JP6156199B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6156199B2
JP6156199B2 JP2014041005A JP2014041005A JP6156199B2 JP 6156199 B2 JP6156199 B2 JP 6156199B2 JP 2014041005 A JP2014041005 A JP 2014041005A JP 2014041005 A JP2014041005 A JP 2014041005A JP 6156199 B2 JP6156199 B2 JP 6156199B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
transfer
image
toner particles
metal pigment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014041005A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015166775A (ja
Inventor
泰久 師岡
泰久 師岡
将隆 栗林
将隆 栗林
小出 隆史
隆史 小出
克之 北島
克之 北島
信 紙崎
信 紙崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2014041005A priority Critical patent/JP6156199B2/ja
Publication of JP2015166775A publication Critical patent/JP2015166775A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6156199B2 publication Critical patent/JP6156199B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、画像形成装置に関する。
特許文献1には、円形度が0.90以上0.94以下の光輝性顔料粒子の光輝性顔料粒子全体に占める割合が15個数%以上である光輝性顔料を含む静電荷像現像用トナーと、当該トナーを用いて画像を形成する画像形成装置と、が開示されている。
特許文献2には、個々のトナー粒子の断面を観察して前記トナー粒子中に光輝性顔料が含まれるか否かを確認したときに、前記トナー粒子全体に占める前記光輝性顔料を含まない前記トナー粒子の割合が5個数%以上80個数%以下である光輝性トナーと、当該トナーを用いて画像を形成する画像形成装置と、が開示されている。
特開2013−156343号公報 特開2013−073017号公報
本発明の目的は、記録媒体上に形成される画像の光輝性が調整される画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、画像情報に基づいて感光体上に潜像を形成する潜像形成手段と、平板状の金属顔料を含有し、平均長軸長さが7μm以上20μm以下であり平均厚みが1μm以上3μm以下である扁平形状のトナー粒子と、金属顔料を含有しないトナー粒子とを含む現像剤を収容し、前記現像剤により、前記潜像を現像して前記感光体の表面にトナー像を形成する現像手段と、前記感光体と被転写体との間に転写電界を印加して前記感光体の表面に形成されたトナー像を被転写体へ転写する転写手段と、予め定めた複数の光輝性レベルのうちの高い光輝性レベルを得る場合には、前記感光体と前記被転写体との間に印加する転写電界を低くして、前記金属顔料を含有しないトナー粒子の転写量を抑制し、予め定めた複数の光輝性レベルのうちの低い光輝性レベルを得る場合には、前記感光体と前記被転写体との間に印加する転写電界を高くして、前記扁平形状のトナー粒子と共に転写される、前記金属顔料を含有しないトナー粒子の転写量を増加させて、前記被転写体に転写されるトナー像の光輝性を調整する調整手段と、を備えた画像形成装置である。
請求項2に係る発明は、前記金属顔料の平均長軸長さが5μm以上12μm以下であり平均厚みが0.01μm以上0.5μm以下であり、且つ扁平形状のトナー粒子の平均円形度が0.5以上0.9以下である、請求項1に記載の画像形成装置である。
請求項1または請求項2に記載の発明によれば、記録媒体上に形成される画像の光輝性が調整される。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。 図1に示す画像形成装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。 図2に示す画像形成部の制御系の構成を更に詳細に示すブロック図である。 光輝性トナーの転写前の状態を示す模式図である。 (A)は光輝性トナーが高電界下で転写された後の状態を示す模式図である。(B)は光輝性トナーが低電界下で転写された後の状態を示す模式図である。 「光輝性調整処理」の処理手順の一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
<画像形成装置>
まず、画像形成装置の主要構成について説明する。
図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置10には、例えば、電子写真感光体(以下「感光体」と称する)12(像保持体の一例)が設けられている。感光体12は、円柱状とされ、モータ等の駆動部27にギア等の駆動力伝搬部材(不図示)を介して連結されており、当該駆動部27により、黒点で示す回転軸の周りに回転駆動される。図1に示す例では、矢印A方向に回転駆動される。
感光体12の周辺には、例えば、帯電装置15、潜像形成装置16、現像装置18、転写装置31、清掃装置22、及び除電装置24が、感光体12の回転方向に沿って順に配設されている。そして、本実施形態に係る画像形成装置10には、定着装置26も配設されている。以下、画像形成装置10の各部の詳細について説明する。
(感光体)
感光体12は、例えば、導電性基体と、この導電性基体上に形成された下引き層と、この下引き層の上に形成された感光層と、から構成されている。この感光層は、電荷発生層と電荷輸送層との2層構造であってもよい。また、感光層は、最表面に保護層を設けた構成であってもよい。下引き層は、結着樹脂と、金属酸化物粒子と、電子受容性化合物と、を含んで構成されている。
(帯電装置)
帯電装置15は、感光体12の表面を帯電する。帯電装置15は、例えば、感光体12表面に接触または非接触で設けられ、感光体12の表面を帯電する帯電部材14、及び帯電部材14に帯電電圧を印加する電源28(帯電部材用の電圧印加部の一例)を含んで構成されている。電源28は、帯電部材14に電気的に接続されている。
帯電装置15の帯電部材14としては、例えば、導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触方式の帯電器が挙げられる。また、帯電部材14としては、例えば、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も挙げられる。
帯電装置15(電源28を含む)は、例えば、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、帯電部材14に帯電電圧を印加する。電源28から帯電電圧を印加された帯電部材14は、印加された帯電電圧に応じた帯電電位に、感光体12を帯電させる。このため、電源28から印加される帯電電圧が調整されることで、感光体12は、異なる帯電電位に帯電される。
(潜像形成装置)
潜像形成装置16(潜像形成部の一例)は、帯電された感光体12の表面に静電潜像を形成する。具体的には、例えば、潜像形成装置16は、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、帯電部材14により帯電された感光体12の表面に、形成する対象となる画像の画像情報に基づいて変調された光Lを照射して、感光体12上に画像情報の画像に応じた静電潜像を形成する。
潜像形成装置16としては、例えば、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を像様に露光する光源を持つ光学系機器等が挙げられる。
(現像装置)
