JP5369861B2 - 電子写真用トナーとそれを用いた画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
近年、分析化学、分子生物学及びナノ構造体の解析分野における標識材料として、蛍光色素やナノ粒子蛍光体が提案されている。特にナノ粒子蛍光体は、蛍光色素に比べて、大きさや材質を選択することにより、およそ400〜2000nmの範囲で比較的自由に発光ピーク波長を設定することができること、ストークスシフトを広くとることができ、励起光との重なりやバックグラウンドによるノイズ影響を小さくすることで検出能を高めることができること、また褪色が非常に少ないため、長時間の動態観察が可能であることなど、利点が非常に多い。
本発明に係る半導体ナノ粒子蛍光体は種々の半導体材料を用いて形成することができる。例えば、元素の周期表のIV族、II−VI族、及びIII−V族の半導体化合物を用いることができる。
本発明に係る半導体ナノ粒子蛍光体の製造については、従来公知の種々の方法を用いることができる。
トナーに添加する他の外添剤としては、特に限定されず、公知の種々の外添剤を用いることができる。例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸カルシウムなどよりなる無機酸化物や、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛などの脂肪酸金属塩などが挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
トナー母体粒子を製造する方法としては、特に限定されるものではなく、粉砕法、乳化分散法、懸濁重合法、分散重合法、乳化重合法、乳化重合凝集法、その他の公知の方法などが挙げられ、特に、微粉の形成が抑制され、また、小粒径のものを容易に得ることができるため、乳化重合凝集法によって得られたトナー母体粒子を用いることが好ましい。
トナー母体粒子が着色剤を含有するものとして構成される場合において、着色剤としては特に限定されず、公知の種々のものを用いることができる。
トナー母体粒子が離型剤を含有するものとして構成される場合において、離型剤としては特に限定されず、公知の種々のワックスを用いることができる。ワックスとしては、特に低分子量ポリプロピレン、ポリエチレン、又は酸化型のポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ワックスを用いることが好ましい。
トナー母体粒子の粒径は、体積基準のメディアン径(D50)で3.0〜8.0μmであることが好ましい。さらに、好ましくは、4.0〜7.0μmである。体積基準のメディアン径が3.0〜8.0μmであることにより、細線の再現性や、写真画像の高画質化が達成できて高画質の印画物が得られる。
本発明のトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤でもよいが、好ましくは二成分現像剤である。
次に、本発明のトナーが使用可能な画像形成方法について説明する。
(シリコンナノ粒子蛍光体1〜4の作製)
真空チャンバー内にアルゴンガスを導入し、高周波コントローラによりイオン化されたアルゴンイオンをシリコンチップと石英ガラスからなるターゲット材料に衝突させ、これから放出された原子および分子を半導体基板上に堆積し、シリコン原子と酸素原子が混ざったアモルファス酸化ケイ素膜を形成する。
トルエン200mlにテトラオクチルアンモニウムブロマイド(TOAB)3gを溶解する。室温で攪拌しながらGeCl4を500μl滴下し、1時間後に、水素化リチウムアルミニウムをGeCl4の2倍モル滴下して還元反応させる。3時間後にメタノール40mlを添加して、余分な還元剤を失活させたのちに、アリルアミンを白金触媒とともに添加してから、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去する。メチルホルムアミドと純水で数回洗浄した後、エタノールに分散後、蒸発乾固させて、ゲルマニウム(Ge)ナノ粒子蛍光体粉体の試料を得た。
5mlのオクタデセンに30mgのセレンを添加して攪拌した後、トリオクチルフォスフィン(TOP)0.4mlをさらに添加して十分に攪拌する(溶液A)。これとは別に酸化カドミウム13mg、オレイン酸0.6ml、オクタデセン10mlを混合し、220℃まで昇温する(溶液B)。溶液Bに溶液A1mlをすばやく添加し、2分後に急冷する後、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去する。メチルホルムアミドと純水で数回洗浄した後、エタノールに分散後、蒸発乾固させて、カドミウムセレン(CdSe)ナノ粒子粉体の試料を得た。
