JP2004354985A - 電子写真用受像シート及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 支持体と、該支持体上に少なくとも一層のトナー受像層とを有する電子写真用受像シートにおいて、前記支持体が原紙の両面にポリオレフィン樹脂層を設けてなり、かつ該支持体における原紙がアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかを0.5g/m2超含有すると共に、前記電子写真用受像シートにおける原紙中の水分量が6.5%以上である電子写真用受像シートである。原紙が、水溶性高分子化合物を0.5〜2g/m2含有する態様が好ましい。該電子写真用受像シートを用いた画像形成方法である。
【選択図】 なし
Description
<1> 支持体と、該支持体上に少なくとも一層のトナー受像層とを有する電子写真用受像シートにおいて、前記支持体が原紙の両面にポリオレフィン樹脂層を設けてなり、かつ該支持体における原紙がアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかを0.5g/m2超含有すると共に、前記電子写真用受像シートにおける原紙中の水分量が6.5%以上であることを特徴とする電子写真用受像シートである。
<2> 原紙が、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかを0.6〜3g/m2含有し、かつ該原紙中の水分量が6.5〜8.5%である前記<1>に記載の電子写真用受像シートである。
<3> アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかが、アルカリ金属の塩化物、炭酸塩及び硫酸塩、並びにアルカリ土類金属の塩化物、炭酸塩及び硫酸塩から選択される少なくとも1種である前記<1>から<2>のいずれかに記載の電子写真用受像シートである。
<4> 原紙が、水溶性高分子化合物を0.5〜2g/m2含有する前記<1>から<3>のいずれかに記載の電子写真用受像シートである。
<5> 水溶性高分子化合物が、ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、セルロースサルフェート、ポリエチレンオキサイド及びゼラチンから選択される少なくとも1種である前記<4>に記載の電子写真用受像シートである。
<6> 原紙が、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかと、水溶性高分子化合物を含む表面サイズ処理液で表面サイズ処理した後、カレンダー処理して得られる前記<1>から<5>のいずれかに記載の電子写真用受像シートである。
<7> カレンダー処理が、表面温度が150℃以上の金属ロールを有するソフトカレンダーを用いて行われる前記<6>に記載の電子写真用受像シートである。
<8> 原紙が、サイズ剤としてアルキルケテンダイマー及びエポキシ化脂肪酸アミドの少なくともいずれかを含有する前記<1>から<7>のいずれかに記載の電子写真用受像シートである。
<9> 原紙が、重量平均繊維長が0.45〜0.70mmのパルプ紙料を含有する前記<1>から<8>のいずれかに記載の電子写真用受像シートである。
<10> 前記<1>から<9>のいずれかに記載の電子写真用受像シートにトナー画像を形成するトナー画像形成工程と、該トナー画像形成工程により形成されたトナー画像の表面を平滑化する画像表面平滑化定着工程を含むことを特徴とする画像形成方法である。
<11> 画像表面平滑化定着工程が、トナー画像を、加熱加圧部材とベルト部材と冷却装置とを有する画像表面平滑化定着処理機を用いて、加熱及び加圧し、冷却し剥離する前記<10>に記載の画像形成方法である。
<12> ベルト部材の表面にフルオロカーボンシロキサンゴム製の層を有する前記<10>から<11>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<13> ベルト部材の表面にシリコーンゴム製の層を有し、かつ該シリコーンゴム層の表面にフルオロカーボンシロキサンゴム製の層を有する前記<10>から<11>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<14> フルオロカーボンシロキサンゴムが、主鎖にパーフルオロアルキルエーテル基及びパーフルオロアルキル基の少なくともいずれかを有する前記<12>から<13>のいずれかに記載の画像形成方法である。
本発明の電子写真用受像シートは、支持体と、該支持体上に少なくとも一層のトナー受像層とを有し、必要に応じて適宜選択したその他の層、例えば、バック層、表面保護層、中間層、下塗り層、クッション層、帯電調節(防止)層、反射層、色味調製層、保存性改良層、接着防止層、アンチカール層、平滑化層などを有してなる。これらの各層は単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記原紙中のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかの含有量は、0.5g/m2超える量であり、0.6〜3g/m2が好ましい。
前記含有量が、0.5g/m2以下であると、スタチックの発生により走行性不良が出やすくなる。
なお、前記原紙中のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかは、後述する表面サイズ処理により水溶性高分子化合物と同時に原紙に付着されることが好ましい。
前記原紙中の水分量が6.5%未満であると、スタチックの発生により走行性不良が出やすくなる。
ここで、前記電子写真用受像シートおける原紙中の水分量は、例えば、電子写真用受像シートの表面及び裏面について、ポリエチレン樹脂層と原紙との界面で剥離し、得られた原紙を105℃にて4時間乾燥して、乾燥前後での減量分を原紙中の水分量として測定することができる。
前記支持体としては、原紙の両面にポリオレフィン樹脂層を設けてなり、更に必要に応じてその他の層を有している。
前記原紙としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、具体的には、上質紙、例えば、日本写真学会編「写真工学の基礎−銀塩写真編−」、株式会社コロナ社刊(昭和54年)(223)〜(224)頁記載の紙等が好適なものとして挙げられる。
前記パルプ繊維は、重量平均繊維長が0.45〜0.70mmであることが好ましい。
パルプの叩解には、ビータやリファイナー等を使用できる。パルプを叩解した後に得られるパルプスラリー(以下、「パルプ紙料」と称することがある)には、必要に応じて、各種添加材、例えば、填料、乾燥紙力増強剤、サイズ剤、湿潤紙力増強剤、定着剤、pH調整剤、その他の薬剤などを添加することができる。
前記パルプ紙料におけるJIS P8123に規定されたパルプ白色度は88%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。
前記パルプ白色度が88%未満であると、黄色味が目立ちやすくなり、蛍光増白剤やブルーイング剤での調整が困難となる場合がある。
前記乾燥紙力増強剤としては、例えば、カチオン化澱粉、カチオン化ポリアクリルアミド、アニオン化ポリアクリルアミド、両性ポリアクリルアミド、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、等が挙げられる。
前記サイズ剤としては、例えば、脂肪酸塩、ロジン、マレイン化ロジン等のロジン誘導体、パラフィンワックス等、更には、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水琥珀酸(ASA)、エポキシ化脂肪酸アミド等の高級脂肪酸を含有する化合物、などが挙げられる。
