JP2010054800A - フルカラー画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】トリクル現像方式を採用した2成分現像方式のフルカラー画像形成方法において、新しいトナーとキャリアの供給によりトナーの帯電分布がブロードになり易い画像形成環境下でも濃度変動や画像あれのない良好な画質のフルカラー画像が得られる。
【解決手段】補給用現像剤収容容器より新しいトナーとキャリアを現像装置内に補給しながら静電潜像の現像を行い、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーのみを用いて形成される各単色トナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L*がそれぞれ特定範囲内に存在するフルカラー画像形成方法。
【選択図】図2
【解決手段】補給用現像剤収容容器より新しいトナーとキャリアを現像装置内に補給しながら静電潜像の現像を行い、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーのみを用いて形成される各単色トナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L*がそれぞれ特定範囲内に存在するフルカラー画像形成方法。
【選択図】図2
Description
本発明は、2成分現像方式のフルカラー画像形成方法に関し、特に、静電潜像をカラートナーで現像する際、新しいトナーとキャリアを画像形成装置に補給しながら現像を行うトリクル現像方式を用いたフルカラー画像形成方法に関する。
静電潜像を形成した感光体上にトナーを供給して画像形成を行う電子写真方式の画像形成方法は、文書作成に代表されるモノクロのプリント作製に加え、フルカラーのプリント作製でも幅広く使用される様になった。その中でも、印刷の様に版を起こす手間をかけずに必要枚数分のプリント作製を行う、いわゆるPOD(プリントオンデマンド)領域での活発な展開が見られる様になった。この様な少量のプリント発注が多い軽印刷分野での展開により、カタログや広告等のフルカラーのプリント物がトナーを用いて作製されている(たとえば、特許文献1参照)。しかしながら、軽印刷分野でのプリント作製規模はオフィスに比べるとはるかに大きなもので、中には数千枚にわたるプリント作製を行うことも想定され、この様な場合でも開始から終了までの間、画質に変動をきたすことのない安定性が求められていた。また、この分野では可変情報を収録したプリントを作製機会も多々あり、プリント作製中に画像の画素率変化に伴ってトナー消費量が変化することもあった。
ところで、フルカラー画像形成におかれては、トナーとキャリアからなる現像剤を用いる2成分現像方式による画像形成も広く行われているが、良好な画質のフルカラー画像を安定して提供するためにも、長期の使用に耐え得る2成分現像剤が求められていた。2成分現像方式では、トナーをキャリア表面で摩擦させて適度に帯電させているが、長期にわたり現像を繰り返し行っていると、キャリア表面の樹脂層が摩耗剥離したり、トナー構成成分がキャリア表面に付着凝集して、キャリアの帯電能力が低下してくる。その結果、キャリアによる所定量のトナー供給が行いにくくなり、画像濃度が変動したり、特に、フルカラー画像形成においては所定のカラーバランスを得ることが難しくなるといった問題を有していた。また、数千枚レベルのプリント作製を連続で行う場合もあるが、プリント間で濃度に変化を来さぬ様にプリント作製を行うことが求められていたが、大気の湿度や紙の水分量等の影響を受け易く、印刷物の様な画質安定性を実現することが難しかった。
そこで、現像時に消費される分のトナー補給を行うとともにキャリアも補充して、使用中のキャリアを少しずつ入れ替えることによりキャリアの帯電能力を維持するいわゆるトリクル現像方式の画像形成方法が提案された(たとえば特許文献2、3参照)。しかしながら、劣化の進んだキャリアの中に新しいキャリアを補給すると、トナーの帯電量分布がブロードになる傾向があり、この傾向はトナー消費量が増大する大量プリントのときに顕著に顕れた。この様に、トナー消費量の多い画像形成環境では、新しいトナーとキャリアの補給量が多くなるに伴い、所定レベルに帯電されていないいわゆる弱帯電トナーが相対的に増大して、とりわけ、ハーフトーン領域での画像あれや濃度変化等の画像欠陥を発生させた。
特開2005−157314号公報
特公平2−21591号公報
特開2001−330985号公報
本発明は、トリクル現像方式を採用した2成分現像方式のフルカラー画像形成方法において、トナーの帯電量分布がブロードになり良好な画質のプリント作製が困難な状態になっても、良好な画質が得られるフルカラー画像形成方法を提供することを目的とする。具体的には、大量の連続プリントを行うケースの様に、トナー消費量が多くなるプリント作製条件下におかれても、濃度やカラーバランスが変動せず、ハーフトーン領域での画像あれのないカラー画像を安定して形成するフルカラー画像形成方法を提供する。
上記課題は、以下に記載の構成により解消されるものである。すなわち、
請求項1に記載の発明は、
『トナーとキャリアを含有する補給用現像剤収容容器より、前記トナーとキャリアを現像装置内に補給しながら、感光体上に形成された静電潜像を前記現像剤を用いて現像する工程を有するフルカラー画像形成方法であって、
前記フルカラー画像形成方法は、
少なくとも、イエロートナーとキャリアからなる現像剤、マゼンタトナーとキャリアからなる現像剤、シアントナーとキャリアからなる現像剤を用いてフルカラー画像形成を行うものであり、
前記イエロートナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Yが80〜90の範囲に存在し、
前記マゼンタトナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Mが35〜51の範囲に存在し、
前記シアントナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Cが53〜70の範囲に存在することを特徴とするフルカラー画像形成方法。』というものである。
請求項1に記載の発明は、
『トナーとキャリアを含有する補給用現像剤収容容器より、前記トナーとキャリアを現像装置内に補給しながら、感光体上に形成された静電潜像を前記現像剤を用いて現像する工程を有するフルカラー画像形成方法であって、
前記フルカラー画像形成方法は、
少なくとも、イエロートナーとキャリアからなる現像剤、マゼンタトナーとキャリアからなる現像剤、シアントナーとキャリアからなる現像剤を用いてフルカラー画像形成を行うものであり、
前記イエロートナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Yが80〜90の範囲に存在し、
前記マゼンタトナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Mが35〜51の範囲に存在し、
前記シアントナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Cが53〜70の範囲に存在することを特徴とするフルカラー画像形成方法。』というものである。
請求項2に記載の発明は、
『前記マゼンタトナーが、下記一般式(1)で表される化合物を含有するものであることを特徴とする請求項1に記載のフルカラー画像形成方法。
『前記マゼンタトナーが、下記一般式(1)で表される化合物を含有するものであることを特徴とする請求項1に記載のフルカラー画像形成方法。
〔式中、R11、R12、R13、R14及びR17は各々独立に水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、R15とR16は各々独立に水素原子または炭素数1あるいは2のアルキル基を表す。また、mとnは1または2の整数を表し、(X−)はカウンタアニオンで塩素イオンまたはスルホン酸化合物イオンを表す。〕』というものである。
請求項3に記載の発明は、
『前記マゼンタトナーが、下記一般式(2)で表される化合物を含有するものであることを特徴とする請求項1に記載のフルカラー画像形成方法。
『前記マゼンタトナーが、下記一般式(2)で表される化合物を含有するものであることを特徴とする請求項1に記載のフルカラー画像形成方法。
〔式中、R21はそれぞれ独立に水素原子または置換基、R22は−NR24R25または−OR26、R23は水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アミド基、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基のいずれかの基を表す。A11〜A13はそれぞれ独立に−CR27=または−N=を表す。
X11は5または6員の芳香族環または複素環を形成するために必要な原子団、Z1は窒素原子を少なくとも1つ含む5または6員の複素環を形成するために必要な置換基を有してもよい原子団で、当該置換基により縮合環を形成してもよい。R24〜R27はそれぞれ独立に水素原子または置換基、L11は炭素数1または2の連結基または環構造の一部を表し、R23と結合して5または6員環構造を形成してもよい。pは0〜3の整数を表す。〕』というものである。
請求項4に記載の発明は、
『前記シアントナーが、下記一般式(3)で表される化合物を含有するものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフルカラー画像形成方法。
『前記シアントナーが、下記一般式(3)で表される化合物を含有するものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフルカラー画像形成方法。
〔式中、Zは各々独立にヒドロキシ基、塩素基、炭素数6〜18のアリールオキシ基、炭素数1〜22のアルコキシ基、下記に示す一般式(3−1)で表される基を示す。A1〜A4はベンゼン環を表す。〕
〔式中、R61、R62、R63は炭素数1乃至22のアルキル基、炭素数6乃至18のアリール基、炭素数1乃至22のアルコキシ基、または、炭素数6乃至18のアリールオキシ基を示す。なお、R61、R62、R63はお互い同じ基であっても、異なる基であってもよい。〕』というものである。
本発明によれば、2成分現像剤を用いてトリクル現像を行うフルカラー画像形成方法において、見た目に違和感のない心地よい画質のフルカラー画像がいつでも得られる様になった。すなわち、トナー消費量の増大により新たに補給されたキャリア表面にも外添剤等が選択的に付着してキャリアの帯電性能を低下させるキャリアスペントを発生させる画像形成環境下におかれても濃度低下やカラーバランスが変動せず安定した画像形成が行える様になった。とりわけ、ハーフトーン領域での画像あれやカブリの発生がないので、たとえば、ハーフトーン領域の多い写真画像等を作製すると、立体感と均質性に富んだ目に心地よい高品位の仕上がりのフルカラー画像が得られる様になった。
したがって、可変情報プリントの実施機会が多いPOD領域において、出力画像の画素率変化に伴い、トナー消費量が急激に増加することがあっても目に心地よい高品位の仕上がりのフルカラープリント物を安定して提供することができる様になった。
本発明は、感光体上に形成された静電潜像をトナーとキャリアからなる2成分現像剤を用いて現像を行ってフルカラーの画像形成を行うもので、少なくともイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーを用いるものである。
本発明者は、2成分現像剤を用いてトリクル現像を行うフルカラー画像形成方法において、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーにより形成される各単色トナー画像が最大彩度をとるときの明度が特定範囲にあるとき、見た目に違和感のない心地よい画質の画像が得られることを見出した。そして、本発明ではトリクル現像により新たに補給されたキャリア表面に外添剤等が選択的に付着してキャリアの帯電性能を低下させる状態になってもこの性能が維持されるものであった。具体的には、連続プリントを行ったときに濃度変動や色調不良の発生が見られず、良好な画質のフルカラー画像が得られる様になった。とりわけ、ハーフトーン領域で画像あれやカブリ等の画像欠陥が発生しないので、たとえば、ハーフトーン領域の多い写真画像を作製すると立体感と均質性に富んだ目に心地よい高品位な仕上がりのフルカラー写真画像が得られる様になった。
本発明者は、目に心地よい高品位な色調のカラー画像が得られる様にするには、イエロー、マゼンタ、シアンの三色のトナーにより人間の視感度に最適な画像を作製できる様にすることが肝要であると考えた。そして、マンセルカラーシステムのモデルを基に色彩設計理論を再構築することにより、人間の視感度に合ったトナー画像設計を検討した。
マンセルカラーシステムは、マンセルの色立体と呼ばれる色相、明度、彩度の3属性により色調を図示することができるものである。すなわち、色相環の中心に明度を表すL軸が配置され、色相環より底に向かう側の軸は黒くなる方向、頂上に向かう側の軸は白くなる方向を表す。また、軸からの距離が彩度を示し軸から離れるにしたがって彩度が上がっていく。通常、マンセルの色立体は完全な球体にはならず歪んだ球体を形成している。これは、人間の視感度が全ての色相に対し均等に感知することができないことを示しているといえる。
すなわち、人間の視細胞には、杆体細胞、青錐体細胞、緑錐体細胞、赤錐体細胞の4種類が存在するが、このうち明度を感知する杆体細胞の感度曲線のピークは510nmに存在する。また、青錐体細胞(B錐体)は400〜500nmに感受性を示し、そのピークは約430nmである。緑錐体細胞(G錐体)は中波長域である500〜600nmに感受性を示し、そのピークは約530nmである。さらに、赤錐体細胞(R錐体)は長波長域である550〜650nmに感受性を示し、そのピークは約560nmに存在する。赤錐体のピークは必ずしも赤の領域ではなく、むしろ黄緑から黄色の領域である。
本発明者は、杆体細胞の感度が低い長波長域をつかさどるマゼンタトナーの明度を従来より高めに設定できる様にしようと考えた。また、短波長域はマゼンタとシアンによりその色調を表現するのでシアントナーの明度も従来より高めに設定しようと考えた。そして、検討を重ねていくうちに、これらトナー画像の明度を単に上げるだけでは画像暗部の表現力が低下することに気づき、さらなる検討の末、最大彩度をとるときの明度を特定することにより効果が発現されることを見出したのである。すなわち、マンセルの色立体の理想的な歪み、すなわち球体からの理想的な変形度を見出すにいたった。さらには、トリクル現像方式により現像装置内に新たに補給したキャリアへ外添剤が選択的に付着してキャリアの帯電性能低下が懸念される画像形成環境下でも効果が発現されることを見出したのである。
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明は、少なくともイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーを用いて感光体上に形成された静電潜像を現像する工程を経てフルカラー画像を形成するものである。そして、イエロートナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるときの明度L* Yが80〜90の範囲、好ましくは85〜90の範囲に存在するものである。また、マゼンタトナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるときの明度L* Mが35〜51の範囲、好ましくは40〜49の範囲に存在するものである。さらに、シアントナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるときの明度L* Cが53〜70の範囲、好ましくは57〜67の範囲に存在するものである。
また、各単色トナー画像の明度L*は、L*a*b*系表色系により定義されるものである。ここで、L*a*b*系表色系とは色を数値化して表現するのに用いられる手段の1つで、L*はz軸方向の座標であって明度を表し、a*及びb*はそれぞれx軸及びy軸の座標であって、両者により色相と彩度を表すものである。なお、明度とは色の相対的な明るさのことをいい、色相とは赤、黄、緑、青、紫などの色合いをいうもので、彩度は色の鮮やかさの度合いをいうもので、以下に示す式(1)により定義される。
すなわち、彩度C*は、前記座標点(a,b)と原点Oからの距離をいうもので、下記式より算出されるものである。
式(1):彩度C*=〔(a*)2+(b*)2〕1/2
また、L*a*b*系表色系では色調を色相角という概念で説明することができる。ここで、色相角hとは、たとえば、明度がある値をとるときの色相と彩度の関係を表すx軸−y軸平面において、ある座標点(a,b)と原点Oとを結ぶ半直線が、x軸の+方向(赤方向)から半時計周りの方向において、x軸の+方向(赤方向)に伸びる直線となす角度をいい、下記式(2)により算出される。
また、L*a*b*系表色系では色調を色相角という概念で説明することができる。ここで、色相角hとは、たとえば、明度がある値をとるときの色相と彩度の関係を表すx軸−y軸平面において、ある座標点(a,b)と原点Oとを結ぶ半直線が、x軸の+方向(赤方向)から半時計周りの方向において、x軸の+方向(赤方向)に伸びる直線となす角度をいい、下記式(2)により算出される。
式(1):色相角h=tan−1(b*/a*)
なお、x軸−y軸平面において、a*で示されるx軸の−(マイナス)方向が緑方向であり、b*で示されるy軸の+(プラス)方向が黄方向であり、当該y軸の−(マイナス)方向が青方向である。
なお、x軸−y軸平面において、a*で示されるx軸の−(マイナス)方向が緑方向であり、b*で示されるy軸の+(プラス)方向が黄方向であり、当該y軸の−(マイナス)方向が青方向である。
