JP2012103579A - 箔転写面形成用トナー、箔転写方法、及び、箔転写面形成用トナーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも樹脂のマトリクス相に、平均ドメイン径が0.1μm以上2.0μm以下のワックスのドメイン相を分散させた構造の箔転写面形成用トナー。
【選択図】図1
Description
『少なくとも、樹脂とワックスを含有する箔転写面形成用トナーであって、
前記箔転写面形成用トナーは、
前記樹脂のマトリクス相にワックスのドメイン相を分散させた相分離構造を有し、
前記ワックスのドメイン相の平均ドメイン径が0.1μm以上2.0μm以下であることを特徴とする箔転写面形成用トナー。』というものである。
『前記樹脂は、少なくとも、複数の極性基を有するビニル系モノマーを用いて形成されるものであることを特徴とする請求項1に記載の箔転写面形成用トナー。』というものである。
『前記極性基がカルボキシル基(−COOH)であることを特徴とする請求項1または2に記載の箔転写面形成用トナー。』というものである。
『前記複数の極性基を有するビニル系モノマーが、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、アコニット酸のいずれかであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の箔転写面形成用トナー。』というものである。
『前記複数の極性基を有するビニル系モノマーが、イタコン酸であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の箔転写面形成用トナー。』というものである。
『少なくとも、
感光体を露光して静電潜像を形成する工程と、
静電潜像が形成された前記感光体にトナーを供給して箔転写面を形成する工程と、
前記感光体に形成された箔転写面を製品に転写する工程と、
前記製品に転写された箔転写面を製品上に定着する工程と、
前記箔転写面が定着された製品に少なくとも接着層を有する転写箔を供給する工程と、
前記転写箔の接着層を前記箔転写面に接触させる工程と、
前記転写箔の接着層を前記箔転写面に接触させた状態のまま加熱する工程と、
前記転写箔を前記製品より除去する工程を有する箔転写方法であって、
前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、
少なくとも、樹脂とワックスを含有し、
前記樹脂のマトリクス相にワックスのドメイン相を分散させた相分離構造を有し、
前記ワックスのドメイン相の平均ドメイン径が0.1μm以上2.0μm以下であることを特徴とする箔転写方法。』というものである。
『前記樹脂は、少なくとも、複数の極性基を有するビニル系モノマーを用いて形成されるものであることを特徴とする請求項6に記載の箔転写方法。』というものである。
『前記極性基がカルボキシル基(−COOH)であることを特徴とする請求項6または7に記載の箔転写方法。』というものである。
『前記複数の極性基を有するビニル系モノマーが、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、アコニット酸のいずれかであることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の箔転写方法。』というものである。
『前記複数の極性基を有するビニル系モノマーが、イタコン酸であることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の箔転写方法。』というものである。
『少なくとも、樹脂とワックスを含有する請求項1に記載の箔転写面形成用トナーの製造方法であって、
前記箔転写面形成用トナーは、少なくとも、
水系媒体中で、複数回数の重合を経て樹脂粒子を形成する工程と、前記樹脂粒子を水系媒体中で凝集、融着させる工程を経て作製されるものであり、
前記複数回数の重合を経て樹脂粒子を形成する工程は、少なくとも、
ワックスを含有する重合性単量体を重合してワックス含有樹脂粒子を形成する工程と、前記ワックス含有樹脂粒子の存在下で重合性単量体の重合を行って前記ワックス含有樹脂粒子表面に樹脂層を形成して樹脂粒子を形成する工程とを有するものであることを特徴とする箔転写面形成用トナーの製造方法。』というものである。
『前記ワックス含有樹脂粒子表面に樹脂層を形成する工程で使用される重合性単量体量が、前記ワックス含有樹脂粒子を形成する工程で使用される重合性単量体量の2.5倍以上3.8倍以下であることを特徴とする請求項11に記載の箔転写面形成用トナーの製造方法。』というものである。
『前記ワックス含有樹脂粒子を形成する工程で、少なくとも複数の極性基を有するビニル系モノマーを用いることを特徴とする請求項11に記載の箔転写面形成用トナーの製造方法。』というものである。
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。
