JP7524533B2 - カラートナーセット - Google Patents
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明の一実施形態は、記録媒体に重ね合わせ画像を形成するための静電荷像現像用カラートナーセットであって、前記カラートナーセットが、画像最表層に位置するカラートナーPと、前記記録媒体に接触するカラートナーQとを含み、前記カラートナーPおよび前記カラートナーQは、いずれも、結着樹脂としてポリエステル樹脂を含み、前記カラートナーPは、エステルワックスを含み、前記カラートナーQは、エステルワックスを含んでもよく、前記カラートナーQが、エステルワックスを含む場合、前記カラートナーQにおけるエステルワックス含有比率が、前記カラートナーPにおけるエステルワックス含有比率よりも少ない、カラートナーセットである。かかる実施形態によれば、カラーの重ね合わせ画像形成において、低温定着性、定着分離性、UFP低減、画像の光沢メモリ、光沢ムラ抑制を実現するカラートナーセットを提供することができる。なお、定着性、定着分離性、光沢ムラは、特に、画像上のトナー付着量が多い2次色(2C)、3次色(3C)などで特に悪化傾向になるが、本発明においては2次色(2C)、3次色(3C)であっても本発明の所期の効果を奏することができる。なお、本明細書において、カラートナーを単に「トナー」、カラートナーセットを単に「トナーセット」と称する場合がある。
本発明の一実施形態において、カラートナーセットが、結着樹脂として、結晶性ポリエステル樹脂を含む。換言すれば、本発明の一実施形態において、前記カラートナーP、前記カラートナーQ、カラートナーPおよびカラートナーQ以外のカラートナーの少なくとも1種が、結着樹脂として、結晶性ポリエステル樹脂を含む。結晶性ポリエステルを含むトナーにおいて、離型剤としてエステルワックスを使用することで、トナー作製時、ワックス及び結晶性ポリエステル樹脂の結晶サイズが小さく、結晶サイズの均一性が高くなり、トナーに分散される。これは、特に、非晶性樹脂のマトリクス中で結晶性ポリエステル樹脂、エステルワックスが相互に作用し合って分子鎖が絡み合うことにより、結晶化速度が速くなるとともに結晶の成長が抑制されるため、トナー中で結晶性ポリエステル樹脂と離型剤は結晶サイズが小さく分散される。結晶性ポリエステル樹脂の結晶サイズが小さく、トナー中に均一に分散することによって、熱定着時に結晶性ポリエステル樹脂が速やかにワックスと相溶し、低温定着性に加えて、定着分離性に優れる。なお、結晶性ポリエステル樹脂が含まれない場合でも、低温定着性、定着分離性、UFP低減、画像の光沢メモリ、光沢ムラ抑制を実現するカラートナーセットを得ることはできるが、含まない場合と比べてその効果(特に、低温定着性、定着分離性の効果)が劣ってしまう場合がある。
本発明の一実施形態においてポリエステル樹脂として非晶性ポリエステル樹脂を含んでもよい。
スチレン・アクリル樹脂は高温時の弾性率を高く維持させることが可能なため、定着分離性に効果がある。そこで、本発明の一実施形態において、カラートナーセットが、結着樹脂として、スチレン・アクリル樹脂を含む。本発明の一実施形態によれば、前記カラートナーP、前記カラートナーQ、カラートナーPおよびカラートナーQ以外のカラートナーの少なくとも1種が、結着樹脂として、スチレン・アクリル樹脂を含む。スチレン・アクリル樹脂を含まない場合でも、低温定着性、定着分離性、UFP低減、画像の光沢メモリ、光沢ムラ抑制を実現するカラートナーセットを得ることはできるが、含まない場合と比べてその効果(特に、低温定着性、定着分離性の効果)が劣ってしまう場合がある。なお、本発明の一実施形態によれば、カラートナーセットは、結着樹脂として、スチレン・アクリル樹脂以外のビニル基を有する単量体を用いて形成される樹脂(例えば、スチレン樹脂、アクリル樹脂)を含んでもよい。
スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレン、p-フェニルスチレン、p-エチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルスチレン、p-n-オクチルスチレン、p-n-ノニルスチレン、p-n-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレン及びこれらの誘導体など。
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル及びこれらの誘導体など。
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなど。
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなど。
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトンなど。
N-ビニルカルバゾール、N-ビニルインドール、N-ビニルピロリドンなど。
ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどのビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体など。
