説明

画像形成装置及び画像形成方法

【課題】トナー層厚の厚いトナーと、トナー層厚の薄いトナーとを一括して高い転写効率で転写することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】像保持体と、像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、トナーを含む現像剤を用いて静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、現像されたトナー画像を中間転写部材に一次転写する一次転写手段と、中間転写部材に転写されたトナー画像を被転写体に二次転写する二次転写手段と、を有し、トナーは、少なくともイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、黒トナー及び透明トナーであり、一次転写手段は、前記透明トナーにより形成したトナー画像上に前記黒トナーにより形成したトナー画像を配置するように転写する画像形成装置である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真法など静電潜像(静電荷像)を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されている。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光体上に形成される静電潜像が静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」と呼ぶ場合がある)を含む静電荷像現像用現像剤(以下、単に「現像剤」と呼ぶ場合がある)により現像されて、転写、定着工程を経て可視化される。現像に用いられる現像剤にはトナーと静電荷像現像用キャリア(以下、単に「キャリア」と呼ぶ場合がある)とを含む二成分現像剤と、磁性トナーなどのようにトナー単独で用いられる一成分現像剤とがある。
【0003】
電子写真法によるフルカラー画像形成では用紙の汎用性の観点で中間転写部材が多く用いられている。中間転写部材を用いた転写方式では、1色毎に被転写体に転写する逐次転写方式と、多重色を一括して被転写体に転写する一括転写方式とがあるが、生産性の観点で一括転写方式が多く採用されている。一括転写方式の場合、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)を重ねた2次色/3次色等の単位面積あたりのトナー層厚が厚いトナー層と、単色トナー等のトナー層厚の薄いトナー層とを同一の転写電界条件で、被転写体へ転写することが必要となってくる。通常、トナー層厚が厚い場合には高い転写電界が必要であり、トナー層厚が薄い場合には低い転写電界で高い転写効率が得られるが、一括転写方式の場合はトナー層厚に応じた転写電界条件を選択できない。更に、黒色トナー単色により薄いトナー層厚で用いられる頻度の高い黒色は、他色の顔料と比べて低電気抵抗の顔料が用いられることが多いため、他色のような高電気抵抗顔料を使用したトナーよりも低い転写電界で充分に転写するが、転写電界が大きすぎるとトナーへ電荷が注入され、転写効率が著しく低下してしまう。特に近年は高画質化の要求で黒色の画像濃度が従来以上に求められており、この要求に対応して低電気抵抗顔料のトナーへの添加量を多くすると、黒色の転写に必要な転写電界が更に低下してしまう。したがって、高電気抵抗顔料を用いたトナー層厚の厚いトナーと、低電気抵抗顔料を用いたトナー層厚の薄いトナーとを一括して高い転写効率で転写するのは困難であった。
【0004】
特許文献1には、有色トナーで現像した後、画像形成領域全面を無色透明トナーで現像する画像形成方法が記載されている。特許文献2には、透明トナーにより、白黒あるいはカラー画像の印刷面の表面に全面的あるいは局所的に任意に選択して現像する記録装置が記載されている。特許文献3には、透明トナー現像器を有色トナー現像器より前に設置し、無色トナーの画像域を、有色トナー像の非画像域において画像範囲を制御することが記載されている。特許文献4には、有色トナー現像器の後に透明トナー現像器を設置し、有色トナーの非画像形成領域を透明トナーにより現像することが記載されている。特許文献5には、有色トナーによる1次転写位置の中間転写体搬送方向に対して下流側に透明トナー現像手段が配置されている画像形成装置が記載されている。特許文献6には、有色トナーによる1次転写位置の中間転写体搬送方向に対して上流側に透明トナー現像手段が配置されている画像形成装置が記載されている。特許文献7には、帯電されたときに帯電電荷量が異なる二種類以上のトナーを含む二成分現像剤が記載されている。
【0005】
【特許文献1】特開平2−201453号公報
【特許文献2】特許第3066995号公報
【特許文献3】特開2006−220800号公報
【特許文献4】特開2005−31197号公報
【特許文献5】実開2006−30737号公報
【特許文献6】実開2006−251717号公報
【特許文献7】特開平11−38762号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、トナー層厚の厚いトナーと、トナー層厚の薄いトナーとを一括して高い転写効率で転写することが可能な画像形成装置及び画像形成方法である。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、像保持体と、前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、トナーを含む現像剤を用いて前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記現像されたトナー画像を中間転写部材に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写部材に転写されたトナー画像を被転写体に二次転写する二次転写手段と、を有し、前記トナーは、少なくともイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、黒トナー及び透明トナーであり、前記一次転写手段は、前記透明トナーにより形成したトナー画像上に前記黒トナーにより形成したトナー画像を配置するように転写する画像形成装置である。
【0008】
また、前記画像形成装置において、前記各トナーの誘電損失率が、透明トナー<イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー<黒トナーの関係にあることが好ましい。
【0009】
また、前記画像形成装置において、前記各トナーは結晶性樹脂を含み、前記透明トナーにおける結晶性樹脂の含有量が、前記イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー及び黒トナーにおける結晶性樹脂の含有量より少ないことが好ましい。
【0010】
また、本発明は、像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、トナーを含む現像剤を用いて前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記現像されたトナー画像を中間転写部材に一次転写する一次転写工程と、前記中間転写部材に転写されたトナー画像を被転写体に二次転写する二次転写工程と、を含み、前記トナーとして、少なくともイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、黒トナー及び透明トナーを用い、前記一次転写工程において、前記透明トナーにより形成したトナー画像上に前記黒トナーにより形成したトナー画像を配置するように転写する画像形成方法である。
【発明の効果】
【0011】
本発明の請求項1によれば、本構成を有さない場合に比較して、トナー層厚の厚いトナーと、トナー層厚の薄いトナーとを一括して高い転写効率で転写することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【0012】
本発明の請求項2によれば、各トナーの誘電損失率が本関係にない場合に比較して、トナー層厚の薄いトナーとを一括してより高い転写効率で転写することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【0013】
本発明の請求項3によれば、各トナーにおける結晶性樹脂の含有量が本関係にない場合に比較して、トナー層厚の薄いトナーとを一括してより高い転写効率で転写することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【0014】
本発明の請求項4によれば、本構成を有さない場合に比較して、トナー層厚の厚いトナーと、トナー層厚の薄いトナーとを一括して高い転写効率で転写することが可能な画像形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【0016】
<画像形成装置及び画像形成方法>
【0017】
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を図1に示す。画像形成装置200は、像保持体201、帯電手段である帯電器202、潜像形成手段である像書き込み装置203、現像手段であるロータリ現像装置204、一次転写手段である一次転写ロール205、クリーニング手段であるクリーニングブレード206、被転写体に対して2色以上のトナーを一括して転写させることが可能な中間転写部材である中間転写体207、複数(図では3つ)の支持ロール208,209,210、二次転写手段である二次転写ロール211等を備えて構成されている。
【0018】
像保持体201は、全体としてドラム状に形成されたもので、その外周面(ドラム表面)に感光層を有している。この像保持体201は図1の矢印C方向に回転可能に設けられている。帯電器202は、像保持体201の表面を一様に帯電するものである。像書き込み装置203は、帯電器202によって一様に帯電された像保持体201に像光を照射することにより、静電潜像を形成するものである。
【0019】
ロータリ現像装置204は、それぞれイエロー用、マゼンタ用、シアン用、黒用、透明用のトナーを収容する5つ現像器204Y,204M,204C,204K,204Fを有するものである。本装置では、画像形成のための現像剤にトナーを用いることから、現像器204Yにはイエロートナー、現像器204Mにはマゼンタトナー、現像器204Cにはシアントナー、現像器204Kには黒トナー、現像器204Fには透明トナーがそれぞれ収容されることになる。このロータリ現像装置204は、上記5つの現像器204Y,204M,204C,204K,204Fが順に像保持体201と近接、対向するように回転駆動することにより、それぞれの色に対応する静電潜像にトナーを転移してトナー画像を形成するものである。
【0020】