現像装置18は、例えば、潜像形成装置16による光Lの照射位置より感光体12の回転方向下流側に設けられている。現像装置18内には、現像剤を収容する収容部が設けられている。本実施の形態では、この収容部には、後述する「光輝性トナーを含む現像剤」が収容されている。光輝性トナーは、例えば、現像装置18内で帯電された状態で収容されている。なお、「光輝性トナーを含む現像剤」については後述する。
現像装置18は、例えば、トナーを含む現像剤により、感光体12の表面に形成された静電潜像を現像する現像部材18Aと、現像部材18Aに現像電圧を印加する電源32(現像部材用の電圧印加部の一例)と、を含んで構成されている。この現像部材18Aは、例えば、電源32に電気的に接続されている。
現像装置18の現像部材18Aとしては、現像剤の種類に応じて選択されるが、例えば、磁石が内蔵された現像スリーブを有する現像ロールが挙げられる。
現像装置18(電源32を含む)は、例えば、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、現像部材18Aに現像電圧を印加する。現像電圧を印加された現像部材18Aは、該現像電圧に応じた現像電位に帯電される。そして、現像電位に帯電された現像部材18Aは、例えば、現像装置18内に収容された現像剤を表面に保持して、現像剤に含まれるトナーを現像装置18内から感光体12表面へと供給する。
感光体12上に供給されたトナーは、例えば、感光体12上の静電潜像に静電力により付着する。詳細には、例えば、感光体12と現像部材18Aとの向かい合う領域における電位差、すなわち、該領域における感光体12の表面の電位と現像部材18Aの現像電位との電位差によって、現像剤に含まれるトナーが感光体12の静電潜像の形成された領域に供給される。なお、現像剤にキャリアが含まれている場合には、該キャリアは現像部材18Aに保持されたまま現像装置18内に戻る。
例えば、感光体12上の静電潜像は、現像部材18Aから供給されたトナーによって現像されて、感光体12上には、静電潜像に応じたトナー像が形成される。また、例えば、単位面積当たりの現像量は、2.0g/m以上8.0g/m以下である。
(転写装置)
転写装置31は、例えば、現像部材18Aの配設位置より感光体12の回転方向下流側に設けられている。転写装置31は、例えば、感光体12の表面に形成されたトナー画像を記録媒体30A(被転写体の一例)へ転写する転写部材20と、転写部材20に転写電圧を印加する電源30(転写部材用の電圧印加部の一例)と、を含んで構成されている。転写部材20は、例えば、円柱状とされており、感光体12との間で記録媒体30Aを挟んで搬送する。転写部材20は、例えば、電源30に電気的に接続されている。
転写部材20の転写部材20としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の非接触型転写帯電器が挙げられる。
転写装置31(電源30を含む)は、例えば、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、転写部材20に転写電圧を印加する。転写電圧を印加された転写部材20は、該転写電圧に応じた転写電位に帯電される。
転写部材20の電源30から転写部材20に、感光体12上に形成されたトナー像を構成するトナーとは逆極性の転写電圧が印加されると、例えば、感光体12と転写部材20との向かい合う領域(図1中、転写領域32A参照)には、感光体12上のトナー像を構成する各トナーを静電力により感光体12から転写部材20側へと移動させる電界強度の転写電界が形成される。
記録媒体30A(被転写体の一例)は、例えば、図示を省略する収容部に収容されており、この収容部から図示を省略する複数の搬送部材によって搬送経路34に沿って搬送され、感光体12と転写部材20との向かい合う領域である転写領域32Aに到る。図1中に示す例では、矢印B方向に搬送される。転写領域32Aに到った記録媒体30Aは、例えば、転写部材20に転写電圧が印加されることにより該領域に形成された転写電界によって、感光体12上のトナー像が転写される。すなわち、例えば、感光体12表面から記録媒体30Aへのトナーの移動により、記録媒体30A上にトナー像が転写される。
感光体12上のトナー像は、転写電界により記録媒体30A上に転写される。転写電界の大きさは転写電流値に基づいて制御されている。転写電流値は、定電流制御で転写電界を印加したときに転写装置31で検出される電流値である。転写電流値は、転写電界の大きさを表す。例えば、転写電流値は、10μA以上45μA以下である。
(清掃装置)
清掃装置22は、転写領域32Aより感光体12の回転方向下流側に設けられている。清掃装置22は、トナー像を記録媒体30Aに転写した後に、感光体12に付着した付着物を除去する。清掃装置22は、感光体12上の残留トナーや紙粉等の付着物を除去する。本実施の形態では、清掃装置22は、感光体12に予め定めた線圧で接触する板状部材(以下、「清掃ブレード」という。)22Aを有している。清掃ブレード22Aは、例えば、線圧10g/cm以上150g/cm以下で感光体12に接触する。
(除電装置)
除電装置24(除電部の一例)は、例えば、清掃装置22より感光体12の回転方向下流側に設けられている。除電装置24は、トナー画像を転写した後、感光体12の表面を露光して除電する。具体的には、例えば、除電装置24は、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、感光体12の全表面(具体的には例えば画像形成領域の全面)を露光して除電する。
除電装置24としては、例えば、白色光を照射するタングステンランプ、赤色光を照射する発光ダイオード(LED)等の光源を有する装置が挙げられる。
(定着装置)
定着装置26は、例えば、転写領域32Aより記録媒体30Aの搬送経路34の搬送方向下流側に設けられている。定着装置26は、例えば、記録媒体30A上に転写されたトナー像を定着する。具体的には、例えば、定着装置26は、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、記録媒体30A上に転写されたトナー像を熱または熱及び圧力によって記録媒体30Aに定着する。
定着装置26としては、それ自体公知の定着器、例えば熱ローラ定着器、オーブン定着器等が挙げられる。
ここで、搬送経路34に沿って搬送されて感光体12と転写部材20との向かい合う領域(転写領域32A)を通過することによりトナー像を転写された記録媒体30Aは、例えば、図示を省略する搬送部材によってさらに搬送経路34に沿って定着装置26の設置位置に到り、記録媒体30A上のトナー像の定着が行われる。
トナー像の定着によって画像形成された記録媒体30Aは、図示を省略する複数の搬送部材によって画像形成装置10の外部へと排出される。なお、感光体12は、除電装置24による除電後、再度、帯電装置15によって帯電電位に帯電される。
(画像形成動作)
ここで、画像形成装置10の画像形成動作について説明する。
まず、感光体12の表面が帯電装置15により帯電される。潜像形成装置16は、帯電された感光体12の表面を画像情報に基づいて露光する。これにより、感光体12上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。現像装置18では、光輝性トナーを含む現像剤により、感光体12の表面に形成された静電潜像が現像される。これにより、感光体12の表面に、トナー画像が形成される。転写装置31では、感光体12の表面に形成されたトナー画像が記録媒体30Aへ転写される。記録媒体30Aに転写されたトナー画像は、定着装置26により定着される。この通り、光輝性トナーを用いて画像が形成されることにより、記録媒体30A上には金属光沢を有する画像が形成される。一方、トナー画像を転写した後の感光体12の表面が、清掃装置22により清掃され、除電装置24により除電される。
<画像形成装置の制御系>
次に、画像形成装置の制御系について説明する。
図2は図1に示す画像形成装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。また、図3は図2に示す画像形成部の制御系の構成を更に詳細に示すブロック図である。図2に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置10は、制御部36の外に、操作表示部40、画像処理部42、画像メモリ44、画像形成部46、記憶部48、及び通信部50を備えている。