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
上記樹脂の分子量は、クリアトナーとしての性能を安定して発現することが可能なものであれば、特に限定されるものではなく、たとえば、数平均分子量Mnで5,000以上50,000以下のもの等が好ましい。また、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比Mw/Mnは、たとえば、1.0以上1.5以下となる様なものは好ましいものの1つである。トナーを構成する樹脂の数平均分子量Mnと重量平均分子量Mwが上記関係を満たすことにより、定着時にシャープな溶融性が発現され、このことはトナーの溶融及び冷却による固化を促進する上で好ましい。
(1)炭化水素系ワックス
パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレフィンワックス、サゾールワックス等
(2)エステル系ワックス
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
(3)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
(4)ジアルキルケトン系ワックス
ジステアリルケトン等
(5)その他
カルナウバワックス、モンタンワックス等。
(2)樹脂粒子の凝集・融着工程(会合工程)
(3)熟成工程
(4)冷却工程
(5)洗浄工程
(6)乾燥工程
(7)外添剤処理工程
以下、各工程について説明する。
この工程は、箔転写面形成用トナーを構成する樹脂を形成する工程である。具体的には、たとえば、前述した極性基を複数有するビニル系モノマー等のビニル系モノマーを水系媒体中に添加した後、分散処理を行ってモノマーの油滴を形成しておき、この状態で乳化重合反応を行って100nm程度の大きさの樹脂粒子を形成するものである。
二段重合法は、たとえば、ワックスを含有する樹脂で構成される中心部とワックスを含有しない樹脂で構成される外層を有する樹脂粒子の様に、2つの領域を有する樹脂粒子を製造する方法である。二段重合法は、第一段重合と第二段重合という2回の重合反応を行って樹脂粒子を形成するものである。
この工程は、前述の工程で形成した樹脂粒子を水系媒体中で凝集させて粒子を形成し、凝集により形成した粒子を加熱して融着させて粒子(外添処理する前のクリアトナーの母体粒子のこと)を作製する工程で、会合工程とも呼ばれるものである。すなわち、極性基を複数有するビニル系モノマーと他のビニル系モノマーを乳化重合させて形成した樹脂粒子を凝集、融着させて粒子を作製するものである。
この工程は、上記凝集・融着工程に引き続き、反応系を加熱処理することにより粒子の形状を所望の平均円形度になるまで熟成するいわゆる形状制御工程とも呼ばれる工程である。
この工程は、前記粒子の分散液を冷却処理(急冷処理)する工程である。冷却処理条件としては、1〜20℃/分の冷却速度で冷却する。冷却処理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を例示することができる。
この工程は、上記工程で所定温度まで冷却された前記粒子の分散液より粒子を固液分離する工程と、固液分離されてウェットのトナーケーキと呼ばれるケーキ状集合体となった粒子より界面活性剤や凝集剤等の付着物を除去するための洗浄工程からなる。
この工程は、洗浄処理された前記粒子を乾燥処理する工程である。この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤ、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。
この工程は、乾燥処理した粒子に外添剤や滑剤を添加する工程である。前記乾燥工程を経た粒子はそのまま箔転写面形成用のトナー粒子として使用できるが、外添剤を添加することによりトナーの帯電性や流動性、クリーニング性を向上させることができる。これら外添剤には、公知の無機微粒子や有機微粒子、脂肪族金属塩を使用することができ、その添加量はトナー全体に対して0.1〜10.0質量%、好ましくは0.5〜4.0質量%である。また、外添剤は種々のものを組み合わせて添加することができる。なお、外添剤を添加する際に使用する混合装置としては、たとえば、タービュラミキサ、ヘンシェルミキサ、ナウタミキサ、V型混合機、コーヒーミル等の公知の機械式の混合装置がある。
(1)アゾ系またはジアゾ系重合開始剤
2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等
(2)過酸化物系重合開始剤
ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジン等
また、乳化重合法で樹脂粒子を形成する場合は水溶性ラジカル重合開始剤が使用可能である。水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、過酸化水素等がある。