ここで、必要とする画像に応じて、ロータリ現像装置204内の現像器204F以外の現像器を部分的に除去してもよい。例えば、現像器204Y、現像器204M、現像器204C、現像器204Fといった4つの現像器からなるロータリ現像装置であってもよい。また、現像器をレッド、ブルー、グリーン等の所望する色の現像剤を収容した現像器に変換して使用してもよい。
【0021】
一次転写ロール205は、像保持体201との間で中間転写体207を挟持しつつ、像保持体201表面に形成されたトナー画像をエンドレスベルト状の中間転写体207の外周面に転写(一次転写)するものである。クリーニングブレード206は、転写後に像保持体201表面に残ったトナー等をクリーニング(除去)するものである。中間転写体207は、その内周面を、複数の支持ロール208,209,210によって張架され、矢印D方向及びその逆方向に周回可能に支持されている。二次転写ロール211は、図示しない用紙搬送手段によって矢印E方向に搬送される記録用紙(被転写体)を支持ロール210との間で挟持しつつ、中間転写体207外周面に転写されたトナー画像を記録用紙に転写(二次転写)するものである。
【0022】
画像形成装置200は、順次、像保持体201表面にトナー画像を形成して中間転写体207外周面に重ねて転写するものであり、次のように動作する。すなわち、まず、像保持体201が回転駆動され、帯電器202によって像保持体201の表面が一様に帯電された(帯電工程)後、その像保持体201に像書き込み装置203による像光が照射されて静電潜像が形成される(潜像形成工程)。この静電潜像は例えばイエロー用の現像器204Yによって現像された(現像工程)後、そのトナー画像が一次転写ロール205によって中間転写体207外周面に転写される(一次転写工程)。このとき中間転写体207に転写されずに像保持体201表面に残ったイエロートナー等は、クリーニングブレード206によりクリーニングされる。また、イエロー色のトナー画像が、外周面に形成された中間転写体207は、該外周面にイエロー色のトナー画像を保持したまま、一旦矢印D方向と逆方向に周回移動し、次の例えばマゼンタ色のトナー画像が、イエロー色のトナー画像の上に積層されて転写される位置に備えられる。
【0023】
以降、マゼンタ、シアン、黒、透明の各トナーについても、上記同様に帯電器202による帯電、像書き込み装置203による像光の照射、各現像器204M,204C,204K,204Fによるトナー画像の形成、中間転写体207外周面へのトナー画像の転写が順次、繰り返される。
【0024】
本実施形態では、現像工程と一次転写工程とを経て中間転写体207上に形成された透明トナー画像上に、現像器204Kによって像保持体201上に形成された黒トナー画像が、一次転写工程において配置されるように転写される。このとき、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーにより形成される2次色、3次色のようなトナー層と、黒トナー、透明トナーにより形成されるトナー層とが同じ程度の層厚になるように、黒トナーにより形成されたトナー画像上に透明トナーにより形成されたトナー画像が配置されるように制御すればよい。ここでいう同じ程度の層厚とは、2次色、3次色のトナー層に対して、黒トナーと透明トナーにより形成されるトナー層の厚さが75%〜125%の厚さが好ましく、90%〜110%の厚さがより好ましい。トナー層の厚さは、単位面積あたりのトナー重量で制御できる。具体的には、2次色、3次色の単位面積あたりのトナー重量と、黒トナーと透明トナーにより形成されるトナー重量との比率を75%〜125%、より好ましくは90%〜110%に制御することで達成できる。
【0025】
こうして中間転写体207外周面に対する5色のトナー画像の転写が終了すると、このトナー画像は二次転写ロール211により一括して記録用紙に転写される(二次転写工程)。これにより、記録用紙の画像形成面には、記録画像が得られる。トナー画像が二次転写ロール211によって記録用紙表面に転写された後に、転写されたトナー画像を定着する定着手段により、加熱定着させる(定着工程)。
【0026】
このように、トナー層厚の薄い黒色トナーの上に透明トナーを重ねてトナー層厚を厚くすることによって、2次色、3次色のようなトナー層厚の厚いトナー層と、トナー層厚の薄いトナー層とのトナー層厚差を小さくし、同一の転写電界での一括転写における転写効率を向上させることができる。
【0027】
また、各トナーの誘電損失率が、透明トナー<イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー<黒トナーの関係にあることが好ましい。透明トナーの誘電損失率を小さく設定、すなわち透明トナーの電気抵抗を高く設定することにより、同一の転写電界での一括転写における転写効率をさらに高めることが可能となる。
【0028】
また、各トナーは結晶性樹脂を含み、透明トナーにおける結晶性樹脂の含有量が、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー及び黒トナーにおける結晶性樹脂の含有量より少ないことが好ましい。これにより、透明トナーの電気抵抗を高く設定することにより、同一の転写電界での一括転写における転写効率をさらに高めることが可能となる。
【0029】
以下、図1の画像形成装置200における帯電手段、像保持体、潜像形成手段、現像手段、転写手段、中間転写体、クリーニング手段、定着手段及び被転写体について説明する。
【0030】
(帯電手段)
帯電手段である帯電器202としては、例えば、コロトロンなどの帯電器が用いられるが、導電性または半導電性の帯電ロールを用いてもよい。導電性または半導電性の帯電ロールを用いた接触型帯電器は、像保持体201に対し、直流電流を印加するか、交流電流を重畳させて印加してもよい。例えばこのような帯電器202により、像保持体201との接触部近傍の微小空間で放電を発生させることにより像保持体201表面を帯電させる。なお、通常は、−300V以上−1000V以下に帯電される。また前記の導電性または半導電性の帯電ロールは単層構造あるいは多重構造でもよい。また、帯電ロールの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。
【0031】
(像保持体)
像保持体201は、少なくとも潜像(静電荷像)が形成される機能を有する。像保持体としては、電子写真感光体が好適に挙げられる。像保持体201は、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光体等を含む塗膜を有する。塗膜は、基体上に、必要に応じて下引き層、及び、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを含む感光層がこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層(電荷発生層、電荷輸送層)に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。
【0032】
(潜像形成手段)
潜像形成手段である像書き込み装置203としては、特に制限はなく、例えば、像保持体表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光できる光学系機器等が挙げられる。
【0033】
(現像手段)
現像手段は、像保持体上に形成された潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー画像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、静電荷像現像用トナーをブラシ、ローラ等を用いて像保持体201に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。像保持体201には、通常直流電圧が使用されるが、更に交流電圧を重畳させて使用してもよい。
【0034】
(転写手段)
転写手段としては、例えば、被転写体の裏側からトナーとは逆極性の電荷を被転写体に与え、静電気力によりトナー画像を被転写体に転写するもの、あるいは被転写体の表面に被転写体を介して直接接触して転写する導電性または半導電性のロール等を用いた転写ロール及び転写ロール押圧装置を用いることができる。転写ロールには、像保持体に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ロールは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード(周速)等により、任意に設定することができる。また、低コスト化のため、転写ロールとして単層の発泡ロール等が好適に用いられる。
【0035】
(中間転写体)
中間転写体としては、公知の中間転写体を用いることができる。中間転写体に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンフタレート、PC/ポリアルキレンテレフタレート(PAT)のブレンド材料、エチレンテトラフロロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料等が挙げられるが、機械的強度の観点から熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが好ましい。
【0036】
(クリーニング手段)
クリーニング手段については、像保持体上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式、ブラシクリーニング方式、ロールクリーニング方式を採用したもの等、適宜選定して差し支えない。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。中でも、耐摩耗性に優れていることから、特にポリウレタン弾性体を用いることが好ましい。但し、転写効率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング手段を使用しない態様もありえる。
【0037】
(定着手段)
定着手段(画像定着装置)としては、被転写体に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧等より定着するものであり、定着部材を具備する。
【0038】
(被転写体)
トナー画像を転写する被転写体(記録用紙)としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、OHPシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、被転写体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。
【0039】
