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JP2011128411A - 静電荷像現像用グレートナーおよび画像形成方法 - Google Patents

静電荷像現像用グレートナーおよび画像形成方法 Download PDF

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JP2011128411A JP2009287444A JP2009287444A JP2011128411A JP 2011128411 A JP2011128411 A JP 2011128411A JP 2009287444 A JP2009287444 A JP 2009287444A JP 2009287444 A JP2009287444 A JP 2009287444A JP 2011128411 A JP2011128411 A JP 2011128411A
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裕之 安川
Miyuki Murakami
深雪 村上
Kaori Soeda
香織 添田
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Konica Minolta Business Technologies Inc
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Abstract

【課題】転写ムラなどの画像不良の発生が抑制されると共に、色バランスの整ったグレー画像が得られる静電荷像現像用グレートナーおよびこれを用いた画像形成方法を提供すること。
【解決手段】少なくとも結着樹脂および2種類の有彩色着色剤を含有し、カーボンブラックを含まないトナー粒子よりなる静電荷像現像用グレートナーであって、当該静電荷像現像用グレートナーのみで形成されたトナー付着量4.0g/m2 のベタ画像におけるL* * * 表色系による明度L* が30〜90、彩度C* が10以下のものであり、前記2種類の有彩色着色剤が、相互に補色の関係にあるものであることを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、静電荷像現像用グレートナーおよびこれを用いた画像形成方法に関する。
電子写真方式の画像形成方法において、最近、グレートナーを用いて画像の階調性および粒状性の向上を図ることが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照。)。
このようなグレートナー用の着色剤としては、着色力に優れるという理由から、カーボンブラックが用いられることが多い。しかしながら、このカーボンブラックは、導電性のものであるために、帯電量の調整が難しく、転写ムラなどの画像不良が発生しやすい、という問題がある。
また、グレートナーが1色の着色剤のみからなるものである場合においては、色バランスの整ったグレー画像が得られない、という問題がある。
このようなグレートナー用の着色剤としては、着色力に優れるという理由から、カーボンブラックが広く用いられているが、このカーボンブラックを着色剤とするグレートナーにおいては、色バランスの整ったグレー画像が得られない、具体的には得られるグレー画像の色合いが赤味を帯びたものとなってしまう、という問題がある。
このような問題が生じる理由は、墨入れ画像を形成するためのトナーには、高い現像性および転写性が必要とされることから、このような要請に応じるためにグレートナーにおいては、現像性および転写性を向上させることを目的としてトナー粒子中に着色剤を微分散させることが行われているのだが、着色剤として用いられるカーボンブラックには、細粒化して微分散するほど赤味が感じられるようになるという特性があるためである。
一方、カラーの写真画像などにおいては、色彩の鮮やかさが求められており、カラートナーの開発が進んでいる(例えば、特許文献4および5参照。)。
このように開発された新たなカラートナーを用いることによって彩度および明度の向上された画像を得ることができるようになったが、対照的に彩度の低いソフトトーン(Soft Tone)画像と明度の低いダルトーン(Dull Tone)画像の再現が困難になるという問題が発生していた。このような問題を解決する場合においても、グレートナーの使用が有効であるとされている。
ここで、「ソフトトーン」とは、明るい色にほんの少しくすみを加えた穏やかで優しい雰囲気をかもしだす色であり、「ダルトーン」とは、明るい色に少しだけくすみを加えた穏やかで少し複雑な表情を見せる色である。
しかしながら、着色剤としてカーボンブラックを含有するグレートナーによりソフトトーン画像およびダルトーン画像などの中間調画像を形成する場合においても、当該グレートナーによる墨入れによって発色される赤味が影響し、十分な色再現性が得られない、という問題がある。
特開平11−84764号公報 特開2004−133247号公報 特開2006−227308号公報 特開2007−140478号公報 特開2007−34264号公報
本発明は、以上の事情に基づいてなされたものであって、その目的は、転写ムラなどの画像不良の発生が抑制されると共に、色バランスの整ったグレー画像を得ることのできる静電荷像現像用グレートナーを提供することにある。
また、本発明の別の目的は、中間調画像においても良好な色再現性が得られる画像形成方法を提供することにある。
本発明の静電荷像現像用グレートナーは、少なくとも結着樹脂および2種類の有彩色着色剤を含有し、カーボンブラックを含まないトナー粒子よりなる静電荷像現像用グレートナーであって、
当該静電荷像現像用グレートナーのみで形成されたトナー付着量4.0g/m2 のベタ画像におけるL* * * 表色系による明度L* が30〜90、彩度C* が10以下のものであり、
前記2種類の有彩色着色剤が、相互に補色の関係にあるものであることを特徴とする。
本発明の静電荷像現像用グレートナーにおいては、前記2種類の有彩色着色剤の合計の含有量が前記結着樹脂100質量部に対して0.5〜3質量部であることが好ましい。
本発明の静電荷像現像用グレートナーにおいては、前記2種類の有彩色着色剤が、イエロー着色剤とブルー着色剤である構成とすることができる。
本発明の静電荷像現像用グレートナーにおいては、前記2種類の有彩色着色剤が、マゼンタ着色剤とグリーン着色剤である構成とすることができる。
本発明の静電荷像現像用グレートナーにおいては、前記2種類の有彩色着色剤が、シアン着色剤とレッド着色剤である構成とすることができる。
本発明の画像形成方法は、色の異なる複数の静電荷像現像用トナーを用いて可視画像を形成する画像形成方法において、