(1)感光体を露光して静電潜像を形成する工程
(2)静電潜像が形成された感光体に本発明に係る箔転写面形成用トナーを供給して箔転写面を形成する工程
(3)感光体上に形成された箔転写面を製品に転写する工程
(4)製品上に転写された箔転写面を加熱して定着する工程
(5)定着処理した箔転写面を有する製品に少なくとも接着層を有する転写箔を供給する工程
(6)供給した転写箔の接着層を製品に接触させる工程
(7)転写箔の接着層と箔転写面を接触させた状態で加熱する工程
(8)接触させた状態の転写箔を製品より除去する工程
を有するものである。この様に、本発明に係る箔転写方法では、先ず、感光体を露光して製品上に形成する箔転写面の形状の静電潜像を形成し、静電潜像が形成された感光体上に本発明に係る箔転写面形成用トナーを供給して箔転写面を形成する。そして、感光体上に形成された箔転写面を製品に転写し、箔転写面を加熱して定着処理した製品に転写箔を供給して接触させ、この状態で加熱を行って箔転写面上に箔を転写させる。
(1)ドラム状の感光体11(11H、11Y、11M、11C、11Bk)
(2)帯電極12(12H、12Y、12M、12C、12Bk)
(3)露光部30(30H、30Y、30M、30C、30Bk)
(4)箔転写面形成用トナー供給装置21H及び現像装置21(21Y、21M、21C、21Bk)
(5)クリーニング装置25(25H、25Y、25M、25C、25Bk)。
(1)二次転写ローラ13Aの個所で中間転写ベルト26上に形成された箔転写面Hを基体p1に転写させる。
(2)基体p1を定着装置50に通過させて箔転写面Hを定着させる。
(3)転写箔供給部70で基体p1上に転写箔Fを供給し、箔の転写を行う。
(4)搬送路48経由で箔を転写した基体p1を中間転写ベルト26に搬送し、フルカラートナー画像を基体p1上に転写させる。
(5)基体p1を定着装置50に通過させてフルカラートナー画像を定着させる。
(6)基体p1は転写箔供給部70をそのまま通過させ、排紙ローラ47を介して装置外に排紙する。
以下に示す様に、重合法及び粉砕法で18種類の箔転写面形成用トナーを作製した。
(1)第1段重合
撹拌装置を取り付けた容器内に下記化合物を投入して単量体組成物を調製し、
スチレン 90質量部
n−ブチルアクリレート 50質量部
アクリル酸 35質量部
イタコン酸 10質量部
n−オクチルメルカプタン 2.6質量部
さらに、上記化合物からなる単量体組成物中に、
パラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製) 70質量部
を投入し、80℃に加温して溶解させて「混合溶液1」を調製した。
前記「樹脂微粒子分散液a1」に、過硫酸カリウム(KPS)3質量部をイオン交換水120質量部に溶解させた溶液を添加し、80℃にした後、下記化合物からなる「混合溶液1−2」を1時間かけて滴下した。
n−ブチルアクリレート 82質量部
n−オクチルメルカプタン 3.5質量部
滴下終了後、80℃の温度下で3時間加熱、撹拌を行って重合反応を行った後、28℃に冷却して「樹脂微粒子分散液A1」を作製した。「樹脂微粒子分散液A1」を構成する「樹脂微粒子A1」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の割合は、スチレンが65.6質量%、n−ブチルアクリレートが25.6質量%、アクリル酸が6.8質量%、イタコン酸が2.0質量%であった。
(1)「樹脂微粒子分散液A2」の作製
前記「樹脂微粒子分散液A1」の作製において、第1段重合の「混合溶液1」を調製する際、アクリル酸の添加量を39.8質量部、イタコン酸の添加量を5.2質量部に変更した他は同じ手順で「樹脂微粒子分散液A2」を作製した。「樹脂微粒子分散液A2」を構成する「樹脂微粒子A2」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが65.6質量%、n−ブチルアクリレートが25.6質量%、アクリル酸が7.7質量%、イタコン酸が1.1質量%であった。
前記「樹脂微粒子分散液A1」の作製において、第1段重合の「混合溶液1」を調製する際、アクリル酸の添加量を17.5質量部、イタコン酸の添加量を28.5質量部に変更した他は同じ手順で「樹脂微粒子分散液A3」を作製した。「樹脂微粒子分散液A3」を構成する「樹脂微粒子A3」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが65.5質量%、n−ブチルアクリレートが25.6質量%、アクリル酸が3.4質量%、イタコン酸が5.5質量%であった。
前記「樹脂微粒子分散液A1」の作製で、第1段重合を行うときに使用した「混合溶液1」を構成する単量体組成物の内容を以下の様に変更した他は同じ手順で「混合溶液4」を作製した。すなわち、
スチレン 92質量部
n−ブチルアクリレート 48質量部
メタクリル酸 30質量部
cis−2−ブテンジオール 14.5質量部
