JP2016139048A - 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 - Google Patents
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる光輝性トナーを提供すること。【解決手段】面積平均粒径が5μm以上15μm以下で、下記式(1)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Uが1.25以上1.70以下であり、且つ、下記式(2)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Dが1.10以上1.40以下である扁平状の光輝性顔料を含むトナー粒子、を有する光輝性トナー。式(1) GSDv,U=(D84v/D50v)1/2式(2) GSDv,D=(D50v/D16v)1/2〔式(1)及び式(2)中、D84vは、光輝性顔料の体積基準の累積分布において小径側から累積84%となる粒径を表し、D50vは、前記累積分布において小径側から累積50%となる粒径を表し、D16vは、前記累積分布において小径側から累積16%となる粒径を表す。〕【選択図】なし
Description
本発明は、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、及び画像形成方法に関する。
近年、金属光沢のごとき輝きを有する画像を形成する目的から、光輝性顔料を含む光輝性トナーの使用が検討されてきている。
このような光輝性トナーとしては、例えば、特許文献1に、「体積平均粒径が1μm以上15μm以下、且つ、個数平均粒径が0.5μm以上10μm以下である光輝性顔料が結着樹脂により被覆されてなり、体積平均粒径が10μm以上25μm以下、且つ、個数平均粒径が5μm以上15μm以下であるトナー粒子、を含む静電潜像現像用トナー。」が開示されている。
本発明の課題は、面積平均粒径が5μm以上15μm以下で、体積平均粒度分布指標GSDv,Uが1.25未満であり、且つ、体積平均粒度分布指標GSDv,Dが1.40を超える扁平状の光輝性顔料を含む場合と比較して、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる光輝性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、
面積平均粒径が5μm以上15μm以下で、下記式(1)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Uが1.25以上1.70以下であり、且つ、下記式(2)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Dが1.10以上1.40以下である扁平状の光輝性顔料を含むトナー粒子、を有する光輝性トナーである。
式(1) GSDv,U=(D84v/D50v)1/2
式(2) GSDv,D=(D50v/D16v)1/2
〔式(1)及び式(2)中、D84vは、光輝性顔料の体積基準の累積分布において小径側から累積84%となる粒径を表し、D50vは、前記累積分布において小径側から累積50%となる粒径を表し、D16vは、前記累積分布において小径側から累積16%となる粒径を表す。〕
請求項1に係る発明は、
面積平均粒径が5μm以上15μm以下で、下記式(1)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Uが1.25以上1.70以下であり、且つ、下記式(2)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Dが1.10以上1.40以下である扁平状の光輝性顔料を含むトナー粒子、を有する光輝性トナーである。
式(1) GSDv,U=(D84v/D50v)1/2
式(2) GSDv,D=(D50v/D16v)1/2
〔式(1)及び式(2)中、D84vは、光輝性顔料の体積基準の累積分布において小径側から累積84%となる粒径を表し、D50vは、前記累積分布において小径側から累積50%となる粒径を表し、D16vは、前記累積分布において小径側から累積16%となる粒径を表す。〕
請求項2に係る発明は、
前記扁平状の光輝性顔料の含有量が前記トナー粒子の質量に対し10質量%以上30質量%以下である請求項1に記載の光輝性トナーである。
前記扁平状の光輝性顔料の含有量が前記トナー粒子の質量に対し10質量%以上30質量%以下である請求項1に記載の光輝性トナーである。
請求項3に係る発明は、
請求項1又は請求項2に記載の光輝性トナーを含む静電荷像現像剤である。
請求項1又は請求項2に記載の光輝性トナーを含む静電荷像現像剤である。
請求項4に係る発明は、
請求項1又は請求項2に記載の光輝性トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。
請求項1又は請求項2に記載の光輝性トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。
請求項5に係る発明は、
請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
請求項6に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置である。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置である。
請求項7に係る発明は、
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
請求項3に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法である。
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
請求項3に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法である。
請求項1に係る発明によれば、面積平均粒径が5μm以上15μm以下で、前記GSDv,Uが1.25未満であり、且つ、前記GSDv,Dが1.40を超える扁平状の光輝性顔料を含む場合と比較して、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる光輝性トナーが提供される。
請求項2に係る発明によれば、扁平状の光輝性顔料の含有量がトナー粒子の質量に対し10質量%未満又は30質量%を超える場合に比べ、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる光輝性トナーが提供される。
請求項3に係る発明によれば、光輝性トナーに含まれる扁平状の光輝性顔料が、面積平均粒径が5μm以上15μm以下で、前記GSDv,Uが1.25未満であり、且つ、前記GSDv,Dが1.40を超える場合に比べ、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる静電荷像現像剤が提供される。
請求項4、請求項5、請求項6、及び請求項7に係る発明によれば、光輝性トナーに含まれる扁平状の光輝性顔料が、面積平均粒径が5μm以上15μm以下で、前記GSDv,Uが1.25未満であり、且つ、前記GSDv,Dが1.40を超える場合に比べ、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる静電荷像現像剤を用いた、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、及び画像形成方法が提供される。
以下、本発明の光輝性トナー、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、及び画像形成方法の実施形態について詳細に説明する。
[光輝性トナー]
本実施形態に係る光輝性トナー(以下「トナー」と称する場合がある)は、面積平均粒径が5μm以上15μm以下で、下記式(1)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Uが1.25以上1.70以下であり、且つ、下記式(2)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Dが1.10以上1.40以下である扁平状の光輝性顔料を含むトナー粒子、を有する。
式(1) GSDv,U=(D84v/D50v)1/2
式(2) GSDv,D=(D50v/D16v)1/2
〔式(1)及び式(2)中、D84vは、光輝性顔料の体積基準の累積分布において小径側から累積84%となる粒径を表し、D50vは、前記累積分布において小径側から累積50%となる粒径を表し、D16vは、前記累積分布において小径側から累積16%となる粒径を表す。〕
以降、式(1)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Uを単に「GSDv,U」と、式(2)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Dを単に「GSDv,D」と、称して説明することがある。
本実施形態に係る光輝性トナー(以下「トナー」と称する場合がある)は、面積平均粒径が5μm以上15μm以下で、下記式(1)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Uが1.25以上1.70以下であり、且つ、下記式(2)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Dが1.10以上1.40以下である扁平状の光輝性顔料を含むトナー粒子、を有する。
式(1) GSDv,U=(D84v/D50v)1/2
式(2) GSDv,D=(D50v/D16v)1/2
〔式(1)及び式(2)中、D84vは、光輝性顔料の体積基準の累積分布において小径側から累積84%となる粒径を表し、D50vは、前記累積分布において小径側から累積50%となる粒径を表し、D16vは、前記累積分布において小径側から累積16%となる粒径を表す。〕
以降、式(1)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Uを単に「GSDv,U」と、式(2)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Dを単に「GSDv,D」と、称して説明することがある。
本実施形態において「光輝性」とは、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意味し、「光輝感」とはかかる金属光沢のごとき輝きの程度を意味する。
特に、本実施形態における「光輝感」は、光輝性顔料の配向状態により決まるものであって、形成された画像の[L*15°/L*110°]にて定量化したものである。
特に、本実施形態における「光輝感」は、光輝性顔料の配向状態により決まるものであって、形成された画像の[L*15°/L*110°]にて定量化したものである。
また、本実施形態において「扁平状の光輝性顔料」とは、光輝性顔料の平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが大きい形状であることをいう。
なお、光輝性顔料における平均最大厚さC及び平均円相当径Dについては、後述のトナー粒子と同様に観察を行い、トナー粒子に含まれる光輝性顔料における最大の厚さCと上から見た面の円相当径Dを測定し、それらの算術平均値を求めることにより算出する。
なお、光輝性顔料における平均最大厚さC及び平均円相当径Dについては、後述のトナー粒子と同様に観察を行い、トナー粒子に含まれる光輝性顔料における最大の厚さCと上から見た面の円相当径Dを測定し、それらの算術平均値を求めることにより算出する。
一般に、光輝性トナーは、扁平状の光輝性顔料を含み、自身も扁平状であるトナー粒子(以降、「光輝性トナー粒子」と称する)を含む場合が多い。
このような光輝性トナー粒子は、記録媒体への転写時、転写電界の影響で、記録媒体表面に対し長手方向が交差するように付着する。そして、その後の定着時、定着部材との接触にて、光輝性トナー粒子が記録媒体表面に押し倒され、かつ、光輝性トナー粒子を構成する結着樹脂等の成分の溶融が生じる。この定着の際には、光輝性トナー粒子と共に光輝性トナー粒子中の扁平状の光輝性顔料も押し倒され、隣接する光輝性顔料を次々と押し倒すこととなる。その結果、定着後には、扁平状の光輝性顔料の面積が最大となる面側(以降、「扁平な面側」と称する)が記録媒体表面と相対するように並ぶ(以降、このように光輝性顔料が並んだ状態を「配向」と称する)こととなる。
このような光輝性トナー粒子は、記録媒体への転写時、転写電界の影響で、記録媒体表面に対し長手方向が交差するように付着する。そして、その後の定着時、定着部材との接触にて、光輝性トナー粒子が記録媒体表面に押し倒され、かつ、光輝性トナー粒子を構成する結着樹脂等の成分の溶融が生じる。この定着の際には、光輝性トナー粒子と共に光輝性トナー粒子中の扁平状の光輝性顔料も押し倒され、隣接する光輝性顔料を次々と押し倒すこととなる。その結果、定着後には、扁平状の光輝性顔料の面積が最大となる面側(以降、「扁平な面側」と称する)が記録媒体表面と相対するように並ぶ(以降、このように光輝性顔料が並んだ状態を「配向」と称する)こととなる。