なお、画像形成装置としては、例えば、画像形成装置の現像器に、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、黒トナー、透明トナーをそれぞれ含む現像剤を、各々収容した画像形成装置を併設し、順次画像出力媒体に重畳記録していく、一般的にタンデム方式と呼ばれる画像形成装置を用いてもよい。
【0040】
<静電荷像現像用トナー>
本実施形態に係るトナーは、結着樹脂、着色剤、離型剤等を含有する。結着樹脂としては、後述する非晶性樹脂が挙げられる。また、結着樹脂としては、結晶性を持つ結晶性樹脂を含んでもよく、結晶性樹脂及び非晶性樹脂を含んでもよい。また、主に低温定着特性を付与するコア粒子部分と、コア粒子を被覆するシェル部分とを有する、いわゆる機能分離型コアシェル型トナーであってもよい。
【0041】
(コア粒子)
本実施形態に係るトナーが有するコア粒子は、結晶性ポリエステル樹脂等の結晶性樹脂を含む結着樹脂および着色剤を含有し、必要に応じてその他の成分を含有する。
【0042】
まず、結晶性樹脂について説明する。本実施形態において、「結晶性樹脂」の「結晶性」とは、樹脂またはトナーの示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指す。具体的には、自動接線処理システムを備えた島津製作所社製の示差走査熱量計(装置名:DSC−60型)を用いた示差走査熱量測定(DSC)において、10℃/minの昇温速度で昇温したときのオンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度が10℃以内であるときに「明確な」吸熱ピークであるとする。また、シャープメルト製の観点から、前記オンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度は、10℃以内であることが好ましく、6℃以内であることがより好ましい。DSC曲線におけるベースラインの平坦部の任意の点及びベースラインからの立ち下がり部の平坦部の任意の点を指定し、その両点間の平坦部の接線の交点が「オンセット点」として自動接線処理システムにより自動的に求められる。また、吸熱ピークは、トナーとしたときに、40℃以上50℃以下の幅を有するピークを示す場合がある。
【0043】
また、結着樹脂として用いる「非晶性樹脂」とは、樹脂またはトナーの示差走査熱量測定(DSC)において、オンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度が10℃を超えるとき、あるいは明確な吸熱ピークが認められない樹脂であることを指す。具体的には、自動接線処理システムを備えた島津製作所社製の示差走査熱量計(装置名:DSC−60型)を用いた示差走査熱量測定(DSC)において、10℃/minの昇温速度で昇温したときのオンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度が10℃を超えるとき、あるいは明確な吸熱ピークが認められないときに「非晶性」であるとする。また、前記オンセット点から吸熱ピークのピークトップまでの温度は、12℃を超えることが好ましく、明確な吸熱ピークが認められないことがより好ましい。DSC曲線における「オンセット点」の求め方は上記「結晶性樹脂」の場合と同様である。
【0044】
結晶性樹脂としては、結晶性を持つ樹脂であれば特に制限はなく、具体的には、結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ビニル系樹脂が挙げられるが、定着時の紙への接着性や帯電性、および好ましい範囲での融点調整の観点から結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。また適度な融点をもつ脂肪族系の結晶性ポリエステル樹脂がより好ましい。
【0045】
結晶性ビニル系樹脂としては、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸セチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸オレイル、(メタ)アクリル酸ベヘニル等の長鎖アルキル、アルケニルの(メタ)アクリル酸エステルを用いたビニル系樹脂が挙げられる。尚、本明細書において、”(メタ)アクリル”なる記述は、”アクリル”および”メタクリル”のいずれをも含むことを意味するものである。
【0046】
一方、結晶性ポリエステル樹脂は、酸(ジカルボン酸)成分とアルコール(ジオール)成分とから合成されるものであり、本実施形態において、「酸由来構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前には酸成分であった構成部位を指し、「アルコール由来構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前にはアルコール成分であった構成部位を指す。
【0047】
前記ポリエステル樹脂が結晶性でない場合、即ち非晶性である場合には、良好な低温定着性を確保しつつ、耐トナーブロッキング性、画像保存性を保つことができない傾向にある。また、結晶性ポリエステル主鎖に対して他成分を共重合したポリマの場合、他成分が50重量%以下の場合、この共重合体も結晶性ポリエステル樹脂と呼ぶ。
【0048】
[酸由来構成成分]
酸由来構成成分は、脂肪族ジカルボン酸が好ましく、特に直鎖型のカルボン酸が望ましい。例えば、蓚酸、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など、あるいはその低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられるが、これらに限定されない。脂肪族ジカルボン酸の中では、入手容易性を考慮すると、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸が好ましい。
【0049】
酸由来構成成分としては、前述の脂肪族ジカルボン酸由来構成成分のほか、二重結合を持つジカルボン酸由来構成成分、スルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分等の構成成分が含まれていることが好ましい。尚、前記二重結合を持つジカルボン酸由来構成成分には、二重結合を持つジカルボン酸に由来する構成成分のほか、二重結合を持つジカルボン酸の低級アルキルエステルまたは酸無水物等に由来する構成成分も含まれる。また、前記スルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分には、スルホン酸基を持つジカルボン酸に由来する構成成分のほか、スルホン酸基を持つジカルボン酸の低級アルキルエステルまたは酸無水物等に由来する構成成分も含まれる。
【0050】
二重結合を持つジカルボン酸は、その二重結合を利用して樹脂全体を架橋させ得る点で、定着時のホットオフセットを防ぐために好適に用いることができる。このような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、3−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、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。これらの中でも、コストの点で、フマル酸、マレイン酸等が好ましい。
【0051】
スルホン酸基を持つジカルボン酸は、顔料等の色材の分散を良好にできる点で有効である。また、樹脂全体を水に乳化あるいは懸濁して、粒子を作製する際にスルホン酸基があれば、後述するように、界面活性剤を使用しないで乳化あるいは懸濁が可能である。このようなスルホン酸基を持つ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、スルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられるがこれらに限定されない。また、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。これらの中でもコストの点で、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩等が好ましい。
【0052】
これらの脂肪族ジカルボン酸由来構成成分以外の酸由来構成成分(二重結合を持つジカルボン酸由来構成成分および/またはスルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分)の、酸由来構成成分における含有量としては、1構成モル%以上20構成モル%以下が好ましく、2構成モル%以上10構成モル%以下がより好ましい。
【0053】
前記含有量が、1構成モル%未満の場合には、顔料分散が良くなかったり、乳化粒子径が大きくなり、凝集によるトナー径の調整が困難となる場合がある。一方、20構成モル%を超えると、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下して、画像の保存性が悪くなったり、乳化粒子径が小さ過ぎて水に溶解し、ラテックスが生じない場合がある。尚、本明細書において「構成モル%」とは、ポリエステル樹脂における各構成成分(酸由来構成成分、アルコール由来構成成分)を1単位(モル)したときの百分率を指す。
【0054】
[アルコール由来構成成分]
アルコール由来構成成分としては脂肪族ジオールが望ましく、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ペンタンジオール、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−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、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、1,20−エイコサンジオール等が挙げられるが、この限りではない。脂肪族ジオールの中では、樹脂の融点、抵抗等を考慮すると、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが好ましい。
【0055】
前記アルコール由来構成成分は、脂肪族ジオール由来構成成分の含有量が80構成モル%以上であることが好ましく、必要に応じてその他の成分を含む。前記アルコール由来構成成分としては、前記脂肪族ジオール由来構成成分の含有量が90構成モル%以上であることがより好ましい。
【0056】
前記含有量が、80構成モル%未満では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下するため、耐トナーブロッキング性、画像保存性および、低温定着性が悪化してしまう場合がある。一方、必要に応じて含まれるその他の成分としては、二重結合を持つジオール由来構成成分、スルホン酸基を持つジオール由来構成成分等の構成成分が挙げられる。