n−オクチルメルカプタン 2.6質量部
上記「混合溶液4」を用いた他は前記「樹脂微粒子分散液A1」の作製と同じ手順で第1段重合と第2段重合を行って、「樹脂微粒子分散液A4」を作製した。「樹脂微粒子分散液A4」を構成する「樹脂微粒子A4」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが66.1質量%、n−ブチルアクリレートが25.3質量%、メタクリル酸が5.8質量%、cis−2−ブテンジオールが2.8質量%であった。
前記「樹脂微粒子分散液A4」の作製において、第1段重合の「混合溶液4」を調製する際、メタクリル酸の添加量を37質量部、cis−2−ブテンジオールの添加量を7.7質量部に変更した他は同じ手順で「樹脂微粒子分散液A5」を作製した。「樹脂微粒子分散液A5」を構成する「樹脂微粒子A5」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが66.1質量%、n−ブチルアクリレートが25.3質量%、メタクリル酸が7.1質量%、cis−2−ブテンジオールが1.5質量%であった。
前記「樹脂微粒子分散液A1」の作製において、第1段重合の「混合溶液1」を調製する際、アクリル酸に代えてメタクリル酸35質量部に変更して「混合溶液6」とした他は同じ手順で「樹脂微粒子分散液A6」を作製した。「樹脂微粒子分散液A6」を構成する「樹脂微粒子A6」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが65.6質量%、n−ブチルアクリレートが25.6質量%、メタクリル酸が6.8質量%、イタコン酸が2.0質量%であった。
前記「樹脂微粒子分散液A6」の作製において、第1段重合の「混合溶液6」を調製する際、イタコン酸に代えてマレイン酸10質量部に変更して「混合溶液7」とした他は同じ手順で「樹脂微粒子分散液A7」を作製した。「樹脂微粒子分散液A7」を構成する「樹脂微粒子A7」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが65.6質量%、n−ブチルアクリレートが25.6質量%、メタクリル酸が6.8質量%、マレイン酸が2.0質量%であった。
前記「樹脂微粒子分散液A6」の作製において、第1段重合の「混合溶液6」を調製する際、イタコン酸に代えてフマル酸10質量部に変更して「混合溶液8」とした他は同じ手順で「樹脂微粒子分散液A8」を作製した。「樹脂微粒子分散液A8」を構成する「樹脂微粒子A8」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが65.6質量%、n−ブチルアクリレートが25.6質量%、メタクリル酸が6.8質量%、フマル酸が2.0質量%であった。
前記「樹脂微粒子分散液A6」の作製において、第1段重合の「混合溶液6」を調製する際、イタコン酸に代えてアコニット酸10質量部に変更して「混合溶液9」とした他は同じ手順で「樹脂微粒子分散液A9」を作製した。「樹脂微粒子分散液A9」を構成する「樹脂微粒子A9」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが65.6質量%、n−ブチルアクリレートが25.6質量%、メタクリル酸が6.8質量%、アコニット酸が2.0質量%であった。
前記「樹脂微粒子分散液A6」の作製において、第1段重合の「混合溶液6」を調製する際、イタコン酸の添加量を4質量部に変更するとともにアコニット酸6質量部を添加して「混合溶液10」とした他は同じ手順で「樹脂微粒子分散液A10」を作製した。「樹脂微粒子分散液A10」を構成する「樹脂微粒子A10」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが65.6質量%、n−ブチルアクリレートが25.6質量%、メタクリル酸が6.8質量%、イタコン酸が0.8質量%、アコニット酸が1.2質量%であった。
前記「樹脂微粒子分散液A6」の作製において、第1段重合の「混合溶液6」を調製する際、イタコン酸の添加量を6質量部に変更するとともにcis−2−ブテンジオールの添加量を4質量部を添加して「混合溶液11」とした他は同じ手順で「樹脂微粒子分散液A11」を作製した。「樹脂微粒子分散液A11」を構成する「樹脂微粒子A11」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが65.6質量%、n−ブチルアクリレートが25.6質量%、メタクリル酸が6.8質量%、イタコン酸が1.2質量%、cis−2−ブテンジオールが0.8質量%であった。
