特許第5656943号(P5656943)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5656943
(24)【登録日】2014年12月5日
(45)【発行日】2015年1月21日
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   G03G 9/08 20060101AFI20141225BHJP
   G03G 9/09 20060101ALI20141225BHJP
   G03G 9/087 20060101ALI20141225BHJP
【FI】
   G03G9/08 391
   G03G9/08 361
   G03G9/08 321
   G03G9/08 311
【請求項の数】3
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2012-195312(P2012-195312)
(22)【出願日】2012年9月5日
(65)【公開番号】特開2014-52428(P2014-52428A)
(43)【公開日】2014年3月20日
【審査請求日】2013年5月16日
(73)【特許権者】
【識別番号】000003562
【氏名又は名称】東芝テック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100109830
【弁理士】
【氏名又は名称】福原 淑弘
(74)【代理人】
【識別番号】100088683
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100103034
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信久
(74)【代理人】
【識別番号】100075672
【弁理士】
【氏名又は名称】峰 隆司
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100140176
【弁理士】
【氏名又は名称】砂川 克
(74)【代理人】
【識別番号】100158805
【弁理士】
【氏名又は名称】井関 守三
(74)【代理人】
【識別番号】100172580
【弁理士】
【氏名又は名称】赤穂 隆雄
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100124394
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 立志
(74)【代理人】
【識別番号】100112807
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 貴志
(74)【代理人】
【識別番号】100111073
【弁理士】
【氏名又は名称】堀内 美保子
(72)【発明者】
【氏名】宇土 基成
(72)【発明者】
【氏名】生田 真大
(72)【発明者】
【氏名】武田 和久
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 剛司
(72)【発明者】
【氏名】青木 孝安
(72)【発明者】
【氏名】原 誉史
【審査官】 中村 直子
(56)【参考文献】
【文献】 特開平06−266044(JP,A)
【文献】 特開平05−134447(JP,A)
【文献】 特開平07−146401(JP,A)
【文献】 特開平07−089021(JP,A)
【文献】 特開昭62−028771(JP,A)
【文献】 特開2011−113093(JP,A)
【文献】 特開2011−158901(JP,A)
【文献】 特開2005−242098(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 9/08
G03G 9/087
G03G 9/09
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
200nmないし500nmの波長を有する紫外線を吸収する紫外線吸収剤ロイコ染料、顕色剤および変色温度調整剤を混合し、マクロカプセルの中に封入して顔料化してなる消色可能な着色剤と、バインダー樹脂を含有する消色可能な現像剤を用いた電子写真法により画像を形成する手段と、
前記画像を消色する手段と
を具備し、消色温度(℃)と最低定着温度(℃)との差は20よりも大きいことを特徴とする画像形成装置
【請求項2】
前記バインダー樹脂は、テトラヒドロフランに可溶な成分のうち重量平均分子量Mw1000以上の成分を含み、該重量平均分子量Mw1000以上の成分は、高性能液体クロマトグラフィー及びUV検出器によるUVスペクトルにおいて、200nmから500nmにおける吸収を有し、その吸収の大きさはスチレン及びビスフェノールの200nmから500nmにおける吸収の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置
