JP6946882B2 - 画像形成方法 - Google Patents
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Description
本発明の画像形成方法においては、白色トナーと、白色以外の有色トナー(以下、単に「有色トナー」とも称する)と、を用いる。また、白色トナーの90℃における貯蔵弾性率G1’と、白色以外の有色トナーの90℃における貯蔵弾性率G2’と、が上記の関係式(1)および(2)を満たす。ここで、貯蔵弾性率は、材料の硬さの指標となり、値が小さいほど軟らかい材料であることを示す。また、90℃での貯蔵弾性率を規定する理由は、本発明者の鋭意研究により、90℃という温度が、トナーに用いられる結着樹脂の熱特性の観点から最も意味のある温度であることを見出したからである。白色トナーの90℃における貯蔵弾性率G1’は、有色トナーの90℃における貯蔵弾性率G2’よりも大きい(すなわち、上記の関係式(2)を満たす)ことは、形成された白色トナー層が、有色トナー層よりも定着時の溶融粘度が高いことを意味し、白色トナー像への有色トナー像のコンタミネーションを防止する効果が期待できる。G1’がG2’と同じ値であるか、またはG2’より小さい場合は、白色トナー像への有色トナー像のコンタミネーションを防止する効果が期待できない。
本発明において、白色以外の有色トナーは、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、およびブラックトナーからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。本発明に係る有色トナーは、第2の結着樹脂および第2の着色剤を必須に含み、また、必要に応じて、例えば離型剤、荷電制御剤などの内添剤や、外添剤を含んでもよい。
有色トナーが有する第2の結着樹脂は、ビニル樹脂とハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂とを含む。
ビニル樹脂としては、ビニル化合物を重合したものであれば特に制限されないが、例えば、アクリル酸エステル樹脂、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ビニル樹脂の製造方法は、特に制限されず、上記単量体の重合に通常用いられる過酸化物、過硫酸塩、過硫化物、アゾ化合物などの任意の重合開始剤を用い、塊状重合、溶液重合、乳化重合法、ミニエマルション法、分散重合法など公知の重合手法により重合を行う方法が挙げられる。また、分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては特に限定されるものではなく、例えばアルキルメルカプタン、メルカプト脂肪酸エステルなどを挙げることができる。
第2の結着樹脂は、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を含む。ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂は、結晶性ポリエステル重合セグメントと、ポリエステル樹脂以外の非晶性重合セグメントとが化学的に結合した樹脂である。
結晶性ポリエステル重合セグメントは、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸成分)と、2価以上のアルコール(多価アルコール成分)との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂に由来する部分であって、トナーの示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する重合セグメントをいう。明確な吸熱ピークとは、具体的には、実施例に記載の示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/minで測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。
ポリエステル樹脂以外の非晶性重合セグメント(本明細書中、単に「非晶性重合セグメント」とも称する場合がある)は、非晶性樹脂とハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂との親和性を制御する重合セグメントである。
本発明に係る結着樹脂に含まれるハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の製造方法は、上記結晶性ポリエステル重合セグメントと、非晶性重合セグメントと、を化学結合させた構造の重合体を形成することが可能な方法であれば、特に制限されるものではない。ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の具体的な製造方法としては、例えば、以下に示す方法が挙げられる。
(2)結晶性ポリエステル重合セグメントと非晶性重合セグメントとをそれぞれ形成しておき、これらを結合させてハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を製造する方法
(3)結晶性ポリエステル重合セグメントを予め形成しておき、当該結晶性ポリエステル重合セグメントの存在下で非晶性重合セグメントを形成する重合反応を行ってハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を製造する方法。
ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、十分な低温定着性および優れた耐熱保管性を得るという観点から、5,000〜100,000の範囲内であることが好ましく、7,000〜50,000の範囲内であることがより好ましい。上記重量平均分子量(Mw)が5,000以上であれば、トナー同士の融着による画像不良を効果的に抑制することができる。一方、100,000以下であれば、低温定着性をより向上させることができる。当該樹脂の数平均分子量(Mn)は、1,500〜25,000であることが低温定着性等の観点から好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂は、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸成分)と、2価以上のアルコール(多価アルコール成分)との重縮合反応によって得られるポリエステル樹脂であって、DSCにおいて、明確な吸熱ピークが認められないポリエステル樹脂をいう。
非晶性ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステル重合セグメントと、スチレン由来の構成単位を有するビニル重合セグメントと、が化学的に結合したハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。より詳細には、非晶性ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステル重合セグメントと、スチレン由来の構成単位を有するビニル重合セグメントと、が化学的に結合したグラフト共重合体構造を有するハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。かようなハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を含むことにより、トナー製造時にビニル樹脂との適度な相溶を起こすため、トナーの耐破砕性が向上する。
(2)非晶性ポリエステル重合セグメントおよびビニル重合セグメントをそれぞれ形成しておき、これらを結合させてハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を製造する方法
(3)非晶性ポリエステル重合セグメントをあらかじめ重合しておき、当該非晶性ポリエステル重合セグメントの存在下でビニル重合セグメントを形成する重合反応を行ってハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を製造する方法。
非晶性ポリエステル樹脂(ハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂)の重量平均分子量(Mw)は、特に制限されないが、5,000〜100,000の範囲であることが好ましく、5,000〜50,000の範囲であることがより好ましい。上記重量平均分子量(Mw)が5,000以上であれば、トナーの耐熱保管性を向上させることができ、100,000以下であれば、低温定着性をより向上させることができる。また、非晶性ポリエステル樹脂(ハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂)の数平均分子量(Mn)は、特に制限されないが、1,500〜25,000の範囲であることが好ましい。
本発明に係る有色トナーに用いられる第2の着色剤としては、下記に例示するような有機または無機の各種、各色の顔料を使用することができる。
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレンワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスのような炭化水素系ワックス類、カルナウバワックス、ペンタエリスリトールベヘン酸エステル、ベヘン酸ベヘニル、クエン酸ベヘニル、ステアリン酸ステアリルなどのエステルワックス類などが挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
荷電制御剤としては、水系媒体中に分散することができる公知の種々の化合物を用いることができ、具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体などが挙げられる。
外添剤としては、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化チタン粒子などの無機酸化物粒子や、ステアリン酸アルミニウム粒子、ステアリン酸亜鉛粒子などの無機ステアリン酸化合物粒子、あるいは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物粒子などの無機粒子が挙げられる。これらは単独でも、または2種以上を組み合わせても用いることができる。
本発明において、白色トナーは、第1の結着樹脂および第1の着色剤を含有し、必要に応じて、例えば、離型剤、荷電制御剤などの内添剤や、外添剤を含んでもよい。
第1の結着樹脂としては、ビニル樹脂、結晶性ポリエステル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂等が挙げられる。これらは、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。なかでも、ビニル樹脂単独である場合と比べて、ポリマー鎖の相互作用が強くなり、結果として画像の耐摩擦性の向上が期待できるという観点から、第1の結着樹脂は、ビニル樹脂および非晶性ポリエステル樹脂を含むことが好ましい。
本発明にかかる第1の着色剤は、白色着色剤である。