【0057】
前記二重結合を持つジオールとしては、2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,6−ジオール、4−ブテン−1,8−ジオール等が挙げられる。一方、前記スルホン酸基を持つジオールとしては、1,4−ジヒドロキシ−2−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、1,3−ジヒドロキシメチル−5−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、2−スルホ−1,4−ブタンジオールナトリウム塩等が挙げられる。
【0058】
これらの直鎖型脂肪族ジオール由来構成成分以外のアルコール由来構成成分を加える場合(二重結合を持つジオール由来構成成分、および/または、スルホン酸基を持つジオール由来構成成分)の、アルコール由来構成成分における含有量としては、1構成モル%以上20構成モル%以下が好ましく、2構成モル%以上10構成モル%以下がより好ましい。前記含有量が、1構成モル%未満の場合には、顔料分散が不良となったり、乳化粒子径が大きくなり、凝集によるトナー径の調整が困難となる場合がある。一方、20構成モル%を超えると、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下して、画像の保存性が悪くなったり、乳化粒子径が小さ過ぎて水に溶解し、ラテックスが生じない場合がある。
【0059】
前記ポリエステル樹脂の製造方法としては特に制限はなく酸成分とアルコール成分を反応させる一般的なポリエステル重合法で製造することができ、例えば、直接重縮合、エステル交換法等が挙げられ、モノマの種類によって使い分けて製造する。前記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、反応条件等によっても異なるため、一概には言えないが、通常1/1程度である。
【0060】
前記ポリエステル樹脂の製造は、重合温度180℃以上230℃以下の間で行うことができ、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合時に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる。モノマが、反応温度下で溶解また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。重縮合反応においては、溶解補助溶剤留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマが存在する場合はあらかじめ相溶性の悪いモノマと、そのモノマと重縮合予定の酸また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。
【0061】
前記ポリエステル樹脂の製造時に使用可能な触媒としては、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属化合物;マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属化合物;亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、ゲルマニウム等の金属化合物;亜リン酸化合物、リン酸化合物、およびアミン化合物等が挙げられ、具体的には、以下の化合物が挙げられる。
【0062】
例えば、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸リチウム、酢酸カルシウム、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、トリフェニルアミン等の化合物が挙げられる。
【0063】
また、本実施形態における結着樹脂の主成分である結晶性樹脂の融点、分子量等の調整の目的で上記の重合性単量体以外に、より短鎖のアルキル基、アルケニル基、芳香環等を有する化合物を使用することもできる。具体例としては、ジカルボン酸の場合、コハク酸、マロン酸、シュウ酸等のアルキルジカルボン酸類、およびフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ホモフタル酸、4,4’−ビ安息香酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類、ジピコリン酸、ジニコチン酸、キノリン酸、2,3−ピラジンジカルボン酸等の含窒素芳香族ジカルボン酸類が挙げられ、ジオール類の場合、コハク酸、マロン酸、アセトンジカルボン酸、ジグリコール酸等の短鎖アルキルのジオール類が挙げられ、短鎖アルキルのビニル系重合性単量体の場合、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル等の短鎖アルキル、アルケニルの(メタ)アクリル酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、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類、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類等が挙げられる。これらの重合性単量体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0064】
本実施形態においては、静電荷像現像用トナー用の樹脂として共重合可能なものであれは、親水性極性基を有する化合物を用いることができる。具体例としては、仮に用いる樹脂がポリエステルである場合、スルホニル−テレフタル酸ナトリウム塩、3−スルホニルイソフタル酸ナトリウム塩等の芳香環に直接スルホニル基が置換したジカルボン酸化合物が挙げられ、また樹脂がビニル系樹脂の場合は、(メタ)アクリル酸、イタコン酸等の不飽和脂肪族カルボン酸類、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、脂肪酸変性グリシジル(メタ)アクリレート、ジンクモノ(メタ)アクリレート、ジンクジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸とアルコール類等とのエステル類、オルト、メタ、パラ位のいずれかにスルホニル基を有するスチレンの誘導体、スルホニル基含有ビニルナフタレン等のスルホニル基置換芳香族ビニル等が挙げられる。
【0065】
また、本実施形態における結晶性樹脂には、高温度領域における定着時の光沢むら、発色むら、ホットオフセット等を防止する目的で、必要に応じて架橋剤を添加することもできる。架橋剤の具体例としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族の多ビニル化合物類、フタル酸ジビニル、イソフタル酸ジビニル、テレフタル酸ジビニル、ホモフタル酸ジビニル、トリメシン酸ジビニル/トリビニル、ナフタレンジカルボン酸ジビニル、ビフェニルカルボン酸ジビニル等の芳香族多価カルボン酸の多ビニルエステル類、ピリジンジカルボン酸ジビニル等の含窒素芳香族化合物のジビニルエステル類、ピロール、チオフェン等の不飽和複素環化合物類、ピロムチン酸ビニル、フランカルボン酸ビニル、ピロール−2−カルボン酸ビニル、チオフェンカルボン酸ビニル等の不飽和複素環化合物カルボン酸のビニルエステル類、ブタンジオールメタクリレート、ヘキサンジオールアクリレート、オクタンジオールメタクリレート、デカンジオールアクリレート、ドデカンジオールメタクリレート等の直鎖多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ、1,3−ジアクリロキシプロパン等の分枝、置換多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類、コハク酸ジビニル、フマル酸ジビニル、マレイン酸ビニル/ジビニル、ジグリコール酸ジビニル、イタコン酸ビニル/ジビニル、アセトンジカルボン酸ジビニル、グルタル酸ジビニル、3,3’−チオジプロピオン酸ジビニル、trans−アコニット酸ジビニル/トリビニル、アジピン酸ジビニル、ピメリン酸ジビニル、スベリン酸ジビニル、アゼライン酸ジビニル、セバシン酸ジビニル、ドデカン二酸ジビニル、ブラシル酸ジビニル等の多価カルボン酸の多ビニルエステル類等が挙げられる。
【0066】
また、特に結晶性樹脂がポリエステルである場合、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、trans−アコニット酸等の不飽和の多カルボン酸類を、ポリエステル中に共重合させ、その後樹脂中の多重結合部分同士、または他のビニル系化合物を用いて架橋させる方法を用いてもよい。本実施形態において、これらの架橋剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。
【0067】
これら架橋剤により架橋させる方法としては、重合性単量体の重合時に架橋剤と共に重合し架橋させる方法でもよいし、不飽和部分は樹脂中に残留させ、樹脂を重合させた後、あるいはトナー作製の後、不飽和部分を架橋反応により架橋させる方法でもよい。
【0068】
用いる樹脂がポリエステルである場合、重合性単量体は、縮重合により重合することができる。前記縮重合用の触媒としては、公知のものを使用することができ、具体例としては、チタンテトラブトキサイド、ジブチルスズオキサイド、二酸化ゲルマニウム、三酸化アンチモン、酢酸スズ、酢酸亜鉛、二硫化スズ等が挙げられる。用いる樹脂が、ビニル系樹脂である場合、重合性単量体は、ラジカル重合により重合することができる。
【0069】