制御部36は、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータとして構成されている。具体的には、制御部36は、CPU(中央処理装置; Central Processing Unit)36A、各種プログラムを記憶したROM(Read Only Memory)36B、プログラムの実行時にワークエリアとして使用されるRAM(Random Access Memory)36C、各種情報を記憶する不揮発性メモリ36D、及び入出力インターフェース(I/O)36Eを備えている。CPU36A、ROM36B、RAM36C、不揮発性メモリ36D、及びI/O36Eの各々は、バス36Fを介して接続されている。
操作表示部40、画像処理部42、画像メモリ44、画像形成部46、記憶部48、及び通信部50の各部は、制御部36のI/O36Eに接続されている。制御部36は、操作表示部40、画像処理部42、画像メモリ44、画像形成部46、記憶部48、及び通信部50の各部との間で情報の授受を行って、各部を制御する。
操作表示部40は、スタートボタンやテンキー等の各種ボタン、警告画面や設定画面等の各種画面を表示するためのタッチパネルなどを含んで構成されている。操作表示部40は、上記構成により、利用者からの操作を受け付けると共に、利用者に対し各種情報を表示する。
画像処理部42は、外部装置52から通信部50を介して取得した画像情報に対し、予め定めた画像処理を行って、画像形成部46に出力するための画像情報を生成する。例えば、ページ記述言語で記述されたPDLデータを展開処理して、RGB各色に展開処理されたラスタデータ(RGBデータ)に変換し、RGBデータを色変換処理して、画像形成装置で再現される色で表現されたYMCKデータ等を生成する。更に、スクリーン処理やガンマ補正処理等を行ってもよい。
画像メモリ44は、外部装置52から取得した画像情報、画像処理部42で生成された画像情報等、画像形成装置10で取得された各種の画像情報を記憶する。本実施の形態では、画像メモリ44は、少なくとも、画像処理部42で画像処理された後の画像情報、即ち、画像形成部46に出力するための画像情報を記憶している。なお、以下では、説明を簡単にするために、画像形成部46に出力するための画像情報を「単色(光輝性トナーに対応する色)」のラスタデータとして説明する。
画像形成部46は、画像形成装置10の主要構成として説明したものである。図3に示すように、画像形成部46は、感光体12の駆動部27、帯電装置15(電源28を含む)、潜像形成装置16、現像装置18(電源32を含む)、転写装置31(電源30を含む)、除電装置24、及び定着装置26を有している。駆動部27、帯電装置15、潜像形成装置16、現像装置18、転写装置31、除電装置24、及び定着装置26の各々は、制御部36と接続されている。制御部36は、これら各部との間で情報の授受を行って各部を制御する。
記憶部48は、ハードディスク等の記憶装置を備えている。記憶部48には、ログデータ等の各種データ、各種プログラム等が記憶される。通信部50は、有線又は無線の通信回線を介して外部装置52と通信を行うためのインターフェースである。例えば、通信部50は、外部装置52から、画像形成指示や電子文書の画像情報と共に、画像形成情報を取得する。画像形成情報には、ページ、部数、カラーモード等の属性を表すパラメータが含まれる。本実施の形態では、画像形成情報には光輝性指標が含まれる。光輝性指標は、光輝性レベルを表す数値等であり、画像形成指示を行ったユーザにより設定される。
本実施の形態では、後述する「光輝性調整処理」の制御プログラムが、ROM36Bに予め記憶されている場合について説明する。予め記憶された制御プログラムは、CPU36Aにより読み出され、RAM36Cをワークエリアとして実行される。また、本実施の形態では、不揮発性メモリ36Dに、後述する「光輝性と転写電界(転写電流値)との関係を規定するテーブル」や「画像形成条件(各種のプロセス制御値)」等の各種データが予め記憶されている。なお、制御プログラムや各種データは、記憶部48等の他の記憶装置に記憶されていてもよいし、通信部50を介して外部から取得されてもよい。
なお、制御部36には、各種ドライブが接続されていてもよい。各種ドライブは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD-ROM、USBメモリなどのコンピュータ読み取り可能な可搬性の記録媒体からデータを読み込んだり、記録媒体に対してデータを書き込んだりする装置である。各種ドライブを備える場合には、可搬性の記録媒体に制御プログラムを記録しておいて、これを対応するドライブで読み込んで実行してもよい。
<光輝性トナーを含む現像剤>
次に、本実施の形態に係る光輝性トナーについて説明する。
(光輝性トナーの概要)
本実施の形態に係る光輝性トナー(以下、単に「光輝性トナー」という。)は、金属顔料を含有するトナー粒子と、金属顔料を含有しないトナー粒子とを含む。光輝性トナーは、金属顔料を含有するトナー粒子を含むことにより、光を反射して光輝性を呈する。ここで「光輝性」とは、本実施の形態に係る光輝性トナーにより形成された画像を視認した際に、金属光沢のごとき輝きを有することを表す。
後述する通り、金属顔料は、粒径が大きく形状が平板状(短冊状)である。このため、金属顔料を含有するトナー粒子も、扁平形状となる。一方、金属顔料を含有しないトナー粒子は、扁平形状ではなく、金属顔料を含有するトナー粒子に比べると球状に近い。但し、金属顔料を含有しないトナー粒子は、球状であってもよいし、扁平形状以外の異形状であってもよい。
なお、金属顔料を含有しないトナー粒子は、光輝性トナーの製造過程で生成する副生物として光輝性トナーに含ませてもよく、また、別途、作製して金属顔料を含有するトナー粒子と混合して、光輝性トナーに含ませてもよい。
本実施の形態では、金属顔料を含有するトナー粒子は、平板状の金属顔料を含有し、平均長軸長さが7μm以上20μm以下であり平均厚みが1μm以上3μm以下である。金属顔料、及び金属顔料を含有するトナー粒子の形状については、後で詳細に説明する。
金属顔料を含有しないトナー粒子は、トナー粒子全体に対し5個数%以上80個数%以下の割合で含まれる。金属顔料を含有しないトナー粒子がトナー粒子全体に占める割合は、光輝性制御性の観点から10個数%以上50個数%以下が好ましく、15個数%以上40個数%以下がさらに好ましい。
上記の金属顔料を含有しないトナー粒子がトナー粒子全体に占める割合は、以下の方法により得られた値である。まず、トナー粒子をビスフェノールA型液状エポキシ樹脂と硬化剤とを用いて包埋したのち、切削用サンプルを作製する。次にダイヤモンドナイフを用いた切削機、例えばLEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)を用いて−100℃の下、切削サンプルを切削し、観察用サンプルを作製する。観察サンプルを透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Microscope)により倍率5000倍前後で観察する。
ここで、金属顔料は結着樹脂との組成の違いや特徴的な形状をしているため、観察した画像の濃淡の違いや形状から判別される。トナー断面内部では棒状に存在し、コントラストの異なる部分を金属顔料と判断した。このようにしてトナー粒子5000個についてトナー粒子の断面を観察し、その中で金属顔料を含まないトナー粒子の個数の割合を算出した。
(光輝性)
ここで「光輝性」について更に詳しく説明する。
光輝性トナーは、ベタ画像を形成した場合に、該画像に対し変角光度計により入射角−45°の入射光を照射した際に測定される受光角+30°での反射率Aと受光角−30°での反射率Bとの比(A/B)が2以上100以下であることが望ましい。
比(A/B)が2以上であることは、入射光が入射する側(角度−側)への反射よりも入射する側とは反対側(角度+側)への反射が多いことを表し、即ち入射した光の乱反射が抑制されていることを表す。入射した光が様々な方向へ反射する乱反射が生じた場合、その反射光を目視にて確認すると色がくすんで見える。そのため、比(A/B)が2未満である場合、その反射光を視認しても光沢が確認できず光輝性に劣る場合がある。
一方、比(A/B)が100を超えると、反射光を視認し得る視野角が狭くなり過ぎ、正反射光成分が大きいために見る角度によって黒っぽく見えてしまう場合がある。また、比(A/B)が100を超えるトナーは、製造も困難である。
