JP2008003240A - Fixing device, image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異なる波長の光を露光することにより異なる色に発色するトナーにも適用可能な定着装置、画像形成装置、および画像形成方法に関する。 The present invention relates to a fixing device, an image forming apparatus, and an image forming method that can be applied to toner that develops different colors by exposing light of different wavelengths.
異なる波長の光を露光することにより異なる色に発色するトナーを用いた記録技術が、提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術では図6に示すように、まず、感光体121を、帯電器122を用いて一様に帯電させる。次に、静電潜像形成ヘッド126によって感光体121上に静電潜像を形成する。そして、現像器123内に投入されているフルカラー粒子FMCTを用いて感光体121上の静電潜像を現像しトナー像を得る。
A recording technique using toner that develops different colors by exposing light of different wavelengths has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this technique, as shown in FIG. 6, first, the
次に、第1光源である3基の発色光書込みヘッド127a,127b,127cから、光異性化可能な波長ν1a,ν1b,ν1cの各成分光を含む第1の光R1a,R1b,R1cを、フルカラー記録データに応じてトナー像に照射し、発色反応を起こさせる。
Next, from the three colored
照射後は、転写装置124により記録媒体129上にトナー像を転写する。その後、定着ローラ125によりトナー像を記録媒体上に定着させる。このフルカラー画像形成装置では、可視光を照射するランプを内蔵した光定着ヘッド128を加熱現像手段である定着ローラ125の下流側に配設してある。この光定着ヘッド128により光定着がなされる。光定着を終え画像が形成された用紙(記録媒体)は、この後、機外に排出される。
After the irradiation, the toner image is transferred onto the
しかし、この装置では、トナーの定着ローラ125と発色固定するための光定着ヘッド128が別個にあると、場所をとるばかりでなく、両者とも熱を発するので、エネルギーがむだになるほか、周囲の温度を上げる問題があった。
本発明は、上記従来の課題を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、低い定着エネルギーで効率よく画像を形成できる定着装置、画像形成装置、および画像形成方法を提供することを目的とする。 The object of the present invention is to solve the above-described conventional problems. That is, an object of the present invention is to provide a fixing device, an image forming apparatus, and an image forming method capable of efficiently forming an image with low fixing energy.
上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明者らは、下記本発明に想到し当該課題を解決できることを見出した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have arrived at the following present invention and found that the problems can be solved.
すなわち、本発明は、トナー像を記録媒体上に定着する定着装置であって、光源と熱源とを内包し、少なくとも前記光源からの光の光路が透明であり、前記トナー像を形成するトナーが、光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するように制御されるトナーであることを特徴とする定着装置である。 That is, the present invention is a fixing device for fixing a toner image on a recording medium, which includes a light source and a heat source, at least a light path of light from the light source is transparent, and a toner that forms the toner image The fixing device is a toner that is controlled so as to maintain a colored state or a non-colored state by applying coloring information by light.
上記のようなトナーを使用する場合、最終的に光の照射によりトナーの発色を止めなければならない。この光照射を行う光源を定着装置とはべつに設けると、装置構成が複雑になるだけでなく、エネルギー的にも非効率となる。そこで、光源を熱源と共に1つの定着装置に設け、その光の光路を透明とすることで、低い定着エネルギーで効率よく画像を形成することが可能となる。 When the toner as described above is used, the color development of the toner must be finally stopped by light irradiation. If the light source for performing this light irradiation is provided separately from the fixing device, not only the device configuration becomes complicated, but also the energy becomes inefficient. Therefore, by providing the light source together with the heat source in one fixing device and making the optical path of the light transparent, it is possible to efficiently form an image with low fixing energy.
前記光路を構成する部材の少なくとも一部は、前記トナー像と接触する態様であることが好ましい。接触させることで、光源および熱源とトナー像との間隔が近くなり、より低い定着エネルギーで効率よく画像を形成することが可能となる。 It is preferable that at least a part of the members constituting the optical path is in contact with the toner image. By bringing them into contact with each other, the distance between the light source and heat source and the toner image is reduced, and an image can be efficiently formed with lower fixing energy.
前記トナーは、互いに隔離された状態で存在し、互いに反応した際に発色する第1成分及び第2成分と、該第1成分及び第2成分のいずれかを含む光硬化性組成物と、を有し、光による発色情報の付与により前記光硬化性組成物が硬化または未硬化の状態を維持して、前記発色のための反応が制御されるトナーであることが好ましい。 The toner is present in a state of being isolated from each other, and a first component and a second component that develop color when they react with each other, and a photocurable composition containing either the first component or the second component It is preferable that the toner is such that the photocurable composition is maintained in a cured or uncured state by providing color development information by light, and the reaction for color development is controlled.
本発明に使用するトナーとして、上記のようなバインダー樹脂中に発色部と呼ばれる光による発色情報が付与された際に、特定の1つ色に発色可能な(または非発色状態を維持することが可能な)連続した領域を1つ以上有する構成のものを用いれば、前記発色部が受光するため、1のトナー粒子における受光効率を高めることができる。また、発色情報付与メカニズムが可逆反応ではないことより、加熱による発色までに時間的制約がないというメリットを有する結果、低速域までのプリントも可能、すなわち、広いスピードレンジに対応可能となり、加えて、加熱による発色が行われる定着器などの配置場所についても自由度が高いというメリットがある。 As the toner used in the present invention, it is possible to develop one specific color (or maintain a non-colored state) when the above-described binder resin is provided with color development information by light called a color development part. If a structure having one or more continuous regions (possible) is used, the light-receiving portion receives light, so that the light receiving efficiency of one toner particle can be increased. In addition, since the coloring information imparting mechanism is not a reversible reaction, it has the advantage that there is no time restriction until coloring by heating, so printing up to a low speed range is possible, that is, it can correspond to a wide speed range, Also, there is a merit that the degree of freedom is high with respect to the arrangement place of the fixing device or the like where coloring is performed by heating.
また、本発明は、既述の本発明の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。当該画像形成装置には、本発明の定着装置が設けられているので、低い定着エネルギーで効率よく画像を形成することが可能となる。 Further, the present invention is an image forming apparatus including the fixing device of the present invention described above. Since the image forming apparatus is provided with the fixing device of the present invention, it is possible to efficiently form an image with low fixing energy.
さらに、本発明は、像担持体(像保持体ともいう)表面にトナー像を形成するトナー像形成工程と、形成された前記トナー像に光による発色情報を付与する発色情報付与工程と、該発色情報が付与されたトナー像を記録媒体表面に転写する転写工程と、該記録媒体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程と、を含み、前記トナー像を形成するトナーが、光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するように制御されるトナーであり、前記定着工程における定着が、前記発色情報が付与されたトナー像を発色させる発色処理と、前記トナー像の発色を固定化する光照射処理とを同時に伴うことを特徴とする画像形成方法である。 Furthermore, the present invention provides a toner image forming step for forming a toner image on the surface of an image carrier (also referred to as an image carrier), a color information providing step for providing color information by light to the formed toner image, A transfer step for transferring the toner image to which the color development information is applied to the surface of the recording medium; and a fixing step for fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium. A toner that is controlled to maintain a colored state or a non-colored state by providing coloring information, and fixing in the fixing step is a coloring process for coloring the toner image to which the coloring information is given, and the toner image An image forming method characterized by being accompanied by a light irradiation process for fixing the color development of
本発明の定着装置、画像形成装置、および画像形成方法によれば、低い定着エネルギーで効率よく画像を形成することができる。 According to the fixing device, the image forming apparatus, and the image forming method of the present invention, an image can be efficiently formed with low fixing energy.
本発明には、公知のトナーを用いることができるが、本発明の効果との関係から、下記トナーを用いることが好ましい。すなわち、トナーの1粒1粒が異なる波長の光で露光されると、該波長に応じた色に発色する、あるいは発色しない(非発色)状態を維持する機能を有しているトナー(以下、「本発明に係るトナー」ということがある)である。つまり、トナーがその内部に光による発色情報の付与により発色可能な発色性物質(さらにはこれを含む発色部)を有しており、前記光による発色情報の付与により、トナーが発色または非発色の状態を維持するように制御されるものであるトナーである。 In the present invention, known toners can be used, but the following toners are preferably used in view of the effects of the present invention. That is, when each particle of toner is exposed to light having a different wavelength, the toner has a function of developing a color corresponding to the wavelength or maintaining a non-colored (non-colored) state (hereinafter referred to as “color development”). It may be referred to as “the toner according to the present invention”). In other words, the toner has a color developing substance (and a coloring portion including this) that can develop color by providing color information by light inside, and the toner can develop color or non-color by the color information by the light. In other words, the toner is controlled to maintain this state.
ここで、前記「発色情報を付与する」とは、トナー像を構成する個々のトナー粒子単位で発色/非発色状態や発色した際の色調を制御するために、トナー像の所望の領域に対して選択的に1種類以上の特定波長の光を付与する、あるいは、何らの光を付与しないことを意味する。上記トナーについては、後述する。 Here, the “applying color development information” refers to a desired region of the toner image in order to control the color development / non-color development state and the color tone when color is developed in units of individual toner particles constituting the toner image. This means that one or more kinds of light having a specific wavelength is selectively given, or no light is given. The toner will be described later.
上記トナーを用いた画像形成装置(画像形成方法)では、このようなトナーを1つの現像器に搭載し、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及び黒(K)の4つの色の画像形成情報の論理和で像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を該トナーで現像してトナー像とし、例えばしかる後、色情報に応じた波長の光で該トナー像を露光して該トナー像に発色情報を付与する。その後、発色情報を付与された前記トナー像が記録媒体に転写され、その後熱と圧力により記録媒体に定着される。この時、前記熱によりトナーの発色反応が行なわれ、カラー画像が得られる。 In the image forming apparatus (image forming method) using the toner, such a toner is mounted on one developing device, and four types of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) are used. An electrostatic latent image is formed on the image carrier by the logical sum of the color image formation information, and the electrostatic latent image is developed with the toner to form a toner image. Thereafter, light having a wavelength corresponding to the color information is obtained. Then, the toner image is exposed to give color development information to the toner image. Thereafter, the toner image to which the coloring information is given is transferred to a recording medium, and then fixed to the recording medium by heat and pressure. At this time, the color reaction of the toner is performed by the heat, and a color image is obtained.
従って、1つの像担持体と1つの現像器でフルカラー画像を得ることができるので、画像形成装置本体の大きさは限りなくモノクロプリンタ並みの大きさに近づくこととなり、装置の小型化が可能となる。これに加えて、トナー像の形成に際して色毎にトナーを積層する必要がないために画像表面の凸凹が抑制でき、画像表面の光沢を均一にすることができ、更に、トナーに顔料等の着色剤を使わないため、銀塩ライクな画像を得ることも可能である。 Accordingly, since a full color image can be obtained with one image carrier and one developing device, the size of the main body of the image forming apparatus is as close as possible to that of a monochrome printer, and the apparatus can be miniaturized. Become. In addition, since it is not necessary to layer toner for each color when forming a toner image, unevenness of the image surface can be suppressed, the gloss of the image surface can be made uniform, and the toner can be colored with a pigment or the like. Since no agent is used, it is possible to obtain a silver salt-like image.
本発明が適用される画像形成プロセスは、いわゆる電子写真プロセス、誘電体上にイオンなどで電気的潜像を形成するプロセス(イオノグラフィ)など特に制限されない。まず、本発明が適用する、光による発色情報に応じて発色または非発色の状態を制御することが可能なトナーを用いた電子写真プロセスによるカラー画像を形成する画像形成装置(画像形成方法)を、簡単に説明する。なお、前記イオノグラフィを用いた画像形成装置に関しては、後述するトナー像形成工程が異なるのみで、他の工程は同様であるため、適宜併せて説明する。 The image forming process to which the present invention is applied is not particularly limited, such as a so-called electrophotographic process or a process (ionography) for forming an electrical latent image with ions or the like on a dielectric. First, an image forming apparatus (image forming method) for forming a color image by an electrophotographic process using a toner that can control color development or non-color development according to color development information by light, to which the present invention is applied. A brief explanation. The image forming apparatus using the ionography will be described as appropriate since only the toner image forming process described later is different and the other processes are the same.
図1に本発明の定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す。図1に示す画像形成装置は、通常の電子写真プロセスに用いる感光体(像担持体)10と、帯電装置(帯電手段)12、露光装置(露光手段)14、像担持体表面にトナーを供給してトナー像Tを形成する現像装置(トナー像形成手段)16、任意の電荷除去手段18、後述する発色情報が付与されたトナー像を記録媒体上に転写する転写装置(転写手段)20、記録媒体上に転写されたトナー像を定着する定着装置(定着手段)22、および任意のクリーナ24を有している。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an image forming apparatus provided with the fixing device of the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 1 supplies a photosensitive member (image carrier) 10 used in a normal electrophotographic process, a charging device (charging means) 12, an exposure device (exposure means) 14, and a toner to the surface of the image carrier. A developing device (toner image forming means) 16 for forming a toner image T, an optional charge removing means 18, a transfer device (transfer means) 20 for transferring a toner image to which color development information described later is applied onto a recording medium, A fixing device (fixing means) 22 for fixing the toner image transferred onto the recording medium and an
また、本装置においては、現像後のトナー像Tに感光体10の表面側から光により発色情報を付与する発色情報付与装置30が設けられており、定着装置22はトナー像を発色させる発色手段、トナーの発色を固定化するための記録媒体26への光照射を行う光照射手段も兼ねている。
以下、本発明の第1の画像形成装置を使用した画像形成方法を、画像形成における各工程に沿って説明する。
Further, in this apparatus, there is provided a color information providing device 30 for applying color information to the developed toner image T from the surface side of the
Hereinafter, an image forming method using the first image forming apparatus of the present invention will be described along each step in image formation.
<トナー像形成工程>
図1に示すような像担持体が感光体10である場合には、前記トナー像形成手段には、感光体表面を帯電する帯電装置12と、該感光体表面に露光により静電潜像を形成する露光装置14と、該静電潜像を前記トナーを含む現像剤によりトナー像とする現像装置16とが含まれる。
<Toner image forming step>
When the image carrier as shown in FIG. 1 is a
まず、帯電装置12により感光体10の表面全面を帯電させる。感光体10としては、公知のいかなるものも用いることができるが、後述するように、発色情報付与装置30が感光体10の内部にある場合は、露光光を透過できる透明感光体を用いることが好ましい。ここで、本明細書における「透明」とは入射した光に対して出射した光の透過率(出射光/入射光)が、使用する波長域において50%以上であることをいう。
First, the entire surface of the
感光体10は、ガラス、プラスチック等の透明材料を基体とし、その肉厚は必要とされる機械強度から決められ、約0.1mmから5mm程度である。プラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)等が好ましい。
The
なお、PIまたはPAI樹脂は、一般的には黄褐色に着色しているが、本発明では、透明なものとして用いることが好ましい。PIまたはPAI樹脂として透明なのは、分子内の電荷移動が起こりにくいものであり、酸またはジアミン成分にフッ素化したものやジアミノジフェニルスルホンを用いたもの、酸またはジアミン成分に脂環構造を用いたもの、等がある。 The PI or PAI resin is generally colored yellowish brown, but is preferably used as a transparent one in the present invention. PI or PAI resin is transparent because it is less likely to cause charge transfer in the molecule, fluorinated acid or diamine component, or diaminodiphenyl sulfone, or alicyclic structure in acid or diamine component , Etc.
基体の形状は円筒体のほか、ベルトであってもよい。基体がベルトの場合、その厚みは該ベルトを張架するロールの径、張力等の設計事項から決められ、30μmから200μm程度である。また、継ぎ目があるものよりは、継ぎ目がない無端ベルトであるのが好ましい。 The substrate may be a belt as well as a cylindrical body. When the substrate is a belt, the thickness is determined by design matters such as the diameter and tension of a roll for stretching the belt, and is about 30 μm to 200 μm. Further, an endless belt having no seam is preferable to one having a seam.
基体は電荷を流すために導電性が必要であり、透明導電材を分散する方法のほか、基体上に透明電極を形成する方法がある。それには、ITOやSnO2等の透明金属酸化物の蒸着またはスパッタリング薄膜や、該金属酸化物の微粒子をバインダー樹脂に分散した溶液、またはポリピロールなどの導電性ポリマーの溶液を塗布して作製する薄層、あるいは銀や金などの超微粒子を媒体に分散した溶液を塗布して焼き付けた薄層等が挙げられる。その厚みは、必要とされる導電度と透過性から決められ、およそ0.01μmから10μm程度である。 The substrate needs to be electrically conductive in order to allow electric charge to flow, and there is a method of forming a transparent electrode on the substrate in addition to a method of dispersing a transparent conductive material. To do this, vapor deposition or or sputtering a thin film of transparent metal oxide such as ITO and SnO 2, the metal solution fine particles are dispersed in a binder resin of the oxide or solution thin be produced by applying a conductive polymer such as polypyrrole, And a thin layer obtained by applying and baking a solution in which ultrafine particles such as silver and gold are dispersed in a medium. The thickness is determined from required conductivity and permeability, and is about 0.01 μm to 10 μm.
なお、金属の超微粒子とは、粒径が1nm以上100nm以下、好ましくは3nm以上50nm以下の大きさの金属粒子を指す。金属をこのような微細の大きさにすると融点が100〜300℃程度に低下する。これは、粒径が小さくなるに従って、表面エネルギーが飛躍的に増大し、相互に結合(焼結)しようとするためである。融点は粒径によって上下するが、分散媒への分散濃度、分散剤の種類や濃度、等によっても変化する。好ましく用いられる金属として、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、インジウム、白金、亜鉛、錫等がある。超微粒子の形状は、球状、又は球に類した楕円体状が好ましい。 The ultrafine metal particles refer to metal particles having a particle size of 1 nm to 100 nm, preferably 3 nm to 50 nm. When the metal has such a fine size, the melting point is lowered to about 100 to 300 ° C. This is because as the particle size decreases, the surface energy increases dramatically and attempts to bond (sinter) each other. The melting point varies depending on the particle size, but also varies depending on the dispersion concentration in the dispersion medium, the type and concentration of the dispersant, and the like. Examples of metals that are preferably used include gold, silver, copper, nickel, palladium, indium, platinum, zinc, and tin. The shape of the ultrafine particles is preferably spherical or an ellipsoid similar to a sphere.
金属の超微粒子を作製するには、霧状に金属を蒸発させるアトマイザー法、水溶液中で銀イオンを凝集させ加熱生成する方法、酸化銀薄膜を真空水素雰囲気で還元する方法、レーザー融解法、気相成長法、ゾルゲル法等がある。 In order to produce ultrafine metal particles, atomizer method that vaporizes metal in the form of mist, method of heating silver particles by agglomeration in aqueous solution, method of reducing silver oxide thin film in vacuum hydrogen atmosphere, laser melting method, gas There are a phase growth method and a sol-gel method.
また、超微粒子以外に、粒径が0.1μm以上10μm以下の微粒子を併用しても良い。該微粒子は、融点は低くはないものの、超微粒子が溶解して焼結する際、同時に該微粒子も焼結するため、増量剤として用いることができる。また、材料コストを低減させるために有効である。超微粒子と微粒子の混合割合は任意であるが、超微粒子は微粒子の5質量%以上必要であることが好ましい。超微粒子と微粒子は、同一金属でも異種金属でも良いが、異種金属の場合は、相互に融着しやすいものが好ましい。 In addition to ultrafine particles, fine particles having a particle size of 0.1 μm or more and 10 μm or less may be used in combination. Although the fine particles do not have a low melting point, when the ultrafine particles are dissolved and sintered, the fine particles are also sintered at the same time, so that the fine particles can be used as an extender. It is also effective for reducing the material cost. The mixing ratio of the ultrafine particles and the fine particles is arbitrary, but the ultrafine particles are preferably required to be 5% by mass or more of the fine particles. The ultrafine particles and the fine particles may be the same metal or different metals, but in the case of different metals, those that are easily fused to each other are preferable.
超微粒子の表面は、樹脂や添加剤で被覆されていてもよい。かかる樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂等が挙げられる。また、かかる添加剤としては、アミン化合物、シリコーン化合物、カップリング剤、有機酸等が挙げられる。 The surface of the ultrafine particles may be coated with a resin or an additive. Examples of such resins include acrylic resins, urethane resins, epoxy resins, and butyral resins. Examples of such additives include amine compounds, silicone compounds, coupling agents, and organic acids.
金属の超微粒子は、分散媒に分散されて塗布されるが、分散媒としては、水や、アルコール、ケトン、エステル、炭化水素化合物等の有機溶剤が挙げられ、複数種を混合しても良い。分散や分散安定性のために、界面活性剤や増粘剤を用いてもよい。 The ultrafine metal particles are applied after being dispersed in a dispersion medium. Examples of the dispersion medium include water and organic solvents such as alcohols, ketones, esters, and hydrocarbon compounds, and a plurality of types may be mixed. . A surfactant or a thickener may be used for dispersion or dispersion stability.
また、少量のバインダー樹脂を用いても良い。バインダー樹脂は、金属の超微粒子が融解する際、分離するか分解して、金属層中に残存しにくいものが好ましく、例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、等が挙げられる。 A small amount of binder resin may be used. The binder resin is preferably one that is separated or decomposed when the ultrafine metal particles melt and hardly remains in the metal layer. For example, acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, butyral resin, polyethersulfone, polysulfone, Etc.