前記ラジカル重合用開始剤としては、乳化重合可能なものであれば、特に制限はない。具体的には、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化tert−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピルテトラリンヒドロペルオキシド、1−フェニル−2−メチルプロピル−1−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸−tert−ブチルヒドロペルオキシド、過蟻酸tert−ブチル、過酢酸tert−ブチル、過安息香酸tert−ブチル、過フェニル酢酸tert−ブチル、過メトキシ酢酸tert−ブチル、過N−(3−トルイル)カルバミン酸tert−ブチル等の過酸化物類、2,2’−アゾビスプロパン、2,2’−ジクロロ−2,2’−アゾビスプロパン、1,1’−アゾ(メチルエチル)ジアセテート、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)硝酸塩、2,2’−アゾビスイソブタン、2,2’−アゾビスイソブチルアミド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルプロピオン酸メチル、2,2’−ジクロロ−2,2’−アゾビスブタン、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、1,1’−アゾビス(1−メチルブチロニトリル−3−スルホン酸ナトリウム)、2−(4−メチルフェニルアゾ)−2−メチルマロノジニトリル、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸、3,5−ジヒドロキシメチルフェニルアゾ−2−メチルマロノジニトリル、2−(4−ブロモフェニルアゾ)−2−アリルマロノジニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルバレロニトリル、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸ジメチル、2,2’−アゾビス−2、4−ジメチルバレロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサンニトリル、2,2’−アゾビス−2−プロピルブチロニトリル、1,1’−アゾビス−1−クロロフェニルエタン、1,1’−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、1,1’−アゾビス−1−シクロへプタンニトリル、1,1’−アゾビス−1−フェニルエタン、1,1’−アゾビスクメン、4−ニトロフェニルアゾベンジルシアノ酢酸エチル、フェニルアゾジフェニルメタン、フェニルアゾトリフェニルメタン、4−ニトロフェニルアゾトリフェニルメタン、1,1’−アゾビス−1,2−ジフェニルエタン、ポリ(ビスフェノールA−4,4’−アゾビス−4−シアノペンタノエート)、ポリ(テトラエチレングリコール−2,2’−アゾビスイソブチレート)等のアゾ化合物類、1,4−ビス(ペンタエチレン)−2−テトラゼン、1,4−ジメトキシカルボニル−1,4−ジフェニル−2−テトラゼン等が挙げられる。
【0070】
前記重合開始剤は、前記架橋工程における架橋反応の開始剤としても、使用することが可能である。
【0071】
前記結晶性樹脂の重量平均分子量(Mw)は10,000以上40,000以下の範囲であることが好ましく、20,000以上30,000以下の範囲であることがより好ましい。Mwが10,000未満であると、画像耐久性の低下、酸価上昇による内包性の低下を生じる場合があり、40,000を超えると非晶性樹脂の相溶性が低下する場合がある。結晶性樹脂の数平均分子量(Mn)は、2,000以上であることが好ましく、4,000以上であることがより好ましい。数平均分子量(Mn)が、2,000未満であると、定着時にトナーが紙等の記録媒体の表面へしみ込んで定着ムラを生じたり、定着画像の折り曲げ耐性に対する強度が低下する場合がある。
【0072】
(シェル層)
本実施形態に係るトナーにおいて、コア粒子を被覆するシェル層は、主に耐フィルミング性を付与する目的で、非晶性樹脂粒子を含むことが好ましい。
【0073】
本実施形態に係るトナーにおいて用いられる非晶性樹脂としては特に制限されないが、具体的には、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル系単量体;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−エチルヘキシル等のメタクリル系単量体;さらにアクリル酸、メタクリル酸、スチレンスルフォン酸ナトリウム等のエチレン系不飽和酸単量体;さらにアクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;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のビニルケトン類;エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのオレフィン類単量体の単独重合体、それらの単量体を2種以上組み合せた共重合体、またはそれらの混合物、さらには、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、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、または、それらと前記ビニル系樹脂との混合物、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を挙げることができる。これらの樹脂は、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。これらの樹脂の中でもスチレン系樹脂やアクリル系樹脂が特に好ましい。
【0074】
非晶性樹脂の重量平均分子量(Mw)は10,000以上70,000以下の範囲であることが好ましく、20,000以上50,000以下の範囲であることがより好ましい。Mwが10,000未満であると、高温定着時にオフセットが発生したり、画像強度が悪化する場合があり、70,000を超えると低温定着性が悪化したり、定着画像の光沢が低下したりする場合がある。非晶性樹脂の数平均分子量(Mn)は、5,000以上40,000以下の範囲であることが好ましく、8,000以上35,000以下の範囲であることがより好ましい。Mnが5,000未満であると、定着画像の強度低下を生じる場合があり、40,000を超えると低温定着性が悪化したり、定着画像の光沢が低下したりする場合がある。
【0075】
(着色剤)
着色剤としては、特に制限はないが、例えば、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デユポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・ブルー15:1、ピグメント・ブルー15:3等が挙げられる。
【0076】
(離型剤)
離型剤としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等、その他の公知の成分が挙げられる。誘導体とは酸化物、ビニルモノマとの重合体、グラフト変性物等を含む。この他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等も利用できる。
【0077】
離型剤の添加量は、結着樹脂100重量部に対して、1重量部以上15重量部以下が好ましく、3重量部以上10重量部以下がより好ましい。離型剤の添加量が1重量部より少ないと、離型剤の効果が発揮されないことがあり、一方、15重量部より多いと、極端に流動性が悪化すると共に帯電分布が非常に広くなることがある。
【0078】
(その他の成分)
本実施形態のトナーには、必要に応じて帯電制御剤を含むことができる。その際、特にカラートナー等に用いる場合には、色調に影響を与えない無色または淡色の帯電制御剤が好ましい。その帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯体;サルチル酸もしくはアルキルサリチル酸の金属錯体もしくは金属塩等を用いることが好ましい。
【0079】
本実施形態のトナーには、外添剤として、小粒径の無機化合物を使用することができる。小粒径の無機化合物としては、公知のものを用いることができ、例えば、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、リン酸カルシウム、酸化セリウム等が挙げられる。また、目的に応じてこれら無機粒子の表面には公知の表面処理を施してもよい。
【0080】
本実施形態において、外添剤としての無機化合物は、トナー粒子に添加され、混合されるが、混合は、例えば、V型ブレンダ、ヘンシェルミキサ、レディゲミキサ等の公知の混合機によって行うことができる。
【0081】
また、この際、必要に応じて種々の添加剤を添加してもよい。この添加剤としては、他の流動化剤やポリスチレン粒子、ポリメチルメタクリレート粒子、ポリフッ化ビニリデン粒子等のクリーニング助剤もしくは転写助剤等が挙げられる。
【0082】
本実施形態の静電荷像現像用トナーの製造方法は、一般に使用されている混練粉砕法や湿式造粒法等を利用することができる。ここで、湿式造粒法としては、懸濁重合法、乳化重合法、乳化重合凝集法、ソープフリー乳化重合法、非水分散重合法、in−situ重合法、界面重合法、乳化分散造粒法、凝集・合一法等を用いることができる。
【0083】
乳化凝集法は、結着樹脂を乳化し乳化粒子(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、該凝集体を結着樹脂の融点以上の温度で融合させ熱合一させる合一工程とを有する。または、前記凝集工程と合一工程の代わりに、結着樹脂の融点以上の温度で凝集させることにより凝集と合一とを同時に行う、いわゆる会合工程としても構わない。
【0084】
<静電荷像現像用トナーの物性>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの体積平均粒径としては、4μm以上8μm以下の範囲が好ましく、5μm以上7μm以下の範囲がより好ましく、また、個数平均粒径としては、3μm以上7μm以下の範囲が好ましく、4μm以上6μm以下の範囲がより好ましい。
【0085】
前記体積平均粒径および個数平均粒径の測定は、コールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)を用いて、100μmのアパーチャ径で測定することにより得ることができる。この時、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、超音波により30秒分散させた後に行う。
【0086】
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの体積平均粒度分布指標GSDvは、好ましくは1.27以下であり、より好ましくは1.25以下である。GSDvが1.27を超えると粒度分布がシャープとならず、解像性が低下し、トナー飛散やかぶり等の画像欠陥の原因となる場合がある。
【0087】
なお、体積平均粒径D50v及び体積平均粒度分布指標GSDvは、以下のようにして求めることができる。前述のコールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)で測定されるトナーの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%となる粒径を体積D16v、数D16p、累積50%となる粒径を体積D50v、数D50p、累積84%となる粒径を体積D84v、数D84pと定義する。この際、D50vは体積平均粒径を表し、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2として求められる。なお、(D84p/D16p)1/2は数平均粒度分布指標(GSDp)を表す。
