JP5531645B2 - 静電荷像現像用白色トナー、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及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
AD=(−0.005X+k1 )×(D50/8.5)1/2(1)
k1 =0.57〜0.64 (2)
AD=k2 ×(D50)1/2 (3)
k2 =0.135〜0.158 (4)
X=28°〜38° (5)
D50=3〜10μm (6)
で示される条件を満足することを特徴とする静電荷像現像用トナーが開示されている(例えば、特許文献3参照)。
前記第1白色顔料の比重D1が3.5<D1<6.0の関係を満たし、且つ前記第2白色顔料の比重D2が0.3<D2<1.0の関係を満たし、
前記第1白色顔料及び前記第2白色顔料の総含有量が20質量%以上50質量%以下であり、
前記離型剤が金属塩を含有する、静電荷像現像用白色トナーである。
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。
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。
静電荷像現像用カラートナーによるカラー画像を、前記被転写体に形成する第2画像形成手段と、
を備える画像形成装置である。
本実施形態に係る静電荷像現像用白色トナー(以下、単に「白色トナー」と称することがある)は、結着樹脂と、第1白色顔料及び第2白色顔料と、離型剤と、を含み、前記第1白色顔料の比重D1が3.5<D1<6.0の関係を満たし、且つ前記第2白色顔料の比重D2が0.3<D2<1.2の関係を満たし、前記第1白色顔料及び前記第2白色顔料の総含有量が20質量%以上50質量%以下であり、前記離型剤が金属塩を含有する静電荷像現像用白色トナーである。
本実施形態においては離型剤が金属塩を含有するため、トナーが乳化凝集法等の湿式製法により製造された際、離型剤がトナーの表面付近に存在しやすくなる。離型剤がトナーの表面付近に存在することで、トナー画像を定着する際にトナー画像表面に離型剤が染み出しやすくなり、トナー画像表面が離型剤で保護される。その結果として、トナー画像の保存性が向上する。
この白色トナー画像における白色の着色力や隠蔽力は、白色顔料と結着樹脂との屈折率差を利用して光を散乱させるという原理に基づくものであり、本質的に光の透過を遮断するものではないことから、例えば、実用上充分な隠蔽性を確保し良好な発色のカラー画像を得るためには、結着樹脂に対して白色顔料を多く添加する、又は、白色トナー画像を厚く形成することがある。
このため、この白色トナーよるトナー画像(その定着画像)は、折り曲げ強度が低くなってしまう傾向にある。
これは、白色トナー画像(その定着画像)では、使用される白色顔料が一般的には無機系の材料(例えば酸化チタンや酸化亜鉛、硫化亜鉛等)等が用いられていることから、白色顔料の比重が結着樹脂よりも大きいため画像中の白色顔料の分散性が悪くなり、局所的に集まることによって、折り曲げ強度が低くなってしまうと考えられるためである。
この理由は定かではないが、比較的、着色力・遮蔽力が高い傾向にある比重が大きい第1白色顔料と共に、これよりも比重が小さい第2白色顔料を併用することで、白色トナー画像の定着時において、比重の大きい第1白色顔料が局所的に集合しようとする現象を、比重の小さい第2白色顔料が阻害し、第1白色顔料の分散性が良好となり、結果、白色顔料全体がバラツキなく分散された状態で白色トナー画像が定着されるためであると考えられる。
また、上記推定理由から、本実施形態に係る白色トナーでは、折り曲げ強度以外にも、画像の割れ(画像ひび)や剥がれなどの画像定着性や機械的強度も良好になると考えられる。
本実施形態に係る白色トナーは、具体的には、例えば、結着樹脂、白色顔料、離型剤、及び必要に応じてその他添加剤を含む白色トナー粒子と、必要に応じて外添剤と、で構成される。
白色顔料は、第1白色顔料と、第2白色顔料と、の少なくとも2種が併用される。
第1白色顔料は、比重D1が3.5<D1<6.0の関係、望ましくは3.5<D1<5.0の関係、より望ましくは3.5<D1<4.5の関係を満たす白色顔料である。
第1白色顔料の比重D1が3.5以下であると、第2白色顔料の比重D2との差が小さくなり、第2白色顔料による第1白色顔料の局所的な集合が阻害され、白色顔料全体が白色トナー画像にバラツキ無く分散された状態になる効果が得られないことがある。また、第1白色顔料の比重D1が6.0以上であると、第1白色顔料の比重が大きすぎるため第1白色顔料と比較して比重の小さな第2白色顔料を併用しても第2白色顔料による第1白色顔料の局所的な集合を阻害し、白色顔料全体が白色トナー画像にバラツキ無く分散された状態になる効果が得られないことがある。
第1白色顔料の比重が上記範囲を満たすことで、第1白色顔料と第2白色顔料との比重差が確保され、第2白色顔料による第1白色顔料の局所的な集合が阻害され、白色顔料全体が白色トナー画像にバラツキ無く分散された状態になると考えられる。
一方、第2白色顔料は、比重D2が0.3<D2<1.2の関係、望ましくは0.3<D2<1.0の関係、より望ましくは0.3<D2<0.8の関係を満たす白色顔料である。