金属の超微粒子分散液の固形分濃度は、10〜60%が好ましく、より好ましくは、12〜55%である。金属の超微粒子分散液の粘度は、1〜1000mPa・sが好ましく、2〜900mPa・s以下がより好ましい。金属の超微粒子を塗布して形成される金属融解層の厚さは、より好ましくは、0.05〜6μmであるが、透明性を確保するには、薄い方が好ましい。基体への塗布方法は任意であるが、膜厚の均一性を重視する場合には、浸漬塗布法や環状塗布方法が好ましい。 The solid concentration of the ultrafine metal particle dispersion is preferably 10 to 60%, more preferably 12 to 55%. The viscosity of the metal ultrafine particle dispersion is preferably 1 to 1000 mPa · s, more preferably 2 to 900 mPa · s or less. The thickness of the molten metal layer formed by applying ultrafine metal particles is more preferably 0.05 to 6 μm. However, in order to ensure transparency, a thinner one is preferable. The coating method on the substrate is arbitrary, but when importance is attached to the uniformity of the film thickness, a dip coating method or an annular coating method is preferable.
塗布後、融点以上の温度で加熱することにより、超微粒子が焼結して金属融解層が形成される。焼結した金属層の溶解温度は金属本来の融点になり、前記温度では溶解しなくなる。焼結の際、基体としてポリイミド樹脂(PI)を用いる場合は、金属超微粒子の焼結とPI前駆体層のイミド化を同時に行うと、両者の密着性が強固になって好ましい。すなわち、イミド化の際に、PI前駆体層表面に形成された金属層を構成する金属の一部がPI前駆体層に入り込み、金属を取りこんだ状態でPI前駆体が反応を起こすため、金属層とPI樹脂層との密着性が高くなると考えられる。また、一度の加熱で、イミド化と金属層の形成とが完結し、両者の密着性が高くなるばかりでなく、製造にかかるエネルギー及び時間を効率良く削減できる。加熱時、金属融解層を構成する金属が、例えば銅やニッケルのように酸化又は変質しやすい場合には、窒素やアルゴン等の不活性気体中で加熱することが好ましい。 After the application, heating is performed at a temperature equal to or higher than the melting point, so that the ultrafine particles are sintered and a metal molten layer is formed. The melting temperature of the sintered metal layer becomes the original melting point of the metal and does not dissolve at the above temperature. In the case of using a polyimide resin (PI) as a base during sintering, it is preferable to perform sintering of metal ultrafine particles and imidization of the PI precursor layer at the same time because the adhesion between the two becomes strong. That is, during imidization, a part of the metal constituting the metal layer formed on the surface of the PI precursor layer enters the PI precursor layer, and the PI precursor reacts in a state where the metal is taken in. It is considered that the adhesion between the layer and the PI resin layer is increased. In addition, imidization and formation of the metal layer are completed by one heating, and not only the adhesion between the two becomes high, but also energy and time required for production can be efficiently reduced. When the metal constituting the metal melting layer is easily oxidized or denatured, such as copper or nickel, during heating, it is preferable to heat in an inert gas such as nitrogen or argon.
基体に導電性を付与する他の方法は、導電性粉体として、ITOやSnO2等の透明金属酸化物を分散することである。その場合、導電性は高くはないが、静電荷を流すため、体積抵抗率で105〜1012Ωcm程度あればよい。 Another method for imparting conductivity to the substrate is to disperse a transparent metal oxide such as ITO or SnO 2 as the conductive powder. In that case, the conductivity is not high, but a volume resistivity of about 10 5 to 10 12 Ωcm is sufficient for flowing an electrostatic charge.
透明電極上に形成される感光層は、公知の積層または単層の有機感光体(OPC)、無機のa−Si等が使用できるが、感光層に光を通過させる場合には、光透過性が高いものがよい。感光層の厚みは、特に透明とする場合、前記透過性と繰り返し使用による膜厚減少を勘案した帯電電位に耐えられる絶縁性から決められ、10〜50μm程度が好ましい。感光層と基体との間に、必要に応じて下引き層を設けてもよい。さらに、感光層の上には、感光層を保護するための層を設けてもよい。 As the photosensitive layer formed on the transparent electrode, a known laminated or single layer organic photoconductor (OPC), inorganic a-Si, or the like can be used. A thing with high is good. The thickness of the photosensitive layer is determined in particular from the transparency and the insulating property that can withstand the charged potential considering the reduction in the film thickness due to repeated use, and is preferably about 10 to 50 μm. An undercoat layer may be provided between the photosensitive layer and the substrate as necessary. Further, a layer for protecting the photosensitive layer may be provided on the photosensitive layer.
下引き層は、透明な樹脂(例えば酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アルコール可溶性ナイロン樹脂、等)及びこれらの共重合体、又は、硬化性金属有機化合物(例えばジルコニウムアルコキシド化合物、チタンアルコキシド化合物、シランカップリング剤等)を、単独又は複数混合して塗布形成した層である。 The undercoat layer is made of a transparent resin (eg, vinyl acetate resin, urethane resin, polyvinyl acetal resin, alcohol-soluble nylon resin, etc.) and a copolymer thereof, or a curable metal organic compound (eg, zirconium alkoxide compound, titanium alkoxide). A compound, a silane coupling agent, and the like) are applied alone or in combination.
積層有機感光体における電荷発生層(CGL)は、電荷発生剤(CGM)を、バインダー樹脂(例えばポリビニルブチラール等)に分散して、塗布形成される。 The charge generation layer (CGL) in the laminated organic photoreceptor is formed by coating a charge generation agent (CGM) in a binder resin (for example, polyvinyl butyral).
本発明においては、透明性を向上させるために、なるべく薄い色のCGM(例えば、シアニン、アズレニウム、スクアリウム、ガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン等)を用いる方がよい。CGMの感光波長は、後述の発色露光の波長に感度がない方が、劣化防止のために好ましい。 In the present invention, in order to improve transparency, it is better to use CGM as light as possible (for example, cyanine, azulenium, squalium, gallium phthalocyanine, hydroxygallium phthalocyanine). In order to prevent deterioration, it is preferable that the photosensitive wavelength of CGM is insensitive to the wavelength of color exposure described later.
CGLの厚さは、通常は0.1〜1μm程度であるが、本発明では劣化防止のために膜厚も薄い方がよく、0.01〜0.2μm程度が好ましい。CGLの膜厚を薄くすると、画像露光に対する感度は低下するが、本発明においては、トナーの発色露光に比較的強い光源を用いるので、画像露光においても、それに準じて光量を多くすればよい。 The thickness of the CGL is usually about 0.1 to 1 μm, but in the present invention, it is better that the film thickness is thin to prevent deterioration, and about 0.01 to 0.2 μm is preferable. When the film thickness of CGL is reduced, the sensitivity to image exposure is reduced. However, in the present invention, a relatively strong light source is used for color development exposure of toner, so that the amount of light may be increased correspondingly in image exposure.
CGLの上または下に形成される電荷移動層(CTL)は、電荷輸送剤(CTM)を、バインダー樹脂(例えばポリカーボネート、ポリアリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル等)と混合して塗布形成される。 The charge transfer layer (CTL) formed on or under the CGL is formed by coating a charge transport agent (CTM) with a binder resin (for example, polycarbonate, polyarylate, polymethyl methacrylate, polyester, etc.).
CTMは黄色のものが多いが、本発明においては透明なもの、例えば、ベンジジン化合物、トリフェニルアミン化合物、等が好ましい。CTLの厚さは、10〜50μm程度が好ましい。 CTM is often yellow, but in the present invention, transparent ones such as benzidine compounds and triphenylamine compounds are preferred. The thickness of the CTL is preferably about 10 to 50 μm.
感光層としては、例えば、Se、a−Si等の無機の感光層、あるいは単層若しくは多層(電荷発生層、電荷輸送層等)の有機感光層を挙げることができる。また、前記入射した光の散乱をより起こさせるため、金属酸化物やフッ素樹脂粒子等の有機粒子などの粒径が数十ナノメーターから数ミクロンのものを感光層に分散させることが好ましい。ただし、前記のように感光層を光が通過しトナーまでも露光することが必要とされるので、光透過性のよいものがよい。透過性の目安としては、感光層そのもので透過率が50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましい。 Examples of the photosensitive layer include inorganic photosensitive layers such as Se and a-Si, and single-layer or multilayer (charge generation layer, charge transport layer, etc.) organic photosensitive layers. In order to further scatter the incident light, it is preferable to disperse organic particles such as metal oxide and fluororesin particles having a particle size of several tens of nanometers to several microns in the photosensitive layer. However, as described above, since light passes through the photosensitive layer and it is necessary to expose even the toner, a material having good light transmittance is preferable. As a measure of transparency, the transmittance of the photosensitive layer itself is preferably 50% or more, and more preferably 70% or more.
また、後述する発色情報付与のための露光が通常の潜像形成のための露光よりかなり強い強度で行われるため(発色情報付与に供する光のエネルギー量は、通常の電子写真プロセスに使用される感光体の露光量(2mJ/m2)の約1000倍程度必要)、感光体10へのダメージが心配されるが、例えば、感光体10の電荷発生層の光感度を従来の1/1000とすれば、バランスが取れるので問題とはならない。なお、感光層の厚みは、前記透過性と経時による膜減りとを勘案した帯電電位に耐えられる絶縁性から決められ、おおよそ5〜50μmの範囲が好ましい。
Further, since the exposure for providing color information, which will be described later, is performed with a considerably stronger intensity than the exposure for forming a normal latent image (the amount of light energy used for providing color information is used in a normal electrophotographic process) The exposure amount of the photoconductor (about 1000 times the 2 mJ / m 2 ) is necessary, and the
また、ベルト状感光体の場合は、透明基体としてはPET、PC等の透明樹脂が使用でき、その厚みはベルト状感光体を張架するロールの径、張力等の設計事項から決められ、おおよそ10〜500μm程度の範囲である。その他の層構成等はドラムの場合と同様である。 In the case of a belt-shaped photoconductor, a transparent resin such as PET or PC can be used as a transparent substrate, and the thickness is determined by design matters such as the diameter and tension of a roll on which the belt-shaped photoconductor is stretched. It is the range of about 10-500 micrometers. Other layer configurations are the same as in the drum.
一方、イオノグラフィによりトナー像を形成する場合は、感光体10の代わりに誘電体を用いる。誘電体としても、同様な理由から透明誘電体を用いることが好ましい。上記透明誘電体としては、前記透明感光体における感光層の代わりに透明誘電体層、例えば、PET、PC等の透明プラスチックを用いたものを使用することができる。
On the other hand, when forming a toner image by ionography, a dielectric is used instead of the
感光体10の帯電には公知の帯電手段12が使用できる。接触方式である場合は、ロール、ブラシ、磁気ブラシ、ブレード等が使用でき、非接触の場合は、コロトロン、スコロトロン等が使用できる。帯電手段としてはこれらに限られるものではない。
A known charging means 12 can be used to charge the
これらの中でも、帯電補償能力に優れる点で接触型帯電器が好ましく用いられる。接触帯電方式は、感光体表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより感光体表面を帯電させるものである。導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ピン電極状、あるいはロール状等何れでもよいが、特にロール状部材が好ましい。通常、ロール状部材は外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層と芯材から構成される。さらに必要に応じて、抵抗層の外側に保護層を設けることができる。 Among these, a contact-type charger is preferably used because of its excellent charge compensation capability. In the contact charging method, the surface of the photosensitive member is charged by applying a voltage to a conductive member brought into contact with the surface of the photosensitive member. The shape of the conductive member may be any of a brush shape, a blade shape, a pin electrode shape, a roll shape, and the like, but a roll-like member is particularly preferable. Usually, a roll-shaped member is comprised from the resistance layer, the elastic layer which supports them, and a core material from the outside. Furthermore, a protective layer can be provided outside the resistance layer as necessary.
これらの導電性部材を用いて感光体10を帯電させる方法としては、導電性部材に電圧を印加するが、印加電圧は直流電圧、あるいは直流電圧に交流電圧を重畳したものが好ましい。電圧の範囲としては、直流電圧は要求される感光体帯電電位に応じて正または負の50〜2000Vが好ましく、100〜1500Vがより好ましく、100〜600Vがさらに好ましい。交流電圧を重畳する場合は、ピーク間電圧(Vpp)が400〜1800V、好ましくは800〜1600V、交流電圧の周波数は50〜20000Hz、好ましくは100〜5000Hzであり、サイン波、方形波、三角波がいずれも使用可能である。帯電電位は、電位の絶対値で100〜600Vの範囲に設定することが好ましい。
As a method of charging the
静電潜像の形成には公知の露光装置14が使用できる。露光装置14としては、例えばレーザスキャニングシステム、LEDイメージバーシステム、アナログ露光手段、さらにはイオン流制御ヘッド等などを用いることができ、図1における矢印Aのように感光体10表面に露光を行うことが可能である。これ以外にも今後開発される新規な露光手段が本発明の効果を達成する限り使用できる。
A known exposure device 14 can be used for forming the electrostatic latent image. As the exposure device 14, for example, a laser scanning system, an LED image bar system, analog exposure means, an ion flow control head, or the like can be used, and the surface of the
光源の波長は、感光体10の分光感度領域にあるものが使用される。これまで、半導体レーザの波長として780nmm付近に発振波長を有する近赤外が主流であるが、600nm台の発振波長レーザや青色レーザとして400〜450nm近傍に発振波長を有するレーザも利用が可能である。また、カラー画像形成のためにはマルチビーム出力が可能なタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
The wavelength of the light source is in the spectral sensitivity region of the
感光体10に対する露光は、反転現像の場合は後述するトナーを現像する位置に、正規現像の場合はトナーを現像する以外に位置に、前記4つの色の画像形成情報の論理和として行なわれる。露光スポット径は、10〜50μmの範囲となるようにすることが好ましい。露光量としては、露光後電位が前記帯電電位の5〜20%程度の範囲となるようにすることが好ましいが、画像の階調に応じてトナーの現像量を変化させる場合には、露光位置ごとに現像量に応じて露光量を変化させてもよい。
Exposure to the
一方、前記イオノグラフィの場合には、イオン書込みヘッドにより像担持体上に潜像を形成する。イオン書込みヘッドとしては、例えば、イオン流を画像信号によりOn/Off制御するもの(特開平4−122654号公報)や、イオン流の発生そのものをOn/Off制御するもの(特開平6−99610号公報)などを用いることができる。なお、この方式の場合、像担持体としては誘電体のみでなく感光体も使用することが可能である。 On the other hand, in the case of the ionography, a latent image is formed on the image carrier by an ion writing head. As an ion writing head, for example, an ion flow On / Off control using an image signal (Japanese Patent Laid-Open No. 4-122654), or an ion flow itself is controlled On / Off (Japanese Patent Laid-Open No. 6-99610). Publication) can be used. In this method, not only a dielectric but also a photosensitive member can be used as the image carrier.
前記静電潜像に対する現像には、公知の現像装置16が使用できる。現像法としては、キャリアと呼ばれるトナーを担持するための微小粒子とトナーからなる二成分現像法、またはトナーのみからなる一成分現像法、またこれらの現像法においてさらに現像その他の特性改善のために別の構成物質が添加される場合もある全ての現像方法が使用できる。
A known developing
また、現像方法によっては感光体10へ現像剤が接触または非接触で現像を行なうもの、あるいはそれらの組み合わせのいずれもが使用可能である。さらに、前記一成分現像法と二成分現像法とを組み合わせたハイブリッド現像方法も使用可能である。これ以外にも、今後開発される新規な現像手段が本発明の効果を達成する限り使用できる。
Further, depending on the developing method, any one of the developer that develops in contact or non-contact with the
なお、本発明に係るトナーを使用する場合、前記現像剤に含まれるトナーとしては、例えばY色に発色可能な発色部(Y発色部)、M色に発色可能な発色部(M発色部)及びC色に発色可能な発色部(C発色部)を1つのトナー粒子中に含むものであってもよいし、前記Y発色部、M発色部、C発色部を各々トナーごとに別々に含むものであってもよい。 トナー現像量(感光体に付着させるトナー付着量)としては、形成する画像によっても異なるが、べた画像において5〜50g/m2の範囲とすることが好ましく、10〜40g/m2の範囲とすることがより好ましい。 In the case of using the toner according to the present invention, examples of the toner contained in the developer include a color developing portion capable of developing Y color (Y color developing portion) and a color developing portion capable of developing M color (M color developing portion). And a color developing portion capable of developing C color (C color developing portion) may be included in one toner particle, and the Y color developing portion, the M color developing portion, and the C color developing portion are included separately for each toner. It may be a thing. The toner development amount (the amount of toner attached to the photoreceptor) varies depending on the image to be formed, but is preferably in the range of 5 to 50 g / m 2 in a solid image, and in the range of 10 to 40 g / m 2 . More preferably.
また、形成されたトナー像Tにおいて、後述する発色情報付与のための光が、当該照射された部分全体に行き渡らなければならないため、トナー層厚は一定以下に抑えることが好ましい。具体的には、べた画像においてトナー層は3層以下であることが好ましく、2層以下であることがより好ましい。なお、上記トナー層厚は、実際の感光体10表面に形成されたトナー層の厚さを測定し、これをトナーの個数平均粒径で除した値である。
In addition, in the formed toner image T, the light for providing coloring information to be described later must spread over the entire irradiated portion, and therefore it is preferable to keep the toner layer thickness below a certain level. Specifically, in the solid image, the toner layer is preferably 3 layers or less, more preferably 2 layers or less. The toner layer thickness is a value obtained by measuring the thickness of the toner layer actually formed on the surface of the
<発色情報付与工程>
次に、こうして得たトナー像Tに対して、図1に示すように発色情報付与装置30により、感光体10の表面にむかって光による発色情報が付与される。
<Coloring information application process>
Next, as shown in FIG. 1, color information by light is imparted to the surface of the
発色情報付与装置30としては、そのとき発色させるトナー粒子が特定色に発色するための波長の光を所定の解像度と強度とで照射することができるものであれば何でもよい。例えば、LEDイメージバー、レーザROS等を使用することが可能である。なお、トナー像Tに照射される光の照射スポット径は、10〜80μmの範囲となるように調整されることが好ましく、15〜60μmの範囲とすることがより好ましい。 Any device can be used as the coloring information providing device 30 as long as the toner particles to be colored at that time can irradiate light having a wavelength for developing a specific color with a predetermined resolution and intensity. For example, an LED image bar, a laser ROS, or the like can be used. Note that the irradiation spot diameter of the light applied to the toner image T is preferably adjusted to be in the range of 10 to 80 μm, and more preferably in the range of 15 to 60 μm.
発色あるいは非発色状態維持のために供される光の波長は、使用されるトナーの材料設計により決まるが、例えば、特定波長の光照射により発色するトナー(光発色型トナー)を用いる場合、イエロー(Y色)に発色させるときは405nmの光(λA光とする)を、マゼンタ(M色)に発色させるときは535nmの光(λB光とする)を、シアン(C色)に発色させるときは657nmの光(λC光とする)を、その発色させる所望の位置にそれぞれ照射する。 The wavelength of light used to maintain the colored or non-colored state is determined by the material design of the toner used. For example, when using a toner that develops color when irradiated with light of a specific wavelength (photochromic toner), yellow 405 nm light (referred to as λ A light) for color development (Y color), 535 nm light (referred to as λ B light) for cyan (C color) color development for magenta (M color) When irradiating, light of 657 nm (referred to as λ C light) is irradiated to each desired position for color development.
また、二次色に発色させる時には、前記光の組み合わせになり、レッド(R色)に発色させる時はλA光及びλB光を、グリーン(G色)に発色させる時はλA光及びλC光を、ブルー(B色)に発色させる時はλB光及びλC光を、その発色させる所望の位置にそれぞれ照射する。さらに、三次色であるブラック(K色)に発色させるときは上記λA光、λB光及びλC光をその発色させる所望の位置に重ねて照射する。 When the secondary color is developed, the light is combined. When the red (R color) is developed, λ A light and λ B light are used. When the green (G color) is developed, λ A light and When the λ C light is colored blue (B color), the λ B light and the λ C light are respectively applied to the desired positions for color development. Further, when the black color (K color), which is the tertiary color, is developed, the λ A light, λ B light, and λ C light are applied to the desired positions for color development.
一方、特定波長の光照射により非発色状態を維持するトナー(光非発色型トナー)の場合には、例えば、イエロー(Y色)を発色させないようにするときは405nmの光(λA光)を、マゼンタ(M色)に発色させないようにするときは535nmの光(λB光)を、シアン(C色)に発色させないようにするときは657nmの光(λC光)を、その発色させる所望の位置にそれぞれ照射する。したがって、Y色に発色させる時はλB光及びλC光を、M色に発色させる時はλA光及びλC光を、C色に発色させる時はλA光及びλB光を、その発色させる所望の位置にそれぞれ照射することとなる。 On the other hand, in the case of a toner that maintains a non-colored state by irradiation with light of a specific wavelength (light non-colorable type toner), for example, to prevent yellow (Y color) from being colored, 405 nm light (λ A light) , 535 nm light (λ B light) to prevent magenta (M color) color development, and 657 nm light (λ C light) color development to prevent cyan (C color) color development. Irradiate each desired position. Accordingly, λ B light and λ C light are generated when Y color is generated, λ A light and λ C light are generated when M color is generated, and λ A light and λ B light are generated when C color is generated. Each of the desired positions for color development is irradiated.