前記静電荷像現像用トナーとして、上記の静電荷像現像用グレートナーを用いることを特徴とする。
本発明の静電荷像現像用グレートナーによれば、カーボンブラックのような導電性物質を用いないために、帯電量の調整が容易となり、その結果、転写ムラなどの画像不良の発生が抑制されると共に、相互に補色の関係にある2種類の有彩色着色剤がトナー粒子に含有されていることにより、赤味呈色などのない、色バランスの整ったグレー画像を形成することができる。
また、本発明の画像形成方法によれば、上記の静電荷像現像用グレートナーを用いることにより、グレーに係る色バランスが整うために、良好な色再現性が得られた中間調画像を形成することができる。
(a)L* * * 表色系による色空間を示すL* * * 座標図、(b)L* * * 表色系による色空間を示すa* * 座標図である。 本発明の静電荷像現像用グレートナーを用いた画像形成方法に使用される画像形成装置の構成の一例を示す説明用断面図である。
以下、本発明について詳細に説明する。
<静電荷像現像用グレートナー>
本発明の静電荷像現像用グレートナー(以下、単に「グレートナー」ともいう。)は、少なくとも結着樹脂および2種類の有彩色着色剤を含有し、カーボンブラックを含まないトナー粒子(以下、「グレートナー粒子」ともいう。)よりなるものであって、2種類の有彩色着色剤が、相互に補色の関係にあるものである。
本発明において、「補色の関係」とは、具体的には、マンセル色相環の任意色相位置に一方を定めたときに、他方の色相が対角線で対向する色相位置を中心に、±50°の範囲に位置する関係のことをいう。
ここで、本発明のグレートナーは、当該グレートナーのみで画像支持体上に形成されたトナー付着量4.0g/m2 のベタ画像におけるL* * * 表色系による明度L* が30〜90、彩度C* が10以下のものである。
ここに、「L* * * 表色系」とは、色を数値化して表すのに有用に用いられる手段であり、図1に示すL* * * 表色系による色空間を示すL* * * 座標図においては、L* 軸方向が明度を表し、a* 軸方向が赤−緑方向の色相を表し、b* 軸方向が黄−青方向の色相を表している。
また、「彩度C* 」は、L* * * 表色系におけるa* およびb* によって示されるものであり、具体的には、例えばある色が座標点Pをとるときのa* 軸−b* 軸平面における、座標点P’(a,b)の原点Oからの距離であり、下記式(C* )で表わされる。
なお、明度とは色の相対的な明るさをいい、色相とは赤、黄、緑、青、紫などの色合いをいい、彩度とは色の鮮やかさの度合いをいう。
式(C* ):彩度C* =〔(a* 2 +(b* 2 1/2
〔上記式(C* )中、a* 、b* はそれぞれ座標点(a,b)におけるa、bの値を表す。〕
* 、a* 、b* は、具体的には、分光光度計「Gretag Macbeth Spectrolino」(Gretag Macbeth社製)を用い、光源としてD65光源、反射測定アパーチャとしてφ4mmのものを用い、測定波長域380〜730nmを10nm間隔で、視野角を2°とし、基準合わせには専用白タイルを用いた条件において測定されるものである。
本発明のグレートナーにおいては、2種類の有彩色着色剤の合計の含有量が結着樹脂100質量部に対して0.5〜3質量部であることが好ましく、より好ましくは、1.0〜2.5質量部である。
2種類の有彩色着色剤の合計の含有量が上記の範囲であることにより、色バランスの整ったグレー画像が得られる。一方、結着樹脂100質量部に対する2種類の有彩色着色剤の合計の含有量が0.5質量部未満である場合は、十分な着色力が得られないおそれがあり、結着樹脂100質量部に対する2種類の有彩色着色剤の合計の含有量が3質量部を超える場合は、グレートナーによる画像と黒トナーによる画像との明度の差が小さくなり、形成される画像が、ハイライト部の粒状性が良好なものとならないおそれがある。
本発明のグレートナーに用いられる相互に補色の関係にある2種類の有彩色着色剤の組み合わせとしては、イエロー着色剤とブルー着色剤の組み合わせ、マゼンタ着色剤とグリーン着色剤の組み合わせ、シアン着色剤とレッド着色剤の組み合わせなどを挙げることができる。
〔イエロー着色剤〕
イエロー着色剤としては、例えば、ナフトールイエローS(C.I.10316)などのニトロ系顔料;ハンザイエローG(C.I.11680)、ハンザイエロー3G(C.I.11670)、ハンザイエロー5G(C.I.11660)、ハンザイエロー10G(C.I.11710)、ハンザイエローGR(C.I.11730)、ハンザイエローA(C.I.11735)、ハンザイエローRN(C.I.117408)、ハンザイエローR(C.I.12710)、ピグメントイエローL(C.I.12720)、ベンジンイエロー(C.I.21090)、ベンジンイエローG(C.I.21095)、ベンジンイエローGR(C.I.21100)、パーマネントイエローNCG(C.I.20040)、バルカンファストイエロー5G(C.I.21220)、バルカンファストイエローR(C.I.21135)、タートラジンレーキ(C.I.19140)、パーマネントイエローFGL、パーマネトイエローH10G、パーマネントイエローHR、クロモフタルイエローなどのアゾ系顔料;キノリンイエローレーキ(C.I.47005)などの酸性染料系レーキ顔料;アンスラゲンイエロー6GL(C.I.60520)、アンスラピリミジンイエローなどの建染染料系顔料;イソインドリノンピグメントなどのイソインドリノン系顔料;モノアゾ系顔料;ジスアゾ系顔料;C.I.ピグメントイエロー139などのイソインドリン系顔料;ベンズイミダゾロン系顔料などが挙げられる。
〔ブルー着色剤〕
ブルー着色剤としては、例えば、無金属フタロシアニンブルー(C.I.74100)、アルカリブルーレーキ(C.I.42750A、C.I.42770A)、ピーコックブルーレーキ(C.I.42090)などの酸性染料系レーキ顔料;ローダミンブルー6G(C.I.42025)、ビクトリアブルーレーキ(C.I.44045)などの塩基性染料系レーキ顔料;インダンスレンブルーRS(C.I.69800)、インダンスレンブルーBC(C.I.69825)、インジゴ、C.I.ピグメントブルー60などの建染染料系顔料などが挙げられる。
〔マゼンタ着色剤〕
マゼンタ着色剤としては、例えば、チオキサンテン系化合物、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物などが挙げられ、具体的には、C.I.ピグメントレッド2、同3、同5、同6、同7、同23、同48:2、同48:3、同48:4、同57:1、同81:1、同144、同146、同166、同169、同177、同184、同185、同202、同206、同220、同221、同254、C.I.ソルベントオレンジ63などが挙げられる。