本発明に係る白色トナーおよび有色トナーは、いわゆる単層構造を有するものであってもよいし、コアシェル構造(コア粒子の表面にシェル層を形成する樹脂を凝集、融着させた形態)を有するものであってもよい。コアシェル構造は、着色剤や離型剤等を含有したガラス転移温度が比較的低い樹脂粒子(コア粒子)表面に、比較的高いガラス転移温度を有する樹脂領域(シェル層)を有する形態であると好ましい。なお、コアシェル構造は、シェル層がコア粒子を完全に被覆した構造のものに限定されるものではなく、例えば、シェル層がコア粒子を完全に被覆せず、所々コア粒子が露出しているものも含む。
低温定着性を向上させるという観点から、トナー(トナー粒子)の平均円形度は0.920〜1.000であることが好ましく、0.940〜0.995であることがより好ましい。ここで、上記平均円形度は「FPIA−2100」(Sysmex社製)を用いて測定した値である。具体的には、トナー粒子を界面活性剤水溶液に湿潤させ、超音波分散を1分間行い、分散した後、「FPIA−2100」を用い、測定条件HPF(高倍率撮像)モードにて、HPF検出数4000個の適正濃度で測定を行う。円形度は下記式で計算される。
また平均円形度は、各粒子の円形度を足し合わせ、測定した全粒子数で割った算術平均値である。
トナー(トナー粒子)の粒子径について、体積基準のメジアン径(D50)が3〜10μmであると好ましい。体積基準のメジアン径を上記範囲とすることにより、細線の再現性や、写真画像の高画質化が達成できると共に、トナーの消費量を、大粒径トナーを用いた場合に比して削減することができる。また、トナー流動性も確保できる。ここで、トナー粒子の体積基準のメジアン径(D50)は、例えば、「コールターマルチサイザー3」(ベックマン・コールター株式会社製)に、データ処理用のコンピュータシステムを接続した装置を用いて測定、算出することができる。
以下、本発明において用いられる各色のトナー(静電潜像現像用トナー)の製造方法について説明する。
乳化凝集法とは、界面活性剤や分散安定剤によって分散された結着樹脂の粒子(以下、「結着樹脂粒子」ともいう)の分散液を、着色剤の粒子(以下、「着色剤粒子」ともいう)の分散液と混合し、所望の粒子径となるまで凝集させ、さらに結着樹脂粒子間の融着を行うことにより形状制御を行って、トナー粒子を製造する方法である。ここで、結着樹脂の粒子は、任意に離型剤、荷電制御剤などを含有していてもよい。
(a)結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液、非晶性樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液および離型剤粒子分散液を調製する工程(以下、調製工程とも称する)
(b)結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液、非晶性樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液および離型剤粒子分散液を混合して凝集・融着させる工程(以下、凝集・融着工程とも称する)
を含む。
工程(a)は、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程、非晶性樹脂粒子分散液調製工程、着色剤粒子分散液調製工程および離型剤粒子分散液調製工程を含む。
ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液調製工程は、第2の結着樹脂を構成するハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を合成し、このハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂を水性媒体中に微粒子状に分散させてハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液を調製する工程である。
非晶性樹脂粒子分散液調製工程では、非晶性ポリエステル樹脂(ハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂)の水系分散液および/またはビニル樹脂の水系分散液を準備する。ここで、非晶性ポリエステル樹脂(ハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂)の水系分散液の調製方法は上記の(a−1)と同様の方法が用いられるため、ここでは詳細な説明を省略し、以下では、ビニル樹脂粒子分散液の調製方法(調製工程)を説明する。
着色剤粒子分散液調製工程は、着色剤を水性媒体中に微粒子状に分散させて着色剤粒子の分散液を調製する工程である。
離型剤粒子分散液調製工程は、離型剤を水系媒体中に微粒子状に分散させて離型剤粒子の分散液を調製する工程である。
この凝集・融着工程は、水系媒体中で、前述のハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂粒子、非晶性樹脂粒子、着色剤粒子、および離型剤粒子を凝集させると同時に融着させる工程である。
この工程は、必要に応じて行われるものであって、当該熟成工程においては、凝集・融着工程によって得られた会合粒子を熱エネルギーにより所望の形状になるまで熟成させてトナー粒子を形成させる熟成処理が行われる。
この工程は、トナー粒子の分散液を冷却処理する工程である。冷却処理の条件としては、1〜20℃/分の冷却速度で冷却することが好ましい。冷却処理の具体的な方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法などを例示することができる。