【請求項3】
前記バインダー樹脂は、テトラヒドロフランに可溶な成分のうち重量平均分子量Mw1000以上の成分を含み、該テトラヒドロフランに可溶な重量平均分子量Mw1000以上の成分は、フーリエ変換赤外分光法による測定データにおいて、300cm−1から1220cm−1、1220cm−1から1110cm−1、1730cm−1に吸収を有することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、消色可能な現像剤に関する。
【背景技術】
【0002】
近年の環境問題に伴い、MFP(Multifunction Peripheral)において、低二酸化炭素排出が求められている。しかしながら、印刷された紙はリサイクルが困難であり、紙を生産する上で、二酸化炭素排出が起こり、低二酸化炭素排出が困難である。このような現象をクリアするために消色可能なトナーを用いて、紙を再利用する方法が検討されている。しかしながら、消色可能なトナーを用いて印字後、消色した紙を保管する際、太陽光に暴露されることで、樹脂などが紫外線劣化による黄変が起こり、消色画像を保管中にトナー成分の紫外線劣化による発色を引き起こす問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011−154957号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態は、紫外線劣化による変色を生じ難い消色可能な現像剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態によれば、200nmないし500nmの波長を有する紫外線を吸収する紫外線吸収剤ロイコ染料、顕色剤および変色温度調整剤を混合し、マクロカプセルの中に封入して顔料化してなる消色可能な着色剤と、バインダー樹脂を含有する消色可能な現像剤を用いた電子写真法により画像を形成する手段と、前記画像を消色する手段とを具備し、消色温度(℃)と最低定着温度(℃)との差は20よりも大きいことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1】ポリスチレンとポリメタクリル酸メチルのUVスペクトルである。
図2】実施形態にかかる現像剤の製造に使用可能な高圧式微粒化機の構成を表す図である。
図3】紫外線吸収剤のUV吸収特性を表す図である。
図4】耐光性試験の結果を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0007】
実施形態に係る消色可能な現像剤は、紫外線吸収剤、着色剤、及びバインダー樹脂を含有する。紫外線吸収剤200nmないし500nmの波長を有する紫外線を吸収し得る。
【0008】
紫外線吸収剤は、例えばバインダー樹脂微粒子及び着色剤微粒子と共に微粒子状の紫外線吸収剤を混合、凝集、及び融着させることにより、現像剤に混入することが出来る。
【0009】
あるいは、紫外線吸収剤は、バインダー樹脂、及び着色剤を含むトナー粒子を作成した後、紫外線吸収剤単独、またはシリカ及びチタニアなどの外添剤と共に乾式混合してトナー粒子表面に付着させることができる。このような現像剤を用いて画像形成を行うと、定着後、画像上に紫外線吸収剤を含む層が形成されるため、消色画像が長期間紫外線に暴露されても、黄変が起こりにくくなり、耐光性に優れた画像を得ることができる。
【0010】
実施形態に用いられる紫外線吸収剤は、メチレンビスベンゾトリアゾリルテトラメチルブチルフェノール、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、t−ブチルメトキシジベンゾイルメタンなどの化合物であり、必要に応じて、酸化チタンなどの無機物とも併用が可能である。紫外線吸収剤を使用すると、トナーのUVスペクトルにおいて、200nm以上500nm以下に強い吸収が見られる。紫外線吸収剤は、その体積平均粒径が10μm以下の微粒子であることが好ましい。さらに、紫外線吸収剤の体積平均粒径は、0.01μmないし5μmにすることができる。
【0011】
紫外線吸収剤の含有量は、現像剤中に0.05wt%ないし50wt%であることが好ましい。50wt%を越えると定着性が低下する傾向があり、0.05wt%未満であると、十分な紫外線吸収の効果が得られず、樹脂が劣化により変色する傾向がある。
【0012】