しかしながら、定着後の上記のような光輝性顔料の配向に乱れが生じることがある。
この配向の乱れは、光輝性トナー粒子中の光輝性顔料が小さい(長手方向が短い)場合に、定着時、定着部材との接触にて光輝性トナー粒子と共に光輝性顔料が記録媒体表面に押し倒される際、隣接する光輝性顔料を押し倒し難いことに起因するものと推察される。
特に、表面の凹凸が大きい記録媒体(例えばラフ紙等)を用いた場合には、上記のような光輝性顔料の配向に乱れが生じ易い。これは、転写時に記録媒体表面の凹部に光輝性トナー粒子の長手方向の一端部が入り込みことがあり、凹部に入り込んだ光輝性トナー粒子中の光輝性顔料が、定着時に隣接する光輝性顔料を押し倒し難いことに起因するものと推察される。
なお、この光輝性顔料の配向の乱れは、記録媒体の表面において局所的に生じるものであるため、形成された画像に光輝感のムラとして現れてしまう。
この配向の乱れは、光輝性トナー粒子中の光輝性顔料が小さい(長手方向が短い)場合に、定着時、定着部材との接触にて光輝性トナー粒子と共に光輝性顔料が記録媒体表面に押し倒される際、隣接する光輝性顔料を押し倒し難いことに起因するものと推察される。
特に、表面の凹凸が大きい記録媒体(例えばラフ紙等)を用いた場合には、上記のような光輝性顔料の配向に乱れが生じ易い。これは、転写時に記録媒体表面の凹部に光輝性トナー粒子の長手方向の一端部が入り込みことがあり、凹部に入り込んだ光輝性トナー粒子中の光輝性顔料が、定着時に隣接する光輝性顔料を押し倒し難いことに起因するものと推察される。
なお、この光輝性顔料の配向の乱れは、記録媒体の表面において局所的に生じるものであるため、形成された画像に光輝感のムラとして現れてしまう。
そこで、本発明者らは、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラを抑制した画像を形成しうる、本実施形態に係るトナーを見出した。
本実施形態に係るトナーは、光輝性顔料について、定着時の隣接する光輝性顔料の押し倒し易さを考慮し、面積平均粒径の範囲を特定したことに加え、GSDv,U及びGSDv,Dも共に特定の範囲としている。
GSDv,Uは大径側の体積平均粒度分布指標であり、GSDv,Dは小径側の体積平均粒度分布指標であり、GSDv,U及びGSDv,Dが共に上記の範囲を満たしていることで、大径の光輝性顔料が小径の光輝性顔料よりも適度に多く存在していることを示している。
大径の光輝性顔料が適度に存在することで、定着時、隣接する光輝性顔料を押し倒す機能が発現し易くなり、記録媒体の種類に関わらず、光輝性顔料の配向の乱れを生じさせ難い。
一方で、小径の光輝性顔料を含むことで、定着後の画像において、小径の光輝性顔料が大径の光輝性顔料間を埋め、光輝性顔料が密に並ぶこととなり、光輝性の低下を抑制しうる。
以上のことから、本実施形態に係るトナーは、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる、と推察される。
本実施形態に係るトナーは、光輝性顔料について、定着時の隣接する光輝性顔料の押し倒し易さを考慮し、面積平均粒径の範囲を特定したことに加え、GSDv,U及びGSDv,Dも共に特定の範囲としている。
GSDv,Uは大径側の体積平均粒度分布指標であり、GSDv,Dは小径側の体積平均粒度分布指標であり、GSDv,U及びGSDv,Dが共に上記の範囲を満たしていることで、大径の光輝性顔料が小径の光輝性顔料よりも適度に多く存在していることを示している。
大径の光輝性顔料が適度に存在することで、定着時、隣接する光輝性顔料を押し倒す機能が発現し易くなり、記録媒体の種類に関わらず、光輝性顔料の配向の乱れを生じさせ難い。
一方で、小径の光輝性顔料を含むことで、定着後の画像において、小径の光輝性顔料が大径の光輝性顔料間を埋め、光輝性顔料が密に並ぶこととなり、光輝性の低下を抑制しうる。
以上のことから、本実施形態に係るトナーは、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる、と推察される。
以下、まず、光輝性顔料における面積平均粒径、GSDv,U、及びGSDv,Dについて説明する。
本実施形態において、光輝性顔料の面積平均粒径は、5μm以上15μm以下であり、好ましくは6μm以上13μm以下であり、より好ましくは7μm以上11μm以下である。
光輝性顔料の面積平均粒径が5μm以上であることで、定着時に隣接する光輝性顔料を押し倒し易く、また、画像の光輝性を発現させ易くなる。
また、光輝性顔料の面積平均粒径が15μm以下であることで、光輝性顔料がトナー粒子から露出し難く、トナーの帯電の低下を抑制し易い。
光輝性顔料の面積平均粒径が5μm以上であることで、定着時に隣接する光輝性顔料を押し倒し易く、また、画像の光輝性を発現させ易くなる。
また、光輝性顔料の面積平均粒径が15μm以下であることで、光輝性顔料がトナー粒子から露出し難く、トナーの帯電の低下を抑制し易い。
ここで、光輝性顔料の面積平均粒径は、以下の方法で測定された値をいう。
界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)の5質量%水溶液2ml中に、光輝性顔料の測定試料を0.5mg以上50mg以下の範囲で加える。これを、電解液(ISOTON−II(ベックマンーコールター社製))100ml以上150ml以下の範囲のものに添加する。
測定試料を分散した懸濁液は、超音波分散器で1分間分散処理を行ない分散液とした後、この分散液に対して、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000(シスメックス社製)」を用いて、光輝性顔料の面積基準の粒度分布を測定し、この粒度分布に基づいて体積平均粒径を算出する。なお、測定する光輝性顔料の数は、4500個である。
界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)の5質量%水溶液2ml中に、光輝性顔料の測定試料を0.5mg以上50mg以下の範囲で加える。これを、電解液(ISOTON−II(ベックマンーコールター社製))100ml以上150ml以下の範囲のものに添加する。
測定試料を分散した懸濁液は、超音波分散器で1分間分散処理を行ない分散液とした後、この分散液に対して、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000(シスメックス社製)」を用いて、光輝性顔料の面積基準の粒度分布を測定し、この粒度分布に基づいて体積平均粒径を算出する。なお、測定する光輝性顔料の数は、4500個である。
光輝性顔料のGSDv,Uは、大径側の体積平均粒度分布指標であって、1.25以上1.70以下であり、好ましくは1.30以上1.55以下であり、より好ましくは1.35以上1.50以下である。
また、光輝性顔料のGSDv,Dは、小径側の体積平均粒度分布指標であって、1.10以上1.40以下であり、好ましくは1.13以上1.35以下であり、より好ましくは1.17以上1.30以下である。
光輝性顔料のGSDv,U及びGSDv,Dが共に上記の範囲を満たしていることで、大径の光輝性顔料が小径の光輝性顔料よりも適度に多く存在することになり、定着後の光輝性顔料の配向の乱れを抑制し、光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる。
光輝性顔料のGSDv,Uが1.25未満で且つGSDv,Dが1.40を超えると、大径の光輝性顔料の存在量が少なく、光輝性顔料の配向の乱れを抑制し難くなる。
光輝性顔料のGSDv,Dが上記範囲であっても、GSDv,Uが1.40を超えると、大径の光輝性顔料が多く存在することになり、定着時に大径の光輝性顔料が定着部材を傷つけ、画像欠損が発生することがあり、また、GSDv,Uが1.25未満であると、大径の光輝性顔料による隣接する光輝性顔料の押し倒し効果が得られ難くなる。
光輝性顔料のGSDv,Uが上記範囲であっても、光輝性顔料のGSDv,Dが1.10未満であると、小径の光輝性顔料が減少することを示し、画像の顔料隠ぺい性にムラができて、高い光輝性を発現する画像を得ら難くなり、また、GSDv,Dが1.40を超えると、小径の光輝性顔料由来のエッジ部が増え、顔料由来の乱反射成分が増加して、高い光輝性を維持することが困難となる場合がある。
また、光輝性顔料のGSDv,Dは、小径側の体積平均粒度分布指標であって、1.10以上1.40以下であり、好ましくは1.13以上1.35以下であり、より好ましくは1.17以上1.30以下である。
光輝性顔料のGSDv,U及びGSDv,Dが共に上記の範囲を満たしていることで、大径の光輝性顔料が小径の光輝性顔料よりも適度に多く存在することになり、定着後の光輝性顔料の配向の乱れを抑制し、光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる。
光輝性顔料のGSDv,Uが1.25未満で且つGSDv,Dが1.40を超えると、大径の光輝性顔料の存在量が少なく、光輝性顔料の配向の乱れを抑制し難くなる。
光輝性顔料のGSDv,Dが上記範囲であっても、GSDv,Uが1.40を超えると、大径の光輝性顔料が多く存在することになり、定着時に大径の光輝性顔料が定着部材を傷つけ、画像欠損が発生することがあり、また、GSDv,Uが1.25未満であると、大径の光輝性顔料による隣接する光輝性顔料の押し倒し効果が得られ難くなる。
光輝性顔料のGSDv,Uが上記範囲であっても、光輝性顔料のGSDv,Dが1.10未満であると、小径の光輝性顔料が減少することを示し、画像の顔料隠ぺい性にムラができて、高い光輝性を発現する画像を得ら難くなり、また、GSDv,Dが1.40を超えると、小径の光輝性顔料由来のエッジ部が増え、顔料由来の乱反射成分が増加して、高い光輝性を維持することが困難となる場合がある。
GSDv,U及びGSDv,Dが上記の範囲を満たす光輝性顔料は、異なる粒度分布を有する光輝性顔料を2種以上用い、これらを混合する方法、分級により小径の粒子の一部を除く方法、ビーズによる顔料の処理時間を調整する等により行われる。中でも、GSDv,U及びGSDv,Dを制御し易い点から、異なる粒度分布を有する光輝性顔料を2種以上用い、これらを混合する方法が好ましい。この方法の場合、平均粒径及び混合比を変更することで、GSDv,U及びGSDv,Dが制御される。
ここで、光輝性顔料のGSDv,U及びGSDv,Dは、以下のようにして求められる。
具体的には、なお、光輝性顔料の粒度分布を、マルチサイザーII(ベックマンコールター社製)にて測定する。
具体的には、測定試料である光輝性顔料について、マルチサイザーII(ベックマンコールター社製)にて粒度分布を測定し、次いで、測定された粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャンネル)に対して体積基準にて小径側から累積分布を描く。
得られた累積分布から、累積16%となる粒径であるD16v、累積50%となる粒径であるD50v、累積84%となる粒径であるD84vを求める。
求められたD16v、D50v、及びD84vを、前記式(1)及び式(2)に導入し、GSDv,U及びGSDv,Dを算出する。
具体的には、なお、光輝性顔料の粒度分布を、マルチサイザーII(ベックマンコールター社製)にて測定する。
具体的には、測定試料である光輝性顔料について、マルチサイザーII(ベックマンコールター社製)にて粒度分布を測定し、次いで、測定された粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャンネル)に対して体積基準にて小径側から累積分布を描く。
得られた累積分布から、累積16%となる粒径であるD16v、累積50%となる粒径であるD50v、累積84%となる粒径であるD84vを求める。
求められたD16v、D50v、及びD84vを、前記式(1)及び式(2)に導入し、GSDv,U及びGSDv,Dを算出する。
なお、製造後のトナー粒子(トナー)中の光輝性顔料の面積平均粒径、GSDv,U、及びGSDv,Dを測定する際には、以下のような方法を用いればよい。
即ち、光輝性顔料は溶解せずに、トナー粒子中に含まれる樹脂(光輝性顔料以外の主成分)を溶解可能な溶媒を用意し、この溶媒とトナー粒子(トナー)とを混合撹拌して、トナー粒子中に含まれる樹脂及びその他の成分を溶媒中に溶解又は分散する。その後、溶解せずに残った光輝性顔料を固液分離して、取り出した光輝性顔料について、上記と同様の方法にて、面積平均粒径、GSDv,U、及びGSDv,Dを測定すればよい。
即ち、光輝性顔料は溶解せずに、トナー粒子中に含まれる樹脂(光輝性顔料以外の主成分)を溶解可能な溶媒を用意し、この溶媒とトナー粒子(トナー)とを混合撹拌して、トナー粒子中に含まれる樹脂及びその他の成分を溶媒中に溶解又は分散する。その後、溶解せずに残った光輝性顔料を固液分離して、取り出した光輝性顔料について、上記と同様の方法にて、面積平均粒径、GSDv,U、及びGSDv,Dを測定すればよい。