前記湿潤紙力増強剤としては、例えば、ポリアミンポリアミドエピクロロヒドリン、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ化ポリアミド樹脂、等が挙げられる。
前記定着剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム等の多価金属塩、カチオン化澱粉等のカチオン性ポリマー、等が挙げられる。
前記pH調整剤としては、例えば、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、等が挙げられる。
前記その他の薬剤としては、例えば、消泡剤、染料、スライムコントロール剤、蛍光増白剤、等が挙げられる。
更に必要に応じて、柔軟化剤等を添加することもできる。前記柔軟化剤としては、例えば、新・紙加工便覧(紙薬タイム社編)554〜555頁(1980年発行)等に記載のものを用いることができる。
これら各種添加剤等は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、これら各種添加剤等の前記パルプ紙料中への添加量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、通常0.1〜1.0質量%が好ましい。
前記表面サイズ処理に使用される表面サイズ処理液は、例えば、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかの金属塩、水溶性高分子化合物、蛍光増白剤、耐水性物質、顔料、染料、などが含有されている。
前記アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかの金属塩としては、上述した通りのものを使用することができる。
なお、前記水溶性高分子化合物の含有量は0.5〜2g/m2が好ましい。
なお、前記原紙における蛍光増白剤の含有量は、特に制限されないが、0.01〜0.5質量%が好ましく、0.02〜0.2質量%がより好ましい。
前記耐水性物質としては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、塩化ビニリデン共重合体等のラテックス・エマルジョン類;ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン、などが挙げられる。
前記顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、硫酸バリウム、酸化チタン等が挙げられる。
ここで、前記王研式平滑度は、JAPAN TAPPI No.5 B法で規定される平滑度である。
E=ρc2(1−n2)
ただし、上記式において、Eは、動的弾性率を意味する。ρは密度を意味する。cは、紙中の音速を意味する。nは、ポアソン比を意味する。
E=ρc2
即ち、紙の密度、音速を測定することができれば、容易に弾性率を求めることができる。上式において、音速を測定する場合には、ソニックテスターSST−110型(野村商事株式会社製)等の公知の各種機器を用いることができる。
前記ポリオレフィン樹脂層としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のα−オレフィンの単独重合体及びこれらの混合物などのポリオレフィン樹脂が用いられる。これらのポリオレフィン樹脂は、押出しコーティングが可能な範囲においては、その分子量に特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができ、通常は分子量20,000〜200,000の範囲のポリオレフィン樹脂が用いられる。
例えば、裁断工程でカッター等により規定サイズに裁断した場合の裁断面が均一で綺麗である点で、(1)メルトインデックスが5〜30g/10min、好ましくは10〜20g/10minで、かつ密度が0.945g/cm3以上の高密度ポリエチレン40〜75質量部と、(2)メルトインデックスが1〜15g/10min、好ましくは2〜10g/10minで、且つ密度が0.930g/cm3以下の低密度ポリエチレン25〜60質量部とを混合したポリエチレン樹脂混合物を用いるのが好ましい。
これらの樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合してもよい。
また、該ポリオレフィン樹脂層が多層である場合には原紙に接する最下層に、原紙との接着性を良好にする観点から、粘着性付与剤樹脂、接着性樹脂等を含有させることもできる。更に必要に応じて、適宜、酸化防止剤、剥離剤、中空ポリマー等を含有させてもよい。
前記二酸化チタンの表面が無機表面処理されていないと、二酸化チタンの耐熱性が低く、320℃前後の押出ラミネートに使用した場合に、二酸化チタンが黄変してしまう可能性がある。また、二酸化チタンの活性が抑制されないため、二酸化チタン粒子が凝集し、押し出しラミネート出口近傍に異物の押し出しを防ぐために一般に設けられている20〜400メッシュ相当の金属製の濾網に引っかかり、押し出し機内の圧力上昇を引き起こす可能性もある。
一方、二酸化チタンに対して無機表面処理剤の処理量が1.8質量%を超えると、無機表面処理剤の表面に水分が付着し易くなり、押し出しラミネートに使用すると著しくダイリップ汚れの成長が早くなることがある。
前記支持体の厚みとしては、35〜510μmが好ましく、55〜310μmがより好ましく、105〜260μmが更に好ましい。該支持体の剛度としては、種々のものがその目的に応じて使用することが可能であり、写真画質の電子写真用受像シート用の支持体としては、カラー銀塩写真用の支持体に近いものが好ましい。
前記トナー受像層は、カラートナーや黒トナーを受容し、画像を形成するためのトナー受像層である。該トナー受像層は、転写工程にて、(静)電気、圧力等にて現像ドラム或いは中間転写体より画像を形成するトナーを受容し、定着工程にて熱、圧力等にて固定化する機能を有する。
なお、前記光透過率は、別途ポリエチレンテレフタレートフィルム(100μm)上に厚みの同じ塗布膜を形成し、その塗布膜について、直読ヘイズメーター(スガ試験機HGM−2DP)を用いて測定することができる。
前記熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、(1)ポリオレフィン系樹脂、(2)ポリスチレン系樹脂、(3)アクリル系樹脂、(4)ポリ酢酸ビニル又はその誘導体、(5)ポリアミド系樹脂、(6)ポリエステル樹脂、(7)ポリカーボネート樹脂、(8)ポリエーテル樹脂(又はアセタール樹脂)、(9)その他の樹脂、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用しても構わない。これらの中でも、特にトナーの埋め込みの点から凝集エネルギーの大きいスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂が好適に用いられる。
前記(2)のポリスチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレン−イソブチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリスチレン−無水マレイン酸樹脂などが挙げられる。
前記(3)のアクリル系樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸又はそのエステル類、ポリメタクリル酸又はそのエステル類、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。
前記ポリアクリル酸のエステル類としては、アクリル酸のエステルのホモポリマーや多元コポリマーなどが挙げられる。前記アクリル酸のエステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、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2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、などが挙げられる。