バインダー樹脂は、テトラヒドロフランに可溶な成分のうち重量平均分子量Mw1000以上の成分を含み、該重量平均分子量Mw1000以上の成分は、高性能液体クロマトグラフィー及びUV検出器によるUVスペクトルにおいて、200nmから500nmにおける吸収を有し、その吸収の大きさはスチレン及びビスフェノールの200nmから500nmにおける吸収の大きさよりも小さくすることができる。
【0013】
また、テトラヒドロフランに可溶な重量平均分子量Mw1000以上の成分は、フーリエ変換赤外分光法による測定データにおいて、300cm−1から1220cm−1、1220cm−1から1110cm−1、1730cm−1に吸収を有することができる。
【0014】
さらに、メタクリル誘導体またはアクリル誘導体を有するバインダー樹脂を含有することができる。
【0015】
紫外線は、有機物の炭素間において、π結合を励起させ破壊に至らしめる。ベンゼン環はπ結合を持つため、スチレンアクリル樹脂、ビスフェノールA(BPA)系ポリエステル樹脂は、このようなπ結合の破壊により変色してしまうことが知られている。メタクリル酸メチルコポリマーは、スチレンアクリル樹脂と比較して、モル吸光係数が小さく、透明度が高い。スチレンアクリル樹脂、BPA系ポリエステル樹脂のようにベンゼン環を持たないため、紫外線領域において吸収が小さい。その結果劣化が小さく変色しにくい。メタクリル酸メチルコポリマーは、トナー帯電量の確保と、耐コールドオフセットの確保(低Tg化)の観点から、メタクリル酸メチル(MMA)とモノマーのアルコール部位が2以上のモノマー、さらにアクリル酸や、マレイン酸等、不飽和カルボン酸からなることがのぞましい。
【0016】
メタクリル酸メチルコポリマーは、紫外線吸収剤を添加することでさらに紫外線による変色が少ない現像剤を提供し得る。BPA系ポリエステル樹脂は、紫外線吸収剤を添加することで、紫外線による変色が少ない現像剤を提供し得る。
【0017】
図1に、ポリスチレンとポリメタクリル酸メチルのUVスペクトルを示す。
【0018】
また、下記表1に、ポリスチレンとポリメタクリル酸メチルのUVスペクトルに関する波長とモル吸光係数を各々示す。
【0019】
例えば、図示するように、側鎖にベンゼンがぶら下がった構造のポリスチレン(PS)のUVスペクトル101とベンゼン構造を持たないポリメタクリル酸メチル(PMMA)のUVスペクトル102では、紫外線領域の255から270nmにおいて、吸収に差があり、モル吸光係数に70から280倍の差が生じているため、PSはPMMAと比較して、紫外線によって、劣化しやすく変色しやすいことがわかる。
【表1】
【0020】
バインダー樹脂に、スチレンアクリル樹脂やビスフェノールA(BPA)系ポリエステルなど、芳香族系バインダー樹脂を用いると、紫外線による耐光性が低いが、トナー中に紫外線吸収剤を含有すると、消色時の耐光性が向上する。また、メタアクリレートやアクリレートなどの樹脂をトナーのバインダー樹脂として用いると、樹脂自体の紫外線劣化による黄変を抑えることが可能である。紫外線吸収剤とメタアクリレートやアクリレートなどの樹脂をトナーのバインダー樹脂として用いると、優れた耐光性が得られ、変色のない消去画像を比較的長期にわたって保存できる。
【0021】
消去画像の黄変は色差ΔEで3以下が望ましく、色差ΔEが3を越えると消え残りが目立つ傾向がある。
【0022】
実施形態によれば、バインダー樹脂として、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のうち、分子量Mw1000以上の成分は、FT−IRにより測定された赤外スペクトルにおいて、エーテル由来の吸収が、1300cm−1から1220cm−1、1220cm−1から1110cm−1にそれぞれ2つに分かれた吸収をもち、1730cm−1に鋭いエステル由来の吸収がある樹脂を用いることが出来る。また、UVスペクトルにおいて、200nm以上の吸収が、スチレンアクリル樹脂や、芳香族系ポリエステル樹脂より小さい樹脂を用いることができる。
【0023】
定着性、帯電性の観点から、メタアクリレートやアクリレートなどの樹脂をスチレンアクリル樹脂や、芳香族系ポリエステル樹脂と混合して用いることも出来る。
【0024】
耐光性とは、定着後の画像及び、定着後に消去した画像の紫外線に対する変色に耐えうる性能を示しており、紫外線で画像が変色や消去不能に陥らないトナー画像性能である。
【0025】
耐光性の評価方法は、定着後の画像及び、定着後に消去した画像を、卓上型キセノンランプ方式紫外線促進暴露装置「サンテストCPS+」(アトラス社製)を用い、12時間暴露の後、X−rite939にて、L*a*b*を測定し、暴露処理前のブランクとの色差(ΔE)で評価する。紙との色差が大きいほど耐光性が低いトナーと判断される。色差はΔEで3以下が実用上望ましい。
【0026】
着色材は、呈色性化合物及び顕色剤を含有し得る。
【0027】