前記「樹脂微粒子分散液A1」の作製で、第1段重合の「混合溶液1」を調製する際、イタコン酸を添加せず、他の化合物の添加量はそのままにして「混合溶液12」を調製し、その他の作製工程は同じものとすることで「樹脂微粒子分散液A12」を作製した。「樹脂微粒子分散液A12」を構成する「樹脂微粒子A12」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが66.9質量%、n−ブチルアクリレートが26.1質量%、アクリル酸が7.0質量%であった。また、「樹脂微粒子分散液A12」の作製で、第1段重合で使用された重合性単量体の和は175質量部、第2段重合で使用された重合性単量体の和は330質量部で、両重合における単量体使用量の比、「第2段重合の単量体使用量/第1段重合の単量体使用量」は1.89であった。
前記「樹脂微粒子分散液A6」の作製において、第1段重合の「混合溶液6」を調製する際、イタコン酸を添加せず、かつ、単量体の添加量を以下の様に変更して「混合溶液13」を調製した。すなわち、
スチレン 129.5質量部
n−ブチルアクリレート 72.0質量部
メタクリル酸 50.4質量部
n−オクチルメルカプタン 3.74質量部
第1段重合における他の条件は同じものとして重合を行い「樹脂微粒子分散液a13」を作製した。
スチレン 190.1質量部
n−ブチルアクリレート 62.9質量部
n−オクチルメルカプタン 2.65質量部
第2段重合における他の条件は同じものとして重合を行い、「樹脂微粒子分散液A13」を作製した。「樹脂微粒子分散液A13」を構成する「樹脂微粒子A13」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが63.3質量%、n−ブチルアクリレートが26.7質量%、メタクリル酸が10.0質量%であった。また、「樹脂微粒子分散液A13」の作製で、第1段重合で使用された重合性単量体の和は252質量部、第2段重合で使用された重合性単量体の和は253質量部で、両重合における単量体使用量の比、「第2段重合の単量体使用量/第1段重合の単量体使用量」は1.00であった。
前記「樹脂微粒子分散液A1」の作製において、第1段重合の「混合溶液1」を調製する際、アクリル酸の添加量を7質量部、イタコン酸に代えてフマル酸を38質量部添加した他は同じ手順で「樹脂微粒子分散液A14」を作製した。「樹脂微粒子分散液A14」を構成する「樹脂微粒子A14」を作製する際に使用した各ビニル系単量体の質量比は、スチレンが65.5質量%、n−ブチルアクリレートが25.6質量%、アクリル酸が1.4質量%、フマル酸が7.5質量%であった。
(1)「樹脂微粒子分散液A15」の作製
前記「樹脂微粒子分散液A12」の作製において、第1段重合のワックスを含有する「混合溶液12」を調製する際、各化合物の添加量を以下の様に変更して「混合溶液15」を調製した。すなわち、
スチレン 74.3質量部
n−ブチルアクリレート 41.3質量部
アクリル酸 28.9質量部
n−オクチルメルカプタン 2.6質量部
パラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製) 70質量部
上記「混合溶液15」を使用した他は、前記「樹脂微粒子分散液A12」の作製で行った第1段重合と同じ条件で重合反応を行うことにより、「樹脂微粒子分散液a15」を作製した。
スチレン 271質量部
n−ブチルアクリレート 90質量部
n−オクチルメルカプタン 3.8質量部
前記「樹脂微粒子分散液a15」へ上記添加量の化合物を含有する「混合溶液(15)」を滴下した他は、前記「樹脂微粒子分散液A12」の作製で行った第2段重合と同じ条件で重合反応と反応後の処理を行うことにより「樹脂微粒子分散液A15」を作製した。なお、「樹脂微粒子分散液A15」の作製で、第1段重合で使用された重合性単量体の和は144.5質量部、第2段重合で使用された重合性単量体の和は361質量部で、両重合における単量体使用量の比、「第2段重合の単量体使用量/第1段重合の単量体使用量」は2.50であった。
前記「樹脂微粒子分散液A12」の作製において、第1段重合のワックスを含有する「混合溶液12」を調製する際、各化合物の添加量を以下の様に変更して「混合溶液16」を調製した。すなわち、
スチレン 63.6質量部
n−ブチルアクリレート 35.4質量部
アクリル酸 24.8質量部
n−オクチルメルカプタン 1.83質量部
パラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製) 70質量部
上記「混合溶液16」を使用した他は、前記「樹脂微粒子分散液A12」の作製で行った第1段重合と同じ条件で重合反応を行うことにより、「樹脂微粒子分散液a16」を作製した。
スチレン 286.7質量部
n−ブチルアクリレート 94.8質量部
n−オクチルメルカプタン 4.0質量部
前記「樹脂微粒子分散液a16」へ上記添加量の化合物を含有する「混合溶液(16)」を滴下した他は、前記「樹脂微粒子分散液A12」の作製で行った第2段重合と同じ条件で重合反応と反応後の処理を行うことにより「樹脂微粒子分散液A16」を作製した。なお、「樹脂微粒子分散液A16」の作製で、第1段重合で使用された重合性単量体の和は123.8質量部、第2段重合で使用された重合性単量体の和は381.5質量部で、両重合における単量体使用量の比、「第2段重合の単量体使用量/第1段重合の単量体使用量」は3.80であった。