【0088】
また、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの平均円形度の測定は、Sysmex社製FPIA−3000で測定する。本装置では、水などに分散させた粒子をフロー式画像解析法によって測定する方式が採用されており、吸引された粒子懸濁液はフラットシースフローセルに導かれ、シース液によって偏平な試料流に形成される。その試料流にストロボ光を照射することにより、通過中の粒子は対物レンズを通してCCDカメラで、静止画像として撮像される。
【0089】
撮像された粒子像は、2次元画像処理され、投影面積と周囲長から円相当径および円形度を算出する。円相当径は、撮影された各々の粒子に対して、2次元画像の面積から同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。このように撮影した粒子を、少なくとも5000個以上各々画像解析を行い、統計処理することによって、個数平均粒径と個数平均粒度変動を求める。また、円形度に関しては、撮影された各々の粒子に対して、下式によって円形度を求める。また、円形度についても、撮影した粒子を少なくとも5000個以上各々画像解析を行い、平均円形度を求める。
円形度=円相当径周囲長/周囲長=2A1/2π/PM
(上式においてAは投影面積、PMは周囲長を表す。)
なお、測定はHPFモード(高分解能モード)、希釈倍率1.0倍で行う。また、データの解析に当たっては、測定ノイズ除去の目的で、個数粒径解析範囲を2.0〜30.1μmの範囲、円形度解析範囲を0.40〜1.00の範囲で実施する。
【0090】
<静電荷像現像用現像剤>
本実施形態において、静電荷像現像用現像剤は、前記静電荷像現像用トナーを含有する以外は特に制限はなく、目的に応じて適宜の成分組成をとることができる。本実施形態における静電荷像現像用現像剤は、静電荷像現像用トナーを、単独で用いると一成分系の静電荷像現像用現像剤となり、また、キャリアと組み合わせて用いると二成分系の静電荷像現像用現像剤となる。
【0091】
例えばキャリアを用いる場合のそのキャリアとしては、特に制限はなく、それ自体公知のキャリアが挙げられ、例えば、特開昭62−39879号公報、特開昭56−11461号公報等に記載された樹脂被覆キャリア等の公知のキャリアが挙げられる。
【0092】
キャリアの具体例としては、以下の樹脂被覆キャリアが挙げられる。該キャリアの核体粒子としては、通常の鉄粉、フェライト、マグネタイト造型物などが挙げられ、その体積平均粒径は、30μm以上200μm以下程度の範囲である。
【0093】
また、上記樹脂被覆キャリアの被覆樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、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−エチルヘキシル等のα−メチレン脂肪酸モノカルボン酸類;ジメチルアミノエチルメタクリレート等の含窒素アクリル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニルピリジン類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロぺニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン等のビニル系フッ素含有モノマ;などの単独重合体、または2種類以上のモノマからなる共重合体、さらに、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等を含むシリコーン樹脂類、ビスフェノール、グリコール等を含有するポリエステル類、エポキシ樹脂、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、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。このうちヒンダードフェノール系脂肪族カルボン酸誘導体に対して帯電性に影響を与えず、かつ結着樹脂に対しては好ましい帯電性を得る必要があり、これらの観点からポリスチレン、ポリ(メタ)アクリレート、またはこれらの共重合体を好ましく用いることができる。これらの樹脂は、1種単独で用いてもよいし、あるいは2種以上併用してもよい。被覆樹脂の被覆量としては、前記核体粒子100重量部に対して0.1重量部以上10重量部以下程度の範囲が好ましく、0.5重量部以上3.0重量部以下の範囲がより好ましい。
【0094】
キャリアの製造には、加熱型ニーダ、加熱型ヘンシェルミキサ、UMミキサなどを使用することができ、前記被覆樹脂の量によっては、加熱型流動転動床、加熱型キルンなどを使用することができる。
【0095】
静電荷像現像用現像剤における前記本実施形態の静電荷像現像用トナーとキャリアとの混合比としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【実施例】
【0096】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【0097】
<非晶性樹脂粒子分散液(1)の調整>
スチレン 300重量部
n−ブチルアクリレート 183重量部
アクリル酸 7重量部
ドデカンチオール 10重量部
以上の成分を混合、溶解した溶液を、非イオン性界面活性剤(三洋化成(株)製、ノニポール400)6重量部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンSC)10重量部をイオン交換水560重量部に溶解した溶液に加えて、フラスコ中で分散、乳化し、10分間ゆっくりと混合しながら、さらに過硫酸アンモニウム4重量部を溶解したイオン交換水50重量部を添加し、窒素置換を行った。続いて、フラスコ内を撹拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。
【0098】
こうして、体積平均粒径が180nm、重量平均分子量(Mw)が28,000の結着樹脂を分散させてなる非晶性樹脂粒子分散液(1)を調製した。なお、この分散液の樹脂粒子濃度が10重量%となるように水分量を調整した。
【0099】
<結晶性樹脂粒子分散液(1)の調整>
デカン二酸ジメチル 100重量部
1,9−ノナンジオール 75.0重量部
ジブチルスズオキサイド 0.12重量部
以上の成分を混合、溶解した溶液を、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械撹拌しながら窒素雰囲気下で、反応中に生成された水は系外へ除去しながら180℃で8時間反応させた後、徐々に減圧しながら230℃まで温度をあげて7時間反応させた後、冷却して得た、重量平均分子量が22,500の結晶性樹脂(1)を用意した。
【0100】
結晶性樹脂(1)100重量部と、メチルエチルケトン60重量部と、イソプロピルアルコール20重量部とを、撹拌しながら45℃に加熱して樹脂を溶解させた後、10%アンモニア水溶液25重量部を加え、さらにイオン交換水400重量部を徐々に加えて転相乳化を行い、その後減圧し、脱溶媒することで、体積平均粒径が174nmの結晶性樹脂粒子(1)を作製した。なお、この分散液の樹脂粒子濃度が10重量%となるように水分量を調整した。
【0101】
<非晶性樹脂粒子分散液(2)の調整>
ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物(平均付加モル数2.1) 85重量部
ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物(平均付加モル数2.2)217重量部
フマル酸 80重量部
テレフタル酸 49重量部
以上の成分を混合、溶解した溶液を、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械撹拌しながら窒素雰囲気下で、反応中に生成された水は系外へ除去しながら190℃で18時間反応させた後、徐々に減圧しながら220℃まで温度をあげて9時間反応させた後、冷却して得た、重量平均分子量が42,500の非晶性樹脂(2)を用意した。
【0102】
非晶性樹脂(2)100重量部と、メチルエチルケトン45重量部と、イソプロピルアルコール10重量部とを、三口フラスコに収容し、撹拌しながら45℃に加熱して樹脂を溶解させた後、10%アンモニア水溶液25重量部を加え、さらにイオン交換水400重量部を徐々に加えて転相乳化を行い、その後減圧し、脱溶媒することで、体積平均粒径が150nmの非晶性樹脂粒子(2)を作製した。なお、この分散液の樹脂粒子濃度が10重量%となるように水分量を調整した。
【0103】
<離型剤分散液の調製>
パラフィンワックス(日本精蝋(株)性、HNP9、融点77℃) 60重量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)、ネオゲンRK) 4重量部
イオン交換水 200重量部
以上の成分を混合した溶液を120℃に加熱して、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ー(ゴーリン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液を調製した。なお、この分散液の離型剤濃度が10重量%となるように水分量を調整した。
【0104】
<着色剤分散液(1)の調製>
シアン顔料(C.I.ピグメント・ブルー15:3、大日精化社製)50重量部
非イオン性界面活性剤(ノニポール400、花王(株)製) 5重量部
イオン交換水 200重量部
以上の成分を混合溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて約1時間分散した後、この分散液の顔料濃度が10重量%となるように水分量を調整して、着色剤分散液(1)を得た。
【0105】
<着色剤分散液(2)の調製>
イエロー顔料(C.I.ピグメント・イエロー185、BASF社製)50重量部
非イオン性界面活性剤(ノニポール400、花王(株)製) 5重量部
イオン交換水 200重量部
以上の成分を混合溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて約6時間分散した後、この分散液の顔料濃度が10重量%となるように水分量を調整して、着色剤分散液(2)を得た。
【0106】
<着色剤分散液(3)の調製>
マゼンタ顔料(C.I.ピグメント・レッド202、チバジャパン社製)50重量部
非イオン性界面活性剤(ノニポール400、花王(株)製) 5重量部
イオン交換水 200重量部
