JP3818185B2 - 電子写真用カラートナー並びにそれを用いた電子写真用電子写真用カラートナーセット、電子写真用カラー現像剤、カラー画像形成方法及びカラー画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、フラッシュ定着を行う電子写真法、静電記録法、磁気記録法等に好適に用いられる電子写真用カラートナー並びにそれを用いた電子写真用電子写真用カラートナーセット、電子写真用カラー現像剤、カラー画像形成方法及びカラー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式における画像形成では、(1)感光体の帯電、(2)感光体の露光(潜像の形成)、(3)前記潜像のトナーによる現像、(4)トナーの転写材への転写及び(5)トナーの転写材への定着、等のプロセスが行われる。前記転写材に転写されたトナーの定着方法としては、加圧、加熱、あるいはこれらの併用によって前記トナーを溶融させた後、固化定着させる方法、光エネルギーを照射してトナーを溶融させた後、固化定着させる方法、等が挙げられるが、近時、これらの中でも、微細で高精細な画像を形成し得る点で、加圧や加熱による弊害のないオーブン定着、光を利用した光定着、などが注目を集めている。
【0003】
即ち、これらの定着法においては、トナーの定着に際し、該トナーを加圧する必要がないため、定着ローラ等の場合に生ずるオフセット等の問題がなく、定着工程における画像解像度(再現性)の劣化が少ないという利点がある。また、熱源等により加熱する必要がないことから、電源を投入してから熱源(定着ローラなど)が所望の温度にまでプリヒートされるまで印字ができない等の問題が無く、電源投入直後から印字が可能であるという利点もある。更に、高温熱源を必要としないことから、装置内の温度上昇を適切に回避できる等の利点もあり、特に、光定着は、システムダウンにより定着器内において記録紙詰まりが生じた場合等であっても、熱源からの熱によって記録紙が発火してしまうこともない等の利点もある。
【0004】
一般にカラートナーは光吸収効率が低く、黒トナーに比べ定着性が低下するため、赤外線吸収剤をトナーに添加することで定着性向上を図る技術が、例えば、特開昭60−63545号、特開昭60−63546号、特開昭60−57858号、特開昭60−57857号、特開昭58−102248号、特開昭58−102247号、特開昭60−131544号、特開昭60−133460号、特開昭61−132959号、WO99/13382、特開2000−147824号、特開平7−191492号、特開2000−155439号、特開平6−348056号、特開平10−39535号、特開2000−35689号、特開平11−38666号、特開平11−125930号、特開平11−125928号、特開平11−125929号、及び特開平11−65167号の各公報において多数提案されている。
【0005】
しかし、多色乃至フルカラー画像形成において、同じフラッシュエネルギーで、多色のトナーを同時に定着する場合、各色のトナーに添加する顔料の種類、濃度、吸光度等の違いから、各色のトナーによって定着性が異なることがある。このため、略同条件にてトナーを作製しても、全色のトナーにおける定着性及び耐ボイド性の両方が十分に達成することができないという問題があった。
【0006】
特にマゼンタトナーは、顔料の影響を受けてトナー製造の際に高粘度化し易く、シアントナーやイエロートナーより定着性が劣るという問題があった。例えば、略同条件にてトナーを作製しても、シアントナーやイエロートナーの方が、マゼンタトナーに比し定着性が良好である場合がある。
この場合において、トナーを定着する際のフラッシュエネルギーを、シアントナーやイエロートナーに対して最適な条件に設定すると、マゼンタトナーの定着性が十分でないという問題があった。一方、トナーを定着する際のフラッシュエネルギーを、マゼンタトナーに対して最適な条件に設定すると、シアントナーやイエロートナーに対しては過剰なフラッシュエネルギーとなり、これらのトナーにおいてはボイドが発生してしまうという問題があった。
したがって、定着性及び耐ボイド性を両立させるためには、トナーの色毎の定着性差をできる限り小さくすることが重要である。特開平11−141347号公報には、モノクロトナーとカラートナーとの間で粘度差を設けることが開示されているが、この場合、前記マゼンタトナーを用いた場合のカラートナー間における定着性の問題について何ら言及されていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、定着性及び耐ボイド性に優れ、高品質な画像を形成可能な電子写真用カラートナー並びにそれを用いた電子写真用カラートナーセット、電子写真用カラー現像剤、カラー画像形成方法及びカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。
<1> 結着樹脂を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、前記結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が、前記イエロートナー及びシアントナーに含まれる結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)に対し、(1/1.1)〜(1/10)倍であることを特徴とする電子写真用カラートナーである。
<2> 結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーの体積平均粒径(D50)が、前記イエロートナー及びシアントナーの体積平均粒径(D50)より、0.5μm以上小径であることを特徴とする電子写真用カラートナーである。
<3> 結着樹脂、C.I.pigment Violet19及び赤外線吸収剤を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーにおける赤外線吸収剤の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおける赤外線吸収剤の含有量より多いことを特徴とする電子写真用カラートナーである。
<4> 結着樹脂、C.I.pigment Violet19及びワックス類を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーにおけるワックス類の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおけるワックス類の含有量より多いことを特徴とする電子写真用カラートナーである。
前記<1>から<4>に記載の電子写真用カラートナーは、その定着性が、併用されるイエロートナーやシアントナーの定着性と同等であるため、併用される他色のトナーとの間で定着性のバラツキが殆どない。このため、該電子写真用トナーを用いると、定着条件(定着温度等)を各色のトナー間で等しく設定することができ、しかも各色のトナーの定着性及び耐ボイド性に優れ、高品質の画像が形成される。
【0009】
【発明の実施の形態】
(電子写真用カラートナー)
前記電子写真用カラートナーは、マゼンタトナーであり、イエロートナーやシアントナー等と好適に併用することができる。
前記電子写真用カラートナーは、結着樹脂及び着色剤を含み、必要に応じて赤外線吸収剤、帯電制御剤等を含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
前記電子写真用カラートナーとしては、以下の第一のトナー〜第六のトナーが好適に挙げられる。
【0010】
前記第一のトナーは、結着樹脂を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、前記結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が、前記イエロートナー及びシアントナーに含まれる結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)に対し、(1/1.1)〜(1/10)倍である。
【0011】
前記第二のトナーは、貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が9.0×103〜4.0×104dyn/cm2である結着樹脂、及びC.I.pigment Violet19を含み、マゼンタトナーとして、貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が4.4×104〜8.0×105dyn/cm2である結着樹脂を含むイエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用される。
【0012】
前記第三のトナーは、結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーに含まれる顔料の粒径(一次平均粒径(nm))が、前記イエロートナー及びシアントナーに含有される顔料の粒径(一次平均粒径(nm))の1.5倍以上である。
【0013】
前記第四のトナーは、結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーの体積平均粒径(D50)が、前記イエロートナー及びシアントナーの体積平均粒径(D50)より、0.5μm以上小径である。
【0014】
前記第五のトナーは、結着樹脂、C.I.pigment Violet19及び赤外線吸収剤を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーにおける赤外線吸収剤の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおける赤外線吸収剤の含有量より多い。
【0015】