尚、上記比(A/B)は、50以上100以下であることがより望ましく、60以上90以下であることが更に望ましく、70以上80以下であることが特に望ましい。
・変角光度計による比(A/B)の測定
ここで、まず入射角および受光角について説明する。本実施形態において変角光度計による測定の際には、入射角を−45°とするが、これは光沢度の広い範囲の画像に対して測定感度が高いためである。また、受光角を−30°および+30°とするのは、光輝感のある画像と光輝感のない画像を評価するのに最も測定感度が高いためである。
次いで、比(A/B)の測定方法について説明する。
本実施形態においては、比(A/B)を測定するに際し、まず「ベタ画像」を以下の方法により形成する。試料となる現像剤を、富士ゼロックス(株)社製DocuCentre−III C7600の現像器に充填し、記録紙(OKトップコート+紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度190℃、定着圧力4.0kg/cmにて、トナー載り量が4.5g/cmのベタ画像を形成する。尚、前記「ベタ画像」とは印字率100%の画像を指す。
形成したベタ画像の画像部に対し、変角光度計として日本電色工業社製の分光式変角色差計GC5000Lを用いて、ベタ画像への入射角−45°の入射光を入射し、受光角+30°における反射率Aと受光角−30°における反射率Bを測定する。尚、反射率Aおよび反射率Bは、400nmから700nmの範囲の波長の光について20nm間隔で測定を行い、各波長における反射率の平均値とした。これらの測定結果から比(A/B)が算出される。
(トナー組成)
次に、光輝性トナーの組成について説明する。
光輝性トナーは、金属顔料を含有するトナー粒子及び金属顔料を含有しないトナー粒子を含んでいる。また、光輝性トナーは、必要に応じて、外添剤を含んでいてもよい。金属顔料を含有するトナー粒子は、金属顔料と結着樹脂とを含んでいる。金属顔料を含有しないトナー粒子は、金属顔料は含まず且つ結着樹脂を含んでいる。また、いずれのトナー粒子も、必要に応じて、離型剤やその他添加剤を含んでいてもよい。以下、金属顔料、結着樹脂、離型剤及びその他添加剤について説明する。
−金属顔料−
本実施の形態に用いられる金属顔料としては、例えば、アルミニウム、黄銅、青銅、ニッケル、亜鉛などの金属粉末等が挙げられる。また、金属顔料の表面をシリカ、アルミナ及びチタニアからなる群より選択される少なくとも一種の金属酸化物により被覆された被覆顔料を用いてもよい。
これらの中でも、金属顔料としては、入手容易で平板状にしやすい等の観点からアルミニウム(Al)を含む顔料であることが好ましい。金属顔料としてAlを含む顔料を用いる場合、当該金属顔料におけるAlの含有量は40質量%以上100質量%以下が好ましく、60質量%以上98質量%以下が更に好ましい。
金属顔料の平均長軸長さ及び平均厚みは、各々、5μm以上12μm以下及び0.01μm以上0.5μm以下であることが好ましい。ここで、金属顔料の長軸長さとは、金属顔料の厚み方向から該金属顔料を観察したときに、最も長い部分をいう。
金属顔料の平均長軸長さが5μm未満であると、光輝性トナーが光輝性を呈し難くなることがある。金属顔料の平均長軸長さが12μmを超えると、トナーを製造することが困難になることがある。金属顔料の平均長軸長さは、5μm以上12μm以下が好ましく、5μm以上9μm以下がより好ましい。
また、金属顔料の平均厚みが0.01μm未満であると、金属顔料の変形・収縮による光輝性低下を生ずることがある。金属顔料の平均厚みが0.5μmを超えると、光輝性トナーが光輝性を呈し難くなることがある。金属顔料の平均厚みは、0.01μm以上0.5μm以下が好ましく、0.01μm以上0.3μm以下がより好ましい。
本実施の形態において、金属顔料の平均長軸長さ及び平均厚みは、50個の顔料の拡大写真を走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)にて撮影したのち、得られた画像から測定/算出された値をいう。
光輝性トナーにおける、前記金属顔料の含有量としては、後述の結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上70質量部以下が望ましく、5質量部以上50質量部以下がより望ましい。
−結着樹脂−
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(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種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が好適である。ポリエステル樹脂としては、例えば、公知のポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。なお、非晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アルケニルコハク酸、アジピン酸、セバシン酸等)、脂環式ジカルボン酸(例えばシクロヘキサンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)、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)アルキルエステルが挙げられる。これらの中でも、多価カルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
多価カルボン酸は、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種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとしては、例えば、脂肪族ジオール(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、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等)、脂環式ジオール(例えばシクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA等)、芳香族ジオール(例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等)が挙げられる。これらの中でも、多価アルコールとしては、例えば、芳香族ジオール、脂環式ジオールが好ましく、より好ましくは芳香族ジオールである。
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種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上80℃以下が好ましく、50℃以上65℃以下がより好ましい。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000以上1000000以下が好ましく、7000以上500000以下より好ましい。ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミュ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−8120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。
ポリエステル樹脂の製造は、周知の製造方法が挙げられる。具体的には、例えば、重合温度を180℃以上230℃以下とし、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる方法が挙げられる。
なお、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。共重合反応において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共に重縮合させるとよい。
結着樹脂の含有量としては、例えば、金属顔料を含有するトナー粒子では、トナー粒子全体に対して、40質量%以上95質量%以下が好ましく、50質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上85質量%以下がさらに好ましい。
−離型剤−
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。