以下、本実施形態に係るトナーの詳細について説明する。
本実施形態に係るトナーは、前記した扁平状の光輝性顔料を含有するトナー粒子と、必要に応じて、外添剤と、を含んで構成される。
(トナー粒子)
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、前記した光輝性顔料と、を含んで構成され、必要に応じて、離型剤と、その他添加剤と、を含んでもよい。
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、前記した光輝性顔料と、を含んで構成され、必要に応じて、離型剤と、その他添加剤と、を含んでもよい。
−光輝性顔料−
光輝性顔料は、前記した面積平均粒径、GSDv,U、及びGSDv,Dを満たすものであって、扁平状である。
光輝性顔料として具体的には、例えば、アルミニウム、黄銅、青銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛等の金属粉末、酸化チタンや黄色酸化鉄を被覆した雲母、硫酸バリウム、層状ケイ酸塩、層状アルミニウムのケイ酸塩などの被覆薄片状無機結晶基質、単結晶板状酸化チタン、塩基性炭酸塩、酸オキシ塩化ビスマス、天然グアニン、薄片状ガラス粉、金属蒸着された薄片状ガラス粉などが挙げられ、光輝性を有するものならば特に制限はない。
光輝性顔料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
光輝性顔料は、前記した面積平均粒径、GSDv,U、及びGSDv,Dを満たすものであって、扁平状である。
光輝性顔料として具体的には、例えば、アルミニウム、黄銅、青銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛等の金属粉末、酸化チタンや黄色酸化鉄を被覆した雲母、硫酸バリウム、層状ケイ酸塩、層状アルミニウムのケイ酸塩などの被覆薄片状無機結晶基質、単結晶板状酸化チタン、塩基性炭酸塩、酸オキシ塩化ビスマス、天然グアニン、薄片状ガラス粉、金属蒸着された薄片状ガラス粉などが挙げられ、光輝性を有するものならば特に制限はない。
光輝性顔料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
光輝性顔料の中でも、鏡面反射強度の観点で、金属粉末等の金属顔料が好ましく、その中でも、入手容易で、扁平状のトナー粒子を得易い点から、アルミニウムが特に好ましい。
光輝性顔料の体積抵抗率としては、例えば、107Ω・cm未満が挙げられ、1×10−4Ω・cm以上1×102Ω・cm以下が好ましく、1×10−3Ω・cm以上1×10−2Ω・cm以下がより好ましい。
※光輝性顔料のC/Dの好ましい範囲について
光輝性顔料は、前記の通り、平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが大きい扁平状である。
光輝性顔料において、平均最大厚さCと平均円相当径Dの比(C/D)の値は、製造適性、及び光輝性の発現の点から、0.700以下が好ましく、0.005以上0.1以下がより好ましく、0.01以上0.1以下が更に好ましい。
光輝性顔料は、前記の通り、平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが大きい扁平状である。
光輝性顔料において、平均最大厚さCと平均円相当径Dの比(C/D)の値は、製造適性、及び光輝性の発現の点から、0.700以下が好ましく、0.005以上0.1以下がより好ましく、0.01以上0.1以下が更に好ましい。
※
トナー粒子における光輝性顔料の含有量としては、トナー粒子の質量に対し、10質量%以上30質量%以下であることが好ましく、14質量%以上27質量%以下がより好ましく、17質量%以上23質量%以下が更に好ましい。
光輝性顔料の含有量が10質量%以上であることで、定着時、隣接する光輝性顔料を押し倒す機能が発現し易く、定着後の光輝性顔料の配向の乱れが抑制される。
また、光輝性顔料の含有量が30質量%以下であることで、定着時、隣接する光輝性顔料を押し倒す機能が発現され、また、光輝性顔料が重なることで生じる配向の乱れを抑制しうる。
トナー粒子における光輝性顔料の含有量としては、トナー粒子の質量に対し、10質量%以上30質量%以下であることが好ましく、14質量%以上27質量%以下がより好ましく、17質量%以上23質量%以下が更に好ましい。
光輝性顔料の含有量が10質量%以上であることで、定着時、隣接する光輝性顔料を押し倒す機能が発現し易く、定着後の光輝性顔料の配向の乱れが抑制される。
また、光輝性顔料の含有量が30質量%以下であることで、定着時、隣接する光輝性顔料を押し倒す機能が発現され、また、光輝性顔料が重なることで生じる配向の乱れを抑制しうる。
−結着樹脂−
トナー粒子の結着樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、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、ポリスチレン、スチレン−(メタ)アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−(メタ)アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体が挙げられる。これらの樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
トナー粒子の結着樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、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、ポリスチレン、スチレン−(メタ)アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−(メタ)アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体が挙げられる。これらの樹脂は、1種を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、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。ポリエステル樹脂は、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種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
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種を単独で用いてもよいし、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価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上の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等が挙げられる。
多価アルコールは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上の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等が挙げられる。
多価アルコールは、1種を単独で用いてもよいし、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。
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曲線より求める。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」により求める。
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曲線より求める。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」により求める。
ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5,000以上1,000,000以下が好ましく、7,000以上500,000以下がより好ましい。
ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2,000以上100,000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。
樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミ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社製HLC−8120を用い、カラムとして東ソー社製TSKgel SuperHM−M15cm)を用い、溶媒としてテトラヒドロフランを用いて行う。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数平均分子量(Mn)は、2,000以上100,000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。
樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミ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社製HLC−8120を用い、カラムとして東ソー社製TSKgel SuperHM−M15cm)を用い、溶媒としてテトラヒドロフランを用いて行う。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。
結着樹脂の含有量は、例えば、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%以下が更に好ましい。
−離型剤−
離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナバワックス;等が挙げられる。
これらの離型剤の融解温度は、50℃以上100℃以下が望ましく、60℃以上95℃以下がより望ましい。
離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナバワックス;等が挙げられる。
これらの離型剤の融解温度は、50℃以上100℃以下が望ましく、60℃以上95℃以下がより望ましい。
−その他の添加剤−
本実施形態においては、必要に応じて、その他の添加剤として、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、光輝性顔料以外のその他の着色剤等の種々の成分を用いてもよい。
本実施形態においては、必要に応じて、その他の添加剤として、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、光輝性顔料以外のその他の着色剤等の種々の成分を用いてもよい。
帯電制御剤としては、例えば、4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体を含む染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。
無機粒子としては、例えば、シリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、或いはこれらの表面を疎水化処理した物等、公知の無機粒子を単独又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、屈折率が前記結着樹脂よりも小さいシリカ粒子が望ましく用いられる。また、シリカ粒子は種々の表面処理を施されてもよく、例えばシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理したものが望ましく用いられる。
その他の添加剤として、前記した光輝性顔料以外のその他の着色剤を含んでもよい。
その他の着色剤は、公知の着色剤が挙げられ、目的の色味に応じて選択する。
なお、その他の着色剤としては、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。
その他の着色剤は、公知の着色剤が挙げられ、目的の色味に応じて選択する。
なお、その他の着色剤としては、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。
−トナー粒子の特性等−
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。どちらであっても、前記した光輝性顔料は、結着樹脂により被覆されていることが好ましい。
コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、光輝性顔料、結着樹脂、及び離型剤、及びその他の添加剤を含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。どちらであっても、前記した光輝性顔料は、結着樹脂により被覆されていることが好ましい。
コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、光輝性顔料、結着樹脂、及び離型剤、及びその他の添加剤を含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
(外添剤)
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは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。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部である。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部である。
外添剤としては、樹脂粒子(ポリスチレン、PMMA、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子)等も挙げられる。
外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上2.0質量%以下がより好ましい。
(光輝性トナーの特性等)
・比(A/B)
本実施形態に係る光輝性トナーは、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)
本実施形態に係る光輝性トナーは、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を超える光輝性トナーは、製造も困難である。
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を超える光輝性トナーは、製造も困難である。
なお、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。
ここで、まず入射角及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°及び+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。
また、受光角を−30°及び+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。試料となるトナーを含む現像剤を、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/cm2にて、トナー載り量が4.5g/m2のベタ画像を形成する。なお、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。なお、反射率A及び反射率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。
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。試料となるトナーを含む現像剤を、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/cm2にて、トナー載り量が4.5g/m2のベタ画像を形成する。なお、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。なお、反射率A及び反射率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。
本実施形態に係る光輝性トナーは、前述の比(A/B)を満たす観点から、下記(1)乃至(2)の要件を満たすことが望ましい。
(1)トナー粒子の平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが大きい
(2)トナー粒子の厚さ方向への断面を観察した場合に、トナー粒子の該断面における長軸方向と光輝性顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる光輝性顔料粒子の数が、観察される全光輝性顔料粒子のうち60%以上である
(1)トナー粒子の平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが大きい
(2)トナー粒子の厚さ方向への断面を観察した場合に、トナー粒子の該断面における長軸方向と光輝性顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる光輝性顔料粒子の数が、観察される全光輝性顔料粒子のうち60%以上である
ここで、図1に上記(1)乃至(2)の要件を満たすトナー(トナー粒子)を概略的に示す断面図を示す。なお、図1に示す概略図は、トナー粒子の厚さ方向への断面図である。
図1に示すトナー粒子2は、厚さLよりも円相当径が大きい扁平状のトナー粒子であり、鱗片状の光輝性顔料4を含有している。
図1に示すトナー粒子2は、厚さLよりも円相当径が大きい扁平状のトナー粒子であり、鱗片状の光輝性顔料4を含有している。
図1に示すごとく、トナー粒子2が厚さLよりも円相当径が大きい扁平状であると、画像形成の定着工程において、定着する際の接触及び圧力によって、記録媒体表面に押し倒され、鱗片状(扁平状)の光輝性顔料4はその扁平な面側が記録媒体表面と相対するよう並ぶと考えられる。
そのため、この光輝性トナー中に含有される鱗片状の光輝性顔料のうち上記(2)に示される「トナー粒子の該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲にある」との要件を満たす光輝性顔料は、面積が最大となる面側が記録媒体表面と相対するよう並ぶと考えられる。こうして形成された画像に対し光を照射した場合には、入射光に対して乱反射する光輝性顔料粒子の割合が抑制されるため、前述の比(A/B)の範囲が達成されるものと考えられる。また、入射光に対して乱反射する光輝性顔料粒子の割合が抑制されると、見る角度により反射光強度が大きく変化するため、より理想的な光輝性が得られる。
そのため、この光輝性トナー中に含有される鱗片状の光輝性顔料のうち上記(2)に示される「トナー粒子の該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲にある」との要件を満たす光輝性顔料は、面積が最大となる面側が記録媒体表面と相対するよう並ぶと考えられる。こうして形成された画像に対し光を照射した場合には、入射光に対して乱反射する光輝性顔料粒子の割合が抑制されるため、前述の比(A/B)の範囲が達成されるものと考えられる。また、入射光に対して乱反射する光輝性顔料粒子の割合が抑制されると、見る角度により反射光強度が大きく変化するため、より理想的な光輝性が得られる。
・平均最大厚さC及び平均円相当径D
前記(1)に示すとおり、本実施形態の光輝性トナーは、その平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが大きいトナー粒子を含むことが望ましい。なお、平均最大厚さCと平均円相当径Dの比(C/D)が0.001以上0.500以下の範囲にあることがより望ましく、0.010以上0.200以下の範囲が更に望ましく、0.050以上0.100以下の範囲が特に望ましい。
比(C/D)が0.001以上であることにより、トナー粒子の強度が確保され、画像形成の際における応力による破断が抑制され、光輝性顔料が露出することによる帯電の低下、その結果発生するカブリが抑制される。一方0.500以下であることにより、優れた光輝性が得られる。
前記(1)に示すとおり、本実施形態の光輝性トナーは、その平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが大きいトナー粒子を含むことが望ましい。なお、平均最大厚さCと平均円相当径Dの比(C/D)が0.001以上0.500以下の範囲にあることがより望ましく、0.010以上0.200以下の範囲が更に望ましく、0.050以上0.100以下の範囲が特に望ましい。
比(C/D)が0.001以上であることにより、トナー粒子の強度が確保され、画像形成の際における応力による破断が抑制され、光輝性顔料が露出することによる帯電の低下、その結果発生するカブリが抑制される。一方0.500以下であることにより、優れた光輝性が得られる。
平均最大厚さC及び平均円相当径Dは、以下の方法により測定される。
トナー粒子を平滑面にのせ、振動を掛けてムラのないように分散する。1000個のトナー粒子について、カラーレーザ顕微鏡「VK−9700」(キーエンス社製)により1000倍に拡大して、最大の厚さCと上から見た面の円相当径Dを測定し、それらの算術平均値を求めることにより算出する。
トナー粒子を平滑面にのせ、振動を掛けてムラのないように分散する。1000個のトナー粒子について、カラーレーザ顕微鏡「VK−9700」(キーエンス社製)により1000倍に拡大して、最大の厚さCと上から見た面の円相当径Dを測定し、それらの算術平均値を求めることにより算出する。
・トナー粒子の断面における長軸方向と光輝性顔料粒子の長軸方向との角度
前記(2)に示すとおり、トナー粒子の厚さ方向への断面を観察した場合に、トナー粒子の該断面における長軸方向と光輝性顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる光輝性顔料粒子の数が、観察される全光輝性顔料粒子のうち60%以上であることが望ましい。更には、上記数が70%以上95%以下であることがより望ましく、80%以上90%以下であることが特に望ましい。
上記の数が60%以上であることにより優れた光輝性が得られる。
前記(2)に示すとおり、トナー粒子の厚さ方向への断面を観察した場合に、トナー粒子の該断面における長軸方向と光輝性顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる光輝性顔料粒子の数が、観察される全光輝性顔料粒子のうち60%以上であることが望ましい。更には、上記数が70%以上95%以下であることがより望ましく、80%以上90%以下であることが特に望ましい。
上記の数が60%以上であることにより優れた光輝性が得られる。
ここで、トナー粒子の断面の観察方法について説明する。
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(本実施形態においては、LEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)を使用)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。この観察サンプルを透過型電子顕微鏡(TEM)により倍率5000倍前後でトナー粒子の断面を観察する。観察された1000個のトナー粒子について、トナー粒子の断面における長軸方向と光輝性顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる光輝性顔料粒子の数を、画像解析ソフトを用いて数えその割合を計算する。
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(本実施形態においては、LEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)を使用)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。この観察サンプルを透過型電子顕微鏡(TEM)により倍率5000倍前後でトナー粒子の断面を観察する。観察された1000個のトナー粒子について、トナー粒子の断面における長軸方向と光輝性顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる光輝性顔料粒子の数を、画像解析ソフトを用いて数えその割合を計算する。
なお、「トナー粒子の断面における長軸方向」とは、前述の平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが大きいトナー粒子における厚さ方向と直交する方向を表し、また「光輝性顔料粒子の長軸方向」とは、光輝性顔料粒子における長さ方向を表す。
(トナーの製造方法)
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
本実施形態に係るトナーは、前記した光輝性顔料を含むトナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
本実施形態に係るトナーは、前記した光輝性顔料を含むトナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば、凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。トナー粒子の製法は、これらの製法に特に制限はなく、周知の製法が採用される。
これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
具体的には、例えば、トナー粒子を凝集合一法により製造する場合、
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、光輝性顔料を分散した光輝性顔料分散液と、を準備する工程(分散液準備工程)と、
樹脂粒子分散液と光輝性顔料分散液とを混合した分散液中で、樹脂粒子及び光輝性顔料を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、
凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、
を経て、トナー粒子を製造する。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、光輝性顔料を分散した光輝性顔料分散液と、を準備する工程(分散液準備工程)と、
樹脂粒子分散液と光輝性顔料分散液とを混合した分散液中で、樹脂粒子及び光輝性顔料を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、
凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、
を経て、トナー粒子を製造する。
以下、各工程の詳細について説明する。
なお、以下の説明では、離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、離型剤以外のその他の添加剤を用いてもよい。
なお、以下の説明では、離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、離型剤以外のその他の添加剤を用いてもよい。
−分散液準備工程−
まず、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、光輝性顔料を分散した光輝性顔料分散液と、更に、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液と、を準備する。
ここで、樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。
まず、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、光輝性顔料を分散した光輝性顔料分散液と、更に、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液と、を準備する。
ここで、樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。
樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば、水系媒体が挙げられる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば、回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等の一般的な分散方法が挙げられる。また、樹脂粒子の種類によっては、例えば、転相乳化法を用いて樹脂粒子分散液中に樹脂粒子を分散させてもよい。
転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径は、例えば、0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.08μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.1μm以上0.6μm以下が更に好ましい。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小径側から累積分布を描き、全粒子に対して体積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとする。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小径側から累積分布を描き、全粒子に対して体積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとする。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量は、例えば、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。
なお、樹脂粒子分散液の調製方法と同様にして、光輝性顔料分散液及び離型剤粒子分散液も調製される。つまり、光輝性顔料分散液及び離型剤粒子分散液の、分散媒、界面活性剤、分散方法(転相乳化法を除く)、粒子の体積平均粒径、及び粒子含有量は、樹脂粒子分散液のそれらと同様である。
−凝集粒子形成工程−
次に、樹脂粒子分散液と光輝性顔料分散液と離型剤粒子分散液とを混合する。
そして、得られた混合分散液中で、樹脂粒子と光輝性顔料と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と光輝性顔料と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
次に、樹脂粒子分散液と光輝性顔料分散液と離型剤粒子分散液とを混合する。
そして、得られた混合分散液中で、樹脂粒子と光輝性顔料と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と光輝性顔料と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度以下(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ガラス転移温度−10℃以下)の温度に加熱し、混合分散液に分散された各種粒子(樹脂粒子、光輝性顔料、及び離型剤粒子)を凝集させて、凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を、2枚パドルを有した層流を形成する攪拌翼を使用して攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を、2枚パドルを有した層流を形成する攪拌翼を使用して攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集剤としては、例えば、混合分散液に添加される分散剤として用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。特に、凝集剤として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。
凝集剤の金属イオンと錯体若しくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
凝集剤の金属イオンと錯体若しくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
無機金属塩としては、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の金属塩、及び、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の無機金属塩重合体等が挙げられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等が挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等が挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
−融合・合一工程−
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度10℃から30℃高い温度)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度10℃から30℃高い温度)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
なお、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、を更に混合し、凝集粒子の表面に更に樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア・シェル構造のトナー粒子を製造してもよい。
なお、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、を更に混合し、凝集粒子の表面に更に樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア・シェル構造のトナー粒子を製造してもよい。
ここで、融合・合一工程終了後は、液中に形成されたトナー粒子を、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て乾燥した状態のトナー粒子を得る。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。
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、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。
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、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、得られた乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。
混合は、例えば、Vブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディーゲミキサー等によって行うことがよい。
更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。
混合は、例えば、Vブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディーゲミキサー等によって行うことがよい。
更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。
<静電荷像現像剤>
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと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して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。
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、この表面に樹脂を被覆したキャリアであってもよい。
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、この表面に樹脂を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、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;などが挙げられる。
被覆用の樹脂、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。被覆用の樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等の添加剤を含ませてもよい。
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;などが挙げられる。
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;などが挙げられる。
芯材の表面を樹脂で被覆するには、被覆用の樹脂、及び各種添加剤(必要に応じて使用する)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、使用する樹脂の種類や、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、その後に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。
<画像形成装置/画像形成方法>
本実施形態に係る画像形成装置/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装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える。
そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置/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装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える。
そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置では、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、本実施形態に係る静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有する画像形成方法(本実施形態に係る画像形成方法)が実施される。
本実施形態に係る画像形成装置及び画像形成方法では、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用されることから、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる。特に、表面の凹凸が大きい記録媒体(例えばラフ紙等)を用いた場合であっても、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる。
本実施形態に係る画像形成装置及び画像形成方法では、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用されることから、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる。特に、表面の凹凸が大きい記録媒体(例えばラフ紙等)を用いた場合であっても、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラが抑制された画像を形成しうる。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に対して脱着されるカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図2は、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態を示す概略構成図である。
同図において、本実施形態に係る画像形成装置は、定められた方向に回転する像保持体としての感光体ドラム20を有し、この感光体ドラム20の周囲には、感光体ドラム20を帯電する帯電装置21と、この感光体ドラム20上に静電荷像Zを形成する静電荷像形成装置としての例えば露光装置22と、感光体ドラム20上に形成された静電荷像Zを可視像化する現像装置30と、感光体ドラム20上で可視像化されたトナー画像を記録媒体である記録紙28に転写する転写装置24と、感光体ドラム20上の残留トナーを清掃するクリーニング装置25とを、順次配設したものである。
図2は、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態を示す概略構成図である。
同図において、本実施形態に係る画像形成装置は、定められた方向に回転する像保持体としての感光体ドラム20を有し、この感光体ドラム20の周囲には、感光体ドラム20を帯電する帯電装置21と、この感光体ドラム20上に静電荷像Zを形成する静電荷像形成装置としての例えば露光装置22と、感光体ドラム20上に形成された静電荷像Zを可視像化する現像装置30と、感光体ドラム20上で可視像化されたトナー画像を記録媒体である記録紙28に転写する転写装置24と、感光体ドラム20上の残留トナーを清掃するクリーニング装置25とを、順次配設したものである。
本実施形態において、現像装置30は、図2に示すように、トナー40を含む現像剤Gが収容される現像ハウジング31を有し、この現像ハウジング31には感光体ドラム20に対向して現像用開口32を開設すると共に、この現像用開口32に面してトナー保持体としての現像ロール(現像電極)33を配設し、この現像ロール33に定められた現像バイアスを印加することで、感光体ドラム20と現像ロール33とに挟まれる領域(現像領域)に現像電界を形成する。更に、現像ハウジング31内には前記現像ロール33と対向して電荷注入部材としての電荷注入ロール(注入電極)34を設けたものである。特に、本実施形態では、電荷注入ロール34は現像ロール33にトナー40を供給するためのトナー供給ロールをも兼用したものになっている。
ここで、電荷注入ロール34の回転方向については選定して差し支えないが、トナーの供給性及び電荷注入特性を考慮すると、電荷注入ロール34としては、現像ロール33との対向部にて同方向で且つ周速差(例えば1.5倍以上)をもって回転し、電荷注入ロール34と現像ロール33とに挟まれる領域にトナー40を挟み、摺擦しながら電荷を注入する態様が望ましい。
ここで、電荷注入ロール34の回転方向については選定して差し支えないが、トナーの供給性及び電荷注入特性を考慮すると、電荷注入ロール34としては、現像ロール33との対向部にて同方向で且つ周速差(例えば1.5倍以上)をもって回転し、電荷注入ロール34と現像ロール33とに挟まれる領域にトナー40を挟み、摺擦しながら電荷を注入する態様が望ましい。
次に、実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
作像プロセスが開始されると、先ず、感光体ドラム20表面が帯電装置21により帯電され、露光装置22が帯電された感光体ドラム20上に静電荷像Zを書き込み、現像装置30が前記静電荷像Zをトナー画像として可視像化する。しかる後、感光体ドラム20上のトナー画像は転写部位へと搬送され、転写装置24が記録媒体である記録紙28に感光体ドラム20上のトナー画像を静電的に転写する。尚、感光体ドラム20上の残留トナーはクリーニング装置25にて清掃される。この後、定着装置36によって記録紙28上のトナー画像が定着され、画像が得られる。
作像プロセスが開始されると、先ず、感光体ドラム20表面が帯電装置21により帯電され、露光装置22が帯電された感光体ドラム20上に静電荷像Zを書き込み、現像装置30が前記静電荷像Zをトナー画像として可視像化する。しかる後、感光体ドラム20上のトナー画像は転写部位へと搬送され、転写装置24が記録媒体である記録紙28に感光体ドラム20上のトナー画像を静電的に転写する。尚、感光体ドラム20上の残留トナーはクリーニング装置25にて清掃される。この後、定着装置36によって記録紙28上のトナー画像が定着され、画像が得られる。
<プロセスカートリッジ/トナーカートリッジ>
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
なお、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、上記構成に限られず、現像装置と、その他、必要に応じて、例えば、像保持体、帯電手段、静電荷像形成手段、及び転写手段等のその他手段から選択される少なくとも一つと、を備える構成であってもよい。
以下、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図3は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
図3に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
なお、図3中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
図3に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
なお、図3中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるように構成されていてもよい。なお、本実施形態に係るトナーカートリッジには少なくともトナーが収容されればよく、画像形成装置の機構によっては、例えば現像剤が収められてもよい。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるように構成されていてもよい。なお、本実施形態に係るトナーカートリッジには少なくともトナーが収容されればよく、画像形成装置の機構によっては、例えば現像剤が収められてもよい。
なお、図2に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ(図示せず)の着脱が自在な構成を有する画像形成装置であり、現像装置30はトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収納されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジを交換してもよい。
以下、実施例により本実施形態を詳細に説明するが、本実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。
<光輝性顔料1の調製>
内径30cm、長さ35cmのボールミル内に、アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)200部、アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)50部、ミネラルスピリット1200部、及びオレイン酸25部からなる配合物を充填し、直径3mmのガラスビーズ(比重2.6)1500部を用い、60rpmで3時間摩砕した。
摩砕終了後、ミル内のスラリーをミネラルスピリットで洗い出し、400メッシュの振動篩にかけ、通過したスラリーをフィルターで濾過し、濃縮して、加熱残分80%の顔料を得た。
得られた顔料を縦型ミキサー内に移し、所定量のソルベントナフサを加え、15分混合後、乾燥し、加熱残分99.2%、面積平均粒径が10.2μm、GSDv,Uが1.50、GSDv,Dが1.21である光輝性顔料1を得た。
また、光輝性顔料1の比(C/D)は0.04であり、扁平状であった。
面積平均粒径、GSDv,U、及びGSDv,Dの測定方法は、前述の通りである。
内径30cm、長さ35cmのボールミル内に、アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)200部、アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)50部、ミネラルスピリット1200部、及びオレイン酸25部からなる配合物を充填し、直径3mmのガラスビーズ(比重2.6)1500部を用い、60rpmで3時間摩砕した。
摩砕終了後、ミル内のスラリーをミネラルスピリットで洗い出し、400メッシュの振動篩にかけ、通過したスラリーをフィルターで濾過し、濃縮して、加熱残分80%の顔料を得た。
得られた顔料を縦型ミキサー内に移し、所定量のソルベントナフサを加え、15分混合後、乾燥し、加熱残分99.2%、面積平均粒径が10.2μm、GSDv,Uが1.50、GSDv,Dが1.21である光輝性顔料1を得た。
また、光輝性顔料1の比(C/D)は0.04であり、扁平状であった。
面積平均粒径、GSDv,U、及びGSDv,Dの測定方法は、前述の通りである。
<光輝性顔料2の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)170部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)80部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして、光輝性顔料2を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)170部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)80部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして、光輝性顔料2を得た。
<光輝性顔料3の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)220部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)30部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料3を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)220部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)30部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料3を得た。