〔グリーン着色剤〕
グリーン着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン7などのハロゲン化銅フタロシアニン系顔料、アンスラキノン系顔料などが挙げられる。
〔シアン着色剤〕
シアン着色剤としては、例えば、フタロシアニンブルー(C.I.74100)、ファストスカイブルー(C.I.74180)、C.I.ピグメントブルー16などのフタロシアニン系顔料などが挙げられる。
〔レッド着色剤〕
レッド着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド122、同202、同207、同209、C.I.ピグメントバイオレット19などのキナクリドン系顔料;C.I.ピグメントレッド123、同149、同179、同189、同190などのペリレン系顔料;C.I.ピグメントレッド194などのペリノン系顔料;C.I.ピグメントレッド168、同177、同216などのアントラキノン系顔料;C.I.ピグメントレッド86、同88、同198などのチオインジゴ系顔料;C.I.ピグメントレッド254などのジケトピロロピロール系顔料などが挙げられる。
2種類の有彩色着色剤が、イエロー着色剤とブルー着色剤である場合において、好ましい具体例としては、イエロー着色剤として「C.I.ピグメントイエロー139(イソインドリン系顔料)」、ブルー着色剤として「C.I.ピグメントブルー60(建染染料系顔料)」が挙げられる。
また、2種類の有彩色着色剤が、マゼンタ着色剤とグリーン着色剤である場合において、好ましい具体例としては、マゼンタ着色剤として「C.I.ソルベントオレンジ63(チオキサンテン系化合物)」、グリーン着色剤として「C.I.ピグメントグリーン7(ハロゲン化銅フタロシアニン系顔料)」が挙げられる。
さらに、2種類の有彩色着色剤が、シアン着色剤とレッド着色剤である場合において、好ましい具体例としては、シアン着色剤として「C.I.ピグメントブルー16(フタロシアニン系顔料)」、レッド着色剤として「C.I.ピグメントレッド179(ペリレン系顔料)」が挙げられる。
〔結着樹脂〕
本発明のグレートナーを構成するグレートナー粒子に含有される結着樹脂としては、特に限定されず、公知の樹脂を用いることができる。
グレートナーが粉砕法などによって製造される場合には、例えばスチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル系共重合体樹脂、オレフィン系樹脂などのビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスルホン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂などを用いることができる。これらは単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることもできる。
また、グレートナーが懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法などによって製造される場合には、グレートナー粒子を構成する結着樹脂を得るための重合性単量体として、公知の種々の重合性単量体を用いることができ、重合性単量体としては、例えばビニル系単量体などが挙げられ、またイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが好ましい。また、重合性単量体として多官能性ビニル系単量体を用いることによっては、架橋構造の結着樹脂を得ることもできる。
本発明のグレートナーを構成するグレートナー粒子は、必要に応じて、磁性粉、荷電制御剤および離型剤などの内添剤を含有するものとすることができる。
〔磁性粉〕
磁性粉としては、例えばマグネタイト、γ−ヘマタイト、または各種フェライトなどを用いることができる。
磁性粉の含有量は、結着樹脂100質量部に対して10〜500質量部であることが好ましく、より好ましくは20〜200質量部である。
〔荷電制御剤〕
荷電制御剤としては、摩擦帯電により正または負の帯電を与えることのできる物質であれば特に限定されず、公知の種々の正帯電制御剤および負帯電制御剤を用いることができる。
具体的には、正帯電制御剤としては、例えば「ニグロシンベースEX」(オリエント化学工業社製)等のニグロシン系染料、「第4級アンモニウム塩P−51」(オリエント化学工業社製)、「コピーチャージPX VP435」(ヘキストジャパン社製)等の第4級アンモニウム塩、アルコキシ化アミン、アルキルアミド、モリブデン酸キレート顔料、および「PLZ1001」(四国化成工業社製)等のイミダゾール化合物などが挙げられる。
また、負帯電制御剤としては、例えば、「ボントロンS−22」(オリエント化学工業社製)、「ボントロンS−34」(オリエント化学工業社製)、「ボントロンE−81」(オリエント化学工業社製)、「ボントロンE−84」(オリエント化学工業社製)、「スピロンブラックTRH」(保土谷化学工業社製)等の金属錯体、チオインジゴ系顔料、「コピーチャージNX VP434」(ヘキストジャパン社製)等の第4級アンモニウム塩、「ボントロンE−89」(オリエント化学工業社製)等のカリックスアレーン化合物、「LR147」(日本カーリット社製)等のホウ素化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カーボン等のフッ素化合物などが挙げられる。負帯電制御剤として用いられる金属錯体としては、上記に示したもの以外にもオキシカルボン酸金属錯体、ジカルボン酸金属錯体、アミノ酸金属錯体、ジケトン金属錯体、ジアミン金属錯体、アゾ基含有ベンゼン−ベンゼン誘導体骨格金属体、アゾ基含有ベンゼン−ナフタレン誘導体骨格金属錯体などの各種の構造を有するものが挙げられる。
このようにグレートナー粒子が荷電制御剤を含有するものとして構成されることにより、グレートナーの帯電性が向上される。
荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.01〜30質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜10質量部である。
〔離型剤〕
離型剤としては、公知の種々のワックスを用いることができる。
ワックスとしては、特に低分子量ポリプロピレン、ポリエチレン、または酸化型のポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ワックスを好適に用いることができる。