前記第六のトナーは、結着樹脂、C.I.pigment Violet19及びワックス類を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーにおけるワックス類の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおけるワックス類の含有量より多い。
【0016】
−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、天然高分子、合成高分子等の熱可塑性樹脂などが挙げられ、具体的には、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、スチレン−メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のシクロオレフィン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂、ポリブタジエン樹脂、などが好適に挙げられ、また、エステルワックス、カルナウバワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、ライスワックス等のワックス類なども挙げられる。
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。これらの中でも、フラッシュ定着時の臭気の点で、ポリエステル樹脂の単独使用又は他の結着樹脂との併用が好ましい。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、重量平均分子量が4000〜10万程度が好ましく、また、融点が90〜150℃程度であるのが好ましい。
【0017】
前記結着樹脂の前記電子写真用カラートナーにおける含有量としては、特に制限はないが、定着性の点で、50質量%以上であるのが好ましく、70〜95質量%であるがより好ましい。
前記結着樹脂のガラス転移点(Tg)としては、特に制限はないが、50〜70℃程度が好ましい。
【0018】
−顔料等の着色剤−
前記着色剤は、マゼンタ着色剤である。該マゼンタ着色剤としては、特に制限はなく、公知の各種顔料、染料等が総て挙げられる。例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、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、ベンズイミダゾール化合物、チオインジゴ化合物、及び、ペリレン化合物等が挙げられる。具体的には、C.I. pigment Violet 19、C.I.pigment ReD2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254等が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、特に色調が良好で、高彩度の画像が形成される点で、下記構造式で表されるC.I. pigment Violet 19(キナクリドン化合物)が特に好ましい。但し、該C.I. pigment Violet 19の場合、トナー化の際に粘度が高くなる傾向がある。
【0019】
【化1】
【0020】
前記着色剤の前記電子写真用カラートナーにおける含有量としては、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜10質量%がより好ましい。
【0021】
−赤外線吸収剤−
前記赤外線吸収剤は、750〜1200nmの近赤外領域に少なくとも1つ以上の強い光吸収ピークを有する材料であるのが好ましく、無機系赤外線吸収剤、有機系赤外線吸収剤のいずれであってもよい。
前記無機系赤外線吸収剤としては、例えば、酸化イッテルビウム、燐酸イッテルビウム等のランタノイド化合物、インジウムチンオキサイド、酸化錫、などが挙げられる。
前記有機系赤外線吸収剤としては、例えば、アミニウム化合物、ジイモニウム化合物、ナフタロシアニン系化合物、シアニン系化合物、ポリメチン系化合物、などが挙げられる。
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。
【0022】
前記赤外線吸収剤の前記電子写真用カラートナーにおける含有量としては、0.1〜5質量%が好ましく、0.3〜1質量%がより好ましい。
前記含有量が、0.1質量%未満であると、電子写真用カラートナーを定着できないことがある一方、5質量%を超えると、形成される画像の色が濁ってしまうことがある。
【0023】
−帯電制御剤−
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、カリックスアレーン、ニグロシン系染料、四級アンモニウム塩、アミノ基含有のポリマー、含金属アゾ染料、サリチル酸の錯化合物、フェノール化合物、アゾクロム系化合物、アゾ亜鉛系化合物、トリフェニルメタン誘導体、ナフトーヤ酸亜鉛錯体、などが挙げられる。
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。
【0024】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、流動性向上剤、クリーニング活剤、磁性材料、定着助剤、ワックス類、金属石鹸、界面活性剤などが挙げられる。
【0025】
前記流動性向上剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、白色粒子等の無機微粒子が挙げられる。
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ微粉末、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化硅素、窒化硅素、などが挙げられる。
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。これらの中でも、シリカ微粉末が好ましく、シリカ微粉末、チタン化合物、樹脂微粉及びアルミナ等の併用も好ましい。
前記流動性向上剤の前記電子写真用カラートナーにおける含有量としては、0.01〜5質量%が好ましく、0.01〜2.0質量%がより好ましい。
【0026】
前記クリーニング活剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、ステアリン酸亜鉛等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微粒子粉末、などが挙げられる。
【0027】
前記磁性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、鉄粉、マグネタイト、フェライト、などが挙げられる。特に、色調の点で、白色の磁性粉を用いるのが好ましい。
【0028】
前記定着助剤としては、例えば、ワックス類、界面活性剤などが挙げられる。
前記ワックス類としては、例えば、エステルワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、エステルワックス、ポリプロピレンやポリエチレンとポリプロピレンとの共重合物、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックス、脱酸カルナバワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、ブランジン酸、エレオステアリン酸、不飽和脂肪酸類、飽和アルコール類、多価アルコール類、脂肪酸アミド類、飽和脂肪酸ビスアミド類、不飽和脂肪酸アミド類、芳香族系ビスアミド類、脂肪酸金属塩(一般に「金属石けん」と称されるもの)、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類、ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物、植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物、などが挙げられる。
【0029】
前記不飽和脂肪酸としては、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、ブランジン酸、エレオステアリン酸、及び、バリナリン酸等が挙げられる。
前記飽和アルコールとしては、例えば、ステアリンアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、及び、更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール類等が挙げられる。
前記多価アルコール類としては、例えば、ソルビトール等が挙げられる。
前記脂肪酸アミド類としては、例えば、リノール酸アミド、オレイン酸アミド、及び、ラウリン酸アミド等が挙げられる。
前記飽和脂肪酸ビスアミド類としては、例えば、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、及び、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド等が挙げられる。
前記不飽和脂肪酸アミド類としては、例えば、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、及び、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミド等が挙げられる。
前記芳香族系ビスビスアミド類としては、例えば、m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミド等が挙げられる。
前記脂肪酸金属塩としては、例えば、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、及び、ステアリン酸マグネシウム等が挙げられる。
これらのワックス類は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0030】
前記ワックス類としては、前述のワックス類の中でも、DSC測定の際、50〜90℃において吸熱ピークを示すものが好ましい。