本発明でいう最大彩度は、次の様に定義されるものである。一般に、着色剤が十分含有されているトナーで画像形成を行うと、転写紙上のトナー付着量が増大するほど形成されるトナー画像の彩度も上昇する傾向を示す。ところが、トナー付着量がある段階を超えると、彩度の上昇が停滞気味に変わり、ついには低下する様になってくる。この様に、トナー付着量が増大しているのに、形成されるトナー画像の彩度が上昇から下降に転じるときがあり、このときの彩度を最大彩度と定義するものである。なお、付着量の測定は、20mm×50mmの未定着のパッチ画像を転写紙ごと秤量し、その後、エアガンで転写トナーが目視で確認できなくなるまでブローオフし、残った転写紙を再び秤量して転写トナーの質量を求める。そして、ブローオフされたトナーの質量をパッチ面積で除して単位面積あたりのトナー付着量を算出する。付着量測定に使用する転写紙は、坪量128g/m2の電子写真用光沢紙で、たとえば、王子製紙(株)製の「PODグロスコート紙」等がある。
一方、画像形成装置で設定される場合の様に、トナー付着量と彩度とが比例関係を維持している場合は、画像形成装置の設定条件で転写紙上へのトナー付着量が最大となるときの彩度を最大彩度と定義するものである。
彩度C*及び色相角hを算出するためのL*a*b*は、具体的には、分光光度計「Gretag Macbeth Spectrolino」(Gretag Macbeth社製)を用いて測定される。測定は、反射スペクトルの測定と同様、光源にD65光源、反射測定アパーチャにφ4mmのものを使用し、測定波長域380〜730nmを10nm間隔、視野角(observer)を2°、基準合わせに専用白タイルを用いた条件下で行われる。
トナー付着量と彩度の関係は、「ECI2002画像データ」の階調評価パッチに基づいて、それぞれのトナー付着量に対応して形成されたトナー画像の彩度を測定することにより関連づけることができる。なお、彩度及び明度を測定する際に使用される転写紙は、坪量128g/m2、明度93のものが用いられ、たとえば、王子製紙(株)製の「PODグロスコート紙」等がある。また、彩度及び明度を測定する際のトナー画像の定着条件は、本発明で使用される画像形成装置の標準定着条件である。さらに、彩度及び明度を測定する際のトナー画像の光沢度は、75度の光沢度を「Gloss Meter(村上色彩工学研究所製)」を用いて測定し、少なくとも光沢度10以上の画像で測定したものである。
イエロートナーのみで形成されるトナー画像の最大彩度について説明する。本発明では、イエロートナーを用いて形成する二次色、すなわち、緑と赤の発色の観点から、イエロートナーのみで形成されるトナー画像の最大彩度C* Yは85〜115であることが好ましい。ここで、イエロートナー単色画像の最大彩度は次の様に定義する。
(1)トナー着色剤の含有量が多く設定されている場合、トナー付着量の増大とともに彩度もほぼ比例して上昇するが、あるレベルを超えると付着量が上昇しても彩度が上昇しなくなり停滞し出しついには低下する様になる。このトナー付着量が上昇しているのに彩度が上昇から下降に転じるときの彩度を、この場合の最大彩度と定義する。
(2)トナー付着量と彩度が比例する場合、画像形成装置で設定可能な転写紙へのトナー付着量が最大となるときのトナー画像の彩度を、この場合の最大彩度と定義する。
(1)トナー着色剤の含有量が多く設定されている場合、トナー付着量の増大とともに彩度もほぼ比例して上昇するが、あるレベルを超えると付着量が上昇しても彩度が上昇しなくなり停滞し出しついには低下する様になる。このトナー付着量が上昇しているのに彩度が上昇から下降に転じるときの彩度を、この場合の最大彩度と定義する。
(2)トナー付着量と彩度が比例する場合、画像形成装置で設定可能な転写紙へのトナー付着量が最大となるときのトナー画像の彩度を、この場合の最大彩度と定義する。
なお、イエローの最大彩度は、色相角で75度において測定したものである。このとき、イエロー画像の明度は、緑と赤の発色の観点から、イエロートナー単色画像が最大彩度をとるときその明度L* Yが80〜90の範囲に存在する様に、好ましくは、L* Yが85〜90に存在する範囲に存在する様に設定する。
次に、マゼンタトナーのみで形成されるトナー画像の最大彩度について説明する。本発明では、マゼンタトナーを用いて形成する二次色、すなわち、青と赤の発色の観点から、マゼンタトナーのみで形成されるトナー画像の最大彩度C* Mは70〜100であることが好ましい。ここで、マゼンタトナー単色画像の最大彩度の定義は、イエロートナー単色画像で行ったものと同様である。
なお、マゼンタの最大彩度は、色相角で315度において測定したものである。このとき、マゼンタ画像の明度は、青、紫、赤の発色の観点から、マゼンタトナー単色画像が最大彩度をとるときその明度L* Mが35〜51の範囲に存在する様に、好ましくは、L* Mが40〜49の範囲に存在する様に設定する。
次に、シアントナーのみで形成されるトナー画像の最大彩度について説明する。本発明では、シアントナーを用いて形成する二次色、すなわち、緑と青の発色の観点から、シアントナーのみで形成されるトナー画像の最大彩度C* Cは50〜80であることが好ましい。ここで、シアントナー単色画像の最大彩度の定義は、イエロートナー単色画像で行ったものと同様である。
なお、シアンの最大彩度は、色相角で195度において測定したものである。このとき、シアン画像の明度は、黄緑、緑、青の発色の観点から、シアントナー単色画像が最大彩度をとるときその明度L* Cが53〜70の範囲に存在する様に、好ましくは、L* Cが57〜67の範囲に存在する様に設定する。
本発明では、イエロー、マゼンタ、シアンの各トナーのみで形成されたトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度が前述した範囲に存在するとき、新しいトナーとキャリアを供給しながら現像を行うトリクル方式の現像で安定したフルカラー画像形成が行える。すなわち、新しく補給されたキャリア表面にトナーの外添剤が付着してキャリアの帯電性能を低下させるキャリアスペント現象が発生しても、濃度や色調に変動をきたすことなく所定画質のフルカラー画像を安定して作製することができる。また、フルカラー画像上のハーフトーン領域において画像あれやカブリ等の画像欠陥を発生させることなく、所定画質のフルカラー画像を安定して作製することができる様になった。
その結果、本発明によれば複数種類のカラートナーを用いて形成される二次色中間調のトナー画像の画質が格段に向上し、たとえば、写真画像に立体感が加わる様になるとともに均質性も加わる様になり、目に心地よい高品位な画像が作製できる様になった。また、画像の反射光量が増大する様になったので二次色の色再現領域も拡大できる様になった。さらに、画像の反射光量が増大することで、黒トナーの他、イエロー、マゼンタ、シアンの画像を重ねて形成する暗色の画像にも豊かなコントラストが得られる様になった。
次に、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるとき、明度L* Y、L* M、L* Cが前述した範囲となるイエロー、マゼンタ、シアントナーについて説明する。
1.イエロートナー
最初に、前記明度L* Yを実現するイエロートナーについて説明する。
最初に、前記明度L* Yを実現するイエロートナーについて説明する。
本発明では、新しいトナーとキャリアを補給しながら感光体上に形成された静電潜像を現像するトリクル方式の現像方法を用いてイエロートナーのみで形成されたトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Yが80〜90の範囲に存在するものである。
これを実現することが可能なイエロートナーとしては、たとえば、着色剤として下記グループX及びグループYに示すイエロー着色剤をそれぞれ少なくとも1つずつ含有するものであることが好ましい。
すなわち、前記明度L* Yを実現するイエロートナー用の着色剤は、以下に示すもの等の分散液を混合して、下記関係式(11)〜(14)の範囲に反射スペクトルを調整することにより得られ、この作業は当業者に格段の試行錯誤を与えるものではない。
つまり、イエロートナー用の着色剤粒子分散液を調製し、その反射スペクトルが下記関係式(11)〜(14)を満たす着色剤を用いることにより、前記範囲の明度L* Yを有するイエロートナー画像を形成するイエロートナーが実現される。
ここで、イエローの単色トナー画像の反射スペクトルは、分光光度計「Gretag Macbeth Spectrolino」(Gretag Macbeth社製)を用いて測定される。測定条件は、光源にD65光源、反射測定アパーチャにφ4mmのものを使用し、測定波長域380〜730nmを10nm間隔、視野角(observer)を2°、基準合わせに専用白タイルを用いたものである。反射スペクトル用の単色トナー画像は坪量128g/m2、明度93の転写紙を用いて形成される。一例を挙げると、王子製紙(株)製の「PODグロスコート紙」を用い、画像の光沢度が10以上の部分を測定して求める。トナー画像の光沢度は75度の光沢度を「Gloss Meter(村上色彩工学研究所製)」を用いて測定する。さらに、トナー画像を形成するとき、定着条件は画像形成装置の標準定着条件とする。
関係式(11) 2≦A415+A460≦24
〔式中、A415は波長415nmにおける反射率(単位;%)を、A460は波長460nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(12) 20≦A510−A490≦40
〔式中、A510は波長510nmにおける反射率(単位;%)を、A490は波長490nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(13) 2≦A550−A530≦16
関係式(14) 70≦A550
〔式中、A550は波長550nmにおける反射率(単位;%)を、A530は波長530nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
グループX及びグループYに属するイエロー着色剤は以下のものである。すなわち、
〔グループX〕;C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー35、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー111
〔グループY〕;C.I.ピグメントイエロー9、C.I.ピグメントイエロー36、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー181、C.I.ピグメントイエロー153
前記グループXより選択されるイエロー着色剤と前記グループYより選択されるイエロー着色剤の質量比が65:35〜95:5となるイエロートナーが特に好ましい。
〔式中、A415は波長415nmにおける反射率(単位;%)を、A460は波長460nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(12) 20≦A510−A490≦40
〔式中、A510は波長510nmにおける反射率(単位;%)を、A490は波長490nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(13) 2≦A550−A530≦16
関係式(14) 70≦A550
〔式中、A550は波長550nmにおける反射率(単位;%)を、A530は波長530nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
グループX及びグループYに属するイエロー着色剤は以下のものである。すなわち、
〔グループX〕;C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー35、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー111
〔グループY〕;C.I.ピグメントイエロー9、C.I.ピグメントイエロー36、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー181、C.I.ピグメントイエロー153
前記グループXより選択されるイエロー着色剤と前記グループYより選択されるイエロー着色剤の質量比が65:35〜95:5となるイエロートナーが特に好ましい。
2.マゼンタトナー
次に、前記明度L* Mを実現するマゼンタトナーについて説明する。
次に、前記明度L* Mを実現するマゼンタトナーについて説明する。
本発明では、新しいトナーとキャリアを補給しながら感光体上に形成された静電潜像を現像するトリクル方式の現像方法を用いてマゼンタトナーのみで形成されたトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Mが35〜51の範囲に存在するものである。
これを実現することが可能なマゼンタトナーとしては、たとえば、着色剤として以下に示す顔料や染料、錯体化合物を含有してなるマゼンタトナーがあり、以下に示す着色剤に汎用顔料を1〜30%配合させてなる比較的青味の強いマゼンタ着色剤が用いられる。
すなわち、前記明度L* Mを実現するマゼンタトナー用の着色剤は、以下に示すもの等の分散液を混合して、下記関係式(21)〜(24)の範囲に反射スペクトルを調整することにより得られ、この作業は当業者に格段の試行錯誤を与えるものではない。
つまり、マゼンタトナー用の着色剤粒子分散液を調製し、その反射スペクトルが下記関係式(21)〜(24)を満たす着色剤を用いることにより、前記範囲の明度L* Mを有するマゼンタトナー画像を形成するマゼンタトナーが実現される。
関係式(21) 30≦B450−B520≦85
〔式中、B450は波長450nmにおける反射率(単位;%)を、B520は波長520nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(22) 1≦B530+B570≦25
〔式中、B530は波長530nmにおける反射率(単位;%)を、B570は波長570nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(23) 2≦B670−B600≦50
関係式(24) 80≦B670
〔式中、B670は波長670nmにおける反射率(単位;%)を、B600は波長600nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
なお、上記マゼンタトナー画像の反射スペクトルの測定は、前述したイエロートナー画像の反射スペクトル測定と同じ条件で行うものである。
〔式中、B450は波長450nmにおける反射率(単位;%)を、B520は波長520nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(22) 1≦B530+B570≦25
〔式中、B530は波長530nmにおける反射率(単位;%)を、B570は波長570nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(23) 2≦B670−B600≦50
関係式(24) 80≦B670
〔式中、B670は波長670nmにおける反射率(単位;%)を、B600は波長600nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
なお、上記マゼンタトナー画像の反射スペクトルの測定は、前述したイエロートナー画像の反射スペクトル測定と同じ条件で行うものである。
顔料の具体例としては、たとえば、以下のものがある。すなわち、
C.I.ピグメントレッド2、同3、同6、同7、同9、同15、同16、同48:1、同48:3、同53:1、同57:1、同122、同123、同139、同144、同149、同166、同177、同178、同208、同209、同222等が挙げられる。
C.I.ピグメントレッド2、同3、同6、同7、同9、同15、同16、同48:1、同48:3、同53:1、同57:1、同122、同123、同139、同144、同149、同166、同177、同178、同208、同209、同222等が挙げられる。
また、染料の具体例としては、たとえば、以下のものがある。すなわち、
C.I.ソルベントレッド3、同14、同17、同18、同22、同23、同49、同51、同53、同87、同127、同128、同131、同145、同146、同149、同150、同151、同152、同153、同154、同155、同156、同157、同158、同176、同179等が挙げられる。
C.I.ソルベントレッド3、同14、同17、同18、同22、同23、同49、同51、同53、同87、同127、同128、同131、同145、同146、同149、同150、同151、同152、同153、同154、同155、同156、同157、同158、同176、同179等が挙げられる。
本発明者は、前記請求項1に記載の発明の好ましい態様として、マゼンタトナーについて、以下のものが好ましいことを見出した。
すなわち、前記請求項2に記載した様に、マゼンタトナーとして下記一般式(1)で表される化合物を含有するものが好ましいことを見出した。
式中のR11、R12、R13、R14及びR17は各々独立に水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、R15とR16は各々独立に水素原子または炭素数1あるいは2のアルキル基を表すものである。また、mとnは1または2の整数を表し、(X−)はカウンタアニオンで塩素イオンまたはスルホン酸化合物イオンを表すものである。
また、前記請求項3に記載した様に、マゼンタトナーとして下記一般式(2)で表される化合物を含有するものが好ましいことを見出した。