離型剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.1〜30質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜10質量部である。
本発明のグレートナーを構成するグレートナー粒子は、コア粒子と、その外周面を被覆するシェル層形成用樹脂よりなるシェル層とよりなるコア−シェル構造を有するものであってもよい。グレートナー粒子がコア−シェル構造を有するものであることにより、高い製造安定性および保存安定性を得ることができる。
ここに、「コア−シェル構造」とは、シェル層がコア粒子を完全に被覆している形態のみならず、コア粒子の一部を被覆しているものであってもよい。また、シェル層を構成するシェル層形成用樹脂の一部がコア粒子中にドメインなどを形成しているものであってもよい。さらに、シェル層が組成の異なる樹脂よりなる2層以上の多層構造を有するものであってもよい。
〔グレートナーの製造方法〕
本発明のグレートナーは、結着樹脂あるいは結着樹脂を得るための重合性単量体と、2種類の有彩色着色剤と、必要に応じて内添剤とを用いてグレートナー粒子を得、このトナー粒子に対して必要に応じて外添剤を添加することによって製造することができる。
本発明のグレートナーを製造する方法としては、例えば粉砕法、懸濁重合法、乳化重合凝集法、ミニエマルション重合凝集法、その他の公知の方法などを挙げることができるが、乳化重合凝集法を用いることが好ましい。乳化重合凝集法によれば、製造コストおよび製造安定性の観点から、グレートナー粒子の小粒径化を容易に図ることができる。
ここに、乳化重合凝集法とは、乳化重合法によって製造された結着樹脂よりなる微粒子(以下、「結着樹脂微粒子」ともいう。)の分散液を、着色剤よりなる微粒子(以下、「着色剤微粒子」ともいう。)の分散液と混合し、pH調整による微粒子表面の反発力と電解質体よりなる凝集剤の添加による凝集力とのバランスを取りながら緩慢に凝集させ、平均粒径および粒度分布を制御しながら会合を行うと同時に、加熱撹拌することで融着を行って形状制御を行うことにより、トナー粒子を製造する方法である。
乳化重合凝集法によってグレートナーを製造する場合においては、乳化重合法によって得られる結着樹脂微粒子は、組成の異なる結着樹脂よりなる2層以上の多層構造を有するものであってもよく、このような構成の結着樹脂微粒子は、例えば2層構造を有するものは、常法に従った乳化重合処理(第1段重合)によって樹脂粒子の分散液を調整し、この分散液に重合開始剤と重合性単量体とを添加し、この系を重合処理(第2段重合)する手法によって得ることができる。
また、乳化重合凝集法によってはコア−シェル構造を有するグレートナー粒子を得ることもでき、具体的にコア−シェル構造を有するクレートナー粒子は、先ず、コア粒子用の結着樹脂微粒子と2種類の有彩色着色剤の微粒子とを凝集、会合、融着させてコア粒子を作製し、次いで、コア粒子の分散液中にシェル層用の結着樹脂微粒子を添加してコア粒子表面にシェル層用の結着樹脂微粒子を凝集、融着させてコア粒子表面を被覆するシェル層を形成することにより得ることができる。
〔グレートナー粒子の粒径〕
本発明のグレートナーを構成するグレートナー粒子の粒径は、例えば体積基準のメジアン径で4〜10μmであることが好ましく、さらに好ましくは5〜9μmとされる。
体積基準のメジアン径が上記の範囲にあることにより、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの画質が向上する。
グレートナー粒子の体積基準のメジアン径は、「コールターマルチサイザーTA−III 」(ベックマン・コールター社製)にデータ処理用のコンピューターシステム(ベックマン・コールター社製)を接続した測定装置を用いて測定・算出される。
具体的には、グレートナー0.02gを、界面活性剤溶液20mL(グレートナー粒子の分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散処理を1分間行い、グレートナー粒子の分散液を調製し、このグレートナー粒子の分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が5%〜10%になるまでピペットにて注入する。ここで、この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャ径を50μmにし、測定範囲である1〜30μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径を体積基準のメジアン径とする。
〔グレートナー粒子の平均円形度〕
本発明のグレートナーを構成するグレートナー粒子は、転写効率の向上の観点から、下記式(T)で示される平均円形度Tが0.930〜1.000であることが好ましく、より好ましくは0.950〜0.995である。
式(T):平均円形度T=円相当径から求めた円の周囲長/粒子投影像の周囲長
〔外添剤〕
本発明のグレートナーとしては、グレートナー粒子をそのままの状態で用いることもできるが、グレートナー粒子に対して、流動性、帯電性およびクリーニング性などを改良するために、流動化剤およびクリーニング助剤などの外添剤を添加して用いることもできる。
外添剤の具体例としては、例えばシリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子等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等の無機ステアリン酸化合物微粒子、あるいはチタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛等の無機チタン酸化合物微粒子などの無機微粒子が挙げられる。
これら無機微粒子は、耐熱保管性および環境安定性の観点から、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表面処理が行われたものであることが好ましい。
外添剤の添加量は、グレートナー100質量部に対して0.05〜5質量部、好ましくは0.1〜3質量部とされる。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて用いてもよい。
〔現像剤〕
本発明のグレートナーは、磁性また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。