本発明の一実施形態において、前記カラートナーPは、エステルワックスを含み、前記カラートナーQは、エステルワックスを含んでもよく、前記カラートナーQが、エステルワックスを含む場合、前記カラートナーQにおけるエステルワックス含有比率が、前記カラートナーPにおけるエステルワックス含有比率よりも少ない。ここで、エステルワックスとは、少なくともエステル構造を含んでいるワックスを意味する。エステルワックスはポリエステル樹脂と類似の構造を有するため、両者は親和性に優れトナー中に良好に分散し、定着時には互いが溶解し合うので低温定着性にも寄与する。
一般式(2) R1-COO-(CH2)n-OCO-R2
一般式(3) R1-OCO-(CH2)n-COO-R2
一般式(1)~(3)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、置換又は無置換の炭素数13~30の炭化水素基を表す。R1及びR2は、同一であっても、異なっていてもよい。nは、1~30の整数を表す。
式(1-2) CH3-(CH2)14-COO-(CH2)15-CH3
式(1-3) CH3-(CH2)16-COO-(CH2)17-CH3
式(1-4) CH3-(CH2)16-COO-(CH2)21-CH3
式(1-5) CH3-(CH2)20-COO-(CH2)17-CH3
式(1-6) CH3-(CH2)20-COO-(CH2)21-CH3
式(1-7) CH3-(CH2)25-COO-(CH2)25-CH3
式(1-8) CH3-(CH2)28-COO-(CH2)29-CH3
上記一般式(2)及び一般式(3)で表される構造を有するジエステルの具体例としては、例えば、以下の式(2-1)~(2-7)、及び式(3-1)~(3-3)で表される構造を有する化合物を例示することができる。
式(2-2) CH3-(CH2)18-COO-(CH2)4-OCO-(CH2)18-CH3
式(2-3) CH3-(CH2)20-COO-(CH2)2-OCO-(CH2)20-CH3
式(2-4) CH3-(CH2)22-COO-(CH2)2-OCO-(CH2)22-CH3
式(2-5) CH3-(CH2)16-COO-(CH2)4-OCO-(CH2)16-CH3
式(2-6) CH3-(CH2)26-COO-(CH2)2-OCO-(CH2)26-CH3
式(2-7) CH3-(CH2)20-COO-(CH2)6-OCO-(CH2)20-CH3
式(3-1) CH3-(CH2)21-OCO-(CH2)6-COO-(CH2)21-CH3
式(3-2) CH3-(CH2)23-OCO-(CH2)6-COO-(CH2)23-CH3
式(3-3) CH3-(CH2)19-OCO-(CH2)6-COO-(CH2)19-CH3。
本発明の一実施形態において、前記カラートナーセットは、エステルワックス以外のワックスを含んでもよい。換言すれば、本発明の一実施形態において、カラートナーP、カラートナーQ、カラートナーPおよびカラートナーQ以外の他のカラートナーの少なくとも1種が、エステルワックス以外のワックスを含んでもよい。本発明の一実施形態において、前記カラートナーセットが、エステルワックス以外のワックスを含む場合、当該エステルワックス以外のワックスは、炭化水素ワックスである。本発明の一実施形態において、炭化水素ワックスは、カラートナーにおける結着樹脂との相溶性が低いため、染み出たワックスが画像表層へ移動することが困難であり、また染み出し量も少ないため記録媒体の接着性の低下を抑制する。
本発明の一実施形態において、カラートナーセットに含まれるカラートナー(例えば、カラートナーP、カラートナーQ、カラートナーR)は、着色剤を含む。着色剤としては、一般に知られている染料及び顔料を用いることができる。
本発明の一実施形態において、着色剤としては、特開2016-130806号公報に開示されている高彩度顔料が好適であり、具体的に、着色剤として、式(1)で表される着色剤と式(2)で表される金属含有化合物とが反応した化合物(着色剤)が好適に使用できる。特開2016-130806号公報は、その内容が引用されて本願明細書に組み込まれている。本発明の一実施形態において、特開2016-130806号公報に開示されている式(1)で表される着色剤と式(2)で表される金属含有化合物とが反応した化合物の少なくとも一部をマゼンタ高彩度顔料としての着色剤として使用することがよい。
式(1)で表される着色剤(以下、「着色剤(1)」と称する場合がある)と、式(2)で表される金属含有化合物(以下、「金属含有化合物(2)」と称する場合がある)とは、1:1(モル比)で反応して、イオン性化合物を形成する。着色剤(1)と金属含有化合物(2)とは、着色剤(1):金属含有化合物(2)のモル比が1:0.7~1.2となるように用いるのが好ましい。
本発明の一実施形態において、着色剤として、特開2018-21968号公報に開示されている着色剤が好適である。なお、特開2018-21968号公報はその内容が引用されて本願明細書に組み込まれている。本発明の一実施形態において、特開2018-21968号公報に開示されている着色剤の少なくとも一部をシアン高彩度顔料として使用することがよい。
上述のように、本発明の一実施形態において、着色剤は、下記の一般式(1’)で表される軸配位子を有するポリテトアザポルフィン構造のフタロシアニン化合物を含む。