以上の成分を混合溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて約4時間分散した後、この分散液の顔料濃度が10重量%となるように水分量を調整して、着色剤分散液(3)を得た。
【0107】
<着色剤分散液(4)の調製>
黒顔料(BP1300、キャボット社製) 50重量部
非イオン性界面活性剤(ノニポール400、花王(株)製) 5重量部
イオン交換水 200重量部
以上の成分を混合溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて約1時間分散した後、この分散液の顔料濃度が10重量%となるように水分量を調整して、着色剤分散液(4)を得た。
【0108】
<シアントナー1>
非晶性樹脂分散液(1)600重量部と、着色剤分散液(1)50重量部と、離型剤分散液70重量部と、カチオン界面活性剤(花王(株)製、サニゾールB50)1.5重量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.7に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30重量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で45℃まで加熱し、45℃で2時間保持した後、この分散液中に、非晶性樹脂分散液(1)を緩やかに280重量部追加して、さらに1時間保持した。
【0109】
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.5に調整した後、撹拌を継続しながら1℃/分で95℃まで加熱して5時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させシアントナー1を得た。
【0110】
<イエロートナー1>
非晶性樹脂分散液(1)600重量部と、着色剤分散液(2)50重量部と、離型剤分散液70重量部と、カチオン界面活性剤(花王(株)製、サニゾールB50)1.5重量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.7に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30重量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で45℃まで加熱し、45℃で2時間保持した後、この分散液中に、非晶性樹脂分散液(1)を緩やかに280重量部追加して、さらに1時間保持した。
【0111】
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.5に調整した後、撹拌を継続しながら1℃/分で95℃まで加熱して5時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させイエロートナー1を得た。
【0112】
<マゼンタトナー1>
非晶性樹脂分散液(1)600重量部と、着色剤分散液(3)50重量部と、離型剤分散液70重量部と、カチオン界面活性剤(花王(株)製、サニゾールB50)1.5重量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.7に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30重量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で45℃まで加熱し、45℃で2時間保持した後、この分散液中に、非晶性樹脂分散液(1)を緩やかに280重量部追加して、さらに1時間保持した。
【0113】
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.5に調整した後、撹拌を継続しながら1℃/分で95℃まで加熱して5時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させマゼンタトナー1を得た。
【0114】
<黒トナー1>
非晶性樹脂分散液(1)600重量部と、着色剤分散液(4)50重量部と、離型剤分散液70重量部と、カチオン界面活性剤(花王(株)製、サニゾールB50)1.5重量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.7に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30重量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で45℃まで加熱し、45℃で2時間保持した後、この分散液中に、非晶性樹脂分散液(1)を緩やかに280重量部追加して、さらに1時間保持した。
【0115】
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.5に調整した後、撹拌を継続しながら1℃/分で95℃まで加熱して5時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させ黒トナー1を得た。
【0116】
<透明トナー1>
非晶性樹脂分散液(1)650重量部と、離型剤分散液70重量部と、カチオン界面活性剤(花王(株)製、サニゾールB50)1.5重量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.7に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30重量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で45℃まで加熱し、45℃で2時間保持した後、この分散液中に、非晶性樹脂分散液(1)を緩やかに280重量部追加して、さらに1時間保持した。
【0117】
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.5に調整した後、撹拌を継続しながら1℃/分で95℃まで加熱して5時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させ透明トナー1を得た。
【0118】
<シアントナー2>
非晶性樹脂分散液(2)500重量部と、結晶性樹脂分散液(1)100重量部と、着色剤分散液(1)50重量部と、離型剤分散液70重量部と、カチオン界面活性剤(花王(株)製、サニゾールB50)1.5重量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.7に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30重量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で45℃まで加熱し、45℃で2時間保持した後、この分散液中に、非晶性樹脂分散液(2)を緩やかに280重量部追加して、さらに1時間保持した。
【0119】
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.5に調整した後、撹拌を継続しながら1℃/分で85℃まで加熱して2時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させシアントナー2を得た。
【0120】
<イエロートナー2>
非晶性樹脂分散液(2)500重量部と、結晶性樹脂分散液(1)100重量部と、着色剤分散液(2)50重量部と、離型剤分散液70重量部と、カチオン界面活性剤(花王(株)製、サニゾールB50)1.5重量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.7に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30重量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で45℃まで加熱し、45℃で2時間保持した後、この分散液中に、非晶性樹脂分散液(1)を緩やかに280重量部追加して、さらに1時間保持した。
【0121】
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.5に調整した後、撹拌を継続しながら1℃/分で85℃まで加熱して2時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させイエロートナー2を得た。
【0122】
<マゼンタトナー2>
非晶性樹脂分散液(2)500重量部と、結晶性樹脂分散液(1)100重量部と、着色剤分散液(3)50重量部と、離型剤分散液70重量部と、カチオン界面活性剤(花王(株)製、サニゾールB50)1.5重量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.7に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30重量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で45℃まで加熱し、45℃で2時間保持した後、この分散液中に、非晶性樹脂分散液(1)を緩やかに280重量部追加して、さらに1時間保持した。
【0123】
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.5に調整した後、撹拌を継続しながら1℃/分で85℃まで加熱して2時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させマゼンタトナー2を得た。
【0124】
<黒トナー2>
非晶性樹脂分散液(2)500重量部と、結晶性樹脂分散液(1)100重量部と、着色剤分散液(4)50重量部と、離型剤分散液70重量部と、カチオン界面活性剤(花王(株)製、サニゾールB50)1.5重量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.7に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30重量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で45℃まで加熱し、45℃で2時間保持した後、この分散液中に、非晶性樹脂分散液(1)を緩やかに280重量部追加して、さらに1時間保持した。
【0125】
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.5に調整した後、撹拌を継続しながら1℃/分で95℃まで加熱して2時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させ黒トナー2を得た。
【0126】
<透明トナー2>