第2白色顔料の比重D2が0.3以下であると、第2白色顔料の比重が小さすぎて第2白色顔料が偏在しやすくなることがある。第2白色顔料の比重D2が1.2以上であると、第2白色顔料の比重が結着樹脂の比重よりも大きくなり、白色顔料の分散性が低下することがある。
第2白色顔料の比重が上記範囲を満たすことで、第1白色顔料と第2白色顔料との比重差が確保され、第2白色顔料自体の偏在化が抑制され、第2白色顔料による第1白色顔料の局所的な集合が阻害され、白色顔料全体が白色トナー画像にバラツキ無く分散された状態になると考えられる。
本実施形態においては、第1白色顔料の含有量は、第2白色顔料の含有量よりも多いことが望ましい。これにより、着色力・遮蔽力が高い白色トナー画像が得られる。
また、第1白色顔料の含有量は、10質量%以上30質量%以下(望ましくは15質量%以上30質量%以下、より望ましくは20質量%以上30質量%以下)から選択することがよい。第1白色顔料の含有量が10質量%以上であれば、十分な隠蔽性が得られる。また、第1白色顔料の含有量が30質量%以下であれば、第1白色顔料の分散性を維持するために第2白色顔料の添加量を増やす必要がなく、トナー中に含まれる結着樹脂の割合が低下することによる定着画像強度の悪化が生じにくい。
一方、第2白色顔料の含有量は、10質量%以上30質量%以下(望ましくは10質量%以上25質量%以下、より望ましくは10質量%以上20質量%以下)から選択することがよい。第2白色顔料の含有量が10質量%以上であれば、第2白色顔料の十分な分散性が維持される。第2白色顔料の含有量が30質量%以下であれば、十分な隠蔽性が得られる。そのため、隠蔽性を維持するために第1白色顔料の添加量を増やす必要がなく、トナー中に含まれる結着樹脂の割合が低下することによる定着画像強度の悪化が生じにくい。
ルシャトリエ比重瓶を用い、JIS−K−0061の5−2−1に準拠して、比重を下記の作業にて測定した。
(1)ルシャトリエ比重瓶に250mlのエチルアルコールを入れ、メニスカスが目盛の位置にくるように調整する。
(2)比重瓶を恒温水槽に浸し、液温が20.0±0.2℃になったときに、メニスカスの位置を比重瓶の目盛で正確に読み取る(精度0.0025ml)。
(3)試料を100g量り取る。
(4)量り取った試料を比重瓶に入れ泡を除く。
(5)比重瓶を恒温槽に浸し、液温が20.0±0.2℃になったときに、メニスカスの位置を比重瓶の目盛で正確に読み取る(精度0.0025ml)。
(6)次式により比重を算出する。
・式: D=W/(L2−L1)
・式: S=D/0.9982
式中、Dは試料の密度(g/cm3、20℃)、Sは試料の比重(20℃)、Wは試料の見かけの質量(g)、L1は試料を比重瓶に入れる前のメニスカスの読み値(ml、20℃)、L2は試料を比重瓶に入れた後のメニスカスの読み値(ml、20℃)、0.9982は20℃における水の密度(g/cm3)である。
この中空構造を有する顔料としては、中空無機顔料(例えば、中空シリカ、中空酸化チタン、中空炭酸カルシウム、中空酸化亜鉛、酸化亜鉛チューブ粒子等)、中空有機粒子(スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン/アクリル樹脂、スチレン/アクリル酸エステル/アクリル酸樹脂、スチレン/ブタジエン樹脂、スチレン/メタクリル酸メチル/ブタジエン樹脂、エチレン/酢酸ビニル樹脂、アクリル/酢酸ビニル樹脂、アクリル/マレイン酸樹脂等)が挙げられる。これらの中でも、中空無機粒子(特に中空シリカ)は、着色力・遮蔽力が高いという利点があり、中空樹脂粒子は、圧力(例えば定着等による圧力)が加わると扁平形状となり易く、得られる白色トナー画像の光沢性が向上する。
なお、体積平均粒径の測定は、レーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700:堀場製作所製)を用いて測定を行う。測定法としては、分散液となっている状態の試料を固形分で2gになるように調整し、これにイオン交換水を添加して、40mlにする。これをセルに適当な濃度になるまで投入し、2分待って、セル内の濃度が安定になったところで測定する。得られたチャンネルごとの体積平均粒径を小さい方から累積し、累積50%になったところを体積平均粒径とする。
結着樹脂としては、非晶性樹脂が挙げられ、非晶性樹脂と結晶性樹脂を併用してもよい。
非晶性樹脂は、白色トナー粒子を構成する成分のうち、50質量%以上80質量%以下の範囲で用いることがよく、結晶性樹脂を併用する場合、結晶性樹脂は、白色トナー粒子を構成する成分のうち、5質量%以上30質量%以下の範囲で用いることがよい。
具体的には、昇温速度10℃/minで測定した際の吸熱ピークの半値幅が6℃以内であることを意味する。一方、半値幅が6℃を超える樹脂や、明確な吸熱ピークが認められない樹脂は、非晶性樹脂を意味するが、本実施形態において用いられる非晶性樹脂としては、明確な吸熱ピークが認められない樹脂を用いることがよい。
なお、ポリエステル樹脂として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。
結晶性樹脂の融解温度とは、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求められた値をいう。また結晶性樹脂は複数の融解ピークを示す場合があるが、本実施形態においては、最大のピークをもって融解温度とみなす。