この工程は、冷却されたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を固液分離し、固液分離によって得られたトナーケーキ(ウェット状態にあるトナー粒子をケーキ状に凝集させた集合物)から界面活性剤や凝集剤などの付着物を除去して洗浄する工程である。
この工程は、洗浄処理されたトナーケーキを乾燥する工程であり、一般的に行われる公知のトナー粒子の製造方法における乾燥工程に従って行うことができる。
この工程は、トナー粒子に対して外添剤を添加する場合に必要に応じて行う工程である。外添剤の混合装置としては、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、サンプルミルなどの機械式の混合装置を使用することができる。
本発明に用いられる白色トナーおよび有色トナーは、各々、磁性または非磁性の1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2成分現像剤として使用してもよい。
本発明の画像形成方法は、第1の結着樹脂および第1の着色剤を含む白色トナーからなる白色トナー像と、第2の結着樹脂および第2の着色剤を含む白色以外の有色トナーからなる有色トナー像と、をこの順に記録媒体上に積層して熱定着させる、熱定着処理工程を有する。この際、白色トナーを記録媒体上に転写して得られる白色トナー像を熱定着した後に、有色トナーを記録媒体上に転写して得られる有色トナー像を熱定着する方法、白色トナーを記録媒体上に転写して得られる白色トナー像および有色トナーを記録媒体上に転写して得られる有色トナー像を同時に熱定着する方法が挙げられる。しかしながら、本発明の効果がより効率的に得られ、また画像形成が速いことから、白色トナー像と有色トナー像とは、記録媒体上で重ね合わせてかつ同時に熱定着させて画像を形成することが好ましい。
本発明の画像形成方法に用いられる記録媒体としては、特に制限されない。例えば、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、合成紙、フィルムおよび布などの種々のものを用いることができる。これらのうちでは、合成紙およびフィルムが好ましい。
〔ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の融点(Tm)の測定〕
ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の融点(Tm)は、DSCにより測定した。具体的には、結晶性樹脂の試料をアルミニウム製パンKITNo.B0143013に封入し、熱分析装置 Diamond DSC(パーキンエルマー社製)のサンプルホルダーにセットして、加熱、冷却、加熱の順に温度を変動させた。1回目と2回目の加熱時には、10℃/分の昇温速度で室温(25℃)から150℃まで昇温して150℃を5分間保ち、冷却時には、10℃/分の降温速度で150℃から0℃まで降温して0℃の温度を5分間保った。2回目の加熱時に得られる吸熱曲線における吸熱ピークのピークトップの温度を、融点(Tm)とした。
ハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、ASTM(米国材料試験協会規格)D3418−82に規定された方法(DSC法)にしたがって測定した。測定には、DSC−7示差走査カロリメーター(パーキンエルマー社製)、TAC7/DX熱分析装置コントローラー(パーキンエルマー社製)を用いた。
樹脂の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、以下のようにゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定した。
両反応性単量体を含む、下記のスチレンアクリル重合セグメント(StAc)の原料単量体およびラジカル重合開始剤を滴下ロートに入れた。
n−ブチルアクリレート 16質量部
アクリル酸 3.5質量部
重合開始剤(ジ−tert−ブチルパーオキサイド) 8質量部。
1,4−ブタンジオール 135質量部。
上記で得られたハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂 82質量部をメチルエチルケトン82質量部に添加し、70℃で30分間攪拌し、溶解させた。次に、この溶解液に、25質量%の水酸化ナトリウム水溶液 2.5質量部(中和度50%相当)を添加した。この溶解液を、攪拌機を有する反応容器に入れ、攪拌しながら、70℃に温めた水236質量部を70分間に亘って滴下混合した。滴下の途中で容器内の液は白濁化し、全量滴下後に均一に乳化状の状態を得た。この乳化液の油滴の粒子径をレーザー回折式粒度分布測定器「LA−750(株式会社堀場製作所製)」にて測定した結果、体積平均粒子径は123nmであった。
(ブラック着色剤粒子分散液〔Bk〕の調製)
・ドデシル硫酸ナトリウム 90質量部
・カーボンブラック「リーガル(登録商標)330R」(キャボット社製) 200質量部
・イオン交換水 1600質量部
上記の成分を混合した溶液をウルトラタラックス(登録商標、以下同じ)T50(IKA社製)にて十分に分散した後、超音波分散機で20分間処理することによりブラック着色剤粒子分散液〔Bk〕を調製した。
・ドデシル硫酸ナトリウム 90質量部
・C.I.ピグメントイエロー74 200質量部
・イオン交換水 1600質量部
上記の成分を混合した溶液をウルトラタラックスT50(IKA社製)にて十分に分散した後、超音波分散機で20分間処理することによりイエロー着色剤粒子分散液〔Ye〕を調製した。