前記吸熱ピークの温度が50℃未満であると、ブロッキングが起こることがある一方、90℃を超えると、定着性に寄与しないことがある。
【0031】
なお、前記DSC測定では、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計を用い、示差熱分析法によって以下のように測定するのが好ましい。即ち、示差熱分析測定装置(DSC測定装置;DSC7(バーキンエルマー社製))を用い、吸熱ピークのある温度を測定する。測定試料は5〜20mg(好ましくは10mg)を精密に秤量し、これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲30〜200℃、昇温速度10℃/minで常温常湿条件にて測定を行う。この昇温過程で、温度40〜200℃の範囲において測定する。
【0032】
前記界面活性剤としては、例えば、非イオン性界面活性剤などが挙げられる。
【0033】
前記第一のトナーにおいては、含まれる前記結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が、前記イエロートナー及びシアントナーに含まれる結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)に対し、(1/1.1)〜(1/10)倍であることが必要であり、1/1.2〜1/9倍が好ましく、1/1.3〜1/8倍がより好ましい。
前記マゼンタトナーに含まれる結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)と、併用される前記イエロートナー及びシアントナーに含まれる結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)との比率が前記倍率の範囲内であると、前記マゼンタトナーの定着性と、併用されるイエロートナーやシアントナーにおける定着性とを略同等にすることができるため、各色のトナー共通の定着条件(定着温度等)下で、定着性及び耐ボイド性に優れた高品質の画像を形成することができる点で有利である。
【0034】
なお、前記ボイドとは、フラッシュ定着を行う際の特有の画像欠陥であり、印字部が白く抜ける現象である。このボイドは、フラッシュ定着の際、トナーの最表面温度が500℃程度まで熱せられるため、トナーが溶融しトナー中の混入空気が一挙に膨張しトナーが吹き飛ばされたり、トナーの表面張力によって溶融時にトナーが凝集する等により発生する。
【0035】
前記第二のトナーにおいては、含まれる前記結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が9.0×103〜4.0×104dyn/cm2であることが必要であり、9.5×103〜3.5×104dyn/cm2が好ましく、1.0×104〜3.0×104dyn/cm2がより好ましい。
なお、このとき、該第二のトナーと併用されるイエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかに含まれる結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)は、4.4×104〜8.0×105dyn/cm2であることが必要であり、5.0×104〜6.5×105dyn/cm2が好ましく、5.5×104〜8.0×105dyn/cm2がより好ましい。
【0036】
前記第一のトナー及び第二のトナーにおいて、貯蔵弾性率(G’100)を測定する温度条件として100℃としたのは、100℃は、フラッシュ定着時の平均的なトナー温度に近いため(但し、フラッシュ定着の瞬間的なトナー最表層の温度は500℃程度である。)、100℃における貯蔵弾性率を基準として評価することにより、フラッシュ定着を行う画像形成に好適な電子写真用カラートナーか否かの判断が容易であり、便利だからである。
【0037】
前記第三のトナーにおいては、含まれる顔料の粒径(一次平均粒径(nm))の、併用されるイエロートナー及びシアントナーに含有される顔料の粒径(一次平均粒径(nm))に対する比が1.5倍以上であることが必要であり、1.8倍以上が好ましく、2.0倍以上がより好ましい。
【0038】
前記比(マゼンタトナーに含有される顔料の粒径(一次平均粒径(nm)/併用されるイエロートナー及びシアントナーに含有される顔料の粒径(一次平均粒径(nm))が、前記数値範囲内であると、前記マゼンタトナーの定着性と、併用されるイエロートナーやシアントナーにおける定着性とを略同等にすることができるため、各色のトナー共通の定着条件(定着温度等)下で、定着性及び耐ボイド性に優れた高品質の画像を形成することができる点で有利である。
【0039】
前記第四のトナーにおいては、その体積平均粒径(D50)が、前記イエロートナー及びシアントナーの体積平均粒径(D50)より0.5μm以上小径であることが必要であり、0.7μm以上小径であるのが好ましく、0.9μm以上小径であるのがより好ましい。
【0040】
前記体積平均粒径(D50)が、前記関係を満たすと、前記マゼンタトナーの定着性と、併用されるイエロートナーやシアントナーにおける定着性とを略同等にすることができるため、各色のトナー共通の定着条件(定着温度等)下で、定着性及び耐ボイド性に優れた高品質の画像を形成することができる点で有利である。
【0041】
前記第五のトナーにおいては、赤外線吸収剤の含有量が、併用されるイエロートナー及びシアントナーにおける赤外線吸収剤の含有量より多いことが必要であり、0.1質量%以上が好ましく、0.2質量%以上がより好ましい。
【0042】
前記赤外線吸収剤の含有量が、併用されるイエロートナーやシアントナーにおける赤外線吸収剤の含有量より多いと、前記マゼンタトナーの定着性と、併用されるイエロートナーやシアントナーにおける定着性とを略同等にすることができるため、各色のトナー共通の定着条件(定着温度等)下で、定着性及び耐ボイド性に優れた高品質の画像を形成することができる点で有利である。
【0043】
前記第六のトナーにおいては、そのワックス類の含有量が、併用されるイエロートナー及びシアントナーにおけるワックス類の含有量より多いことが必要であり、0.5質量%以上が好ましく、1.0質量%以上がより好ましい。
【0044】
前記ワックス類の含有量が、併用されるイエロートナーやシアントナーに含有されるワックス類の含有量との関係で前記関係を満たすと、前記マゼンタトナーの定着性と、併用されるイエロートナーやシアントナーにおける定着性とを略同等にすることができるため、各色のトナー共通の定着条件(定着温度等)下で、定着性及び耐ボイド性に優れた高品質の画像を形成することができる点で有利である。
【0045】
前記電子写真用カラートナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法の中から適宜選択することができるが、例えば、前記着色剤、前記赤外線吸収剤、前記結着樹脂、前記帯電制御剤、前記その他の成分等を、ヘンシェルミキサー等の混合装置を用いて混合した後、加熱ロール、ニーダー、エクストルダ等の熱混練装置を用いて溶融混練し、互いに相溶させた後、金属化合物、顔料、染料、及び、磁性体等を分散又は溶解させ、冷却固化した後、ジェットミル等の粉砕装置を用いて粉砕し、所望の粒径に分級することにより製造する機械的粉砕法等が挙げられる。この方法において、更に必要に応じて、所望の添加剤をヘンシェルミキサー等の混合機により充分に混合してもよい。
【0046】
本発明の電子写真用カラートナーは、電子写真用カラー現像剤、電子写真方式による画像形成方法及び画像形成装置に好適に用いることができ、以下の本発明の電子写真用電子写真用カラートナーセット、電子写真用カラー現像剤、カラー画像形成装置及びカラー画像形成方法に特に好適に用いることができる。
【0047】
(電子写真用カラートナーセット)
前記電子写真用カラートナーセットは、マゼンタトナーとしての前記電子写真用トナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとの2色乃至3色によるセットであってもよいし、更にブラックトナーを含めた4色のフルカラーのセットであってもよい。
前記電子写真用カラートナーセットにおいては、各色のトナーは、それぞれトナーボトルに収容されているのが好ましい。
前記電子写真用カラートナーセットとしては、以下の第一のセット〜第六のセットが好適に挙げられる。
【0048】
前記第一のセットは、前記第一のトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含む。より具体的には、結着樹脂を含むマゼンタトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含み、多色画像の形成に用いられ、前記マゼンタトナーにおける結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が、前記イエロートナー及びシアントナーに含まれる結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)に対し、(1/1.1)〜(1/10)倍である電子写真用カラートナーセットである。
【0049】
前記第二のセットは、前記第二のトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含む。より具体的には、貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が9.0×103〜4.0×104dyn/cm2の結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含むマゼンタトナーと、貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が4.4×104〜8.0×105dyn/cm2である結着樹脂を含むイエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含み、多色画像の形成に用いられる電子写真用カラートナーセットである。