この重量平均分子量は、THF可溶物を、東ソー製GPC・HLC−8120、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作製した分子量校正曲線を使用して分子量を算出したものである。
なお、上記非晶性樹脂のガラス転移温度は、前記の示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
非晶性樹脂の軟化点の測定はフローテスター(島津社製: CFT−500C)、 予熱: 80℃/300sec, プランジャー圧力: 0.980665MPa, ダイサイズ: 1mmφ×1mm, 昇温速度: 3.0℃/min の条件下における溶融開始温度と溶融終了温度との中間温度を指す。
離型剤は、白色トナー粒子を構成する成分のうち、1質量%以上10質量%以下の範囲で用いてもよく、より望ましくは2質量%以上8質量%以下の範囲である。
主体極大ピークの測定には、例えばパーキンエルマー社製のDSC−7を用いる。この装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融解温度を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行う。
金属塩の具体例としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸等の酸類、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸、芳香族酸の金属塩、ナトリウムフェノレート等のフェノール類の金属塩、アミノ酸の金属塩、トリエタノールアミン塩酸塩、アニリン塩酸塩等の脂肪族、芳香族アミン類の無機酸塩類、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、高塩基性ポリ塩化アルミニウム(BAC)、ポリ水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムが望ましく、塩化ナトリウムがさらに望ましい。
まず、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、例えばLEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)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。更に、この観察用サンプルを四酸化ルテニウム雰囲気下となっているデシケーター内に放置し、染色を行う。染色の判断は、同時に放置したテープの染色具合により判断される。この様にして染色された観察サンプルをTEMにより倍率5000倍で観察する。
なお、トナーサンプルは四酸化ルテニウムで染色されているため、結着樹脂の領域(離型剤ドメイン以外の領域)や離型剤の領域(離型剤ドメイン)が、染色の濃淡の違いや形状から判別される。トナー内部の棒状、塊状に存在し、より白いコントラストの部分を離型剤ドメインと判断する。
次に、離型剤ドメイン中のナトリウムについては、観察用サンプルを電子顕微鏡S4100に取り付けたエネルギー分散型X線分析装置EMAX model6923H(HORIBA社製)を用いて加速電圧20kVでマッピングし、離型剤ドメイン中のナトリウム量を測定する。
その他添加剤としては、内添剤、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分が挙げられる。
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、又はこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
無機粒子としては、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、あるいはこれらの表面を疎水化処理した粒子等、公知の無機粒子が挙げられる。これら無機粒子は、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よい。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられ、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。
白色トナー粒子の体積平均粒径は4μm以上9μm以下の範囲であることが望ましい。
なお、体積平均粒径の測定は、コールターマルチサイザー(コールター社製)を用いて、50μmのアパーチャー径で行う。この際、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒以上分散させた後に行う。
トナーの形状は、球状トナーが現像性、転写性の点では有利であるが、クリーニング性の面では不定形に比べ劣ることがある。トナーが上記範囲の形状であることにより、転写効率、画像の緻密性が向上し、高画質な画像形成が行われ、また、感光体表面のクリーニング性が高まる。
上記形状係数SF1は、120以上138以下の範囲であることがより望ましい。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(1)
