JP5217895B2 - 静電荷現像用透明トナー、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

静電荷現像用透明トナー、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、静電荷現像用透明トナー、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
電子写真法等のように、静電潜像を経て画像情報を可視化する方法は、現在各種の分野で広く利用されている。前記電子写真法においては、帯電工程、露光工程等を経て電子写真用感光体(像保持体、以下単に「感光体」という場合がある)表面の静電潜像を静電荷現像用トナー(以下、単に「トナー」という場合がある)により現像し、転写工程、定着工程等を経て前記静電潜像が可視化される。
ところで、電子写真方式による画像形成に際しては着色剤を含むトナー(以下、「カラートナー」と称す場合がある)が用いられるが、より光沢度の高い画像を得るために、画像形成に際して透明トナー(淡色トナー)が用いられることが知られている。
例えば、感光体上に現像器によるイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、黒色トナーのカラートナー画像を形成し、画像信号処理部の大局的判別CPUにより写真領域と文字領域とを判別し、写真領域には現像器による透明トナー層を形成して光沢画像とし、文字領域には透明トナー層の形成は行わず非光沢画像とし、さらに操作盤において全面光沢、全面非光沢のモードを選定することにより、コピー画像全面を光沢又は非光沢とすることを可能としたことを特徴とするカラー画像形成方法が提案されている(特許文献1参照)。
また、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有し、赤−緑方向の色相をaとし、黄−青方向の色相をbとし、明度をLとするL系表色系で表される色相に関し、特定の条件を満たす淡色トナーと、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有し、L系表色系で表される色相に関し、特定の条件を満たす濃色トナーとを用いて画像形成を行うことが提案されている(特許文献2参照)。
特開平5−265287 特開2004−133381
本発明の課題は、トナー中にマゼンタ顔料を2ppm未満又は100ppmより多く含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善される静電荷現像用透明トナーを提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
少なくとも、結着樹脂、及びマゼンタ顔料を含んで構成され、前記マゼンタ顔料がトナーに対して2ppm以上100ppm以下含有してなる静電荷現像用透明トナー。
請求項2に係る発明は、
前記マゼンタ顔料が、トナーに対して5ppm以上50ppm以下含有してなる請求項1に記載の静電荷現像用透明トナー。
請求項3に係る発明は、
前記マゼンタ顔料が、キナクリドン顔料である請求項1に記載の静電荷現像用透明トナー。
請求項4に係る発明は、
前記結着樹脂の少なくとも1種が、ポリエステル樹脂である請求項1に記載の静電荷現像用透明トナー。
請求項5に係る発明は、
離型剤をさらに含んで構成され、前記離型剤の少なくとも1種がカルナバワックスである請求項1に記載の静電荷現像用透明トナー。
請求項6に係る発明は、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の静電荷現像用透明トナーと、キャリアと、を含む静電荷現像用現像剤。
請求項7に係る発明は、
画像形成装置に脱着され、少なくとも、前記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トナーを収納し、
前記トナーが、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の静電荷現像用透明トナーであるトナーカートリッジ。
請求項8に係る発明は、
請求項6に記載の静電荷像現像用現像剤を収納すると共に、潜像保持体表面上に形成された潜像を前記静電荷像現像用現像剤により透明トナー画像に現像する現像手段と、
潜像保持体、前記潜像保持体を帯電する帯電手段、前記透明トナー画像を前記潜像保持体から記録媒体に転写する転写手段、前記潜像保持体の表面に残存した透明トナーを除去するためのクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
を具備し、
画像形成装置本体に脱着されるプロセスカートリッジ。
請求項9に係る発明は、
静電荷現像用カラートナーによるカラー画像を、記録媒体表面に形成する第1画像形成手段と、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の静電荷現像用透明トナーによる透明トナー画像を、前記カラー画像の少なくとも表面に形成する第2画像形成手段と、
を具備する画像形成装置。
請求項1に係る発明よれば、トナー中にマゼンタ顔料を2ppm未満又は100ppmより多く含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善される。
請求項2に係る発明によれば、トナー中にマゼンタ顔料を2ppm未満又は100ppmより多く含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善が向上される。
請求項3に係る発明によれば、他のマゼンタ顔料を含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善が向上される。
請求項4に係る発明によれば、他の結着樹脂を含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善される。
請求項5に係る発明は、他の離型剤を含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善される。
請求項6に係る発明によれば、トナー中にマゼンタ顔料を2ppm未満又は100ppmより多く含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善される。
請求項7に係る発明によれば、トナー中にマゼンタ顔料を2ppm未満又は100ppmより多く含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善される。
請求項8に係る発明によれば、トナー中にマゼンタ顔料を2ppm未満又は100ppmより多く含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善される。
請求項9に係る発明によれば、トナー中にマゼンタ顔料を2ppm未満又は100ppmより多く含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善がされる。
以下、本発明を詳細に説明する。
(静電荷現像用トナー)
本発明の静電荷現像用透明トナー(以下、「本実施形態に係る透明トナー」という場合がある。)は、少なくとも、結着樹脂、及びマゼンタ顔料を含んで構成され、必要に応じて、離型剤などその他添加物を含んで構成されてもよい。そして、マゼンタ顔料は、トナーに対して2ppm以上100ppm以下(特に望ましくは5ppm以上50ppm以下)含有してなる。
本実施形態に係る透明トナーは、カラートナーによるカラートナー画像に被覆する利用形態を取ることから、理想的には無色透明な結着樹脂を使用ことがよい。しかしながら、結着樹脂はその種類や重合段階で黄色方向の着色をもつことが多く、当該結着樹脂を含む透明トナーにより被覆されたカラートナー画像は黄色味を帯びてしまう。具体的には、例えば、カラートナー画像が、黄ばんだり、黄疸のように見えることがある。特に、人間の肌色等(例えば、画像電子学会 テストチャート(カラー)No.11の人物像の肌色)の場合、顕著に見られると共に、写真画像では赤色が望まれる傾向がある。
そこで、本実施形態に係る透明トナーでは、上記特定量のマゼンタ顔料を配合することで、当該透明トナーに適度な赤味を帯びさせることから、これによる透明トナー画像の色相が適度に赤味を帯びた色相に改善される。結果、画像の黄ばみや、黄疸の発生が抑制され、特に、人間の肌色の再現性が向上される。
なお、本実施形態に係る透明トナーにおいて、マゼンタ顔料の含有量が上記範囲未満であると、改善効果が少なく黄色味を帯びた色相のままとなってしまう一方で、上記範囲を超えると赤味を帯び過ぎた色相となり、カラー画像が赤色っぽくなりすぎてしまう。
以下、本実施形態に係る透明トナーについて詳細に説明する。なお、透明トナーとは、トナー中に着色剤(特定量のマゼンタ顔料を除く着色剤)を含まず、少なくとも通常の条件(トナーのり量:0.6mg/cm程度)で記録媒体上に画像形成され定着された場合、その可視光に対する透過率が90%以上であるトナーをいう。また、一般に、透明トナーは、淡色トナーとも称される。
−結着樹脂−
まず、結着樹脂について説明する。結着樹脂としては、特に限定されず公知の樹脂材料を用いられる。結着樹脂としては、例えば、スチレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸エチルヘキシル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニル基を有するエステル類、マレイン酸メチル、マレイン酸エチル、マレイン酸ブチル、などの二重結合を有するカルボン酸類、エチレン、プロピレン、ブチレン、ブタジエン等のオレフィン類、アクリル酸、メタクリル酸、若しくはマレイン酸等の二重結合を有するカルボン酸類を単独で重合したもの、又はこれらを2種類以上を共重合したものが挙げられる。また、結着樹脂としては、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、又はセルロース樹脂なども挙げられる。また、結着樹脂は、2種以上混合して用いてもよい。
これらの中でも、結着樹脂としては、スチレン単独重合体、スチレンとアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルとの共重合体、又はポリエステル樹脂が望ましく、特に、ポリエステル樹脂が望ましい。
ポリエステル樹脂は、黄色味を帯びた色相を持つ樹脂であることが多いことから、他の結着樹脂を含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善し、肌色の再現性が向上される。このポリエステル樹脂は、例えば、全結着樹脂に対して70質量%以上100質量%の範囲で配合されることがよい。
ポリエステル樹脂としては、画像の光沢性や低温定着性の観点から、結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルを併用することが望ましい。この結晶性ポリエステルは、例えば、例えば、全結着樹脂に対して5質量%以上30質量%の範囲で配合されることがよい。