式中のR21はそれぞれ独立に水素原子または置換基、R22は−NR24R25または−OR26、R23は水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アミド基、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基のいずれかの基を表すものである。また、A11〜A13はそれぞれ独立に−CR27=または−N=を表すものである。
式中のX11は5または6員の芳香族環または複素環を形成するために必要な原子団、Z1は窒素原子を少なくとも1つ含む5または6員の複素環を形成するために必要な置換基を有してもよい原子団で、当該置換基により縮合環を形成してもよい。また、R24〜R27はそれぞれ独立に水素原子または置換基、L11は炭素数1または2の連結基または環構造の一部を表し、R23と結合して5または6員環構造を形成してもよい。pは0〜3の整数を表すものである。
マゼンタトナー用の着色剤として好ましいものの1つである前記一般式(1)で表される化合物の具体例としては、たとえば、以下に示すものがある。
また、マゼンタトナー用の着色剤として好ましいものの1つである前記一般式(2)で表される化合物の具体例としては、たとえば、以下に示すものがある。
なお、一般式(2)で表される化合物は、下記の錯体化合物1、2に示す様に錯体化合物の形態をとって着色剤として作用する。
後述する実施例に示す様に、上述したマゼンタ着色剤の中でも、化合物(1)−25、化合物(1)−26、錯体化合物1、2の混合物等が好ましく用いられる。
3.シアントナー
次に、前記明度L* Cを実現するシアントナーについて説明する。
次に、前記明度L* Cを実現するシアントナーについて説明する。
本発明では、新しいトナーとキャリアを補給しながら感光体上に形成された静電潜像を現像するトリクル方式の現像方法を用いてシアントナーのみで形成されたトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Cが53〜70の範囲に存在するものである。
前記請求項1に記載の発明を実現する好ましい態様としては、シアントナーについて、以下に示す一般式(3)で表されるシリコンフタロシアニン化合物を含有するものが挙げられる。
式中のZは各々独立にヒドロキシ基、塩素基、炭素数6〜18のアリールオキシ基、炭素数1〜22のアルコキシ基、下記に示す一般式(3−1)で表される基を示すものである。また、A1〜A4はベンゼン環を表すものである。
式中のR61、R62、R63は炭素数1乃至22のアルキル基、炭素数6乃至18のアリール基、炭素数1乃至22のアルコキシ基、または、炭素数6乃至18のアリールオキシ基を表すものである。なお、R61、R62、R63はお互い同じ基であっても、異なる基であってもよいものである。
前記明度L* Cを実現するシアントナー用の着色剤は、たとえば、一般式(3)で表されるシリコンフタロシアニン化合物の分散液を、下記関係式(31)〜(34)の範囲に反射スペクトルを調整することにより得られ、この作業は当業者に格段の試行錯誤を与えるものではない。
つまり、シアントナー用の着色剤粒子分散液を調製し、その反射スペクトルが下記関係式(31)〜(34)を満たす着色剤を用いることにより、前記範囲の明度L* Cを有するシアントナー画像を形成することが可能なシアントナーが実現される。
関係式(31) 4≦|C480−C450|≦16
〔式中、C480は波長480nmにおける反射率(単位;%)を、C450は波長450nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(32) 15≦C550−C570≦35
関係式(33) 20≦C570≦50
〔式中、C550は波長550nmにおける反射率(単位;%)を、C570は波長570nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(34) 0≦C620+C650≦30
〔式中、C620は波長620nmにおける反射率(単位;%)を、C650は波長650nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
なお、上記シアントナー画像の反射スペクトルの測定は、前述したイエロートナー画像の反射スペクトル測定と同じ条件で行うものである。
〔式中、C480は波長480nmにおける反射率(単位;%)を、C450は波長450nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(32) 15≦C550−C570≦35
関係式(33) 20≦C570≦50
〔式中、C550は波長550nmにおける反射率(単位;%)を、C570は波長570nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
関係式(34) 0≦C620+C650≦30
〔式中、C620は波長620nmにおける反射率(単位;%)を、C650は波長650nmにおける反射率(単位;%)を表す。〕
なお、上記シアントナー画像の反射スペクトルの測定は、前述したイエロートナー画像の反射スペクトル測定と同じ条件で行うものである。
前記明度L* Cを実現するシアントナーの好ましい態様としては、前述した様に、着色剤として前記一般式(3)で表されるシリコンフタロシアニン化合物を含有するものが挙げられる。一般式(3)で表されるシリコンフタロシアニン化合物は、フタロシアニン環の中心に位置する金属原子(以下、中心金属原子ともいう)にケイ素原子(Si)が用いられるものである。
前記一般式(3)中のZは、前述した様に、各々独立に、ヒドロキシ基、塩素、炭素数6乃至18のアリールオキシ基、炭素数1乃至22のアルコキシ基、下記一般式(3−1)で表される化合物を表すものである。また、前記一般式(3−1)中のR61、R62、R63は炭素数1乃至22のアルキル基、炭素数6乃至18のアリール基、炭素数1乃至22のアルコキシ基、または、炭素数6乃至18のアリールオキシ基を示すものである。ここで、R61、R62、R63はお互い同じ基であっても、異なる基であってもよいものである。これらの基の炭素数は好ましくは1乃至10であり、より好ましくは、2乃至8である。また、一般式(3)中のA1、A2、A3及びA4は各々独立にベンゼン環を表すものである。
前記一般式(3)で表されるシリコンフタロシアニン化合物は、中心金属原子にケイ素原子が用いられたテトラアザポルフィン系化合物と呼ばれる軸配位子を有するフタロシアニン化合物である。ここで、軸配位子とは、上記一般式(3)中で、Zで表されるものである。
一般式(3)で表される化合物を含有するトナーは、軸配位子をもたないフタロシアニン化合物を含有するトナーに比べて、より良好な色再現性を発現することができる。これは、一般式(3)で表される化合物が軸配位子を有さないフタロシアニン化合物と比べて構造が複雑になる分、化合物の凝集や結晶化が起こりにくくなるためと推測される。その結果、トナー粒子中や定着画像中で着色剤が均一分散を維持することにより色再現性を向上させているものと考えられる。
また、一般式(3)で表されるフタロシアニン化合物は、凝集や結晶化しにくい構造である分、トナー製造工程では均一分散した状態でトナー粒子中に取り込まれ、その結果、形成されたトナーにより色再現範囲の拡大に寄与しているものと考えられる。
すなわち、本発明に係るフルカラー画像形成方法では、一般式(3)で表される化合物を含有するシアントナーを用いることにより、シアントナーを用いた色調再現領域が拡大した。とりわけ、従来技術において色調再現が困難とされたマゼンタトナーとシアントナーにより形成されるブルーの色調再現についても、前述したマゼンタトナーと前記シアントナーにより安定して行える様になった。その結果、従来よりディスプレイ表示画像の色調再現の中でも特に困難とされていたブルーバイオレットと呼ばれる色相領域の再現性を大幅に向上させることができる様になっている。
また、一般式(3)で表される化合物を構成するZは、前述した基の中でも一般式(3−1)で表される基が好ましい。そして、一般式(3−1)で表される基中のR61、R62及びR63は、炭素数1乃至6のアルキル基、アリール基、アルコキシ基が好ましく、特に、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基が好ましい。また、R61、R62、R63はお互い同じ基であっても、異なる基であってもよい。
本発明で好ましく用いられるシアントナーは、上記フタロシアニン化合物を単独もしくは2つ以上を選択併用することが可能である。トナー中における上記フタロシアニン化合物の含有量はトナー全体に対して1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%の範囲に設定するのが良い。特に、上記化合物は高い分子吸光性が期待されるので、添加量が少なくても本発明の効果を発現する可能性を有することが期待される。
一般式(3)で表されるテトラアザポルフィン化合物(軸配位子を有するフタロシアニン化合物)の具体例を表1に示すが、本発明に係るトナーに使用可能な一般式(3)で表される化合物は表1に示すもののみに限定されるものではない。
本発明に係るフルカラー画像形成方法に好ましく使用されるシアントナーとしては、上述したフタロシアニンを着色剤として含有するものが挙げられるが、上記フタロシアニンとともに以下の公知のシアン着色剤を併用したシアントナーも好ましく用いられる。たとえば、上記フタロシアニンに加えてC.I.ピグメントブルー15等の公知のシアン着色剤等を併用したシアントナー等がある。
また、本発明で前述したシリコンフタロシアニン化合物と組み合わせて使用する着色剤としては、下記に示す一般式(II)で表される化合物がある。
上記構造式を構成するR2は水素原子または有機基を表す。また、一般式(II)で表される化合物の具体例としては、たとえば、以下のものがある。
次に、本発明に係るフルカラー画像形成方法で用いられているトリクル方式の現像方法について説明する。
本発明では、感光体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像する際、トナーとキャリアを含有する補給用現像剤収容容器よりトナーとキャリアを現像装置内に補給しながら現像を行うトリクル方式の現像方法が採られている。すなわち、感光体上に形成された静電潜像を現像する際、現像により消費されるトナーに対応して新しいトナーを補給し、かつ、新しいキャリアも補給して現像装置内のキャリアを少しずつ更新して、キャリアの長期使用による劣化を抑えながら現像を行っている。この様に、画像形成を行いながらキャリアの更新をすることにより、たとえば、10万枚レベルのプリントを行うことにより、初期に現像装置内に収納しておいたキャリアが全て排出されて新しいものに更新される様になっている。
図2は、代表的なトリクル方式の現像装置の断面図である。なお、本発明に使用可能なトリクル方式の現像装置は、図2に示す配置構成のものに限定されるものではない。また、図2に示すトリクル方式の現像装置は、本発明でいうトナーとキャリアを含有する補給用現像剤収容容器の図示が省略されている。本発明に係るフルカラー画像形成方法は、たとえば、後述する図1に示すフルカラー画像形成装置に、図2に示すトリクル方式の現像装置4をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒色の各色毎に装填することにより行われるものである。
各色毎の現像装置4は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色(K)の2成分現像剤をそれぞれ収容してなり、それぞれ感光体ドラム10の周面に対し所定間隔で配置された現像スリーブ41を介して感光体ドラム1にトナーを供給する。
図2の現像装置4は、以下のものから構成される。40はトナーとキャリアからなる2成分現像剤を収容するハウジング、42は固定の磁極を有するマグネットローラ、41は内部にマグネットローラ42を配置した現像スリーブ、43は現像スリーブ41上に形成される現像剤層を所定の厚さに規制する層厚規制部材、44は現像剤の受け部材、48は現像剤の除去板、45は搬送供給ローラ、46と47は一対の撹拌スクリューである。
現像スリーブ41は、たとえばステンレス等で作製された円筒状の部材で、感光体ドラム10の周面と所定間隔を保って配置され、感光体ドラム10の回転(図2の時計方向回転)に対し逆方向に回転する(図2の時計方向回転)ものである。
マグネットローラ42は、現像スリーブ41に内包され現像スリーブ41と同心で固定されており、複数個の磁極N1、N2、N3、S1、S2を交互に配することにより、非磁性のスリーブ周面に磁力を作用させる。
層厚規制部材43は、マグネットローラ42の磁極N3と対向し、現像スリーブ41と所定間隔で配置されている。層厚保規制部材43は、たとえば、棒状あるいは板状の磁性ステンレス材よりなり、現像スリーブ41の周面上の2成分現像剤の層厚を規制する。
受け部材44は、現像スリーブ41の回転方向下流側に現像スリーブ41と所定間隔で配置され、層厚規制部材43により規制された現像剤層よりトナーがこぼれない様に現像剤層を現像スリーブ41上に安定に保たせるものである。受け部材44は、ABS樹脂等の非磁性部材よりなり、層厚規制部材43の端面に隣接して配置されるので層厚規制部材43と一体化することも可能である。
現像剤の除去板48は、マグネットローラ42の磁極N2と対向して設けられ、磁極N2、N3の反発磁界と除去板48の背面に設けられる磁石板48aとの作用により現像スリーブ41上から現像剤を除去するものである。
搬送供給ローラ45は、除去板48により除去された現像剤を撹拌スクリュー46に搬送するとともに撹拌スクリュー46により撹拌された現像剤を層厚規制部材43へ供給する。搬送供給ローラ45を構成する45Aは現像剤を搬送するための羽根部である。
撹拌スクリュー46、47は、互いに相反する方向に等速回転させて現像装置4内に収容されたトナーとキャリアを撹拌、混合して均等に分散させるものである。
トリクル方式の現像では、トナーとキャリアを補給しながら現像を行うものであるが、トナー及びキャリアのハウジング40への補給は、撹拌スクリュー47の上部に設けられたハウジング40上部を構成する天板40Aのトナー補給口Hより行われる。補給されたトナー及びキャリアは、互いに相反する方向に等速で回転する撹拌スクリュー146と147によりハウジング40内にすでに収容されている現像剤と撹拌、混合されて均一なトナー濃度の現像剤となる。該現像剤は、搬送供給ローラ45により層厚規制部材43に搬送され、層厚規制部材43により所定の層厚とされ、受け部材44により2成分現像剤の現像剤層として現像スリーブ41外周面上に供給される。
感光体ドラム10上に形成された潜像を現像した現像剤は、磁極N2、N3の反発磁界と除去板48の背面に設けられる磁石板48aとの作用により現像スリーブ41上より除去され、搬送供給ローラ45により再度撹拌スクリュー146へと搬送される。
図2に示す現像装置4に対しては、図示しない補給用現像剤収容容器より現像剤の補給、すなわちトナーT及びキャリアCの供給がなされる。トナーTの供給は、トナー濃度検知センサ49によりハウジング40内のトナー濃度が所定のトナー濃度より低下したと検知されたときに行われる。また、キャリアCの供給は、たとえば、プリント枚数の積算量等に基づいて適時行われる。現像装置4に供給されるトナーTは、トナーTの供給手段、本発明でいう補給用現像剤収容容器を構成する図示しないホッパより、図示しない現像剤搬送路を経て、後述する天板40Aに設けられた補給口Hより現像装置4に補給される。同様に、現像装置4に供給されるキャリアCも、キャリアCの供給手段、本発明でいう補給用現像剤収容容器を構成する図示しないホッパより、図示しない現像剤搬送路を経て、後述する天板40Aに設けられた補給口Hより現像装置4に補給される。
天板40Aには、撹拌スクリュー47の搬送上流側の端部に位置する面にトナーTとキャリアCとを合流して搬送する現像剤搬送路の補給口H(T・C)が設けられている。この様に部材を配置することにより、新たに補給されるトナーTあるいはキャリアCは撹拌スクリュー46、47により十分撹拌され、補給されたトナーTも撹拌により帯電して現像スリーブ41に搬送、供給される。
図示しないホッパより補給されるトナーTは、現像により消費されるトナーTと近似した量が補給されるが、図示しないホッパより補給されるキャリアCは消費されないので、キャリアCの補給によりハウジング40内の現像剤の量が増大することになる。これに対応して、ハウジング40内には現像剤Dの収容量を検知する検知手段が設けられており、現像剤Dの収容量が規定量を超えたことを検知手段が検知すると、過剰分の現像剤Dをハウジング40より排出される様になっている。なお、図2では前述の検知手段や排出手段の図示が省略されている。
本発明でいう補給用現像剤収容容器からは、トナー含有濃度が60質量%〜98質量%、好ましくは80質量%〜96質量%でトナーとキャリアを混合した補給用現像剤を現像装置4内に供給することが画像濃度安定の観点から好ましいとされる。一方、現像装置4内に収容されている現像剤は、トナー含有濃度が3質量%〜12質量%、好ましくは5質量%〜9質量%としたものが画像濃度安定の観点から好ましいとされる。また、補給用現像剤は、前述のトナー含有濃度にした現像剤を補給用現像剤収容容器に保存し、これを供給するものの他に、トナーとキャリアを隔離して保存しておき、補給後に現像装置内で両者を混合する仕様のものであってもよい。この様に、補給用現像剤収容容器に保存しておく間はトナーとキャリアを隔離しておく仕様のものは、たとえば、ガラス転移温度が30℃以下の低温定着対応トナーや、キャリアの結着樹脂に相溶性を示す着色剤を含有するトナーの保管に好適である。