本発明のグレー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、鉄等の強磁性金属、強磁性金属とアルミニウムおよび鉛等の合金、フェライトおよびマグネタイト等の強磁性金属の化合物など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。また、キャリアとしては、磁性粒子の表面を樹脂などの被覆剤で被覆したコートキャリアや、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散したバインダー型キャリアなどを用いることもできる。コートキャリアを構成する被覆樹脂としては、特に限定はないが、例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。また、樹脂分散型キャリアを構成する樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えばスチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂などを使用することができる。
キャリアの体積基準のメジアン径は、20〜100μmであることが好ましく、さらに好ましくは20〜60μmである。
キャリアの体積基準のメジアン径は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。
以上のようなグレートナーによれば、カーボンブラックのような導電性物質を用いないために、帯電量の調整が容易となり、その結果、転写ムラなどの画像不良の発生が抑制されると共に、相互に補色の関係にある2種類の有彩色着色剤がトナー粒子に含有されていることにより、赤味呈色などのない、色バランスの整ったグレー画像を形成することができる。
<画像形成方法>
本発明の画像形成方法は、本発明のグレートナーを用いることを特徴とするものであり、本発明のグレートナーと、当該グレートナーとは異なる色の静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」という。)を用いて可視画像を得るものである。
本発明の画像形成方法としては、具体的には、例えば下記の(1)および(2)の方法などが挙げられる。
(1)静電潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像することによって形成されるトナー像を画像支持体に直接転写するトナー像形成工程を、異なる色のトナーを用いて2回以上、そのうちの1回を本発明のグレートナーを用いて行うことにより、色の異なる複数のトナー像を担持した画像支持体を得、これらのトナー像を画像支持体に定着させることにより可視画像を形成する、いわゆる直接転写方式の画像形成方法。
(2)静電潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像することによって形成されるトナー像を中間転写体に転写するトナー像形成工程を、異なる色のトナーを用いて2回以上、そのうちの1回を本発明のグレートナーを用いて行うことにより、色の異なる複数のトナー像を担持した中間転写体を得、これらのトナー像を画像支持体上に転写し、定着させることにより可視画像を形成する、いわゆる中間転写方式の画像形成方法。
ここに、トナー像を形成するためのグレートナーとは異なる色のトナーとしては、黒トナー、あるいはイエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナー等のカラートナーが挙げられる。
このようなカラートナーとしては、特に限定されるものではなく、例えば少なくとも結着樹脂および着色剤とを含有する公知のものを用いることができる。
黒トナーとしては、当該黒トナーのみで画像支持体上に形成したトナー付着量4.0g/m2 のベタ画像において、L* * * 表色系による明度L* が30未満であり、かつ彩度C* が5以下であるものが好ましい。
また、黒トナーにおいては、着色剤の含有量が結着樹脂100質量部に対して3質量部以上であることが好ましく、より好ましくは7〜12質量部である。
イエロートナーとしては、当該イエロートナーのみで画像支持体上に形成したトナー付着量4.0g/m2 のベタ画像において、L* * * 表色系による色相角Hが60〜100°の範囲のものが好ましい。
また、イエロートナーにおいては、着色剤の含有量が結着樹脂100質量部に対して1〜10質量部であることが好ましい。
ここに、「色相角H」とは、図1(b)に示すように、例えばa* 軸−b* 軸平面において、原点Oと座標点P’(a,b)との線分OP’と、a* 軸とのなす角度θであり、具体的には、下記式(H)で算出される。
式(H):色相角H=tan-1(b* /a*
〔上記式(H)中、a* 、b* はそれぞれ座標点(a、b)におけるa、bの値を表す。〕
シアントナーとしては、当該シアントナーのみで画像支持体上に形成したトナー付着量4.0g/m2 のベタ画像において、L* * * 表色系による色相角Hが200〜280°の範囲のものが好ましい。
また、シアントナーにおいては、着色剤の含有量が結着樹脂100質量部に対して1〜10質量部であることが好ましい。
マゼンタトナーとしては、当該マゼンタトナーのみで画像支持体上に形成したトナー付着量4.0g/m2 のベタ画像において、L* * * 表色系による色相角Hが300〜360°および0〜15°の範囲のものが好ましい。
また、マゼンタトナーにおいては、着色剤の含有量が結着樹脂100質量部に対して1〜10質量部であることが好ましい。
このような画像形成方法のうち、黒トナー、グレートナー、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーの5色を用いた画像形成方法は、例えば以下のような画像形成装置において実行することができる。
〔画像形成装置〕
図2は、本発明のグレートナーを用いた画像形成方法に使用される画像形成装置の構成の一例を示す説明用断面図である。
この画像形成装置は、5組の画像形成ユニット18Y、18M、18C、18G、18Bkが搬送ベルト15Aに沿って設けられた構成の、中間転写体を用いない、いわゆる直接転写方式のフルカラー画像形成装置である。
各画像形成ユニット18Y、18M、18C、18G、18Bkは、円筒状の基体の外周面上に導電層および有機感光体(OPC)よりなる光導電体層が形成されたものであって、図示しない駆動源からの動力により、あるいは画像支持体Pを搬送する搬送ベルト15Aに従動し、導電層が接地された状態で時計方向に回転される、静電潜像担持体である感光体ドラム10Y、10M、10C、10G、10Bkと、感光体ドラム10Y、10M、10C、10G、10Bkの移動方向に対して直交する方向に配設されてトナーと同極性のコロナ放電によって、当該感光体ドラム10Y、10M、10C、10G、10Bkの表面に一様な電位を与える、例えばスコロトロン帯電器などよりなる帯電器11Y、11M、11C、11G、11Bkと、感光体ドラム10Y、10M、10C、10G、10Bkの回転軸と平行に走査を行い、一様に帯電された感光体ドラム10Y、10M、10C、10G、10Bkの表面上に画像データに基づいて像露光を行うことにより静電潜像を形成させる、例えばポリゴンミラーなどよりなる露光器12Y、12M、12C、12G、12Bkと、回転する現像スリーブ(図示せず)を備え、当該現像スリーブ上に保持されたトナーを感光体ドラム10Y、10M、10C、10G、10Bkの表面に搬送する現像器13Y、13M、13C、13G、13Bkとを有する構成とされている。