【0050】
前記第三のセットは、前記第三のトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含む。より具体的には、結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含むマゼンタトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを有し、多色画像の形成に用いられ、前記マゼンタトナーに含有される顔料の粒径(一次平均粒径(nm))が、前記イエロートナー及びシアントナーに含有される顔料の粒径(一次平均粒径(nm))の1.5倍以上である電子写真用カラートナーセットである。
【0051】
前記第四のセットは、前記第四のトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含む。より具体的には、結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含むマゼンタトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含み、多色画像の形成に用いられ、前記マゼンタトナーの体積平均粒径(D50)が、前記イエロートナー及びシアントナーの体積平均粒径(D50)より、0.5μm以上小径である電子写真用カラートナーセットである。
【0052】
前記第五のセットは、前記第五のトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含む。より具体的には、結着樹脂、C.I.pigment Violet19及び赤外線吸収剤を含むマゼンタトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含み、多色画像の形成に用いられ、前記マゼンタトナーにおける赤外線吸収剤の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおける赤外線吸収剤の含有量より多い電子写真用カラートナーセットである。
【0053】
前記第六のセットは、前記第六のトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含む。より具体的には、結着樹脂、C.I.pigment Violet19及びワックス類を含むマゼンタトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを有し、多色画像の形成に用いられ、前記マゼンタトナーにおけるワックス類の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおけるワックス類の含有量より多い電子写真用カラートナーセットである。
【0054】
前記電子写真用カラートナーと併用するイエロートナー及びシアントナーにおけるトナー組成としては、以下の着色剤以外は総て前記電子写真用トナーと同様である。
【0055】
前記イエロートナーに使用する着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及び、アリルアミド化合物等が挙げられる。具体的には、C.I.pigment イエロー12,13,14,15,17,62,74,83,93,94,95,109,110,111,128,129,147,168,180,185等が好適に挙げられる。これらの中でも、特に色調の点で、C.I.pigment イエロー180,185等が好ましい。
【0056】
前記シアントナーに使用する着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が挙げられる。具体的には、C.I.pigment ブルー1,7,15,15:1,15:2,15:3,15:4,60,62,66等が好適に利用できる。これらの中でも、特に色調の点で、C.I.pigment ブルー15:1,15:3等が好ましい。
【0057】
また、前記ブラックトナーにおける着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、などが挙げられる。
【0058】
これらの中でも、定着性及び耐ボイド性が極めて優れた画像が形成される点で、前記マゼンタトナーが、前記C.I.pigment Violet19を含み、前記イエロートナーが、C.I.pigment Yellow180,185を含み、更に、前記シアントナーが、C.I.pigment Blue15:1,15:3を含むのが好ましい。
【0059】
(電子写真用カラー現像剤)
前記電子写真用カラー現像剤は、前記電子写真用カラートナーを少なくとも含み、更に必要に応じてキャリア、その他の成分を含む。
【0060】
前記電子写真用カラー現像剤は、本発明の前記電子写真用カラートナーを含む単色の態様、本発明の前記電子写真用カラートナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含む2色乃至3色の態様、本発明の前記電子写真用カラートナーと、イエロートナー及びシアントナーと、更にブラックトナーとを含む4色フルカラーの態様、のいずれであってもよい。
【0061】
前記電子写真用カラー現像剤は、前記電子写真用カラートナーからなる一成分現像剤であってもよいし、前記電子写真用カラートナーとキャリアとを含む二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
【0062】
−キャリア−
前記キャリアとしては、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が、芯材と、該芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
【0063】
前記芯材の材料としては、例えば、50〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料などが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100emu/g以上)、マグネタイト(75〜120emu/g)、フェライト等の高磁化材料が好ましく、トナーが穂立ち状態となっている感光体への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク(Cu−Zn)系(30〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよい、2種以上を併用してもよい。
【0064】
前記芯材の粒径としては、平均粒径(体積平均粒径(D50))で、10〜150μmが好ましく、40〜100μmがより好ましい。
前記平均粒径(体積平均粒径(D50))が、10μm未満であると、キャリア粒子の分布において、微粉系が多くなり、1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがあり、150μmを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現が悪くなることがある。
【0065】
前記樹脂層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知の材料の中から選択することができるが、耐久性、長寿命性等の点で、例えばシリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン系樹脂、フッ素変性シリコーン樹脂等のシリコーン樹脂類が好適に挙げられる。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。
前記樹脂層は、例えば、前記シリコーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法、例えば浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法等により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行なうこと等により形成することができる。
【0066】
前記溶剤としては、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が、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、及び、セルソルブチルアセテート、などが挙げられる。
前記焼付としては、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
【0067】
前記樹脂層の前記キャリアにおける割合(樹脂被覆量)としては、前記キャリア総量に対し、0.01〜5.0質量%が好ましい。
前記割合(樹脂被覆量)が、0.01質量%未満であると、前記芯材の表面に均一な前記樹脂層を形成することができないことがあり、5.0質量%を超えると、前記樹脂層が厚くなり過ぎキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。
【0068】
前記電子写真用カラー現像剤が前記二成分現像剤である場合、前記キャリアの前記二成分現像剤における含有量としては、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が、例えば、50質量%超99質量未満が好ましく、90質量%超97質量%未満がより好ましい(即ち、前記電子写真用カラートナーの前記二成分現像剤における含有量としては、1〜50質量%が好ましく、3〜10質量%がより好ましい)。
【0069】
本発明の電子写真用カラー現像剤は、磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法、二成分現像方法等の公知の各種電子写真法による画像形成に好適に用いることができ、以下の本発明のカラー画像形成装置及びカラー画像形成方法に特に好適に用いることができる。