結晶性樹脂について説明する。結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、以下に示される酸(ジカルボン酸)成分と、アルコール(ジアルコール)成分とを縮合して得られる。
酸成分としては、例えば、脂肪族カルボン酸が望ましく、特に直鎖型のカルボン酸が望ましい。酸成分としては、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、アゼリン酸、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、1,11−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等、又はそれらの低級アルキルエステルや酸無水物が望ましい。また、酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、又は4,4’−ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸も挙げられる。これらの酸成分の中でも、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸、又はテレフタル酸が望ましい。
酸成分として、脂肪族ジカルボン酸分や芳香族ジカルボン酸の他に、スルホン酸基を有するジカルボン酸を使用してもよい。このジカルボン酸を使用するには、トナーにおける結晶化度の調整、乳化分散工程のアシスト等において利点を有する。
スルホン酸基を有するジカルボン酸としては、例えば、2−スルホテレフタル酸ナトリウム塩、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩、又はスルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられる。また、スルホン酸基を有するジカルボン酸としては、これらの低級アルキルエステル、又は酸無水物等も挙げられる。これらの中で、スルホン酸基を有するジカルボン酸としては、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩が望ましい。
酸成分としては、不飽和結合を有するジカルボン酸も挙げられる。不飽和結合を有するジカルボン酸としては、不飽和アルキル基を有するジカルボン酸(例えば、ジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸、3−ヘキセンジオイック酸、又は3−オクテンジオイック酸等)等が挙げられる。また、スルホン酸基を有するジカルボン酸としては、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。
非結晶性ポリエステルについて説明する。非結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、以下に示される酸成分と、アルコール成分とを縮合して得られる。
酸成分としては、多価カルボン酸が挙げられる。多価カルボン酸としては、芳香族カルボン酸類(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、又はナフタレンジカルボン酸等)、脂肪族カルボン酸類(無水マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、又はアジピン酸等)、又は脂環式カルボン酸類(例えばシクロヘキサンジカルボン酸等)等が挙げれる。これらの多価カルボン酸を1種又は2種以上で用いられる。これらの中も、多価カルボン酸としては、芳香族カルボン酸が望ましい。また、多価カルボン酸としては、また良好なる定着性を確保するために架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用することが望ましい。
アルコール成分としては、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−デカンジオール、1,11−ドデカンジオール、1,12−ウンデカンジオール、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、又は1,20−エイコサンジオール等が挙げられる。これらの中でも、アルコール成分としては、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、又は1,10−デカンジオールが望ましい。これらのアルコール成分を使用すれば、酸成分との組み合わせにより、望ましい融点を得られると共に、望ましいトナーの帯電特性を得られる。
上記アルコール成分以外に、2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,6−ジオール、又は4−ブテン−1,8−ジオール等の不飽和結合を有するジオールをアルコール成分として使用してもよい。
上記ポリエステル樹脂の製造方法は、特に制限が無く、酸成分とアルコール成分とを反応させる一般的なポリエステル重合法を採用すればよい。ポリエステル樹脂は、例えば、直接重縮合、エステル交換法等を、モノマーの種類により選択して製造される。酸成分とアルコール成分とを反応させる際のモル比(酸成分/アルコール成分)としては、通常、1/1程度であるが、これに限られる訳ではない。
ポリエステル樹脂は、例えば、次の如く製造される。例えば、酸成分と、アルコール成分と、必要に応じて触媒を、温度計、撹拌器、流下式コンデンサを備える反応容器内へ入れ、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下、特定の温度範囲で加熱し、酸成分とアルコール成分との縮合反応を進行させる。反応を進行させる際、副生成物(水、アルコールなど)を連続的に反応系外に除去する。特定の酸価に達した時点で反応を停止し、反応系を冷却することによって、目的とするポリエステル樹脂が得られる。
ポリエステル樹脂の製造時に使用される触媒としては、アルカリ金属化合物(例えばナトリウム、又はリチウム等)、アルカリ土類金属化合物(例えばマグネシウム、又はカルシウム等)、金属化合物(例えば亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、又はゲルマニウム等)、亜リン酸化合物、リン酸化合物、又はアミン化合物等が挙げられる。
更に詳細には、上記触媒としては、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸リチウム、炭酸リチウム、酢酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、塩化亜鉛、酢酸マンガン、ナフテン酸マンガン、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、三酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン、トリブチルアンチモン、ギ酸スズ、シュウ酸スズ、テトラフェニルスズ、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ナフテン酸ジルコニウム、炭酸ジルコニール、酢酸ジルコニール、ステアリン酸ジルコニール、オクチル酸ジルコニール、酸化ゲルマニウム、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、トリエチルアミン、又はトリフェニルアミン等が挙げられる。触媒の添加量は、ポリエステル樹脂の原材料の総量に対して0.01質量%以上1質量%以下とすることが望ましい。
ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、5000以上100000以下の範囲であることが望ましい。なお、重量平均分子量は、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法による重量平均分子量測定(ポリスチレン換算)である。
−着色剤−
次に、着色剤(マゼンタ顔料)について説明する。マゼンタ顔料としては、公知の顔料が挙げられ、例えば、C.I.ピグメントレッド 57:1、C.I. ピグメントレッド 53:1、C.I.ピグメントレッド 48:1(以上、溶性アゾ)、C.I.ピグメントレッド 21(β−ナフトール系)、C.I.ピグメントレッド 3(β−ナフトール系)、C.I. ピグメントレッド 1(β−ナフトール系)、C.I.ピグメントレッド 4(β−ナフトール系)、C.I.ピグメントレッド 6(β−ナフトール系)、C.I.ピグメントレッド 37 (ビラゾロン系ビスアゾ)、C.I.ピグメントレッド 38 (ビラゾロン系ビスアゾ)、C.I.ピグメントレッド 41 (ビラゾロン系ビスアゾ)、C.I.ピグメントレッド 42 (ビラゾロン系ビスアゾ)、縮合多環としてはC.I.ピグメントレッド 122 (キナクリドン系)、C.I.ピグメントレッド 202 (キナクリドン系)、C.I.ピグメントレッド 179 (ペリレン系)、C.I.ピグメントレッド 178 (ペリレン系)、C.I.ピグメントレッド 149 (ペリレン系)、C.I.ピグメントレッド 123(ペリレン系)、C.I.ピグメントレッド 194 (ペリレン系)、C.I. ピグメントレッド 168 (スレン系)、C.I.ピグメントレッド 177 (スレン系)、C.I.ピグメントレッド254 (ジケトピロロピロール系)、C.I.ピグメントレッド 255 (ジケトピロロピロール系)、他にもC.I.ピグメントレッド 2、C.I.ピグメントレッド 5、C.I.ピグメントレッド 7、C.I.ピグメントレッド 23、C.I.ピグメントレッド 48:2、C.I.ピグメントレッド 48:3、C.I. ピグメントレッド 48:4、C.I.ピグメントレッド 81:1、C.I.ピグメントレッド 144、C.I.ピグメントレッド 146、C.I.ピグメントレッド 169、C.I.ピグメントレッド 177、C.I.ピグメントレッド 184、C.I.ピグメントレッド 185、C.I.ピグメントレッド 206、C.I.ピグメントレッド 220、C.I.ピグメントレッド 221、又はC.I.ピグメントレッド 238(以上、不溶性アゾ)等が挙げられる。
なお、上記マゼンタ顔料は、C.I.ネームによるものであるが、このC.I.ネームは、SDC(the Society of Dyers and Colouists)とAATCC(The American Association of Textile Chemists and Colorists)の共編で出版されたColourIndexに従うものである。
これらのマゼンタ顔料の中でも、C.I.ピグメントレッド 122、C.I.ピグメントレッド 238、C.I.ピグメントレッド 184、又はC.I.ピグメントレッド 57:1が好適に挙げられるが、特に、キナクリドン顔料(例えばC.I.ピグメントレッド 122)が望ましい。このキナクリドン顔料は、他のマゼンタ顔料を含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善し、肌色の再現性が向上される。
−その他添加物−