なお、図2において、19Y、19M、19C、19G、19Bkは、クリーニング器である。
ここで、画像形成ユニット18Yによればイエローのトナー像が形成され、画像形成ユニット18Mによればマゼンタのトナー像が形成され、画像形成ユニット18Cによればシアンのトナー像が形成され、画像形成ユニット18Gによればグレーのトナー像が形成され、画像形成ユニット18Bkによれば黒色のトナー像が形成される。
搬送ベルト15Aとしては、ポリイミド、ポリカーボネート、PVdFなどの高分子フィルムや、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの合成ゴムにカーボンブラックなどの導電性フィラーを添加して導電性を付与したものなどが用いられ、ドラム状であってもベルト状であってもよいが、装置設計の自由度の観点から、ベルト状であることが好ましい。
また、搬送ベルト15Aの表面は、適当に粗面化されていることが好ましく、例えば十点表面粗さRzを0.5〜2μmにすることが好ましい。搬送ベルト15Aをその表面がこのように粗面化されたものとすることにより、画像支持体Pと搬送ベルト15Aとの密着性が高いものとなり、搬送ベルト15A上における画像支持体Pの揺動が抑止され、感光体ドラム10Y、10M、10C、10G、10Bkから画像支持体Pへのトナー像の転写性を良好なものとすることができる。
このような画像形成装置においては、まず、各画像形成ユニット18Y、18M、18C、18G、18Bkの感光体ドラム10Y、10M、10C、10G、10Bk上に形成された各色のトナー像が、タイミングを合わせて搬送ベルト15Aによって搬送される画像支持体P上に、転写器14Y、14M、14C、14G、14Bkにより順次転写して重ね合わせられることにより、画像支持体P上にカラートナー像が形成される。
このカラートナー像が担持された画像支持体Pは、搬送ベルト15Aの画像形成ユニット18Bkとの転写領域の下流側に設けられたAC除電器15Bによる除電作用と、AC除電器15Bの下流側に設けられた分離爪15Cの分離作用とにより、搬送ベルト15Aから分離されて搬送部15Dに搬送され、当該搬送部15Dを介して定着装置16へ搬送される。
そして、定着装置16において、加熱ロール16aおよび加圧ロール16bにより形成されるニップ部Nに画像支持体Pが挟持されて熱と圧力とが加えられることにより、画像支持体P上の重ね合わせたカラートナー像が定着された後、可視画像が形成され、機外へ排出される。
本発明の画像形成方法において、例えば黒トナーおよびグレートナーを用いてモノクロ画像を形成する場合は、画像支持体上において、黒トナーによるトナー像が、グレートナーによるトナー像の上層側に重なるように形成されることが好ましい。
具体的には、中間転写方式の画像形成装置による画像形成方法においては、黒トナーに係るトナー像形成工程を先行して行い、次いで、グレートナーに係るトナー像形成工程を行うことが好ましく、図2に示すような直接転写方式の画像形成装置による画像形成方法においては、グレートナーに係るトナー像形成工程を先行して行い、次いで、黒トナーに係るトナー像形成工程を行うことが好ましい。
また、例えばグレートナー、並びに、イエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナーを用いてカラー画像を形成する場合は、画像支持体上において、グレートナーによるトナー像が、カラートナーによるトナー像(グレー以外の色のトナー像)よりも上層側に重なるように形成されることが好ましい。
具体的には、中間転写方式の画像形成装置による画像形成方法においては、グレートナー、イエロートナー、シアントナー、マゼンタトナーの順序で各トナーに係るトナー像形成工程を行うことが好ましく、図2に示すような直接転写方式の画像形成装置による画像形成方法においては、イエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、グレートナーの順序で各トナーに係るトナー像形成工程を行うことが好ましい。
カラー画像を形成する場合に以上のような順序でトナー像形成工程が行われることにより、グレートナーの付着量によって、下層側のカラートナーによる画像のくすみの程度を調整することができるため、ソフトトーン画像およびダルトーン画像を形成する場合においても、表現力が増し、高品質な可視画像を形成することができる。
以上のような画像形成方法によれば、本発明のグレートナーを用いることにより、グレーに係る色バランスが整うので、良好な色再現性が得られた中間調画像を形成することができる。
〔画像支持体〕
以上のようなグレートナーを用いた画像形成方法に使用される画像支持体としては、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙あるいはコート紙などの塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム、布などの各種を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
以上、本発明のグレートナーおよびこれを用いた画像形成方法の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
〔グレートナーの製造例1〕
(1)樹脂粒子Aの作製
(1−1)第一段重合
撹拌装置、温度センサー、冷却管、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8gをイオン交換水3Lに溶解させた溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら内温を80℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム10gをイオン交換水200gに溶解させた重合開始剤溶液を添加し、再度液温を80℃とし、
スチレン 480g
n−ブチルアクリレート 250g
メタクリル酸 68g
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 16g