前記ポリメタクリル酸のエステル類としては、例えば、メタクリル酸のエステルのホモポリマーや多元コポリマーなどが挙げられる。前記メタクリル酸のエステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどが挙げられる。
前記(4)のポリ酢酸ビニル又はその誘導体としては、例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られるポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールをアルデヒド(例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド等)と反応させて得られるポリビニルアセタール樹脂などが挙げられる。
前記(5)のポリアミド系樹脂はジアミンと二塩基酸との重縮合体であり、6−ナイロン、6,6−ナイロンなどが挙げられる。
前記(6)のポリエステル樹脂は、酸成分とアルコール成分の縮合重合により製造される。前記酸成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、イソオクチルコハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの酸無水物、又はこれらの低級アルキルエステル等が挙げられる。
前記アルコール成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二価のアルコールが好ましい。脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトレメチレングリコールなどが挙げられる。また、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物としては、例えば、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンなどが挙げられる。
前記(7)のポリカーボネート樹脂としては、ビスフェノールAとホスゲンから得られるポリ炭酸エステルが一般的である。
前記(8)のポリエーテル樹脂(又はアセタール樹脂)としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等のポリエーテル樹脂、開環重合系としてポリオキシメチレン等のアセタール樹脂などが挙げられる。
前記(9)のその他樹脂として重付加系のポリウレタン樹脂などが挙げられる。
前記トナー受像層の熱可塑性樹脂の分子量分布としては、前記トナーに用いられている熱可塑性樹脂の分子量分布よりも広いのが好ましい。
前記トナー受像層の熱可塑性樹脂としては、特開平5−127413号公報、特開平8−194394号公報、特開平8−334915号公報、特開平8−334916号公報、特開平9−171265号公報、特開平10−221877号公報等に開示されている物性を満足するものが好ましい。
前記水分散性ポリマーは、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、ポリエステル系の水分散性ポリマーとしては、東洋紡績株式会社製のバイロナールシリーズ、高松油脂株式会社製のペスレジンAシリーズ、花王株式会社製のタフトンUEシリーズ、日本合成化学工業株式会社製のポリエスターWRシリーズ、ユニチカ株式会社製のエリエールシリーズ等が挙げられる。アクリル系の水分散性ポリマーとしては、星光化学工業株式会社製のハイロスXE、KE、PEシリーズ、日本純薬株式会社製のジュリマーETシリーズ等が挙げられる。
前記水分散性ポリエステルエマルジョンとしては、自己分散型水系ポリエステルエマルジョンであることが好ましく、これらの中でも、カルボキシル基含有自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンが特に好ましい。ここで、前記自己自己分散型水系ポリエステルエマルジョンとは、乳化剤等を用いることなく、水系溶媒中に自己分散子得るポリエステル樹脂を含む水系エマルジョンを意味する。また、前記カルボキシル基含有自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンとは、親水性基としてカルボキシル基を含有し、水系溶媒中に自己分散し得るポリエステル樹脂を含む水系エマルジョンを意味する。
(1)数平均分子量(Mn)は、5000〜10000が好ましく、5000〜7000がより好ましい。
(2)分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)は、4以下が好ましく、Mw/Mn≦3がより好ましい。
(3)ガラス転移温度(Tg)は、40〜100℃が好ましく、50〜80℃がより好ましい。
(4)体積平均粒子径は、20〜200nmが好ましく、40〜150mmがより好ましい。
前記水分散性エマルジョンの前記トナー受像層における含有量は、10〜90質量%が好ましく、10〜70質量%がより好ましい。
前記水溶性ポリマーの市販品としては、水溶性ポリエステルとして瓦応化学工業株式会社製の各種プラスコート、大日本インキ化学工業株式会社製のファインテックスESシリーズ、水溶性アクリルとして日本純薬株式会社製のジュリマーATシリーズ、大日本インキ化学工業製ファインテックス6161、K−96;星光化学工業株式会社製のハイロスNL−1189、BH−997L等が挙げられる。
また、前記水溶性ポリマーとしては、リサーチ・ディスクロージャー17,643号の26頁、リサーチ・ディスクロージャー18,716号の651頁、リサーチ・ディスクロージャー307,105号の873〜874頁、及び特開昭64−13546号公報に記載されたものが挙げられる。
前記トナー受像層用熱可塑性樹脂の、前記トナー受像層における含有量は、10質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、50質量%以上が更に好ましく、50〜90質量%が特に好ましい。
前記離型剤は、前記トナー受像層のオフセットを防ぐため、前記トナー受像層に配合される。本発明で使用される離型剤は、定着温度において加熱・融解し、前記トナー受像層表面に析出してトナー受像層表面に偏在し、更に、冷却・固化されることによってトナー受像層表面に離型剤材料の層を形成するものであれば、その種類は特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記離型剤としては、シリコーン化合物、フッ素化合物、ワックス及びマット剤から選択される少なくとも1種が挙げられる。
前記シリコーン変性樹脂としては、例えば、オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、又はこれらの共重合樹脂をシリコーン変性した樹脂等が挙げられる。
前記天然ワックスとしては、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス及び石油ワックスから選択される少なくともいずれかが好ましく、これらの中でも、植物系ワックスが特に好ましい。前記天然ワックスとしては、特に、前記トナー受像層用ポリマーとして水系樹脂を用いた場合の相溶性等の点で、水分散型ワックスが好ましい。
前記カルナバワックスの市販品としては、例えば、日本精鑞株式会社製のEMUSTAR−0413、中京油脂株式会社製のセロゾール524等が挙げられる。前記ヒマシ油の市販品としては、伊藤製油株式会社製の精製ヒマシ油等が挙げられる。
これらの中でも、特に、耐オフセット性、耐接着性、通紙性、光沢感が優れ、ひび割れが生じ難く、高画質の画像を形成可能な電子写真用受像シートを提供可能である点で、融点が70〜95℃のカルナバワックスが特に好ましい。