本実施形態に係る透明トナーには、上記成分以外に、必要に応じて、離型剤、その他内添剤(例えば帯電制御剤)等の種々の成分を添加してもよい。また、本実施形態に係る透明トナーには、トナー外部(トナー粒子外部)に外添剤を含んで構成してもよい。
離型剤としては、公知の離型剤が挙げられ、例えば、天然ワックス(例えば、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等)、合成若しくは鉱物・石油系ワックス(例えば低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、サゾールワックス、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、パラフィンワックス、モンタンワックス等)、高級脂肪酸(例えば、ステアリン酸、パルチミン酸等)、又はエステルワックスなどが挙げられる。また、これらの離型剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
これらの離型剤の中でも、カルナバワックスが望ましい。カルナバワックスは、黄色味を帯びた色相を持つ離型剤であることが多いことから、他の離型剤を含む場合に比べ、適度に赤味を帯びた色相に改善し、肌色の再現性が向上される。
離型剤の融点は、保存性の観点から、50℃以上であることが望ましく、60℃以上であることがより望ましい。また、耐オフセット性の観点から、110℃以下であることが望ましく、100℃以下であることがより望ましい。
離型剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、2質量部以上30質量部以下の範囲であることが望ましく、5質量部以上20質量部以下の範囲であることがより望ましい。離型剤の含有量が上記範囲未満であると、離型剤添加の効果がなく、高温でのホットオフセットを引き起こす場合がある。一方、離型剤の含有量が上記範囲を超えると、帯電性の悪化やトナーの強度が低下することによって、破壊されやすくなり、キャリア汚染などを引き起こす場合がある。
その他の内添剤としては、例えば、無機粒子、帯電制御剤が挙げられる。当該無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、燐酸カルシウム、又は酸化セリウム等の下記に詳細に列挙する通常、トナー表面の外添剤として使用される無機粒子が挙げられる。帯電制御剤としては、錯体(例えば4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、又はクロム等の錯体)からなる染料、又はトリフェニルメタン系顔料等が挙げられる。
外添剤としては、無機粒子、有機粒子が挙げられる。当該無機粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、又はh窒化ケイ素等が挙げられる。これらの中でも、無機粒子としては、シリカ粒子、又は酸化チタン粒子が望ましい。また、無機粒子は、疎水化処理された粒子が特に望ましい。無機粒子は、一般に流動性を向上させる目的で使用される。無機粒子の1次粒子径としては、1nm以上200nm以下が望ましく、その添加量としては、トナー100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下が望ましい。
外添剤としての有機粒子は、一般にクリーニング性や転写性を向上させる目的で使用され、具体的には例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、又はポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。
−透明トナーの製造方法−
本実施形態に係る透明トナーの製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、混練粉砕法、溶解懸濁法、又は乳化凝集法が挙げられ、特に乳化重合凝集法が好適である。混練粉砕法、又は溶解懸濁法で作製される透明トナーは顔料が局在化しやすく、定着後も局在化が解消され難いのに対し、乳化凝集法で作製される透明トナーは顔料が均一に分散し、定着後も顔料が均一分散しやすい。
なお、溶解懸濁法は、少なくとも結着樹脂と着色剤と離型剤とを有機溶剤に溶解させて有機溶媒溶液を得る溶解工程と、前記有機溶媒溶液を水性媒体中に懸濁させて懸濁液を得る懸濁工程と、前記懸濁液から前記有機溶媒を除去する脱溶剤工程と、を有する製法である。一方、混練粉砕法は、結着樹脂を始めとする各材料を混合した後、ニーダー、押し出し機などを用いて上記材料を溶融混練して、得られた溶融混錬物を粗粉砕した後、ジェットミル等で粉砕し、風力分級機により、目的とする粒径のトナーを得る方法である。
なお、得られた透明トナーに対して、後工程として機械的外力や、熱によりを粉砕後のトナー形状(例えば球形化)を調整してもよいし、風力分級機等により分級処理を施してトナー粒度分布を調整してもよい。
以下、本実施形態に係る透明トナーの製造方法として乳化凝集法を利用した場合について説明する。
乳化凝集法は、結着樹脂等を乳化し、乳化粒子(液滴)を形成する乳化工程と、該乳化粒子(液滴)の凝集体を形成する凝集工程と、該凝集体を融合させ熱融合させる融合工程と、を有する。
・乳化工程:
乳化工程において、結着樹脂等の乳化粒子(液滴)は、水系媒体と、樹脂及び必要に応じて着色剤を含む混合液(ポリマー液)と、を混合した溶液に、剪断力を与えることにより形成される。
その際、加熱するか、或いは有機溶剤に樹脂を溶解させることにより、ポリマー液の粘性を下げて乳化粒子を形成するが、有機溶剤は環境汚染の観点から使わない方がよい。また、乳化粒子の安定化や水系媒体の増粘のため、分散剤を使用してもよい。以下、かかる乳化粒子の分散液のことを、「樹脂粒子分散液」という場合がある。
分散剤としては、例えば、水溶性高分子(例えばポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、又はポリメタクリル酸ナトリウムの等)、アニオン性界面活性剤(例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等)、カチオン性界面活性剤(例えばラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等)、両性イオン性界面活性剤(例えばラウリルジメチルアミンオキサイド等)、ノニオン性界面活性剤(例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等)、又は無機化合物(例えばリン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等)等が挙げられる。
分散剤として無機化合物を用いる場合、市販のものをそのまま用いてもよいが、粒子を得る目的で、分散剤中にて無機化合物の粒子を生成する方法を採用してもよい。
分散剤の使用量としては、結着樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下の範囲が望ましい。
有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、トルエンが挙げられ、ポリエステル樹脂に応じて選択して用いる。
有機溶剤の使用量としては、結晶性樹脂あるいは非晶性樹脂及び必要に応じて用いられる他のモノマー(以下、併せて単に「ポリマー」という場合がある。)の総量100質量部に対して、50質量部以上5000質量部以下の範囲が望ましく、120質量部以上1000質量部以下の範囲がより望ましい。
なお、この乳化粒子を形成する前に、着色剤を混入させてもよい。用いられる着色剤としては、本実施形態における「着色剤」の項で既に述べた通りである。
乳化粒子を形成する際に用いる乳化機としては、例えば、ホモジナイザー、ホモミキサー、キャビトロン、クレアミックス、加圧ニーダー、エクストルーダー、又はメディア分散機等が挙げられる。ポリエステル樹脂の乳化粒子(液滴)の大きさとしては、その平均粒子径(体積平均粒子径)で0.01μm以上1μm以下の範囲が望ましく、0.03μm以上0.5μm以下の範囲がより望ましく、0.03μm以上0.4μm以下の範囲がさらに望ましい。
着色剤の分散方法としては、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、メディアを有するボールミル、サンドミル、又はダイノミルなどの一般的な分散方法が使用され、なんら制限されるものではない。
必要に応じて、界面活性剤を使用してこれら着色剤の水分散液を調製したり、分散剤を使用してこれら着色剤の有機溶剤分散液を調製してもよい。以下、かかる着色剤の分散液のことを、「着色分散液」という場合がある。分散に用いる界面活性剤や分散剤としては、ポリエステル樹脂を分散させる際に用い得る分散剤と同様のものを用いる。
着色剤の添加量としては、ポリマーの総量に対して1質量%以上20質量%以下の範囲とすることが望ましく、1質量%以上10質量%以下の範囲とすることがより望ましく、2質量%以上10質量%以下の範囲とすることがさらに望ましく、2質量%以上7質量%以下の範囲とすることが特に望ましい。
乳化工程で着色剤を混入させておく場合、ポリマーと着色剤との混合は、ポリマーの有機溶剤溶解液に、着色剤又は着色剤の有機溶剤分散液を混合することで行う。
・凝集工程:
凝集工程においては、まず得られた結着樹脂の乳化粒子(樹脂分散液)、着色剤の分散液、及び必要に応じて離型剤の分散液を混合した後、これを後結着樹脂としての非晶性樹脂のガラス転移点以下の温度で、かつ結着樹脂としての結晶性樹脂(さらには離型剤)の融点以下の温度にて加熱して凝集させ凝集粒子を形成する。
乳化粒子等の凝集体の形成は、攪拌下、乳化液のpHを酸性にすることによってなされる。当該pHとしては、2以上6以下の範囲が望ましく、2.5以上5以下の範囲がより望ましく、2.5以上4以下の範囲がさらに望ましい。この際、凝集剤を使用するのも有効である。
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価以上の金属錯体が好適に用いられる。特に、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ため特に望ましい。
無機金属塩としては、例えば、金属塩(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)、又は無機金属塩重合体(例えば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)等が挙げられる。その中でも特に、アルミニウム塩又は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、また、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方が、より適している。
なお、凝集粒子をコア粒子としてその表面に樹脂被覆する場合には、凝集粒子が特定の粒子径になったところで、被覆樹脂の乳化粒子を添加する。この場合、さらに凝集剤を添加したり、pH調整を行ったりしてもよい。添加した被覆樹脂の乳化粒子は凝集コア粒子表面を覆うように付着する。この際、凝集コア粒子が被覆されるよう、被膜樹脂の乳化粒子径や添加量を調整する。こうして被覆樹脂の乳化粒子で被覆された凝集粒子を作製する。