<光輝性顔料4の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)200部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径10μm)50部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料4を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)200部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径10μm)50部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料4を得た。
<光輝性顔料5の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径17μm)200部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)50部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料5を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径17μm)200部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)50部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料5を得た。
<光輝性顔料6の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径25μm)180部、アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径30μm)50部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)20部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料6を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径25μm)180部、アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径30μm)50部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)20部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料6を得た。
<光輝性顔料7の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)250部を使用し、摩砕時間を5時間にした以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料7を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)250部を使用し、摩砕時間を5時間にした以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料7を得た。
<光輝性顔料8の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)150部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)100部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料8を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)150部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)100部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料8を得た。
<光輝性顔料9の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)250部にした以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料9を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)250部にした以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料9を得た。
<光輝性顔料10の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)200部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)50部を使用し、摩砕時間を1.5時間にした以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料10を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)200部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)50部を使用し、摩砕時間を1.5時間にした以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料10を得た。
<光輝性顔料11の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)200部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)50部を使用し、摩砕時間を5.5時間にした以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料11を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)200部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径20μm)50部を使用し、摩砕時間を5.5時間にした以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料11を得た。
<光輝性顔料12の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径5μm)200部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径10μm)50部を使用し、摩砕時間を1.5時間にした以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料12を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径5μm)200部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径10μm)50部を使用し、摩砕時間を1.5時間にした以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料12を得た。
<光輝性顔料13の調製>
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径25μm)160部、アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径30μm)70部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)20部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料13を得た。
アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径25μm)160部、アトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径30μm)70部、及びアトマイズドアルミニウム粉(体積平均粒径15μm)20部を使用した以外は、光輝性顔料1の調製と同様の処理をして光輝性顔料13を得た。
<光輝性顔料2〜13の各物性>
上記のようにして得られた光輝性顔料2〜13について、面積平均粒径、GSDv,U、GSDv,D、及び比(C/D)を、前述の方法で測定した。
結果を表1に示す。
上記のようにして得られた光輝性顔料2〜13について、面積平均粒径、GSDv,U、GSDv,D、及び比(C/D)を、前述の方法で測定した。
結果を表1に示す。
[トナーの作製]
<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攪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。
<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攪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)により攪拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液を更に90rpmで攪拌しながら、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。樹脂粒子分散液中における樹脂粒子の体積平均粒径は、162nmであった。
・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)により攪拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液を更に90rpmで攪拌しながら、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。樹脂粒子分散液中における樹脂粒子の体積平均粒径は、162nmであった。
<離型剤粒子分散液の調製>
・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、体積平均粒径が0.23μmである離型剤粒子を分散させてなる離型剤粒子分散液(固形分濃度:20%)を調製した。
・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、体積平均粒径が0.23μmである離型剤粒子を分散させてなる離型剤粒子分散液(固形分濃度:20%)を調製した。
<光輝性顔料分散液1〜13の調製>
・光輝性顔料1:100部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR):1.5部
・イオン交換水:900部
上記成分を混合して溶解し、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、光輝性顔料(アルミニウム)を分散させてなる光輝性顔料分散液(固形分濃度:10%)を調製した。
また、光輝性顔料1に代えて光輝性顔料2〜13をそれぞれ用いること以外は上記と同様の方法で、光輝性顔料分散液2〜13を調製した。
・光輝性顔料1:100部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR):1.5部
・イオン交換水:900部
上記成分を混合して溶解し、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、光輝性顔料(アルミニウム)を分散させてなる光輝性顔料分散液(固形分濃度:10%)を調製した。
また、光輝性顔料1に代えて光輝性顔料2〜13をそれぞれ用いること以外は上記と同様の方法で、光輝性顔料分散液2〜13を調製した。
[実施例1]
<トナー粒子1の作製>
・樹脂粒子分散液:450部
・離型剤粒子分散液:50部
・光輝性顔料分散液1:365部
・ノニオン性界面活性剤(IGEPAL CA897):1.40部
上記原料を2Lの円筒ステンレス容器(直径30cm)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枚パドルの攪拌翼を用いた攪拌装置(攪拌翼の形状:三枚プロペラ、攪拌翼の大きさ(直径)15cm)、及び温度計を備えた重合釜に原料分散液を移し、攪拌回転数を1200rpmにしてマントルヒーターにて加熱し始め、54℃にて凝集粒子の成長を促進させた。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以上3.5以下の範囲に制御した。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:100部を追添加し、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。更に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1を得た。
得られたトナー粒子1の体積平均粒径は12.2μmであった。
<トナー粒子1の作製>
・樹脂粒子分散液:450部