これらの中でも、特に、耐オフセット性、耐接着性、通紙性、光沢感が優れ、ひび割れが生じ難く、高画質の画像を形成可能な電子写真用受像シートを提供可能である点で、融点が70〜95℃のモンタンワックスが特に好ましい。
前記含有量が0.1g/m2未満であると、耐オフセット性、耐接着性が特に不充分となることがあり、4g/m2を超えると、ワックス量が多過ぎ、形成される画像の画質が劣ることがある。
前記油脂系合成ワックスとしては、例えば、酸アミド化合物(例えばステアリン酸アミド等)、酸イミド化合物(例えば無水フタル酸イミド等)、などが挙げられる。
なお、本発明のトナー受像層に添加される離型剤としては、これらの誘導体、酸化物、精製品、混合物を用いることもできる。また、これらは、反応性の置換基を有していてもよい。
前記含有量が0.1質量%未満であると、耐オフセット性及び耐接着性が不十分となることがあり、10質量%を超えると、離型剤の量が多すぎて形成される画像の画質が低下することがある。
前記可塑剤としては、特に制限はなく、公知の樹脂用の可塑剤を目的に応じて適宜選択することができる。該可塑剤は、前記トナーを定着する時の熱又は圧力によって、前記トナー受像層が流動又は柔軟化するのを調整する機能を有する。
前記可塑剤としては、「化学便覧」(日本化学会編、丸善)、「可塑剤−その理論と応用−」(村井孝一編著、幸書房)、「可塑剤の研究 上」「可塑剤の研究 下」(高分子化学協会編)、「便覧 ゴム・プラスチック配合薬品」(ラバーダイジェスト社編)等を参考にして選択することができる。
これら可塑剤は、樹脂に混合して使用することができる。
上記に挙げた化合物以外にも市販品としては、例えば、アデカサイザーPN−170、PN−1430(いずれも旭電化工業株式会社製)、PARAPLEX−G−25、G−30、G−40(いずれもC.P.HALL社製)、エステルガム8L−JA、エステルR−95、ペンタリン4851、FK115、4820、830、ルイゾール28−JA、ピコラスチックA75、ピコテックスLC、クリスタレックス3085(いずれも理化ハーキュレス社製)等が挙げられる。
前記可塑剤は、前記トナー受像層中において、ミクロに分散された状態でもよいし、海島状にミクロに相分離した状態でもよいし、バインダー等の他の成分と充分に混合溶解した状態でもよい。
前記可塑剤の、前記トナー受像層における含有量は、0.001〜90質量%が好ましく、0.1〜60質量%がより好ましく、1〜40質量%が更に好ましい。
前記可塑剤は、スベリ性(摩擦力低下による搬送性向上)の調整や、定着部オフセット(定着部へのトナーや層の剥離)の改良、カールバランスの調整、帯電調整(トナー静電像の形成)等の目的で使用してもよい。
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、蛍光増白剤、白色顔料、有色顔料、染料等が挙げられる。
前記蛍光増白剤は、近紫外部に吸収を持ち、400〜500nmに蛍光を発する公知の化合物であれば特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、K.VeenRataraman編“The Chemistry of Synthetic Dyes”V巻8章に記載されている化合物などが好適に挙げられる。前記蛍光増白剤としては、市販品であってもよいし、適宜合成したものであってもよく、例えば、スチルベン系化合物、クマリン系化合物、ビフェニル系化合物、ベンゾオキサゾリン系化合物、ナフタルイミド系化合物、ピラゾリン系化合物、カルボスチリル系化合物等が挙げられる。該市販品としては、例えばホワイトフルファーPSN、PHR、HCS、PCS、B(いずれも住友化学株式会社製)、UVITEX−OB(Ciba−Geigy社製)等が挙げられる。
前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ(例えばカーミン6B、レッド2B等)、不溶性アゾ顔料(例えばモノアゾイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロオレンジ、バルカンオレンジ等)、縮合アゾ系顔料(例えばクロモフタルイエロー、クロモフタルレッド)等が挙げられる。
前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン系顔料では、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン等が挙げられる。
前記縮合多環式顔料としては、ジオキサジン系顔料(ジオキサジンバイオレット等)、イソインドリノン系顔料(イソインドリノンイエロー等)、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、等が挙げられる。
前記レーキ顔料としては、例えば、マラカイトグリーン、ローダミンB、ローダミンG、ビクトリアブルーB等が挙げられる。
前記無機顔料としては、例えば、酸化物(例えば、二酸化チタン、ベンガラ等)硫酸塩(例えば、沈降性硫酸バリウム等)、炭酸塩(例えば、沈降性炭酸カルシウム等)、硅酸塩(例えば、含水硅酸塩、無水硅酸塩等)、金属粉(例えば、アルミニウム粉、ブロンズ粉、亜鉛末、黄鉛、紺青)、などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
水不溶性染料としては、例えば、建染染料、分散染料、油溶性染料、などが挙げられる。前記建染染料としては、例えばC.I.Vatヴァイオレット1、C.I.Vatヴァイオレット2、C.I.Vatヴァイオレット9、C.I.Vatヴァイオレット13,C.I.Vatヴァイオレット21、C.I.Vatブルー1、C.I.Vatブルー3、C.I.Vatブルー4、C.I.Vatブルー6、C.I.Vatブルー14、C.I.Vatブルー20、C.I.Vatブルー35等が挙げられる。前記分散染料としては、例えばC.I.ディスパーズヴァイオレット1、C.I.ディスパーズヴァイオレット4、C.I.ディスパーズヴァイオレット10、C.I.ディスパーズブルー3、C.I.ディスパーズブルー7、C.I.ディスパーズブルー58等が挙げられる。前記油溶性染料としては、例えばC.I.ソルベントヴァイオレット13、C.I.ソルベントヴァイオレット14、C.I.ソルベントヴァイオレット21、C.I.ソルベントヴァイオレット27、C.I.ソルベントブルー11、C.I.ソルベントブルー12、C.I.ソルベントブルー25、C.I.ソルベントブルー55、等が挙げられる。
なお、銀塩写真で用いられているカラードカプラーも好適に使用することができる。
前記着色剤の含有量が0.1g/m2未満であると、トナー受像層における光透過率が高くなることがあり、8g/m2を超えると、ヒビ割れ、耐接着等の取り扱い性に劣ることがある。
また、前記着色剤の中でも、顔料の添加量は、前記トナー受像層を構成する熱可塑性樹脂の質量に基づいて40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。
また、前記フィラーとしては、無機フィラー又は無機顔料を用いることができる。前記無機フィラー又は無機顔料としては、例えば、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、雲母状酸化鉄、鉛白、酸化鉛、酸化コバルト、ストロンチウムクロメート、モリブデン系顔料、スメクタイト、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、ムライト等が挙げられる。これらの中でも、特に、シリカ、アルミナが好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また前記フィラーとしては、粒径の小さいものが好ましい。粒径が大きいと、トナー受像層の表面が粗面化し易い。