上記式(1)中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナー粒子の投影面積を各々示す。
例えば樹脂粒子分散液の作製は、水系媒体と結着樹脂とを混合した溶液に、分散機により剪断力を与えることにより行ってもよい。その際、加熱して樹脂成分の粘性を下げて粒子を形成してもよい。また分散した樹脂粒子の安定化のため、分散剤を使用してもよい。さらに、樹脂が油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば、該樹脂をそれらの溶剤に解かして水中に分散剤や高分子電解質と共に粒子分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、樹脂粒子分散液が作製される。
また、乳化工程に使用される分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機塩;等が挙げられる。
体積平均粒径が100nm未満では、使用される結着樹脂の特性にも影響されるが、一般的に離型剤成分がトナー中に取り込まれにくくなる。また、500nmを超える場合には、トナー中の離型剤の分散状態が不充分となる場合がある。
前記凝集工程においては、樹脂粒子の分散液、白色顔料分散液、離型剤分散液等を混合して混合液とし、樹脂粒子のガラス転移温度以下の温度で加熱して凝集させ、凝集粒子を形成する。凝集粒子の形成は、攪拌下、混合液のpHを酸性にすることによってなされる場合が多い。pHとしては、2以上7以下の範囲が望ましく、この際、凝集剤を使用することも有効である。
なお、凝集工程において、離型剤分散液は、樹脂粒子分散液等の各種分散液とともに一度に添加・混合してもよいし、複数回に分割して添加しても良い。
本実施形態においては、アルミニウムを含む4価の無機金属塩の重合体を用いることが、狭い粒度分布を得るためには望ましい。
融合工程においては、前記凝集工程に準じた攪拌条件下で、凝集粒子の懸濁液のpHを3以上9以下の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、前記樹脂のガラス転移温度以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。また、前記樹脂で被覆した場合には、該樹脂も融合しコア凝集粒子を被覆する。前記加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5時間以上10時間以下程度行えばよい。
融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナー粒子とされる。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係る白色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、本実施形態に係る白色トナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該白色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。
キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には10μm以上500μm以下であり、30μm以上100μm以下であってもよい。
本実施形態に係る画像形成装置は、本実施形態に係る白色トナーによる白色トナー画像を、被転写体に形成する第1画像形成手段と、静電荷像現像用カラートナーによるカラー画像を、被転写体に形成する第2画像形成手段と、を備える。
本実施形態に係る画像形成装置は、これらの第1及び第2画像形成手段として、それぞれ、例えば、潜像保持体と、前記潜像保持体に形成された静電荷像をトナーによりトナー画像として現像する現像手段と、前記潜像保持体に形成されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、必要に応じて前記潜像保持体の転写残留成分をクリーニングするクリーニング手段等のその他の手段と、を備え、被転写体に転写されたトナー画像(白色トナー画像及びカラー画像)を定着する定着手段を備える。無論、第1及び第2画像形成手段は、例えば、像保持体や、転写手段等を共用した構成としてもよい。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。本実施形態に係る画像形成装置は、潜像保持体としての感光体が複数、即ち画像形成ユニット(画像形成手段)が複数設けられたタンデム型の構成に係るものである。
ここで、各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50K、50Wは、収容されている現像剤中のトナーの色を除き同様の構成を有しているため、ここではイエロー画像を形成する画像形成ユニット50Yについて代表して説明する。尚、画像形成ユニット50Yと同様の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、白色(W)を付した参照符号を付すことにより、各画像形成ユニット50M、50C、50K、50Wの説明を省略する。本実施形態においては、画像形成ユニット50Wに収容されている現像剤中のトナー(白色トナー)として本実施形態に係る白色トナーが用いられる。