また、二次色に発色させる時には、前記光の組み合わせになり、レッド(R色)に発色させる時はλC光を、グリーン(G色)に発色させる時はλB光を、ブルー(B色)に発色させる時はλA光を、その発色させる所望の位置にそれぞれ照射する。さらに、三次色であるブラック(K色)に発色させるときはその発色させる所望の位置には露光しないようにする。 When the secondary color is developed, the light is combined. When the red (R color) is developed, λ C light is emitted. When the green (G color) is developed, λ B light is transformed into blue (B When a color is developed, λ A light is irradiated to each desired position for the color development. Further, when black (K color) which is a tertiary color is developed, exposure is not performed at a desired position where the color is developed.
発色情報付与装置30からの光は、必要に応じてパルス巾変調、強度変調、左記2つを組み合わせたものなど、公知の画像変調方法が使用可能である。また、光の露光量はそれぞれで、0.05〜0.8mJ/cm2の範囲とすることが好ましく、0.1〜0.6mJ/cm2の範囲とすることがより好ましい。特にこの露光量に関しては、必要露光量は現像されたトナーの量と相関があり、例えば、トナー現像量(べた)が約5.5g/m2に対し0.2〜0.4mJ/m2の範囲の露光を行うことが好ましい。 For the light from the coloring information applying device 30, a known image modulation method such as pulse width modulation, intensity modulation, or a combination of the two described above can be used as necessary. The exposure amount of light in each preferably in the range of 0.05~0.8mJ / cm 2, and more preferably in the range of 0.1~0.6mJ / cm 2. Particularly with respect to the exposure amount, exposure required amount is correlated with the amount of toner developed, for example, 0.2~0.4MJ the toner developing amount (solid) of about 5.5g / m 2 / m 2 It is preferable to perform exposure within the above range.
本発明において、発色情報付与のための露光(以下、「発色情報付与光」という場合がある)が像担持体の裏面から行なわれる場合、像担持体を透過した光がトナーに照射されるので、像担持体を光が透過する際に、像担持体を構成する各層の界面、入射角、内部の不純物等により散乱が起こり、像担持体表面からの出射時に光が拡がり、トナー表面に対してより多くの角度で光を当てることが可能となる。その結果、トナー表面での反射が促進され、多層に現像されたトナー像の隙間を満遍なく光が照射することが可能となり、トナーの発色が良くなり、画像における色再現域が広まると考えられる。従って、当該露光は、像担持体の裏面から行ってもよい。 In the present invention, when exposure for providing color information (hereinafter sometimes referred to as “color information providing light”) is performed from the back side of the image carrier, the light transmitted through the image carrier is irradiated to the toner. When light passes through the image carrier, scattering occurs due to the interface of each layer constituting the image carrier, the incident angle, internal impurities, etc., and the light spreads when emitted from the surface of the image carrier to It is possible to shine light at more angles. As a result, reflection on the toner surface is promoted, and it is possible to irradiate light uniformly over the gaps between the toner images developed in multiple layers, so that the color of the toner is improved and the color reproduction range in the image is widened. Therefore, the exposure may be performed from the back surface of the image carrier.
また、像担持体の背面(裏面)からの露光を行なうことは、現像したトナー像近傍に発色情報付与のための露光装置を配置した場合(特に、LEDイメージバーのように像担持体に近接配置される場合)、該露光装置へのトナー像の飛散による汚れ防止の作用を得ることができるため有利である。 Further, exposure from the back surface (back surface) of the image carrier is performed when an exposure device for providing color development information is arranged in the vicinity of the developed toner image (particularly in the vicinity of the image carrier such as an LED image bar). This is advantageous because it can provide an anti-smudge effect due to scattering of the toner image on the exposure apparatus.
裏面側から行われることで、例えば、前記透明感光層を光が透過する際に、各層の界面、入射角、感光体内の不純物等により散乱が起こり、透明感光体表面からの出射時に光が拡がり、拡がらない場合と比較して、トナー表面に対してより多くの角度で光が照射される。このため、トナー表面での吸収及び反射が促進され、多層現像されたトナーの隙間を満遍なく照射することが可能となる。 By being performed from the back side, for example, when light is transmitted through the transparent photosensitive layer, scattering occurs due to an interface of each layer, an incident angle, impurities in the photosensitive body, and the like, and the light spreads when emitted from the surface of the transparent photosensitive body. The light is irradiated at a larger angle with respect to the toner surface as compared with the case where it does not spread. For this reason, absorption and reflection on the toner surface are promoted, and it becomes possible to evenly irradiate the gaps between the multi-layer developed toners.
本発明では、像担持体として透明感光体を用いる場合、該透明感光体の感度波長域、潜像形成と現像との関係、発色情報付与装置の配置、該発色情報付与装置により露光光を照射する位置、及び潜像形成するための露光手段の配置に応じて、種々の構成をとることが可能である。 In the present invention, when a transparent photoconductor is used as the image carrier, the sensitivity wavelength range of the transparent photoconductor, the relationship between latent image formation and development, the arrangement of the color information providing device, and exposure light is irradiated by the color information providing device. Various configurations can be adopted depending on the position of exposure and the arrangement of exposure means for forming a latent image.
一方、イオノグラフィによる画像形成の場合、具体的には像担持体として透明誘電体とこれに潜像を形成するイオン書込みヘッドとを用いた構成態様が挙げられる。この場合には、像担持体は透明誘電体なので、発色情報付与光は帯電装置の上流側及び下流側のどちらも透明誘電体を通過可能であり、また、発色情報付与光が強くても透明誘電体が光劣化することがないため有利である。 On the other hand, in the case of image formation by ionography, there is specifically a configuration using a transparent dielectric as an image carrier and an ion writing head for forming a latent image on the transparent dielectric. In this case, since the image carrier is a transparent dielectric, the coloring information imparting light can pass through the transparent dielectric both on the upstream side and the downstream side of the charging device, and transparent even if the coloring information imparting light is strong. This is advantageous because the dielectric does not degrade optically.
このイオノグラフィによる画像形成には、前記のように像担持体として透明感光体を用いることも可能であり、その場合には前記の構成がそのまま好ましい構成となるが、透明誘電体を用いれば、上記のようにさらに設計の自由度や像担持体の耐久性を向上させることができる。 In the image formation by ionography, it is also possible to use a transparent photoreceptor as the image carrier as described above, and in this case, the above configuration is a preferable configuration as it is, but if a transparent dielectric is used, As described above, the degree of freedom in design and the durability of the image carrier can be further improved.
以下に、上記発色情報付与のための露光がどのようなタイミングで、どのような位置制御により行われるかを簡単に説明する。 Hereinafter, it will be briefly described at what timing and for what position control the exposure for giving the coloring information is performed.
図2は、本発明の画像形成装置における印字制御部の具体的な回路ブロック図を示す。同図において、論理和回路40、発振回路42、マゼンタ発色制御回路44M、シアン発色制御回路44C、イエロー発色制御回路44Y、ブラック発色制御回路44Kによりプリンタコントローラが構成されている。一方、光書込ヘッド62及び発色情報付与露光ヘッド64により露光部が構成されている。
FIG. 2 is a specific circuit block diagram of the print control unit in the image forming apparatus of the present invention. In the figure, a
図示しないインターフェース(I/F)によって、入力されたRGB信号がCMYK値に変換された画像データは、更にインターフェース(I/F)からマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の画素データとして論理和回路40に出力される。ここで、論理和回路40はCMYKの論理和を計算し、光書込ヘッド62に出力する。
Image data obtained by converting input RGB signals into CMYK values by an interface (I / F) (not shown) is further transmitted from the interface (I / F) to magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black. The pixel data (K) is output to the
すなわち、CMYKの全ての画素データを含む論理和のデータを光書込ヘッド62に出力し、前記のように感光体10に光書込みを行う。したがって、感光体10の周面にはCMYKの全ての画素データを含む論理和データに基づく静電潜像が形成される。
That is, logical sum data including all CMYK pixel data is output to the
また、CMYKの画素データは対応するマゼンタ発色制御回路44M〜ブラック発色制御回路44Kにも供給され、発振回路42から出力される発振信号fm、fc、fy、fkに同期して発色情報付与露光ヘッド64に出力される。すなわち、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)のそれぞれに対応する発色データが発色情報付与露光ヘッド64に供給され、感光体10上に現像されたトナー像Tに対応して発色または非発色状態を維持するための特定波長の光が照射される。このようにして、照射される光を受けたトナー内で、後述する光硬化反応等が起こり、発色情報が付与される。
The CMYK pixel data is also supplied to the corresponding magenta
例えば、マゼンタ発色制御回路44Mから出力された発色信号fmはトナー内の発色部に前記λB光を照射し、該トナーをマゼンタ(M)色の発色が可能な状態とする。また、シアン発色制御回路44Cから出力された発色信号fcはトナー内の発色部に前記λC光を照射し、該トナーをシアン(C)色の発色が可能な状態とする。さらに、イエロー(Y)及びブラック(K)についても同様であり、イエロー発色制御回路44Y、ブラック発色制御回路44Kから出力される発色信号fy、fkは、トナー内の発色部に前記λA光またはλA光、λB光及びλC光を照射し、イエロー(Y)またはブラック(K)の発色が可能な状態とする。
For example, color signal fm outputted from the magenta
以上、本発明における発色情報付与工程(手段)について、フルカラー画像形成を行う場合の機構について説明したが、本発明における発色情報付与工程は、イエロー、マゼンタ及びシアンのうちのいずれかを発色させるモノカラー画像形成のための発色情報付与工程であってもよい。この場合は、発色情報付与露光ヘッド54からは、前記イエロー、マゼンタ及びシアンのうちの所望の発色に対応する特定波長の光のみを照射する。その他の好ましい条件等については、フルカラー画像形成時における条件等と同様である。
As described above, the mechanism for forming a full color image has been described with respect to the color information providing step (means) in the present invention. However, the color information providing step in the present invention is a monochromatic color that produces one of yellow, magenta, and cyan. It may be a color information providing step for forming a color image. In this case, only the light of a specific wavelength corresponding to the desired color development among the yellow, magenta, and cyan is emitted from the color development information imparting
<転写工程>
発色情報を与えられたトナーは、その後一括して記録媒体26に転写される。転写には公知の転写装置18が使用できる。例えば、接触方式である場合は、ロール、ブラシ、ブレード等が使用でき、非接触方式の場合は、コロトロン、スコロトロン、ピンコロトロン等が使用できる。また、圧力、若しくは圧力及び熱による転写も可能である。
<Transfer process>
The toner to which the color development information is given is then transferred to the
転写バイアスは300〜1000V(絶対値)の範囲とすることが好ましく、さらに交流(Vpp:400V〜4kV、400〜3kHz)を重畳してもよい。 The transfer bias is preferably in the range of 300 to 1000 V (absolute value), and alternating current (Vpp: 400 V to 4 kV, 400 to 3 kHz) may be superimposed.
<定着工程>
転写工程後に発色(あるいは非発色状態維持)可能な状態におかれた前記トナー像Tは、記録媒体26が定着装置22によって加熱されることで前述のように発色がなされる。ここで、定着装置22は、光源と熱源とを内包し、少なくとも前記光源からの光の光路が透明となっている。
<Fixing process>
The toner image T, which is in a state capable of color development (or maintaining a non-color development state) after the transfer process, is colored as described above when the
熱源は、上記の通り発色のために用いられ(発色処理)、光源は、トナー像の発色を固定化するために用いられる(光照射処理)。光源からの光がトナー像に照射されるように、少なくとも光源からの光の光路が透明となっている。例えば、トナー像を接触することで直接定着に寄与する定着部材35が、ベルト状体である場合には、ベルトの少なくともトナー像Tとの接触面が透明となっている。また、ロール状体の場合は、ロールの少なくともトナー像Tとの接触面が透明となっている。
The heat source is used for color development as described above (color development process), and the light source is used for fixing the color development of the toner image (light irradiation process). At least the light path of the light from the light source is transparent so that the light from the light source is applied to the toner image. For example, when the fixing
トナーTへの露光を行う定着装置22は、発色トナーを熱溶融して用紙にトナー粒子を定着する通常の電子写真方式の定着機能の他に、トナーに熱を加えてトナー中の顕色剤を拡散移動させ、マイクロカプセル中の発色剤と反応させて、トナーを発色させる機能が必要である。
The fixing
光照射による発色固定(光照射処理)は、トナーの発色をそれ以上進めないように露光するもので、例えば、特開2003−330228号公報に記載の装置では、用紙上にトナーを定着した後に発色固定が行われるが、本発明では、発光光源37と加熱ヒーター36を内包した透明な定着部材35を用いて、定着と同時に行うようにするものである。
Color fixation by light irradiation (light irradiation treatment) is an exposure in which the color development of the toner is not further advanced. For example, in the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-330228, the toner is fixed on the paper. In the present invention, a transparent fixing
透明な定着部材35は、ガラス、プラスチック等からなる透明材料を基材とし、その表面にトナーに対する離型性を向上するために、透明な非粘着性の離型性樹脂またはゴム層を設けたものである。基材の形態としては、柔軟性を有しない円筒ロール、または柔軟性を有するベルトがあり、図1はベルトの例である。ニップ部を長くしたい場合には、ベルトの方が有利である。
The
プラスチックの場合、耐熱性の観点から、ポリイミド(PI)やポリアミドイミド(PAI)が好ましい。PIまたはPAI樹脂は、一般のものは黄褐色に着色しているが、本発明には透明な材料を用いるのが好ましい。PIまたはPAI樹脂として透明なのは、分子内の電荷移動が起こりにくいものであり、酸またはジアミン成分にフッ素化したものやジアミノジフェニルスルホンを用いたもの、酸またはジアミン成分に脂環構造を用いたもの、等がある。 In the case of plastic, polyimide (PI) and polyamideimide (PAI) are preferable from the viewpoint of heat resistance. A general PI or PAI resin is colored yellowish brown, but a transparent material is preferably used in the present invention. PI or PAI resin is transparent because it is less likely to cause charge transfer in the molecule, fluorinated acid or diamine component, or diaminodiphenyl sulfone, or alicyclic structure in acid or diamine component , Etc.
定着部材35がベルトの場合、その厚みは該ベルトを張架するロール38の径、張力等の設計事項から決められ、50μmから200μm程度である。また、継ぎ目があるものよりは、継ぎ目がない無端ベルトであるのが好ましい。
In the case where the fixing
定着部材35表面に形成する離型性樹脂としては、従来公知の定着部材の表面層に用いられる離型性樹脂の中で、透明性が高いものを適用することができ、フッ素樹脂や、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が好ましく挙げられる。
As the releasable resin to be formed on the surface of the fixing
フッ素樹脂としてはポリテトラフロロエチレン(PTFE、融点327℃)、テトラフロロエチレン・パーフロロアルキルエーテル共重合体(PFA、融点310℃)、テトラフロロエチレン・ヘキサフロロプロピレン共重合体(FEP、融点275℃)、エチレン・テトラフロロエチレン共重合体(ETFE、融点270℃)、エチレン・モノクロロトリフロロエチレン共重合体(ECTFE、融点245℃)等があるが、透明性の点では、PFAやFEPが好ましい。フッ素樹脂はその微粒子を水に分散した塗料を塗布し、融点以上の温度で焼き付け処理することにより、層を形成することができる。 Examples of fluororesins include polytetrafluoroethylene (PTFE, melting point 327 ° C.), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl ether copolymer (PFA, melting point 310 ° C.), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP, melting point 275). ° C), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE, melting point 270 ° C), ethylene-monochlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE, melting point 245 ° C), etc., but in terms of transparency, PFA and FEP are preferable. The fluororesin can be formed into a layer by applying a paint in which fine particles are dispersed in water and baking it at a temperature equal to or higher than the melting point.
PI上にフッ素樹脂層を形成する場合、PI前駆体溶液を芯体上に塗布した後、皮膜形成できる程度に溶剤を乾燥させた後、フッ素樹脂分散塗料を塗布し、加熱してPIのイミド化と、フッ素樹脂の溶融焼き付けを同時に行うことにより、両者の密着性を向上させる方法がある。しかも、製造にかかるエネルギー及び時間を効率良く削減できる。 When a fluororesin layer is formed on PI, after the PI precursor solution is applied onto the core body, the solvent is dried to such an extent that a film can be formed, and then a fluororesin-dispersed paint is applied and heated to form an PI imide. There is a method of improving the adhesion between the two by simultaneously performing the heat treatment and melt baking of the fluororesin. In addition, energy and time required for production can be efficiently reduced.
透明な定着装置22の内部には、発色光源(光源)37と加熱ヒーター(熱源)36が内包される。該加熱ヒーターとしては、光量が多いハロゲンランプが好適である。発光光源37には公知のランプ、蛍光灯、LED等が使用できる。その波長及び照度はトナーの設計に依存するが、ハロゲンランプの光量が加わる事を加味して設定するようにする。ハロゲンランプの光量で発色固定の光量が足りる場合は、発色光源を兼ねることができるが、例えば短波長成分のみが不足するのなら、光源は短波長成分のみを発色できればよい。このようにすれば、光源に必要なエネルギーを削減することができる。
Inside the
具体的な条件として、照度は1000〜10000luxの範囲程度とすることが好ましく、露光時間は1〜10secの範囲とすることが好ましい。 As specific conditions, the illuminance is preferably in the range of 1000 to 10000 lux, and the exposure time is preferably in the range of 1 to 10 sec.
透明な定着部材35の対抗側の加圧部材25には、公知の加圧定着用のロールまたは特許第3298354号記載の如きベルト装置が使用できる。
As the
<その他の工程>
本発明では、定着、発色工程を経て得られた画像に光を照射する光照射工程を含むことが好ましい。これにより発色不可能な状態に制御された発色部中に残存する反応性物質を分解又は失活させることができるため、画像形成後のカラーバランスの変動をより確実に抑制したり、バックグランド色の除去・漂白を行ったりすることができる。
なお、本実施形態においては、上記光照射工程は定着工程の後に設けられているが、加熱溶融しない定着方法、例えば圧力を用いて定着させる圧力定着などの場合は、光照射工程後、定着工程を行うこともできる。
<Other processes>
In this invention, it is preferable to include the light irradiation process which irradiates light to the image obtained through the fixing and coloring process. This makes it possible to decompose or deactivate the reactive substances remaining in the color-development part that has been controlled to be incapable of color development. Can be removed and bleached.
In this embodiment, the light irradiation step is provided after the fixing step. However, in the case of a fixing method that does not heat and melt, for example, pressure fixing in which fixing is performed using pressure, the fixing step is performed after the light irradiation step. Can also be done.
これらに加えて、上述の画像形成方法では、従来の顔料等の着色剤を用いて実施される電子写真プロセスに利用される公知の工程が含まれていてもよく、例えば、トナー像を転写後の像担持体表面をクリーニングするクリーニング工程が含まれていてもよい。クリーナ20としては公知のものが使用でき、ブレード、ブラシ等が使用可能である。また、クリーナ20を除去したいわゆるクリーナレスプロセスも適用可能である。 In addition to these, the above-described image forming method may include a known process used in an electrophotographic process performed using a colorant such as a conventional pigment, for example, after transferring a toner image. A cleaning step for cleaning the surface of the image carrier may be included. As the cleaner 20, a known one can be used, and a blade, a brush, or the like can be used. A so-called cleaner-less process in which the cleaner 20 is removed is also applicable.
また、この他にも、転写工程が、トナー像を像担持体から中間転写ベルト等の中間転写体へ転写する第1の転写工程と、中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に転写する第2の転写工程とからなる中間転写方式であってもよい。 In addition, the transfer process includes a first transfer process in which a toner image is transferred from an image carrier to an intermediate transfer body such as an intermediate transfer belt, and the toner image transferred onto the intermediate transfer body is used as a recording medium. An intermediate transfer method including a second transfer step for transferring may be used.
<使用するトナー>
次に、本発明に好ましく使用されるトナーについて説明する。
本発明に使用するトナーは、前述のように、光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持することができるように制御されるトナーであり、「光による発色情報の付与」「発色または非発色の状態を維持する」についても前記の通りである。
<Toner to be used>
Next, the toner preferably used in the present invention will be described.
As described above, the toner used in the present invention is a toner that is controlled so as to be able to maintain a colored state or a non-colored state by applying coloring information by light. “Maintaining a colored or non-colored state” is also as described above.
上記のような機能を有するトナーとしては、種々のタイプがあるが、例えば前記特許文献2に開示されているトナーは、外部刺激を受けて物質透過性が変化するカプセル壁を有する複数のマイクロカプセルをトナー樹脂中に分散混合して成る粒子であり、この粒子中に互いに混合されて発色反応を起こす2種類の反応性物質のうちの一方(各色染料前駆体)が、マイクロカプセル内に、他方(顕色剤)がマイクロカプセル外のトナー樹脂中に含まれるものである。 There are various types of toner having the above functions. For example, the toner disclosed in Patent Document 2 is a plurality of microcapsules having a capsule wall whose substance permeability is changed by an external stimulus. Are dispersed and mixed in a toner resin, and one of two kinds of reactive substances (color dye precursors) mixed with each other to cause a color reaction is contained in the microcapsule and the other. (Developer) is contained in the toner resin outside the microcapsule.
このトナーでは、カプセル壁として特定波長の光を照射した際に物質透過性が増大する光異性化物質を用い、このシス−トランス遷移を利用して光の照射や超音波を印加した際に、カプセル内外に存在する2種類の反応性物質が反応して発色する。 This toner uses a photoisomerized substance that increases the substance permeability when irradiated with light of a specific wavelength as the capsule wall, and when applying light irradiation or ultrasonic waves using this cis-trans transition, Two kinds of reactive substances existing inside and outside the capsule react to develop color.