本発明に使用可能なトリクル方式の現像装置では、現像スリーブ41に交流電圧を印加して現像領域に交番電界を形成し、現像領域に形成された磁気ブラシを介して感光体ドラム1上にトナーを供給して現像が行われる。現像スリーブ41と感光体ドラム1との距離は、磁気ブラシを構成するキャリアの感光体への付着防止やドット画像再現性向上の観点から、たとえば、100〜1000μmとすることが好ましい。この様に、両者間の距離を設定することで、感光体に所定量のトナーが供給されるとともに、磁気ブラシが適度な密度で現像領域に存在する様になり、良好なプリント作製を維持する上で好ましい。
また、十分な画像濃度と優れたドット再現性、及び、キャリアの感光体表面への付着防止を実現する上で、現像スリーブ41上に形成された磁気ブラシと感光体ドラム1との接触幅(現像当接部)を、たとえば3〜8μm程度に調整することが好ましい。現像当接部の調整方法としては、たとえば、層厚規制部材43と現像スリーブ41間の距離を調整したり、感光体ドラム1と現像スリーブ41間の距離を調整する方法等がある。また、図2の現像装置4は、現像スリーブ41上に新しい現像剤をコンスタントに供給できる様、感光体ドラム1にトナー供給した現像剤を画像形成現像スリーブ41より掻き落とす掻き取りブレード48bを設けたものであってもよい。
現像領域に形成される交番電界は、画像濃度を安定させる観点から、たとえば、電圧300〜3000V、周波数500〜10000Hzにすることが好ましい。また、交番電界を形成するための交流バイアスの波形は、たとえば、三角波、矩形波、正弦波、あるいはDuty比を変えた波形等がある。また、トナー画像形成速度の変化に対応するためには、不連続の交流バイアス電圧を有する現像バイアス電圧(断続的な交番重畳電圧)を現像スリーブ41に印加して現像を行うことが好ましい。交番電界電圧をたとえば前記範囲にすることで十分な画像濃度が得られる。また、非画像部でカブリを発生させるおそれがなく、磁気ブラシにより潜像を乱すおそれもないので好ましい。さらに、周波数を、たとえば前記範囲にすることにより、電界に対してトナーが安定して追随できるので良好な画質を実現する上で好ましい。
以上の様な条件の下、本発明では、感光体上に形成された静電潜像を現像する際、現像により消費される分のトナーを現像装置内に補給するとともに、キャリアも現像装置内に補給するいわゆるトリクル方式の現像が行われる。そして、数千枚レベルのプリント作製を行うケースの様に、トナーとキャリアの補給機会が多い場合でも、本発明の構成により濃度変動や画像あれのない良好な画質のフルカラー画像形成を実現することができる。なお、上記トリクル方式の現像装置が搭載可能な図1のフルカラー画像形成装置の説明は後で行う。
次に、本発明で使用される2成分現像剤について説明する。本発明に係るフルカラー画像形成方法では、前記トナーとキャリアからなる2成分現像剤が使用される。
本発明に使用される2成分現像剤に使用されるキャリアとしては、たとえば、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の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、磁性粒子表面を樹脂等の被覆剤で被覆したコートキャリアやバインダ樹脂中に磁性体微粉末を分散させてなるバインダ型キャリア等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、特に限定されるものではないが、たとえば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂等がある。また、バインダ型キャリアを構成するバインダ樹脂も特に限定されるものではなく公知のものが使用でき、たとえば、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
キャリアは、高画質の画像が得られること、及びキャリアかぶりの発生を抑止する観点から、体積基準メディアン径で20〜100μmとすることが好ましく、より好ましくは20〜60μmである。前記体積基準メディアン径を有するキャリアを用いることにより、現像スリーブ41上には均一な穂立ちが実現された磁気ブラシが形成され、ベタ画像を形成したときに均質な画質が得られる。また、現像剤に適度な流動性が付与されて安定した帯電立ち上がり性能も発現される。さらに、現像スリーブ41上に形成された磁気ブラシは適度な高さを有しているので、現像剤の掃きムラが生ずるおそれもなく良好な画質を安定して形成することができる。
キャリアの体積基準メディアン径は、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。この方法でキャリアの体積基準メディアン径を測定する場合、以下の手順による前準備を行う。先ず、ビーカに現像剤、少量の中性洗剤、純水を添加し、これらをよくなじませて、ビーカ底に磁石を当てながら上澄み液を捨てる。さらに、純水を添加して上澄み液を捨てることにより、トナー及び中性洗剤を除去してキャリアのみを分離する。分離したキャリアを40℃で乾燥してキャリア単体を得る。
好ましいキャリアとしては、たとえば、被覆樹脂としてシリコーン系樹脂、オルガノポリシロキサンとビニル系単量体との共重合樹脂(グラフト共重合体樹脂)またはポリエステル樹脂を用いたコートキャリア等がある。その中でも、オルガノポリシロキサンとビニル系単量体との共重合体樹脂(グラフト共重合体樹脂)にイソシアネートを反応させて得られた樹脂で被覆したコートキャリアが、耐久性、耐環境安定性及び耐スペント性の観点から特に好ましい。なお、上記コートキャリア形成に使用されるビニル系単量体は、イソシアネートと反応性を有する水酸基等の置換基を有する単量体である。
本発明で使用される2成分現像剤は、前述したトナーとキャリアを混合することにより調製が可能である。キャリアとトナーの混合割合は、現像装置内の現像剤はトナー濃度が3〜12質量%とすることが好ましく、5〜9質量%とすることがより好ましい。また、補給用の現像剤は、画像濃度安定の観点からトナー濃度を60〜98質量%とすることが好ましく、80〜96質量%とすることがより好ましい。
キャリアとトナーを混合する混合装置としては、たとえば、ヘンシェルミキサ、ナウターミキサ、V型混合機、タービュラミキサ等の公知の混合装置を用いることができ、これらの中でもヘンシェルミキサが好ましい。
本発明で使用される2成分現像剤で好ましく使用されるコートキャリアは、公知の方法により、磁性粒子表面に樹脂被覆層を形成することにより作製が可能である。
樹脂被覆層は、公知の乾式法、湿式法(溶媒コーティング法、溶媒浸漬法)等により磁性粒子表面に形成することができ、これらの中でも製造コストや環境負荷の観点から乾式法が好ましい。ここで、乾式法とは、溶媒等の液体を用いずに熱可塑性樹脂粒子(バインダ樹脂)と磁性粒子を加熱混合して磁性粒子表面に樹脂被覆層を形成してコートキャリアを作製する方法である。
また、湿式法とは、溶媒を用いて磁性粒子表面に樹脂被覆層を形成してコートキャリアを作製する方法である。湿式法の1つである溶媒コーティング法は、樹脂被覆層を形成するバインダ樹脂を溶媒に溶解させてなるコーティング液を磁性粒子表面にコートして樹脂被覆層を形成することによりコートキャリアを作製するものである。
次に、本発明に係るフルカラー画像形成方法で使用される前述したイエロー、マゼンタ、シアントナーの構成について説明する。
本発明で使用されるイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーは、体積基準メディアン径(D50v)を3μm以上8μm以下とすることが好ましい。体積基準メディアン径を上記範囲とすることにより、たとえば、1200dpi(dpi;1インチ(2.54cm)あたりのドット数)レベルの非常に微小なドット画像を忠実に再現することも可能である。
本発明で使用されるイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーの体積基準メディアン径を前述した範囲とすることにより、写真画像や細線画像等の作製に求められる微小トナー画像の形成が可能になる。この様に、デジタル画像形成で作製される微小ドット画像を忠実に再現することにより、印刷画像と同等レベル以上の高精細画像が得られるので、版を作る手間をかけずに印刷画像に優るとも劣らない高画質フルカラープリント物を提供することができる。
また、カラートナーの粒径が上記範囲にあることで、トナー付着量の多少に関わらず色調の変化が抑制され、優れた色再現性を得ることができる。一方、カラートナーの粒径が体積基準メディアン径で3.0μm未満になると、光散乱が生じ易くなってトナー付着量が少ない状態で形成されるハーフトーン画像とトナー付着量が多い状態で形成されるベタ画像との間で色調が異なってくるおそれがある。具体的には、カラートナーのみによって形成されたハーフトーン画像が、青みを帯びた色合いのものになるおそれがある。
なお、トナーの粒径は、重合法によりカラートナー粒子を形成する場合には、カラートナーの製造方法において、凝集剤の濃度や添加量、または凝集時間、さらには重合体自体の組成により制御することができる。
トナーの体積基準メディアン径(D50v径)は、「マルチサイザー3(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。
測定手順としては、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20ml(トナー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)で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を作製する。このトナー分散液を、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、測定濃度5〜10%になるまでピペットにて注入し、測定粒子カウント数を25000個に設定して測定する。なお、マルチサイザー3のアパーチャ径は50μmにし、粒子体積の大きな方から積分して、50%の粒子径を体積基準メディアン径とする。
また、本発明で使用されるイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーは、その体積基準の粒度分布における変動係数(CV値)を2%以上21%以下とすることが好ましく、5%以上15%以下とすることがより好ましい。
体積基準の粒度分布における変動係数(CV値)は、トナー粒子の粒度分布における分散度を体積基準で表したもので、以下の式によって定義される。
CV値(%)=(個数粒度分布における標準偏差)/(個数粒度分布におけるメディアン径(D50v))×100
CV値の値が小さい程、粒度分布がシャープであることを示し、それだけトナー粒子の大きさがそろっていることを意味する。すなわち、大きさの揃ったトナーが得られることになるので、デジタル画像形成で求められる微細なドット画像や細線をより高精度に再現することが可能である。また、写真画像をプリントするにあたり、大きさの揃った小径トナーを用いることにより、印刷インクで作製された画像レベルあるいはそれ以上の高画質の写真画像を作成することができる。
CV値の値が小さい程、粒度分布がシャープであることを示し、それだけトナー粒子の大きさがそろっていることを意味する。すなわち、大きさの揃ったトナーが得られることになるので、デジタル画像形成で求められる微細なドット画像や細線をより高精度に再現することが可能である。また、写真画像をプリントするにあたり、大きさの揃った小径トナーを用いることにより、印刷インクで作製された画像レベルあるいはそれ以上の高画質の写真画像を作成することができる。
また、本発明で使用されるカラートナーを構成する個々のカラートナー粒子について、転写効率の向上の観点から下記式で示される円形度の平均値(「平均円形度」ともいう)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:平均円形度=円相当径から求めた円の周囲長/粒子投影像の周囲長
また、トナーの軟化点温度(Tsp)は、70℃以上110℃以下となるものが好ましく、70℃以上100℃以下となるものがより好ましい。トナーに使用される着色剤は、熱の影響を受けてもスペクトルが変化することのない安定した性質を有するものであるが、軟化点を前記範囲とすることで定着時にトナーに加わる熱の影響をより低減できる。したがって、着色剤に負担をかけずに画像形成が行える様になるので、より広く安定した色再現性を発現させることが期待される。
また、トナーの軟化点温度(Tsp)は、70℃以上110℃以下となるものが好ましく、70℃以上100℃以下となるものがより好ましい。トナーに使用される着色剤は、熱の影響を受けてもスペクトルが変化することのない安定した性質を有するものであるが、軟化点を前記範囲とすることで定着時にトナーに加わる熱の影響をより低減できる。したがって、着色剤に負担をかけずに画像形成が行える様になるので、より広く安定した色再現性を発現させることが期待される。
また、イエロー、マゼンタ、シアントナーの軟化点温度を上記範囲にすることで、定着工程でイエロー、マゼンタ、シアントナーはそれぞれ適度な溶融状態が得られ、高い色再現性を有する二次色画像を形成することができる。
ここで、「イエロー、マゼンタ、シアントナーの適度な溶融状態」とは、イエロー、マゼンタ、シアントナーで形成した各トナー画像に他の色のトナー画像を重ね合わせてカラー画像を形成したときに、当該イエロー、マゼンタ、シアントナーで形成したトナー画像に含有されるイエロー、マゼンタ、シアン着色剤と他の色を構成する着色剤とがともに均一に分散して発色する状態をいう。具体的には、たとえば、イエローのトナー画像とマゼンタのトナー画像を重ね合わせたとき、記録材上に色重ねした状態で定着されたカラー画像でありながら互いの結着樹脂層の界面が消失してイエロー着色剤とマゼンタ着色剤が均一分散した状態を実現するものである。このとき、当該カラー画像領域外の領域にマゼンタ着色剤やイエロー着色剤が滲み出していない状態になっている。
また、トナーの軟化点を前記範囲とすることで、従来技術よりも低い温度でトナー画像定着が行える様になり、電力消費の低減を実現した環境に優しい画像形成が行える。
なお、トナーの軟化点は、たとえば、以下の方法を単独で、あるいは、組み合わせることにより制御が可能である。すなわち、
(1)樹脂形成に用いる単量体の種類や組成比を調節する。
(2)連鎖移動剤の種類や添加量により樹脂の分子量を調節する。
(3)ワックス等の種類や添加量を調節する。
(1)樹脂形成に用いる単量体の種類や組成比を調節する。
(2)連鎖移動剤の種類や添加量により樹脂の分子量を調節する。
(3)ワックス等の種類や添加量を調節する。
トナーの軟化点温度は、以下の様に測定されるものである。先ず、20℃、50%RHの環境下において、カラートナー1.1gをシャーレに入れて平らにならし、12時間以上放置した後、成型機「SSP−10A(島津製作所(株)製)」により3820kg/cm2の力で30秒間加圧し、直径1cmの円柱型の成型サンプルを作製する。
次いで、この成型サンプルを、24℃、50%RHの環境下において、フローテスター「CFT−500D(島津製作所(株)製)」により、荷重196N(20kgf)、開始温度60℃、予熱時間300秒、昇温速度6℃/分の条件で、円柱型ダイの穴(1mm径×1mm)より、直径1cmのピストンを用いて予熱終了時から押し出し、昇温法の溶融温度測定方法でオフセット値5mmの設定で測定したオフセット法温度Toffsetを、カラートナーの軟化点温度とする。
次に、本発明で使用されるイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーの製造方法について説明する。
本発明で使用されるトナーは、少なくとも樹脂と着色剤を含有してなる粒子(以下、着色粒子ともいう)より構成されるものである。本発明で使用されるトナーを構成する着色粒子は、特に限定されるものではなく、従来のトナー製造方法により作製することが可能である。すなわち、混練、粉砕、分級工程を経てトナーを作製するいわゆる粉砕法によるトナー製造方法や、重合性単量体を重合させ、同時に、形状や大きさを制御しながら粒子形成を行ういわゆる重合トナーの製造方法(たとえば、乳化重合法、懸濁重合法、ポリエステル伸長法等)を適用することにより作製可能である。
次に、本発明で使用されるイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーを構成する樹脂やワックス等について、具体例を挙げて説明する。
先ず、トナーに使用可能な樹脂としては、特に限定されるものではないが、下記に記載されるビニル系単量体と呼ばれる重合性単量体を重合して形成される重合体がその代表的なものである。樹脂を構成する重合体は、少なくとも1種の重合性単量体を重合して得られる重合体を構成成分とするもので、これらビニル系単量体を単独あるいは複数種類組み合わせて構成されるものである。
以下に、ビニル系の重合性単量体の具体例を示す。
(1)スチレンあるいはスチレン誘導体
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等
(2)メタクリル酸エステル誘導体
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等
(3)アクリル酸エステル誘導体
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等
(4)オレフィン類
エチレン、プロピレン、イソブチレン等
(5)ビニルエステル類
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等
(6)ビニルエーテル類
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等
(7)ビニルケトン類