【0070】
(カラー画像形成方法及びカラー画像形成装置)
本発明のカラー画像形成方法は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を本発明の前記電子写真用カラートナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を光定着させる光定着工程とを少なくとも含む。
【0071】
本発明のカラー画像形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を本発明の前記電子写真用カラートナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を光定着させる光定着手段とを少なくとも有する。
【0072】
本発明のカラー画像形成方法は、上述のように、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、光定着工程とを含み、必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程、などを含んでいてもよい。
本発明のカラー画像形成装置は、上述のように、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、光定着手段とを有してなり、必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段、などを有していてもよい。
【0073】
本発明のカラー画像形成方法は、本発明のカラー画像形成装置により好適に実施することができ、前記静電潜像形成工程は前記静電潜像形成手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記光定着工程は前記光定着手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
【0074】
−静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段−
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体(「光導電性絶縁体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、材質等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
【0075】
前記静電潜像の形成は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。
前記静電潜像形成手段は、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
【0076】
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、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が、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
【0077】
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができ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、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【0078】
−現像工程及び現像手段−
前記現像工程は、前記静電潜像を、本発明の前記電子写真用電子写真用カラートナーセットを含む電子写真用カラー現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を本発明の前記電子写真用カラートナーを用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、前記電子写真用カラートナーを収容し、前記静電潜像に該電子写真用カラートナーを接触又は非接触的に付与する現像器を少なくとも有する。
【0079】
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよいが、例えば、前記電子写真用カラートナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるものなどが好適に挙げられる。
【0080】
前記現像器内では、例えば、前記電子写真用カラートナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該電子写真用カラートナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体(感光体)近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記電子写真用カラートナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体(感光体)の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該電子写真用カラートナーにより現像されて該静電潜像担持体(感光体)の表面に該電子写真用カラートナーによる可視像が形成される。
【0081】
前記現像器に収容させる現像剤は、本発明の前記電子写真用カラートナーを含む本発明の電子写真用カラー現像剤であるが、該電子写真用カラー現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。該電子写真用カラー現像剤に含まれるトナーは、本発明の前記電子写真用カラートナー乃至前記電子写真用カラートナーセットである。
【0082】
−転写工程及び転写手段−
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、最下層可視像と上層可視像とを中間転写体上にこの順に転写して複合転写像を形成する第一転写工程と、該複合転写像における前記最下層可視像が記録媒体の直上に位置するように該複合転写像を記録媒体上に転写する第二転写工程とを含む態様が好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、最下層可視像と上層可視像とを中間転写体上にこの順に転写して複合転写像を形成する第一転写手段と、該複合転写像における前記最下層可視像が記録媒体の直上に位置するように該複合転写像を記録媒体上に転写する第二転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができる。
【0083】
なお、前記転写の際、ブラックトナーについては、色重ねにおける色再現性とは関係ないことから、任意の順番で転写することができるが、墨入れという観点からは、最後に転写するのが好ましい。
【0084】
前記転写手段(前記第一転写手段、前記第二転写手段)は、前記静電潜像担持体(感光体)上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有する。前記転写手段は、1つであってもよいし、2以上であってもよい。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
【0085】
−光定着工程及び光定着手段−
前記光定着工程は、記録媒体に転写された可視像を光定着装置を用いて光定着させる工程であり、各色の電子写真用カラートナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色の電子写真用カラートナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよく、適宜選択可能であるが、効率性の点で後者が特に好ましい。
【0086】
前記光定着の際の光エネルギー(「フラッシュエネルギー」と称することがある)としては、カラートナー1色当たり、1〜3J/cm2程度が好ましく、4色まとめて定着を行う場合には、2〜7J/cm2程度が好ましく、3〜5J/cm2程度がより好ましい。
前記光エネルギーが、前記数値範囲に満たないと、良好に定着できないことがある一方、前記数値範囲を超えると、トナーボイド、用紙の焦げ等が発生することがある。
【0087】
前記光定着は、例えば、前記記録媒体に転写された前記可視像に対し光定着器を用いて光照射することにより行うことができ、前記光定着手段により行うことができる。
前記光定着手段は、赤外線を照射するフラッシュ定着器(フラッシュランプ)を少なくとも有する。前記光定着手段は、1つであってもよいし、2以上であってもよい。
前記フラッシュ定着器(フラッシュランプ)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が、例えば、赤外線ランプ、キセノンランプなどが好適に挙げられる。
【0088】
前記光定着における前記光定着手段による発光波長としては、用いる赤外線吸収剤における吸収波長と近いのが好ましい。
前記フラッシュ定着器(フラッシュランプ)による発光の強度を示すフラッシュ光1回の単位面積当りの光エネルギー(J/cm2)は、次式(1)、
S=((1/2)×C×V2)/(u×l)/(n×f)、・・・・・式(1)
から算出することができる。
ただし、前記式(1)において、「n」はランプ本数(本)を表し、「f」は、点灯周波数(Hz)を表し、「V」は入力電圧(V)を表し、「C」はコンデンサ容量(μF)を表し、「u」はプロセス搬送速度(mm/s)を表し、「l」は印字幅(mm)を表し、「S」はエネルギー密度(J/cm2)を表す。
【0089】
なお、本発明においては、目的に応じて、前記光定着工程及び前記光定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、熱ローラ定着器などの公知の定着器を用いてもよい。
【0090】