カラートナーセットにおけるカラートナーのうち、結着樹脂、ワックスおよび着色剤にて構成されている要素を、トナー母体粒子とも呼ぶ。トナー母体粒子は、そのままで静電荷像現像用カラートナーを構成することができるが、流動性、帯電性、クリーニング性などを改良するために、当該トナー母体粒子に、いわゆる後処理剤である流動化剤、クリーニング助剤などの外添剤を添加してもよい。後処理剤としては、例えば、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子などの無機酸化物微粒子や、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子、チタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物微粒子などが挙げられる。これらは、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これら無機微粒子は、シランカップリング剤やチタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、光沢処理が行われていることが好ましい。これら無機微粒子は、疎水化処理が行われていると好ましい。
本発明の静電荷像現像用カラートナーは、磁性又は非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。トナーを二成分現像剤として使用する場合において、キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。
本発明の一実施形態において、カラートナーセットの製造方法が提供される。カラートナーセットは、複数のカラートナーの組み合わせである。つまり、各カラートナーを作製してそれを組み合わせることによってカラートナーセットとすることができる。各カラートナーの製造方法については、前記カラートナーPおよび前記カラートナーQに、いずれも、結着樹脂としてポリエステル樹脂を含ませ、前記カラートナーPには、エステルワックスを含ませ、前記カラートナーQには、任意に、エステルワックスを含ませ、前記カラートナーQにおけるエステルワックス含有比率を、前記カラートナーPにおけるエステルワックス含有比率よりも少なくしさえすれば、従来公知のトナーの製法方法を参照することによって作製することができる。以下に好ましい製造方法の実施形態を説明するが下記に限定されない。
(a)水系媒体中に非晶性樹脂の微粒子(以下、「非晶性樹脂微粒子」ともいう。)が分散されてなる水系分散液を調製する工程、
(b)水系媒体中に結晶性ポリエステル樹脂の微粒子(以下、「結晶性ポリエステル樹脂微粒子」ともいう。)が分散されてなる水系分散液を調製する工程、
(c)水系媒体中に着色剤微粒子が分散されてなる水系分散液を調製する工程、
(d)水系媒体中において、非晶性樹脂微粒子、結晶性ポリエステル樹脂微粒子および着色剤微粒子を凝集、融着させて会合粒子を形成する工程、
(e)会合粒子を熱エネルギーにより熟成させて形状を制御し、トナー母体粒子を得る工程、
(f)トナー母体粒子の分散液を冷却する工程、
(g)水系媒体からトナー母体粒子を濾別し、当該トナー母体粒子から界面活性剤などを除去する工程、
(h)洗浄されたトナー母体粒子を乾燥する工程、
などの工程からなり、必要に応じて、
(i)乾燥されたトナー母体粒子に外添剤を添加する工程
を加えることができる。
この工程においては、非晶性樹脂による非晶性樹脂微粒子の水系分散液が調製される。
この工程において使用される界面活性剤としては、従来公知の種々のアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン界面活性剤などを用いることができる。
この工程において使用される重合開始剤は、従来公知の種々のものを用いることができる。重合開始剤の具体例としては、例えば過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなど)が好ましく用いられる。その他、アゾ系化合物(4,4’-アゾビス4-シアノ吉草酸およびその塩、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)塩など)、パーオキシド化合物、アゾビスイソブチロニトリルなどを用いてもよい。
この工程においては、非晶性樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては特に限定されるものではなく、例えば2-クロロエタノール、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、n-オクチル-3-メルカプトプロピオネートなどのメルカプタンおよびスチレンダイマーなどを挙げることができる。
この工程においては、結晶性ポリエステル樹脂による結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液が調製される。
この工程は、着色剤を水系媒体中に微粒子状に分散させて着色剤微粒子の水系分散液を調製する工程である。
この工程においては、非晶性樹脂微粒子、結晶性ポリエステル樹脂微粒子および着色剤微粒子、並びに必要に応じてその他のトナー構成成分の微粒子を凝集させて、さらに加熱によって融着させる。