・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エチレンオキシド付加物: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、
得られたポリエステル樹脂(1)のガラス転移温度を、前述の測定方法により示差走査熱量系(DSC)を用いて測定したところ、65℃であった。得られたポリエステル樹脂(1)の分子量を前述の測定方法によりGPCを用いて測定したところ、重量平均分子量(Mw)は12,000であり、数平均分子量は4,000であった。
・ポリエステル樹脂(1)(Mw:12,000):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
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:114部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物:84部
・テレフタル酸ジメチルエステル:75部
・ドデセニルコハク酸:19.5部
・トリメリット酸:7.5部
得られたポリエステル樹脂(2)のガラス転移温度は57℃、酸価は15.0mgKOH/g、重量平均分子量は58,000、数平均分子量は5,600であった。
ポリエステル樹脂(1)の代わりにポリエステル樹脂(2)を用いた以外は、ポリエステル樹脂分散液(1)と同様にしてポリエステル樹脂分散液(2)(固形分濃度:30%)を調整した。分散液中の樹脂粒子の体積平均粒径は160nmであった。
−白色顔料分散液(A1)の調製−
・ルチル型酸化チタン(CR−60−2:石原産業(株)製):210部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):10部
・イオン交換水:480部
以上の成分を混合して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて30分間攪拌し、その後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006:スギノマシン社製)にて1時間分散処理して体積平均粒径が210nmである白色顔料が分散された白色顔料分散剤(固形分濃度:30%)を調製した。
・アナタース型酸化チタン(A−220:石原産業(株)製):210部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):10部
・イオン交換水:480部
以上の成分を混合して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて30分間攪拌し、その後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006:スギノマシン社製)にて1時間分散処理して体積平均粒径が160nmである白色顔料が分散された白色顔料分散剤(固形分濃度:30%)を調製した。
・酸化亜鉛(特1号酸化亜鉛:ハクスイテック(株)製):210部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):10部
・イオン交換水:480部
以上の成分を混合して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて30分間攪拌し、その後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006:スギノマシン社製)にて1時間分散処理して体積平均粒径が330nmである白色顔料が分散された白色顔料分散剤(固形分濃度:30%)を調製した。
・チタン酸カリウム(ティスモD:大塚化学(株)製):210部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):10部
・イオン交換水:480部
以上の成分を混合して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて30分間攪拌し、その後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006:スギノマシン社製)にて1時間分散処理して体積平均粒径が450nmである白色顔料が分散された白色顔料分散剤(固形分濃度:30%)を調製した。
・鉛白(DR−46000 クレムニッツ ホワイト:Dr.KREMER製):210部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):10部
・イオン交換水:480部
以上の成分を混合して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて30分間攪拌し、その後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006:スギノマシン社製)にて1時間分散処理して体積平均粒径が500nmである白色顔料が分散された白色顔料分散剤(固形分濃度:30%)を調製した。
−白色顔料分散液(B1)の調製−
・中空シリカ(シリナックス:日鉄鉱業(株)製):210部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):10部