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等
(8)N−ビニル化合物類
N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等
(9)その他
ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体等
また、トナーに使用可能な樹脂を構成するビニル系の重合性単量体には、以下に示すイオン性解離基を有するものも使用可能である。特に、本発明の着色剤は前述のように弱アルカリ性を有しており、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等のイオン性解離基を単量体の側鎖に有するものを使用した場合に、より樹脂中での分散性を向上させることができ、好ましい。具体的には、以下のものがある。
(1)スチレンあるいはスチレン誘導体
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等
(2)メタクリル酸エステル誘導体
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等
(3)アクリル酸エステル誘導体
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等
(4)オレフィン類
エチレン、プロピレン、イソブチレン等
(5)ビニルエステル類
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等
(6)ビニルエーテル類
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等
(7)ビニルケトン類
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等
(8)N−ビニル化合物類
N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等
(9)その他
ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体等
また、トナーに使用可能な樹脂を構成するビニル系の重合性単量体には、以下に示すイオン性解離基を有するものも使用可能である。特に、本発明の着色剤は前述のように弱アルカリ性を有しており、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等のイオン性解離基を単量体の側鎖に有するものを使用した場合に、より樹脂中での分散性を向上させることができ、好ましい。具体的には、以下のものがある。
先ず、カルボキシル基を有するものとしては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル等が挙げられる。また、スルホン酸基を有するものとしては、スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等があり、リン酸基を有するものとしてはアシドホスホオキシエチルメタクリレート等がある。
また、以下に示す多官能性ビニル類を使用することにより、架橋構造の樹脂を作製することも可能である。以下に、多官能性ビニル類の具体例を示す。
ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等。
次に、本発明で使用可能なトナーに使用されるワックスとしては、以下に示す様な公知のものがある。
(1)ポリオレフィン系ワックス
ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等
(2)長鎖炭化水素系ワックス
パラフィンワックス、サゾールワックス等
(3)ジアルキルケトン系ワックス
ジステアリルケトン等
(4)エステル系ワックス
カルナウバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等
(5)アミド系ワックス
エチレンジアミンジベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミド等
ワックスの融点は、通常40〜125℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは70〜90℃である。融点を上記範囲内にすることにより、トナーの耐熱保存性が確保されるとともに、低温で定着を行う場合でもコールドオフセットなどを起こさずに安定したトナー画像形成が行える。また、トナー中のワックス含有量は、1質量%〜30質量%が好ましく、さらに好ましくは5質量%〜20質量%である。
(1)ポリオレフィン系ワックス
ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等
(2)長鎖炭化水素系ワックス
パラフィンワックス、サゾールワックス等
(3)ジアルキルケトン系ワックス
ジステアリルケトン等
(4)エステル系ワックス
カルナウバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等
(5)アミド系ワックス
エチレンジアミンジベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミド等
ワックスの融点は、通常40〜125℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは70〜90℃である。融点を上記範囲内にすることにより、トナーの耐熱保存性が確保されるとともに、低温で定着を行う場合でもコールドオフセットなどを起こさずに安定したトナー画像形成が行える。また、トナー中のワックス含有量は、1質量%〜30質量%が好ましく、さらに好ましくは5質量%〜20質量%である。
次に、本発明で使用されるイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーは、その製造工程で外部添加剤(=外添剤)として数平均一次粒径が4〜800nmの無機微粒子や有機微粒子等を添加してトナーとすることができる。
外添剤の添加により、トナーの流動性や帯電性が改良され、また、クリーニング性の向上等が実現される。外添剤の種類は特に限定されるものではなく、たとえば、以下に挙げる無機微粒子や有機微粒子、及び、滑剤が挙げられる。
無機微粒子としては、従来公知のものを使用することが可能で、たとえば、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム微粒子等が好ましいものとして挙げられる。また、必要に応じてこれらの無機微粒子を疎水化処理したものも使用可能である。
シリカ微粒子の具体例としては、たとえば、日本アエロジル社製の市販品R−805、R−976、R−974、R−972、R−812、R−809、ヘキスト社製のHVK−2150、H−200、キャボット社製の市販品TS−720、TS−530、TS−610、H−5、MS−5等がある。
チタニア微粒子としては、たとえば、日本アエロジル社製の市販品T−805、T−604、テイカ社製の市販品MT−100S、MT−100B、MT−500BS、MT−600、MT−600SS、JA−1、富士チタン社製の市販品TA−300SI、TA−500、TAF−130、TAF−510、TAF−510T、出光興産社製の市販品IT−S、IT−OA、IT−OB、IT−OC等がある。
アルミナ微粒子としては、たとえば、日本アエロジル社製の市販品RFY−C、C−604、石原産業社製の市販品TTO−55等がある。
また、有機微粒子としては数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用することができる。具体的には、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体を使用できる。
また、クリーニング性や転写性をさらに向上させるために滑剤を使用することも可能であり、たとえば、以下の様な高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。すなわち、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩がある。
これら外添剤や滑剤の添加量は、トナー全体に対して0.1〜10.0質量%が好ましい。また、これら外添剤や滑剤を添加する方法は、タービュラミキサ、ヘンシェルミキサ、ナウターミキサ、V型混合機等の種々の公知の混合装置を使用して添加することができる。
次に、本発明に係るフルカラー画像形成方法が実施可能な画像形成装置の一例を説明する。図1は2成分現像剤を用いて前述したトリクル現像を行いながらフルカラー画像を形成することが可能な画像形成装置の一例を示す概略図である。
図1において、1Y、1M、1C、1Kは感光体、4Y、4M、4C、4Kはトリクル方式の現像装置(現像手段)、5Y、5M、5C、5Kは1次転写手段としての1次転写ロール、5Aは2次転写手段としての2次転写ロール、6Y、6M、6C、6Kはクリーニング装置、7は中間転写体ユニット、24は熱ロール式定着装置、70は中間転写体を示す。
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と呼ばれるもので、複数組の画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、転写部としての無端ベルト状中間転写体ユニット7と、記録部材Pを搬送する無端ベルト状の給紙搬送手段21及び定着手段としての熱ロール式定着装置24とを有する。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
各感光体に形成される異なる色のトナー像の1つとしてイエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1Y、感光体1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、1次転写手段としての1次転写ロール5Y、クリーニング手段6Yを有する。また、別の異なる色のトナー像の1つとしてマゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1M、感光体1Mの周囲に配置された帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、1次転写手段としての1次転写ロール5M、クリーニング手段6Mを有する。また、別の異なる色のトナー像の1つとしてシアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1C、感光体1Cの周囲に配置された帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、1次転写手段としての1次転写ロール5C、クリーニング手段6Cを有する。
さらに、他の異なる色のトナー像の1つとして黒色の画像を形成する画像形成部10Kは、第1の感光体としてのドラム状の感光体1K、該感光体1Kの周囲に配置された帯電手段2K、露光手段3K、トリクル方式の現像手段4K、1次転写手段としての1次転写ロール5K、クリーニング手段6Kを有する。
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のロールにより巻回され、回動可能に支持された中間転写エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
画像形成部10Y、10M、10C、10Kより形成された各色の画像は1次転写ロール5Y、5M、5C、5Kにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された転写材として用紙等の記録部材Pは、給紙搬送手段21により給紙され、複数の中間ロール22A、22B、22C、22D、レジストロール23を経て、2次転写手段としての2次転写ロール5Aに搬送され、記録部材P上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された記録部材Pは、熱ロール式定着装置24により定着処理され、排紙ロール25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。
一方、2次転写ロール5Aにより記録部材Pにカラー画像を転写した後、記録部材Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6Aにより残留トナーが除去される。
画像形成処理中、1次転写ロール5Kは常時、感光体1Kに圧接している。他の1次転写ロール5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1C、1Rに圧接する。
2次転写ロール5Aは、ここを記録部材Pが通過して2次転写が行われるときにのみ、無端ベルト状中間転写体70に圧接する。
この様に、感光体1Y、1M、1C、1R、1K上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写体70上で各色のトナー像を重ね合わせ、一括して記録部材Pに転写し、定着装置24で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を記録部材Pに転移させた後の感光体1Y、1M、1C、1Kは、クリーニング装置6Aで転写時に感光体に残留したトナーを除去後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。
また、本発明に係る画像形成方法で実施可能な定着方法は、特に限定されるものではなく、公知の定着方式により対応が可能である。公知の定着方式としては、加熱ローラと加圧ローラからなるローラ定着方式、加熱ローラと加圧ベルトからなる定着方式、加熱ベルトと加圧ローラで構成される定着方式、加熱ベルトと加圧ベルトからなるベルト定着方式等が挙げられ、いずれの方式でもよい。また加熱方式としてはハロゲンランプによる方式、IH定着方式等の加熱方式を採用することができる。
本発明に係るフルカラー画像形成方法に使用可能な記録材は、カラートナー像を保持することが可能な支持体である。具体的には、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、市販の和紙やはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム、布などの各種支持体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。
以下、実施例を挙げて本発明の実施態様を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、イエロー着色剤微粒子の体積基準のメディアン径は「MICROTRAC UPA 150」(HONEWELL社製)により、下記の測定条件下で測定したものである。
〔測定条件〕
サンプル屈折率:1.59
サンプル比重:1.05(球状粒子換算)
溶媒屈折率:1.33
溶媒粘度:0.797(30℃)、1.002(20℃)
ゼロ点調整:測定セル内にイオン交換水を入れて行った。
サンプル屈折率:1.59
サンプル比重:1.05(球状粒子換算)
溶媒屈折率:1.33
溶媒粘度:0.797(30℃)、1.002(20℃)
ゼロ点調整:測定セル内にイオン交換水を入れて行った。
1.トナー作製に使用する着色剤微粒子分散液の調製
「イエロートナー1〜20」、「マゼンタトナー1〜20」、「シアントナー1〜20」を作製する際に使用する「イエロー着色剤微粒子分散液1〜20」、「マゼンタ着色剤微粒子分散液1〜20」、「シアン着色剤微粒子分散液1〜20」を以下の手順で調製した。
「イエロートナー1〜20」、「マゼンタトナー1〜20」、「シアントナー1〜20」を作製する際に使用する「イエロー着色剤微粒子分散液1〜20」、「マゼンタ着色剤微粒子分散液1〜20」、「シアン着色剤微粒子分散液1〜20」を以下の手順で調製した。
(1)「イエロー着色剤微粒子分散液1」の調製
n−ドデシル硫酸ナトリウム11.5質量部をイオン交換水160質量部に撹拌、溶解させた溶液を撹拌させておき、当該溶液中に下記イエロー着色剤を徐々に添加した。
n−ドデシル硫酸ナトリウム11.5質量部をイオン交換水160質量部に撹拌、溶解させた溶液を撹拌させておき、当該溶液中に下記イエロー着色剤を徐々に添加した。
C.I.ピグメントイエロー74 22.5質量部
C.I.ピグメントイエロー83 2.5質量部
次いで、撹拌装置「クレアミックスWモーション CLM−0.8」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理を行うことにより、体積基準のメディアン径が126nmである「イエロー着色剤微粒子分散液1」を調製した。
C.I.ピグメントイエロー83 2.5質量部
次いで、撹拌装置「クレアミックスWモーション CLM−0.8」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理を行うことにより、体積基準のメディアン径が126nmである「イエロー着色剤微粒子分散液1」を調製した。
(2)「イエロー着色剤微粒子分散液2〜20」、「マゼンタ着色剤微粒子分散液1〜20」、「シアン着色剤微粒子分散液1〜20」の調製
前記「イエロー着色剤微粒子分散液1」の調製において、イエロー着色剤の種類と添加量を表2に示す様に変更した他は同様の手順で「イエロー着色剤微粒子分散液2〜20」を調製した。また、「イエロー着色剤微粒子分散液1」の調製で使用したイエロー着色剤に代えてマゼンタ着色剤を用い、マゼンタ着色剤の種類と添加量を表3に示す様に変更した他は同様の手順で「マゼンタ着色剤微粒子分散液1〜20」を調製した。さらに、「イエロー着色剤微粒子分散液1」の調製で使用したイエロー着色剤に代えてシアン着色剤を用い、シアン着色剤の種類と添加量を表4に示す様に変更した他は同様の手順で「シアン着色剤微粒子分散液1〜12」を調製した。