この工程において使用される凝集剤としては、特に限定されるものではないが、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩などの金属塩から選択されるものが好適に使用される。金属塩としては、例えばナトリウム、カリウム、リチウムなどの一価の金属塩;カルシウム、マグネシウム、マンガン、銅などの二価の金属塩;鉄、アルミニウムなどの三価の金属塩などが挙げられる。具体的な金属塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガンなどを挙げることができ、これらの中で、より少量で凝集を進めることができることから、二価の金属塩を用いることが特に好ましい。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。
この工程は、必要に応じて行われるものであって、当該熟成工程においては、凝集・融着工程によって得られたトナー母体粒子を熱エネルギーにより所望の形状になるまで熟成させてトナー母体粒子を形成させる熟成処理が行われる。
この工程は、トナー母体粒子の分散液を冷却処理する工程である。冷却処理の条件としては、1~20℃/minの冷却速度で冷却することが好ましい。冷却処理の具体的な方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法などを例示することができる。
この工程は、冷却されたトナー母体粒子の分散液から当該トナー母体粒子を固液分離し、固液分離によって得られたトナーケーキ(ウェット状態にあるトナー母体粒子をケーキ状に凝集させた集合物)から界面活性剤や凝集剤などの付着物を除去して洗浄する工程である。
この工程は、洗浄処理されたトナーケーキを乾燥する工程であり、一般的に行われる公知のトナー母体粒子の製造方法における乾燥工程に従って行うことができる。
この工程は、トナー母体粒子に対して外添剤を添加する場合に必要に応じて行う工程である。
本発明においては、画像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段にて帯電された像担持体に露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段にて形成された静電潜像に、カラートナーを含む現像剤を供給して現像を行う現像手段と、前記現像手段にて形成された現像剤像を転写ベルト上に転写する1次転写手段と、前記転写ベルトから転写手段に転写された現像剤像に接触して加熱し、現像剤像を記録媒体に定着する定着手段を有するカラートナーの重ね合わせ画像を形成する画像形成装置において、前記重ね合わせ画像を形成するための静電荷像現像用カラートナーセットが、上述したカラートナーセットである、画像形成装置が提供される。本発明の特徴であるカラートナーセット以外の一般的な画像形成装置自体の説明については、例えば、特開2016-184164号公報、特開2017-207639号公報などが参考になり、その開示内容は、参照により全体として引用されている。
〈結晶性ポリエステル樹脂の合成と分散〉
(1)結晶性ポリエステル樹脂(c1)の合成
撹拌装置、窒素導入管、温度センサー及び精留塔を備えた反応容器に、ドデカン二酸200質量部、1,6-ヘキサンジオール102質量部を仕込み、反応系の温度を1時間かけて190℃に上昇させ、反応系内が均一に撹拌されていることを確認した後、触媒としてTi(OBu)4を0.3質量部投入し、更に、生成される水を留去しながら反応系の温度を190℃から6時間かけて240℃に上昇させ、更に、240℃に維持した状態で6時間脱水縮合反応を継続して重合反応を行うことにより、結晶性ポリエステル樹脂(c1)を得た。
上記で得られた結晶性ポリエステル樹脂(c1)72質量部をメチルエチルケトン72質量部に、70℃で30分撹拌し溶解させた。次に、この溶液を撹拌しながら、25質量%の水酸化ナトリウム水溶液2.5質量部を添加した。次いで、イオン交換水250質量部にポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムを濃度が1質量%になるよう溶解させた水溶液を70分にわたり滴下した。次いで、この乳化液を70℃で保温したまま、ダイヤフラム式真空ポンプ「V-700」(BUCHI社製)を使用し、15kPa(150mbar)の減圧下で3時間撹拌することで、メチルエチルケトンを蒸留除去し、結晶性ポリエステル樹脂(c1)の微粒子が分散された結晶性ポリエステル樹脂微粒子の分散液(C1)を調製した。結晶性ポリエステル樹脂微粒子の分散液(C1)に含まれる粒子の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定器「LA-750(HORIBA製)」にて測定した結果、132nmであった。
(1)第1段重合
撹拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム8質量部およびイオン交換水3000質量部を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、当該反応容器の内温を80℃に昇温させた。昇温後、得られた混合液に過硫酸カリウム10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた水溶液を添加し、得られた混合液の温度を再度80℃とした。当該混合液に、下記組成からなる単量体混合液1を1時間かけて滴下後、80℃にて前記混合液を2時間加熱、撹拌することにより重合を行い、樹脂微粒子の分散液a1を調製した。