前記除電工程は、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
【0091】
前記クリーニング工程は、前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
【0092】
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記電子写真用カラートナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
【0093】
前記制御手段は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができ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、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【0094】
本発明の前記カラー画像形成装置を用いて本発明の前記カラー画像形成方法を実施する好ましい態様を、図1を用いて具体的に説明する。図1に示すように、カラー画像形成装置100は、中間転写体10と、ブラック現像ユニット20と、シアン現像ユニット30と、マゼンタ現像ユニット40と、イエロー現像ユニット50と、第一転写手段60と、第二転写手段70と、光定着手段80と、及び、クリーニング手段90とを備える。
【0095】
中間転写体10は、回転ベルトであり、4つの回転ローラにより回転可能に張設されており、その外周部には、ブラック現像ユニット20と、シアン現像ユニット30と、マゼンタ現像ユニット40と、イエロー現像ユニット50と、第二転写手段70とが、それぞれ中間転写体10に対向するようにしてこの順に配置されている。中間転写体10は、第二転写手段70側からブラック現像ユニット20方向に向かって回転する。なお、第二転写手段70は転写帯電器であり、二次転写電位供給手段72により駆動可能である。
【0096】
中間転写体10の内周部には、ブラック現像ユニット20と、シアン現像ユニット30と、マゼンタ現像ユニット40と、イエロー現像ユニット50とに対向するようにして、4つの第一転写手段60が配置されている。なお、第一転写手段60は転写帯電器であり、一次転写電位供給手段62により駆動可能である。
ブラック現像ユニット20と、シアン現像ユニット30と、マゼンタ現像ユニット40と、イエロー現像ユニット50とは、それぞれ、帯電手段1と、露光手段2と、静電潜像担持体(感光体)3と、現像手段4とを備えた現像器である。この内、静電潜像担持体(感光体)3は中間転写体10の外周部に対向して配置されている。そして、この静電潜像担持体(感光体)3の周囲に静電潜像担持体(感光体)3に対向するようにして帯電手段1と、露光手段2と、現像手段4とが配置されている。
【0097】
カラー画像形成装置100においては、以下のようにしてカラー画像を形成することができる。先ず、ブラック現像ユニット20において、帯電手段1が静電潜像担持体(感光体)3の表面を一様に帯電する。次に露光手段2が静電潜像担持体(感光体)3の表面を、形成すべきブラック像と同じ像様に露光を行う。すると、静電潜像担持体(感光体)3上にブラック静電潜像が形成される。次に、現像手段4が、そこに収容されたブラックトナーを該ブラック静電潜像上に付与することによりこれを現像してブラック可視像を形成する。
【0098】
次に、シアン現像ユニット30において、帯電手段1が静電潜像担持体(感光体)3の表面を一様に帯電する。次に露光手段2が静電潜像担持体(感光体)3の表面を、形成すべきシアン像と同じ像様に露光を行う。すると、静電潜像担持体(感光体)3上にシアン静電潜像が形成される。次に、現像手段4が、そこに収容されたシアントナーを該シアン静電潜像上に付与することによりこれを現像してシアン可視像を形成する。
【0099】
次に、マゼンタ現像ユニット40において、帯電手段1が静電潜像担持体(感光体)3の表面を一様に帯電する。次に露光手段2が静電潜像担持体(感光体)3の表面を、形成すべきマゼンタ像と同じ像様に露光を行う。すると、静電潜像担持体(感光体)3上にマゼンタ静電潜像が形成される。次に、現像手段4が、そこに収容されたマゼンタトナーを該マゼンタ静電潜像上に付与することによりこれを現像してマゼンタ可視像を形成する。
【0100】
次に、イエロー現像ユニット50において、帯電手段1が静電潜像担持体(感光体)3の表面を一様に帯電する。次に露光手段2が静電潜像担持体(感光体)3の表面を、形成すべきイエロー像と同じ像様に露光を行う。すると、静電潜像担持体(感光体)3上にイエロー静電潜像が形成される。次に、現像手段4が、そこに収容されたイエロートナーを該イエロー静電潜像上に付与することによりこれを現像してイエロー可視像を形成する。
【0101】
そして、ブラック現像ユニット20、シアン現像ユニット30、マゼンタ現像ユニット40、イエロー現像ユニット50における各静電潜像担持体(感光体)3上に形成されたブラック可視像、シアン可視像、マゼンタ可視像及びイエロー可視像が、第一転写手段60による転写電位の作用により、この順に中間転写体10上に順次転写され積層されて、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローによるフルカラーの転写像が形成される。
【0102】
次に、前記転写像が、第二転写手段70による転写電位の作用により、この順に記録媒体上に一度に転写されて、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローによるフルカラーの転写像が記録媒体上に形成される。なお、このとき、該転写像においては、記録媒体側から、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの順にトナーが積層されている。
【0103】
そして、記録媒体上に形成された前記転写像は、光定着手段80のところまで搬送され、そこで光定着手段80から光の照射を受けて、溶融し、記録媒体上に光定着される。こうして、記録媒体上には前記複合転写像が強固に定着されて、該複合転写像によるフルカラー画像が形成される。
なお、中間転写体10上に残留するトナーは、クリーニング手段90としてのクリーニングブレードによって除去される。
【0104】
本発明のカラー画像形成方法又はカラー画像形成装置によると、充分な定着性及び耐ボイド性が確保された画像を効率良く形成することができる。
【0105】
【実施例】
以下、本発明の実施例及び比較例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
−電子写真用カラートナーの製造−
表3〜7に示す組成の電子写真用カラートナー(マゼンタトナー1〜15、シアントナー1〜9及びイエロートナー1〜9)を、以下のようにして製造した。
表3〜7に示す各組成を、各々ヘンシェルミキサーに投入し、予備混合を行った後、エクストルーダにより混練し、ハンマーミルにて粗粉砕し、次いでジェットミルにて微粉砕して気流分級機により分級を行い、着色微粒子を得た。次いで、疎水性シリカ微粒子(R974 日本エアロジル社製)の0.5質量部を、ヘンシェルミキサーで外添処理し、各電子写真用カラートナー(マゼンタトナー1〜15、シアントナー1〜9及びイエロートナー1〜9)を製造した。
【0106】
なお、前記電子写真用カラートナーの製造において、使用した結着樹脂(結着樹脂1〜6)の100℃における貯蔵弾性率(G’100)、顔料(マゼンタ顔料1〜5、シアン顔料1〜4及びイエロー顔料1〜4)の粒径(一次平均粒径(nm))、並びに、得られたカラートナー(マゼンタトナー1〜15、シアントナー1〜9及びイエロートナー1〜9)の体積平均粒径(D50)を、以下のようにして測定した。
なお、貯蔵弾性率(G’100)の測定結果については、表1に、顔料の粒径(一次平均粒径(nm))については、表2に、各カラートナーの体積平均粒径(D50)については、表3〜表7に、それぞれ示した。
【0107】
<貯蔵弾性率の測定>
粘弾性測定装置(レオメーター)RDAーII型(レオメトリックス社製)を用いて、以下の条件により結着樹脂1〜6の100℃における貯蔵弾性率を測定した。即ち、測定治具としては、測定試料の弾性率が高い場合には直径7.9mm、弾性率が低い場合には直径25mmのパラレルプレートを使用した。測定試料としては、結着樹脂を加熱し、溶融後に直径約8mm、高さ2〜5mmの円柱状試料又は直径約25mm、厚さ2〜3mmの円盤状試料に成型したものを使用した。測定周波数は、6.28ラジアン/秒とし、測定歪は、初期値を0.1%に設定し、自動測定モードにて測定を行った。試料の伸長補正は、自動測定モードにて調整した。測定温度は、25℃より150℃まで毎分1℃の割合で昇温させた。
【0108】
【表1】
【0109】
<顔料の粒径(一次平均粒径)>
使用した着色剤(マゼンタ顔料1〜5、シアン顔料1〜4及びイエロー顔料1〜4)粒径(一次平均粒径)を、「フェレ円相当径」により以下のようにして算出した。
即ち、液体窒素によって凍結したカラートナー粒子を、ミクロトームにより切断しトナー超薄切片を作製し、このトナー超切片について、TEM写真(5万倍)を撮影し、得られたTEM画像をドットアナライザーDA−5000S(王子計測機器社製)に読み込んだ。次に、前記TEM画像から同装置により「フェレ円相当径」を算出した。この作業をカラートナー10粒(着色剤粒子計200個)について行い、その平均値を、一次平均粒径とした。なお、「フェレ円相当径」は、固体粒子径の定義に用いる手法であり、投影粒子を8個所の角度(0、22.5、45、67.5、90、−22.5、−45、−67.5度)から測定した径の平均値として求めた。
【0110】
【表2】
【0111】
<トナーの体積平均粒径(D50)μm>