前記アルミナ水和物は、アルミニウム塩溶液にアンモニアを加えて沈澱させるゾルゲル法又はアルミン酸アルカリを加水分解する方法により合成できる。前記無水アルミナは、アルミナ水和物を加熱により脱水することで得ることができる。
前記架橋剤としては、これとは別に、水素結合、イオン結合、配位結合等により結合を形成することが可能な基を2個以上有する化合物も用いることができる。
前記架橋剤としては、例えば、樹脂用のカップリング剤、硬化剤、重合剤、重合促進剤、凝固剤、造膜剤、造膜助剤等として公知の化合物を用いることができる。前記カップリング剤としては、例えば、クロロシラン類、ビニルシラン類、エポキシシラン類、アミノシラン類、アルコキシアルミニウムキレート類、チタネートカップリング剤等が挙げられる他、「便覧 ゴム・プラスチック配合薬品」(ラバーダイジェスト社編)等に挙げられた公知のものを用いることができる。
前記帯電調整剤としては、特に制限はなく、従来から公知の各種帯電調整剤を目的に応じて適宜使用することができる。該帯電調整剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カチオン界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の界面活性剤等の他、高分子電解質、導電性金属酸化物等を使用できる。具体的には、第4級アンモニウム塩、ポリアミン誘導体、カチオン変性ポリメチルメタクリレート、カチオン変性ポリスチレン等のカチオン系帯電防止剤、アルキルホスフェート、アニオン系ポリマー等のアニオン系帯電防止剤、脂肪酸エステル、ポリエチレンオキサイド等のノニオン系帯電防止剤が挙げられる。
なお、トナーが負電荷を有する場合には、トナー受像層に配合される帯電調整剤としては、例えば、カチオンやノニオンが好ましい。
前記導電性金属酸化物としては、例えば、ZnO、TiO2、SnO2、Al2O3、In2O3、SiO2、MgO、BaO、MoO3等を挙げることができる。これらは、1種単独で使用しても良く、2種以上を併用してもよい。また、前記導電性金属酸化物は、異種元素を更に含有(ドーピング)させてもよく、例えば、ZnOに対して、Al、In等、TiO2に対してNb、Ta等、SnO2に対しては、Sb、Nb、ハロゲン元素等を含有(ドーピング)させることができる。
本発明のトナー受像層に使用され得る材料には、出力画像の安定性改良や前記トナー受像層自身の安定性改良のため各種添加剤を含めることができる。前記添加剤としては、種々の公知の酸化防止剤、老化防止剤、劣化防止剤、オゾン劣化防止剤、紫外線吸収剤、金属錯体、光安定剤、防腐剤、防かび剤、等が挙げられる。
また、「便覧 ゴム・プラスチック配合薬品 改訂第2版」(1993年、ラバーダイジェスト社)p122〜137に記載の紫外線吸収剤、光安定剤も好適に使用することができる。
前記トナー受像層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、使用されるトナーの粒子径の1/2以上が好ましく、1倍〜3倍の厚さがより好ましく、具体的には、1〜50μmが好ましく、1〜30μmがより好ましく、2〜20μmが更に好ましく、5〜15μmが特に好ましい。
前記トナー受像層は、定着部材との定着温度における180度剥離強さは、0.1N/25mm以下が好ましく、0.041N/25mm以下がより好ましい。前記180度剥離強さは、定着部材の表面素材を用い、JIS K6887に記載の方法に準拠して測定することができる。
前記トナー受像層は、白色度が高いものが好ましい。該白色度としては、JIS P 8123に規定される方法で測定して、85%以上が好ましい。また、440nm〜640nmの波長域で、分光反射率が85%以上、かつ、同波長域の最大分光反射率と最低分光反射率の差は5%以内が好ましい。更には、400nm〜700nmの波長域で分光反射率は85%以上が好ましく、かつ、同波長域の最大分光反射率と最低分光反射率の差は5%以内がより好ましい。
前記白色度としては、具体的には、CIE 1976(L*a*b*)色空間において、L*値は80以上が好ましく、85以上がより好ましく、90以上が更に好ましい。また、前記白色の色味はできるだけニュートラルであるのが好ましい。白色色味としては、L*a*b*空間において、(a*)2+(b*)2の値は50以下が好ましく、18以下がより好ましく、5以下が更に好ましい。
ただし、前記光沢度は110以下が好ましい。110を超えると金属光沢のようになり画質として好ましくない。
ここで、前記光沢度は、例えば、JIS Z8741に基づいて測定することができる。
ここで、前記算術平均粗さは、例えば、JIS B0601、JIS B0651、JIS B0652に基づいて測定することができる。
(1)トナー受像層のTm(溶融温度)は30℃以上が好ましく、トナーのTm+20℃以下が好ましい。
(2)トナー受像層の粘度が1×105cpになる温度は、40℃以上が好ましく、トナーのそれより低いことが好ましい。
(3)トナー受像層の定着温度における貯蔵弾性率(G’)が、1×102〜1×105Pa、損失弾性率(G”)が、1×102〜1×105Paが好ましい。
(4)トナー受像層の定着温度における損失弾性率(G”)と、貯蔵弾性率(G’)との比である損失正接(G”/G’)は、0.01〜10が好ましい。
(5)トナー受像層の定着温度における貯蔵弾性率(G’)が、トナーの定着温度における貯蔵弾性率(G’)に対して、−50〜+2500が好ましい。
(6)溶融トナーのトナー受像層上の傾斜角が、50度以下が好ましく、40度以下がより好ましい。
また、トナー受像層としては、特許第2788358号公報、特開平7−248637号公報、特開平8−305067号公報、特開平10−239889号公報等に開示されている物性等を満足するものが好ましい。
前記表面抵抗が1×106Ω/cm2未満であると、トナー受像層にトナーが転写される際のトナー量が充分でなく、得られるトナー画像の濃度が低くなり易いことがあり、1×1015Ω/cm2を超えると、転写時に必要以上の電荷が発生し、トナーが充分に転写されず、画像の濃度が低く、電子写真用受像シートの取り扱い中に静電気を帯びて塵埃が付着し易くなる。また、複写時にミスフィード、重送、放電マーク、トナー転写ヌケ等が発生することがある。
ここで、前記表面電気抵抗は、JIS K6911に準拠し、サンプルを温度20℃、湿度65%の環境下に8時間以上調湿し、同じ環境下で、アドバンテスト(株)製R8340を使用し、印加電圧100Vの条件で、通電して1分間経過した後に測定することで得られる。
前記バック層は、前記電子写真用受像シートにおいて、裏面出力適性付与、裏面出力画質改良、カールバランス改良、機器通過性改良等の目的で、支持体に対して、トナー受像層の反対側に設けられるのが好ましい。
前記バック層の色としては、特に制限はないが、前記電子写真用受像シートが、裏面にも画像を形成する両面出力型受像シートの場合、バック層も白色であることが好ましい。白色度及び分光反射率は、表面と同様に85%以上が好ましい。
また、両面出力適性改良のため、バック層の構成がトナー受像層側と同様であってもよい。バック層には、上記で説明した各種の添加剤を用いることができる。このような添加剤として、特にマット剤や、帯電調整剤等を配合することが適当である。バック層は、単層構成であってもよく、2層以上の積層構成であってもよい。
また、定着時のオフセット防止のため、定着ローラ等に離型性オイルを用いている場合、バック層は、オイル吸収性としてもよい。
前記バック層の厚みは、通常、0.1〜10μmが好ましい。
前記電子写真用受像シートにおけるその他の層としては、例えば、表面保護層、密着改良層、中間層、下塗り層、クッション層、帯電調節(防止)層、反射層、色味調製層、保存性改良層、接着防止層、アンチカール層、及び、平滑化層等が挙げられる。これらの層は、単層構成であってもよく、2以上の層より構成されていてもよい。