前記「イエロー着色剤微粒子分散液1」の調製において、イエロー着色剤の種類と添加量を表2に示す様に変更した他は同様の手順で「イエロー着色剤微粒子分散液2〜20」を調製した。また、「イエロー着色剤微粒子分散液1」の調製で使用したイエロー着色剤に代えてマゼンタ着色剤を用い、マゼンタ着色剤の種類と添加量を表3に示す様に変更した他は同様の手順で「マゼンタ着色剤微粒子分散液1〜20」を調製した。さらに、「イエロー着色剤微粒子分散液1」の調製で使用したイエロー着色剤に代えてシアン着色剤を用い、シアン着色剤の種類と添加量を表4に示す様に変更した他は同様の手順で「シアン着色剤微粒子分散液1〜12」を調製した。
2.トナー作製用樹脂粒子の作製
2−1.「コア形成用樹脂粒子1」の作製
〔「コア形成用樹脂粒子1」の作製〕
下記に示す手順で「コア形成用樹脂微粒子1」を作製した。
2−1.「コア形成用樹脂粒子1」の作製
〔「コア形成用樹脂粒子1」の作製〕
下記に示す手順で「コア形成用樹脂微粒子1」を作製した。
(1)第1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反応容器に下記構造式1で示されるアニオン系界面活性剤(構造式1)4質量部をイオン交換水3040質量部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、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。
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反応容器に下記構造式1で示されるアニオン系界面活性剤(構造式1)4質量部をイオン交換水3040質量部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、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。
(構造式1) C10H21(OCH2CH2)2SO3Na
この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)10質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした後、下記化合物よりなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。
この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)10質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした後、下記化合物よりなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。
スチレン 532質量部
n−ブチルアクリレート 200質量部
メタクリル酸 68質量部
n−オクチルメルカプタン 16.4質量部
前記単量体混合液を滴下後、この系を75℃にて2時間にわたり加熱、撹拌して重合(第1段重合)を行い樹脂微粒子を調製した。これを「樹脂微粒子A1」とする。
n−ブチルアクリレート 200質量部
メタクリル酸 68質量部
n−オクチルメルカプタン 16.4質量部
前記単量体混合液を滴下後、この系を75℃にて2時間にわたり加熱、撹拌して重合(第1段重合)を行い樹脂微粒子を調製した。これを「樹脂微粒子A1」とする。
(2)第2段重合(中間層の形成)
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に下記化合物を添加して単量体混合液を調製し、
スチレン 101.1質量部
n−ブチルアクリレート 62.2質量部
メタクリル酸 12.3質量部
n−オクチルメルカプタン 1.75質量部
前記単量体混合液に、
パラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製) 93.8質量部
を添加した後、80℃に加温して溶解させて単量体溶液を調製した。
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に下記化合物を添加して単量体混合液を調製し、
スチレン 101.1質量部
n−ブチルアクリレート 62.2質量部
メタクリル酸 12.3質量部
n−オクチルメルカプタン 1.75質量部
前記単量体混合液に、
パラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製) 93.8質量部
を添加した後、80℃に加温して溶解させて単量体溶液を調製した。
一方、上記構造式1で示されるアニオン系界面活性剤3質量部をイオン交換水1560質量部に溶解させた界面活性剤溶液を80℃に加熱し、この界面活性剤溶液に、前記「樹脂微粒子A1」の分散液を固形分換算で32.8部添加した。添加後、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)により、前記離型剤を溶解させた単量体溶液を8時間混合分散させ、分散粒子径340nmを有する乳化粒子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6質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を80℃にて3時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第2段重合)を行い樹脂微粒子の分散液を得た。
(3)第3段重合(外層の形成)
上記のようにして得られた「樹脂微粒子A2」の分散液中に、過硫酸カリウム5.45質量部をイオン交換水220質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下で、下記化合物よりなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。
上記のようにして得られた「樹脂微粒子A2」の分散液中に、過硫酸カリウム5.45質量部をイオン交換水220質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下で、下記化合物よりなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。
スチレン 293.8質量部
n−ブチルアクリレート 154.1質量部
n−オクチルメルカプタン 7.08質量部
前記単量体混合液の滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却し、「コア形成用樹脂微粒子1」を作製した。第3段重合により作製した「コア形成用樹脂微粒子A」のガラス転移温度(Tg)は28.1℃であった。
n−ブチルアクリレート 154.1質量部
n−オクチルメルカプタン 7.08質量部
前記単量体混合液の滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却し、「コア形成用樹脂微粒子1」を作製した。第3段重合により作製した「コア形成用樹脂微粒子A」のガラス転移温度(Tg)は28.1℃であった。
〔「コア形成用樹脂微粒子B」の作製〕
(1)第1段重合(核粒子の形成)
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反応容器に、下記化合物を添加し、80℃に加温して溶解させて重合性単量体溶液を得た。
(1)第1段重合(核粒子の形成)
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反応容器に、下記化合物を添加し、80℃に加温して溶解させて重合性単量体溶液を得た。
スチレン 115.9質量部
n−ブチルアクリレート 47.4質量部
メタクリル酸 12.3質量部
パラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製) 93.8質量部
一方、下記構造式2で表されるアニオン系界面活性剤2.9質量部をイオン交換水1340質量部に溶解させた界面活性剤溶液を調製して、これを80℃に加熱して前記反応容器に投入した。
n−ブチルアクリレート 47.4質量部
メタクリル酸 12.3質量部
パラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製) 93.8質量部
一方、下記構造式2で表されるアニオン系界面活性剤2.9質量部をイオン交換水1340質量部に溶解させた界面活性剤溶液を調製して、これを80℃に加熱して前記反応容器に投入した。
(構造式2) C10H21(OCH2CH2)2OSO3Na
その後、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)により2時間の混合分散処理を行い、分散粒子径が245nmである乳化粒子(油滴)を含有する分散液を調製した。
その後、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)により2時間の混合分散処理を行い、分散粒子径が245nmである乳化粒子(油滴)を含有する分散液を調製した。
次に、イオン交換水1460質量部を添加した後、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)6.1質量部及びn−オクチルメルカプタン1.8質量部をイオン交換水237質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して温度を80℃に調整した。その後、この系を80℃にて3時間にわたり加熱、撹拌することにより重合(第1段重合)を行って樹脂微粒子の分散液を作製した。これを「樹脂微粒子B1」とする。
(2)第2段重合(外層の形成)
前述の様に作製した「樹脂微粒子B1」の分散液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)3.8質量部をイオン交換水148質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下で、下記化合物からなる単量体混合溶液を1時間かけて滴下した。
前述の様に作製した「樹脂微粒子B1」の分散液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)3.8質量部をイオン交換水148質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下で、下記化合物からなる単量体混合溶液を1時間かけて滴下した。
スチレン 300.9質量部
n−ブチルアクリレート 146.9質量部
メタクリル酸 3質量部
n−オクチルメルカプタン 4.93質量部
滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第2段重合)を行った後、28℃まで冷却し、「コア形成用樹脂微粒子B」の分散液を得た。この「コア形成用樹脂微粒子B」のガラス転移温度(Tg)は36.0℃であった。
n−ブチルアクリレート 146.9質量部
メタクリル酸 3質量部
n−オクチルメルカプタン 4.93質量部
滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第2段重合)を行った後、28℃まで冷却し、「コア形成用樹脂微粒子B」の分散液を得た。この「コア形成用樹脂微粒子B」のガラス転移温度(Tg)は36.0℃であった。
〔「コア形成用樹脂微粒子C」の作製〕
「コア形成用樹脂微粒子B」の作製において、第1段重合に使用した重合性単量体溶液を下記のものに変更した。すなわち、
スチレン 135.9質量部
n−ブチルアクリレート 27.4質量部
メタクリル酸 12.3質量部
また、第1段重合で使用した開始剤溶液を、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)6.1質量部及びn−オクチルメルカプタン0.8質量部をイオン交換水237質量部に溶解させたものに変更した。その他は同様の手順により、「コア形成用樹脂微粒子C」を調製した。この「コア形成用樹脂微粒子C」のガラス転移温度(Tg)は42.6℃であった。
「コア形成用樹脂微粒子B」の作製において、第1段重合に使用した重合性単量体溶液を下記のものに変更した。すなわち、
スチレン 135.9質量部
n−ブチルアクリレート 27.4質量部
メタクリル酸 12.3質量部
また、第1段重合で使用した開始剤溶液を、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)6.1質量部及びn−オクチルメルカプタン0.8質量部をイオン交換水237質量部に溶解させたものに変更した。その他は同様の手順により、「コア形成用樹脂微粒子C」を調製した。この「コア形成用樹脂微粒子C」のガラス転移温度(Tg)は42.6℃であった。
〔「コア形成用樹脂微粒子D」の作製〕
(1)第1段重合(核粒子の形成)
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反応容器に前記構造式2で示されるアニオン系界面活性剤4質量部をイオン交換水3040質量部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、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。
(1)第1段重合(核粒子の形成)
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反応容器に前記構造式2で示されるアニオン系界面活性剤4質量部をイオン交換水3040質量部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、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。
この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)10質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした後、下記化合物よりなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。
スチレン 528質量部
n−ブチルアクリレート 204質量部
メタクリル酸 68質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 24.4質量部
前記単量体混合液を滴下後、この系を75℃にて2時間にわたり加熱、撹拌して重合(第1段重合)を行い、樹脂微粒子を調製した。これを「樹脂微粒子D1」とする。
n−ブチルアクリレート 204質量部
メタクリル酸 68質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 24.4質量部
前記単量体混合液を滴下後、この系を75℃にて2時間にわたり加熱、撹拌して重合(第1段重合)を行い、樹脂微粒子を調製した。これを「樹脂微粒子D1」とする。
(2)第2段重合(中間層の形成)
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に下記化合物を添加して単量体混合液を調製し、
スチレン 95質量部
n−ブチルアクリレート 36質量部
メタクリル酸 9質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 0.69質量部
前記単量体混合液に、離型剤としてパラフィンワックス「HNP−57(日本製蝋社製)」77質量部を添加し、90℃に加温して溶解させて単量体溶液を調製した。
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に下記化合物を添加して単量体混合液を調製し、
スチレン 95質量部
n−ブチルアクリレート 36質量部
メタクリル酸 9質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 0.69質量部
前記単量体混合液に、離型剤としてパラフィンワックス「HNP−57(日本製蝋社製)」77質量部を添加し、90℃に加温して溶解させて単量体溶液を調製した。
一方、上記構造式2で示されるアニオン系界面活性剤1質量部をイオン交換水1560質量部に溶解させた界面活性剤溶液を98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に、前記「樹脂微粒子D1」の分散液を固形分換算で28質量部添加した。添加後、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)により、前記離型剤を溶解させた単量体溶液を8時間混合分散させ、分散粒子径284nmを有する乳化粒子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5質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を98℃にて12時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第2段重合)を行って「樹脂微粒子D2」の分散液を得た。
(3)第3段重合(外層の形成)
上記の様にして得られた「樹脂微粒子D2」の分散液中に、過硫酸カリウム6.8質量部をイオン交換水265質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下で、下記化合物よりなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。