よりなる重合性単量体混合液を1時間かけて滴下後、80℃で2時間加熱、撹拌することにより重合を行い、樹脂粒子〔1H〕を調製した。
(1−2)第二段重合
撹拌装置、温度センサー、冷却管、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7gをイオン交換水800mLに溶解させた溶液を仕込み、98℃に加熱後、上記樹脂粒子〔1H〕260gと、
スチレン 245g
n−ブチルアクリレート 120g
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 1.5g
パラフィンワックス(融点45℃) 190g
よりなる重合性単量体混合物を90℃で溶解させた溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック社製)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。
次いで、この分散液に、過硫酸カリウム6gをイオン交換水200mLに溶解させた重合開始剤溶液を添加し、この系を82℃で1時間にわたって加熱撹拌することにより重合を行い、樹脂粒子〔1HM〕を調製した。
(1−3)第三段重合
さらに、過硫酸カリウム11gをイオン交換水400mLに溶解させた重合開始剤溶液を添加し、82℃の温度条件下に、
スチレン 435g
n−ブチルアクリレート 130g
メタクリル酸 33g
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 8g
よりなる重合性単量体混合液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたって加熱撹拌することにより重合を行った後、28℃まで冷却して樹脂粒子〔A〕の分散液を調製した。
(2)樹脂粒子Bの作製
撹拌装置、温度センサー、冷却管、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2.3gをイオン交換水3Lに溶解させた溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら内温を80℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム10gをイオン交換水200gに溶解させた溶液を添加し、再度液温を80℃とし、
スチレン 520g
n−ブチルアクリレート 210g
メタクリル酸 68g
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 16g
よりなる重合性単量体混合液を1時間かけて滴下後、80℃で2時間加熱、撹拌することにより重合を行い、樹脂粒子〔B〕の分散液を調製した。
(3)着色剤分散液の調製
<着色剤分散液の調製例1>
ドデシル硫酸ナトリウム90gをイオン交換水1400gに撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、第1の着色剤としてイエロー着色剤の「C.I.ピグメントイエロー139」107.3g、および、第2の着色剤としてブルー着色剤の「C.I.ピグメントブルー60」97.3gを徐々に添加し、次いで、撹拌手段「クレアミックス」(エム・テクニック(株)製)を用いて分散処理することにより、着色剤微粒子の分散液(以下、「着色剤分散液〔1〕」という。)を調製した。
<着色剤分散液の調製例2〜9>
着色剤分散液の調製例1において、着色剤として表1に示すものを用いると共にその添加量を表1に示す量に変更した他は同様にして、着色剤分散液〔2〕〜〔9〕を調製した。
(4)グレートナー粒子の作製
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、樹脂粒子〔A〕336.7g(固形分換算)と、イオン交換水1400gと、上記の着色剤分散液〔1〕を82gと、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3gをイオン交換水120mLに溶解させた溶液とを仕込み、液温を30℃に調整した後、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを10に調整した。次いで、塩化マグネシウム35gをイオン交換水35mLに溶解した水溶液を、撹拌下、30℃で10分間かけて添加した。3分間保持した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて90℃まで昇温し、90℃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III 」(ベックマン・コールター社製)にて会合粒子の粒径を測定し、体積基準のメジアン径が3.1μmになった時点で樹脂粒子〔B〕265.2g(固形分換算)を添加し、さらに粒子成長反応を継続させ、所望の粒子径になった時点で、塩化ナトリウム150gをイオン交換水600mLに溶解させた水溶液を添加して粒子成長を停止させ、さらに、融着処理として液温度98℃にて加熱撹拌することにより、「FPIA−2100」(Sysmex社製)による測定で円形度0.965になるまで融着を進行させた。その後、液温30℃まで冷却し、塩酸を添加してpHを4.0に調整し、撹拌を停止した。
このようにして生成された粒子をバスケット型遠心分離機「MARK III 型式番号60×40」(松本機械(株)製)で固液分離し、ウェットケーキを形成した。このウェットケーキを、前記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が5μS/cmになるまで45℃のイオン交換水で洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー」(セイシン企業社製)に移し、水分量が0.5質量%となるまで乾燥してグレートナー粒子〔1〕を作製した。
(5)外添剤の添加
グレートナー粒子〔1〕に、疎水性シリカ微粒子(数平均一次粒子径=12nm)1質量%および疎水性チタニア微粒子(数平均一次粒子径=20nm)0.3質量%を添加し、ヘンシェルミキサーにより混合して、本発明のグレートナー〔1〕を得た。
このグレートナー〔1〕のみで「PODグロスコート紙」(王子製紙社製)上に形成されたトナー付着量4.0g/m2 のベタ画像におけるL* * * 表色系による明度L* が37、彩度C* が2.8であった。なお、明度L* および彩度C* は、上述と同様の方法によって測定、算出されたものである。
〔グレートナーの製造例2〜9〕