従って、このようなトナーでは前記マイクロカプセルをトナー中に多く存在させることができず、またこれらが偏在してしまうこともあるため、本発明に用いた場合にマイクロカプセルが十分に受光できない場合がある。 Therefore, in such a toner, a large amount of the microcapsules cannot be present in the toner, and these may be unevenly distributed. Therefore, the microcapsules may not receive sufficient light when used in the present invention. is there.
このため、本発明では、互いに隔離された状態で存在し、互いに反応した際に発色する第1成分及び第2成分と、該第1成分及び第2成分のいずれかを含む光硬化性組成物と、を有し、光による発色情報の付与により前記光硬化性組成物が硬化または未硬化の状態を維持して、前記発色のための反応が制御されるトナー(以下、「Fトナー」という場合がある)を用いることが好ましい。上記トナーの発色メカニズムと簡単な構成について、以下に説明する。 For this reason, in the present invention, a photocurable composition comprising a first component and a second component that exist in a state of being separated from each other and that develop color when reacted with each other, and any one of the first component and the second component And the photocurable composition is maintained in a cured or uncured state by the application of color development information by light, and the reaction for color development is controlled (hereinafter referred to as “F toner”). In some cases). The color development mechanism and simple configuration of the toner will be described below.
前記Fトナーは、後述するように、バインダー樹脂中に発色部と呼ばれる光による発色情報が付与された際に、特定のひとつの色に発色可能な(または非発色状態を維持することが可能な)連続した領域を1つ以上有する。 As will be described later, the F toner can be colored in one specific color (or can maintain a non-colored state) when color development information by light called a color development portion is imparted to the binder resin. ) It has one or more continuous areas.
図3は、Fトナー中の前記発色部の一例を示す模式図であり、(A)は1つの発色部の断面図であり、(B)はさらにその発色部を拡大したものである。 FIG. 3 is a schematic view showing an example of the color developing portion in the F toner. FIG. 3A is a cross-sectional view of one color developing portion, and FIG. 3B is an enlarged view of the color developing portion.
図3(A)に示すように、発色部60中には、各色の発色剤を含有する発色性マイクロカプセル50とそれを取り巻く組成物58とから構成され、図3(B)に示すように、組成物58は、マイクロカプセル50に含有される発色剤(第1成分)52と近接または接触することで発色させる重合性官能基を有した顕色剤モノマー(第2成分)54と光重合開始剤56とを含んでいる。
As shown in FIG. 3 (A), the
トナー粒子を構成する発色部60において、発色性マイクロカプセル50に封入する発色剤52としては、発色色相の鮮やかさに優れたトリアリール系ロイコ化合物などが好適である。このロイコ化合物(電子供与性)を発色させる顕色剤モノマー54としては電子受容性化合物が好ましい。特にフェノール系化合物が一般的であり、感熱、感圧紙などに利用されている顕色剤から適宜選択できる。このような電子供与性の発色剤52と電子受容性の顕色剤モノマー54とが酸塩基反応することで発色剤が発色することになる。
As the color former 52 encapsulated in the color
光重合開始剤56としては、可視光により感光し顕色剤モノマー54を重合させるためのトリガーとなる重合性ラジカルを発生する分光増感色素が用いられる。例えば、R色、G色、B色の如き三原色露光に対して、顕色性モノマー54が十分な重合反応を進行させることができるように光重合開始剤56の反応促進剤が用いられる。例えば、露光光を吸収する分光増感色素(カチオン)とホウ素化合物(アニオン)からなるイオンコンプレックスを用いることにより、露光により分光増感色素が光励起されホウ素化合物に電子移動することで重合性ラジカルが生成し重合を開始する。これらの材料を組み合わせることにより、感光性の発色部60として、0.1〜0.2mJ/cm2程度の発色記録感度を得ることができる。
As the
上記構成の発色部60に対する発色情報のための光照射の有無により、発色部60によっては重合された顕色剤化合物と重合されなかった顕色剤モノマー54とを有するものが存在することになる。その後の加熱などの発色装置によって、重合されなかった顕色剤モノマー54を有する発色部60では、この顕色剤モノマー54が熱などによって泳動し、発色剤マイクロカプセル50の隔壁の空孔を泳動通過して発色剤マイクロカプセル中に拡散する。マイクロカプセル50中に拡散された顕色剤モノマー54と発色剤52とは、前述のように発色剤52が塩基性であり、顕色剤モノマー54が酸性であることにより発色剤52を酸塩基反応によって発色させることになる。
Depending on the presence / absence of light irradiation for color forming information on the
一方、重合反応を生じた顕色剤化合物は、この後の加熱などによる発色工程では重合による嵩高さによりマイクロカプセル50の隔壁の空孔を拡散通過できず、発色性マイクロカプセル中の発色剤52と反応ができないため発色することができない。したがって、発色性マイクロカプセル50は無色のままで残ることとなる。すなわち、特定波長光を照射された発色部60は発色されに存在することになる。
On the other hand, the developer compound that has undergone the polymerization reaction cannot pass through the pores of the partition walls of the
発色後、適当な段階で再度全面を白色光源で露光することにより、残留している重合未了の顕色性モノマー54を全て重合させて安定した画像定着がなされるとともに、残留分光増感色素を分解することで地色の消色が行われる。なお、可視光域に対応する光重合開始剤56の分光増感色素はその色調が最後まで地色として残留してしまうが、この分光増感色素の消色には色/ホウ素化合物の光消色現象を利用することができる。すなわち、光励起された分光増感色素からホウ素化合物に電子移動することで重合性ラジカルが生成するが、このラジカルはモノマーの重合を引き起こす一方で、励起された色素ラジカルと反応して色素の色分解を起し、結果的に色素を消色させることができる。
After color development, the entire surface is exposed again with a white light source at an appropriate stage to polymerize all remaining undeveloped
前記Fトナーでは、このような異なる発色を行なう発色部60(例えば、Y色、M色、C色に発色する)を、それぞれの顕色剤モノマー54が目的とする発色剤52以外の発色剤と干渉し合わない状態(互いに隔離された状態)にして一つのマイクロカプセルとして構成し用いることができる。そしてこのFトナーでは、電子供与性発色剤を含むマイクロカプセル以外の空間を電子受容性顕色剤及び光硬化性組成物が埋め、かつこれにより構成される発色部が受光するため、一粒のトナー粒子における受光効率のよさは、前記特許文献2に開示されたトナーに比べ圧倒的に高い。したがって、他のトナーと比較して、背面露光の効果を十分に活用できるものである。
In the F toner, the color developing portions 60 (for example, coloring in Y color, M color, and C color) that perform such different color development are used as color developing agents other than the
さらに、前記のように発色情報付与メカニズムが可逆反応ではないことより、加熱による発色までに時間的制約がないというメリットを有する結果、低速域までのプリントも可能、すなわち、広いスピードレンジに対応可能となり、加えて、加熱による発色が行なわれる定着器等の配置場所についても自由度が高いというメリットも有している。 In addition, as described above, the coloring information imparting mechanism is not a reversible reaction, and as a result, there is no time restriction until color development by heating. As a result, printing up to a low speed range is possible, that is, it is compatible with a wide speed range. In addition, there is also a merit that the degree of freedom is high with respect to the arrangement place of the fixing device or the like where coloring is performed by heating.
Fトナーの構成について、さらに詳述する。
Fトナーは、発色可能な物質(発色性物質)として、互いに隔離された状態で存在し、互いに反応した際に発色する第1成分と第2成分とを含む。このように、2種類の反応性成分の反応を利用して発色させることにより、発色の制御が容易になる。なお、前記第1成分、第2成分は、発色する前の状態において予め着色していてもよいが、実質的に無色の物質であることが特に好ましい。
The configuration of the F toner will be further described in detail.
The F toner includes a first component and a second component that exist in a state of being separated from each other as colorable substances (coloring substances) and that develop colors when they react with each other. As described above, color development is facilitated by color development utilizing the reaction of two types of reactive components. The first component and the second component may be pre-colored in a state before color development, but are particularly preferably substantially colorless substances.
前記発色制御を容易とするために、発色性物質として互いに反応した際に発色する2種類の反応性成分を用いるが、これらの反応性成分が、光による発色情報が付与されない状態でも物質拡散が容易な同一のマトリックス内に存在すると、トナーの保管時や製造時において、自発的な発色が進行してしまう場合がある。このため、前記反応性成分は、その種類毎に、発色情報が付与されない限り互いの領域への物質拡散が困難な異なるマトリックス内に含まれていること(互いに隔離されていること)が必要である。 In order to facilitate the color development control, two types of reactive components that develop color when reacting with each other are used as the color developing materials. However, these reactive components do not diffuse the substance even when the color development information by light is not given. If they exist in the same easy matrix, spontaneous color development may progress during storage or manufacture of the toner. For this reason, it is necessary that the reactive component be contained in different matrices (separated from each other) that are difficult to diffuse into each other region unless coloring information is given. is there.
このように光による発色情報が付与されない状態での物質拡散を阻害して、トナーの保管時や製造時における自発的な発色を防止するためには、2種類の反応性成分の第1成分が第1のマトリックスに含まれ、第2成分が第1のマトリックス外(第2のマトリックス)に含まれ、第1のマトリックスと第2のマトリックスとの間には、両マトリックス間の物質の拡散が阻害されると共に、熱等の外部刺激が付与された際には、刺激の種類、強度や、組み合わせに応じて両マトリックス間の物質の拡散を可能とするような機能を持つ隔壁が設けられることが好ましい。 Thus, in order to inhibit the material diffusion in the state where the color development information by light is not given and prevent spontaneous color development at the time of storage or production of the toner, the first component of the two types of reactive components is Contained in the first matrix, the second component is contained outside the first matrix (second matrix), and between the first matrix and the second matrix, there is diffusion of the substance between the two matrices. When an external stimulus such as heat is applied, a partition wall having a function that enables diffusion of substances between both matrices according to the kind, strength, and combination of the stimulus is provided. Is preferred.
なお、このような隔壁を利用して2種類の反応性成分をトナー中に配置するには、マイクロカプセルを利用することが好適である。この場合、Fトナーには、2種類の反応性成分のうち、例えば第1成分がマイクロカプセル内に含まれ、第2成分がマイクロカプセル外に含まれることが好ましい。この場合、マイクロカプセル内部が前記第1のマトリックス、マイクロカプセル外が前記第2のマトリックスに相当する。 In order to arrange two types of reactive components in the toner using such a partition wall, it is preferable to use microcapsules. In this case, the F toner preferably includes, for example, the first component of the two types of reactive components inside the microcapsule and the second component outside the microcapsule. In this case, the inside of the microcapsule corresponds to the first matrix and the outside of the microcapsule corresponds to the second matrix.
このマイクロカプセルは、芯部と、該芯部を被覆する外殻とを有するものであり、熱等の外部刺激が付与されない限りマイクロカプセル内外の物質の拡散を阻害すると共に、外部刺激が付与された際には、刺激の種類、強度や、組み合わせに応じてマイクロカプセル内外の物質の拡散を可能とする機能を有するものであれば特に限定されない。なお芯部には、前記反応性成分の一方が少なくとも含まれる。 This microcapsule has a core part and an outer shell covering the core part, and inhibits diffusion of substances inside and outside the microcapsule and external stimulus as long as external stimulus such as heat is not given. In this case, there is no particular limitation as long as it has a function that enables diffusion of substances inside and outside the microcapsule according to the type, strength, and combination of the stimulus. The core part contains at least one of the reactive components.
また、マイクロカプセルは、光の照射や圧力などの刺激の付与によってマイクロカプセル内外の物質拡散を可能とするものでもよいが、加熱処理によりマイクロカプセル内外の物質拡散を可能とする(外殻の物質透過性が増大する)熱応答性マイクロカプセルであることが特に好ましい。 In addition, the microcapsule may be capable of diffusing substances inside and outside the microcapsule by applying light irradiation or a stimulus such as pressure, but the substance can be diffused inside and outside the microcapsule by heat treatment (outer shell substance). Particularly preferred are thermoresponsive microcapsules (which increase permeability).
なお、刺激が付与された際のマイクロカプセル内外の物質拡散は、画像形成時の発色濃度の低下を抑制したり、高温環境下に放置された画像のカラーバランスの変化を抑制する観点からは、不可逆的なものであることが好ましい。それゆえ、マイクロカプセルを構成する外殻は、加熱処理や光照射等の刺激の付与による軟化、分解、溶解(周囲の部材への相溶)、変形等により、物質透過性が不可逆的に増大する機能を有することが好ましい。 In addition, the substance diffusion inside and outside the microcapsule when a stimulus is applied, from the viewpoint of suppressing a decrease in color density during image formation or suppressing a change in color balance of an image left in a high temperature environment, It is preferably irreversible. Therefore, the outer shell of the microcapsule irreversibly increases its substance permeability due to softening, decomposition, dissolution (compatibility with surrounding members), deformation, etc. by applying heat treatment, light irradiation and other stimuli. It is preferable to have the function of
次に、前記Fトナーがマイクロカプセルを含む場合の好ましい構成について説明する。
このようなトナーとしては、互いに反応した際に発色する第1成分および第2成分と、マイクロカプセルと、第2成分を分散させた光硬化性組成物とを含むものであることが好ましく、このようなトナーとしては、以下の3つの態様が挙げられる。
Next, a preferable configuration when the F toner includes microcapsules will be described.
Such a toner preferably includes a first component and a second component that develop color when they react with each other, a microcapsule, and a photocurable composition in which the second component is dispersed. Examples of the toner include the following three modes.
すなわち、前記Fトナーは、互いに反応した際に発色する第1成分および第2成分と、光硬化性組成物と、この光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルとを含み、第1成分がマイクロカプセルに含まれ、第2成分が光硬化性組成物中に含まれる態様(第1の態様)、互いに反応した際に発色する第1成分および第2成分と、光硬化性組成物を含むマイクロカプセルとを含み、第1成分がマイクロカプセル外に含まれ、第2成分が光硬化性組成物内に含まれる態様(第2の態様)、あるいは、互いに反応した際に発色する第1成分および第2成分と、第1成分を含む一のマイクロカプセルと、第2成分を分散させた光硬化性組成物を含む他のマイクロカプセルとを含む態様(第3の態様)のいずれかであることが好ましい。 That is, the F toner includes a first component and a second component that develop color when they react with each other, a photocurable composition, and microcapsules dispersed in the photocurable composition, and the first component is A mode (first mode) in which the second component is contained in the microcapsule and contained in the photocurable composition, a first component and a second component that develop color when reacted with each other, and a photocurable composition A mode in which the first component is included outside the microcapsule and the second component is included in the photocurable composition (second mode), or the first component that develops color when reacted with each other And a second component, one microcapsule containing the first component, and another microcapsule containing a photocurable composition in which the second component is dispersed (third embodiment). It is preferable.
これら3つの態様の中では、特に第1の態様が、光による発色情報付与前の安定性、発色の制御等の観点から好ましい。なお、以下のトナーの説明においては、基本的に第1の態様のトナーを前提としてより詳細に説明するが、以下に説明する第1の態様のトナーの構成、材料、製法等は、第2の態様や第3の態様のトナーにおいても、勿論、利用/転用可能である。 Among these three modes, the first mode is particularly preferable from the viewpoints of stability before giving color development information by light, control of color development, and the like. In the following description of the toner, the toner will be described in more detail on the premise of the toner of the first aspect. However, the configuration, material, manufacturing method, etc. of the toner of the first aspect described below are the same as those of the second aspect. Of course, the toner of the third aspect and the third aspect can also be used / reused.
なお、上述した熱応答性マイクロカプセルと光硬化性組成物とを組み合わせて用いたFトナーは、以下の2つのタイプのいずれかであることが特に好ましい。
(1)光硬化性組成物が未硬化の状態で加熱処理しても、未硬化の光硬化性組成物中に含まれる第2成分の物質拡散が抑制され、発色情報付与光の照射によって光硬化性組成物が硬化した後に加熱処理すると、硬化後の光硬化性組成物中に含まれる第2成分の物質拡散が促進されるタイプのトナー(以下、「光発色型トナー」と称す場合がある)。
(2)光硬化性組成物が未硬化の状態(第2成分が重合していない状態)で加熱処理すると、未硬化の光硬化性組成物中に含まれる第2成分の物質拡散が促進され、発色情報付与光の照射によって光硬化性組成物が硬化した後(第2成分が重合した後)に加熱処理すると、硬化後の光硬化性組成物中に含まれる第2成分の物質拡散が抑制されるタイプのトナー(以下、「光非発色型トナー」と称す場合がある)。
In addition, it is particularly preferable that the F toner using a combination of the above-described thermoresponsive microcapsule and the photocurable composition is one of the following two types.
(1) Even if the photocurable composition is heat-treated in an uncured state, the material diffusion of the second component contained in the uncured photocurable composition is suppressed, and light is emitted by irradiation with the color forming information providing light. When the heat treatment is performed after the curable composition is cured, a toner of a type that promotes material diffusion of the second component contained in the cured photocurable composition (hereinafter, referred to as “photochromic toner”). is there).
(2) When the photocurable composition is heat-treated in an uncured state (a state where the second component is not polymerized), the material diffusion of the second component contained in the uncured photocurable composition is promoted. When the photocurable composition is cured by irradiation with the color forming information imparting light (after the second component is polymerized), the material diffusion of the second component contained in the cured photocurable composition is caused. The type of toner to be suppressed (hereinafter sometimes referred to as “light non-color developing toner”).
前記光発色型トナーと光非発色型トナーとの主たる違いは、光硬化性組成物を構成する材料にあり、光発色型トナーでは、光硬化性組成物中に(光重合性を有さない)第2成分と光重合性化合物とが少なくとも含まれるのに対して、光非発色型トナーは、光硬化性組成物中に、分子中に光重合性基を有する第2成分が少なくとも含まれる。 The main difference between the photochromic toner and the non-photochromic toner is in the material constituting the photocurable composition. In the photochromic toner, the photocurable toner has no photopolymerizability. ) Whereas the second component and the photopolymerizable compound are at least included, the photo-non-colorable toner includes at least the second component having a photopolymerizable group in the molecule in the photocurable composition. .
なお、光発色型トナーおよび光非発色型トナーに用いられる光硬化性組成物中には、光重合開始剤が含まれていることが特に好ましく、必要に応じてその他種々の材料が含まれていてもよい。 The photocurable composition used in the photochromic toner and the non-photochromic toner preferably contains a photopolymerization initiator, and various other materials are contained as necessary. May be.
上記光発色型トナーに用いられる光重合性化合物および第2成分としては、光硬化組成物が未硬化の状態で両者の間に相互作用が働き、光硬化性組成物中での第2成分の物質拡散が抑制され、発色情報付与光の照射による光硬化性組成物の硬化(光重合性化合物の重合)後の状態で両者の間の相互作用が減少して、光硬化性組成物中での第2成分の拡散が容易となる材料が用いられる。 As the photopolymerizable compound and the second component used in the photochromic toner, the interaction between the photocurable composition and the second component in the photocurable composition works in an uncured state. In the photocurable composition, the substance diffusion is suppressed, and the interaction between the two decreases in the state after curing of the photocurable composition (polymerization of the photopolymerizable compound) by irradiation with the color forming information imparting light. A material that facilitates diffusion of the second component is used.
従って、光発色型トナーにおいては、加熱処理(発色工程)前に予め光硬化性組成物を硬化させる波長の発色情報付与光を照射しておくことによって、光硬化性組成物中に含まれる第2成分の物質拡散が容易な状態となる。このため、加熱処理された際に、マイクロカプセルの外殻の溶解等によって、マイクロカプセル内の第1成分と光硬化性組成物中の第2成分との反応(発色反応)が起こる。 Therefore, in the photochromic toner, before the heat treatment (coloring step), the coloration information imparting light having a wavelength for curing the photocurable composition is irradiated in advance, so that the first color contained in the photocurable composition. The two-component material diffusion becomes easy. Therefore, when the heat treatment is performed, a reaction (coloring reaction) between the first component in the microcapsule and the second component in the photocurable composition occurs due to dissolution of the outer shell of the microcapsule or the like.
逆に、光硬化性組成物を硬化させる波長の発色情報付与光を照射せずに、そのまま加熱処理しても第2成分は光重合性化合物にトラップされ、マイクロカプセル中の第1成分と接触することができず、第1成分と第2成分との反応(発色反応)が起こらない。 On the contrary, the second component is trapped in the photopolymerizable compound even if it is heat-treated without irradiating the color-forming information imparting light having a wavelength for curing the photocurable composition, and comes into contact with the first component in the microcapsule. The reaction between the first component and the second component (coloring reaction) does not occur.
以上説明したように、光発色型トナーでは、光硬化性組成物を硬化させる波長の発色情報付与光の照射の有無と、加熱処理とを組み合わせて付与することによって、第1成分と第2成分との反応(発色反応)を制御できるため、トナーの発色を制御できる。 As described above, in the photochromic toner, the first component and the second component are applied by combining the presence / absence of irradiation with color forming information providing light having a wavelength for curing the photocurable composition and the heat treatment. Can control the color development of the toner.
また、光非発色型トナーにおいては、第2成分自体が光重合性を有するため、発色情報付与光を照射したとしても、この光の波長が光硬化性組成物を硬化させる波長でなければ、光硬化性組成物中に含まれる第2成分の物質拡散が容易な状態を保てるため、この状態で加熱処理するとマイクロカプセルの外殻の溶解等によって、マイクロカプセル内の第1成分と光硬化性組成物中の第2成分との反応(発色反応)が起こる。 Further, in the non-photochromic toner, since the second component itself has photopolymerization property, even when irradiated with the color forming information imparting light, the wavelength of this light is not the wavelength that cures the photocurable composition, Since the second component contained in the photocurable composition can be easily diffused, if the heat treatment is performed in this state, the first component in the microcapsule and the photocurable composition are dissolved by dissolution of the outer shell of the microcapsule. Reaction (coloring reaction) with the second component in the composition occurs.