着色材として例えばメタモ色材を使用できる。メタモ色材とは、ロイコ染料、顕色剤、変色温度調整剤を一つのマイクロカプセルの中に均一に混合し、封入して顔料化したものであり、ある温度に達した時、変色温度調整剤が融け、ロイコ染料と顕色剤の化学反応が起こり発色する色材である。
【0028】
また、呈色性化合物としては、クリスタルバイオレットを使用することができる。
【0029】
顕色剤としては、没食子酸を使用することができる。
【0030】
以下、実施例を示し、実施形態を具体的に説明する。
【0031】
本発明の実施例を以下に示す。
【0032】
実施例1
BPA系ポリエステル樹脂(Mw:16000、Tg:61℃、Tm:110℃、AV:20)70重量部
マイクロカプセル着色剤(メタモ色材) 15重量部
パラフィンワックス 9重量部
紫外線吸収剤 Escalol 517(アイエスピー・ジャパン社製) 6重量部
以上を混合した後、120℃に温度設定した2軸混練機にて溶融混練し、混練品を得た。
【0033】
得られた混練品をホソカワミクロン製バンタムミルにて平均体積粒径0.1mm以下に粗粉砕し、混合物粗粒子を得た。
【0034】
混合物粗粒子30重量部、界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム3重量部、アルカリ性のpH調整剤としてジメチルアミノエタノール2重量部、イオン交換水65重量部を混合させ、分散液を調製した。
【0035】
図2に、実施形態にかかる現像剤の製造に使用可能な高圧式微粒化機の構成を表す図を示す。
【0036】
高圧式微粒化機とは、高圧ポンプにより、10MPa〜300MPaの圧力をかけながら、微小なノズルを通過させることにより、せん断をかけ微粒子化する装置である。
【0037】
図示するように、高圧型湿式微粒化機の一例となる高圧ホモジナイザー210は、ホッパータンク201、送液ポンプ202、高圧ポンプ203、加熱部204、微粒化部205、減圧部206、冷却部207、及び減圧部208を順に配置した構成と、各部を接続する配管とを含む。
【0038】
ホッパータンク201は、処理液を投入するタンクである。装置稼動時は、装置内に空気を送り込まないよう常に液を満たしておく必要が有る。処理液の粒子径が大きく、沈降性があるものの場合は、さらに攪拌機を設けることができる。
【0039】
送液ポンプ202は、高圧ポンプ203に処理液を連続的に送るために設置する。また、高圧ポンプ203に設けられた図示しない逆止弁での詰まりを回避するためにも有効である。このポンプ202としては、例えばダイアフラムポンプ、チュービングポンプ、ギアポンプ等が使用できる。
【0040】
高圧ポンプ203は、プランジャー式ポンプであり、図示しない処理液入口及び処理液出口に逆止弁を有する。プランジャーの数は生産規模に応じ、1から10個使用される。脈流を極力減らすために、2個以上あることが望ましい。
【0041】
加熱部204は、オイルバス等の加熱器具内に熱交換面積を多くとるためにらせん状に形成された12mの熱交換用高圧配管209が設置されている。この加熱部204は、分散液の流れる方向に対し、高圧ポンプ203の上流側または下流側のどちらでも問題が無いが、少なくとも微粒化部205の上流側である必要がある。高圧ポンプ203の上流側に加熱部204を設置する場合は、ホッパータンク201に加熱装置を付与しても良いが、高温下での滞留時間が長いため、処理液中の呈色性化合物や顕色剤の熱分解が起こり易くなる。
【0042】
微粒化部205には、強力なせん断をかけるための微小な径を有するノズルが含まれている。形状は、通過型ノズル、または衝突型ノズルが望ましい。また、ここでは0.13μm径と0.28μm径のノズルを直列に連装している。ノズルの材質は高圧に耐えることが可能なダイヤモンド等が使用される。
【0043】
冷却部207には、冷水が連続的に流されるバス内に熱交換面積を多くとるためにらせん状に形成された水道水にて冷却可能な12mの熱交換配管211が設置されている。
【0044】
必要に応じ、上記冷却部207の前後に減圧部206,8を設けることができる。減圧部206,8の構成としては、微粒化部205のノズル径より、大きくかつ接続配管径より小さい流路を有するセル、または2方向バルブを1つ以上配置する。
【0045】
減圧部206は、0.4、1.0、0.75、1.5、1.0μmの孔径を有するセルを連装している。
【0046】
上記高圧式微粒化機(NANO3000)を使用し、粗粒子A分散液を、180℃、150MPaにて微粒化処理を行い、180℃を保ちながら減圧をした後、30℃まで冷却し微粒化分散液を得た。得られた粒子を島津製作所製SALD7000にて測定したところ、体積平均粒径は0.52μmであった。
【0047】
得られた微粒化分散液35重量部とイオン交換水65重量部を混合し、IKA製ホモジナイザー(T25)6500rpmで攪拌しながら凝集剤の硫酸アルミニウム5%水溶液10重量部を添加し、得られた分散液を、凝集反応器に収容した。