離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」として求める。
離型剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。
−その他の添加剤−
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の周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。
(トナー粒子形状)
次に、トナー粒子の形状について説明する。上記の通り、金属顔料を含有するトナー粒子は、金属顔料の形状に依拠して「扁平形状」である。
金属顔料を含有するトナー粒子(以下、トナー形状の説明においては「光輝性トナー粒子」という。)は、平均長軸長さが7μm以上20μm以下であり平均厚みが1μm以上3μm以下である。
光輝性トナー粒子の平均長軸長さ及び平均厚みは、各々、7μm以上20μm以下及び1μm以上3μm以下とされる。光輝性トナー粒子の長軸長さとは、光輝性トナー粒子の厚み方向から該光輝性トナー粒子を観察したときに、最も長い部分をいう。
光輝性トナー粒子の平均長軸長さが7μm未満であると、光輝性を損なうことがある。光輝性トナー粒子の平均長軸長さが20μmを超えると、画像ザラツキ・粒状性悪化を生ずることがある。光輝性トナー粒子の平均長軸長さは、7μm以上20μm以下が好ましく、8μm以上15μm以下がより好ましい。
また、光輝性トナー粒子の平均厚みが1μm未満であると、光輝性トナー粒子の流動低下を生ずることがある。光輝性トナー粒子の平均厚みが3μmを超えると、配列バラツキによる光輝性低下を生ずることがある。光輝性トナー粒子の平均厚みは、1μm以上3μm以下が好ましい。
本実施の形態において、光輝性トナー粒子の平均長軸長さ及び平均厚みは、100個の光輝性トナー粒子の拡大写真をSEMにて撮影したのち、得られた画像から測定/算出した値をいう。
光輝性トナー粒子の平均円形度は、0.5以上0.9以下であることが好ましい。光輝性トナー粒子の平均円形度が0.5未満であると、画像粒状性悪化・ザラツキを生ずることがある。光輝性トナー粒子の平均円形度が0.9を超えると、光輝性トナー粒子の転がり性によるクリーニング不良を生ずることがある。光輝性トナー粒子の平均円形度は、0.5以上0.9以下がより好ましく、0.5以上0.8以下が更に好ましい。
本実施の形態において、光輝性トナー粒子の平均円形度は、フロー式粒子像分析装置として、FPIA−3000(シスメックス社製)を用いることにより計測した。具体的な測定方法としては、予め不純固形物を除去した水100ml以上150ml以下の中に、分散剤として界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1ml以上0.5ml以下加え、更に測定試料を0.1g以上0.5g以下加えた。測定試料を分散した懸濁液は超音波分散器で1分以上3分以下分散処理を行ない、分散液濃度を3000個/μl以上1万個/μl以下として前記装置により光輝性トナー粒子の円形度を測定した。ここで円形度は下式によって求められる。
円形度=円相当径周囲長/周囲長=[2×(Aπ)1/2]/PM
(上式においてAは投影面積、PMは周囲長を表す。)
上記式により円形度を求め、それらを平均した値を平均円形度とした。
光輝性トナー粒子の体積平均粒子径は1μm以上30μm以下であることが望ましく、より望ましくは3μm以上20μm以下である。
なお、上記体積平均粒子径D50vは、マルチサイザーII(コールター社製)等の測定器で測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒子径を体積D16v、数D16p、累積50%となる粒子径を体積D50v、数D50p、累積84%となる粒子径を体積D84v、数D84pと定義する。これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v1/2として算出される。
一方、金属顔料を含有しないトナー粒子の平均円形度は、0.95以上0.99以下であることが好ましく、0.96以上0.99以下がより好ましい。
金属顔料を含有しないトナー粒子の体積平均粒径は、3μm以上20μm以下であることが好ましく、4μm以上15μm以下がより好ましい。
なお、金属顔料を含有しないトナー粒子の平均円形度、及び体積平均粒径は、光輝性トナー粒子の平均円形度、及び体積平均粒径と同様の方法で測定される。
(トナー製造方法)
光輝性トナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して外添剤を添加することで作製してもよい。トナー粒子の製造方法は特に限定されず、公知である混練・粉砕法等の乾式法や、乳化凝集法や溶解懸濁法等の湿式法等によって作製される。なお、金属顔料を含有しないトナー粒子は、金属顔料を含有するトナー粒子の製造工程で副生してもよいし、別途、作製してもよい。
(現像剤)
本実施の形態に係る現像剤は、上記の光輝性トナーを少なくとも含む。現像剤は、光輝性トナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、光輝性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。
キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、磁性粉からなる芯材の表面に被覆樹脂を被覆した被覆キャリア;マトリックス樹脂中に磁性粉が分散・配合された磁性粉分散型キャリア;多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させた樹脂含浸型キャリア;等が挙げられる。なお、磁性粉分散型キャリア、及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
磁性粉としては、例えば、酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物等が挙げられる。導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。
被覆樹脂、及びマトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合を含んで構成されるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電材料等、その他添加剤を含ませてもよい。
ここで、芯材の表面に被覆樹脂を被覆するには、被覆樹脂、及び必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法、芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆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の芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
二成分現像剤における、光輝性トナーとキャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100が好ましく、3:100乃至20:100がより好ましい。
<光輝性トナーの転写特性>
次に、光輝性トナーの転写特性について説明する。
図4は光輝性トナーの転写前の状態を示す模式図である。図5(A)は光輝性トナーが高電界下で転写された後の状態を示す模式図である。図5(B)は光輝性トナーが低電界下で転写された後の状態を示す模式図である。
図4に示すように、感光体12の表面に形成された静電潜像が、光輝性トナーを含む現像剤により現像されて、感光体12の表面にトナー画像が形成される。トナー画像は、金属顔料を含有するトナー粒子60と、金属顔料を含有しないトナー粒子62とで構成される。金属顔料を含有するトナー粒子60は、扁平形状であり、金属顔料を含有しないトナー粒子62は、球状に近い非扁平形状である。
ここで、汎用顔料を含むトナーに対して設定された転写電界を印加すると、図5(A)に示すように、金属顔料を含有する扁平形状のトナー粒子60と、金属顔料を含有しない非扁平形状のトナー粒子62とが、感光体12表面から記録媒体30Aに転写されてしまう。金属顔料を含有しないトナー粒子62が転写されると、記録媒体30A上に形成される画像の光輝性を低下させる。