逆に、加熱処理前に光硬化性組成物を硬化させる波長の発色情報付与光が照射されると、光硬化性組成物中に含まれる第2成分同士が重合してしまうため、光硬化性組成物中に含まれる第2成分の物質拡散が困難となる。それゆえ、加熱処理しても第2成分は、マイクロカプセル中の第1成分と接触することができず、第1成分と第2成分との反応(発色反応)が起こらない。 On the contrary, when the coloring information imparting light having a wavelength for curing the photocurable composition is irradiated before the heat treatment, the second components contained in the photocurable composition are polymerized with each other. The material diffusion of the second component contained in the composition becomes difficult. Therefore, the second component cannot be brought into contact with the first component in the microcapsule even when the heat treatment is performed, and the reaction (coloring reaction) between the first component and the second component does not occur.
以上説明したように、光非発色型トナーでは、光硬化性組成物を硬化させる波長の発色情報付与光の照射の有無と、加熱処理とを組み合わせて付与することによって、第1成分と第2成分との反応(発色反応)を制御できるため、トナーの発色を制御できる。 As described above, in the non-photochromic toner, the first component and the second component can be applied by combining the heat treatment with the presence / absence of irradiation with color forming information providing light having a wavelength for curing the photocurable composition. Since the reaction (coloring reaction) with the components can be controlled, the color development of the toner can be controlled.
次に、前記Fトナーの好適な構造について、トナーが、前記光硬化性組成物と、この光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルとを含む場合についてより詳細に説明する。この場合、トナーは光硬化性組成物と、この光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルとを含む発色部を1つのみ有するものであってもよいが、2つ以上有することが好ましい。ここで、上記「発色部」とは、前述のように外部刺激が付与された際に、特定のひとつの色に発色可能な連続した領域を意味する。 Next, a preferable structure of the F toner will be described in more detail when the toner includes the photocurable composition and microcapsules dispersed in the photocurable composition. In this case, the toner may have only one color developing portion including a photocurable composition and microcapsules dispersed in the photocurable composition, but preferably has two or more. Here, the “coloring part” means a continuous region that can develop a specific color when an external stimulus is applied as described above.
なお、トナーに2以上の発色部が含まれる場合、同じ色に発色可能な1種類の発色部のみがトナー中に含まれていてもよいが、互いに異なる色に発色可能な2種類以上の発色部がトナー中に含まれることが特に好ましい。その理由は、ひとつのトナー粒子の発色可能な色が、前者の場合は1種類のみに限定されるが、後者の場合は2種類以上とすることができるからである。 When the toner includes two or more coloring portions, only one type of coloring portion that can develop the same color may be included in the toner, but two or more types of coloring that can develop colors different from each other may be included. It is particularly preferable that the part is contained in the toner. This is because the color that can be developed by one toner particle is limited to only one type in the former case, but can be two or more in the latter case.
例えば、互いに異なる色に発色可能な2種類以上の発色部としては、イエロー色に発色可能なイエロー発色部と、マゼンタ色に発色可能なマゼンタ発色部と、シアン色に発色可能なシアン発色部とを含むような組み合わせが挙げられる。 For example, as two or more types of color developing portions capable of developing colors different from each other, a yellow coloring portion capable of developing yellow, a magenta coloring portion capable of developing magenta, and a cyan coloring portion capable of developing cyan Combinations including these are mentioned.
この場合、例えば、外部刺激の付与によりいずれか1種類の発色部のみが発色した場合には、トナーは、イエロー、マゼンタ、あるいは、シアンのいずれかの色に発色することができ、いずれか2種類の発色部が発色した場合には、これら2種類の発色部の発色した色を組み合わせた色に発色することができ、ひとつのトナー粒子で、多様な色を表現することが可能となる。 In this case, for example, when only one type of coloring portion is colored by the application of an external stimulus, the toner can be colored in one of yellow, magenta, or cyan, and any two When various types of coloring portions develop color, the colors developed by these two types of coloring portions can be combined, and various colors can be expressed with a single toner particle.
なお、トナー中に互いに異なる色に発色可能な2種類以上の発色部が含まれる場合の発色する色の制御は、各々の種類の発色部に含まれる第1成分および第2成分の種類や組み合わせを異なるものとすることの他に、各々の種類の発色部に含まれる光硬化性組成物の硬化に用いる光の波長を異なるものとすることにより実現できる。 The control of the color to be developed when the toner includes two or more types of coloring portions that can develop colors different from each other depends on the types and combinations of the first component and the second component contained in each type of coloring portion. In addition to making the wavelength different, it can be realized by making the wavelength of light used for curing the photocurable composition contained in each type of color developing portion different.
すなわち、この場合、発色部の種類毎に発色部に含まれる光硬化性組成物の硬化に必要な光の波長が異なるため、制御刺激として、発色部の種類に応じた波長の異なる複数種の発色情報付与光を用いればよい。なお、発色部に含まれる光硬化性組成物の硬化に必要な光の波長を異なるものとするには、発色部の種類毎に異なる波長の光に感応する光重合開始剤を光硬化性組成物中に含有させることが好適である。 That is, in this case, since the wavelength of light necessary for curing the photocurable composition contained in the color developing portion differs for each type of color developing portion, a plurality of types having different wavelengths according to the type of color developing portion are used as control stimuli. Coloring information imparting light may be used. In order to make the wavelength of light necessary for curing the photocurable composition contained in the color developing part different, a photopolymerization initiator sensitive to light of a different wavelength is used for each type of color developing part. It is suitable for inclusion in the product.
例えば、イエロー、マゼンタ、および、シアンに発色可能な3種類の発色部がトナー中に含まれる場合、各々の種類の発色部に含まれる光硬化性組成物として、光の波長が405nm、532nmおよび657nmのいずれかに応答して硬化する材料を用いれば、これら3つの異なる波長の発色情報付与光(特定波長を有する光)を使い分けることによって、トナーを所望の色に発色させることができる。なお、発色情報付与光の波長としては、可視域の波長から選択することもできるが、紫外域の波長から選択してもよい。 For example, when the toner includes three types of color-developing parts capable of coloring yellow, magenta, and cyan, the photocurable composition contained in each type of color-forming part has a light wavelength of 405 nm, 532 nm, and If a material that cures in response to any of 657 nm is used, the toner can be colored to a desired color by properly using these three color-developing information-giving lights (lights having specific wavelengths). The wavelength of the coloring information imparting light can be selected from the visible wavelength, but may be selected from the ultraviolet wavelength.
本発明に用いるトナーは、従来の顔料等の着色剤を用いたトナーに用いられるのと同様な結着樹脂を主成分とする母材を含むものであってもよい。この場合、母材中に、前記2以上の発色部の各々が粒子状のカプセルとして分散していることが好ましい(以下、カプセル状のひとつの発色部を「感光・感熱カプセル」と称する場合がある)。また、母材中には、従来の顔料等の着色剤を用いたトナーと同様に離型剤や、種々の添加剤が含まれていてもよい。 The toner used in the present invention may include a base material mainly composed of a binder resin similar to that used in a toner using a colorant such as a conventional pigment. In this case, it is preferable that each of the two or more coloring portions is dispersed as a particulate capsule in the base material (hereinafter, one capsule-like coloring portion may be referred to as a “photosensitive / thermosensitive capsule”). is there). Further, in the base material, a release agent and various additives may be contained in the same manner as a toner using a colorant such as a conventional pigment.
感光・感熱カプセルは、マイクロカプセルや光硬化性組成物を含む芯部と、該芯部を被覆する外殻とを有し、この外殻は、後述するトナーの製造過程や、トナーの保管時において、感光・感熱カプセル内のマイクロカプセルや光硬化性組成物を感光・感熱カプセル外に漏れないように安定して保持できるものであれば特に限定されない。 The photosensitive / thermosensitive capsule has a core portion containing a microcapsule or a photocurable composition, and an outer shell covering the core portion, and this outer shell is used in the toner production process and toner storage described later. In the above, there is no particular limitation as long as the microcapsules and the photocurable composition in the photosensitive / thermosensitive capsule can be stably held so as not to leak out of the photosensitive / thermal capsule.
しかしながら、本発明においては、後述するトナーの製造過程において、第2成分が外殻を透過して感光・感熱カプセル外のマトリックスへ流出したり、他の色に発色可能な感光・感熱カプセル中の第2成分が外殻を透過して流入したりするのを防ぐために、非水溶性樹脂からなる結着樹脂や離型材等の非水溶性材料を主成分として含むものであることが好ましい。 However, in the present invention, in the toner production process described later, the second component passes through the outer shell and flows out to the matrix outside the photosensitive / thermosensitive capsule, or in the photosensitive / thermosensitive capsule capable of developing other colors. In order to prevent the second component from flowing through the outer shell, it is preferable that the second component contains a water-insoluble material such as a binder resin made of a water-insoluble resin or a release material as a main component.
次に、前記Fトナーに用いられるトナー構成材料や、各トナー構成材料を調整する際に用いる材料・方法等について以下により詳細に説明する。 Next, the toner constituent materials used for the F toner and the materials and methods used for adjusting the toner constituent materials will be described in more detail below.
この場合、トナーには、第1成分、第2成分、第1成分を含むマイクロカプセル、第2成分を含む光硬化性組成物が少なくとも用いられ、光硬化性組成物中には光重合開始剤が含まれることが特に好ましく、種々の助剤等が含まれていてもよい。また、マイクロカプセル内(芯部)には第1成分が固体状態で存在していてもよいが、溶媒と共に存在していてもよい。 In this case, at least a first component, a second component, a microcapsule containing the first component, and a photocurable composition containing the second component are used for the toner, and a photopolymerization initiator is contained in the photocurable composition. Is particularly preferable, and various auxiliary agents and the like may be included. Further, the first component may be present in a solid state in the microcapsule (core portion), but may be present together with a solvent.
なお、前記光非発色型トナーにおいては、第1成分として電子供与性無色染料又はジアゾニウム塩化合物等が用いられ、第2成分として光重合性基を有する電子受容性化合物又は光重合性基を有するカプラー化合物等が用いられる。また、前記光発色型トナーにおいては、第1成分としては、電子供与性無色染料が用いられ、第2成分としては電子受容性化合物(「電子受容性顕色剤」あるいは「顕色剤」と称す場合がある)が用いられ、光重合性化合物としてはエチレン性不飽和結合を有する重合可能な化合物が用いられる。 In the light non-color-forming toner, an electron-donating colorless dye or a diazonium salt compound is used as the first component, and an electron-accepting compound having a photopolymerizable group or a photopolymerizable group is used as the second component. A coupler compound or the like is used. In the photochromic toner, an electron-donating colorless dye is used as the first component, and an electron-accepting compound (“electron-accepting developer” or “developer”) is used as the second component. And a polymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond is used as the photopolymerizable compound.
以上に列挙した材料に加えて、更に、従来の着色剤を用いたトナーを構成する材料と同様の各種材料;結着樹脂、離型剤、内添剤、外添剤等を必要に応じて適宜利用することができる。以下、各材料等についてより詳細に説明する。 In addition to the above-listed materials, various materials similar to those constituting conventional toners using colorants; binder resins, mold release agents, internal additives, external additives, etc., as necessary It can be used as appropriate. Hereinafter, each material etc. are demonstrated in detail.
−第1成分および第2成分−
第1成分および第2成分の組合せとしては、下記(ア)〜(ツ)の組合せを好適に挙げることができる(下記例において、それぞれ前者が第1成分、後者が第2成分を表す。)。
-1st component and 2nd component-
As the combination of the first component and the second component, the following combinations (a) to (tu) can be preferably mentioned (in the following examples, the former represents the first component and the latter represents the second component, respectively). .
(ア)電子供与性無色染料と電子受容性化合物との組合せ。
(イ)ジアゾニウム塩化合物とカップリング成分(以下、適宜「カプラー化合物」と称する。)との組合せ。
(ウ)ベヘン酸銀、ステアリン酸銀等の有機酸金属塩と、プロトカテキン酸、スピロインダン、ハイドロキノン等の還元剤との組合せ。
(エ)ステアリン酸第二鉄、ミリスチン酸第二鉄等の長鎖脂肪酸鉄塩と、タンニン酸、没食子酸、サリチル酸アンモニウム等のフェノール類との組合せ。
(オ)酢酸、ステアリン酸、パルミチン酸等のニッケル、コバルト、鉛、銅、鉄、水銀、銀塩のような有機酸重金属塩と、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、硫化カリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属硫化物との組合せ、又は前記有機酸重金属塩と、s−ジフェニルカルバジド、ジフェニルカルバゾン等の有機キレート剤との組合せ。
(A) A combination of an electron-donating colorless dye and an electron-accepting compound.
(A) A combination of a diazonium salt compound and a coupling component (hereinafter appropriately referred to as “coupler compound”).
(C) A combination of an organic acid metal salt such as silver behenate or silver stearate and a reducing agent such as protocatechinic acid, spiroindane or hydroquinone.
(D) A combination of a long-chain fatty acid iron salt such as ferric stearate or ferric myristate and a phenol such as tannic acid, gallic acid or ammonium salicylate.
(E) Organic acid heavy metal salts such as nickel, cobalt, lead, copper, iron, mercury and silver salts such as acetic acid, stearic acid and palmitic acid, and alkali metals or alkaline earth such as calcium sulfide, strontium sulfide and potassium sulfide A combination of a metal sulfide or a combination of the organic acid heavy metal salt and an organic chelating agent such as s-diphenylcarbazide or diphenylcarbazone.
(カ)銀、鉛、水銀、ナトリウム等の硫酸塩等の重金属硫酸塩と、ナトリウムテトラチオネート、チオ硫酸ソーダ、チオ尿素等の硫黄化合物との組合せ。
(キ)ステアリン酸第二鉄等の脂肪族第二鉄塩と、3,4−ヒドロキシテトラフェニルメタン等の芳香族ポリヒドロキシ化合物との組合せ。
(ク)シュウ酸銀、シュウ酸水銀等の有機酸金属塩と、ポリヒドロキシアルコール、グリセリン、グリコール等の有機ポリヒドロキシ化合物との組合せ。
(ケ)ペラルゴン酸第二鉄、ラウリン酸第二鉄等の脂肪酸第二鉄塩と、チオセシルカルバミドやイソチオセシルカルバミド誘導体との組合せ。
(コ)カプロン酸鉛、ペラルゴン酸鉛、ベヘン酸鉛等の有機酸鉛塩と、エチレンチオ尿素、N−ドデシルチオ尿素等のチオ尿素誘導体との組合せ。
(F) A combination of a heavy metal sulfate such as a sulfate such as silver, lead, mercury or sodium and a sulfur compound such as sodium tetrathionate, sodium thiosulfate or thiourea.
(G) A combination of an aliphatic ferric salt such as ferric stearate and an aromatic polyhydroxy compound such as 3,4-hydroxytetraphenylmethane.
(H) A combination of an organic acid metal salt such as silver oxalate or mercury oxalate and an organic polyhydroxy compound such as polyhydroxy alcohol, glycerin or glycol.
(G) A combination of a ferric salt of a fatty acid such as ferric pelargonate or ferric laurate and a thiocesylcarbamide or isothiocecilcarbamide derivative.
(Co) A combination of a lead salt of an organic acid such as lead caproate, lead pelargonate or lead behenate and a thiourea derivative such as ethylenethiourea or N-dodecylthiourea.
(サ)ステアリン酸第二鉄、ステアリン酸銅等の高級脂肪族重金属塩とジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛との組合せ。
(シ)レゾルシンとニトロソ化合物との組合せのようなオキサジン染料を形成するもの。
(ス)ホルマザン化合物と還元剤および/又は金属塩との組合せ。
(セ)保護された色素(又はロイコ色素)プレカーサーと脱保護剤との組合せ。
(ソ)酸化型発色剤と酸化剤との組合せ。
(Sa) A combination of a higher aliphatic heavy metal salt such as ferric stearate or copper stearate and zinc dialkyldithiocarbamate.
(B) Those that form an oxazine dye such as a combination of resorcin and a nitroso compound.
(Su) A combination of a formazan compound and a reducing agent and / or a metal salt.
(C) A combination of a protected dye (or leuco dye) precursor and a deprotecting agent.
(So) A combination of an oxidizing color former and an oxidizing agent.
(タ)フタロニトリル類とジイミノイソインドリン類との組合せ。(フタロシアニンが生成する組合せ。)
(チ)イソシアナート類とジイミノイソインドリン類との組合せ(着色顔料が生成する組合せ)。
(ツ)顔料プレカーサーと酸または塩基との組合せ(顔料が形成する組合せ)。
(Ta) A combination of phthalonitriles and diiminoisoindolines. (A combination that produces phthalocyanine.)
(H) A combination of isocyanates and diiminoisoindolines (a combination that produces a colored pigment).
(Iv) A combination of a pigment precursor and an acid or a base (a combination formed by a pigment).
上記に列挙した第1成分としては、実質的に無色の電子供与性無色染料又はジアゾニウム塩化合物が好ましい。前記電子供与性無色染料としては、従来より公知のものを使用することができ、前記第2成分と反応して発色するものであれば全て使用することができる。 The first component listed above is preferably a substantially colorless electron-donating colorless dye or a diazonium salt compound. As the electron-donating colorless dye, conventionally known dyes can be used, and any dye that reacts with the second component and develops color can be used.
具体的には、フタリド系化合物、フルオラン系化合物、フェノチアジン系化合物、インドリルフタリド系化合物、ロイコオーラミン系化合物、ローダミンラクタム系化合物、トリフェニルメタン系化合物、トリアゼン系化合物、スピロピラン系化合物、ピリジン系、ピラジン系化合物、フルオレン系化合物等の各種化合物を挙げることができる。 Specifically, phthalide compounds, fluoran compounds, phenothiazine compounds, indolylphthalide compounds, leucooramine compounds, rhodamine lactam compounds, triphenylmethane compounds, triazene compounds, spiropyran compounds, pyridine Examples thereof include various compounds such as phosphines, pyrazine compounds, and fluorene compounds.
前記第2成分としては、前記光非発色型トナーの場合は同一分子内に光重合性基および第1成分と反応して発色する部位とを有する実質的に無色化合物であり、光重合性基を有する電子受容性化合物又は光重合性基を有するカプラー化合物等の第1成分と反応して発色し、かつ光に反応して重合し、硬化するという両機能を有するものであれば全て使用することができる。 In the case of the non-photochromic toner, the second component is a substantially colorless compound having a photopolymerizable group and a site that develops color by reacting with the first component in the same molecule. Any compound that has both functions of reacting with the first component such as an electron-accepting compound having a photopolymer or a coupler compound having a photopolymerizable group to develop a color and reacting with light to be cured and cured. be able to.
前記光重合性基を有する電子受容性化合物、即ち、同一分子中に電子受容性基と光重合性基とを有する化合物としては、光重合性基を有し、かつ第1成分の一つである電子供与性無色染料と反応して発色し、かつ光重合して硬化しうるものであれば全て使用することができる。 The electron-accepting compound having a photopolymerizable group, that is, a compound having an electron-accepting group and a photopolymerizable group in the same molecule has a photopolymerizable group and is one of the first components. Any colorant can be used as long as it reacts with an electron-donating colorless dye and develops color and can be cured by photopolymerization.
また、光発色型トナーの場合の第2成分である電子受容性顕色剤としては、フェノール誘導体、含硫フェノール誘導体、有機のカルボン酸誘導体(例えば、サリチル酸、ステアリン酸、レゾルシン酸等)、及びそれらの金属塩等、スルホン酸誘導体、尿素もしくはチオ尿素誘導体等、酸性白土、ベントナイト、ノボラック樹脂、金属処理ノボラック樹脂、金属錯体等が挙げられる。 The electron-accepting developer as the second component in the case of the photochromic toner includes phenol derivatives, sulfur-containing phenol derivatives, organic carboxylic acid derivatives (for example, salicylic acid, stearic acid, resorcinic acid, etc.), and Examples thereof include metal salts thereof, sulfonic acid derivatives, urea or thiourea derivatives, acidic clay, bentonite, novolac resins, metal-treated novolac resins, metal complexes, and the like.
さらに、光発色型トナーには、光重合性化合物としてエチレン性不飽和結合を有する重合可能な化合物が用いられ、これはアクリル酸及びその塩、アクリル酸エステル類、アクリルアミド類などの分子中に少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する重合性化合物である。 Further, in the photochromic toner, a polymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond is used as a photopolymerizable compound, and this is at least in a molecule such as acrylic acid and a salt thereof, an acrylic ester, and an acrylamide. It is a polymerizable compound having one ethylenically unsaturated double bond.
次に、前記光重合開始剤について説明する。前記光重合開始剤は、発色情報付与光を照射することによりラジカルを発生して光硬化性組成物内で重合反応を起こし、かつその反応を促進させることができる。この重合反応により光硬化性組成物が硬化する。 Next, the photopolymerization initiator will be described. The photopolymerization initiator can generate radicals by irradiating with color forming information imparting light to cause a polymerization reaction in the photocurable composition, and can accelerate the reaction. The photocurable composition is cured by this polymerization reaction.