【0048】
コールター社マルチサイザー3にて凝集融着粒子の粒子径を測定したところ、50%体積平均径Dvが5.1μm、50%個数平均径Dpが4.5μmのシャープな粒度分布であった。
【0049】
得られた分散液の固形分について、ろ過及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、ろ液の導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機にて含水率が1.0重量%以下になるまで乾燥させ、粒子を得た。
【0050】
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
【0051】
得られた電子写真用トナーを評価用に改造した東芝テック社製複合機e−STUDIO 3520cに投入し、未定着画像を作成し、評価用に改造した定着機(200mm/s)にて温度を変えて、定着性評価を行った。また、上記の耐光性試験を行った。
【0052】
上記、実施例の定着性及び耐光性の結果を下記表2に示す。
【0053】
表中、ΔE<3を○とし、ΔT=消色温度℃−最低定着温度℃>20を○とし、さらに、総合評価でΔE条件、ΔT条件どちらも満たすものを○とする。
【0054】
なお、実施例1に使用した紫外線を吸収する粒子のEscalol 517(5mg/Lの)特性を図3にグラフ103として示す。
【0055】
実施例2
メタクリレート共重合樹脂乳化微粒子のL体作成
MMA―300g
アクリル酸ブチル―36.0g
アクリル酸―4.5g
ドデカンチオール―13.5g
以上を混合し、非イオン性界面活性剤(三洋化成社製)1.8g及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製)3gをイオン交換水621.2gに溶解した溶媒に分散・乳化し、窒素シールし、温度が75℃まで上昇したところで、10%過硫酸アンモニウム溶液20gを添加した後、モノマー分散液を3時間かけて滴下した。
【0056】
メタクリレート共重合樹脂乳化微粒子のH体作成
MMA―150重量部
アクリル酸2エチルへキシル―199.5重量部
アクリル酸―4.5重量部
以上を混合し、非イオン性界面活性剤(三洋化成社製)1.8g及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製)3gをイオン交換水621.2gに溶解した溶媒に分散・乳化し、窒素シールし、温度が75℃まで上昇したところで、10%過硫酸アンモニウム溶液20gを添加した後、モノマー分散液を3時間かけて滴下した。
【0057】
着色剤乳化微粒子の作成
マイクロカプセル着色剤(メタモ色材) 50重量部
パラフィンワックス 30重量
紫外線吸収剤:Escalol 517(アイエスピー・ジャパン社製) 20重量部
以上を混合した後、90℃に温度設定した2軸混練機にて溶融混練し、混練品を得た。
【0058】
得られた混練品をホソカワミクロン製バンタムミルにて平均体積粒径0.1mm以下に粗粉砕し、粗粒子を得た。
【0059】
混合物粗粒子35重量部、界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム3重量部、アルカリ性のpH調整剤としてジメチルアミノエタノール2重量部、イオン交換水60重量部を混合させ、分散液を調製した。
【0060】
次に、上記NANO3000を使用し、粗粒子A分散液を、180℃、150MPaにて微粒化処理を行い、180℃を保ちながら減圧をした後、30℃まで冷却し微粒化分散液を得た。得られた粒子を島津製作所製SALD7000にて測定したところ、体積平均粒径は、0.22μmであった。
【0061】
メタクリレート共重合樹脂乳化微粒子L体 50重量部
メタクリレート共重合樹脂乳化微粒子H体 20重量部
着色剤乳化微粒子 30重量部
以上を混合した後、IKA製ホモジナイザー(T25)6500rpmで攪拌しながら凝集剤の硫酸アルミニウム5%水溶液10重量部を添加し、得られた分散液を、凝集反応器に収容した。
【0062】
コールター社マルチサイザー3にて凝集融着粒子の粒子径を測定したところ、50%体積平均径Dvが5.1μm、50%個数平均径Dpが4.5μmのシャープな粒度分布であった。
【0063】
得られた分散液の固形分について、ろ過及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、ろ液の導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機にて含水率が1.0重量%以下になるまで乾燥させ、粒子を得た。
【0064】