スチレン:480質量部、
n-ブチルアクリレート:250質量部、
メタクリル酸:68質量部。
撹拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム7質量部をイオン交換水3000質量部に溶解させた溶液を仕込み、当該溶液を80℃に加熱後、55質量部の樹脂微粒子の分散液a1(固形分換算)と、下記組成からなる単量体および離型剤を90℃にて溶解させた単量体混合液2とを添加し、循環経路を有する機械式分散機「CLEARMIX」(エム・テクニック株式会社製、「CLEARMIX」は同社の登録商標)により、1時間混合分散させ、乳化粒子(油滴)を含む分散液を調製した。下記ベヘン酸ベヘニルは、離型剤であり、その融点は73℃である。
スチレン:262.5質量部、
n-ブチルアクリレート:84.6質量部、
メタクリル酸:30.2質量部、
n-オクチル-3-メルカプトプロピオネート:4質量部、
ベヘン酸ベヘニル(エステルワックス):149.6質量部、
HNP-0190(炭化水素ワックス)(マイクロクリスタリンワックス):7.9質量部。
さらに、樹脂微粒子の分散液a2にイオン交換水400質量部を添加し、十分に混合した後、得られた分散液に、過硫酸カリウム11質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた溶液を添加し、82℃の温度条件下で、下記組成からなる単量体混合液3を1時間かけて滴下した。滴下終了後、前記分散液を2時間にわたり加熱撹拌することにより重合を行った後、28℃まで冷却し、スチレン・アクリル樹脂脂微粒子分散液X1を調製した。
スチレン:413.8質量部、
n-ブチルアクリレート:117質量部、
メタクリル酸:79.6質量部、
n-オクチル-3-メルカプトプロピオネート:8質量部。
(1)非晶性ポリエステル樹脂(a1)の合成
窒素導入管、脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物(BPA-EO)50質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物(BPA-PO)249質量部、テレフタル酸(TPA)91質量部、フマル酸(FA)46質量部及びエステル化触媒(オクチル酸スズ)2質量部を入れ、230℃で8時間縮重合反応させ、更に、8kPaで1時間反応させ、非晶性ポリエステル樹脂(a1)を得た。
非晶性ポリエステル樹脂(a1)100質量部を「ランデルミル 形式:RM」(徳寿工作所社製)で粉砕し、あらかじめ作製した0.26質量%濃度のラウリル硫酸ナトリウム溶液638質量部と混合し、撹拌しながら超音波ホモジナイザー「US-150T」(日本精機製作所社製)を用いてV-LEVEL、300μAで60分間超音波分散することにより、体積基準のメジアン径(d50)が160nmである非晶性ポリエステル樹脂の微粒子が分散された非晶性ポリエステル樹脂微粒子の分散液(A1)を調製した
〈着色剤粒子の水系分散液(Ye1)の調製〉
ドデシル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した。この溶液を撹拌しながら、C.I. Pigment Yellow 74 420質量部を徐々に添加し、次いで、撹拌装置「クレアミックス」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の水系分散液(Ye1)を調製した。得られた着色剤粒子の水系分散液(Ye1)について、着色剤粒子の体積基準のメジアン径(d50)は200nmであった。
ドデシル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した。この溶液を撹拌しながら、C.I. Pigment RED 269(PR269)210部と、C.I. Pigment RED 122(PR122) 210質量部とを徐々に添加し、次いで、撹拌装置「クレアミックス」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の水系分散液(Ma1)を調製した。得られた着色剤粒子の水系分散液(Ma1)について、着色剤粒子の体積基準のメジアン径(d50)は250nmであった。
ドデシル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に添加した。この溶液を撹拌しながら、銅フタロシアニン(C.I.Pigment Blue 15:3)420質量部を徐々に添加し、次いで、撹拌装置「クレアミックス」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の水系分散液(Cy1)を調製した。得られた着色剤粒子の水系分散液(Cy1)について、着色剤粒子の体積基準のメジアン径(d50)は150nmであった。
ワックスとしてベヘン酸ベヘニル427.5質量部及びHNP-0190(日本精蝋製)22.5質量部、ラウリル硫酸ナトリウム50質量部並びにイオン交換水3500質量部を80℃に加熱して、IKA社製のウルトラタラクスT50にて十分に分散した後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、体積基準のメジアン径(d50)が180nmの離型剤の微粒子が分散された離型剤微粒子の分散液(W-1)を調製した。