(1)「トナー母体粒子1」の作製(凝集・融着工程)
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、
「樹脂微粒子分散液A1」 400質量部(固形分換算)
イオン交換水 1250質量部
ドデシル硫酸ナトリウム 8.5質量部
を投入、撹拌した。反応容器内の温度を30℃に調整後、5モル/リットル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。
作製した「トナー母体粒子1」に下記外添剤を添加して、ヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)にて外添処理を行うことにより「箔転写面形成用トナー1」を作製した。
1.0質量部
n−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒径20nm、疎水化度63)
0.3質量部
なお、ヘンシェルミキサによる外添処理は、撹拌羽根の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分の条件の下で行った。
前記「箔転写面形成用トナー1」の作製で、「樹脂微粒子分散液A1」に代えて「樹脂微粒子分散液A2〜A16」をそれぞれ用いた他は同じ手順で「箔転写面形成用トナー2〜16」を作製した。なお、上記手順で作製した「箔転写面形成用トナー2〜16」の体積基準メディアン径はいずれも6.5μmであった。
(1)「箔転写面形成用トナー17」の作製
下記化合物を「ヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)」で十分混合した後、2軸押出混練機「PCM−30(池貝鉄工(株)製)」の排出部を取り外したものを使用して溶融混練後冷却した。すなわち、
ビニル系樹脂(スチレン/n−ブチルアクリレート/メタクリル酸/イタコン酸を用いて公知の重合方法により形成したもの(質量比=25:10:3:2)
100質量部
パラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製) 8.7質量部
得られた混練物を冷却ベルトで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機「KTM(川崎重工(株)製)」で平均粒径9〜10μmまで粉砕し、さらに、ジェット粉砕機「IDS(日本ニューマチック工業社製)」で平均粒径6.5μmになるまで粉砕処理と粗粉分級を行った。その後、粗粉分級したものよりロータ型分級機(ティープレックス型分級機タイプ「100ATP(ホソカワミクロン(株)製)」)を使用して体積基準メディアン径が6.5μmの「トナー母体粒子17」を作製した。
1.0質量部
n−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒径20nm)
0.3質量部
なお、ヘンシェルミキサによる外添処理は、撹拌羽根の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分の条件の下で行った。
前記「箔転写面形成用トナー17」の作製で、「トナー母体粒子17」を作製するときに使用したビニル系樹脂に代えて、
ビニル系樹脂(スチレン/n−ブチルアクリレート/メタクリル酸を用いて公知の重合方法により形成したもの(質量比=5:2:3)) 100質量部
を用いた他は同じ手順で「トナー母体粒子18」を作製し、前述の外添処理を行うことにより「箔転写面形成用トナー18」を作製した。
市販の透過型電子顕微鏡(TEM)「JEM−2000FX(日本電子製)」を用いて上記各箔転写面形成用トナー粒子の構造解析を行った。先ず、作製した「箔転写面形成用トナー1〜15」をそれぞれ常温硬化性のエポキシ樹脂中に十分分散させた後、包埋し、粒径100nm程度のスチレン微粉末に分散させた後、加圧成形を行って箔転写面形成用トナーを含有したブロックを作製した。次に、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームで作製したブロックを厚さ200nmの薄片状に切り出して測定用試料とした。
2−1.箔転写面形成用トナー現像剤の調製
前記「箔転写面形成用トナー1〜18」に対して、メチルメタクリレート樹脂を被覆してなる体積平均粒径40μmのフェライトキャリアを、トナー濃度が6質量%になるように混合し、2成分現像剤の形態をとる「箔転写面形成用トナー現像剤1〜18」を調製した。
(1)評価条件
「箔転写面形成用トナー現像剤1〜18」を図4に示す構成の箔転写面形成装置1の箔転写面形成用トナー供給装置21Hにそれぞれ搭載して箔転写面を形成した。箔転写面の形成は製品である市販の画像支持体「OKトップコート+(坪量157g/m2、紙厚131μm)(王子製紙(株)製)」上に形成した。なお、箔転写面形成装置1では箔転写面形成用トナーの供給量を4g/m2に設定して箔転写面を形成した。