二酸化ケイ素45gを含むコロイダルシリカ(扶桑化学工業株式会社製 PL−3)とアンモニア水(28%)219gを純水に混合して液量を1500mlに調整したものをA液とした。同時に、硝酸亜鉛6水和物(関東化学株式会社製、純度99.0%)424gと硝酸マンガン6水和物(関東化学株式会社製、純度98.0%)21.5gを純水に溶解して液量を1500mlとしたものをB液とした。
以下のようにしてトナーを作製した。
ポリエステル樹脂100質量部、カーボンブラック(モーガルL)8質量部、ポリエチレンワックス5質量部を、混合機(ヘンシェルミキサー、三井鉱山社製)で混合した後、混合物を2軸押出機(PCM、池貝社製)で溶融混練した。得られた混練物を冷却した後、粗粉砕機(フェザーミル、ホソカワミクロン社製)で粗粉砕後、粉砕機(カウンタジェットミルAFG、ホソカワミクロン社製)で微粉砕し、機械式分級機(ターボプレックスATP、ホソカワミクロン社製)にて分級し、体積メディアン径6.5μmのトナー母体粒子1を得た。
上記トナー母体粒子1の作製方法において、原料混合時に蛍光体としてシリコンナノ粒子蛍光体1を1質量部添加して混合した以外は同様にして、トナー母体粒子2を得た。
上記トナー母体粒子2の作製方法において、原料混合時に添加した蛍光体を表2に記載の化合物及び添加量に変更した以外は同様にして、トナー母体粒子3〜5を得た。
(トナー1)
上記で作製した「トナー母体粒子1」100質量部に、外添剤として疎水性シリカ(数平均一次粒子径10nm)1.3質量部、疎水性チタニア(数平均一次粒子径20nm)0.6質量部、蛍光体粒子として「蛍光体粒子1」1質量部を添加し、「ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)」を用い、周速35m/secで25分間混合することによって「トナー1」を作製した。
トナー1の作製において、トナー母体粒子と外添した蛍光体粒子を表3に記載の組合せに変更した以外は同様にして、「トナー2〜16」を作製した。
フェライトコア粒子100質量部とシクロヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレート(共重合比5/5)の共重合体樹脂微粒子を5質量部とを、攪拌羽根付き高速混合機に投入し、120℃で30分間攪拌混合して機械的衝撃力の作用でフェライトコア粒子の表面に樹脂コート層を形成し、体積基準メディアン径60μmのキャリアを得た。
上記キャリアにトナー1〜16をそれぞれトナー濃度が6質量%になるように添加し、ミクロ型V型混合機(筒井理化学器株式会社)に投入し、回転速度45rpmで30分間混合し「現像剤1〜16」を作製した。
(文字画像の発光)
高速の画像形成装置「bizhub PRO 1050e(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)」に、現像剤1〜16を、順次現像装置に装填して、印字率が6%のオリジナル画像(文字画像、線画像がそれぞれ1/2等分にあるA4サイズの画像)をプリントした。これらにブラックライトを照射して、目視での発光を確認した。
4Y、4M、4C、4K 現像手段
5Y、5M、5C、5K 一次転写手段としての一次転写ローラ
5A 二次転写手段としての二次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K クリーニング手段
7 中間転写体ユニット
24 熱ロール式定着装置
70 中間転写体
Claims (5)
- 半導体材料としてシリコン(Si)を用いて形成された、平均粒径が1nm以上10nm以下である半導体ナノ粒子蛍光体が含有されていることを特徴とする電子写真用トナー。
- 前記半導体ナノ粒子蛍光体が、外添剤として添加されていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真用トナー。
- 前記半導体ナノ粒子蛍光体の平均粒径が、2nm以上8nm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電子写真用トナー。
- 感光体表面に形成された潜像を、電子写真用トナーにより現像する画像形成方法であって、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電子写真用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
- 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電子写真用トナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
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