前記表面保護層は、前記電子写真用受像シートにおける表面の保護、保存性の改良、取り扱い性の改良、筆記性の付与、機器通過性の改良、アンチオフセット性の付与等の目的で、前記トナー受像層の表面に設けることができる。該表面保護層は、1層であってもよいし、2層以上の層からなっていてもよい。表面保護層には、バインダーとして各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができ、前記トナー受像層と同種の樹脂を用いるのが好ましい。但し、熱力学的特性や、静電特性等は、トナー受像層と同じである必要はなく、各々最適化することができる。
前記電子写真用受像シートにおける最表面層(例えば、表面保護層が形成されている場合には、表面保護層等)としては、定着性の点で、トナーとの相溶性が良いのが好ましい。具体的には、溶融したトナーとの接触角が、例えば0〜40度であることが好ましい。
前記密着改良層は、前記電子写真用受像シートにおいて、支持体及びトナー受像層の密着性を改良する目的で、形成するのが好ましい。密着改良層には、前述の各種の添加剤を配合することができ、特に架橋剤を配合するのが好ましい。また、本発明の電子写真用受像シートには、トナーの受容性を改良するため、該密着改良層及びトナー受像層の間に、更にクッション層等を設けるのが好ましい。
前記中間層は、例えば、支持体及び密着改良層の間、密着改良層及びクッション層の間、クッション層及びトナー受像層の間、トナー受像層及び保存性改良層との間等に形成することができる。もちろん、支持体、トナー受像層、及び、中間層からなる電子写真用受像シートの場合には、中間層は、例えば、支持体及びトナー受像層の間に存在させることができる。
本発明の電子写真用受像シートは、印刷又は複写の際に、前記トナー受像層にトナーを受容させて使用される。
前記トナーは、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有してなり、更に必要に応じて離型剤、その他の成分を含有してなる。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、通常トナーに用いられているものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン、パラクロルスチレン等のスチレン類;ビニルナフタレン、塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のメチレン脂肪族カルボン酸エステル類;アクリロニトリル、メタクリルロニトリル、アクリルアミド等のビニルニトリル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;N−ビニルピロール、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のN−ビニル化合物類;メタクリル酸、アクリル酸、桂皮酸等のビニルカルボン酸類などのビニル系モノマーの単独重合体又はその共重合体、更には各種ポリエステル類を使用することができ、各種ワックス類を併用することも可能である。
これらの樹脂の中で、特に上記本発明のトナー受像層に用いたものと同一系統の樹脂を用いるのが好ましい。
前記着色剤としては、特に制限はなく、通常トナーに用いられているものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーメネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デイポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレート等の各種顔料が挙げられる。また、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系等の各種染料などが挙げられる。
これら着色剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併せて使用してもよい。
前記着色剤の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、2〜8質量%の範囲が好ましい。前記着色剤の含有量が2質量%未満であると、着色力が弱くなることがあり、8質量%を超えると、透明性が損なわれることがある。
前記離型剤としては、特に制限はなく、通常トナーに用いられているものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、比較的低分子量の高結晶性ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、アミドワックス、ウレタン結合を有する化合物等窒素を含有する極性ワックスなどが特に有効である。
前記ポリエチレンワックスの分子量は1000以下が好ましく、300〜1000がより好ましい。
前記ウレタン結合を有する化合物は、低分子量であっても極性基による凝集力の強さにより、固体状態を保ち、融点も分子量のわりには高く設定できるので好適である。前記分子量の好ましい範囲は300〜1000である。原料は、ジイソシアン酸化合物類とモノアルコール類との組合せ、モノイソシアン酸とモノアルコールとの組合せ、ジアルコール類とモノイソシアン酸との組合せ、トリアルコール類とモノイソシアン酸との組合せ、トリイソシアン酸化合物類とモノアルコール類との組合せ等、種々の組合せを選択することができるが、高分子量化させないために、多官能基と単官能基の化合物を組合せるのが好ましく、また等価の官能基量となるようにすることが重要である。
前記ジイソシアン酸化合物としては、例えば、ジイソシアン酸トリレン、ジイソシアン酸4、4’ジフェニルメタン、ジイソシアン酸トルエン、ジイソシアン酸1、3−フェニレン、ジイソシアン酸ヘキサメチレン、ジイソシアン酸4−メチル−m−フェニレン、ジイソシアン酸イソホロン等が挙げられる。
前記モノアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール等が挙げられる。
前記ジアルコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチレングリコール等の多数のグリコール類;トリアルコール類としては、トリメチロールプロパン、トリエチロールプロパン、トリメタノールエタン等が挙げられる。
また、前記トナーには、内添剤、帯電制御剤、無機微粒子等のその他の成分を配合することができる。前記内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、又はこれら金属を含む化合物などの磁性体を使用することができる。
これらの粒子の平均粒径は、例えば、0.01〜5μmが好ましく、0.1〜2μmがより好ましい。
本発明のトナーの体積平均粒子径は0.5μm以上10μm以下が好ましい。
前記トナーの体積平均粒子径が小さすぎると、トナーのハンドリング(補給性、クリーニング性、流動性等)に悪影響が生じる場合があり、また、粒子生産性が低下する場合がある。一方、トナーの体積平均粒子径が大きすぎると、粒状性、転写性に起因する画質、解像度に悪影響を与える場合がある。
また、本発明のトナーは、前記トナーの体積平均粒子径範囲を満たし、かつ、体積平均粒度分布指数(GSDv)は1.3以下が好ましい。
前記体積平均粒度分布指数(GSDv)と数平均粒度分布指数(GSDn)との比(GSDv/GSDn)は0.95以上が好ましい。
また、本発明のトナーは、前記トナーの体積平均粒子径範囲を満たし、かつ下記式で表される形状係数の平均値は1.00〜1.50が好ましい。
形状係数=(π×L2)/(4×S)
(ただし、Lはトナー粒子の最大長、Sはトナー粒子の投影面積を示す。)
トナーが上記条件を満たす場合には、画質、特に、粒状性、解像度に効果があり、また、転写に伴う抜けやブラーが生じにくく、平均粒径が小さくなくてもハンドリング性に悪影響が出にくくなる。