・加熱ロール:外径100mm、厚さ10mmのアルミニウム製基体上に厚さ3mmのシリコーンゴム層を配置したもので、表面温度を150℃に設定
・加圧ロール:外径80mm、厚さ10mmのアルミニウム製基体上に厚さ3mmのシリコーンゴム層を配置したもので、表面温度を100℃に設定
・熱源:加熱ロール及び加圧ロールの内部にハロゲンランプを各々配置(サーミスタにより温度制御)
・加熱ロールと加圧ロールのニップ幅:7mm
・画像支持体搬送速度:73mm/秒
・画像支持体搬送方向:A4サイズの上記画像支持体を縦方向に搬送させる
・評価環境:常温常湿環境(温度20℃、相対湿度50%RH)
なお、上記ホログラム箔の転写を行うときは、加熱ロールの表面温度を135℃に、加圧ロールの表面温度を85℃に変更し、その他の条件は同じにして転写を行った。
以下の手順により、箔転写面形成時での定着装置への巻き付きの発生の有無の評価と、作成した箔画像の仕上がり評価、及び、高温高湿環境下に放置した箔画像の耐久性を評価した。
定着装置構成部材(加熱ロール)への巻き付き発生は、上記作成条件の下でA4サイズの上記画像支持体100枚を横方向へ搬送させ、当該画像支持体の加熱ロールあるいは加圧ロールへの巻き付きの発生状況を目視観察して以下の様に評価した。すなわち、
(評価基準)
○:100枚全て巻き付きが発生せず、かつ、画像支持体が加熱ロールに付着して持ち上がる現象も観察されなかった
△:100枚全て巻き付きは発生しなかったが、画像支持体が加熱ロールに付着して持ち上がる現象が1〜3枚に見られたが問題なしと評価した
×:巻き付きが発生し、かつ、画像支持体の加熱ロールへの付着による持ち上がり現象が頻繁に発生し不良と判断した。
各試料上に形成されたSc〜Sfの箔画像を、肉眼及び倍率10倍のルーペにより目視観察して箔転写面上における箔の欠落の有無を以下の様に評価した。○と△を合格とし、×を不合格とした。すなわち、
(評価基準)
○;試料5枚とも、全ての箔画像についてルーペ観察で観察しても箔の欠落は認められなかった
△;ルーペ観察により微小な欠落を有する箔画像が形成されたものがあったが、肉眼観察では問題のないレベルで問題なしと判断した
×;肉眼観察で箔の欠落が認められる箔画像が形成されたものが5枚中1枚あった。
各試料上に形成されたSc〜Sfの箔画像のエッジ部分を肉眼及び倍率10倍のルーペにより目視観察してバリ発生の有無を以下の様に評価した。○と△を合格とし、×を不合格とした。すなわち、
(評価基準)
○;試料5枚とも、全ての箔画像エッジ部分についてルーペで観察してもバリの発生はみられなかった
△;ルーペ観察により微小なバリの発生がみられたものがあったが、肉眼観察では問題のないレベルで問題なしと判断した
×;肉眼観察でバリの発生が認められるものが5枚中1枚あった。
各試料上に形成された前述の2つの細線画像を肉眼及び倍率10倍のルーペにより目視観察し、細線間に余分な箔が存在しないことと細線上における箔の欠落の有無を以下の様に評価した。○と△を合格とし、×を不合格とした。すなわち、
(評価基準)
○;2つの細線画像とも細線間に余分な箔が存在せず、かつ、細線上に箔の欠けがないことが5枚の試料全てに対してルーペ観察で確認された
△;幅0.5mmの細線画像上に微小な欠けが見られたが肉眼観察では問題のないレベルであった。また、5枚の試料全てが2つの細線画像の細線間に余分な箔は存在していなかった
×;細線間に余分な箔が残存していることが肉眼観察でみとめられたものが5枚中、少なくとも1枚はあった。
5枚の試料より仕上がりの良いものを2枚ずつ選出し、温度30℃、相対湿度80%RH環境下に48時間放置した後、サンプル上に形成された細線画像、正三角形、正方形、星形の各箔画像にテープを貼り付けた後、手でそのテープを剥がした。テープを剥がした後の箔画像の状態を肉眼及び倍率10倍のルーペで観察して以下の様に評価した。なお、テープは「スコッチメンディングテープ MP−18(住友スリーエム(株)製)」を使用した。すなわち、
(評価基準)
○;試料2枚ともルーペ観察で剥離は観察されなかった
△;ルーペ観察で確認可能な微細な剥離を起こしたものがあるが、肉眼観察では2枚とも問題ないレベルと判断した
×;肉眼観察で剥離が確認されたものが2枚中、少なくとも1枚はあった。
11(11H、11Y、11M、11C、11Bk) 感光体
12(12H、12Y、12M、12C、12Bk) 帯電ローラ、帯電極
13(13A、13H、13Y、13M、13C、13Bk) 転写ローラ
14 トナー供給ローラ
20H 箔転写面形成部
20Y、20M、20C、20Bk トナー画像形成部
21H 箔転写面形成用トナー供給装置
21Y、21M、21C、21Bk トナー供給装置(現像装置)
23 搬送ローラ
25(25H、25Y、25M、25C、25Bk) クリーニング装置
26 中間転写ベルト
30(30H、30Y、30M、30C、30Bk) 露光部
50 定着装置
51 転写箔供給路
60 画像読取部