非晶性樹脂分散液(2)550重量部と、結晶性樹脂分散液(1)100重量部と、離型剤分散液70重量部と、カチオン界面活性剤(花王(株)製:サニゾールB50)1.5重量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.7に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30重量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で45℃まで加熱し、45℃で2時間保持した後、この分散液中に、非晶性樹脂分散液(1)を緩やかに280重量部追加して、さらに1時間保持した。
【0127】
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.5に調整した後、撹拌を継続しながら1℃/分で95℃まで加熱して2時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させ透明トナー2を得た。
【0128】
<透明トナー3>
非晶性樹脂分散液(2)550重量部と、結晶性樹脂分散液(1)50重量部と、離型剤分散液70重量部と、カチオン界面活性剤(花王(株)製:サニゾールB50)1.5重量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.7に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30重量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で45℃まで加熱し、45℃で2時間保持した後、この分散液中に、非晶性樹脂分散液(1)を緩やかに280重量部追加して、さらに1時間保持した。
【0129】
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.5に調整した後、撹拌を継続しながら1℃/分で85℃まで加熱して2時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させ透明トナー3を得た。
【0130】
<外添剤1の調製>
市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル製)を用意した。
【0131】
<キャリアの製造>
フェライト粒子(体積平均粒径:50μm) 100重量部
トルエン 14重量部
スチレン−メタクリレート共重合体(成分比:90/10、Mw=80,000)
2重量部
カーボンブラック(R330、キャボット社製) 0.2重量部
まず、フェライト粒子を除く上記成分を10分間スターラで撹拌させて、分散した被覆液を調製し、次に、この被覆液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダに入れて、60℃において30分撹拌した後、さらに加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリアを得た。
【0132】
<現像剤の調整>
上記トナー各100重量部に、外添剤1を3重量部加え、ヘンシェルミキサを用いて周速45m/sで10分間ブレンドを行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、外添トナーを得た。更に、上記外添トナー各7重量部に対して前記キャリア100重量部を各々加え、V−ブレンダを用いて40rpmで20分間撹拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより、現像剤を得た。
【0133】
<誘電損失率の測定>
トナーの誘電損失率は、次のようにして測定した。まず、トナーを30℃、相対湿度90%の雰囲気中に24時間放置した後、トナーを直径50mm、厚み3mmのディスク状となるように、98067KPa(1000Kgf/cm)で2分間加圧成形した。再び30℃、相対湿度90%の雰囲気中に24時間放置し、30℃、相対湿度90%の雰囲気中で誘電損失を測定した。測定には、電極直径が38mmの固体用電極(安藤電気社製、SE−71形)にセットし、誘電体測定システム(ソーラトロン社製、126096W型)を用い、0.1Hz、5Vの印加電圧条件下で測定した。結果を表1に示す。
【0134】
[実施例1]
トナーとして、イエロートナー1、マゼンタトナー1、シアントナー1、黒トナー1、透明トナー1を用いて現像剤を調製し、下記条件で画像形成を行った。
【0135】
<評価>
(中間転写体上の残存トナー濃度及び黒色画像濃度)
評価には富士ゼロックス製ColorDocuTech60Vの改造機を用いた。この装置改造機には、透明トナーでの記録が可能なように第5現像装置を設けた。前記現像剤を上記改造機の現像器に収容し、温度30℃、湿度90%RHの環境に24時間放置した。その後、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、黒トナー、透明トナーがそれぞれ単位面積当たり4.5g/mの重量で記録用紙(富士ゼロックス製、J紙)上に印刷されるように改造機を設定した。
【0136】
(1)黒色トナー+透明トナー(記録用紙上で黒色トナー上に透明トナーが重なるように配置)印刷部と、(2)プロセス黒(イエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとの三層重ね)印刷部とを記録用紙上に印刷し、中間転写体上の残存トナー((1)黒色トナー+透明トナー印刷部、(2)プロセス黒(イエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとの三層重ね)印刷部)の濃度をX−rite(X−rite社製)で測定し,以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
○:トナー濃度が0.25未満
×:トナー濃度が0.25以上
【0137】
[実施例2]
トナーとして、イエロートナー2、マゼンタトナー2、シアントナー2、黒トナー2、透明トナー2を用いた以外は実施例1と同様にして画像形成を行った。結果を表1に示す。
【0138】
[実施例3]
トナーとして、イエロートナー2、マゼンタトナー2、シアントナー2、黒トナー2、透明トナー3を用いた以外は実施例1と同様にして画像形成を行った。結果を表1に示す。
【0139】
[比較例1]
トナーとして、透明トナーは使用せずに、イエロートナー2、マゼンタトナー2、シアントナー2、黒トナー2を用い、(1)黒色トナー印刷部と、(2)プロセス黒(イエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとの三層重ね)印刷部とを記録用紙上に印刷した以外は実施例1と同様にして画像形成を行った。結果を表1に示す。
【0140】
【表1】

【0141】
実施例1〜3のように、一次転写手段において、透明トナーにより形成したトナー画像上に黒トナーにより形成したトナー画像を配置するように転写することにより、トナー層厚の厚いトナーと、トナー層厚の薄いトナーとを一括して高い転写効率で転写することができた。また。結晶性樹脂を用いたトナーであっても、高い転写効率で転写することができた。
【図面の簡単な説明】
【0142】
【図1】本発明の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。
【符号の説明】
【0143】
200 画像形成装置、201 像保持体、202 帯電器、203 像書き込み装置、204 ロータリ現像器、204Y イエロー用現像器、204M マゼンタ用現像器、204C シアン用現像器、204K 黒用現像器、204F 透明用現像器、205 一次転写ロール、206 クリーニングブレード、207 中間転写体、208,209,210 支持ロール、211 二次転写ロール。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
像保持体と、前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、トナーを含む現像剤を用いて前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記現像されたトナー画像を中間転写部材に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写部材に転写されたトナー画像を被転写体に二次転写する二次転写手段と、を有し、
前記トナーは、少なくともイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、黒トナー及び透明トナーであり、
前記一次転写手段は、前記透明トナーにより形成したトナー画像上に前記黒トナーにより形成したトナー画像を配置するように転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記各トナーの誘電損失率が、透明トナー<イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー<黒トナーの関係にあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の画像形成装置であって、
前記各トナーは結晶性樹脂を含み、前記透明トナーにおける結晶性樹脂の含有量が、前記イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー及び黒トナーにおける結晶性樹脂の含有量より少ないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、トナーを含む現像剤を用いて前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記現像されたトナー画像を中間転写部材に一次転写する一次転写工程と、前記中間転写部材に転写されたトナー画像を被転写体に二次転写する二次転写工程と、を含み、
前記トナーとして、少なくともイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、黒トナー及び透明トナーを用い、
前記一次転写工程において、前記透明トナーにより形成したトナー画像上に前記黒トナーにより形成したトナー画像を配置するように転写することを特徴とする画像形成方法。

【図1】
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【公開番号】特開2009−192926(P2009−192926A)
【公開日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−34789(P2008−34789)
【出願日】平成20年2月15日(2008.2.15)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】