・融合工程:
融合工程においては、凝集工程と同様の攪拌下で、凝集粒子の懸濁液のpHを3以上10以下の範囲に上昇させることにより、凝集の進行を止め、凝集工程を経て得られた凝集粒子を、溶液中にて、この凝集粒子中に含まれる結着樹脂としての結晶性樹脂の融点、及び結着樹脂としての非晶性樹脂(さらにはシェル層構成樹脂を含む)のガラス転移温度(樹脂の種類が2種類以上の場合は最も低いガラス点移温度を有する樹脂のガラス転移温度)のうち最も低い温度以上に加熱し、融合・合一することによりトナー粒子を得る。
なお、結晶性樹脂(結着樹脂)として結晶性ポリエステル樹脂を用いた場合、結晶性ポリエステル樹脂の共重合成分として、二重結合を有するジカルボン酸等を用いた場合、乳化工程、凝集工程、融合工程において、ポリエステル樹脂が融点以上に加熱されている時に、あるいはそれぞれの工程終了後、別途加熱をして、架橋反応を行わせてもよい。架橋反応を行わせる場合には、例えば、結着樹脂として二重結合成分を共重合させた、不飽和結晶性ポリエステル樹脂を用い、この樹脂にラジカル反応を起こさせ、架橋構造を導入する。この際、以下に示す重合開始剤を用いるとよい。
重合開始剤としては、例えば、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、クミルパーピバレート、t−ブチルパーオキシラウレート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,4−ビス(t−ブチルパーオキシカルボニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バリレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、
1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレート、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、ジ−t−ブチルパーオキシ−α−メチルサクシネート、ジ−t−ブチルパーオキシジメチルグルタレート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼラート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジエチレングリコール−ビス(t−ブチルパーオキシカーボネート)、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチルアジペート、トリス(t−ブチルパーオキシ)トリアジン、ビニルトリス(t−ブチルパーオキシ)シラン、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジンジハイドロクロライド)、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]、又は4,4’−アゾビス(4−シアノワレリックアシド)等が挙げられる。
これら重合開始剤は、単独で使用することも、又は2種以上を併用してもよい。重合開始剤の量や種類は、ポリマー中の不飽和部位量、共存する着色剤の種類や量によって選択される。
重合開始剤は、乳化工程前にあらかじめポリマーに混合しておいてもよいし、凝集工程で凝集塊に取り込ませてもよい。さらには、融合工程、或いは融合工程の後に導入してもよい。凝集工程、融合工程、あるいは融合工程の後に導入する場合は、重合開始剤を溶解、又は乳化した液を、粒子分散液(樹脂粒子分散液等)に加える。これらの重合開始剤には、重合度を制御する目的で、公知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等を添加してもよい。
ここで、融合工程の終了後、任意の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て特定のトナーが得られる。洗浄工程は、帯電性を発現・維持するため、イオン交換水による置換洗浄を施すことが望ましい。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、遠心濾過、デカンター等が望ましく用いられる。さらに乾燥工程も特に制限はないが、生産性の点から通気乾燥装置、噴霧乾燥装置、回転乾燥装置、気流乾燥装置、流動層乾燥装置、伝熱加熱型乾燥装置、又は凍結乾燥装置などが望ましく用いられる。
そして、上記工程を経た後、通常トナーの製造におけると同様に、外添剤を乾燥状態で剪断力をかけてトナー表面に添加してもよい(外添工程)。外添剤の添加方法としては、トナーの乾燥後、Vブレンダー、又はヘンシエルミキサー等の混合機を用いて乾式でトナー表面に付着させてもよいし、外添剤を水又は水/アルコールのごとき水系の液体に分散させた後、スラリー状態のトナーに添加し乾燥させトナー表面に外添剤を付着させてもよい。また、乾燥粉体にスラリーをスプレーしながら乾燥してもよい。
以上の工程を経て透明トナーが得られる。
−トナーの特性−
本実施形態に係るトナーの体積平均粒径は4μm以上9μm以下の範囲であることが望ましく、より望ましくは4.5μm以上8.5μm以下の範囲であり、さらに望ましくは5μm以上8μm以下の範囲である。体積平均粒径が4μmより小さいと、トナー流動性が低下し、各粒子の帯電性が低下しやすく、また帯電分布が広がるため、背景へのかぶりや現像器からのトナーこぼれ等が生じやすくなる。また4μmより小さいと、格段にクリーニング性が困難となる場合がある。体積平均粒径が9μmより大きいと、解像度が低下するため、十分な画質が得られなくなり、近年の高画質要求を満たすことが困難となる場合がある。
また、本実施形態に係る透明トナーは、下記の方法により測定される粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積、数、それぞれに小径側から累積分布を描き、累積16%となる粒径を体積D16%、累積50%となる粒径を体積D50%累積84%となる粒径を体積D84%と定義したときに、(D84%/D16%)1/2より算出される体積平均粒度分布指標(GSDv)は、1.15以上1.30以下であることが望ましく、1.15以上1.25以下であることがより望ましい。
なお、上記体積平均粒子径等の測定は、マルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)を用いて、50μmのアパーチャー径で行う。この際、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ(濃度:10質量%)、超音波により30秒以上分散させた後に行った。また、粒度分布については、マルチサイザーIIを用いて測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(分割数:1.26μmから50.8μmまでを16チャンネルに、logスケールで0.1間隔となるように分割する。具体的には、チャンネル1が1.26μm以上1.59μm未満、チャンネル2が1.59μm以上2.00μm未満、チャンネル3が2.00μm以上2.52μm未満・・・、とし、左側の下限数値のlog値が(log1.26=)0.1、(log1.59=)0.2、(log2.00=)0.3、・・・、1.6となるように分割した。)に対して、体積、数をそれぞれ小粒径側から累積分布を引いて、累積16%となる粒径を体積D16v、数D16p、累積50%となる粒径を体積D50v(体積平均粒径)、数D50p、累積84%となる粒径を体積D84v、数D84pと定義した。
また、本実施形態に係る透明トナーは、形状係数(形状係数SF1)が110以上140以下の範囲の球状形状であることがよい。形状がこの範囲の球状であることにより、転写効率、画像の緻密性が向上する。上記形状係数SF1は110以上130以下の範囲であることがより望ましい。
ここで上記形状係数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はトナー粒子の絶対最大長、Aはトナー粒子の投影面積を各々示す。
ここで、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、例えば、以下のようにして算出する。すなわち、スライドガラス表面に散布したトナー粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラを通じて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。
<静電荷像現像剤>
本実施形態に係る静電荷現像用現像剤は、前記本実施形態に係る透明トナーとキャリアとを含んで構成される。
キャリアとしては、樹脂で被膜されたキャリアであることが望ましく、窒素含有樹脂で被膜されたキャリアであることがさらに好適である。該窒素含有樹脂としては、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアクリルアミド若しくはアクリロニトリル等を含むアクリル系樹脂;、ウレア、ウレタン、メラミン、グアナミン若しくはアニリン等を含むアミノ樹脂;、アミド樹脂、又はウレタン樹脂が挙げられる。またこれらの共重合樹脂でもかまわない。キャリアの被膜樹脂としては、前記窒素含有樹脂の中から2種以上を組み合わせて使用してもよい。また前記窒素含有樹脂と窒素を含有しない樹脂とを組み合わせて使用してもよい。また前記窒素含有樹脂を粒子状にし、窒素を含有しない樹脂中に分散して使用してもよい。特にウレア樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、又はアミド樹脂は負帯電性が高く、また樹脂硬度が高いため、被膜樹脂の剥がれなどによる帯電量の低下が抑制される。
一般に、キャリアは適度な電気抵抗値を有することが必要であり、具体的には109Ωcm以上1014Ωcm以下程度の電気抵抗値が求められている。例えば鉄粉キャリアのように電気抵抗値が106Ωcmと低い場合には、スリーブからの電荷注入によりキャリアが感光体の画像部へ付着したり、潜像電荷がキャリアを介して逃げ、潜像の乱れや画像の欠損等を生じたりする等の問題が生じる場合がある。一方、絶縁性(体積抵抗率が1014Ωcm以上)の樹脂を厚く被覆してしまうと電気抵抗値が高くなりすぎ、キャリア電荷がリークしにくくなり、その結果エッジの効いた画像にはなるが、反面大面積の画像面では中央部の画像濃度が非常に薄くなるというエッジ効果という問題が生じる場合がある。そのためキャリアの抵抗調整のために樹脂被覆層中に導電性粉末を分散させることが望ましい。
導電性粉末の具体例としては、金属(例えば金、銀、又は銅等)、カーボンブラック、半導電性酸化物(酸化チタン又は酸化亜鉛等)、又は、粒子(例えば酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム若しくはチタン酸カリウム粉末等)の表面を酸化スズ、カーボンブラック若しくは金属で覆ったもの;等が挙げられる。この中でも製造安定性、コスト、導電性の良さからカーボンブラックが望ましい。