・イオン交換水:480部
以上の成分を混合して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて30分間攪拌し、その後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006:スギノマシン社製)にて1時間分散処理して体積平均粒径が 100nmである白色顔料が分散された白色顔料分散剤(固形分濃度:30%)を調製した。
・中空架橋スチレン/アクリル樹脂粒子(SX866(A):JSR(株)製):210部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):10部
・イオン交換水:480部
以上の成分を混合して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて30分間攪拌し、その後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006:スギノマシン社製)にて1時間分散処理して体積平均粒径が300nmである白色顔料が分散された白色顔料分散剤(固形分濃度:30%)を調製した。
カルボキシル化スチレン・ブタジエン共重合体樹脂粒子(LX407BP:日本ゼオン(株)製)を用いた。体積平均粒径は400nm、固形分濃度は50%であった。
・シリカ(SP−03F:扶桑化学工業(株)製):210部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):10部
・イオン交換水:480部
以上の成分を混合して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて30分間攪拌し、その後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006:スギノマシン社製)にて1時間分散処理して体積平均粒径が300nmである白色顔料が分散された白色顔料分散剤(固形分濃度:30%)を調製した。
・中空架橋スチレン/アクリル樹脂粒子(SX8782(P):JSR(株)製):210部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):10部
・イオン交換水:480部
以上の成分を混合して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて30分間攪拌し、その後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006:スギノマシン社製)にて1時間分散処理して体積平均粒径が1100nmである白色顔料が分散された白色顔料分散剤(固形分濃度:30%)を調製した。
・エチレンメラミンビス樹脂粒子(Shigenox OWP:ハッコールケミカル(株)製):210部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):10部
・イオン交換水:480部
以上の成分を混合して、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて30分間攪拌し、その後、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006:スギノマシン社製)にて1時間分散処理して体積平均粒径が500nmである白色顔料が分散された白色顔料分散剤(固形分濃度:30%)を調製した。
・ポリエチレンワックス(東洋ペトロライト株式会社製、PW655、融解温度:97℃):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
・塩化ナトリウム(和光純薬(株)製):5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。その後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社)で360分間分散処理をして、体積平均粒径が0.23μmである離型剤を分散させてなる離型剤粒子分散液C1(固形分濃度:20%)を調製した。
塩化ナトリウムを1.8部にした以外は離型剤粒子分散液C1と同様にして、離型剤粒子分散液C2を調製した。
塩化ナトリウムを7.8部にした以外は離型剤粒子分散液C1と同様にして、離型剤粒子分散液C3を調製した。
塩化ナトリウムを1.3部にした以外は離型剤粒子分散液C1と同様にして、離型剤粒子分散液C4を調製した。
塩化ナトリウムを11.8部にした以外は離型剤粒子分散液C1と同様にして、離型剤粒子分散液C5を調製した。
塩化ナトリウムの代わりに塩化カルシウム 二水和物(和光純薬(株)製)6.0部にした以外は離型剤粒子分散液C1と同様にして、離型剤粒子分散液C6を調製した。
塩化ナトリウムの代わりに塩化アルミニウム 六水和物(和光純薬(株)製)10.0部にした以外は離型剤粒子分散液C1と同様にして、離型剤粒子分散液C7を調製した。
金属塩を添加しない以外は離型剤粒子分散液C1と同様にして、離型剤粒子分散液C8を調製した。
・イオン交換水: 450部
・ポリエステル樹脂分散液(1): 205部
・ポリエステル樹脂分散液(2): 205部
・離型剤粒子分散液C1: 100部
・アニオン性界面活性剤: 2.8部