・ドデシル硫酸ナトリウム 90質量部
・C.I.ピグメントレッド269 200質量部
・イオン交換水 1600質量部
上記の成分を混合した溶液をウルトラタラックスT50(IKA社製)にて十分に分散した後、超音波分散機で20分間処理することによりマゼンタ着色剤粒子分散液〔Ma〕を調製した。
・ドデシル硫酸ナトリウム 90質量部
・C.I.ピグメントブルー15:3 200質量部
・イオン交換水 1600質量部
上記の成分を混合した溶液をウルトラタラックスT50(IKA社製)にて十分に分散した後、超音波分散機で20分間処理することによりシアン着色剤粒子分散液〔Cy〕を調製した。
・ベヘン酸ベヘニル(離型剤、融点73℃) 100質量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬株式会社製、ネオゲン(登録商標)RK)
10質量部
・イオン交換水 400質量部
上記の材料を混合し80℃に加熱して、IKA社製のウルトラタラックスT50にて十分に分散した。その後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理した後、分散液にイオン交換水を加えて固形分量を15%に調整して離型剤粒子分散液(W1)を調製した。この分散液中の離型剤粒子の体積基準のメジアン径を、レーザー回折式粒度分布測定器LA−750(株式会社堀場製作所製)にて測定したところ、220nmであった。
下記ビニル樹脂の単量体、非晶性ポリエステル樹脂とビニル樹脂とのいずれとも反応する置換基を有する単量体、および重合開始剤の混合液を滴下ロートに入れた。
n−ブチルアクリレート 20.0質量部
アクリル酸 10.0質量部
ジ−tert−ブチルパーオキサイド(重合開始剤) 16.0質量部。
ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 281.7質量部
テレフタル酸 63.9質量部
コハク酸 48.4質量部。
次に、上記で得られた100質量部のハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂を、400質量部の酢酸エチル(関東化学株式会社製)に溶解し、あらかじめ調製しておいた0.26質量%濃度のラウリル硫酸ナトリウム溶液638質量部と混合した。混合液を攪拌しながら、超音波ホモジナイザーUS−150T(株式会社日本精機製作所製)によりV−LEVEL 400μAで30分間の超音波分散処理を行った。その後、40℃に加温した状態で、ダイヤフラム真空ポンプV−700(BUCHI社製)を使用し、減圧下で3時間攪拌しながら酢酸エチルを完全に除去して、固形分量が13.5質量%のハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液を調製した。分散液中のハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂粒子1は、体積基準のメジアン径が98nmであった。
(第1段重合)
攪拌装置、温度センサー、冷却管および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8質量部およびイオン交換水3000質量部を仕込み、窒素気流下230rpmの攪拌速度で攪拌しながら、内温を80℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた溶液を添加し、再度液温を80℃として、下記単量体の混合液を1時間かけて滴下した。
n−ブチルアクリレート(BA) 250.0質量部
メタクリル酸(MAA) 68.0質量部。
攪拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、イオン交換水1100質量部と、上記第1段重合により調製したビニル樹脂粒子分散液(1−a)を固形分換算で55質量部とを仕込み、87℃に加熱した。別途、下記単量体、連鎖移動剤および離型剤を80℃にて溶解させ、得られた混合液を循環経路を有する機械式分散機CLEARMIX(エム・テクニック株式会社製)により、10分間の混合分散処理を行い、乳化粒子(油滴)を含む分散液を調製した。
2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA) 95.0質量部
メタクリル酸(MAA) 30.0質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート(連鎖移動剤) 3.9質量部
ベヘン酸ベヘニル(離型剤、融点73℃) 136.8質量部
マイクロクリスタリンワックス(離型剤、融点80℃) 7.2質量部。
上記第2段重合により得られたビニル樹脂粒子分散液(1−b)に、さらに過硫酸カリウム8質量部をイオン交換水140質量部に溶解させた溶液を添加した。その後、84℃の温度条件下で、下記単量体および連鎖移動剤の混合液を90分かけて滴下した。
nーブチルアクリレート(BA) 165.0質量部
メタクリル酸(MAA) 34.3質量部
メチルメタクリレート(MMA) 52.5質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 8.0質量部。
(シアントナー1の製造)