上記樹脂被覆層を、キャリア芯材の表面に形成する方法としては、例えば、キャリア芯材の粉末を被膜層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被膜層形成用溶液をキャリア芯材の表面に噴霧するスプレー法、キャリア芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被膜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芯材と被膜層形成用溶液を混合し溶剤を除去するニーダーコーター法、又は、被膜樹脂を粒子化し被膜樹脂の融点以上でキャリア芯材とニーダーコーター中で混合し冷却して被膜させるパウダーコート法が挙げられるが、ニーダーコーター法及びパウダーコート法が特に望ましく用いられる。上記方法により形成される樹脂被膜層の平均膜厚は、通常0.1μm以上10μm以下、より好適には0.2μm以上5μm以下の範囲である。
キャリアに用いられる芯材(キャリア芯材)としては、特に制限はなく、磁性金属(例えば鉄、鋼、ニッケル、又はコバルト等)、磁性酸化物(例えばフェライト、又はマグネタイト等)、又はガラスビーズ等が挙げられるが、磁気ブラシ法を用いる観点からは、磁性キャリアであるのが望ましい。キャリア芯材の平均粒径としては、一般的には10μm以上100μm以下が望ましく、20μm以上80μm以下がより望ましい。
透明トナーとキャリアとの混合比(質量比)としては、トナー:キャリア=1:100乃至30:100程度の範囲であり、3:100乃至20:100程度の範囲がより望ましい。
(画像形成方法及び画像形成装置)
以下、本実施形態に係る透明トナーを用いた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方法は、本実施形態に係る透明トナー(現像剤)を用い、公知の電子写真方式により画像を形成するものであれば特に限定されないが、例えば、静電荷現像用カラートナーによるカラー画像を、記録媒体表面に形成するカラー画像形成工程(第1画像形成工程と、上記本実施形態に係る透明トナーによる透明トナー画像を、前記カラートナー画像の少なくとも表面に形成する透明トナー画像形成工程(第2画像形成工程)と、を有するものであることがよい。
この画像形成方法は、記録媒体上にカラー画像のみを形成していた場合に、カラー画像が形成された領域とそれ以外の領域との境界部分で発生する段差や、カラー画像部内の高濃度部と低濃度部との境界部分で発生する段差に起因する光沢感のばらつきを、透明画像を形成することによって解消する方法である。即ち、カラー画像が形成された領域内又はカラー画像が形成された面全体の光沢感のばらつきが抑制された画像を得られる画像形成方法である。
なお、透明画像形成工程は、前記カラー画像の少なくとも表面に透明トナーからなる透明トナー像が転写された記録媒体を加熱加圧することにより、少なくとも前記透明トナー像を定着する定着工程を含み、この場合において、定着工程が、圧接部を形成するように互いに接触押圧させて配置された1対の定着部材を少なくとも用いて実施され、(1)記録媒体を、その透明トナー像が転写された面が前記1対の定着部材のいずれか一方の定着部材表面と密着させた状態で、圧接部を通過させると同時に圧接部で加熱加圧する加熱加圧ステップと、(2)加熱加圧された記録媒体を、この記録媒体の透明トナー像が転写された面と一方の定着部材表面とが密着した状態で、冷却する冷却ステップと、(3)冷却された記録媒体を、一方の定着部材表面から剥離する剥離ステップとを含むものであることが特に望ましい(以下、上述した3つのステップを含む定着を、「冷却剥離方式(の定着)」と称す場合がある)。
冷却剥離方式の定着では、銀塩写真の如く高光沢な画像となる。
冷却剥離方式の定着を行う場合に用いられる1対の定着部材としては特に限定されないが、一方の定着部材が無端ベルト状定着部材であり、他方の定着部材がロール状定着部材であることが望ましく、また、加熱源はロール状定着部材内に内蔵及び/又は無端ベルト状定着部材の内周側に配置されていることが望ましい。この場合、冷却ステップにおいて記録媒体表面と密着する側の定着部材として無端ベルト状定着部材が用いられる。また、冷却ステップは、自然放冷で実施されてもよいが、装置の小型化や、画像形成速度の高速化の観点からはヒートシンク等を利用した強制冷却で実施されることが特に望ましい。なお、剥離ステップにおける剥離の方法は特に限定されないが、例えば、記録媒体自身の剛性を利用して剥離を行う。
また、カラー画像形成工程や、透明画像形成工程は、一般的な電子写真方式による画像形成の工程から構成される。すなわち、具体的には、像保持体表面を帯電する帯電工程と、帯電された像保持体表面を画像情報に応じて露光して静電潜像を形成する潜像形成工程と、静電潜像をトナー(カラートナー又は透明トナー)を含む現像剤により現像して、像保持体表面にトナー像(カラートナー像又は透明トナー像)を形成するトナー像形成工程と、トナー像を像保持体表面から記録媒体表面に転写する転写工程と、記録媒体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程とを含むものであることが望ましい。
なお、必要に応じてその他公知の工程(例えば、トナー像を転写した後の像保持体表面をクリーニングするクリーニング工程等)を含むものであってもよく、また、転写工程は、中間転写ベルト等の中間転写体を利用した中間転写方式により実施されてもよい。この場合は、像保持体表面のトナー像を中間転写体表面に1次転写した後、中間転写体表面から記録媒体表面にトナー像が2次転写される。
ここで、帯電工程、潜像形成工程、トナー像形成工程は、各種類のトナー(現像剤)毎に実施され、転写工程は、各種類のトナー(現像剤)毎に実施しても2種類以上のトナー(現像剤)毎に実施してもよい。
また、定着工程は、記録媒体表面に転写された透明トナー像及び各色のトナーを重ね合わせて得られたカラートナー像(未定着のカラー画像)に対して一括して実施してもよいが、記録媒体表面に転写された各色のトナーを重ね合わせて得られたカラートナー像を定着してカラー画像とした後に、この定着済みのカラー画像が形成された記録媒体に透明トナー像を転写して2回目の定着を実施してもよい。
−画像形成装置−
次に、上述した本実施形態に係る画像形成方法を実施するために用いられる画像形成装置について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、静電荷現像用カラートナーによるカラー画像を、記録媒体表面に形成するカラー画像形成手段(第1画像形成手段)と、上記本実施形態に係る透明トナーによる透明トナー画像を、前記カラー画像の少なくとも表面に形成する透明トナー画像形成手段(第2画像形成手段)と、を具備するものであることがよい。
なお、冷却剥離方式の定着を実施するためには、透明画像形成手段は、前記カラー画像の少なくとも表面に透明トナーからなる透明トナー像が転写された記録媒体を加熱加圧することにより、少なくとも透明トナー像を定着する定着する定着手段を含み、定着手段が、圧接部を形成するように互いに接触押圧させて配置され、少なくとも一方が回転可能な無端ベルト状定着部材から構成される1対の定着部材を少なくとも備え、記録媒体を、その透明トナー像が転写された面が無端ベルト状定着部材表面と密着させた状態で、圧接部を通過させると同時に圧接部で加熱加圧する機能と、加熱加圧された記録媒体を、この記録媒体の透明トナー像が転写された面と無端ベルト状定着部材表面とが密着した状態で、無端ベルト状定着部材により搬送しながら冷却する機能と、冷却された記録媒体を、無端ベルト状定着部材表面から剥離する機能とを含むものであることが特に望ましい(以下、上述した構成を有する定着手段を、「光沢付与手段」又は「光沢付与装置」と称す場合がある)。
カラー画像形成手段や透明画像形成手段は、上述した帯電工程、潜像形成工程、トナー像形成工程、転写工程、定着工程等を実施するための各手段(帯電手段、潜像形成手段、トナー像形成手段、転写手段、定着手段)を含むものであるが、これらの各手段は、各種類のトナー毎に別個に設けられてもよく、共通の1つないし2つ程度の手段を設けてもよい。各手段を共通して一本化するか各種類のトナー毎に各々別個に設けるかは、装置の小型化、画像形成速度の確保、画質等を考慮して選択する。
例えば、高速な画像形成を行う場合には、各種類のトナー(現像剤)に対応した画像形成ユニットを備えたいわゆるタンデム方式の画像形成装置とすることができ、小型の装置を実現したい場合には、各種類のトナー(現像剤)を現像するための現像器を1つの現像装置に備えたいわゆるロータリー現像方式を採用した画像形成装置としてもよい。
また、通常の2色以上のカラートナー(一般的には、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの4色のトナー)のみを用いるタンデム方式の画像形成装置やロータリー現像方式を採用した画像形成装置に対して、透明トナー専用の画像形成手段を付加した構成の装置としてもよい。
例えば、2色以上のカラートナーのみを用いるタンデム方式の画像形成装置やロータリー現像方式を採用した画像形成装置においては、各色のトナーに対して共通する定着装置を有するため、この定着装置として光沢付与装置を用いると共に、無端ベルト状定着部材の表面に透明トナー像が転写されるように、圧接部に対して無端ベルト状定着部材の回転方向上流側に、透明トナー用の帯電手段、潜像形成手段、トナー像形成手段及び転写手段を少なくとも備えた画像形成ユニットを設けてもよい。
また、本実施形態に係る画像形成装置には、画像形成装置に脱着され、少なくとも、前記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トナー(本実施形態に係る透明トナー等)を収納したトナーカートリッジを備える構成であってもよい。
また、本実施形態に係る画像形成装置には、上記基本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤を収納すると共に、潜像保持体表面上に形成された潜像を静電荷像現像用現像剤により透明トナー画像に現像する現像手段と、潜像保持体、前記潜像保持体を帯電する帯電手段、前記透明トナー画像を前記潜像保持体から記録媒体に転写する転写手段、前記潜像保持体の表面に残存した透明トナーを除去するためのクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一種と、を具備し、画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジを備える構成であってもよい。
なお、本実施形態に係る画像形成装置に用いられる像保持体(感光体)としては、特に制限はなく従来公知のものが問題なく採用され、単層構造のものであってもよいし、多層構造で機能分離型のものであってもよい。また、材質としては、セレン、又はアモルファスシリコン等の無機感光体であってもよいし、有機感光体であってもよい。