上記の様にして得られた「樹脂微粒子D2」の分散液中に、過硫酸カリウム6.8質量部をイオン交換水265質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下で、下記化合物よりなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。
スチレン 242.5質量部
n−ブチルアクリレート 96.5質量部
メタクリル酸 18質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 8.0質量部
前記単量体混合液の滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却し、「コア形成用樹脂微粒子D」を作製した。第3段重合により作製した「コア形成用樹脂微粒子D」のガラス転移温度(Tg)は52.3℃であった。
n−ブチルアクリレート 96.5質量部
メタクリル酸 18質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 8.0質量部
前記単量体混合液の滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却し、「コア形成用樹脂微粒子D」を作製した。第3段重合により作製した「コア形成用樹脂微粒子D」のガラス転移温度(Tg)は52.3℃であった。
〔「コア形成用樹脂微粒子E」の作製〕
「コア形成用樹脂微粒子B」の作製において、第2段重合(外層の形成)に使用した重合性単量体溶液を下記のものに変更した。すなわち、
スチレン 135.9質量部
n−ブチルアクリレート 27.4質量部
メタクリル酸 12.3質量部
また、第1段重合で使用した開始剤溶液を、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)5.1質量部をイオン交換水197質量部に溶解させたものに変更した。その他は同様の手順により、「コア形成用樹脂微粒子E」を調製した。この「コア形成用樹脂微粒子E」のガラス転移温度(Tg)は9.2℃であった。
「コア形成用樹脂微粒子B」の作製において、第2段重合(外層の形成)に使用した重合性単量体溶液を下記のものに変更した。すなわち、
スチレン 135.9質量部
n−ブチルアクリレート 27.4質量部
メタクリル酸 12.3質量部
また、第1段重合で使用した開始剤溶液を、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)5.1質量部をイオン交換水197質量部に溶解させたものに変更した。その他は同様の手順により、「コア形成用樹脂微粒子E」を調製した。この「コア形成用樹脂微粒子E」のガラス転移温度(Tg)は9.2℃であった。
2−2.「シェル樹脂微粒子1」の作製
前記「コア形成用樹脂微粒子1」の作製において、第1段重合に用いた単量体混合液を、下記化合物と添加量に変更した単量体混合溶液を用いた以外は同様の手順で、
スチレン 624質量部
2−エチルヘキシルアクリレート 120質量部
メタクリル酸 56質量部
n−オクチルメルカプタン 16.4質量部
重合反応及び反応後の処理を行うことにより、「シェル樹脂微粒子F」を作製した。この「シェル樹脂微粒子F」のガラス転移温度(Tg)は62.6℃であった。
前記「コア形成用樹脂微粒子1」の作製において、第1段重合に用いた単量体混合液を、下記化合物と添加量に変更した単量体混合溶液を用いた以外は同様の手順で、
スチレン 624質量部
2−エチルヘキシルアクリレート 120質量部
メタクリル酸 56質量部
n−オクチルメルカプタン 16.4質量部
重合反応及び反応後の処理を行うことにより、「シェル樹脂微粒子F」を作製した。この「シェル樹脂微粒子F」のガラス転移温度(Tg)は62.6℃であった。
3.「イエロートナー1〜20」、「マゼンタトナー1〜20」、「シアントナー1〜12」の作製
3−1.「イエロートナー1」の作製
(1)コア粒子の形成
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を取り付けた反応容器内に、
「コア形成用樹脂微粒子1」の分散液 420.7質量部(固形分換算)
イオン交換水 900質量部
「イエロー着色剤微粒子分散液1」 200質量部
を投入して撹拌した。容器内の温度を30℃に調製した後、この溶液に5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを8〜11に調整した。
3−1.「イエロートナー1」の作製
(1)コア粒子の形成
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を取り付けた反応容器内に、
「コア形成用樹脂微粒子1」の分散液 420.7質量部(固形分換算)
イオン交換水 900質量部
「イエロー着色剤微粒子分散液1」 200質量部
を投入して撹拌した。容器内の温度を30℃に調製した後、この溶液に5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを8〜11に調整した。
次いで、塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて65℃まで昇温した。その状態で「コールターカウンターTA−II」(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、体積基準のメディアン径(D50)が5.5μmになった時点で、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を添加して粒径成長を停止させた。さらに、熟成処理として液温度70℃にて1時間にわたり加熱撹拌することにより融着を継続させ、「コア粒子1」を形成した。得られた「コア粒子1」の円形度を「FPIA2100」(シスメックス社製)にて測定したところ、平均円形度は0.912であった。
(2)シェル層の形成
次いで、65℃において「シェル樹脂微粒子1」の分散液96質量部(固形分換算)を添加し、さらに塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を10分間かけて添加した。添加後、70℃(シェル化温度)まで昇温させ、1時間にわたり撹拌を継続し、「コア粒子1」の表面に「シェル樹脂微粒子1」を融着させた後、75℃で20分間熟成処理を行い、シェル層を形成させた。
次いで、65℃において「シェル樹脂微粒子1」の分散液96質量部(固形分換算)を添加し、さらに塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を10分間かけて添加した。添加後、70℃(シェル化温度)まで昇温させ、1時間にわたり撹拌を継続し、「コア粒子1」の表面に「シェル樹脂微粒子1」を融着させた後、75℃で20分間熟成処理を行い、シェル層を形成させた。
ここで、塩化ナトリウム40.2質量部を添加し、6℃/分の条件で30℃まで冷却し、生成した着色粒子をろ過し、45℃のイオン交換水で繰り返し洗浄した後、40℃の温風で乾燥することにより、コア粒子表面にシェル層が形成された「イエロートナー1」を得た。なお、「イエロートナー1」に用いたイエロー着色剤の種類と割合は前述の表2に示すとおりである。
3−2.「イエロートナー2〜20」の作製
「イエロートナー1」の作製において用いた「コア形成用樹脂微粒子1」及び「イエロー着色剤微粒子分散液1」を、それぞれ下記表3に記載のコア形成用樹脂微粒子とイエロー着色剤微粒子分散液に変更したことの他は同様の手順により「イエロートナー2〜20」を作製した。「イエロートナー1〜20」の作製に用いたイエロー着色剤の種類と比率、トナー画像の最大彩度、最大彩度における明度、及び、各所定波長における反射率を表5に示す。また、各トナーを構成するコア形成用樹脂微粒子、各トナーのガラス転移温度、重量平均分子量、及び、軟化点温度を表6に示す。
「イエロートナー1」の作製において用いた「コア形成用樹脂微粒子1」及び「イエロー着色剤微粒子分散液1」を、それぞれ下記表3に記載のコア形成用樹脂微粒子とイエロー着色剤微粒子分散液に変更したことの他は同様の手順により「イエロートナー2〜20」を作製した。「イエロートナー1〜20」の作製に用いたイエロー着色剤の種類と比率、トナー画像の最大彩度、最大彩度における明度、及び、各所定波長における反射率を表5に示す。また、各トナーを構成するコア形成用樹脂微粒子、各トナーのガラス転移温度、重量平均分子量、及び、軟化点温度を表6に示す。
3−3.「マゼンタトナー1〜20」の作製
「イエロートナー1」の作製において、「イエロー着色剤微粒子分散液1」を前述した表3に示す「マゼンタ着色剤微粒子分散液1〜20」に変更した他は同様の手順により「マゼンタトナー1〜20」を作製した。作製した「マゼンタトナー1〜20」に用いたマゼンタ着色剤の種類と比率、トナー画像の最大彩度、最大彩度における明度、及び、各所定波長における反射率を表7に示す。また、各トナーを構成するコア形成用樹脂微粒子、各トナーのガラス転移温度、重量平均分子量、及び、軟化点温度を表8に示す。
「イエロートナー1」の作製において、「イエロー着色剤微粒子分散液1」を前述した表3に示す「マゼンタ着色剤微粒子分散液1〜20」に変更した他は同様の手順により「マゼンタトナー1〜20」を作製した。作製した「マゼンタトナー1〜20」に用いたマゼンタ着色剤の種類と比率、トナー画像の最大彩度、最大彩度における明度、及び、各所定波長における反射率を表7に示す。また、各トナーを構成するコア形成用樹脂微粒子、各トナーのガラス転移温度、重量平均分子量、及び、軟化点温度を表8に示す。
3−4.「シアントナー1〜12」の作製
「イエロートナー1」の作製において、「イエロー着色剤微粒子分散液1」を前述した表4に示す「シアン着色剤微粒子分散液1〜12」に変更した他は同様の手順により「シアントナー1〜12」を作製した。作製した「シアントナー1〜12」に用いたシアン着色剤の種類と比率、トナー画像の最大彩度、最大彩度における明度、及び、各所定波長における反射率を表9に示す。また、各トナーを構成するコア形成用樹脂微粒子、各トナーのガラス転移温度、重量平均分子量、及び、軟化点温度を表10に示す。
「イエロートナー1」の作製において、「イエロー着色剤微粒子分散液1」を前述した表4に示す「シアン着色剤微粒子分散液1〜12」に変更した他は同様の手順により「シアントナー1〜12」を作製した。作製した「シアントナー1〜12」に用いたシアン着色剤の種類と比率、トナー画像の最大彩度、最大彩度における明度、及び、各所定波長における反射率を表9に示す。また、各トナーを構成するコア形成用樹脂微粒子、各トナーのガラス転移温度、重量平均分子量、及び、軟化点温度を表10に示す。
4.現像剤の調製
4−1.「キャリア1〜5」の作製
(1)「キャリア1」の作製
(カーボンブラック(CB)分散液の調製)
先ず、トルエン100部に対して、20部のカーボンブラック「Mogul−L(キャボット社製)」を、粒径0.5mmのジルコニアビーズを用い、室温で4時間分散処理後、ろ過処理を行ってカーボンブラック分散液を調製した。
4−1.「キャリア1〜5」の作製
(1)「キャリア1」の作製
(カーボンブラック(CB)分散液の調製)
先ず、トルエン100部に対して、20部のカーボンブラック「Mogul−L(キャボット社製)」を、粒径0.5mmのジルコニアビーズを用い、室温で4時間分散処理後、ろ過処理を行ってカーボンブラック分散液を調製した。
次に、導電性コア材として数平均1次粒径が40μmのFe2O3/MnO/MgO(含有比率;50/10/40)のフェライト粒子を用意した。
さらに、シリコーン樹脂(商品名:SR−2411、固形分濃度:20質量%、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)を用意した。前記シリコーン樹脂固形分に対し、シランカップリング剤(N−フェニル−γ−アミノプロピルメチルトリメトキシシラン)を10質量%混合した後、上記カーボンブラック分散液をシリコーン樹脂固形分に対して5質量%になる様に添加後、トルエンに溶解させて塗布液を調製した。
前記塗布液を前記導電性コア材(フェライト粒子)に対して1質量%となる様にコーティングし、さらに250℃で2時間焼成し、冷却した後、振動ミルで10分間処理して「キャリア1」を作製した。
(2)「キャリア2」の作製
前記「キャリア1」の作製において被覆層形成用塗布液中にカーボンブラックを添加しなかった他は同様の手順で数平均1次粒径が40μmの「キャリア2」を作製した。
前記「キャリア1」の作製において被覆層形成用塗布液中にカーボンブラックを添加しなかった他は同様の手順で数平均1次粒径が40μmの「キャリア2」を作製した。
(3)「キャリア3」の作製
マグネタイト微粒子(比抵抗4×107(Ω・cm)、数平均1次粒径0.30μm)とヘマタイト微粒子(比抵抗3×108(Ω・cm)、数平均1次粒径0.30μm)を3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシランで親油化処理した。3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシランの添加量は、前記マグネタイト微粒子に対しては3.2質量%、前記ヘマタイト微粒子に対しては2.0質量%となる様にした。
マグネタイト微粒子(比抵抗4×107(Ω・cm)、数平均1次粒径0.30μm)とヘマタイト微粒子(比抵抗3×108(Ω・cm)、数平均1次粒径0.30μm)を3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシランで親油化処理した。3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシランの添加量は、前記マグネタイト微粒子に対しては3.2質量%、前記ヘマタイト微粒子に対しては2.0質量%となる様にした。
次に、下記材料と28質量%アンモニア水5質量部及び純水10質量部をフラスコに投入し、撹拌下で45分かけて85℃まで昇温、保持し、3時間重合反応を行った。
フェノール 10質量部
ホルムアルデヒド37質量%水溶液 10質量部
上記親油化処理したマグネタイト微粒子 70質量部
上記親油化処理したヘマタイト微粒子 10質量部
その後、30℃まで冷却し、水を添加して上澄み液を除去して沈殿物を水洗後、風乾処理した。風乾処理後、5hPa以下に減圧して60℃の温度下で乾燥させて磁性微粒子が分散してなる磁性体含有樹脂キャリアコアを作製した。
ホルムアルデヒド37質量%水溶液 10質量部
上記親油化処理したマグネタイト微粒子 70質量部
上記親油化処理したヘマタイト微粒子 10質量部
その後、30℃まで冷却し、水を添加して上澄み液を除去して沈殿物を水洗後、風乾処理した。風乾処理後、5hPa以下に減圧して60℃の温度下で乾燥させて磁性微粒子が分散してなる磁性体含有樹脂キャリアコアを作製した。
前記磁性体含有樹脂キャリアコアをコータに投入し、加湿窒素を流入させて水分量0.3質量%に調整後、剪断応力を連続的に加えた状態でコア表面への被覆処理を行った。被覆用塗布液はストレートシリコーン樹脂とγ−アミノプロピルトリメトキシシランをトルエンで希釈したものである。乾燥窒素気流下でトルエン溶媒を揮発させながら被覆処理を行い、コア表面には置換基が全てメチル基であるストレートシリコーン樹脂1.0質量%とγ−アミノプロピルトリメトキシシラン0.015質量%の混合物が被覆された。
被覆処理した磁性体含有樹脂キャリアコアを140℃で焼き付け、100メッシュのふるいで凝集物を除去し、次いで、多分割風力分級機で微粉及び粗粉を除去することで粒度分布の調整を行った。その後、23℃、60%RH内に保たれたホッパ内で100時間調湿処理を施して「キャリア3」を作製した。「キャリア3」は数平均1次粒径が40μmのものであった。
(4)「キャリア4」の作製
比表面積が1270m2/gの導電性カーボン及び平均粒径0.3μmのアルミナ粒子をシリコーン樹脂「SR2411(東レダウコーニングシリコーン社製)」に対してそれぞれ5質量%になる様に調製した液をホモジナイザにより30分間分散処理させた。得られた分散液を固形分濃度が10質量%となる様に希釈し、この分散液に下記構造式のアミノシランカップリング剤をシリコーン樹脂固形分に対して3質量%となる様に添加して、被覆層形成用塗布液を作製した。
比表面積が1270m2/gの導電性カーボン及び平均粒径0.3μmのアルミナ粒子をシリコーン樹脂「SR2411(東レダウコーニングシリコーン社製)」に対してそれぞれ5質量%になる様に調製した液をホモジナイザにより30分間分散処理させた。得られた分散液を固形分濃度が10質量%となる様に希釈し、この分散液に下記構造式のアミノシランカップリング剤をシリコーン樹脂固形分に対して3質量%となる様に添加して、被覆層形成用塗布液を作製した。
アミノシランカップリング剤;H2N(CH2)3Si(OCH3)3
次に、流動床型塗布装置を用い、100℃雰囲気下、50g/分の塗布条件で、前記被覆層形成用塗布液を芯材粒子表面に塗布した。さらに、250℃で2時間加熱処理を行い、数平均1次粒径が40μmの「キャリア4」を作製した。なお、「キャリア4」の作製に用いられた芯材粒子の成分分析を行ったところ、Fe2O3が48.8モル%、MnOが48.7モル%、MgOが2.5モル%のものであった。
次に、流動床型塗布装置を用い、100℃雰囲気下、50g/分の塗布条件で、前記被覆層形成用塗布液を芯材粒子表面に塗布した。さらに、250℃で2時間加熱処理を行い、数平均1次粒径が40μmの「キャリア4」を作製した。なお、「キャリア4」の作製に用いられた芯材粒子の成分分析を行ったところ、Fe2O3が48.8モル%、MnOが48.7モル%、MgOが2.5モル%のものであった。