・離型剤粒子分散液:50部
・光輝性顔料分散液1:365部
・ノニオン性界面活性剤(IGEPAL CA897):1.40部
上記原料を2Lの円筒ステンレス容器(直径30cm)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枚パドルの攪拌翼を用いた攪拌装置(攪拌翼の形状:三枚プロペラ、攪拌翼の大きさ(直径)15cm)、及び温度計を備えた重合釜に原料分散液を移し、攪拌回転数を1200rpmにしてマントルヒーターにて加熱し始め、54℃にて凝集粒子の成長を促進させた。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以上3.5以下の範囲に制御した。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:100部を追添加し、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。更に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1を得た。
得られたトナー粒子1の体積平均粒径は12.2μmであった。
<光輝性トナー1の作製>
上記トナー粒子を100部と、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光輝性トナー1を作製した。
上記トナー粒子を100部と、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光輝性トナー1を作製した。
[キャリアの作製]
・フェライト粒子(体積平均粒径:35μm):100部
・トルエン:14部
・メチルメタクリレートーパーフルオロオクチルエチルアクリレート共重合体(臨界表面張力:24dyn/cm):1.6部
・カーボンブラック(商品名:VXC-72、キャボット社製、体積抵抗率:100Ωcm以下):0.12部
・架橋メラミン樹脂粒子(平均粒径:0.3μm、トルエン不溶):0.3部
まず、メチルメタクリレートーパーフルオロオクチルエチル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分間攪拌した後、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。
・フェライト粒子(体積平均粒径:35μm):100部
・トルエン:14部
・メチルメタクリレートーパーフルオロオクチルエチルアクリレート共重合体(臨界表面張力:24dyn/cm):1.6部
・カーボンブラック(商品名:VXC-72、キャボット社製、体積抵抗率:100Ωcm以下):0.12部
・架橋メラミン樹脂粒子(平均粒径:0.3μm、トルエン不溶):0.3部
まず、メチルメタクリレートーパーフルオロオクチルエチル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分間攪拌した後、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]
前記光輝性トナー1:36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。
前記光輝性トナー1:36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。
[実施例2〜6、比較例1〜7]
実施例1のトナー粒子1の作製において、光輝性顔料分散液1を、下記表1に記載の光輝性顔料分散液2〜13にそれぞれ代えた以外は、実施例1と同様にして、トナー粒子を作製した。そして、得られたトナー粒子を用いて、実施例1と同様にして、光輝性トナーを作製し、現像剤を作製した。
実施例1のトナー粒子1の作製において、光輝性顔料分散液1を、下記表1に記載の光輝性顔料分散液2〜13にそれぞれ代えた以外は、実施例1と同様にして、トナー粒子を作製した。そして、得られたトナー粒子を用いて、実施例1と同様にして、光輝性トナーを作製し、現像剤を作製した。
[実施例7]
実施例1のトナー粒子1の作製において、光輝性顔料分散液1の量を140部に代えた以外は、実施例1と同様にして、トナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて、実施例1と同様にして、光輝性トナーを作製し、現像剤を作製した。
実施例1のトナー粒子1の作製において、光輝性顔料分散液1の量を140部に代えた以外は、実施例1と同様にして、トナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて、実施例1と同様にして、光輝性トナーを作製し、現像剤を作製した。
[実施例8]
実施例1のトナー粒子1の作製において、光輝性顔料分散液1の量を670部に代えた以外は、実施例1と同様にして、トナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて、実施例1と同様にして、光輝性トナーを作製し、現像剤を作製した。
実施例1のトナー粒子1の作製において、光輝性顔料分散液1の量を670部に代えた以外は、実施例1と同様にして、トナー粒子を作製した。得られたトナー粒子を用いて、実施例1と同様にして、光輝性トナーを作製し、現像剤を作製した。
[評価試験]
以下の方法によりベタ画像を形成した。
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、記録媒体(ラフ紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度200℃、定着圧力4.0kg/cm2、プロセススピード220mm/sにて、トナー載り量が4.5g/m2のベタ画像を形成した。
以下の方法によりベタ画像を形成した。
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、記録媒体(ラフ紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度200℃、定着圧力4.0kg/cm2、プロセススピード220mm/sにて、トナー載り量が4.5g/m2のベタ画像を形成した。
(光輝感のムラの評価)
得られたベタ画像について、BYK−Mac(東洋精機製)を用い、ベタ画像表面の垂直方向に対して−30°傾けた方向で受光して求めた明度指数L*15°と、ベタ画像表面の垂直方向に対して−65°傾けた方向で受光して求めた明度指数L*110°と、を測定し、ここから[L*15°/L*110°]を求めた。
測定箇所は、記録媒体(ラフ紙)の短手方向と平行であり記録媒体の長手方向の一方の端部から5cm、15cm、及び25cmの箇所に位置する3本の線と、記録媒体の長手方向と平行であり記録媒体(ラフ紙)の短手方向の一方の端部から4cm、10.5cm、及び17cmの箇所に位置する3本の線と、が互いに直交する9か所とした。
測定箇所9か所における[L*15°/L*110°]の最大値と最小値との差分を、[ΔL*15°/L*110°]とした。
この差分[ΔL*15°/L*110°]の値が小さいほど、記録媒体の面内における光輝感のムラが少ないことを意味する。
評価基準は以下の通りである。
G1:[ΔL*15°/L*110°]が0以上0.001以下、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラがない
G2:[ΔL*15°/L*110°]が0.001を超え0.005以下、目視にて光輝感のムラが確認できない
G3:[ΔL*15°/L*110°]が0.005を超え0.010以下、目視にて光輝感のムラが僅かに確認される
G4:[ΔL*15°/L*110°]が0.010を超える、目視にて光輝感のムラが確認される
得られたベタ画像について、BYK−Mac(東洋精機製)を用い、ベタ画像表面の垂直方向に対して−30°傾けた方向で受光して求めた明度指数L*15°と、ベタ画像表面の垂直方向に対して−65°傾けた方向で受光して求めた明度指数L*110°と、を測定し、ここから[L*15°/L*110°]を求めた。
測定箇所は、記録媒体(ラフ紙)の短手方向と平行であり記録媒体の長手方向の一方の端部から5cm、15cm、及び25cmの箇所に位置する3本の線と、記録媒体の長手方向と平行であり記録媒体(ラフ紙)の短手方向の一方の端部から4cm、10.5cm、及び17cmの箇所に位置する3本の線と、が互いに直交する9か所とした。
測定箇所9か所における[L*15°/L*110°]の最大値と最小値との差分を、[ΔL*15°/L*110°]とした。
この差分[ΔL*15°/L*110°]の値が小さいほど、記録媒体の面内における光輝感のムラが少ないことを意味する。
評価基準は以下の通りである。
G1:[ΔL*15°/L*110°]が0以上0.001以下、光輝性顔料の配向の乱れに起因する光輝感のムラがない
G2:[ΔL*15°/L*110°]が0.001を超え0.005以下、目視にて光輝感のムラが確認できない
G3:[ΔL*15°/L*110°]が0.005を超え0.010以下、目視にて光輝感のムラが僅かに確認される
G4:[ΔL*15°/L*110°]が0.010を超える、目視にて光輝感のムラが確認される
表1に明らかなように、各実施例は、比較例に比べ、光輝感のムラが抑制されていることが分かる。
特に、実施例1〜6のように、光輝性顔料の含有量がトナー粒子の質量に対し10質量%以上30質量%以下の範囲を満たしていると、光輝感のムラがより抑制されることが分かる。
特に、実施例1〜6のように、光輝性顔料の含有量がトナー粒子の質量に対し10質量%以上30質量%以下の範囲を満たしていると、光輝感のムラがより抑制されることが分かる。
2 トナー粒子
4 光輝性顔料
20 感光体ドラム
21 帯電装置
22 露光装置
24 転写装置
25 クリーニング装置
28、300 記録紙(記録媒体の一例)
30 現像装置
31 現像ハウジング
32 現像用開口
33 現像ロール
34 電荷注入ロール
36 定着装置
40 トナー
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
117 筐体
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
4 光輝性顔料
20 感光体ドラム
21 帯電装置
22 露光装置
24 転写装置
25 クリーニング装置
28、300 記録紙(記録媒体の一例)
30 現像装置
31 現像ハウジング
32 現像用開口
33 現像ロール
34 電荷注入ロール
36 定着装置
40 トナー
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
117 筐体
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
Claims (7)
- 面積平均粒径が5μm以上15μm以下で、下記式(1)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Uが1.25以上1.70以下であり、且つ、下記式(2)から求めた体積平均粒度分布指標GSDv,Dが1.10以上1.40以下である扁平状の光輝性顔料を含むトナー粒子、を有する光輝性トナー。
式(1) GSDv,U=(D84v/D50v)1/2
式(2) GSDv,D=(D50v/D16v)1/2
〔式(1)及び式(2)中、D84vは、光輝性顔料の体積基準の累積分布において小径側から累積84%となる粒径を表し、D50vは、前記累積分布において小径側から累積50%となる粒径を表し、D16vは、前記累積分布において小径側から累積16%となる粒径を表す。〕 - 前記扁平状の光輝性顔料の含有量が前記トナー粒子の質量に対し10質量%以上30質量%以下である請求項1に記載の光輝性トナー。
- 請求項1又は請求項2に記載の光輝性トナーを含む静電荷像現像剤。
- 請求項1又は請求項2に記載の光輝性トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。 - 請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。 - 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
請求項3に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015014596A JP2016139048A (ja) | 2015-01-28 | 2015-01-28 | 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 |
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- 2015-01-28 JP JP2015014596A patent/JP2016139048A/ja active Pending
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