撹拌装置、温度センサー、冷却管を取り付けた反応容器に、400質量部のスチレン・アクリル分散液X1(固形分換算)および700質量部のイオン交換水を投入した後、5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液をさらに添加して当該反応容器中の分散液のpHを10(測定温度25℃)に調整した。
Y-1を例にとって各種成分の含有量、含有比率、総エステルワックス含有比率合計の説明を行う。
トナーY-1と、アクリル樹脂を被覆した体積平均粒径32μmのフェライトキャリアとを、トナー粒子濃度が7質量%となるように添加して混合した。こうして、トナーY-1を含有する二成分現像剤である現像剤Y-1を製造した。
撹拌装置、温度センサー及び冷却管を取り付けた反応容器に、非晶性ポリエステル樹脂微粒子の分散液(A1)を397.5質量部(固形分換算)、結晶性ポリエステル樹脂微粒子の水系分散液(C1)を50質量部(固形分換算)、ワックス分散液(W-1)を52.5質量部(固形分換算)及びイオン交換水2000質量部を投入後、5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpH(25℃換算)を10に調整した。その後、着色剤粒子の水系分散液(Ye1)10質量部(固形分換算)を投入し、次いで、塩化マグネシウム60質量部をイオン交換水60質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、30℃において10分間かけて添加した。その後、3分間放置した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて85℃まで昇温し、85℃を保持したまま粒子成長反応を継続した。この状態で「コールターマルチサイザー3」(コールター・ベックマン社製)にて会合粒子の粒径を測定し、体積基準のメジアン径(d50)が6.0μmになった時点で、塩化ナトリウム100質量部をイオン交換水450質量部に溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させた。さらに、昇温を行い、90℃の状態で加熱撹拌することにより、粒子の融着を進行させ、トナー粒子の平均円形度が0.945になった時点で2.5℃/minの冷却速度で30℃に冷却した。
M-6、M-10はパラフィンワックスとしてHNP-9を使用し、各々のワックス量を変更することによって(エステル:炭化水素割合、ワックス含有比率、エステルワックス含有比率を下記の表に示されるように変更して)、M-1同様に作製した。
<低温定着性>
複写機「bizhub PRESS C1070」(コニカミノルタ株式会社製)において、定着装置を、定着用ヒートローラーの表面温度を100~210℃の範囲内で変更することができるように改造したものに、上記のトナーの現像剤をそれぞれ装填した。評価紙として、「NPi上質紙(128g/m2)」(日本製紙社製)を用い、常温常温(温度20℃、相対湿度55%)において、各色紙上付着量が4.0gになるような表5に示される順番の3Cベタ画像を定着させる定着実験を、設定される定着温度を95℃から5℃刻みで増加させるよう変更しながら200℃まで繰り返し行った。次いで、各定着温度の定着実験において得られたプリント物を、折り機で上記ベタ画像に荷重をかけるように折り、これに0.35MPaの圧縮空気を吹き付け、折り目を下記の評価基準に示す5段階にランク付けした。
ランク4:一部折れ目に従った剥離あり
ランク3:折れ目に従った細かい線状の剥離あり
ランク2:折れ目に従った太い線状の剥離あり
ランク1:大きな剥離あり
ランク3となる定着実験のうち、最も定着温度の低い定着実験における定着温度を、最低定着温度として評価した。◎~△を合格とした。
○:最低定着温度が150℃を超え160℃以下
△:最低定着温度が160℃を超え180℃以下
×:最低定着温度が180℃を超える。
複写機「bizhub PRESS C1070」(コニカミノルタ株式会社製)において、定着装置を、定着用ヒートローラーの表面温度を100~210℃の範囲内で変更することができるように改造したものに上記のトナー現像剤をそれぞれ装填した。定着装置を加熱ローラーの表面温度を170℃に設定し、常温常温(温度20℃、相対湿度55%)において、縦送りで搬送したA4サイズの記録紙「OKトップコートY目(105g/m2)(立川紙業社製)」上に、表5に示される順番の、REDおよびGreenの2次色トナーを紙上付着量で各々4mg/10cm2に設定し、紙の出力側の先端余白量を1mmずつ変化させながらベタ画像を5枚連続出力する。5枚連続通紙可能な最小先端余白量を測定した。△までを合格とした。
〇:先端余白量3~5mm
△:先端余白量5~7mm
×:先端余白量7mmより大きい。
低温定着性の評価と同様の画像評価装置を用い、画像評価装置本体の排気口にパーティクルカウンター(パーティクルサイザー FMPS 3091、東京ダイレック株式会社製)を取り付け、印刷面積がA4サイズの用紙の20%である、表5に示される順番の3C画像を、180℃の定着温度にて250枚出力したときの粒子量(個)で評価した。粒子量が10×105 個以下である場合を合格とする。