攪拌装置、温度センサーおよび冷却管を取り付けた反応容器に、ビニル樹脂粒子分散液 298質量部(固形分換算)、およびイオン交換水 2000質量部を投入した。室温(25℃)下で、5モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10に調整した。さらに、シアン着色剤粒子分散液〔Cy〕 7質量部(固形分換算)を投入し、塩化マグネシウム60質量部をイオン交換水60質量部に溶解させた溶液を、攪拌下、30℃において10分間かけて添加した。3分間放置した後、60分間かけて80℃まで昇温し、80℃に到達後、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液 37.2質量部(固形分換算)を20分かけて投入し、粒子径の成長速度が0.01μm/分となるように攪拌速度を調整して、コールターマルチサイザー3(ベックマン・コールター株式会社製)により測定した体積基準のメジアン径が6.0μmになるまで成長させた。
シアントナー1に対して、シクロヘキシルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合樹脂(単量体質量比=1:1)を被覆した体積基準のメジアン径が30μmのフェライトキャリアを用い、トナー濃度が6質量%となるようにして混合することにより、シアン現像剤1を得た。
(マゼンタトナー1の製造)
上述したシアントナー1の製造において、シアン着色剤粒子分散液〔Cy〕の代わりにマゼンタ着色剤粒子分散液〔Ma〕を用いた以外はシアントナー1と同じ製法を用いて、マゼンタトナー1を得た。
マゼンタトナー1に対して、シクロヘキシルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合樹脂(単量体質量比=1:1)を被覆した体積平均粒子径30μmのフェライトキャリアを用い、トナー濃度が6質量%となるようにして混合することにより、マゼンタト現像剤1を得た。
(イエロートナー1の製造)
上述したシアントナー1の製造において、シアン着色剤粒子分散液の代わりにイエロー着色剤粒子分散液〔Ye〕を用いた以外はシアントナー1と同じ製法を用いて、イエロートナー1を得た。
イエロートナー1に対して、シクロヘキシルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合樹脂(単量体質量比=1:1)を被覆した体積平均粒子径30μmのフェライトキャリアを用い、トナー濃度が6質量%となるようにして混合することにより、イエロー現像剤1を得た。
(ブラックトナー1の製造)
上述したシアントナー1の製造において、シアン着色剤粒子分散液の代わりにブラック着色剤粒子分散液〔Bk〕を用いた以外はシアントナー1と同じ製法を用いて、ブラックトナー1を得た。
ブラックトナー1に対して、シクロヘキシルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合樹脂(単量体質量比=1:1)を被覆した体積平均粒子径30μmのフェライトキャリアを用い、トナー濃度が6質量%となるようにして混合することにより、ブラック現像剤1を得た。
(シアントナー2〜5の製造)
表1−1に示す通りに、シアントナー1から各樹脂の使用量を変更したこと以外は、シアントナー1と同じ製法に従い、シアントナー2〜5をそれぞれ製造した。
シアントナー2〜5のそれぞれに対して、シクロヘキシルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合樹脂(単量体質量比=1:1)を被覆した体積平均粒子径30μmのフェライトキャリアを用い、各トナー濃度が6質量%となるようにして混合することにより、シアン現像剤2〜5をそれぞれ製造した。
(マゼンタトナー2〜5の製造)
表1−2に示す通りに、マゼンタトナー1から各樹脂の使用量を変更したこと以外は、マゼンタトナー1と同じ製法に従い、マゼンタトナー2〜5をそれぞれ製造した。
マゼンタトナー2〜5のそれぞれに対して、シクロヘキシルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合樹脂(単量体質量比=1:1)を被覆した体積平均粒子径30μmのフェライトキャリアを用い、各トナー濃度が6質量%となるようにして混合することにより、マゼンタ現像剤2〜5をそれぞれ製造した。
(イエロートナー2〜5の製造)
表1−3に示す通りに、イエロートナー1から各樹脂の使用量を変更したこと以外は、イエロートナー1と同じ製法に従い、イエロートナー2〜5をそれぞれ製造した。
イエロートナー2〜5のそれぞれに対して、シクロヘキシルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合樹脂(単量体質量比=1:1)を被覆した体積平均粒子径30μmのフェライトキャリアを用い、各トナー濃度が6質量%となるようにして混合することにより、イエロー現像剤2〜5をそれぞれ製造した。
(ブラックトナー2〜5の製造)
表1−4に示す通りに、ブラックトナー1から各樹脂の使用量を変更したこと以外は、ブラックトナー1と同じ製法に従い、ブラックトナー2〜5をそれぞれ製造した。
ブラックトナー2〜5のそれぞれに対して、シクロヘキシルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合樹脂(単量体質量比=1:1)を被覆した体積平均粒子径30μmのフェライトキャリアを用い、各トナー濃度が6質量%となるようにして混合することにより、ブラック現像剤2〜5をそれぞれ製造した。
測定サンプルとしては、外添剤のついたトナーを0.2g計量し、圧縮成形機で25MPaの圧力を印加して加圧成型を行い、直径10mmの円柱状ペレットを作製した。
・Frequency:1Hz
・Ramp rate:3℃/min
・Axicial force:0g、sensitivity:10g