帯電手段としては、例えば、導電性又は半導電性部材(例えばローラー、ブラシ、フィルム、又はゴムブレード等)を用いた接触帯電装置、又は、コロナ放電を利用したコロトロン帯電やスコロトロン帯電などの非接触型の帯電装置等、それ自体公知の手段を使用する。
潜像形成手段としては、半導体レーザー及び走査装置の組み合わせ、光学系からなるレーザー光学系、あるいは、LEDヘッドなど、従来公知の露光手段が使用されるが、レーザー光学系又はLEDヘッドを使うことが望ましい。
画像信号形成装置としては、トナー像を記録媒体表面の特定の位置に形成し得る信号を形成する限り、従来公知のいずれの手段を使用する。
転写手段としては、例えば、導電性又は半導電性部材(ローラー、ブラシ、フィルム、又はゴムブレード等)を用いて、感光体と記録媒体又は中間転写体との間に電界を作り、帯電した透明トナーからなるトナー像を転写する手段、又は、コロナ放電を利用したコロトロン帯電器やスコロトロン帯電器などで記録媒体又は中間転写体の裏面をコロナ帯電して、帯電した透明トナー粒子からなるトナー像を転写する手段など、従来公知の手段を使用する。
中間転写体としては、絶縁性若しくは半導電性のベルト材料、又は、絶縁性若しくは半導電性の表面を持つドラム形状のものを使う。連続した画像形成時において、安定的に転写性を維持し、装置小型化の観点から、半導電性のベルト材料が望ましい。このベルト材料としては、カーボンファイバーなどの導電性のフィラーを分散した樹脂材料からなるベルト材料が知られている。この樹脂としては、例えばポリイミド樹脂が望ましい。
2次転写において利用される2次転写装置としては、例えば、電圧を印加した導電性又は半導電性部材(例えばローラー、ブラシ、フィルム、又はゴムブレード等)を用いて、中間転写体と記録媒体との間に電界を作り、帯電した透明トナー粒子からなるトナー像を転写する手段、又は、コロナ放電を利用したコロトロン帯電器やスコロトロン帯電器などで中間転写体の裏面をコロナ帯電して、帯電した透明トナー粒子からなるトナー像を転写する手段など、公知の手段を使用する。
以下、本実施形態に係る画像形成装置や光沢付与手段の構成について具体的に説明する。
図1は、光沢付与手段を備えた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。図1に示される画像形成装置は、大きく、カラートナー像を形成するためのカラートナー像形成装置(符号2乃至16)と、透明トナー像を形成した後に、この透明トナー像とカラートナー像とを記録媒体表面に定着するために、透明トナー像形成用の画像形成ユニット付の光沢付与装置(符号20乃至33)とに分けられ、両者が搬送装置19により連結されている。
カラートナー像形成装置では、まず、読み取り対象である原稿1に、照明2により光を照射し、反射した光をカラースキャナ3により読み取る。読み取られた信号は、画像処理装置(画像信号形成装置)4に送られ、イエローY、マゼンタM、シアンC及びブラックKの各色に色分解されて、露光を制御する画像信号が、露光装置である光学系6に送られる。
光学系6では、各色成分ごとにレーザーダイオード5が発光し、有機感光体(感光体)8表面に、各色成分ごとの像様の光Xが照射される。一方、有機感光体8は、矢印A方向に回転しながら、まず、表面が帯電器(帯電装置)7により帯電されたのち、既述の光学系6による露光が行われ、現像器9乃至12による現像に供される。
例えば、イエローY色を例にとると、画像処理装置4によりイエローY色成分に色分解された光が、光学系6により有機感光体8表面に照射される。有機感光体8表面は予め帯電器7により帯電しており、光の照射を受けた部位が逆極に帯電して、潜像を形成する。そして、イエロー現像器9により、イエローY色のカラートナーで有機感光体8表面の潜像が現像される。さらに、有機感光体8が矢印A方向に回転して、中間転写ベルト(中間転写体)13表面に、転写コロトロン14の静電引力により転写される。転写後の有機感光体8は、矢印A方向への更なる回転により表面が帯電器7により帯電され、次色の画像形成に備える。
イエローY色に引き続き、マゼンタM、シアンC及びブラックKの各色についても同様の操作が行われ、マゼンタ現像器10、シアン現像器11及びブラック現像器12により順次潜像が現像され、中間転写ベルト13に積層される。中間転写ベルト13は、各色の転写時には、有機感光体8の回転に連れて矢印B方向に回転し、転写が終了すると逆方向に回転して元の位置に戻って、次の色が転写される時には、その前に転写されたカラートナー像の上に積層される。そして、全4色が積層されると、矢印B方向にそのまま回転し、転写ロール(2次転写装置)15,16に挟まれたニップ部に送られる。該ニップ部には、画像を形成しようとする記録媒体である用紙17が、矢印C方向に、中間転写ベルト13と面で接触した状態で挿通され.転写ロール15,16の静電的な作用により、用紙17表面に、積層されたカラートナー像が転写される。
カラートナー像が転写された用紙17は、搬送装置19により、画像形成ユニット付の光沢付与装置に搬送される。
光沢付与装置は、複数のロール30,32,33に張架された定着部材の機能も兼ねた無端ベルト状の透明トナー像保持体20と、該透明トナー像保持体20表面に特定の透明トナー像を形成する透明トナー像形成手段21と、表面に透明トナー像が形成された透明トナー像保持体20及びカラートナー像が形成された記録媒体17を重ね合わせた状態で挟持し、透明トナー像をカラートナー像が形成された面に転写すると共に加熱及び加圧するための転写定着手段22と、該転写定着手段22によって、カラートナー像の表面ないしその周辺に透明トナー像が被覆された状態で転写定着された記録媒体17を冷却する冷却用ヒートシンク(冷却手段)23と、を備える。
透明トナー像保持体20としては、例えば、ポリイミド等のポリマーフィルムによって無端ベルト状に形成した定着ベルトからなるものが用いられる。また、この透明トナー像保持体20は、導電性カーボン粒子や導電性ポリマー等の導電性の添加剤を分散するなどにより、抵抗値が特定の値に調整されていることが望ましい。透明トナー像保持体20の形状としては、無端状に限らず、例えばウェブ状のものとして、送り出し、逆側では巻き取る構成など、ウェブ状、シート状等各種形状であってもよいが、無端ベルト状のものを使用することが望ましい。
透明トナー像保持体20の表面には、剥離性の観点から、シリコーン樹脂、及び/又はフッ素系樹脂によって被覆されていることが望ましい。また、上記透明トナー像保持体20は、75度光沢度計で測定したときの表面の光沢度が60以上であることが望ましい。
透明トナー像形成手段21は、本実施形態に係る透明トナーからなる透明トナー像を、透明トナー像保持体20表面に形成するものである。この目的を満たす限り、それ自体公知の現像装置などを転用して使用する。この透明トナー像形成手段21としては、例えば、透明トナー像保持体20の裏面に、接地又はバイアス電圧を印加したロール等の対向電極部材が接触した状態で配置された位置で、一成分現像装置や二成分現像装置を対向電極部材に対向させ、この一成分現像装置や二成分現像装置によって、透明トナー像を透明トナー像保持体20表面に直接現像する装置であっても構わない。この場合、透明トナーを直接現像する装置の位置における透明トナー像保持体20の温度としては、60℃以下とすることが望ましい。
透明トナー像形成手段21としては、図1に示すように、感光体ドラム24と、該感光体ドラム24表面を帯電する帯電装置25と、感光体ドラム24表面を露光して潜像を形成するレーザ光学系やLEDアレイ等からなる露光装置26と、記録媒体17表面における透明トナー像を形成する領域や透明トナー像の量を制御するための透明トナー像信号形成装置27と、感光体ドラム24に対向し、透明トナーを含む現像剤層により感光体ドラム24表面の潜像を現像して透明トナー像を得る透明トナー像現像装置28と、感光体ドラム24表面の透明トナー像を透明トナー像保持体20の表面に転写する転写装置29と、を含むものである。
感光体ドラム24としては、特に制限はなく従来公知のものが問題なく採用でき、単層構造のものであってもよいし、多層構造で機能分離型のものであってもよい。また、感光体ドラム24の材質としては、セレン、アモルファスシリコン等の無機感光体であってもよいし、有機感光体であってもよい。
帯電装置25としては、例えば、導電性又は半導電性部材(例えばローラー、ブラシ、フィルム、又はゴムブレード等)を用いた接触帯電装置、又は、コロナ放電を利用したコロトロン帯電やスコロトロン帯電などの非接触型の帯電装置等、それ自体公知の手段を使用する。
露光装置26としては、半導体レーザー及び走査装置の組み合わせ、レーザー光学系、LEDヘッド、あるいは、ハロゲンランプなどの公知の露光手段を使用する。露光像の領域、即ち透明トナー像を形成する記録媒体表面の位置を必要に応じて変化させるという望ましい態様を実現させるためには、レーザー光学系又はLEDヘッドを使用することが望ましい。
透明トナー像信号形成装置27としては、透明トナー像を記録媒体17表面の特定の位置に形成し得る信号を形成する限り、従来公知のいずれの手段を使用する。なお、上記透明トナー像信号形成装置27としては、既述のカラートナー像形成装置における画像処理装置4から出力される画像データに基づいて、透明トナー像の形成信号を形成するものであってもよい。
透明トナー像現像装置28としては、感光体ドラム24表面に透明トナー像を形成するといった機能を有する限り、従来公知の現像装置を使用する。
転写装置29としては、例えば、導電性又は半導電性部材(例えばローラー、ブラシ、フィルム、又はゴムブレード等)を用いて、感光体ドラム24と透明トナー像保持体20との間に電界を作り、荷電された透明トナーを転写する手段、又は、コロナ放電を利用したコロトロン帯電器やスコロトロン帯電器などで透明トナー像保持体20の裏面をコロナ帯電して、荷電された透明トナーを転写する手段など、従来公知の手段を使用する。
透明トナー像を形成する領域は、例えば、記録媒体17表面におけるカラートナー像全体を覆う画像領域の全域とする。ただし、これに限定されるものではなく、例えば、記録媒体17表面全面であっても構わないし、カラートナー像のうち、例えば写真画像等特に高光沢が臨まれる領域のみを選択しても構わない。また、カラートナー像のトナーによる凹凸を抑制するために、カラートナー像のトナー高さに応じて、その高さを均すように透明トナー像のトナー高さを変えたり、カラートナー像が形成されていない領域にのみ透明トナー像を形成することとしたり等、カラートナー像の表面にはほとんどあるいは全く透明トナー像を形成しない態様でも構わない。さらに、カラートナー像を形成するよりも前に、透明トナー像を形成する態様でも構わない。「カラー画像(定着前の状態(カラートナー像)も含む)の表面及び/又はその周囲」との表現には、これらの態様全てを含むものとする。
上記透明トナー像を形成する領域としては、定着後に均一な光沢を得るという観点から、記録媒体17の表面全体であることが望ましく、この場合に特にカラートナー像部分に関しては、トナー高さに応じてその高さを均するように透明トナー像のトナー高さを変えることが望ましい。