コールターカウンターTAーII型(コールター社製)測定装置を用い、以下のようにして各カラートナー(マゼンタトナー1〜15、シアントナー1〜9及びイエロートナー1〜9)の体積平均粒径(D50)μmを測定した。即ち、先ず体積平均分布を出力するインターフェイス(日科機社製)及びCXー1パーソナルコンピューター(キャノン(株)製)を接続し、1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液の電解水溶液を調製した。該電解水溶液100〜150ml中に、分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml加え、更に測定試料を0.5〜50mg加えた。試料を懸濁した電解水溶液を、超音波分散器で約1〜3分間分散処理し、前記コールターカウンターTAーII型により、100μmアパチャーを用いて2.00〜50μmの粒子の粒度分布を測定して、体積平均粒径(D50)μmを求めた。
【0112】
−画像の形成−
得られた各カラートナーを一成分系現像剤として用い、図1に概略的に示した構成のGL8300プリンタ(富士通(株))を用いて普通紙(NIP−1500LT、小林記録紙(株)製)上に画像形成を行った。
なお、図1に概略的に示したカラー画像形成装置100における光定着手段80として、フラッシュプリンタPS2160(富士通(株)製)におけるフラッシュ(フラッシュランプ)定着器を用いた。また、該フラッシュ(フラッシュランプ)定着器の発光波形を図2に示した。該フラッシュ(フラッシュランプ)定着器の光エネルギーは3.5J/cm2であった。
【0113】
<定着性評価(テープ剥離試験)>
前記各画像が形成された普通紙上の画像ステータスA濃度を測定した。次いで、普通紙のトナー像上に剥離テープ(商品名「スコッチメディングテープ」(住友3M社製))を粘着させた後、該剥離テープを剥離し、剥離後の普通紙上のステータス濃度を再度測定し、剥離テープを剥離する前の普通紙上の画像印字濃度を100とした場合の、剥離後の普通紙上の画像印字濃度(%)をトナー定着率とし、下記評価基準に従い評価した。尚、ステータス濃度の測定には、分光計(938 Spectrodentitometer(X−Rite社製))を用いた。下記評価基準において、実用レベルは80%以上である。結果を表3〜7に示した。
・定着率が70%未満である場合・・・・・・・・×
・定着率が70%以上80%未満である場合・・・△
・定着率が80%以上である場合・・・・・・・・○
【0114】
<ボイドの評価>
得られた各画像に対し、光学顕微鏡を用いて観察し、下記評価基準により評価した。結果を表3〜7に示した。
・明らかにボイドが発生していると観察される場合・・・×
・標準条件(トナー付着量が0.6mg/cm2)でボイドが少し観察されるが、目視では観察できない場合・・・△
・標準条件(トナー付着量が0.6mg/cm2)でボイドが観察されない場合・・・○
・トナー付着量が0.9mg/cm2以上であっても、ボイドが観察されない場合・・・◎
【0115】
<色調の評価>
前記普通紙上に、前述のようにして形成した画像(0.6±0.1mg/cm2)に対し、定着後の「L」、「a*」、「b*」値を、分光計(938 Spectrodentitometer(X−Rite社製))を用いて測定した。下記数式(1)を満たす場合を「○」と評価した。結果を表3〜7に示した。
【0116】
【数1】
【0117】
【表3】
【0118】
【表4】
【0119】
【表5】
【0120】
【表6】
【0121】
【表7】
【0122】
表3〜5に示す結果より、マゼンタトナーによる画像は、シアントナー及びイエロートナーによる画像に比べ、含まれる結着樹脂として、貯蔵弾性率(100℃)の低い(即ち、粘度の低い)結着樹脂(結着樹脂2、3)を用いた場合に良好な定着性及び耐ボイド性が得られることが判った。
【0123】
表6〜7に示す結果より、代表的なマゼンタ顔料を用いたマゼンタトナー7〜8による画像は、定着性、ボイド性は良好であったが、色調は劣っていた。また、体積平均粒径(D50)μmを、シアントナー7〜シアントナー9及びイエロートナー7〜イエロートナー9における体積平均粒径(D50)と比較して0.5μm以上小径としたマゼンタトナー9〜10では、定着性、耐ボイド性及び色調の総てにおいて良好であった。更に、シアントナー7〜シアントナー9及びイエロートナー7〜イエロートナー9と比較して、マゼンタトナーにおける赤外線吸収剤及びワックスの含有量が多いマゼンタトナー12〜13では、定着性、耐ボイド性、色調の総てにおいて良好であった。更に、マゼンタトナーにおける顔料粒径(一次平均粒径(nm))が、イエロートナーやシアントナーにおける顔料の1.5倍以上であるマゼンタトナー15による画像においては、定着性、耐ボイド性及び色調の総てにおいて良好であった。
【0124】
(実験)
実施例及び比較例で得られた、イエロートナー4、シアントナー4及びマゼンタトナー15を用い、フラッシュエネルギーを変えて定着性及び耐ボイド性の関係を評価したところ、1.5J/cm2では、3層以上重ねた際に定着不良となり、2.0J/cm2では、定着性90%で問題のないレベルであり、5J/cm2では、総ての色の電子写真用カラートナーに、耐ボイド性、定着性共に充分な性能が得られ、7J/cm2では、総ての色の電子写真用カラートナーに、ボイドが若干、観察された。
【0125】
なお、表3〜7においては、赤外線吸収剤(YKR−5010)として、ナフタロシアニン化合物(山本化成社製;最大吸収波長=880nm、色調:緑)を使用した。ワックス1は、日本油脂社製、WEP−5Fを使用した。
【0126】
ここで、本発明の好ましい態様を付記すると、以下の通りである。
(付記1) 結着樹脂を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、前記結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が、前記イエロートナー及びシアントナーに含まれる結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)に対し、(1/1.1)〜(1/10)倍であることを特徴とする電子写真用カラートナー。
(付記2) C.I.pigment Violet19を含む付記1に記載の電子写真用カラートナー。
(付記3) 貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が9.0×103〜4.0×104dyn/cm2である結着樹脂、及びC.I.pigment Violet19を含み、マゼンタトナーとして、貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が4.4×104〜8.0×105dyn/cm2である結着樹脂を含むイエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用されることを特徴とする電子写真用カラートナー。
(付記4) 結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーに含まれる顔料の粒径(一次平均粒径(nm))が、前記イエロートナー及びシアントナーに含有される顔料の粒径(一次平均粒径(nm))の1.5倍以上であることを特徴とする電子写真用カラートナー。
(付記5) 結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーの体積平均粒径(D50)が、前記イエロートナー及びシアントナーの体積平均粒径(D50)より、0.5μm以上小径であることを特徴とする電子写真用カラートナー。
(付記6) 結着樹脂、C.I.pigment Violet19及び赤外線吸収剤を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーにおける赤外線吸収剤の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおける赤外線吸収剤の含有量より多いことを特徴とする電子写真用カラートナー。
(付記7) 結着樹脂、C.I.pigment Violet19及びワックス類を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーにおけるワックス類の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおけるワックス類の含有量より多いことを特徴とする電子写真用カラートナー。
(付記8) 付記1から7のいずれかに記載の電子写真用カラートナーを含有してなることを特徴とする電子写真用カラー現像剤。
(付記9) 結着樹脂を含むマゼンタトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含み、多色画像の形成に用いられ、前記マゼンタトナーにおける結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が、前記イエロートナー及びシアントナーに含まれる結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)に対し、(1/1.1)〜(1/10)倍であることを特徴とする電子写真用カラートナーセット。
(付記10) 貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が9.0×103〜4.0×104dyn/cm2の結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含むマゼンタトナーと、貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が4.4×104〜8.0×105dyn/cm2である結着樹脂を含むイエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含み、多色画像の形成に用いられることを特徴とする電子写真用カラートナーセット。