70 転写箔供給部
71 転写箔供給ローラ
72 転写箔巻き取りローラ
73a、73b 箔転写ローラ
F 転写箔
f0 支持体
f1 接着層
f2 箔層
f3 離型層
H 箔転写面
P 製品
p1 基体(画像支持体)
R1、R2 加熱加圧ローラ
S 箔画像サンプル
Sa、Sb 線画の箔画像サンプル
Sc 円の箔画像サンプル
Sd 正方形の箔画像サンプル
Se 正三角形の箔画像サンプル
Sf 星形の箔画像サンプル
T 箔転写面形成用トナー(トナー)
D ドメイン相
M マトリクス相
U 帯電量測定装置
u1 導電性スリーブ
u2 マグネットロール
u3 バイアス電源
u4 円筒電極
Claims (13)
- 少なくとも、樹脂とワックスを含有する箔転写面形成用トナーであって、
前記箔転写面形成用トナーは、
前記樹脂のマトリクス相にワックスのドメイン相を分散させた相分離構造を有し、
前記ワックスのドメイン相の平均ドメイン径が0.1μm以上2.0μm以下であることを特徴とする箔転写面形成用トナー。 - 前記樹脂は、少なくとも、複数の極性基を有するビニル系モノマーを用いて形成されるものであることを特徴とする請求項1に記載の箔転写面形成用トナー。
- 前記極性基がカルボキシル基(−COOH)であることを特徴とする請求項1または2に記載の箔転写面形成用トナー。
- 前記複数の極性基を有するビニル系モノマーが、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、アコニット酸のいずれかであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の箔転写面形成用トナー。
- 前記複数の極性基を有するビニル系モノマーが、イタコン酸であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の箔転写面形成用トナー。
- 少なくとも、
感光体を露光して静電潜像を形成する工程と、
静電潜像が形成された前記感光体にトナーを供給して箔転写面を形成する工程と、
前記感光体に形成された箔転写面を製品に転写する工程と、
前記製品に転写された箔転写面を製品上に定着する工程と、
前記箔転写面が定着された製品に少なくとも接着層を有する転写箔を供給する工程と、
前記転写箔の接着層を前記箔転写面に接触させる工程と、
前記転写箔の接着層を前記箔転写面に接触させた状態のまま加熱する工程と、
前記転写箔を前記製品より除去する工程を有する箔転写方法であって、
前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、
少なくとも、樹脂とワックスを含有し、
前記樹脂のマトリクス相にワックスのドメイン相を分散させた相分離構造を有し、
前記ワックスのドメイン相の平均ドメイン径が0.1μm以上2.0μm以下であることを特徴とする箔転写方法。 - 前記樹脂は、少なくとも、複数の極性基を有するビニル系モノマーを用いて形成されるものであることを特徴とする請求項6に記載の箔転写方法。
- 前記極性基がカルボキシル基(−COOH)であることを特徴とする請求項6または7に記載の箔転写方法。
- 前記複数の極性基を有するビニル系モノマーが、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、アコニット酸のいずれかであることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の箔転写方法。
- 前記複数の極性基を有するビニル系モノマーが、イタコン酸であることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の箔転写方法。
- 少なくとも、樹脂とワックスを含有する請求項1に記載の箔転写面形成用トナーの製造方法であって、
前記箔転写面形成用トナーは、少なくとも、
水系媒体中で、複数回数の重合を経て樹脂粒子を形成する工程と、前記樹脂粒子を水系媒体中で凝集、融着させる工程を経て作製されるものであり、
前記複数回数の重合を経て樹脂粒子を形成する工程は、少なくとも、
ワックスを含有する重合性単量体を重合してワックス含有樹脂粒子を形成する工程と、前記ワックス含有樹脂粒子の存在下で重合性単量体の重合を行って前記ワックス含有樹脂粒子表面に樹脂層を形成して樹脂粒子を形成する工程とを有するものであることを特徴とする箔転写面形成用トナーの製造方法。 - 前記ワックス含有樹脂粒子表面に樹脂層を形成する工程で使用される重合性単量体量が、前記ワックス含有樹脂粒子を形成する工程で使用される重合性単量体量の2.5倍以上3.8倍以下であることを特徴とする請求項11に記載の箔転写面形成用トナーの製造方法。
- 前記ワックス含有樹脂粒子を形成する工程で、少なくとも複数の極性基を有するビニル系モノマーを用いることを特徴とする請求項11に記載の箔転写面形成用トナーの製造方法。
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