前記光重合開始剤は、公知のものの中から適宜選択することができ、中でも、300〜1000nmに最大吸収波長を有する分光増感化合物と、該分光増感化合物と相互作用する化合物と、を含有するものであることが好ましい。
但し、前記分光増感化合物と相互作用する化合物が、その構造内に300〜1000nmに最大吸収波長を有する色素部とボレート部との両構造を併せ持つ化合物であれば、前記分光増感色素を用いなくてもよい。
The photopolymerization initiator can be appropriately selected from known ones, and includes, among others, a spectral sensitizing compound having a maximum absorption wavelength at 300 to 1000 nm and a compound that interacts with the spectral sensitizing compound. It is preferable that
However, if the compound that interacts with the spectral sensitizing compound is a compound having both a dye part and a borate part having a maximum absorption wavelength at 300 to 1000 nm in the structure, the spectral sensitizing dye is used. It does not have to be.
前記分光増感化合物と相互作用する化合物としては、前記第2成分中の光重合性基と光重合反応を開始しうる公知の化合物の中から、1種又は2種以上の化合物を適宜選択して使用することができる。 As the compound that interacts with the spectral sensitizing compound, one or more compounds are appropriately selected from known compounds capable of initiating a photopolymerization reaction with the photopolymerizable group in the second component. Can be used.
この化合物を前記の分光増感化合物と共存させることにより、その分光吸収波長領域の照射光に敏感に感応し、高効率にラジカルを発生させうることから、高感度化が図れ、かつ紫外〜赤外領域にある任意の光源を用いてラジカルの発生を制御することができる。 By making this compound coexist with the above-mentioned spectral sensitizing compound, it is sensitive to the irradiation light in the spectral absorption wavelength region and can generate radicals with high efficiency. Generation of radicals can be controlled using an arbitrary light source in the outer region.
前記「分光増感化合物と相互作用する化合物」としては、有機系ボレート塩化合物、ベンゾインエーテル類、トリハロゲン置換メチル基を有するS−トリアジン誘導体、有機過酸化物又はアジニウム塩化合物が好ましく、有機系ボレート塩化合物がより好ましい。この「分光増感化合物と相互作用する化合物」を前記分光増感化合物と併用して用いることにより、露光した露光部分に局所的に、かつ効果的にラジカルを発生させることができ、高感度化を達成することができる。 The “compound interacting with the spectral sensitizing compound” is preferably an organic borate salt compound, a benzoin ether, an S-triazine derivative having a trihalogen-substituted methyl group, an organic peroxide or an azinium salt compound. Borate salt compounds are more preferred. By using this “compound that interacts with the spectral sensitizing compound” in combination with the spectral sensitizing compound, radicals can be generated locally and effectively in the exposed exposed portion, thereby increasing the sensitivity. Can be achieved.
また、光硬化性組成物には重合反応を促進する目的で、さらに助剤として、酸素除去剤(oxygen scavenger)又は活性水素ドナーの連鎖移動剤等の還元剤や連鎖移動的に重合を促進するその他の化合物を添加することもできる。 In addition, the photo-curable composition further promotes the polymerization by a transfer agent such as an oxygen scavenger or a chain transfer agent of an active hydrogen donor as an auxiliary agent for the purpose of promoting the polymerization reaction. Other compounds can also be added.
前記酸素除去剤としては、ホスフィン、ホスホネート、ホスファイト、第1銀塩又は酸素により容易に酸化されるその他の化合物が挙げられる。具体的には、N−フエニルグリシン、トリメチルパルビツール酸、N,N−ジメチル−2,6−ジイソプロピルアニリン、N,N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリン酸が挙げられる。さらに、チオール類、チオケトン類、トリハロメチル化合物、ロフィンダイマー化合物、ヨードニウム塩類、スルホニウム塩類、アジニウム塩類、有機過酸化物、アジド類等も重合促進剤として有用である。 Examples of the oxygen scavenger include phosphine, phosphonate, phosphite, first silver salt, and other compounds that are easily oxidized by oxygen. Specific examples include N-phenylglycine, trimethyl parbituric acid, N, N-dimethyl-2,6-diisopropylaniline, and N, N, N-2,4,6-pentamethylanilic acid. Furthermore, thiols, thioketones, trihalomethyl compounds, lophine dimer compounds, iodonium salts, sulfonium salts, azinium salts, organic peroxides, azides and the like are also useful as polymerization accelerators.
Fトナーでは、電子供与性無色染料やジアゾニウム塩化合物のような第1成分をマイクロカプセルに内包して使用する。 In the F toner, a first component such as an electron-donating colorless dye or a diazonium salt compound is encapsulated in a microcapsule.
マイクロカプセル化する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、米国特許第2800457号、同28000458号に記載の親水性壁形成材料のコアセルベーションを利用した方法、米国特許第3287154号、英国特許第990443号、特公昭38−19574号公報、同42−446号公報、同42−771号公報等に記載の界面重合法、米国特許第3418250号、同3660304号に記載のポリマー析出による方法、米国特許第3796669号に記載のイソシアネートポリオール壁材料を用いる方法、米国特許第3914511号に記載のイソシアネート壁材料を用いる方法、米国特許第4001140号、同4087376号、同4089802号に記載の尿素−ホルムアルデヒド系、尿素ホルムアルデヒド−レゾルシノール系壁形成材料を用いる方法、米国特許第4025455号に記載のメラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ヒドロキシブロビルセルロース等の壁形成材料を用いる方法、特公昭36−9168号、特開昭51−9079号に記載のモノマーの重合によるin situ法、英国特許第952807号、同965074号に記載の電解分散冷却法、米国特許第3111407号、英国特許第930422号に記載のスプレードライング法、特公平7−73069号公報、特開平4−101885号公報、特開平9−263057号公報に記載の方法等が挙げられる。 A conventionally known method can be used as a microencapsulation method. For example, a method using coacervation of hydrophilic wall forming materials described in U.S. Pat. Nos. 2,800,547 and 2,800,458, U.S. Pat. No. 3,287,154, British Patent No. 990443, Japanese Patent Publication No. 38-19574, No. 42. No. -446, No. 42-771, etc., an interfacial polymerization method described in US Pat. Nos. 3,418,250 and 3,660,304, and an isocyanate polyol wall material described in US Pat. No. 3,796,669 are used. A method using an isocyanate wall material described in US Pat. No. 3,914,511, a method using a urea-formaldehyde system, a urea formaldehyde-resorcinol-based wall forming material described in US Pat. Nos. 4001140, 4087376, and 4089802, US 402 No. 455, a method using a wall forming material such as melamine-formaldehyde resin, hydroxybrovir cellulose, etc., Japanese Patent Publication No. 36-9168, Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-9079, in situ method by polymerization of monomers, British Patent No. 952807, No. 965074, electrolytic dispersion cooling method, U.S. Pat. No. 3,111,407, British patent No. 930422, spray drying method, JP-B-7-73069, JP-A-4-101858, Examples include the method described in Kaihei 9-263057.
使用しうるマイクロカプセル壁の材料は、油滴内部及び/又は油滴外部に添加される。前記マイクロカプセル壁の材料としては、例えば、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ポリスチレン、スチレンメタクリレート共重合体、スチレン−アクリレート共重合体等が挙げられる。中でも、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネートが好ましく、ポリウレタン、ポリウレアがより好ましい。前記高分子物質は、2種以上併用して用いることもできる。 The microcapsule wall material that can be used is added inside and / or outside the oil droplets. Examples of the material for the microcapsule wall include polyurethane, polyurea, polyamide, polyester, polycarbonate, urea-formaldehyde resin, melamine resin, polystyrene, styrene methacrylate copolymer, styrene-acrylate copolymer, and the like. Among these, polyurethane, polyurea, polyamide, polyester, and polycarbonate are preferable, and polyurethane and polyurea are more preferable. Two or more kinds of the polymer substances can be used in combination.
マイクロカプセルの体積平均粒径は0.1〜3.0μmの範囲内となるように調整することが好ましく、0.3〜1.0μmの範囲内となるように調整することが更に好ましい。 The volume average particle size of the microcapsules is preferably adjusted to be in the range of 0.1 to 3.0 μm, and more preferably adjusted to be in the range of 0.3 to 1.0 μm.
前記感光・感熱カプセルにはバインダーが含まれていてもよく、これは、1つの発色部を有するトナーにおいても同様である。 The photosensitive / thermosensitive capsule may contain a binder, and this is the same for a toner having one color developing portion.
バインダーとしては、前記光硬化性組成物の乳化分散に用いるバインダーと同様のもの、第1の反応性物質をカプセル化する際に用いる水溶性高分子のほか、ポリスチレン、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリメチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレートやそれらの共重合体等のアクリル樹脂、フェノール樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、エチルセルロース、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の溶剤可溶性高分子、或いは、これらの高分子ラテックスを用いることもできる。中でも、ゼラチン及びポリビニルアルコールが好ましい。また、バインダーとして後述する結着樹脂を用いてもよい。 Examples of the binder include those similar to the binder used for emulsifying and dispersing the photocurable composition, a water-soluble polymer used for encapsulating the first reactive substance, polystyrene, polyvinyl formal, polyvinyl butyral, poly Acrylic resins such as methyl acrylate, polybutyl acrylate, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate and copolymers thereof, solvent-soluble polymers such as phenol resin, styrene-butadiene resin, ethyl cellulose, epoxy resin, urethane resin, or these It is also possible to use a polymer latex. Of these, gelatin and polyvinyl alcohol are preferred. Moreover, you may use the binder resin mentioned later as a binder.
また、Fトナーには、従来のトナーに用いられている結着樹脂を用いることができる。結着樹脂は、例えば、母材中に感光・感熱カプセルが分散した構造を有するトナーでは、母材を構成する主成分や感光・感熱カプセルの外殻を構成する材料として利用することができるがこれに限定されるものではない。 For the F toner, a binder resin used in conventional toners can be used. For example, in a toner having a structure in which photosensitive / thermal capsules are dispersed in a base material, the binder resin can be used as a main component constituting the base material and a material constituting the outer shell of the photosensitive / thermal capsule. It is not limited to this.
結着樹脂としては特に限定されず、公知の結晶性や非晶性の樹脂材料を用いることができる。特に低温定着性を付与するには、シャープメルト性がある結晶性ポリエステル樹脂が有用である。また、無定形高分子(非晶質樹脂)としては、スチレンアクリル系樹脂、ポリエステル樹脂など公知の樹脂材料を用いることができるが、非結晶性ポリエステル樹脂が特に好ましい。 The binder resin is not particularly limited, and a known crystalline or amorphous resin material can be used. In particular, a crystalline polyester resin having sharp melt properties is useful for imparting low-temperature fixability. As the amorphous polymer (amorphous resin), a known resin material such as a styrene acrylic resin or a polyester resin can be used, but an amorphous polyester resin is particularly preferable.
その他、Fトナーは、上記に列挙した以外のその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、離型剤、無機微粒子、有機微粒子、帯電制御剤等の従来のトナーに用いられている公知の各種添加剤等が挙げられる In addition, the F toner may contain other components other than those listed above. Other components are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, various known additives used in conventional toners such as release agents, inorganic fine particles, organic fine particles, and charge control agents. Can be mentioned
次に、Fトナーの製造方法について簡単に説明する。
Fトナーは、凝集合一法等の公知の湿式製法を利用して作製されることが好ましい。特に、互いに反応した際に発色する第1成分および第2成分と、光硬化性組成物と、該光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルとを含み、前記第1成分が前記マイクロカプセルに含まれ、前記第2成分が前記光硬化性組成物中に含まれる構造を有するトナーの作製に湿式製法は好適である。
Next, a method for manufacturing F toner will be briefly described.
The F toner is preferably prepared using a known wet manufacturing method such as an aggregation coalescence method. In particular, a first component and a second component that develop color when they react with each other, a photocurable composition, and a microcapsule dispersed in the photocurable composition, wherein the first component is contained in the microcapsule. The wet manufacturing method is suitable for producing a toner having a structure in which the second component is contained in the photocurable composition.
なお、上記構造を有するトナーに用いられるマイクロカプセルは熱応答性マイクロカプセルであることが特に好ましいが、光等、その他の刺激に応答するマイクロカプセルであってもよい。 The microcapsule used for the toner having the above structure is particularly preferably a thermoresponsive microcapsule, but may be a microcapsule that responds to other stimuli such as light.
トナーの製造には、公知の湿式製法が利用できるが、湿式製法の中でも最高プロセス温度を低く抑えることができると共に、様々な構造を有するトナーの作製が容易であることから凝集合一法を利用することが特に好ましい。 For the production of toner, a known wet manufacturing method can be used. Among the wet manufacturing methods, the maximum process temperature can be kept low, and the toner having various structures can be easily produced. It is particularly preferable to do this.
また、従来の顔料や結着樹脂を主成分とするトナーと比べると、上記構造を有するトナーは、低分子成分を主成分として含む光硬化性組成物が多く含まれるため、トナーの造粒過程で得られる粒子の強度は不十分となりやすいが、凝集合一法では、高いせん断力を必要としないため、この点でも凝集合一法を利用することは好適である。 Compared to conventional toners mainly composed of pigments and binder resins, toners having the above structure contain more photocurable compositions containing low-molecular components as the main component. Although the strength of the particles obtained by the above method tends to be insufficient, the aggregation and coalescence method does not require a high shearing force, and it is preferable to use the aggregation and coalescence method in this respect as well.
一般的に、凝集合一法は、トナーを構成する各種材料の分散液を調製した後、2種類以上の分散液を混合した原料分散液中で凝集粒子を形成する凝集工程と、原料分散液に形成された凝集粒子を融合する融合工程とを含むものであり、必要に応じて凝集工程と融合工程との間に、凝集粒子の表面に被覆層を形成する成分を付着させて被覆層を形成する付着工程(被覆層形成工程)とが実施されるものである。 In general, the aggregation and coalescence method includes an aggregation step in which a dispersion of various materials constituting a toner is prepared, and then aggregated particles are formed in a raw material dispersion obtained by mixing two or more types of dispersions. And a coalescing step for fusing the agglomerated particles formed on the surface of the agglomerated particles to form a coating layer between the agglomeration step and the fusing step. The adhesion process (coating layer formation process) to form is implemented.
Fトナーの製造においても、原料として使用する各種分散液の種類や組み合わせは異なるものの、凝集工程、融合工程の他に、必要に応じて付着工程を適宜組み合わせることによりトナーを作製することができる。 Also in the production of the F toner, although the types and combinations of the various dispersions used as raw materials are different, the toner can be prepared by appropriately combining the adhering step in addition to the aggregation step and the fusion step.
例えば、樹脂中に感光・感熱カプセル分散構造を有するトナーの場合には、まず、(a1)第1成分を含むマイクロカプセルを分散させたマイクロカプセル分散液と、第2成分を含む光硬化性組成物を分散させた光硬化性組成物分散液とを含む原料分散液中にて第1の凝集粒子を形成する第1の凝集工程と、(b1)前記第1の凝集粒子が形成された原料分散液に、樹脂粒子を分散させた第1の樹脂粒子分散液を添加して、前記凝集粒子表面に前記樹脂粒子を付着させる付着工程と、(c1)前記樹脂粒子をその表面に付着させた凝集粒子を含む原料分散液を加熱して融合させ、第1の融合粒子(感光・感熱カプセル)を得る第1の融合工程とを経ることにより、互いに異なる色に発色可能な1種類以上の感光・感熱カプセル分散液を調製する。 For example, in the case of a toner having a photosensitive / thermosensitive capsule dispersion structure in a resin, first, (a1) a microcapsule dispersion in which microcapsules containing a first component are dispersed and a photocurable composition containing a second component A first aggregating step for forming first agglomerated particles in a raw material dispersion containing a photocurable composition dispersion in which a product is dispersed; and (b1) a raw material on which the first agglomerated particles are formed. An adhesion step of adding a first resin particle dispersion in which resin particles are dispersed to the dispersion and attaching the resin particles to the surface of the aggregated particles; and (c1) attaching the resin particles to the surface. One or more types of photosensitive materials that can develop colors different from each other through a first fusion step in which a raw material dispersion containing aggregated particles is heated and fused to obtain first fused particles (photosensitive / heat-sensitive capsules).・ Prepare heat-sensitive capsule dispersion .
続いて、(d1)前記1種類以上の感光・感熱カプセル分散液と、樹脂粒子を分散させた第2の樹脂粒子分散液とを混合した混合溶液中にて、第2の凝集粒子を形成する第2の凝集工程と、(e1)前記第2の凝集粒子を含む混合溶液を加熱して、第2の融合粒子を得る第2の融合工程とを経ることにより、感光・感熱カプセル分散構造を有するトナーを得ることができる。 Subsequently, (d1) second aggregated particles are formed in a mixed solution obtained by mixing the one or more types of photosensitive / thermosensitive capsule dispersion and the second resin particle dispersion in which the resin particles are dispersed. By passing through a second aggregating step and (e1) a second fusing step of heating the mixed solution containing the second agglomerated particles to obtain second fused particles, a photosensitive / thermosensitive capsule dispersion structure is obtained. A toner having the same can be obtained.
なお、第2の凝集工程で用いる感光・感熱カプセル分散液の種類は2種類以上が好ましい。また、(a1)〜(c1)工程を経て得られた感光・感熱カプセルをそのままトナー(すなわち1つの発色部のみを含むトナー)として利用してもよい。 Two or more kinds of photosensitive / thermosensitive capsule dispersions are preferably used in the second aggregation step. Further, the photosensitive / heat-sensitive capsules obtained through the steps (a1) to (c1) may be used as they are as toner (that is, toner including only one color developing portion).
また、1つの発色部のみを含むトナーを作製する場合、上述した付着工程の代わりに、前記第1の凝集粒子が形成された原料分散液に、離型剤を分散させた離型剤分散液を添加して、凝集粒子表面に離型剤を付着させる第1の付着工程と、第1の付着工程を経た後の原料分散液に、樹脂粒子を分散させた第1の樹脂粒子分散液を添加して、この離型剤を表面に付着させた凝集粒子表面に樹脂粒子を付着させる第2の付着工程とを実施してもよい。 In the case of producing a toner including only one color developing portion, a release agent dispersion liquid in which a release agent is dispersed in the raw material dispersion liquid in which the first aggregated particles are formed instead of the above-described adhesion step. And adding a first resin particle dispersion liquid in which resin particles are dispersed in a raw material dispersion liquid after passing through the first adhesion process. A second adhesion step of adding resin particles to the surface of the aggregated particles to which the release agent has been added may be carried out.
本発明に用いることが可能なFトナーの体積平均粒径は、特に限定されず、トナーの構造や、トナー中に含まれる発色部の種類・数に応じて適宜調整することができる。
しかしながら、トナー中に含まれる互いに異なる色に発色可能な発色部の種類が2〜4種類前後(例えば、トナーがイエロー、シアン、マゼンタの各々に発色可能な3種類の発色部を含むような場合)であれば、各々のトナー構造に応じた体積平均粒径は以下の範囲内であることが好ましい。
The volume average particle size of the F toner that can be used in the present invention is not particularly limited, and can be appropriately adjusted according to the structure of the toner and the type and number of color developing portions contained in the toner.
However, there are about 2 to 4 types of coloring portions that can be developed in different colors contained in the toner (for example, when the toner includes three types of coloring portions that can develop colors of yellow, cyan, and magenta) ), The volume average particle diameter corresponding to each toner structure is preferably within the following range.
すなわち、例えばトナーの構造が樹脂中に感光・感熱カプセル分散構造の場合には、トナーの体積平均粒径は5〜40μmの範囲内が好ましく、10〜20μmの範囲内がより好ましい。また、このような粒径を有する感光・感熱カプセル分散構造型のトナー中に含まれる感光・感熱カプセルの体積平均粒径は1〜5μmの範囲内であることが好ましく、1〜3μmの範囲内であることが好ましい。 That is, for example, when the toner structure is a photosensitive / thermosensitive capsule dispersion structure in a resin, the volume average particle diameter of the toner is preferably in the range of 5 to 40 μm, and more preferably in the range of 10 to 20 μm. The volume average particle size of the photosensitive / thermosensitive capsule contained in the photosensitive / thermosensitive capsule dispersed structure toner having such a particle size is preferably in the range of 1 to 5 μm, preferably in the range of 1 to 3 μm. It is preferable that
前記感光・感熱カプセルの体積平均粒径は、そのままトナーにおける発色部の大きさとなる。このため、該体積平均粒径が5μm未満では、トナー中に含まれる発色成分量が少なくなるため色再現性が悪化したり、画像濃度が低下してしまう場合がある。また、体積平均粒径が40μmを超えると、画像表面の凹凸が大きくなり、画像表面の光沢ムラが発生してしまう場合がある。 The volume average particle diameter of the photosensitive / heat-sensitive capsule is directly the size of the color development portion in the toner. For this reason, when the volume average particle diameter is less than 5 μm, the amount of color developing components contained in the toner decreases, so that color reproducibility may deteriorate and image density may decrease. On the other hand, if the volume average particle size exceeds 40 μm, unevenness on the image surface becomes large, and gloss unevenness on the image surface may occur.
なお、その内部に複数の感光・感熱カプセルを分散させた感光・感熱カプセル分散構造型のトナーは、従来の着色剤を用いた小径トナー(体積平均粒径5〜10μm程度)と比べると粒径が大きくなる傾向にあるものの、画像の解像度は、トナーの粒径ではなく感光・感熱カプセルの粒径により決定されるため、より高精細な画像を得ることができる。加えて、粉体流動性にも優れるため、外添剤の量が少なくても十分な流動性が確保できると共に、現像性やクリーニング性も向上させることができる。 In addition, the photosensitive / thermosensitive capsule dispersion type toner in which a plurality of photosensitive / thermosensitive capsules are dispersed therein has a particle diameter as compared with a small-diameter toner (volume average particle diameter of about 5 to 10 μm) using a conventional colorant. However, since the resolution of the image is determined not by the particle size of the toner but by the particle size of the photosensitive / heat-sensitive capsule, a higher-definition image can be obtained. In addition, since the powder fluidity is also excellent, sufficient fluidity can be ensured even if the amount of the external additive is small, and the developability and cleaning properties can be improved.