(第一工業製薬(株):ネオゲンRK、20%)
上記の成分を、温度計、pH計、攪拌機、を具備した3リットルの反応容器に入れ、外部からマントルヒーターで温度制御しながら、温度30℃、攪拌回転数150rpmにて、30分間保持した。
・白色顔料分散液(A1): 275部(トナー粒子中25%相当)
・白色顔料分散液(B1): 165部(トナー粒子中15%相当)
その後、5%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを9.0にした。その後、昇温速度を0.05℃/分にして90℃まで昇温し、90℃で3時間保持した後、冷却し、ろ過し、これを更にイオン交換水にて再分散し、ろ過し、ろ液の電気伝導度が20μS/cm以下となるまで繰り返し洗浄を行った後、40℃のオーブン中で5時間真空乾燥して、白色トナー粒子を得た。
・フェライト粒子(パウダーテック社製、体積平均粒径35μm):100部
・トルエン:14部
・パーフルオロオクチルエチルアクリレート/メチルメタクリレート共重合体(共重合比=40:60、重量平均分子量Mw=5万):0.8部
・カーボンブラック(VXC−72;キャボット社製):0.06部
・架橋メラミン樹脂粒子(数平均粒子径;0.3μm):0.15部
上記成分のうち、フェライト粒子を除く成分を10分間スターラーで分散し、被膜形成用液を調製し、この被膜形成用液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、60℃で30分間攪拌した後、減圧してトルエンを留去して、フェライト粒子表面に樹脂被膜を形成して、キャリアを製造した。
白色顔料分散液(A1)を白色顔料分散液(A2)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(A1)を白色顔料分散液(A3)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(B1)を白色顔料分散液(B2)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(B1)を白色顔料分散液(B3)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
離型剤分散液(C1)を離型剤分散液(C6)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
離型剤分散液(C1)を離型剤分散液(C7)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
離型剤分散液(C1)を離型剤分散液(C2)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
離型剤分散液(C1)を離型剤分散液(C3)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(A1)の添加量を110部(トナー粒子中10%相当)、白色顔料分散液(B1)の添加量を110部(トナー粒子中10%相当)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(A1)の添加量を330部(トナー粒子中30%相当)、白色顔料分散液(B1)の添加量を220部(トナー粒子中20%相当)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
離型剤分散液(C1)を離型剤分散液(C4)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
離型剤分散液(C1)を離型剤分散液(C5)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(A1)を白色顔料分散液(A4)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(A1)を白色顔料分散液(A5)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(B1)を白色顔料分散液(B4)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(B1)を白色顔料分散液(B5)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(B1)を白色顔料分散液(B6)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(A1)の添加量を110部(トナー粒子中10%相当)、白色顔料分散液(B1)の添加量を55部(トナー粒子中5%相当)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
白色顔料分散液(A1)の添加量を440部(トナー粒子中40%相当)、白色顔料分散液(B1)の添加量を220部(トナー粒子中20%相当)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
離型剤分散液(C1)を白色顔料分散液(C8)に変更した以外は、実施例1と同様にして白色トナーを作製し、これを用いて現像剤を作製した。