本発明の画像形成方法は、トナー画像形成工程と、画像表面平滑化定着工程とを含んでなり、更に必要に応じて、その他の工程を含んでなる。
前記トナー画像形成工程は、本発明の電子写真用受像シートにトナー画像を形成する工程である。
前記トナー画像形成工程としては、電子写真用受像シートにトナー画像を形成することができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、通常の電子写真方法で使用される方法、例えば、現像ローラ上に形成したトナー画像を電子写真用受像シートに転写する直接転写方式、又は中間転写ベルト等に一次転写した後、電子写真用受像シートに転写する中間転写ベルト方式が挙げられる。これらの中でも、環境安定性及び高画質化の面から、中間転写ベルト方式が好適に使用することができる。
前記画像表面平滑化定着工程は、前記トナー画像形成工程により形成されたトナー画像の表面を平滑化する工程である。該画像表面平滑化定着工程は、トナー画像を、加熱加圧部材とベルト部材と冷却装置とを有する画像表面平滑化定着処理機を用いて、加熱及び加圧し、冷却し剥離する。
前記画像表面平滑化定着処理機は、加熱加圧部材と、ベルト部材と、冷却装置と、を有し、冷却剥離部、更に必要に応じてその他の部材を備えてなる。
前記冷却装置としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、冷気を送風可能であり、冷却温度等を調節可能である冷却装置、ヒートシンク、等が用いられる。
前記冷却剥離部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子写真用受像シート自身の剛性(腰の強さ)でベルトから剥離するテンションロール近傍位置が挙げられる。
前記支持体フィルムとしては、耐熱性を備えていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリイミド(PI)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリパラバン酸(PPA)、等が挙げられる。
前記フルオロカーボンシロキサンゴムとしては、下記(A)〜(D)成分を含有するフルオロカーボンシロキサンゴム組成物の硬化物が好適である。
(A)下記一般式(1)のフルオロカーボンシロキサンを主成分とし、脂肪族不飽和基を有するフルオロカーボンポリマー、(B)1分子中に2個以上の≡SiH基を含有し、上記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物中の脂肪族不飽和基量に対して上記≡SiH基の含有量が1〜4倍モル量であるオルガノポリシロキサン及びフルオロカーボンシロキサンの少なくともいずれか、(C)充填剤、及び(D)有効量の触媒。
a,eは、それぞれ0又は1の整数を表す。b,dは、それぞれ1〜4の整数を表す。cは、0〜8の整数を表す。また、xは、1以上が好ましく、10〜30がより好ましい。
まず、画像形成装置(不図示)でトナー12が電子写真用受像シート1に転写される。トナー12が付着した電子写真用受像シート1は、搬送設備(不図示)でA点に運ばれ、加熱ローラ14と加圧ローラ15の間を通過し、電子写真用受像シート1のトナー受像層あるいはトナー12が十分に軟化する温度(定着温度)及び圧力で加熱及び加圧される。
このように加熱及び加圧され、次いで、電子写真用受像シート1が、定着ベルト13により冷却装置16に運ばれる間に、トナー受像層内に離散的に存在していた離型剤(不図示)が十分に加熱されて溶融し、トナー受像層表面に移動する。移動してきた離型剤は、トナー受像層表面に離型剤の層(膜)を形成する。その後、電子写真用受像シート1は、定着ベルト13により冷却装置16に運ばれて、例えば、トナー受像層のポリマー及びトナーのいずれかに使用されるバインダー樹脂の軟化点以下又はガラス転移点+10℃以下の温度、好ましくは、20〜80℃、より好ましくは室温(25℃)に冷却される。これにより、トナー受像層表面に形成された離型剤の層(膜)が冷却・固化し、離型剤層を形成する。
冷却された電子写真用受像シート1は、更に定着ベルト13によりB点に運ばれ、定着ベルト13は、テンションローラ17上を移動する。したがって、B点にて電子写真用受像シート1と定着ベルト13が剥離する。なお、電子写真用受像シートが自身の剛性(腰の強さ)でベルトから剥離するようにテンションロールの径を小さく設定するのが好ましい。
図2中、200は画像形成装置、37は感光体ドラム、19は現像装置、31は中間転写ベルト、18は電子写真用受像シート、25は定着部(画像表面平滑化定着処理装置)、をそれぞれ示す。
図3は、前記図2の画像形成装置200の内部に配設される定着部(画像表面平滑化定着処理装置)25を示す。
この画像表面平滑化定着処理装置25は、図3に示すように、加熱ロール71と、該加熱ロール71を含む剥離ロール74、テンションロール75により回動可能に支持された無端ベルト73と、前記加熱ロール71に無端ベルト73を介して圧接する加圧ロール72とを備えている。
また、前記無端ベルト73の内面側には、加熱ロール71と剥離ロール74との間に、該無端ベルト73を強制的に冷却する冷却用のヒートシンク77が配設されており、この冷却用ヒートシンク77によって電子写真用受像シートの冷却及びシートの搬送を行う冷却・シート搬送部が構成されている。
−支持体の作製−
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)をディスクリファイナーで300ml(カナダ標準ろ水度、C.S.F.)まで叩解し、重量平均繊維長0.60mmに調整した。このパルプ紙料に対して、パルプの質量に基づいて、以下の割合で添加剤を添加した。
カチオンスターチ 1.2
アルキルケテンダイマー(AKD) 0.5
アニオンポリアクリルアミド 0.2
エポキシ化脂肪酸アミド(EFA) 0.3
ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン 0.3
注)前記AKDは、アルキルケテンダイマー(アルキル部分は、ベヘン酸を主体とする脂肪酸由来のものである)を意味する。前記EFAは、エポキシ化脂肪酸アミド(脂肪酸部分は、ベヘン酸を主体とする脂肪酸由来のものである)を意味する。
その後、マシンカレンダーを用いて、原紙のトナー受像層を設ける側の面(表面)に表面温度が110℃の金属ロールが接するように通紙し、カレンダー処理を行った。なお、原紙の反対側の面(裏面)は表面温度40℃の金属ロールが接するようにした。
更に、ソフトカレンダーを用いて、原紙の表面に表面温度210℃の金属ロール、裏面には表面温度40℃の樹脂ロールが接するように通紙し、ソフトカレンダー処理を行い、実施例1〜6及び比較例1〜3の原紙を作製した。なお、表2に原紙の密度及び水分量を示す。
一方、HDPE/LDPE=1/1(質量比)からなるポリエチレン樹脂組成物をトナー受像層を設けない側の面(裏面)に溶融押出し、乾燥膜厚が20μmのポリエチレン樹脂層を形成した。
続いて、表面側にコロナ放電処理を行い、ゼラチンを0.1g/m2塗布した。また、裏面にコロナ放電処理を行い、ゼラチンを0.06g/m2、コロイダルシリカを0.02g/m2塗布し、実施例1〜6及び比較例1〜3の支持体を作製した。
得られた実施例1〜6及び比較例1〜3の各支持体を用いて、下記のようにして電子写真用受像シートを作製した。
−二酸化チタン分散液の調製−
二酸化チタン(タイペーク(登録商標)A−220、石原産業製)40.0g、PVA102(株式会社クラレ製)2.0g、及びイオン交換水58.0gを混合し、日本精機製作所製NBK−2を用いて分散させ、二酸化チタン分散液(二酸化チタン顔料40質量%)を作製した。