金属顔料を含有しない非扁平形状のトナー粒子62は、金属顔料を含有する扁平形状のトナー粒子60に比べると、粒径が0.5倍程度と小さく、単位重量当たりの表面積も大きい。このため、トナー粒子1個あたりの帯電量も、金属顔料を含有しない非扁平形状のトナー粒子62の方が大きくなる。帯電量qの大きいトナー粒子は、印加される転写電界Eが変化すると、トナー粒子が受ける静電力F(=qE)が大幅に変化する。
そこで、本実施の形態では、金属顔料を含有しないトナー粒子62が転写されないように、転写電界を低下させる。転写電界が低下しても、金属顔料を含有するトナー粒子60は転写される。これに対して、金属顔料を含有しないトナー粒子62は、転写電界が低下すると、トナー粒子が受ける静電力が大幅に減少して転写され難くなる。
転写される金属顔料を含有しないトナー粒子62が少ない方が、記録媒体30A上に形成される画像の光輝性が向上する。概略的には、転写電界が低くなるほど、画像の光輝性が向上する。金属顔料を含有しないトナー粒子62が転写されないところまで転写電界を低下させると、図5(B)に示すように、金属顔料を含有するトナー粒子60が、記録媒体30A上に選択的に転写される。
本実施の形態では、記録媒体上に形成される画像の光輝性と転写電界との関係が予め設定されている。一定の転写電界の範囲では、転写電界が低くなるほど光輝性は高くなる。そして、予め設定された光輝性と転写電界との関係に基づいて、記録媒体上に形成される画像の光輝性が調整される。目標とする光輝性(光輝性指標)が設定されると、転写工程で設定された光輝性に対応する転写電界が印加され、目標とする光輝性の画像が得られるのである。
光輝性と転写電界との関係は、実験等により求められ、テーブルやグラフの形式で予め記憶されている。なお、「光輝性と転写電界との関係」の代わりに、「光輝性と転写電界の制御値との関係」を用いて、光輝性指標に応じた転写電界の制御値を直接求めてもよい。光輝性と転写電界の制御値としては、定電流制御で転写電界を印加したときに転写装置で検出される電流値(転写電流値)が挙げられる。例えば、光輝性と転写電流値との関係は、下記表1で与えられる。
Figure 0006156199
上記表1では、記録媒体上に形成される画像の光輝性レベルを1から5の5段階で表す。レベル1が最も光輝性が低く、レベル2→レベル3→レベル4と光輝性が向上し、レベル5が最も光輝性が高くなる。
例えば、光輝性指標が「レベル4」と設定されると、上記表1に従って、転写電界の制御値である転写電流値が「30μA」又は「35μA」に再設定される。そして、感光体と記録媒体との間に転写電流値に応じた転写電界が印加され、目標とする「レベル4」の光輝性の画像が記録媒体上に形成される。
<光輝性調整処理>
次に、画像形成装置10で実行される「光輝性調整処理」の手順を簡単に説明する。
図6は「光輝性調整処理」の処理手順の一例を示すフローチャートである。「光輝性調整処理」の制御プログラムは、ROM36Bから読み出され、CPU36Aにより実行される。「光輝性調整処理」の制御プログラムは、通信部50を介して画像情報、画像形成指示及び画像形成情報(ユーザが設定した「光輝性指標」を含む)が取得されると開始される。なお、処理中に取得された情報は、ワークエリアであるRAM36Cに記憶されて適宜使用される。
まず、ステップ100で、画像形成情報からユーザが設定した光輝性指標を抽出する。次に、ステップ102で、設定された光輝性指標を初期値と比較して、光輝性指標が変更されたか否かを判定する。光輝性指標が変更されている場合は、ステップ104に進み、光輝性指標が変更されていない場合は、ステップ110に進む。
次に、ステップ104で、光輝性と転写電界との関係を読み出し、続くステップ106で、光輝性と転写電界との関係に基づいて、設定された光輝性指標に応じた転写電界を求める。次に、ステップ108で、光輝性指標に応じた転写電界が印加されるように転写電界の制御値を変更する。画像形成条件に含まれる各種のプロセス制御値のうち「転写電界の制御値」だけが設定変更される。
次に、ステップ110で、画像形成部に画像形成を指示する。画像形成部は、設定された画像形成条件(各種のプロセス制御値)に従って、記録媒体上に画像を形成する。次に、ステップ112で、画像形成が終了したか否かを判定する。画像形成が終了した場合は、ステップ114に進み、画像形成が終了していない場合は、ステップ112で判定を繰り返す。最後に、ステップ114で、「転写電界の制御値」をリセットして初期値に戻し、ルーチンを終了する。
以上の「光輝性調整処理」の手順を実行することで、目標とする光輝性(光輝性指標)が設定されると、転写工程で設定された光輝性指標に対応する転写電界が印加され、目標とする光輝性の画像が記録媒体上に形成される。
なお、上記各実施の形態で説明した画像形成装置及びプログラムの構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内においてその構成を変更してもよいことは言うまでもない。例えば、例示したフローチャートにおいて、一部のステップを省略してもよく、他のステップを追加してもよい。また、必要に応じて各ステップの順序を入れ替えてもよい。
例えば、上記各実施の形態では、光輝性トナーを含む現像剤を収容する現像装置を備える単色の画像形成装置について説明したが、画像形成装置の構成はこれに限定される訳ではない。光輝性トナーを含む現像剤を収容する現像装置を備える画像形成ユニットを含む、複数の画像形成ユニットを備えたタンデム型の画像形成装置としてもよい。この場合は、光輝性トナーによる画像形成モード(光沢モード)が選択された際に、上記の「光輝性調整処理」を実行する。
また、感光体から中間転写体に一次転写したトナー像を、記録媒体に二次転写する画像形成装置としてもよい。この場合は、感光体と中間転写体との間に印加される一次転写電界を低下させて、記録媒体上に形成される画像の光輝性を向上させる。予め設定された光輝性と一次転写電界との関係に基づいて、記録媒体上に形成される画像の光輝性が調整される。
以下、本実施の形態の画像形成装置を実施例によって具体的に説明するが、これらの実施例によって限定されるものではない。また、以下において特に指定のない場合「部」は「質量部」を表し、「%」は「質量%」を表す。
<結着樹脂の合成>
・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
・テトラブトキシチタネート(触媒):0.037部、
上記成分を加熱乾燥した二口フラスコに入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち撹拌しながら昇温した後、160℃で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220℃で1時間保持することにより結着樹脂を合成した。
結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、ASTMD3418−8に準拠して、示差走査熱量計(島津社製:DSC−50)を用い、室温(25℃)から150℃まで昇温速度10℃/分の条件下で測定することにより求めた。なお、ガラス転移温度は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とした。結着樹脂のガラス転移温度は63.5℃であった。
<樹脂粒子分散液の調製>
・結着樹脂:160部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
上記成分を1000mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株)製)により撹拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに90rpmで撹拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤することにより樹脂粒子分散液(固形分濃度:30%)を得た。樹脂粒子分散液の体積平均粒子径は、162nmであった。
<離型剤分散液の調製>
・カルナバワックス(東亜化成(株)製、RC−160):50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・イオン交換水:200部