・Initial strain:3.0%、Strain adjust:30.0%,Minimum strain:0.01%、Maximum strain:10.0%
・Minimum torque:1g・cm、 Maximum torque:80g・cm
・Sampling interval:1.0℃/pt。
70℃に加温したイオン交換水900質量部にリン酸三カルシウム3質量部を添加し、TK式ホモミキサー(プライミクス株式会社製)を用いて10,000rpmにて攪拌し、水系媒体を得た。
n−ブチルアクリレート 20.0質量部
ジビニルベンゼン 1.0質量部
非晶性ポリエステル樹脂 4.5質量部
(ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物とイソフタル酸との重縮合物、ガラス転移温度(Tg)=65℃、数平均分子量(Mn)=17000、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)=2.4)
サリチル酸アルミニウム化合物 1.0質量部
(ボントロンE−88、オリエント化学工業株式会社製)
酸化チタン 6.0質量部。
上記の白色トナー1の製造において、ジビニルベンゼンの使用量を0.5質量部に変更したこと以外は、白色トナー1と同様の製造方法により白色トナー2を得た。90℃における貯蔵弾性率G1’は、5.83×102dyn/cm2であった。
白色トナー1および2のそれぞれに対して、シクロヘキシルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合樹脂(単量体質量比=1:1)を被覆した体積平均粒子径30μmのフェライトキャリアを用い、各トナー濃度が6質量%となるようにして混合することにより、白色現像剤1および2をそれぞれ得た。
下記表2に示すような白色トナーと白色以外の有色トナーとを組み合わせた実施例1〜4および比較例1〜4について、下記のように折り定着性および光沢性を評価した。
画像形成装置として、市販のフルカラー複合機「bizhub(登録商標)C754」(コニカミノルタ株式会社製)を、定着上ローラーおよび定着下ローラーの表面温度を変更可能に改造したものを用い、また、上記で作製した各色の現像剤を用いて評価を行った。OHPシート(3M CG3700_5mil(厚さ125μm))の上に、付着量10.0g/m2の白色トナー1のベタ画像を付着させ、さらにその上にシアントナー1を付着量2.5g/m2で、マゼンタトナー1を付着量2.5g/m2で、イエロートナー1を付着量2.5g/m2で、ブラックトナー1を付着量2.5g/m2で、それぞれ付着させ、ニップ幅11.2mm、定着時間34msec、定着圧力133kPa、システムスピード230mm/sec、定着温度150℃の条件で熱定着させた。つまり、白色トナー以外の有色トナーと白色トナーとが同時に熱定着されたことになる。そのプリント物を、折り機でベタ画像に荷重をかけるように折り、ここに0.35MPaの圧縮空気を吹き付け、折り目を下記の評価基準に示す5段階にランク付けした。ランク4以上を合格とした。この評価に用いた試料No.を1とし、上記表2に示すように使用するトナーの組み合わせを変化させて同様の評価を実施した。評価結果を下記表3に示す。
ランク5:全く折れ目なし
ランク4:一部折れ目に従った剥離あるが実用上問題なし
ランク3:折れ目に従った細かい線状の剥離あり
ランク2:折れ目に従った太い線状の剥離あり
ランク1:大きな剥離あり。
折り定着性評価に用いたプリント物を、折り機で折る前に光沢性について目視により判断し、下記の評価基準に示す5段階にランク付けした。ランク4以上を合格とした。評価結果を下記表3に示す。
ランク5:好ましい高光沢であり、光沢ムラもない
ランク4:光沢性はランク5と同等であるが、やや光沢ムラが見られるが許容レベル
ランク3:光沢がやや低い。光沢ムラもランク4より多く、許容できない
ランク2:ところどころに無光沢の部分が見られ、許容できない
ランク1:ほぼ無光沢であり問題外である。許容できない。
Claims (8)
- 前記白色以外の有色トナーが、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、およびブラックトナーからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の画像形成方法。
- 前記第2の結着樹脂において、前記ビニル樹脂が主成分である、請求項1または2に記載の画像形成方法。
- 前記ビニル樹脂が、スチレンアクリル樹脂である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記第2の結着樹脂中の前記ハイブリッド非晶性ポリエステル樹脂の含有量が、5〜30質量%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記第1の着色剤が酸化チタンである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記白色トナー中の前記第1の着色剤の含有量が1〜50質量%である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記第2の結着樹脂中の前記ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂の含有量が5〜20質量%である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像形成方法。
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