上記二酸化チタン分散液15.5g、カルナバワックス分散液(セロゾール524、中京油脂(株)製)15.0g、ポリエステル樹脂水分散物(固形分30質量%、KZA−7049、ユニチカ製)100.0g、増粘剤(アルコックスE30、明成化学製)2.0g、アニオン界面活性剤(AOT)0.5g、及びイオン交換水80mlを混合し、攪拌して、トナー受像層用塗布液を調製した。
得られたトナー受像層用塗布液の粘度は、40mPa・sであり、表面張力は34mN/m、ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は61℃であった。
アクリル樹脂水分散物(固形分30質量%、ハイロスXBH-997L、星光化学製)100.0g、マット剤(テクポマーMBX−12、積水化成品工業(株)製)5.0g、離型剤(ハイドリンD337、中京油脂(株)製)10.0g、増粘剤(CMC)2.0g、アニオン界面活性剤(AOT)0.5g、及びイオン交換水80mlを混合し、攪拌して、バック層用塗布液を調製した。
得られたバック層用塗布液の粘度は、35mPa・sであり、表面張力は33mN/mであった。
得られた実施例1〜6及び比較例1〜3の各支持体の裏面に、上記バック層用塗布液をバーコーターで塗布した。次いで、支持体の表面に、上記トナー受像層用塗布液を、バック層の場合と同様に、バーコーターで塗布した。
塗布量は、バック層については、乾燥質量で9g/m2であり、トナー受像層については、乾燥質量12g/m2になるように、トナー受像層用塗布液及びバック層用塗布液を塗布した。なお、トナー受像層中の熱可塑性樹脂の含有量は、トナー受像層の全質量の64質量%であった。
バック層及びトナー受像層は、塗布後、オンラインで熱風により乾燥した。乾燥は、バック面及びトナー受像面ともに塗布後2分間以内に乾燥するように、乾燥風量及び温度を調整した。なお、乾燥点は、塗布表面温度が乾燥風の湿球温度と同じ温度となる点とした。
次いで、乾燥後、ソフトカレンダー処理を行った。ソフトカレンダー処理は、ソフトカレンダーを用い、トナー受像層面に対し表面温度55℃の金属ローラが接するように通紙して行い、ニップ圧235kN/m2で行った。
得られた各電子写真用受像シートを、A4に裁断し、女の人のポートレイト画像をプリント用画像とした。使用したプリンターは、図2に示した富士ゼロックス製フルカラーレーザープリンター(DCC−500)の定着部を、図3に示したベルト状定着部に改造した画像形成装置(ベルト及び冷却条件は下記のとおりである)を用いた。
−ベルト−
ベルトの支持体:ポリイミド(PI)フイルム、幅=50cm、
厚み=80μm
ベルトの離型層素材:フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体であるSIFEL610を加硫硬化してフルオロカーボンシロキサンゴム50μmの膜厚に形成した。
−冷却条件−
冷却器:ヒートシンク長=80mm
速度:53mm/sec
各電子写真用受像シートの表面及び裏面について、ポリエチレン樹脂層と原紙との界面で剥離し、得られた原紙を105℃にて4時間乾燥して、乾燥前後での減量分を原紙中の水分とした。結果を表3に示す。
なお、剥離時において、若干ポリエチレン樹脂層に原紙繊維が付くことがあるが水分量としては有意差は認められなかった。
各電子写真用受像シートについて、連続50枚のプリントテストを2回実施し、合計100枚プリントした際の搬送時におけるジャミング、重送搬送等の走行不良が生じた枚数で走行性を評価した。結果を表3に示す。なお、本発明においては、100枚中1枚までの走行不良を合格とした。
得られた各電子写真プリントを視覚的に相対評価し、A〜Eの5段階で評価した。画質の評価はAが最も優れ、Eに近づくにつれて順次劣化し、Eが最も劣ることを意味する。なお、本発明においては、Bまでを合格とした。結果を表3に示す。
本発明の画像形成方法によれば、オイルのないオイルレス機を使用しても、電子写真用受像シート及びトナーの剥離性、あるいは電子写真用受像シート及びトナー成分のオフセットを防止でき、安定した給紙を実現できると共に、画質が良好であり、ジャミング、重送搬送等の走行不良を起こさない安定した走行性を有し、銀塩写真プリントに近似した高画質な画像を形成することができる。
12 トナー
13 定着ベルト
14 加熱ローラ
15 加圧ローラ
16 冷却装置
17 テンションローラ
18 電子写真用受像シート
25 画像表面平滑化定着処理機(定着部)
31 中間転写ベルト
71 加熱ロール
72 加圧ロール
74 剥離ロール
75 テンションロール
73 無端ベルト
77 冷却ヒートシンク
200 画像形成装置
Claims (14)
- 支持体と、該支持体上に少なくとも一層のトナー受像層とを有する電子写真用受像シートにおいて、前記支持体が原紙の両面にポリオレフィン樹脂層を設けてなり、かつ該支持体における原紙がアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかを0.5g/m2超含有すると共に、前記電子写真用受像シートにおける原紙中の水分量が6.5%以上であることを特徴とする電子写真用受像シート。
- 原紙が、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかを0.6〜3g/m2含有し、かつ該原紙中の水分量が6.5〜8.5%である請求項1に記載の電子写真用受像シート。
- アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかが、アルカリ金属の塩化物、炭酸塩及び硫酸塩、並びにアルカリ土類金属の塩化物、炭酸塩及び硫酸塩から選択される少なくとも1種である請求項1から2のいずれかに記載の電子写真用受像シート。
- 原紙が、水溶性高分子化合物を0.5〜2g/m2含有する請求項1から3のいずれかに記載の電子写真用受像シート。
- 水溶性高分子化合物が、ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、セルロースサルフェート、ポリエチレンオキサイド及びゼラチンから選択される少なくとも1種である請求項4に記載の電子写真用受像シート。
- 原紙が、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくともいずれかと、水溶性高分子化合物を含む表面サイズ処理液で表面サイズ処理した後、カレンダー処理して得られる請求項1から5のいずれかに記載の電子写真用受像シート。
- カレンダー処理が、表面温度が150℃以上の金属ロールを有するソフトカレンダーを用いて行われる請求項6に記載の電子写真用受像シート。
- 原紙が、サイズ剤としてアルキルケテンダイマー及びエポキシ化脂肪酸アミドの少なくともいずれかを含有する請求項1から7のいずれかに記載の電子写真用受像シート。
- 原紙が、重量平均繊維長が0.45〜0.70mmのパルプ紙料を含有する請求項1から8のいずれかに記載の電子写真用受像シート。
- 請求項1から9のいずれかに記載の電子写真用受像シートにトナー画像を形成するトナー画像形成工程と、該トナー画像形成工程により形成されたトナー画像の表面を平滑化する画像表面平滑化定着工程を含むことを特徴とする画像形成方法。
- 画像表面平滑化定着工程が、トナー画像を、加熱加圧部材とベルト部材と冷却装置とを有する画像表面平滑化定着処理機を用いて、加熱及び加圧し、冷却し剥離する請求項10に記載の画像形成方法。
- ベルト部材の表面にフルオロカーボンシロキサンゴム製の層を有する請求項10から11のいずれかに記載の画像形成方法。
- ベルト部材の表面にシリコーンゴム製の層を有し、かつ該シリコーンゴム層の表面にフルオロカーボンシロキサンゴム製の層を有する請求項10から11のいずれかに記載の画像形成方法。
- フルオロカーボンシロキサンゴムが、主鎖にパーフルオロアルキルエーテル基及びパーフルオロアルキル基の少なくともいずれかを有する請求項12から13のいずれかに記載の画像形成方法。
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