以上を混合して95℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社)で360分間の分散処理をして、体積平均粒子径が0.23μmである離型剤粒子を分散させてなる離型剤分散液(固形分濃度:20%)を調製した。
<金属顔料粒子分散液の調製>
・アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー(株)製、2173EA):100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR):1.5部
・イオン交換水:900部
アルミニウム顔料のペーストから溶剤を除去した後、以上を混合し、溶解し、乳化分散機キャビトロン(太平洋機工(株)製、CR1010)を用いて1時間ほど分散して、金属顔料粒子(アルミニウム顔料)を分散させてなる金属顔料粒子分散液(固形分濃度:10%)を調製した。アルミニウム顔料(金属顔料)の平均長軸長さは8μmであり平均厚みは0.1μmであった。
<トナーの作製>
・樹脂粒子分散液: 380部
・離型剤分散液: 72部
・金属顔料粒子分散液: 140部
上述の金属顔料粒子分散液と樹脂粒子分散液と離型剤分散液とを2Lの円筒ステンレス容器に入れ、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)により4000rpmでせん断力を加えながら10分間分散して混合した。次いで、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの10%硝酸水溶液1.75部を徐々に滴下して、ホモジナイザーの回転数を5000rpmにして15分間分散して混合し、原料分散液とした。
その後、2枚パドルの撹拌翼を用いた撹拌装置、および温度計を備えた重合釜に原料分散液を移し、撹拌回転数を810rpmにしてマントルヒーターにて加熱し始め、54℃にて凝集粒子を成長させた。またこの際、0.3Nの硝酸や1Nの水酸化ナトリウム水溶液で原料分散液のpHを2.2乃至3.5の範囲に制御した。上記pH範囲で2時間ほど保持し、凝集粒子を形成した。
次に、樹脂粒子分散液を追添加し、前記凝集粒子の表面に結着樹脂の樹脂粒子を付着させた。さらに56℃に昇温し、光学顕微鏡及びマルチサイザーIIで粒子の大きさ及び形態を確認しながら凝集粒子を整えた。その後、凝集粒子を融合させるためにpHを8.0に上げた後、67.5℃まで昇温させた。光学顕微鏡で凝集粒子が融合したのを確認した後、67.5℃で保持したままpHを6.0まで下げ、1時間後に加熱を止め、0.1℃/分の降温速度で冷却した。その後20μmメッシュで篩分し、水洗を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥してトナー粒子を得た。
更に、温風乾燥機で45℃、1時間トナー粒子を加熱処理した。
加熱処理後のトナー粒子100部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで30秒間混合した。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分してトナーを作製した。
トナーの体積平均粒子径は12.2μm、トナーの平均長軸長さは15μm、トナーの平均厚みは1.5μm、トナーの平均円形度は0.6であった。また、金属顔料を含有しないトナー粒子がトナー粒子全体に占める割合は、15個数%であった。その平均粒子径は6μm、平均円形度は0.9であった。
<キャリアの作製>
・フェライト粒子(体積平均粒子径:35μm):100部
・トルエン:14部
・パーフルオロオクチルエチルアクリレート/メチルメタクリレート共重合体:1.6部
・カーボンブラック(商品名:VXC−72、キャボット社製):0.12部
・架橋メラミン樹脂粒子(平均粒子径:0.3μm、トルエン不溶):0.3部
まず、パーフルオロアクリレート共重合体に、カーボンブラックをトルエンに希釈して加えサンドミルで分散した。次いで、これにフェライト粒子以外の上記各成分を10分間スターラーで分散し、被覆層形成用溶液を調合した。次いでこの被覆層形成用溶液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、温度60℃において30分間撹拌した後、減圧してトルエンを留去して、樹脂被覆層を形成してキャリアを得た。
<現像剤の作製>
前記トナー:36部と前記キャリア:414部とを、2リットルのVブレンダーに入れ、20分間撹拌し、その後212μmで篩分して現像剤を作製した。
<光輝性と転写電流値との関係取得>
以下の方法により「光輝性と転写電流値との関係」を取得した。
試料となる現像剤を、富士ゼロックス(株)社製DocuCentre−III C7600の現像器に充填し、一次転写電流値を5μAから50μAの範囲で5μA間隔で変更して、記録紙(OKトップコート+紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度190℃、定着圧力4.0kg/cmにて、トナー載り量が4.5g/cmのベタ画像を形成した。
22℃55%RHの常温常湿下において、印字面積1.0%の画像を上記記録紙10000枚通紙後に得られたベタ画像に関し、JIS K 5600−4−3:1999「塗料一般試験方法−第4部:塗膜の視覚特性−第3節:色の目視比較」に準じた色観察用照明(自然昼光照明)下で目視にて光輝性を評価した。
光輝性の評価では、粒子感(キラキラと輝く光輝性の効果)、光学的効果(見る角度による色相の変化)を評価し、評価結果を下記の5段階のレベルで表した。レベル2以上が実際に使用可能なレベルである。取得した「光輝性と転写電流値との関係」を下記表2に示す。
−光輝性レベル−
5:粒子感と光学的効果が調和している。
4:やや粒子感、光学的効果がある。
3:普通の感覚
2:ぼけた感じがする
1:全く粒子感、光学的効果がない。
Figure 0006156199
また、富士ゼロックス(株)社製DocuCentre−III C7600の改造機を用いて転写性評価を行った。前記改造機は、強制的にマシンを停止させて、感光体上、中間転写体上のトナー量を測定できるようにしたものである。また、定着ロール表面温度を130℃にしたものである。また、トナー像をSEMで観察して、金属顔料を含有するトナー粒子と金属顔料を含有しないトナー粒子との比率を求め、その比率から各トナー量を求めた。
転写性の評価では、32℃80%RHの環境で、富士ゼロックス社製C2紙を用いて、5cm×5cmのパッチを描き、10000枚後の各トナー重量を測定し、下記式により1次転写効率を算出し、各トナーの転写効率とした。結果を上記表2に併せて示す。
1次転写効率=[(中間転写体上トナー重量)/(感光体上トナー重量)]×100
上記表2に示す結果から分かるように、一次転写電流値を5μAから50μAの範囲で変更することで、記録媒体上に形成される画像の光輝性レベルが5段階で調整される。従って、目標とする光輝性レベルに応じた値の一次転写電流を印加することで、記録媒体上に目標とする光輝性レベルの画像が形成される。
また、所望の光輝性レベルを「2〜5」とすると、転写電流値が「10μA〜45μA」の範囲では、所望の光輝性レベルが得られる。この範囲より低転写電界側では、静電力不足により、金属顔料を含有するトナー粒子まで転写され難くなり、光輝性レベルが低下する。また、この範囲より高転写電界側では、電荷注入現象により、金属顔料を含有するトナー粒子の転写性が低下すると共に、金属顔料を含有しないトナー粒子が転写され易くなるため、光輝性レベルが低下する。
10 画像形成装置
12 感光体
15 帯電装置
16 潜像形成装置
18 現像装置
20 転写部材
22 清掃装置
22A 清掃ブレード
24 除電装置
26 定着装置
27 駆動部
30A 記録媒体
30 電源
31 転写装置
32A 転写領域
32 電源
34 搬送経路
36 制御部
40 操作表示部
42 画像処理部
44 画像メモリ
46 画像形成部
48 記憶部
50 通信部
52 外部装置
60 金属顔料を含有するトナー粒子
62 金属顔料を含有しないトナー粒子

Claims (2)

  1. 画像情報に基づいて感光体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
    平板状の金属顔料を含有し、平均長軸長さが7μm以上20μm以下であり平均厚みが1μm以上3μm以下である扁平形状のトナー粒子と、金属顔料を含有しないトナー粒子とを含む現像剤を収容し、前記現像剤により、前記潜像を現像して前記感光体の表面にトナー像を形成する現像手段と、