一方、1つの発色部のみを有するトナーの場合には、上述した場合と比べると小径化がより容易であり、その体積平均粒径は3〜8μmの範囲内が好ましく、4〜7μmの範囲内が好ましい。体積平均粒径が3μm未満の場合には粒径が小さすぎるために粉体流動性が十分に得られなくなったり、十分な耐久性が得られない場合がある。また、体積平均粒径が8μmを超えると、高精細な画像が得られなくなる場合がある。 On the other hand, in the case of a toner having only one color developing portion, it is easier to reduce the diameter as compared with the case described above, and the volume average particle diameter is preferably in the range of 3 to 8 μm, and in the range of 4 to 7 μm. Is preferred. When the volume average particle size is less than 3 μm, the particle size is too small, so that sufficient powder fluidity may not be obtained or sufficient durability may not be obtained. If the volume average particle size exceeds 8 μm, a high-definition image may not be obtained.
本発明には、以上説明したFトナーをはじめ、光照射により(あるいは光が照射されないことにより)発色または非発色の状態を維持するように制御されるトナーであれば、用いる構成材料、トナーの構造、発色機構等によらず用いることができる。 In the present invention, in addition to the F toner described above, any toner can be used as long as it is controlled so as to maintain a colored or non-colored state by light irradiation (or by no light irradiation). It can be used regardless of the structure, coloring mechanism, etc.
また、体積平均粒度分布指標GSDvが1.30以下であり、且つ、体積平均粒度分布指標GSDvと数平均粒度分布指標GSDpとの比(GSDv/GSDp)が、0.95以上であることが好ましい。 The volume average particle size distribution index GSDv is preferably 1.30 or less, and the ratio (GSDv / GSDp) of the volume average particle size distribution index GSDv and the number average particle size distribution index GSDp is preferably 0.95 or more. .
更に好ましくは、体積平均粒度分布指標GSDvが1.25以下であり、且つ、体積平均粒度分布指標GSDvと数平均粒度分布指標GSDpとの比(GSDv/GSDp)が、0.97以上であることが更に好ましい。 More preferably, the volume average particle size distribution index GSDv is 1.25 or less, and the ratio (GSDv / GSDp) of the volume average particle size distribution index GSDv and the number average particle size distribution index GSDp is 0.97 or more. Is more preferable.
体積分布指標GSDvが1.30を超えた場合には、画像の解像性が低下する場合があり、また、体積平均粒度分布指標GSDvと数平均粒度分布指標GSDpの比(GSDv/GSDp)が0.95未満の場合、トナーの帯電性低下やトナーの飛散、カブリ等が発生し画像欠陥を招く場合がある。 When the volume distribution index GSDv exceeds 1.30, the resolution of the image may decrease, and the ratio of the volume average particle size distribution index GSDv to the number average particle size distribution index GSDp (GSDv / GSDp) is If it is less than 0.95, the toner chargeability may be reduced, the toner may be scattered, fogging, etc. may occur, leading to image defects.
なお、本発明において、トナーの体積平均粒径や、上記した体積平均粒度分布指標GSDv、及び数平均粒度分布指標GSDpの値は、次のようにして測定し算出した。 In the present invention, the volume average particle diameter of the toner and the values of the volume average particle size distribution index GSDv and the number average particle size distribution index GSDp are measured and calculated as follows.
まず、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)等の測定器を用いて測定されたトナーの粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、個々のトナー粒子の体積および数について小径側から累積分布を描き、累積16%となる粒径を、体積平均粒子径D16v、および、数平均粒子径D16pと定義し、累積50%となる粒径を、体積平均粒子径D50v、および、数平均粒子径D50pと定義する。同様に、累積84%となる粒径を、体積平均粒子径D84v、および、数平均粒子径D84pと定義する。この際、体積平均粒度分布指標(GSDv)は、(D84v/D16v)1/2として定義され、数平均粒度指標(GSDp)は、(D84p/D16p)1/2として定義されるこれらの関係式を用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)および数平均粒度指標(GSDp)を算出できる。 First, with respect to the divided particle size range (channel) of the toner particle size distribution measured using a measuring device such as Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman-Coulter), the smaller diameter side of the volume and number of individual toner particles A cumulative distribution is drawn from the particle size, and the particle size that is 16% cumulative is defined as the volume average particle size D16v and the number average particle size D16p. The particle size that is 50% cumulative is the volume average particle size D50v and the number The average particle size is defined as D50p. Similarly, particle diameters that are 84% cumulative are defined as volume average particle diameter D84v and number average particle diameter D84p. In this case, the volume average particle size distribution index (GSDv) is defined as (D84v / D16v) 1/2 and the number average particle size index (GSDp) is defined as (D84p / D16p) 1/2. Can be used to calculate the volume average particle size distribution index (GSDv) and the number average particle size index (GSDp).
また、前記マイクロカプセルや感光・感熱カプセルの体積平均粒径は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置(LA−700、堀場製作所製)を用いて測定することができる。 The volume average particle size of the microcapsules or the photosensitive / thermosensitive capsules can be measured using, for example, a laser diffraction particle size distribution measuring device (LA-700, manufactured by Horiba, Ltd.).
また、本発明のトナーは、下式(1)で表される形状係数SF1が、110〜130の範囲内であることが好ましい。 The toner of the present invention preferably has a shape factor SF1 represented by the following formula (1) in the range of 110 to 130.
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(1)
〔但し、上記式(1)において、MLはトナーの最大長(μm)を表し、Aはトナーの投影面積(μm2)を表す。〕
SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100 (1)
[In the above formula (1), ML represents the maximum length (μm) of toner, and A represents the projected area (μm 2 ) of toner. ]
形状係数SF1が110未満の場合には、画像形成の際に転写工程で、像担持体表面にトナーが残留しやすくなるため、この残留トナーの除去が必要となるが、残留トナーをブレード等によりクリーニングする際のクリーニング性を損ないやすく、結果として画像欠陥を生じる場合がある。 When the shape factor SF1 is less than 110, the toner tends to remain on the surface of the image carrier in the transfer process during image formation. Therefore, it is necessary to remove the residual toner. The cleaning property at the time of cleaning tends to be impaired, and as a result, an image defect may occur.
一方、形状係数SF1が130を超える場合には、トナーを現像剤として使用する場合に、現像器内でのキャリアとの衝突によりトナーが破壊される場合がある。この際、結果として微粉が増加したり、これによってトナー表面に露出した離型剤成分により像担持体表面等が汚染され帯電特性を損なうことがあるばかりでなく、微粉に起因するかぶりの発生等の問題を起こすことがある。 On the other hand, when the shape factor SF1 exceeds 130, when the toner is used as a developer, the toner may be destroyed due to collision with a carrier in the developing device. At this time, as a result, the fine powder increases or the release agent component exposed on the toner surface may contaminate the image carrier surface and the like to impair the charging characteristics, and the occurrence of fog caused by the fine powder, etc. May cause problems.
形状係数SF1はルーゼックス画像解析装置(株式会社ニレコ製、FT)を用いて以下のように測定した。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個以上のトナーについて最大長(ML)と投影面積(A)を測定し、個々のトナーについて、(ML2/A)×(π/4)×100を算出し、これを平均した値を形状係数SF1として求めた。 The shape factor SF1 was measured as follows using a Luzex image analyzer (manufactured by Nireco Corporation, FT). First, an optical microscope image of the toner dispersed on the slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, and the maximum length (ML) and projected area (A) of 50 or more toners are measured. (ML 2 / A) × (π / 4) × 100 was calculated, and a value obtained by averaging the values was determined as the shape factor SF1.
<現像剤>
本発明に用いられるトナーは、そのまま一成分現像剤として用いてもよいが、本発明では、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤におけるトナーとして使用することが好ましい。
<Developer>
The toner used in the present invention may be used as it is as a one-component developer, but in the present invention, it is preferably used as a toner in a two-component developer comprising a carrier and a toner.
ここで、1種類の現像剤でカラー画像が形成できるという点からは、現像剤は、(1)前記光硬化性組成物と、該光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルとを含む発色部を2種類以上有するトナーを1種類有し、且つ、前記トナー中に含まれる2種類以上の発色部が互いに異なる色に発色可能であるタイプの現像剤、あるいは、(2)前記光硬化性組成物と、該光硬化性組成物中に分散するマイクロカプセルとを含む発色部を1つ有するトナーを2種類以上混合した状態で有し、且つ、前記2種類以上のトナーの発色部が互いに異なる色に発色可能であるタイプの現像剤であることが好ましい。 Here, from the viewpoint that a color image can be formed with one type of developer, the developer is (1) a color development including the photocurable composition and microcapsules dispersed in the photocurable composition. One type of toner having two or more types of parts, and two or more types of coloring parts contained in the toner can develop colors different from each other, or (2) the photo-curing property Two or more kinds of toners having one coloring part including a composition and microcapsules dispersed in the photocurable composition, and the coloring parts of the two or more kinds of toners are mixed with each other. It is preferable that the developer be of a type that can develop different colors.
例えば、前者のタイプの現像剤では、トナー中に3種類の発色部が含まれ、且つ、3種類の発色部が、イエロー色に発色可能なイエロー発色部、マゼンタ色に発色可能なマゼンタ発色部及びシアン色に発色可能なシアン発色部からなることが好ましく、後者のタイプの現像剤では、発色部がイエロー色に発色可能なイエロー発色性トナーと、発色部がマゼンタ色に発色可能なマゼンタ発色性トナーと、発色部がシアン色に発色可能なシアン発色性トナーとが混合した状態で現像剤中に含まれることが好ましい。 For example, in the former type of developer, the toner includes three types of color developing portions, and the three types of color developing portions include a yellow color developing portion capable of developing a yellow color and a magenta color forming portion capable of developing a magenta color. In the latter type of developer, a yellow color developing toner that can develop a yellow color, and a magenta color that can develop a magenta color. The toner is preferably contained in the developer in a state where the color developing portion and the cyan color developing toner capable of developing a cyan color are mixed.
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、芯材表面に樹脂を被覆してなることが好ましい。キャリアの芯材としては、上記条件を満たしていれば特に規定されないが、例えば、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属、これらとマンガン、クロム、希土類等との合金、及びフェライト、マグネタイト等の磁性酸化物等が挙げられるが、芯材表面性、芯材抵抗の観点から、好ましくはフェライト、特にマンガン、リチウム、ストロンチウム、マグネシウム等との合金が挙げられる。また、芯材表面を被覆する樹脂としては、マトリックス樹脂として使用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る。 The carrier that can be used for the two-component developer is preferably formed by coating the surface of the core material with a resin. The core material of the carrier is not particularly defined as long as the above conditions are satisfied, for example, magnetic metals such as iron, steel, nickel, cobalt, alloys of these with manganese, chromium, rare earth, ferrite, magnetite, etc. From the viewpoint of the surface property of the core material and the resistance of the core material, ferrite, particularly an alloy with manganese, lithium, strontium, magnesium or the like is preferable. Further, the resin covering the surface of the core material is not particularly limited as long as it can be used as a matrix resin, and can be appropriately selected according to the purpose.
上記二成分現像剤における、本発明のトナーと上記キャリアとの混合比(質量比)としては、トナー:キャリア=1:100〜30:100程度の範囲が好ましく、3:100〜20:100程度の範囲がより好ましい。 The mixing ratio (mass ratio) of the toner of the present invention and the carrier in the two-component developer is preferably in the range of toner: carrier = 1: 100 to 30: 100, and about 3: 100 to 20: 100. The range of is more preferable.
(トナー)
以下のようにして、結着樹脂中に発光部(感光・感熱カプセル)が分散した前記光非発色型のFトナーを得た。
(toner)
In the following manner, the light non-color-forming F toner in which the light emitting portion (photosensitive / heat-sensitive capsule) was dispersed in the binder resin was obtained.
−マイクロカプセル分散液(1)の調製−
酢酸エチル16.9質量部に、イエローに発色可能な電子供与性無色染料(1)8.9部を溶解し、さらに、カプセル壁材(商品名:タケネートD−110N,武田薬品工業(株)製)20質量部とカプセル壁材(商品名:ミリオネートMR200,日本ポリウレタン工業(株)製)2質量部とを添加した。
得られた溶液を、8質量%フタル化ゼラチン42質量部と、水14質量部と、10質量%ドデシルベンゼンルスルホン酸ナトリウム溶液1.4質量部との混合液中に添加した後、温度20℃で乳化分散し、乳化液を得た。次いで、得られた乳化液に2.9%テトラエチレンペンタミン水溶液72質量部とを加え、攪拌しながら60℃に加温し、2時間経過後、電子供与性無色染料(1)を芯部に含む、平均粒径0.5μmのマイクロカプセル分散液(1)を得た。
なお、このマイクロカプセル分散液(1)に含まれるマイクロカプセルの外殻を構成する材料(上記とほぼ同様の条件でタケネートD−110NおよびミリオネートMR200を反応させて得られた材料)のガラス転移温度は100℃であった。
-Preparation of microcapsule dispersion (1)-
In 16.9 parts by mass of ethyl acetate, 8.9 parts of an electron-donating colorless dye (1) capable of developing a yellow color is dissolved, and capsule wall material (trade name: Takenate D-110N, Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) 20 parts by mass and 2 parts by mass of capsule wall material (trade name: Millionate MR200, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) were added.
The resulting solution was added to a mixed solution of 42 parts by mass of 8% by mass phthalated gelatin, 14 parts by mass of water, and 1.4 parts by mass of a 10% by mass sodium dodecylbenzene sulfonate solution. Emulsified and dispersed at 0 ° C. to obtain an emulsion. Next, 72 parts by mass of a 2.9% tetraethylenepentamine aqueous solution was added to the obtained emulsion and heated to 60 ° C. with stirring. After 2 hours, the electron-donating colorless dye (1) was added to the core. To obtain a microcapsule dispersion (1) having an average particle size of 0.5 μm.
The glass transition temperature of the material constituting the outer shell of the microcapsule contained in this microcapsule dispersion (1) (the material obtained by reacting Takenate D-110N and Millionate MR200 under the same conditions as above). Was 100 ° C.
−マイクロカプセル分散液(2)の調製−
電子供与性無色染料(1)を電子供与性無色染料(2)に変更した以外は、マイクロカプセル分散液(1)を調製する場合と同様にしてマイクロカプセル分散液(2)を得た。この分散液中のマイクロカプセルの平均粒径は0.5μmであった。
-Preparation of microcapsule dispersion (2)-
A microcapsule dispersion (2) was obtained in the same manner as in the preparation of the microcapsule dispersion (1) except that the electron-donating colorless dye (1) was changed to the electron-donating colorless dye (2). The average particle size of the microcapsules in this dispersion was 0.5 μm.
−マイクロカプセル分散液(3)の調製−
電子供与性無色染料(1)を電子供与性無色染料(3)に変更した以外は、マイクロカプセル分散液(1)を調製する場合と同様にしてマイクロカプセル分散液(3)を得た。この分散液中のマイクロカプセルの平均粒径は0.5μmであった。
なお、マイクロカプセル分散液の調製に用いた電子供与性無色染料(1)〜(3)の化学構造式を以下に示す。
-Preparation of microcapsule dispersion (3)-
A microcapsule dispersion (3) was obtained in the same manner as in the preparation of the microcapsule dispersion (1) except that the electron-donating colorless dye (1) was changed to the electron-donating colorless dye (3). The average particle size of the microcapsules in this dispersion was 0.5 μm.
The chemical structural formulas of the electron donating colorless dyes (1) to (3) used for the preparation of the microcapsule dispersion are shown below.
−光硬化性組成物分散液(1)の調製−
重合性基を有する電子受容性化合物(1)および(2)の混合物100.0質量部(混合比率50:50)と熱重合禁止剤(ALI)0.1質量部とを酢酸イソプロピル(水への溶解度約4.3%)125.0質量部中で42℃にて溶解し混合溶液Iとした。
この混合溶液I中に、ヘキサアリールビイミダゾール(1)〔2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’テトラフェニルー1,2’−ビイミダゾール〕18.0質量部と、ノニオン性有機色素0.5質量部と、有機ホウ素化合物6.0質量部とを添加し42℃にて溶解し、混合溶液IIとした。
上記混合溶液IIを、8質量%ゼラチン水溶液300.1質量部と、10質量%界面活性剤(1)水溶液17.4質量部との混合溶液中に添加し、ホモジナイザー(日本精機(株)製)を用いて回転数10000回転で5分間乳化し、その後、40℃で3時間脱溶媒処理を行った後、固形分が30質量%の光硬化性組成物分散液(1)を得た。
なお、光硬化性組成物分散液(1)の調製に用いた重合性基を有する電子受容性化合物(1)、重合性基を有する電子受容性化合物(2)、熱重合禁止剤(ALI)、ヘキサアリールビイミダゾール(1)、界面活性剤(1)、ノニオン性有機色素、および、有機ホウ素化合物の構造式を以下に示す。
—Preparation of Photocurable Composition Dispersion (1) —
100.0 parts by mass (mixing ratio 50:50) of a mixture of electron-accepting compounds (1) and (2) having a polymerizable group and 0.1 part by mass of a thermal polymerization inhibitor (ALI) were added to isopropyl acetate (to water). (Solubility of about 4.3%) was dissolved in 125.0 parts by mass at 42 ° C. to obtain a mixed solution I.
In this mixed solution I, hexaarylbiimidazole (1) [2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′tetraphenyl-1,2′-biimidazole] 18.0 Part by mass, 0.5 part by mass of a nonionic organic dye, and 6.0 parts by mass of an organic boron compound were added and dissolved at 42 ° C. to obtain a mixed solution II.
The above mixed solution II was added to a mixed solution of 300.1 parts by mass of an 8% by mass gelatin aqueous solution and 17.4 parts by mass of a 10% by mass surfactant (1) aqueous solution, and a homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.). ) For 5 minutes at a rotational speed of 10,000, followed by desolvation treatment at 40 ° C. for 3 hours to obtain a photocurable composition dispersion (1) having a solid content of 30% by mass.
In addition, the electron-accepting compound (1) which has a polymeric group used for preparation of a photocurable composition dispersion liquid (1), the electron-accepting compound (2) which has a polymeric group, and thermal polymerization inhibitor (ALI) Structural formulas of hexaarylbiimidazole (1), surfactant (1), nonionic organic dye, and organoboron compound are shown below.
−光硬化性組成物分散液(2)の調製−
下記有機ボレート化合物(I)0.6質量部と、下記に示した分光増感色素系ボレート化合物(I)0.1質量部と、高感度化を目的とした下記助剤(1)0.1質量部と、酢酸イソプロピル(水への溶解度約4.3%)3質量部と、の混合溶液中に、重合性基を有する下記電子受容性化合物(3)5質量部を添加した。
-Preparation of photocurable composition dispersion (2)-
0.6 parts by mass of the following organic borate compound (I), 0.1 part by mass of the spectral sensitizing dye-based borate compound (I) shown below, and the following auxiliary agent (1) for the purpose of increasing sensitivity: 5 parts by mass of the following electron-accepting compound (3) having a polymerizable group was added to a mixed solution of 1 part by mass and 3 parts by mass of isopropyl acetate (solubility of about 4.3% in water).
得られた溶液を、13質量%ゼラチン水溶液13質量部と、下記2質量%界面活性剤(2)水溶液0.8質量部と、下記2質量%界面活性剤(3)水溶液0.8質量部と、の混合溶液中に添加し、ホモジナイザー(日本精機(株)製)を用いて回転数10000回転で5分間乳化し、光硬化性組成物分散液(2)を得た。
なお、光硬化性組成物分散液(2)の調製に用いた重合性基を有する電子受容性化合物(3)、助剤(1)、界面活性剤(2)及び界面活性剤(3)の構造式を以下に示す。
The obtained solution was mixed with 13 parts by weight of a 13% by weight aqueous gelatin solution, 0.8 part by weight of the following 2% by weight surfactant (2) aqueous solution, and 0.8 part by weight of the following 2% by weight surfactant (3) aqueous solution. And emulsified with a homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) for 5 minutes at a rotational speed of 10,000 rotations to obtain a photocurable composition dispersion (2).
In addition, the electron-accepting compound (3), auxiliary agent (1), surfactant (2) and surfactant (3) having a polymerizable group used for the preparation of the photocurable composition dispersion (2). The structural formula is shown below.
−光硬化性組成物分散液(3)の調製−
分光増感色素系ボレート化合物(I)に代えて、前記に示した分光増感色素系ボレート化合物(II)0.1質量部を用いた以外は、光硬化性組成物分散液(2)を調製する場合と同様にして光硬化性組成物分散液(3)を得た。
-Preparation of photocurable composition dispersion (3)-
In place of the spectral sensitizing dye-based borate compound (I), the photocurable composition dispersion liquid (2) was used except that 0.1 part by mass of the spectral sensitizing dye-based borate compound (II) shown above was used. A photocurable composition dispersion (3) was obtained in the same manner as in the preparation.