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
【0065】
得られた電子写真用トナーを評価用に改造した東芝テック社製複合機e−STUDIO 3520cに投入し、未定着画像を作成し、評価用に改造した定着機(200mm/s)にて温度を変えて、定着性評価を行った。また、上記の耐光性試験を行った。
【0066】
なお、実施例2で使用したバインダー樹脂のUVスペクトルは、図1と同様である。
【0067】
得られた電子写真用トナーは、THF可溶分のうち、分子量Mwが1000以上の成分において、HPLC、UV検出器により、255nmから275nmの吸収がポリスチレンや、ビスフェノールAより小さい樹脂を含有する。
【0068】
実施例3
メタクリレート共重合樹脂乳化微粒子L体 47重量部
メタクリレート共重合樹脂乳化微粒子H体 18重量部
着色剤乳化微粒子 30重量部
紫外線吸収剤TINOSORBR M(BASF SE社製) 5重量部
以上を混合した後、IKA製ホモジナイザー(T25)6500rpmで攪拌しながら凝集剤の硫酸アルミニウム5%水溶液10重量部を添加し、得られた分散液を、凝集反応器に収容した。
【0069】
コールター社マルチサイザー3にて凝集融着粒子の粒子径を測定したところ、50%体積平均径Dvが5.1μm、50%個数平均径Dpが4.5μmのシャープな粒度分布であった。
【0070】
得られた分散液の固形分について、ろ過及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、ろ液の導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機にて含水率が1.0重量%以下になるまで乾燥させ、粒子を得た。
【0071】
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
【0072】
得られた電子写真用トナーを評価用に改造した東芝テック社製複合機e−STUDIO 3520cに投入し、未定着画像を作成し、評価用に改造した定着機(200mm/s)にて温度を変えて、定着性評価を行った。また、上記の耐光性試験を行った。
【0073】
得られた電子写真用トナーは、THF可溶分のうち、分子量Mwが1000以上の成分は、FT−IRにより、1280cm−1から1220cm−1、1220cm−1から1110cm−1、1730cm−1に吸収がある樹脂を含有する。なお、PMMAの特徴として、1280cm−1にαメチル基の吸収、1190cm−1、1140cm−1にPMMA骨格の吸収、1730cm−1にエステルのC=O伸縮が知られている。
【0074】
比較例1
BPA系ポリエステル樹脂(Mw:16000、Tg:61℃、Tm:110℃、AV:20)75重量部
マイクロカプセル着色剤 15重量部
パラフィンワックス 10重量部
以上を混合した後、120℃に温度設定した2軸混練機にて溶融混練し、混練品を得た。
【0075】
得られた混練品をホソカワミクロン製バンタムミルにて平均体積粒径0.1mm以下に粗粉砕し、粗粒子を得た。
【0076】
混合物粗粒子30重量部、界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム3重量部、アルカリ性のpH調整剤としてジメチルアミノエタノール2重量部、イオン交換水65重量部を混合させ、分散液を調製した。
【0077】
次に、NANO3000を使用し、粗粒子A分散液を、180℃、150MPaにて微粒化処理を行い、180℃を保ちながら減圧をした後、30℃まで冷却し微粒化分散液を得た。得られた粒子を島津製作所製SALD7000にて測定したところ、体積平均粒径は0.52μmであった。
【0078】
得られた微粒化分散液35重量部とイオン交換水65重量部を混合し、IKA製ホモジナイザー(T25)6500rpmで攪拌しながら凝集剤の硫酸アルミニウム5%水溶液10重量部を添加し、得られた分散液を、凝集反応器に収容した。
【0079】
コールター社マルチサイザー3にて凝集融着粒子の粒子径を測定したところ、50%体積平均径Dvが5.1μm、50%個数平均径Dpが4.5μmのシャープな粒度分布であった。
【0080】
得られた分散液の固形分について、ろ過及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、ろ液の導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機にて含水率が1.0重量%以下になるまで乾燥させ、粒子を得た。
【0081】
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
【0082】