上記透明トナー像が形成された透明トナー像保持体20と前記カラートナー像が形成された記録媒体17とを重ね合わせて挟持し、透明トナー像を転写すると共に加熱及び加圧するための転写定着手段22としては、従来公知のものを使用する。この転写定着手段22は、図1に示すように、矢印C,C’方向に一定速度で駆動される一対のロール(加熱ロール30及び加圧ロール31)の間に、透明トナー像が形成された透明トナー像保持体20と、前記カラー画像が形成された記録媒体17とを挟持して搬送し、加熱加圧するものである。ここで、一対のロール30,31は、その一方又は両方ともに、例えば、中心に熱源(不図示)を備える等の方法で、その表面が透明トナーの溶融する温度に加熱されており、かつ一対のロール30,31は、透明トナー像保持体20を介して圧接されている。この一対のロール30,31のうち、一方又は両方が、望ましくはその表面にシリコーンゴム又はフッ素ゴム層が設けられ、加熱加圧されるニップ領域の長さが1mm以上8mm以下程度の範囲にあることが望ましい。
図1に示すように、無端ベルト状の透明トナー像保持体20は、加熱ロール30を含む複数のロール30,32,33により回転可能に支持されており、前記加熱ロール30に透明トナー像保持体20を介して加圧ロール31が圧接されている。
加熱ロール30及び加圧ロール31としては、例えばアルミニウムからなる金属製コアの表面に、シリコーンゴムからなる弾性体層(厚さ2mm)を被覆し、特定の外径(40mmφ)に形成したものが用いられる。この加熱ロール30及び加圧ロール31の内部には、加熱源として例えば300W以上350W以下の図示しないハロゲンランプが配設されており、当該加熱ロール30の表面温度が特定の温度となるように内部から加熱される。
そして、加熱ロール30と加圧ロール31とは、透明トナー像保持体20を介して圧接しており、図示しない加圧手段により特定の荷重がかかり、圧接部(ニップ部)の幅が8mmとなるように構成されている。さらに、透明トナー像保持体20は、加熱ロール30、剥離ロール32及び従動ロール33に張架されており、図示しない駆動源によって矢印C方向に回転駆動される加熱ロール30により、特定の移動速度(30mm/sec程度)で矢印D方向に回転駆動される。透明トナー像保持体20としては、例えば厚さ80mの熱硬化型ポリイミド製の無端状フィルムの外周面側に、厚さ30μmのシリコーンゴム層を被覆したものが用いられる。
また、上記透明トナー像保持体20の内面側には、加熱ロール30と剥離ロール32との間に、当該透明トナー像保持体20を強制的に冷却して、その後の剥離を容易とする冷却装置としての冷却用ヒートシンク23が配設されており、この冷却用ヒートシンク23によってトナー及び記録媒体17の冷却を行うように構成されている。なお、ヒートシンクに代えてヒートパイプを用いても構わない。また、図1に示すように剥離位置に位置するロール(剥離ロール32)に曲率の小さなロールを採用して、記録媒体17自身の腰により剥離させており、望ましい態様である。なお、透明トナー像保持体20と記録媒体17とを剥離させようとする部位に、剥離爪を配置することも望ましい態様である。
次に、カラートナー像が形成された記録媒体17が搬送装置19により搬送され、光沢付与装置に導入されて、画像光沢が付与される工程について説明する。
まず、前記のように、表面にカラートナー像が形成(転写)された記録媒体17が、加熱ロール30と、これに透明トナー像保持体20を介して圧接する加圧ロール31との圧接部(ニップ部)に、カラートナー像が加熱ロール30側に面するようにして導入される。
図2に、加熱ロール30と加圧ロール31との圧接部を通過するときの、透明トナー像保持体20及び記録媒体17の間の状態を模式的に示す。図2において、34は透明トナー像保持体20に保持されてきた透明トナー像、35は記録媒体17に形成されていたカラートナー像であり、一対のロール30,31は省略されている。図2に示されるように、カラートナー像35が記録媒体17表面に加熱溶融されると同時に、透明トナー像保持体20表面に形成されていた透明トナー像34が、カラートナー像35の表面ないしその周辺に転写され加熱溶融されて融着し、全体を被覆した状態となる。
その後、加熱ロール30と加圧ロール31との圧接部において、カラートナー像35及び透明トナー像34が例えば120℃以上130℃以下程度の温度に加熱、溶融され、記録媒体17に定着される。そして、透明トナー像34及びカラートナー像35が定着された記録媒体17は、その表面の透明トナー像34が透明トナー像保持体20の表面に密着したまま状態で、該透明トナー像保持体20と共に矢印D方向に搬送される。その間、透明トナー像保持体20は、冷却用のヒートシンク23によって強制的に冷却され、透明トナー像34及びカラートナー像35が冷却して固化した後、剥離ロール32によって記録媒体17自身の腰(剛性)によって剥離される。
なお、剥離工程が終了した後の透明トナー像保持体20の表面は、必要に応じて、図示しないクリーナによって残留トナー等が除去され、次の転写定着工程に備えるようになっている。
−カラートナー−
カラートナーは、少なくとも公知のトナー用結着樹脂及び着色剤を含む一般的なカラートナーであれば、特に制限はない。結着樹脂及び着色剤以外の添加成分については、本発明の透明トナーにおけるその他の成分と同様のものを内添又は外添してもよい。つまり、着色剤を除いて、上記本実施形態に係る透明トナーと同様な構成とすることがよい。なお、カラートナーは、イエロートナー、マゼンタトナー、及びシアントナーの他、ブラックトナーを含む。
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。なお、文中、特に断りがない場合、「部」とは「質量部」を意味する。
ここで、本実施例において、トナー中の顔料含有量は、GC−MS(ガスクロマトグラフ質量分析)、TG−DTA(熱分析−示差熱熱重量同時測定)、IPC−OES(誘導結合プラズマ発光分光分析)、IPC−AES(プラズマ発光分光分析)、IPC−MS(誘導結合プラズマ質量分析)、原子吸光などの分析を組み合わせることにより定量される。
キナクリドン系顔料に関しては、例えば、キナクリドン系顔料の熱分解GC/MS(http://www.ube-ind.co.jp/usal/service/organic/o032b.pdf)、とIPC−MS、原子吸光等の分析を組み合わせることにより定量される。
また、PR238に関しては、例えば顔料中の塩素原子量、など顔料由来の原子をIPC(誘導結合プラズマ分析)や原子吸光等の分析にて定量し、顔料含有量を定量できる。
これらの分析による顔料仕込み量と顔料検出量(顔料含有量)の関係を下記表1に示す。
[実施例A]
(実施例A1:乳化凝集法による透明トナー)
−ポリエステル樹脂(1)の合成−
加熱乾燥した二口フラスコに、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン35モル部と、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン65モル部と、テレフタル酸80モル部と、ドデセニル無水コハク酸10モル部と、無水トリメリット酸10モル部と、これらの酸成分(テレフタル酸、ドデセニル無水コハク酸、無水トリメリット酸の合計モル数)に対して0.08モル部のジオクチル酸錫(II)塩と、を入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち昇温した後、150℃乃至230℃で12時間共縮重合反応させ、その後、210℃乃至250℃で徐々に減圧して、ポリエステル樹脂(1)を合成した。
−ポリエステル樹脂(2)の合成−
加熱乾燥した二口フラスコに、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン50モル部と、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン50モル部と、テレフタル酸70モル部と、ドデセニル無水コハク酸30モル部と、これらの酸成分(テレフタル酸、ドデセニル無水コハク酸の合計モル数)に対して0.08モル部のジオクチル酸錫(II)塩と、を入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち昇温した後、150℃乃至230℃で12時間共縮重合反応させ、その後、210℃乃至250℃で徐々に減圧して、ポリエステル樹脂(2)を合成した。
−樹脂粒子分散液Aの作製−
・ポリエステル樹脂(1) 40部
・ポリエステル樹脂(2) 60部
・酢酸エチル 900部
・20%アニオン界面活性剤 5部
・酢酸アンモニウム 10部
・イオン交換水 1000部
以上を密閉容器に投入し、ホモジナイザーにて乳化し、液Aを得た。
得られた液Aを、蒸留用フラスコに移して50℃に昇温後、蒸留を実施し、冷却後イオン交換水を加えて固形分濃度10%の樹脂粒子分散液Aを得た。
−マゼンタ顔料分散液の作製−
・マゼンタ顔料(C.I.ピグメントレッド 122) 1部
・20%アニオン界面活性剤 0.5部
・イオン交換水 5000部
以上を密閉容器に投入し、ホモジナイザーにて分散し、マゼンタ顔料分散液を得た。
−離型剤分散液の作製−
・離型剤((理研ビタミン社製:リケマールB−200、融点:68℃) 100部
・20%アニオン界面活性剤 35部
・イオン交換水 800部
以上を密閉容器に投入し、ホモジナイザーにて分散し、離型剤分散液を得た。
−透明トナーの作製−
・樹脂粒子分散液A 700部
・マゼンタ顔料分散液 0.01部
・離型剤分散液 80部
以上を温調、窒素置換可能な容器に収容し、ホモジナイザーにて分散しながら、塩化マグネシウム 0.2部を入れた。50℃に昇温した後、樹脂微粒子分散液A 200部を入れ、90℃に昇温し、特定の粒径となったところで冷却した。イオン交換水で洗浄した後、固液分離し、凍結乾燥し、透明トナーを得た。得られた透明トナーの体積平均粒子径は、5.5μmであった
(実施例A2:乳化凝集法による透明トナー)
上記実施例A1において、マゼンタ顔料種をC.I.ピグメントレッド 238に変更した以外は、実施例A1と同様にして透明トナーを作製した。
(実施例A3:溶解懸濁法による透明トナー)
・ポリエステル樹脂の酢酸エチル溶液(固形分38%) 2368部
・マゼンタ顔料(C.I.ピグメントレッド 184) 0.002部
・離型剤(ポリアルキレンワックス HNP51:融点77℃、:日本精蝋社製) 100部
・ラウリル酸ヒドラジド 5部
以上の材料をビーカーにいれ、70℃で、ホモジナイザー(IKA社 ウルトラタラックス)により7800rpmで攪拌し,溶解、分散させた。これにイオン交換水250部、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム0.2部を加え溶解し、70℃に昇温、ホモジナイザイー(IKA社 ウルトラタラックス)で7800rpmに攪拌した。得られた懸濁液500部を温度計付きフラスコに移し、攪拌しながら45℃、減圧下で1hrかけて溶媒を除去した。ついで濾別、イオン交換水による洗浄、乾燥の後、透明トナーを得た。得られた透明トナーの体積平均粒子径は、6.1μmであった。
(実施例A4:混練粉砕法による透明トナー)
・結着樹脂(ポリエステル樹脂) 900 部
・マゼンタ顔料(C.I.ピグメントレッド 57:1) 0.002部
・離型剤(日本精蝋社製、HNP−9) 100部