(5)「キャリア5」の作製
下記に示す材料をトルエン中に投入し、サンドミルで撹拌分散処理することにより被覆層形成用溶液を調製した。
下記に示す材料をトルエン中に投入し、サンドミルで撹拌分散処理することにより被覆層形成用溶液を調製した。
被覆層磁性粒子(Mn−Niフェライト、密度4.7g/cm3、数平均1次粒径2μm、飽和磁化66emu/g、形状係数115) 2質量部
トルエン 8質量部
スチレン−メタクリル酸メチル共重合体(共重合比20:80、数平均分子量85000) 4質量部
カーボンブラック「VXC−72(キャボット社製)」 0.1質量部
架橋メラミン樹脂「エポスタS(日本触媒(株)製)」 0.1質量部
前記被覆層形成用溶液を
フェライト粒子(Mn−Mgフェライト、密度4.7g/cm3、数平均1次粒径40μm、飽和磁化60emu/g、形状係数119) 100質量部
とともに真空脱気型ニーダに投入して温度を60℃に保ち10分間撹拌した。その後、撹拌モータの電流値をモニタして減圧を行いトルエンを留去した。留去後、目開き75μmの篩で篩分して数平均1次粒径が40μmの「キャリア5」を作製した。
トルエン 8質量部
スチレン−メタクリル酸メチル共重合体(共重合比20:80、数平均分子量85000) 4質量部
カーボンブラック「VXC−72(キャボット社製)」 0.1質量部
架橋メラミン樹脂「エポスタS(日本触媒(株)製)」 0.1質量部
前記被覆層形成用溶液を
フェライト粒子(Mn−Mgフェライト、密度4.7g/cm3、数平均1次粒径40μm、飽和磁化60emu/g、形状係数119) 100質量部
とともに真空脱気型ニーダに投入して温度を60℃に保ち10分間撹拌した。その後、撹拌モータの電流値をモニタして減圧を行いトルエンを留去した。留去後、目開き75μmの篩で篩分して数平均1次粒径が40μmの「キャリア5」を作製した。
4−2.現像剤の調製
(1)「イエロー現像剤1」の調製
前記「キャリア1」91質量部に対して前記「イエロートナー1」9質量部を添加し、V型混合機「V−20(セイシン企業社製)」により混合処理を行って2成分現像剤である「イエロー現像剤1」を調製した。
(1)「イエロー現像剤1」の調製
前記「キャリア1」91質量部に対して前記「イエロートナー1」9質量部を添加し、V型混合機「V−20(セイシン企業社製)」により混合処理を行って2成分現像剤である「イエロー現像剤1」を調製した。
(2)「イエロー現像剤2〜20」、「マゼンタ現像剤1〜20」、「シアン現像剤1〜12」の調製
前述した「イエロー現像剤1」の調製手順にしたがって、後述する表11に示す様に「キャリア1〜5」と各トナーとを組み合わせて「イエロー現像剤2〜20」、「マゼンタ現像剤1〜20」、「シアン現像剤1〜12」を調製した。
前述した「イエロー現像剤1」の調製手順にしたがって、後述する表11に示す様に「キャリア1〜5」と各トナーとを組み合わせて「イエロー現像剤2〜20」、「マゼンタ現像剤1〜20」、「シアン現像剤1〜12」を調製した。
5.評価実験
前記「イエロー現像剤1〜20」、「マゼンタ現像剤1〜20」、「シアン現像剤1〜12」を後述する表11に示す様に組み合わせ、トリクル方式の現像が可能な市販のデジタルプリンタ「IRC3100ブラックステーション(キヤノン(株)製)」に搭載した。そして、各画像形成環境下で初期画像濃度が1.40になる様に調整した後、5万枚の連続プリントを行った。ここで、本発明の構成要件の下でプリント作製を行ったものを「実施例1〜13」、本発明の構成要件を満たしていない条件下でプリント作製を行ったものを「比較例1〜10」とした。なお、表11に示す様に、「比較例10」はトリクル現像を行わずに評価を行ったものである。
前記「イエロー現像剤1〜20」、「マゼンタ現像剤1〜20」、「シアン現像剤1〜12」を後述する表11に示す様に組み合わせ、トリクル方式の現像が可能な市販のデジタルプリンタ「IRC3100ブラックステーション(キヤノン(株)製)」に搭載した。そして、各画像形成環境下で初期画像濃度が1.40になる様に調整した後、5万枚の連続プリントを行った。ここで、本発明の構成要件の下でプリント作製を行ったものを「実施例1〜13」、本発明の構成要件を満たしていない条件下でプリント作製を行ったものを「比較例1〜10」とした。なお、表11に示す様に、「比較例10」はトリクル現像を行わずに評価を行ったものである。
評価は、先ず、常温常湿環境(温度23℃、湿度60%RH)の下でA4用紙「CLC用紙(キャノン販売(株)製)」を用いて画像面積が5%のオリジナル原稿を使用して5万枚の連続プリントを行った。さらに、常温低湿環境(温度23℃、湿度5%RH)の下で同様の連続プリントを行った。
評価は、以下に示す青紫色画像の再現性評価、画像濃度安定性、ハーフトーン画像再現性について行った。
〈青紫色系画像の再現性評価〉
下記コンピュータディスプレイ上に7色の青紫色系カラーコードのパッチ画像を出力し、前記パッチ画像に対応したプリント物を作製する。作製したプリント物の色調が何色に識別できるかを判定した。
下記コンピュータディスプレイ上に7色の青紫色系カラーコードのパッチ画像を出力し、前記パッチ画像に対応したプリント物を作製する。作製したプリント物の色調が何色に識別できるかを判定した。
評価に用いた7色の青紫色系のカラーコードは以下のとおりである。すなわち、
#7f00ff、#7700ef、#7000e0、#6800d1、#6000c1、5900b2、#5100a3である。以下の様に評価を行い、◎と○を合格とした。すなわち、
(評価基準)
◎;7色とも識別できた(優良)
○:4色以上7色未満識別できた(良好)
×:4色未満しか識別できなかった(不良)。
#7f00ff、#7700ef、#7000e0、#6800d1、#6000c1、5900b2、#5100a3である。以下の様に評価を行い、◎と○を合格とした。すなわち、
(評価基準)
◎;7色とも識別できた(優良)
○:4色以上7色未満識別できた(良好)
×:4色未満しか識別できなかった(不良)。
なお、上記7色の青紫色系カラーコードのパッチ画像を表示するコンピュータディスプレイ条件は以下のとおりである。すなわち、
(コンピュータディスプレイ条件)
・コンピュータ:iMAC(アップルコンピュータ(株)製)
・24インチワイドスクリーン液晶表示画面
・画面解像度:1920×1200ピクセル
・2.16GHz Intel Core 2 Duo プロセッサ1
・4MB共有L2キャッシュ
・1GBメモリ(2×512MB SO−DIMM)
・250GBシリアルATAハードドライブ2
・8x二層式SuperDrive(DVD+R DL、DVD±RW、CD−RW)
・NVIDIA GeForce 7300 GT 128MB GDDR3 メモリ
・AirMac Extreme及びBluetooth2.0内蔵
・Apple Remote
〈画像濃度安定性の評価〉
画像濃度安定性は、5万枚の連続プリント実施前後の画像濃度変化量を算出して評価した。連続プリント実施前後の画像濃度は、プリント画像上に出力されるベタ画像部濃度(初期画像濃度を1.40に設定)を、市販のカラー反射濃度計「X−Rite 404A(X−Rite社製)」にて5回測定し、その平均値を画像濃度とした。連続プリント実施前後の濃度の変動差を以下の様に評価し、A、Bを合格とした。すなわち、
(評価基準)
A:良好(連続プリント実施前後の濃度差が0.08未満)
B:普通(連続プリント実施前後の濃度差が0.08以上0.15未満)
C:やや悪い(連続プリント実施前後の濃度差が0.15以上0.20未満)
D:悪い(連続プリント実施前後の濃度差が0.20以上)
〈ハーフトーン画像再現性〉
ハーフトーン画像再現性は、5万枚の連続プリント実施前後のハーフトーン画像濃度変化量を算出して評価した。プリント画像上に出力されたハーフトーン画像部濃度(初期画像濃度を0.40に設定)を、市販のカラー反射濃度計「X−Rite 404A(X−Rite社製)」にて5回測定し、その平均値を画像濃度とした。連続プリント実施前後の濃度の変動差を以下の様に評価し、A、Bを合格とした。すなわち、
(評価基準)
A:良好(連続プリント実施前後の濃度差が0.03未満)
B:普通(連続プリント実施前後の濃度差が0.03以上0.05未満)
C:やや悪い(連続プリント実施前後の濃度差が0.05以上0.08未満)
D:悪い(連続プリント実施前後の濃度差が0.08以上)
結果を表11に示す。
(コンピュータディスプレイ条件)
・コンピュータ:iMAC(アップルコンピュータ(株)製)
・24インチワイドスクリーン液晶表示画面
・画面解像度:1920×1200ピクセル
・2.16GHz Intel Core 2 Duo プロセッサ1
・4MB共有L2キャッシュ
・1GBメモリ(2×512MB SO−DIMM)
・250GBシリアルATAハードドライブ2
・8x二層式SuperDrive(DVD+R DL、DVD±RW、CD−RW)
・NVIDIA GeForce 7300 GT 128MB GDDR3 メモリ
・AirMac Extreme及びBluetooth2.0内蔵
・Apple Remote
〈画像濃度安定性の評価〉
画像濃度安定性は、5万枚の連続プリント実施前後の画像濃度変化量を算出して評価した。連続プリント実施前後の画像濃度は、プリント画像上に出力されるベタ画像部濃度(初期画像濃度を1.40に設定)を、市販のカラー反射濃度計「X−Rite 404A(X−Rite社製)」にて5回測定し、その平均値を画像濃度とした。連続プリント実施前後の濃度の変動差を以下の様に評価し、A、Bを合格とした。すなわち、
(評価基準)
A:良好(連続プリント実施前後の濃度差が0.08未満)
B:普通(連続プリント実施前後の濃度差が0.08以上0.15未満)
C:やや悪い(連続プリント実施前後の濃度差が0.15以上0.20未満)
D:悪い(連続プリント実施前後の濃度差が0.20以上)
〈ハーフトーン画像再現性〉
ハーフトーン画像再現性は、5万枚の連続プリント実施前後のハーフトーン画像濃度変化量を算出して評価した。プリント画像上に出力されたハーフトーン画像部濃度(初期画像濃度を0.40に設定)を、市販のカラー反射濃度計「X−Rite 404A(X−Rite社製)」にて5回測定し、その平均値を画像濃度とした。連続プリント実施前後の濃度の変動差を以下の様に評価し、A、Bを合格とした。すなわち、
(評価基準)
A:良好(連続プリント実施前後の濃度差が0.03未満)
B:普通(連続プリント実施前後の濃度差が0.03以上0.05未満)
C:やや悪い(連続プリント実施前後の濃度差が0.05以上0.08未満)
D:悪い(連続プリント実施前後の濃度差が0.08以上)
結果を表11に示す。
表11に示す様に、本発明の構成を有する「実施例1〜13」はいずれも青紫色画像の再現性評価、画像濃度安定性、ハーフトーン画像再現性の各評価項目で良好な結果が得られた。一方、本発明の構成を満たしていない「比較例1〜9」は前記評価項目で良好な結果が得られなかった。この様に、5万枚の連続プリントという新しいトナーとキャリアが多量に供給される画像形成条件下でも、本発明の構成を有するものは良好な画質のカラー画像が得られる一方、本発明の構成を有さないものでは良好な画質の画像が得られなかった。
1(1Y、1M、1C、1K) 感光体
2(2Y、2M、2C、2K) 帯電装置
3(3Y、3M、3C、3K) 露光装置
4(4Y、4M、4C、4K) 現像装置
40 ハウジング
41 現像スリーブ
42 マグネットロール
45 搬送供給ローラ
46、47 撹拌スクリュー
49 トナー濃度検知センサ
5(5Y、5M、5C、5K、5A) 転写ロール
6(6Y、6M、6C、6K) クリーニング装置
7 中間転写体ユニット
70 中間転写体
10(10Y、10M、10C、10K) 画像形成部
24 熱ロール式定着装置
H 補給口
T トナー
C キャリア
2(2Y、2M、2C、2K) 帯電装置
3(3Y、3M、3C、3K) 露光装置
4(4Y、4M、4C、4K) 現像装置
40 ハウジング
41 現像スリーブ
42 マグネットロール
45 搬送供給ローラ
46、47 撹拌スクリュー
49 トナー濃度検知センサ
5(5Y、5M、5C、5K、5A) 転写ロール
6(6Y、6M、6C、6K) クリーニング装置
7 中間転写体ユニット
70 中間転写体
10(10Y、10M、10C、10K) 画像形成部
24 熱ロール式定着装置
H 補給口
T トナー
C キャリア
Claims (4)
- トナーとキャリアを含有する補給用現像剤収容容器より、前記トナーとキャリアを現像装置内に補給しながら、感光体上に形成された静電潜像を前記現像剤を用いて現像する工程を有するフルカラー画像形成方法であって、
前記フルカラー画像形成方法は、
少なくとも、イエロートナーとキャリアからなる現像剤、マゼンタトナーとキャリアからなる現像剤、シアントナーとキャリアからなる現像剤を用いてフルカラー画像形成を行うものであり、
前記イエロートナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Yが80〜90の範囲に存在し、
前記マゼンタトナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Mが35〜51の範囲に存在し、
前記シアントナーのみで形成されるトナー画像が最大彩度をとるとき、その明度L* Cが53〜70の範囲に存在することを特徴とするフルカラー画像形成方法。 - 前記マゼンタトナーが、下記一般式(2)で表される化合物を含有するものであることを特徴とする請求項1に記載のフルカラー画像形成方法。
〔式中、R21はそれぞれ独立に水素原子または置換基、R22は−NR24R25または−OR26、R23は水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アミド基、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基のいずれかの基を表す。A11〜A13はそれぞれ独立に−CR27=または−N=を表す。
X11は5または6員の芳香族環または複素環を形成するために必要な原子団、Z1は窒素原子を少なくとも1つ含む5または6員の複素環を形成するために必要な置換基を有してもよい原子団で、当該置換基により縮合環を形成してもよい。R24〜R27はそれぞれ独立に水素原子または置換基、L11は炭素数1または2の連結基または環構造の一部を表し、R23と結合して5または6員環構造を形成してもよい。pは0〜3の整数を表す。〕
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008219494A JP2010054800A (ja) | 2008-08-28 | 2008-08-28 | フルカラー画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008219494A JP2010054800A (ja) | 2008-08-28 | 2008-08-28 | フルカラー画像形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010054800A true JP2010054800A (ja) | 2010-03-11 |
Family
ID=42070794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008219494A Withdrawn JP2010054800A (ja) | 2008-08-28 | 2008-08-28 | フルカラー画像形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010054800A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011055647A1 (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-12 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 電子写真用トナー及びトナーセット |
| JP2015169776A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 三菱化学株式会社 | 2成分現像剤 |
| US10197948B2 (en) | 2014-09-17 | 2019-02-05 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device and image forming apparatus |
-
2008
- 2008-08-28 JP JP2008219494A patent/JP2010054800A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011055647A1 (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-12 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 電子写真用トナー及びトナーセット |
| JP2015169776A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 三菱化学株式会社 | 2成分現像剤 |
| US10197948B2 (en) | 2014-09-17 | 2019-02-05 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device and image forming apparatus |
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