得られた電子写真用トナーを評価用に改造した東芝テック社製複合機e−STUDIO 3520cに投入し、未定着画像を作成し、評価用に改造した定着機(200mm/s)にて温度を変えて、定着性評価を行った。また、上記の耐光性試験を行った。
【0083】
紫外線吸収剤無しの芳香族系ポリエステル樹脂トナーに、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
【0084】
得られた電子写真用トナーを評価用に改造した東芝テック社製複合機e−STUDIO 3520cに投入し、未定着画像を作成し、評価用に改造した定着機(200mm/s)にて温度を変えて、定着性評価を行った。また、上記の耐光性試験を行った。
【0085】
比較例2
BPA系ポリエステル樹脂(Mw:16000、Tg:61℃、Tm:110℃、AV:20) 37.5重量部
マイクロカプセル着色剤 15重量部
パラフィンワックス 10重量部
紫外線吸収剤:Escalol 517(アイエスピー・ジャパン社製)37.5重量部
以上を混合した後、120℃に温度設定した2軸混練機にて溶融混練し、混練品を得た。
【0086】
得られた混練品をホソカワミクロン製バンタムミルにて平均体積粒径0.1mm以下に粗粉砕し、粗粒子を得た。
【0087】
混合物粗粒子30重量部、界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム3重量部、アルカリ性のpH調整剤としてジメチルアミノエタノール2重量部、イオン交換水65重量部を混合させ、分散液を調製した。
【0088】
次に、NANO3000を使用し、粗粒子A分散液を、180℃、150MPaにて微粒化処理を行い、180℃を保ちながら減圧をした後、30℃まで冷却し微粒化分散液を得た。得られた粒子を島津製作所製SALD7000にて測定したところ、0.23μmであった。
【0089】
得られた微粒化分散液35重量部とイオン交換水65重量部を混合し、IKA製ホモジナイザー(T25)6500rpmで攪拌しながら凝集剤の硫酸アルミニウム5%水溶液10重量部を添加し、得られた分散液を、凝集反応器に収容した。
【0090】
コールター社マルチサイザー3にて凝集融着粒子の粒子径を測定したところ、50%体積平均径Dvが5.0μm、50%個数平均径Dpが4.7μmのシャープな粒度分布であった。
【0091】
得られた分散液の固形分について、ろ過及びイオン交換水による洗浄を繰り返し行い、ろ液の導電率が50μS/cmとなるまで洗浄した。その後、真空乾燥機にて含水率が1.0重量%以下になるまで乾燥させ、粒子を得た。
【0092】
乾燥後、添加剤として、疎水性シリカ2重量部、酸化チタン0.5重量部をトナー粒子表面に付着させ、所望の電子写真用トナーを得た。
【0093】
得られた電子写真用トナーを評価用に改造した東芝テック社製複合機e−STUDIO 3520cに投入し、未定着画像を作成し、評価用に改造した定着機(200mm/s)にて温度を変えて、定着性評価を行った。また、上記の耐光性試験を行った。
【0094】
得られた結果を下記表2に示す。
【0095】
また、図4は、耐光性試験の結果を表すグラフを示す。
【0096】
図中、301は実施例1、302は実施例2、303は実施例3、304は比較例1、305は比較例2、306は試験に使用した紙の値を各々示す。
【表2】
【0097】
実施形態に係るトナーにより、定着温度領域は変わらずに耐光性のみΔE3以下に改善する結果となった。
【0098】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
[1]200nmないし500nmの波長を有する紫外線を吸収する紫外線吸収剤、消色可能な着色剤、及びバインダー樹脂を含有する消色可能な現像剤。
[2]前記バインダー樹脂は、テトラヒドロフランに可溶な成分のうち重量平均分子量Mw1000以上の成分を含み、該重量平均分子量Mw1000以上の成分は、高性能液体クロマトグラフィー及びUV検出器によるUVスペクトルにおいて、200nmから500nmにおける吸収を有し、その吸収の大きさはスチレン及びビスフェノールの200nmから500nmにおける吸収の大きさよりも小さいことを特徴とする項1に記載の消色可能な現像剤。
[3]前記テトラヒドロフランに可溶な重量平均分子量Mw1000以上の成分は、フーリエ変換赤外分光法による測定データにおいて、300cm−1から1220cm−1、1220cm−1から1110cm−1、1730cm−1に吸収を有することを特徴とする項1または2に記載の消色可能な現像剤。
【符号の説明】
【0099】
201…ホッパー、202…送液ポンプ、203…高圧ポンプ、204…加熱部、205…微粒化部、206,208…減圧部、207…冷却部、209,211…配管、210…高圧型湿式微粒化機
図1
図2
図3
図4