    前記感光体と被転写体との間に転写電界を印加して前記感光体の表面に形成されたトナー像を被転写体へ転写する転写手段と、
    予め定めた複数の光輝性レベルのうちの高い光輝性レベルを得る場合には、
    前記感光体と前記被転写体との間に印加する転写電界を低くして、前記金属顔料を含有しないトナー粒子の転写量を抑制し、
    予め定めた複数の光輝性レベルのうちの低い光輝性レベルを得る場合には、
    前記感光体と前記被転写体との間に印加する転写電界を高くして、前記扁平形状のトナー粒子と共に転写される、前記金属顔料を含有しないトナー粒子の転写量を増加させて、
    前記被転写体に転写されるトナー像の光輝性を調整する調整手段と、
    を備えた画像形成装置。
  2. 前記金属顔料の平均長軸長さが5μm以上12μm以下であり平均厚みが0.01μm以上0.5μm以下であり、
    且つ扁平形状のトナー粒子の平均円形度が0.5以上0.9以下である、
    請求項1に記載の画像形成装置。
JP2014041005A 2014-03-03 2014-03-03 画像形成装置 Active JP6156199B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014041005A JP6156199B2 (ja) 2014-03-03 2014-03-03 画像形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014041005A JP6156199B2 (ja) 2014-03-03 2014-03-03 画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015166775A JP2015166775A (ja) 2015-09-24
JP6156199B2 true JP6156199B2 (ja) 2017-07-05

Family

ID=54257682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014041005A Active JP6156199B2 (ja) 2014-03-03 2014-03-03 画像形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6156199B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6679865B2 (ja) * 2015-09-25 2020-04-15 富士ゼロックス株式会社 光輝性トナー、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
JP6772638B2 (ja) * 2016-08-01 2020-10-21 富士ゼロックス株式会社 光輝性トナー、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
JP2018155828A (ja) * 2017-03-16 2018-10-04 株式会社リコー トナー、トナーの製造方法、トナー収容ユニット、及び画像形成装置
JP2019159125A (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 富士ゼロックス株式会社 光輝性有彩色トナー、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
JP7364498B2 (ja) * 2020-03-04 2023-10-18 シャープ株式会社 2成分現像剤及びその製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004264521A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Ricoh Co Ltd 画像形成方法および画像形成装置
JP5299490B2 (ja) * 2011-09-28 2013-09-25 富士ゼロックス株式会社 光輝性トナー、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、光輝性トナーの製造方法
JP5857834B2 (ja) * 2012-03-26 2016-02-10 富士ゼロックス株式会社 現像剤、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015166775A (ja) 2015-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6349842B2 (ja) 光輝性トナー、静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法
JP6156199B2 (ja) 画像形成装置
JP6171839B2 (ja) 静電荷像現像用トナー、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
JP2015118358A (ja) 画像形成装置
JP2007279588A (ja) 補給用現像剤及び画像形成方法
JP6459561B2 (ja) 光輝性トナー、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
JP2016139054A (ja) 光輝性トナー、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
JP6131885B2 (ja) 画像形成装置およびプログラム
JP6167958B2 (ja) 光輝性トナー、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
JP6098550B2 (ja) 画像形成装置
JP2017142401A (ja) 光輝性トナー、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
JP6156408B2 (ja) 静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法
JP6167959B2 (ja) 光輝性トナー、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
JP6493061B2 (ja) 画像形成装置
JP6604233B2 (ja) 画像形成装置
JP6107554B2 (ja) 静電荷像現像用トナー、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
JP7275721B2 (ja) 画像形成装置
JP6217578B2 (ja) 光輝性トナー、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
JP7331576B2 (ja) 静電荷像現像用トナー、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
JP7259463B2 (ja) 画像形成装置
JP2017129814A (ja) 画像形成装置
JP6477323B2 (ja) 画像形成装置
JP2015052690A (ja) 光輝性トナー、静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法
US20230090120A1 (en) Photoluminescent toner, electrostatic charge image developer, and toner cartridge
EP4092487A1 (en) Electrostatic charge image developer, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160623

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170522

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6156199

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350