〇:1×105 個~5×105 個未満
△:5×105 個~10×105 個未満
×:10×105 個よりも多い。
光沢メモリの発生原理について説明する。図3に示されるように、前ベタ部11が定着される際、白抜き部11aの周囲には前ベタ部11のトナーが存在するため、ワックス(離型剤)が当該トナー中から吐き出され、その一部が定着ローラー表面のトナーと接した部分に付着する。一方、白抜き部11aにはトナーが存在しないため、定着ローラーの白抜き部11aと接した部分へのワックス(離型剤)の付着は生じない。この定着ローラー表面における前ベタ部11と接した部分は、一周した後に後ベタ部12とも接することとなる。
○:輪郭がぼやけて見える
△:全体的にうっすらと見える
×:はっきりと見える
<光沢ムラ>
複写機「bizhub PRESS C1070」(コニカミノルタ株式会社製)に中継搬送ユニットRU510(コニカミノルタ株式会社製)を接続しおいて、定着装置を、定着用ヒートローラーの表面温度を100~210℃の範囲内で変更することができるように改造したものに上記のトナー現像剤をそれぞれ装填した。定着装置を加熱ローラーの表面温度を190℃に設定し、常温常温(温度20℃、相対湿度55%)において、縦送りで搬送したA3サイズの記録紙「OKトップコート(坪量157g/m2)立川紙業社製」に、各カラートナーを紙上付着量で各々4mg/10cm2に設定し、表5に示される順番の3Cベタ画像を両面で600枚通紙する。600枚目の画像の最大光沢度と最小光沢度との差(Gloss差)を算出した。△までを合格とした。
〇:3<Gloss差≦5
△:5<Gloss差≦8
×:8<Gloss差(最高光沢度と最低光沢度の差がはっきりしており、実用上問題がある)。
Q カラートナーQ、
R カラートナーR、
S 記録媒体、
1 光沢メモリ画像チャート、
11 前ベタ部
11a 白抜き部
12 後ベタ部。
Claims (12)
- 記録媒体に重ね合わせ画像を形成するための静電荷像現像用カラートナーセットであって、
前記カラートナーセットが、画像最表層に位置するカラートナーPと、前記記録媒体に接触するカラートナーQとを含み、
前記カラートナーPおよび前記カラートナーQは、いずれも、結着樹脂としてポリエステル樹脂を含み、
前記カラートナーPは、エステルワックスを含み、前記カラートナーQは、エステルワックスを含んでもよく、
前記カラートナーQが、エステルワックスを含む場合、前記カラートナーQにおけるエステルワックス含有比率が、前記カラートナーPにおけるエステルワックス含有比率よりも少なく、
前記カラートナーQにおけるワックス含有比率が、カラートナーPにおけるワックス含有比率と同じまたは多い、カラートナーセット。 - 前記カラートナーPにおけるエステルワックス含有比率が、5~15質量%である、請求項1に記載のカラートナーセット。
- 前記カラートナーQにおけるエステルワックス含有比率が、5質量%以下である、請求項1または2に記載のカラートナーセット。
- 前記カラートナーPにおけるエステルワックス含有比率に対する、前記カラートナーQにおけるエステルワックス含有比率が、0~80質量%である、請求項1~3のいずれか1項に記載のカラートナーセット。
- 総エステルワックス含有比率合計が、5~25質量%である、請求項1~4のいずれか1項に記載のカラートナーセット。
- 前記カラートナーセットが、エステルワックス以外のワックスを含む場合、当該エステルワックス以外のワックスは、炭化水素ワックスである、請求項1~5のいずれか1項に記載のカラートナーセット。
- 前記カラートナーセットが、パラフィンワックスを含まない、請求項6に記載のカラートナーセット。
- 前記カラートナーセットが、結着樹脂として、結晶性ポリエステルを含む、請求項1~7のいずれか1項に記載のカラートナーセット。
- 前記カラートナーセットが、結着樹脂として、スチレン・アクリル樹脂を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載のカラートナーセット。
- 前記カラートナーセットに含まれる着色剤が、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤およびシアン着色剤の少なくとも2種であり、
前記マゼンタ着色剤が、下記一般式(1):
式(1)中、Rx1およびRx2は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数1~20の直鎖状、分枝状または環状のアルキル基であり、Lxは、水素原子、または置換もしくは非置換の炭素数1~20の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基であり、Gx1は、置換または非置換の炭素数2~20の直鎖状、分枝状または環状のアルキル基であり、Gx2は、置換または非置換の炭素数1~5の直鎖状または分枝状のアルキル基であり、Gx3は水素原子、ハロゲン原子、Gx4-CO-NH-で表される基、またはGx5-N(Gx6)-CO-で表される基であり、この際、Gx4は置換基であり、Gx5およびGx6は、それぞれ独立して、水素原子または置換基であり、Qx1、Qx2、Qx3、Qx4、およびQx5は、それぞれ独立して、水素原子または置換基である、で表される着色剤と、下記一般式(2):