以上の材料をバンバリーミキサー(神戸製鋼社製)に入れ、内部の温度が110±5℃になるように圧力を加え、80rpmで混練を10分間行った。得られた混練物を冷却後、ハンマーミルにて粗粉砕し、これをジェットミルにて7.5μmに微粉砕した後、エルボージェット分級機(松坂貿易社製)にて分級し、透明トナーを得た。得られた透明トナーの体積平均粒粒子径は7.1μmであった。
[実施例B乃至F、比較例A乃至B]
実施例A(各A1乃至A4)において、マゼンタ顔料の量を表2に従って変更した以外は実施例A(各A1乃至A4)と同様にして、透明トナーを作製した。
(画像評価)
図1に示す装置と同様の構成の、光沢付与装置を備えた画像形成装置を用いた。定着過程を除く画像形成プロセスの速度を160mm/sとし、ソリッド画像部分でのカラートナーの現像量が各色とも0.7mg/cmとなるように、トナーとキャリアとの質量比率、感光体帯電電位、露光量、現像バイアスを調整した。なお、カラートナーは、富士ゼロックス製DocuCentreColor a450用のシアン、マゼンタ、イエロー、黒の4色のトナーをカラートナーセットを用いた。
光沢付与装置における透明トナー像保持体のベルト基材としては、導電性カーボンが分散された厚さ80μmのポリイミドフイルムに、シリコーンゴム(KE4895、信越化学工業(株)製)を厚さ50μmとして塗布したものを用いた。また、2つの加熱ロール及び加圧ロールは、アルミニウム製の心材の表面に厚さ2mmのシリコーンゴム層を設けたものを用い、それらの中央に熱源としてハロゲンランプを配している。加熱ロール30、加圧ロール31の表面の温度は、双方ともに90℃から160℃の間で変化させた。
光沢付与装置の透明トナー像現像装置に上記現像剤(透明トナーを含む現像剤)を充填した。定着速度(用紙搬送速度)を30mm/秒とし定着温度を90℃から160℃まで10℃おきに変えて各々定着を行い、剥離位置での用紙表面の温度は70℃となるようにした。
上記画像形成装置により、カラー画像としてポートレート写真画像(画像電子学会 テストチャート(カラー)No.11の人物像)を出力し、光沢付与装置においてこの写真画像の表面に透明トナーを単位面積あたりのトナー量が0.6mg/cmとなるよう現像し、次いで転写定着を行い、画像を形成した。
そして、ポートレート写真画像(画像電子学会 テストチャート カラー No.11の人物像)の肌の色の再現性ついて評価した。具体的には、5人のモニターによる写真画像の鑑賞により、肌の色について、黄ばみ・黄疸が見られるかについて評価した。評価基準は以下の通りである。結果を表2に示す。
◎:モニター人数5人中5人が黄ばみ・黄疸が見られないと評価した。
○:モニター人数5人中4乃至3人が黄ばみ・黄疸が見られないと評価した。
△:モニター人数5人中2人が黄ばみ・黄疸が見られないと評価した。
×:モニター人数5人中1乃至0人が黄ばみ・黄疸が見られないと評価した。
上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、ポートレート写真画像における肌の色の再現性に優れることがわかる。
[実施例G]
(実施例G1:乳化凝集法による透明トナー)
−樹脂粒子分散液Bの作製−
・スチレン(和光純薬製):300部
・n−ブチルアクリレート(和光純薬製):115部
・アクリル酸(ローディア日華製):5部
・1,10−デカンジオールジアクリレート(新中村化学製):1.2部
前記成分を混合溶解したものに、アニオン性界面活性剤ダウファックス(ダウケミカル社製)1.5部をイオン交換水550部に溶解した溶液を加えてフラスコ中で分散、乳化し、10分間ゆっくりと攪拌混合しながら、さらに、過硫酸アンモニウム4.2部を溶解したイオン交換水50部を投入した。次いで、フラスコ内の窒素置換を充分に行った後、フラスコ内の溶液を攪拌しながらオイルバスで65℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続し、固形分濃度が41.9%の樹脂粒子分散液Bを得た。
−マゼンタ顔料分散液の作製−
・マゼンタ顔料(C.I.ピグメントレッド 122) 1部
・20%アニオン界面活性剤 0.5部
・イオン交換水 5000部
以上を密閉容器に投入し、ホモジナイザーにて分散し、マゼンタ顔料分散液を得た。
−離型剤分散液の作製−
・離型剤((理研ビタミン社製:リケマールB−200、融点:68℃) 100部
・20%アニオン界面活性剤 35部
・イオン交換水 800部
以上を密閉容器に投入し、ホモジナイザーにて分散し、離型剤分散液を得た。
−透明トナーの作製−
・樹脂粒子分散液B 167部
・マゼンタ顔料分散液 0.01部
・離型剤分散液 80部
・イオン交換水 287部
以上を温調、窒素置換可能な容器に収容し、ホモジナイザーにて分散しながら、塩化マグネシウム 0.2部を入れた。50℃に昇温した後、樹脂粒子分散液A 200部を入れ、90℃に昇温し、特定の粒径となったところで冷却した。イオン交換水で洗浄した後、固液分離し、凍結乾燥し、透明トナーを得た。得られた透明トナーの体積平均粒子径は、5.9μmであった
(実施例G2:乳化凝集法による透明トナー)
上記実施例G1において、マゼンタ顔料種をC.I.ピグメントレッド 238に変更した以外は、実施例G1と同様にして透明トナーを作製した。
(実施例G3:溶解懸濁法による透明トナー)
・結着樹脂(スチレンアクリル樹脂)の酢酸エチル溶液(固形分38%) 2368部
・マゼンタ顔料(C.I.ピグメントレッド 184) 0.002部(透明トナーに対する含有量2ppmに相当)
・離型剤(ポリアルキレンワックス HNP51:融点77℃、:日本精蝋社製) 100部
・ラウリル酸ヒドラジド 5部
以上の材料をビーカーにいれ、70℃で、ホモジナイザー(IKA社 ウルトラタラックス)により7800rpmで攪拌し,溶解、分散させた。これにイオン交換水250部、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム0.2部を加え溶解し、70℃に昇温、ホモジナイザイー(IKA社 ウルトラタラックス)で7800rpmに攪拌した。得られた懸濁液500部を温度計付きフラスコに移し、攪拌しながら45℃、減圧下で1hrかけて溶媒を除去した。ついで濾別、イオン交換水による洗浄、乾燥の後、透明トナーを得た。得られた透明トナーの体積平均粒子径は、6.7μmであった。
(実施例G4:混練粉砕法による透明トナー)
・結着樹脂(種類:スチレンアクリル樹脂) 900部
・マゼンタ顔料(C.I.ピグメントレッド 57:1) 0.002部
・離型剤(日本精蝋社製、HNP−9) 100部
以上の材料をバンバリーミキサー(神戸製鋼社製)に入れ、内部の温度が110±5℃になるように圧力を加え、80rpmで混練を10分間行った。得られた混練物を冷却後、ハンマーミルにて粗粉砕し、これをジェットミルにて7.5μmに微粉砕した後、エルボージェット分級機(松坂貿易社製)にて分級し、透明トナーを得た。得られた透明トナーの体積平均粒粒子径は7.1μmであった。
(評価)
上記実施例G1乃至G4で得られ透明トナーについて、実施例Aと同様にして画像評価を行ったところ、実施例Aに比べ相対的に◎の評価がなく、くすんで見える結果であった。これから、結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いた方が、ポートレート写真画像における肌の色の再現性効果が高いことがわかった。
[実施例H]
離型剤の種類は、カルナバワックスに変更した以外は、各実施例A1乃至A4と同様にして、それぞれ透明トナーを作製し、画像評価を行ったところ、実施例Aに比べ相対的に◎の評価が多い結果であった。これから、離型剤としてカルナバワックスを用いた方が、ポートレート写真画像における肌の色の再現性効果が高いことがわかった。
本実施形態に係る光沢付与手段を備えた画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る光沢付与手段における加熱ロールと加圧ロールとの圧接部を通過するときの透明トナー像保持体及び記録媒体の間の状態を示す模式断面図である。
符号の説明
1 原稿
2 照明
3 カラースキャナ
4 画像処理装置
5 レーザーダイオード
6 光学系
7 帯電器
8 有機感光体
9 イエロー現像器
10 マゼンタ現像器
11 シアン現像器
12 ブラック現像器
13 中間転写ベルト
14 転写コロトロン
15、16 転写ロール
17 記録媒体
19 搬送装置
20 透明トナー像保持体
21 透明トナー像形成手段
22 加熱加圧手段
23 ヒートシンク(冷却手段)
24 感光体ドラム
25 帯電装置
26 露光装置
27 透明トナー像信号形成装置
28 透明トナー像現像装置
29 転写装置
30 加熱ロール(転写定着手段)
31 加圧ロール(転写定着手段)
32 剥離ロール
33 従動ロール
34 透明トナー像
35 カラートナー像

Claims (9)

  1. 少なくとも、結着樹脂、及びマゼンタ顔料を含んで構成され、前記マゼンタ顔料がトナーに対して2ppm以上100ppm以下含有してなる静電荷現像用透明トナー。
  2. 前記マゼンタ顔料が、トナーに対して5ppm以上50ppm以下含有してなる請求項1に記載の静電荷現像用透明トナー。
  3. 前記マゼンタ顔料が、キナクリドン顔料である請求項1に記載の静電荷現像用透明トナー。
  4. 前記結着樹脂の少なくとも1種が、ポリエステル樹脂である請求項1に記載の静電荷現像用透明トナー。
  5. 離型剤をさらに含んで構成され、前記離型剤の少なくとも1種がカルナバワックスである請求項1に記載の静電荷現像用透明トナー。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の静電荷現像用透明トナーと、キャリアと、を含む静電荷現像用現像剤。
  7. 画像形成装置に脱着され、少なくとも、前記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トナーを収納し、
    前記トナーが、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の静電荷現像用透明トナーであるトナーカートリッジ。
  8. 請求項6に記載の静電荷像現像用現像剤を収納すると共に、潜像保持体表面上に形成された潜像を前記静電荷像現像用現像剤により透明トナー画像に現像する現像手段と、
    潜像保持体、前記潜像保持体を帯電する帯電手段、前記透明トナー画像を前記潜像保持体から記録媒体に転写する転写手段、前記潜像保持体の表面に残存した透明トナーを除去するためのクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
    を具備し、
    画像形成装置本体に脱着されるプロセスカートリッジ。
  9. 静電荷現像用カラートナーによるカラー画像を、記録媒体表面に形成する第1画像形成手段と、
    請求項1乃至5のいずれか1項に記載の静電荷現像用透明トナーによる透明トナー画像を、前記カラー画像の少なくとも表面に形成する第2画像形成手段と、
    を具備する画像形成装置。
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