グレートナーの製造例1におけるグレートナー粒子の作製工程において、添加する着色剤分散液の種類および添加量を表2に示す処方に従って変更したことの他は同様にして、グレートナー〔2〕〜〔9〕を得た。なお、グレートナー〔2〕〜〔6〕が本発明のものであり、グレートナー〔7〕〜〔9〕は比較用のものである。
このグレートナー〔2〕〜〔9〕の各々の明度L* および彩度C* を下記表2に示す。なお、明度L* および彩度C* は、上述と同様の方法によって測定、算出されたものである。
〔グレー現像剤の作製例1〜9〕
上記のグレートナー〔1〕〜〔9〕の各々と、シリコーン樹脂を被覆した体積基準のメジアン径60μmのフェライトキャリアを、各々のトナーの濃度が6質量%になるようV型混合機によって混合することにより、グレー現像剤〔1〕〜〔9〕を作製した。
<実施例1〜6、比較例1〜3>
デジタル方式による複合機「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)を改造して、グレートナーの画像形成ユニットを設けたものに、グレー現像剤〔1〕〜〔9〕、および、当該複合機に係る市販のbizhub PRO C6500用黒現像剤、イエロー現像剤、マゼンタ現像剤、シアン現像剤の各現像剤を投入し、これを用いて下記(1)〜(5)の評価を行った。結果を表2に示す。
(1)転写ムラ
グレートナーのみで形成されたグレーに係るテスト画像を20万枚印刷し、20万枚目の出力画像について、転写ムラの発生有無を目視で観察し、下記の評価基準に従って評価した。
−評価基準−
A:転写ムラが発生していない。
B:転写ムラが発生しているが、実用上問題とならない。
C:転写ムラが多く発生しており、実用上問題となる。
(2)グレーの色調
日本画像学会テストチャートNo.7(2008)を印刷し、これを50人の評価者に同じ環境下(同じ照明状態、同じ距離)において、特に人物写真の背景やグレーのグラディエーションチャートの部分に着目して観察してもらい、このグレー色調画像部分が赤味なく無彩色から逸脱していないと評価した人数により、下記の評価基準に従って評価した。
−評価基準−
A:45人以上
B:5〜44人
C:4人以下
(3)グレーの質感
画像濃度0.4のハーフトーン画像を印刷し、ハーフトーンの質感を目視で評価を行った。20人の評価者において、優れた質感を有していると評価した人数により、下記の評価基準に従って評価した。
−評価基準−
A:15人以上
B:10〜14人
C:9人以下
(4)ソフトトーン画像の色再現性
8色のソフトトーンのカラーコード:#cc6666、#cc9966、#cccc66、#99cc66、#66cc66、#66cc99、#66ccccおよび#6699ccのパッチ画像をソフトトーン画像としてプリンタモード出力し、これと、ディスプレイ上に表示させた各ソフトトーンのカラーコードサンプルとを、50人の評価者に同じ環境下(同じ照明状態、同じ距離)において観察してもらい、サンプルに比較して赤味がどの程度感じられるか、それぞれの色再現性を下記の評価基準に従って評価した。最も多数の評価を評価結果とした。
−評価基準−
A:サンプルと比較しても赤味がまったく感じられない。
B:サンプルと比較しなければほとんど赤味が感じられない。
C:サンプルに比較して赤味が感じられる。
D:サンプルに比較しなくても赤味が強く感じられる。
(5)ダルトーン画像の色再現性
6色のダルトーンのカラーコード:#996666、#999966、#669966、#669999、#666699および#996699のパッチ画像をダルトーン画像としてプリンタモード出力し、これと、ディスプレイ上に表示させた各ダルトーンのカラーコードサンプルとを、50人の評価者に同じ環境下(同じ照明状態、同じ距離)において観察してもらい、サンプルに比較して赤味がどの程度感じられるか、それぞれの色再現性を下記の評価基準に従って評価した。最も多数の評価を評価結果とした。
−評価基準−
A:サンプルと比較しても赤味がまったく感じられない。
B:サンプルと比較しなければほとんど赤味が感じられない。
C:サンプルに比較して赤味が感じられる。
D:サンプルに比較しなくても赤味が強く感じられる。
10Y、10M、10C、10G、10Bk 感光体ドラム
11Y、11M、11C、11G、11Bk 帯電器
12Y、12M、12C、12G、12Bk 露光器
13Y、13M、13C、13G、13Bk 現像器
14Y、14M、14C、14G、14Bk 転写器
15A 搬送ベルト
15B AC除電器
15C 分離爪
15D 搬送部
16 定着装置
16a 加熱ロール
16b 加圧ロール
18Y、18M、18C、18G、18Bk 画像形成ユニット
19Y、19M、19C、19G、19Bk クリーニング器
N ニップ部
P 画像支持体

Claims (6)

  1. 少なくとも結着樹脂および2種類の有彩色着色剤を含有し、カーボンブラックを含まないトナー粒子よりなる静電荷像現像用グレートナーであって、
    当該静電荷像現像用グレートナーのみで形成されたトナー付着量4.0g/m2 のベタ画像におけるL* * * 表色系による明度L* が30〜90、彩度C* が10以下のものであり、
    前記2種類の有彩色着色剤が、相互に補色の関係にあるものであることを特徴とする静電荷像現像用グレートナー。
  2. 前記2種類の有彩色着色剤の合計の含有量が前記結着樹脂100質量部に対して0.5〜3質量部であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用グレートナー。
  3. 前記2種類の有彩色着色剤が、イエロー着色剤とブルー着色剤であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の静電荷像現像用グレートナー。
  4. 前記2種類の有彩色着色剤が、マゼンタ着色剤とグリーン着色剤であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の静電荷像現像用グレートナー。
  5. 前記2種類の有彩色着色剤が、シアン着色剤とレッド着色剤であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の静電荷像現像用グレートナー。
  6. 色の異なる複数の静電荷像現像用トナーを用いて可視画像を形成する画像形成方法において、
    前記静電荷像現像用トナーとして、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の静電荷像現像用グレートナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
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