式(2)中、R1は置換または非置換の炭素数1~20の直鎖状、分枝状または環状のアルキル基であり、R2は水素原子、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシル基、ニトロフェニル基、ハロゲン原子、またはシアノ基であり、R3は置換または非置換の炭素数9~120の芳香族炭化水素含有基であり、Mは2価の金属元素である、で表される金属含有化合物とが反応した化合物であり、
前記シアン着色剤が、下記一般式(1’)で表される化合物:
(一般式(1’)において、Mはケイ素原子、ゲルマニウム原子、コバルト原子または亜鉛原子のいずれかを示し、Ra1、Ra2、Ra3およびRa4は各々独立して電子吸引性置換基を示し、na1、na2、na3およびna4は各々独立して0~4の整数を示し、Z1およびZ2は各々独立して炭素数6~18のアリールオキシ基、炭素数1~22のアルコキシ基、または、下記一般式(2’)で示される基を示す。)
(一般式(2’)において、R3、R4およびR5は、各々独立して炭素数1~6のアルキル基、アリール基またはアルコキシ基を示す。)である、請求項1~9のいずれか1項に記載のカラートナーセット。 - 画像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段にて帯電された像担持体に露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段にて形成された静電潜像に、カラートナーを含む現像剤を供給して現像を行う現像手段と、前記現像手段にて形成された現像剤像を転写ベルト上に転写する1次転写手段と、前記転写ベルトから転写手段に転写された現像剤像に接触して加熱し、現像剤像を記録媒体に定着する定着手段を有するカラートナーの重ね合わせ画像を形成する画像形成装置において、
前記重ね合わせ画像を形成するための静電荷像現像用カラートナーセットが、請求項1~10のいずれか1項に記載のカラートナーセットである、画像形成装置。 - 記録媒体に重ね合わせ画像を形成するための静電荷像現像用カラートナーセットであって、
前記カラートナーセットが、画像最表層に位置するカラートナーPと、前記記録媒体に接触するカラートナーQとを含み、
前記カラートナーPおよび前記カラートナーQは、いずれも、結着樹脂としてポリエステル樹脂を含み、
前記カラートナーPは、エステルワックスを含み、前記カラートナーQは、エステルワックスを含んでもよく、
前記カラートナーQが、エステルワックスを含む場合、前記カラートナーQにおけるエステルワックス含有比率が、前記カラートナーPにおけるエステルワックス含有比率よりも少なく、
前記カラートナーセットに含まれる着色剤が、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤およびシアン着色剤の少なくとも2種であり、
前記マゼンタ着色剤が、下記一般式(1):
式(1)中、Rx1およびRx2は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数1~20の直鎖状、分枝状または環状のアルキル基であり、Lxは、水素原子、または置換もしくは非置換の炭素数1~20の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキル基であり、Gx1は、置換または非置換の炭素数2~20の直鎖状、分枝状または環状のアルキル基であり、Gx2は、置換または非置換の炭素数1~5の直鎖状または分枝状のアルキル基であり、Gx3は水素原子、ハロゲン原子、Gx4-CO-NH-で表される基、またはGx5-N(Gx6)-CO-で表される基であり、この際、Gx4は置換基であり、Gx5およびGx6は、それぞれ独立して、水素原子または置換基であり、Qx1、Qx2、Qx3、Qx4、およびQx5は、それぞれ独立して、水素原子または置換基である、で表される着色剤と、下記一般式(2):
式(2)中、R1は置換または非置換の炭素数1~20の直鎖状、分枝状または環状のアルキル基であり、R2は水素原子、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシル基、ニトロフェニル基、ハロゲン原子、またはシアノ基であり、R3は置換または非置換の炭素数9~120の芳香族炭化水素含有基であり、Mは2価の金属元素である、で表される金属含有化合物とが反応した化合物であり、
前記シアン着色剤が、下記一般式(1’)で表される化合物:
(一般式(1’)において、Mはケイ素原子、ゲルマニウム原子、コバルト原子または亜鉛原子のいずれかを示し、Ra1、Ra2、Ra3およびRa4は各々独立して電子吸引性置換基を示し、na1、na2、na3およびna4は各々独立して0~4の整数を示し、Z1およびZ2は各々独立して炭素数6~18のアリールオキシ基、炭素数1~22のアルコキシ基、または、下記一般式(2’)で示される基を示す。)
(一般式(2’)において、R3、R4およびR5は、各々独立して炭素数1~6のアルキル基、アリール基またはアルコキシ基を示す。)である、カラートナーセット。
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