(付記11) 結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含むマゼンタトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを有し、多色画像の形成に用いられ、前記マゼンタトナーに含有される顔料の粒径(一次平均粒径(nm))が、前記イエロートナー及びシアントナーに含有される顔料の粒径(一次平均粒径(nm))の1.5倍以上であることを特徴とする電子写真用カラートナーセット。
(付記12) 結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含むマゼンタトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含み、多色画像の形成に用いられ、前記マゼンタトナーの体積平均粒径(D50)が、前記イエロートナー及びシアントナーの体積平均粒径(D50)より、0.5μm以上小径であることを特徴とする電子写真用カラートナーセット。
(付記13) 結着樹脂、C.I.pigment Violet19及び赤外線吸収剤を含むマゼンタトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを含み、多色画像の形成に用いられ、前記マゼンタトナーにおける赤外線吸収剤の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおける赤外線吸収剤の含有量より多いことを特徴とする電子写真用カラートナーセット。
(付記14) 結着樹脂、C.I.pigment Violet19及びワックス類を含むマゼンタトナーと、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかとを有し、多色画像の形成に用いられ、前記マゼンタトナーにおけるワックス類の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおけるワックス類の含有量より多いことを特徴とする電子写真用カラートナーセット。
(付記15) 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を付記9に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を光定着させる光定着手段とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
(付記16) 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を付記10に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を光定着させる光定着手段とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
(付記17) 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を付記11に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を光定着させる光定着手段とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
(付記18) 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を付記12に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を光定着させる光定着手段とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
(付記19) 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を付記13に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を光定着させる光定着手段とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
(付記20) 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を付記14に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を光定着させる光定着手段とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
(付記21) 光定着手段による光定着の際の光エネルギーが2〜7J/cm2である付記15から20のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
(付記22) 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を付記9に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を転写材に転写する転写工程と、転写材に転写された転写像を光定着させる光定着工程とを含むことを特徴とするカラー画像形成方法。
(付記23) 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を付記10に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を転写材に転写する転写工程と、転写材に転写された転写像を光定着させる光定着工程とを含むことを特徴とするカラー画像形成方法。
(付記24) 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を付記11に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を転写材に転写する転写工程と、転写材に転写された転写像を光定着させる光定着工程とを含むことを特徴とするカラー画像形成方法。
(付記25) 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を付記12に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を転写材に転写する転写工程と、転写材に転写された転写像を光定着させる光定着工程とを含むことを特徴とするカラー画像形成方法。
(付記26) 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を付記13に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を転写材に転写する転写工程と、転写材に転写された転写像を光定着させる光定着工程とを含むことを特徴とするカラー画像形成方法。
(付記27) 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を付記14に記載の電子写真用カラートナーセットを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を転写材に転写する転写工程と、転写材に転写された転写像を光定着させる光定着工程とを含むことを特徴とするカラー画像形成方法。
(付記28) 光定着工程における光定着の際の光エネルギーが2〜7J/cm2である付記22から27のいずれかに記載のカラー画像形成方法。
【0127】
【発明の効果】
本発明によると、前記要望に応え、従来における前記諸問題を解決することができ、定着性及び耐ボイド性に優れ、高品質な画像を形成可能な電子写真用カラートナー並びにそれを用いた電子写真用カラートナーセット、電子写真用カラートナー現像剤、カラー画像形成方法及びカラー画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明のカラー画像形成装置を用いて実施した本発明のカラー画像形成方法の一例を説明するための概略説明図である。
【図2】図2は、フラッシュ定着器の発光波形を示すグラフである。
【符号の説明】
1 帯電手段
2 露光手段
3 静電潜像担持体(感光体)
4 現像手段
10 中間転写体
20 ブラック現像ユニット
30 シアン現像ユニット
40 マゼンタ現像ユニット
50 イエロー現像ユニット
60 第一転写手段
62 一次転写電圧供給手段
70 第二転写手段
72 二次転写電圧供給手段
80 光定着手段
90 クリーニング手段
Claims (4)
- 結着樹脂を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、前記結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)が、前記イエロートナー及びシアントナーに含まれる結着樹脂の貯蔵弾性率(G’100)(100℃)に対し、(1/1.1)〜(1/10)倍であることを特徴とする電子写真用カラートナー。
- 結着樹脂及びC.I.pigment Violet19を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーの体積平均粒径(D50)が、前記イエロートナー及びシアントナーの体積平均粒径(D50)より、0.5μm以上小径であることを特徴とする電子写真用カラートナー。
- 結着樹脂、C.I.pigment Violet19及び赤外線吸収剤を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーにおける赤外線吸収剤の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおける赤外線吸収剤の含有量より多いことを特徴とする電子写真用カラートナー。
- 結着樹脂、C.I.pigment Violet19及びワックス類を含み、マゼンタトナーとして、イエロートナー及びシアントナーの少なくともいずれかと併用され、該マゼンタトナーにおけるワックス類の含有量が、前記イエロートナー及びシアントナーにおけるワックス類の含有量より多いことを特徴とする電子写真用カラートナー。
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