得られた白色トナーを用いた現像剤を、富士ゼロックス社製複写機DocuCenterColor f450改造機(4連タンデムに白色画像形成用画像ユニットを追加するように改造)に装着し、23℃、55%RHの環境下で紙上のトナー重量が0.7mg/cm2になるように調整し、富士ゼロックス製J紙又はOHP上に画像を形成した。
なお、画像は、白色(画像濃度カバレッジ100%)の評価用画像(30mm×40mmのベタ画像)を出力し、定着温度を160℃に設定して、隠蔽性、折り曲げ強度(定着性)、画像ひび(機械強度)、画像保存性について評価した。結果を表2に示す。
OHPフィルムのベタ画像部分を、白黒模様が印刷された1mm厚のカードの上に重ね、画像の隠蔽性を目視により観察し、以下の基準で評価した。
◎:カードの白黒模様がほぼ完全に隠れている。
○:カードの白黒模様がうっすらと透けて見える。実用上問題ないレベル。
△:カードの白黒模様が透けて見える。
×:カードの白黒模様がはっきりと透けて見える。
ベタ画像部分の画像面を一定荷重の重りを用いて折り曲げ、折れ目部分をガーゼで擦り、その擦りによって生じた画像欠損度合いを目視により観察し、以下の基準で評価した。
G2:ガーゼで擦ると、折り曲げ部分とその周辺が、幅広い白筋となって画像欠損する。
G3:ガーゼで擦ると、折り曲げ部分が白筋となって画像欠損し、その周辺部分もひび割れ等が発生する。
G4:ガーゼで擦ると、折り曲げ部分だけに極細い白筋の画像欠損のみが生じる。実用上問題ないレベル。
G5:ガーゼで擦っても、画像欠損がほとんどなく、折り曲げた履歴が分かる程度。
ベタ画像部分を、半径が異なる5種類の金属ロール(半径=40mm、30mm、20mm、10mm、5mm)を用いて、直径が大きいものから小さいものへと順次巻きつけ、ひび割れの有無を目視により観察し、ひび割れが発生しない最小半径を調べ、以下の基準で評価した。
○:ひび割れが発生しない金属ロールの最小半径が10mm未満
△:ひび割れが発生しない金属ロールの最小半径が10mm以上30mm未満
×:ひび割れが発生しない金属ロールの最小半径が30mm以上
得られた白色トナーを用いた現像剤を、富士ゼロックス社製複写機DocuCenterColor f450改造機(4連タンデムに白色画像形成用画像ユニットを追加するように改造)に装着し、23℃、55%RHの環境下で紙上のトナー載り量が0.7mg/cm2のベタ画像(18cm×27cm)を2枚形成した。ソリッド画像を形成した記録紙を画像同士が接触するように重ね、垂直荷重100g/cm2をかけて55℃の環境下で28日放置した後、画像の付着による画像欠陥を評価した。
◎:良好。
○:良好(大きな欠陥なし)。
△:実用上問題ないが、画像欠陥が認められる。
×:画像欠陥多く実用に耐えないレベル。
12 駆動ロール
13 支持ロール
14 バイアスロール
15 クリーニング装置
16 ベルトクリーナ
17 一次転写ロール
18 帯電ロール
19 露光装置
20 現像装置
34 二次転写ロール
35 定着器
40 トナーカートリッジ
50 画像形成ユニット
Claims (9)
- 結着樹脂と、第1白色顔料及び第2白色顔料と、離型剤と、を含み、
前記第1白色顔料の比重D1が3.5<D1<6.0の関係を満たし、且つ前記第2白色顔料の比重D2が0.3<D2<1.0の関係を満たし、
前記第1白色顔料及び前記第2白色顔料の総含有量が20質量%以上50質量%以下であり、
前記離型剤が金属塩を含有する、静電荷像現像用白色トナー。 - 前記金属塩が、第I族元素又は第II族元素を含む金属塩である請求項1に記載の静電荷像現像用白色トナー。
- 前記離型剤に含有される前記金属塩の含有量が、0.1atom%以上1.5atom%以下である請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用白色トナー。
- 前記第1白色顔料の含有量が前記第2白色顔料の含有量よりも多い請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナー。
- 前記第2白色顔料が、中空構造を有する顔料である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナー。
- 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーを少なくとも含む静電荷像現像剤。
- 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーを収納し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。 - 請求項6に記載の静電荷像現像剤を収納し、潜像保持体上に形成された静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成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。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像用白色トナーによる白色トナー画像を、被転写体に形成する第1画像形成手段と、
静電荷像現像用カラートナーによるカラー画像を、前記被転写体に形成する第2画像形成手段と、
を備える画像形成装置。
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