−樹脂粒子分散液の調製−
・スチレン:460質量部
・nブチルアクリレート:140質量部
・アクリル酸:12質量部
・ドデカンチオール:9質量部
以上の成分を混合溶解して溶液を調製した。続いて、アニオン性界面活性剤(ローディア社製、ダウファックス)12質量部をイオン交換水250質量部に溶解したものに、前記溶液を加えてフラスコ中で分散し乳化した乳化液(単量体乳化液A)を調製した。
また、アニオン性界面活性剤(ローディア社製、ダウファックス)1部を555質量部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、窒素を注入しながら、ゆっくりと攪拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウオーターバスで加熱し、保持した。
-Preparation of resin particle dispersion-
Styrene: 460 parts by mass nbutyl acrylate: 140 parts by mass Acrylic acid: 12 parts by mass Dodecanethiol: 9 parts by mass The above components were mixed and dissolved to prepare a solution. Subsequently, an emulsion (monomer) in which 12 parts by weight of an anionic surfactant (manufactured by Rhodia, Dowfax) was dissolved in 250 parts by weight of ion-exchanged water, and the above solution was added and dispersed and emulsified in a flask. Emulsion A) was prepared.
In addition, 1 part of an anionic surfactant (Dowfax, manufactured by Rhodia Co., Ltd.) was dissolved in 555 parts by mass of ion-exchanged water and charged into a polymerization flask. The polymerization flask was sealed, a reflux tube was installed, and the polymerization flask was heated to 75 ° C. with a water bath while being slowly stirred while injecting nitrogen.
次に、過硫酸アンモニウム9部をイオン交換水43質量部に溶解した溶液を、重合用フラスコ中に定量ポンプを介して、20分かけて滴下した後、単量体乳化液Aをやはり定量ポンプを介して200分かけて滴下した。
その後、ゆっくりと攪拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して重合を終了した。
これにより粒子のメジアン径が210nm、ガラス転移点が51.5℃、重量平均分子量が31000、固形分量が42質量%の樹脂粒子分散液を得た。
Next, a solution obtained by dissolving 9 parts of ammonium persulfate in 43 parts by mass of ion-exchanged water was added dropwise to the polymerization flask through a metering pump over 20 minutes, and then the monomer emulsion A was also added to the metering pump. Over 200 minutes.
Thereafter, the polymerization flask was kept at 75 ° C. for 3 hours while stirring slowly, to complete the polymerization.
As a result, a resin particle dispersion having a median particle diameter of 210 nm, a glass transition point of 51.5 ° C., a weight average molecular weight of 31,000, and a solid content of 42% by mass was obtained.
−感光・感熱カプセル分散液(1)の調製−
・マイクロカプセル分散液(1):150質量部
・光硬化性組成物分散液(1):300質量部
・ポリ塩化アルミニウム:0.20質量部
・イオン交換水:300質量部
以上の成分を混合した原料溶液に硝酸を加えてpHを3.5に調整し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に混合・分散した後、フラスコに移し加熱用オイルバスでスリーワンモーターで攪拌しながら40℃まで加熱し、40℃で60分間保持した後、さらに樹脂粒子分散液を300質量部追加して60℃にて2時間緩やかに攪拌した。これにより感光・感熱カプセル分散液(1)を得た。
なお、この分散液中に分散する感光・感熱カプセルの体積平均粒径は3.53μmであった。また、この分散液の調製時に、分散液の自発的な発色は確認されなかった。
-Preparation of photosensitive / thermosensitive capsule dispersion (1)-
-Microcapsule dispersion (1): 150 parts by mass-Photocurable composition dispersion (1): 300 parts by mass-Polyaluminum chloride: 0.20 parts by mass-Ion exchange water: 300 parts by mass The above ingredients are mixed. Nitric acid is added to the prepared raw material solution to adjust the pH to 3.5, and after thoroughly mixing and dispersing with a homogenizer (IQA, Ultra Tarrax T50), it is transferred to a flask and stirred with a three-one motor in a heating oil bath. While heating to 40 ° C. and holding at 40 ° C. for 60 minutes, 300 parts by mass of the resin particle dispersion was further added and gently stirred at 60 ° C. for 2 hours. Thus, a photosensitive / thermosensitive capsule dispersion (1) was obtained.
The volume average particle size of the photosensitive / thermosensitive capsules dispersed in this dispersion was 3.53 μm. Further, spontaneous color development of the dispersion was not confirmed during the preparation of the dispersion.
−感光・感熱カプセル分散液(2)の調製−
・マイクロカプセル分散液(2):150質量部
・光硬化性組成物分散液(2):300質量部
・ポリ塩化アルミニウム:0.20質量部
・イオン交換水:300質量部
原料溶液として以上の成分を用いた以外は、感光・感熱カプセル分散液(1)を調製する場合と同様にして感光・感熱カプセル分散液(2)を得た。
なお、この分散液中に分散する感光・感熱カプセルの体積平均粒径は3.52μmであった。また、この分散液の調製時に、分散液の自発的な発色は確認されなかった。
-Preparation of photosensitive / thermosensitive capsule dispersion (2)-
-Microcapsule dispersion (2): 150 parts by mass-Photocurable composition dispersion (2): 300 parts by mass-Polyaluminum chloride: 0.20 parts by mass-Ion exchange water: 300 parts by mass A photosensitive / thermosensitive capsule dispersion (2) was obtained in the same manner as in the preparation of the photosensitive / thermosensitive capsule dispersion (1) except that the components were used.
The volume average particle size of the photosensitive / thermosensitive capsules dispersed in this dispersion was 3.52 μm. Further, spontaneous color development of the dispersion was not confirmed during the preparation of this dispersion.
−感光・感熱カプセル分散液(3)の調製−
・マイクロカプセル分散液(3):150質量部
・光硬化性組成物分散液(3):300質量部
・ポリ塩化アルミニウム:0.20質量部
・イオン交換水:300質量部
原料溶液として以上の成分を用いた以外は、感光・感熱カプセル分散液(1)を調製する場合と同様にして感光・感熱カプセル分散液(3)を得た。
なお、この分散液中に分散する感光・感熱カプセルの体積平均粒径は3.47μmであった。また、この分散液の調製時に、分散液の自発的な発色は確認されなかった。
-Preparation of photosensitive / thermosensitive capsule dispersion (3)-
-Microcapsule dispersion (3): 150 parts by mass-Photocurable composition dispersion (3): 300 parts by mass-Polyaluminum chloride: 0.20 parts by mass-Ion exchange water: 300 parts by mass A photosensitive / thermosensitive capsule dispersion (3) was obtained in the same manner as in the preparation of the photosensitive / thermosensitive capsule dispersion (1) except that the components were used.
The volume average particle size of the photosensitive / thermosensitive capsules dispersed in this dispersion was 3.47 μm. Further, spontaneous color development of the dispersion was not confirmed during the preparation of this dispersion.
−トナーの作製−
・感光・感熱カプセル分散液(1):750質量部
・感光・感熱カプセル分散液(2):750質量部
・感光・感熱カプセル分散液(3):750質量部
以上の成分を混合した溶液をフラスコに移し、フラスコ内を攪拌しながら加熱用オイルバス42℃まで加熱し、42℃で60分間保持した後、さらに樹脂粒子分散液を100質量部追加して緩やかに攪拌した。
-Preparation of toner-
Photosensitive / thermosensitive capsule dispersion (1): 750 parts by mass Sensitive / thermosensitive capsule dispersion (2): 750 parts by mass Photosensitive / thermosensitive capsule dispersion (3): 750 parts by mass The flask was transferred to a flask, heated to 42 ° C. while heating in the flask, and maintained at 42 ° C. for 60 minutes, and then 100 parts by mass of the resin particle dispersion was further added and gently stirred.
その後、0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液でフラスコ内のpHを5.0に調整した後、攪拌を継続しながら55℃まで加熱した。55℃までの昇温の間、通常の場合、フラスコ内のpHは、5.0以下まで低下するが、ここでは水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下し、pHが4.5以下とならない様に保持した。この状態で55℃で3時間保持した。 Thereafter, the pH in the flask was adjusted to 5.0 with a 0.5 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution, and then heated to 55 ° C. while stirring was continued. During the temperature rise to 55 ° C, the pH in the flask usually drops to 5.0 or lower, but here, an aqueous sodium hydroxide solution is added dropwise to keep the pH from dropping to 4.5 or lower. did. This state was maintained at 55 ° C. for 3 hours.
反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、5リットルビーカー中で40℃のイオン交換水3リットル中に再分散し、15分間、300rpmで攪拌、洗浄した。この洗浄操作を5回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、凍結真空乾燥を12時間行い、スチレン系樹脂中に感光・感熱カプセルが分散したトナー粒子を得た。このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、体積平均粒径D50vは15.2μmであった。 After completion of the reaction, the mixture was cooled, filtered, sufficiently washed with ion exchange water, and then solid-liquid separated by Nutsche suction filtration. Then, it was redispersed in 3 liters of ion exchange water at 40 ° C. in a 5 liter beaker, and stirred and washed at 300 rpm for 15 minutes. This washing operation was repeated 5 times, followed by solid-liquid separation by Nutsche suction filtration, followed by freeze-drying for 12 hours to obtain toner particles in which photosensitive / thermosensitive capsules were dispersed in a styrene resin. When the particle diameter of the toner particles was measured with a Coulter counter, the volume average particle diameter D50v was 15.2 μm.
続いて、上記トナー粒子50質量部に対し、疎水性シリカ(キャボット社製、TS720)1.0質量部を添加し、サンプルミルで混合して外添トナーを得た。 Subsequently, 1.0 part by mass of hydrophobic silica (manufactured by Cabot, TS720) was added to 50 parts by mass of the toner particles, and mixed with a sample mill to obtain an externally added toner.
(現像剤)
キャリアとして、スチレン・アクリル共重合体(数平均分子量:23000、重量平均分子量:98000、Tg:78℃)30質量%と、粒状マグネタイト(最大磁化:80emu/g、平均粒径:0.5μm)70質量%とを混練、粉砕、分級して、体積平均粒径が100μmとしたものを用い、前記トナーとトナー濃度が5質量%となるようにキャリアとを秤量し、ボールミルで5分間混合して現像剤1を得た。
(Developer)
As a carrier, 30% by mass of styrene / acrylic copolymer (number average molecular weight: 23000, weight average molecular weight: 98000, Tg: 78 ° C.) and granular magnetite (maximum magnetization: 80 emu / g, average particle size: 0.5 μm) 70% by mass is kneaded, pulverized, and classified to a volume average particle size of 100 μm. The toner and the carrier are weighed so that the toner concentration is 5% by mass and mixed for 5 minutes by a ball mill. Thus, developer 1 was obtained.
(画像形成装置および画像形成)
図1に示す画像形成装置を用い、画像形成を行った。具体的には、帯電装置12としてはスコロトロンを用いた。露光装置14としては、解像度600dpiで潜像形成が行える波長780nmのLEDイメージバーを用いた。現像装置16は、二成分磁気ブラシ現像用の金属スリーブを備え反転現像を行うことが可能なものである。なお、この現像器に上記現像剤を装填したときのトナー帯電量は、−5〜−30μC/g程度であった。
(Image forming apparatus and image forming)
Image formation was performed using the image forming apparatus shown in FIG. Specifically, a scorotron was used as the charging
発色情報付与装置30としては、ピーク波長405nm(露光量:0.2mJ/cm2)、532nm(露光量:0.2mJ/cm2)、657nm(露光量:0.4mJ/cm2)の光を照射可能な解像度600dpiのLEDイメージバーを、感光体10の外部に設置し、発色情報付与のポイントを現像ポイントから感光体面上で2mm離れた位置とした。
The color-generation information providing device 30, the peak wavelength 405 nm (exposure amount: 0.2mJ / cm 2), 532nm ( exposure amount: 0.2mJ / cm 2), 657nm ( exposure amount: 0.4mJ / cm 2) light An LED image bar with a resolution of 600 dpi capable of irradiating the image was placed outside the
転写装置20は、導電性芯材の外周に導電性弾性体を被覆してなる半導電性ロールを転写ロールとして有する。導電性弾性体は、NBRとEPDMを混合してなる非相溶性のブレンド物に、ケッチェンブラックとサーマルブラックからなる2種類のカーボンブラックを分散させてなり、ロール抵抗が108.5Ωcm、アスカーC硬度が35度のものである。
The
定着装置22における定着ベルトが下記のようにして作製した。外径84mm、長さ450mmのアルミニウム製円筒を用意し、その表面は球形アルミナ粒子(不二製作所社製、粒径105〜125μm)によるブラスト処理により、Ra1.0μmに粗面化した後、表面にシリコーン系離型剤(信越化学(株)製セパコート)を塗布し、300℃で1時間の焼き付け処理をして芯体とした。
A fixing belt in the fixing
図4に、環状塗布装置80を示す。内径140mm、高さ80mm、底面の開口部の内径100mmの環状塗布槽77の底部に、内径82mmの穴を有するシール材74を取り付け、内部に上記溶液73を入れた。また、外径96mm、最小内径85.2mm、最大内径90mm、高さ30mmのアルミニウム製環状体75を溶液上に浮遊状態で設置した。
FIG. 4 shows an
芯体71の下に、もう一本の他の芯体72を重ね、芯体71をシール材74に通して、溶液73、環状体75を通過させ、0.6m/分の速度で引き上げた。その結果、濡れ膜厚が0.6mmの塗膜76が形成された。
Another
その芯体を取り出して水平にして、15rpmで回転させながら、150℃で30分間加熱乾燥し、PI前駆体層を形成した。取り出した後、芯体を垂直にして、芯体の一端に円錐形の蓋を取り付け、幅20mmの粘着テープを一周巻き付け、PI前駆体皮膜の端部に被覆処理(図5の被覆85)を施した。
The core was taken out, leveled, and heated and dried at 150 ° C. for 30 minutes while rotating at 15 rpm to form a PI precursor layer. After taking out, the core body is made vertical, a conical lid is attached to one end of the core body, an adhesive tape having a width of 20 mm is wound once, and a coating treatment (
次に、溶媒として水のほかに、エタノール、t−ブタノールを含むPFA水性塗料(フッ素樹脂分散液、濃度60%、粘度300mPa・s)を塗布する。この中の固形分は、粒径約17μmのPFA粉体(大粒子)が55質量%、粒径約1μmのPFA粉体(小粒子)が40質量%、粒径約2μmの硫酸バリウム粉体が5質量%である。
Next, in addition to water as a solvent, a PFA aqueous paint (fluorine resin dispersion,
これを図5に示すように、内径140mm、高さ500mmの塗布槽87に入れた。なお、この液はあらかじめ20hPaの減圧下で12時間置いて脱泡処理を施したものである。塗布槽87の上部には、環状に風速5m/分の気流が上方45°に向けて吹き出される環状送風装置88を取り付けた。被覆85を下側にして芯体71を垂直にし、その上部から5mm残して塗料86に浸漬した。次いで気流を当てながら、0.2m/分の速度で芯体71を引き上げ、PFAの塗膜を形成した。
As shown in FIG. 5, this was put in a
引き上げ終了後、被覆を除去し、下部の蓋を取り外した後、80℃の乾燥炉で10分間乾燥した。加熱焼成工程として、150℃で20分間、220℃で20分間、及び380℃で30分間、芯体を加熱して、PI樹脂皮膜を形成すると共に、PFA塗膜を焼成した。芯体が室温に冷えた後、皮膜を取り外し、70μm厚のPI樹脂上に、25μm厚のPFA層を有する無端ベルトを得た。両端を切断して、長さ334mmの定着ベルト(定着部材35)とした。この定着ベルトの白色光透過率を照度計T10(コニカミノルタ社)によりキセノンランプ標準光源の下で測定したところ、70%であった。 After completion of the pulling, the coating was removed, the lower lid was removed, and the coating was dried in a drying furnace at 80 ° C. for 10 minutes. As the heating and baking step, the core was heated at 150 ° C. for 20 minutes, 220 ° C. for 20 minutes, and 380 ° C. for 30 minutes to form a PI resin film, and the PFA coating film was baked. After the core had cooled to room temperature, the film was removed to obtain an endless belt having a PFA layer of 25 μm thickness on a PI resin of 70 μm thickness. Both ends were cut to obtain a fixing belt (fixing member 35) having a length of 334 mm. The white light transmittance of this fixing belt was measured with an illuminometer T10 (Konica Minolta) under a xenon lamp standard light source and found to be 70%.
定着装置には、前記定着ベルトを使用し、ロール38を始めとした4本のロールに張架し、内部に1kWのハロゲンランプ36(長さ350mm、色温度2500K)を有し、定着温度が180℃となるように制御した。加圧ロール25は外径40mm、厚さ1.5mmのアルミニウム管の表面に厚さ7mmのシリコーンゴム層を有するものである。ニップ長は22mmである。
The fixing device uses the fixing belt, is stretched on four rolls including a
感光体10は、60φ×340L(外径:60mm、長さ:340mm)のアルミニウムパイプに、下引き層として、酸化亜鉛を分散したポリビニルブチラール樹脂の20μmの層を形成し、CGLはCGMとして、Cukα線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)が、7.5°,9.9°,12.5°,16.3°,18.6°,25.1°,28.1°の位置に回折ピークを有する結晶型に代表されるヒドロキシガリウムフタロシアニン15部を、結着樹脂である塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10部と酢酸n−ブチル溶剤300部からなる溶液に加え、サンドミルにて4時間分散し、上記下引き層上に浸漬塗布し、100℃10分間の乾燥して形成した厚みが約0.05μmの層、CTLはN,N’−ジフェニル−N,N’−(m−トリル)ベンジジン40部と重量平均分子量が6万のポリカーボネートZ樹脂(ユーピロンZ600、三菱ガス化学社製)60部をモノクロロベンゼン60部とテトラヒドロフラン150部とからなる混合溶剤に溶解し、CGL上に浸漬塗布し、135℃で40分間の乾燥をして形成した厚さ25μmの層である。この感光体はCGLの膜厚が通常(0.2μm)より薄いので、感度は低いが、強い露光による劣化を小さくしたものである。
The
以上の構成の画像形成装置により印字条件を下記のように設定した。
・感光体線速:10mm/秒。
・帯電条件:スコロトロンのスクリーンに−400V、ワイヤーには直流−6kVを印加。このとき感光体の表面電位は−400Vとなった。
・露光:Y、M、C、黒の4色分の画像情報の論理和で露光し、露光後の電位は約−50Vであった。
・現像バイアス:直流−330Vに交流Vpp1.2kV(3kHz)の矩形波を重畳。
・現像剤接触条件:周速比(現像ロール/感光体)2.0、現像ギャップ0.5mmとし、現像ロール上の現像剤重量は400g/m2とし、感光体上のトナー現像量がべた画像で5g/m2となるようにした。
・転写バイアス:直流+800V印加。
・定着温度:定着ロール表面温度を180℃に設定。
The printing conditions were set as follows by the image forming apparatus having the above configuration.
Photoconductor linear velocity: 10 mm / sec.
-Charging conditions: -400V applied to scorotron screen and -6kV DC applied to wire. At this time, the surface potential of the photosensitive member was −400V.
-Exposure: Exposure was performed with a logical sum of image information for four colors of Y, M, C, and black, and the potential after the exposure was about -50V.
Development bias: A rectangular wave of alternating current Vpp 1.2 kV (3 kHz) is superimposed on direct current −330V.
Developer contact conditions: peripheral speed ratio (development roll / photoreceptor) 2.0, development gap 0.5 mm, developer weight on the development roll 400 g / m 2 , toner development amount on the photoreceptor was solid The image was 5 g / m 2 .
Transfer bias: DC + 800V applied.
Fixing temperature: The fixing roll surface temperature is set to 180 ° C.
以上の条件により、Y、M、C、R、G、B、Kの各色について階調画像部を有するチャートを印字した。なお、トナーへの発色情報付与は、下記表1に示す組み合わせで行なった(○印をつけたLEDが発光すると所望の色にトナーが発色することを示す)。また、発光強度もしくは発光時間で発色濃度を制御するため、1ドットの時間内を8分割した時間幅変調を採用した。 Under the above conditions, a chart having a gradation image portion was printed for each color of Y, M, C, R, G, B, and K. The coloring information was given to the toner in the combinations shown in Table 1 below (indicating that the toner is colored in a desired color when the LED marked with a circle emits light). In addition, in order to control the color density by the light emission intensity or the light emission time, time width modulation in which the time of one dot is divided into eight is adopted.
(画像評価)
上記条件で得られたプリントサンプルについて、以下の評価を行った。
−発色濃度−
Y、M、Cの各色についてべた画像部分の画像濃度を濃度測定器X−Rite938(X−Rite社製)で調べたところ、いずれの色においても画像濃度が1.5以上と十分な発色が確認された。
(Image evaluation)
The following evaluation was performed about the print sample obtained on the said conditions.
-Color density-
When the image density of the solid image part for each of the colors Y, M, and C was examined with a density measuring device X-Rite 938 (manufactured by X-Rite), the image density was 1.5 or more and sufficient color development was obtained for any color. confirmed.
−色再現性−
R、G、B、Y、M、Cの各色について、5%から100%の5%刻みの階調チャートにより色再現性を調べたが、いずれの色においてもカラーバランスがよく色再現性に優れていた。
-Color reproducibility-
For each color of R, G, B, Y, M, and C, the color reproducibility was examined using a 5% to 100% gradation chart in 5% increments. It was excellent.
なお、定着装置22による発色固定は、上記ハロゲンランプ36と前記三波長を含む蛍光灯37でニップ長の中で行い、照度は5000luxとした。
The color fixing by the fixing
以上から、一回の画像露光でカラー像を得ることができる画像形成装置において、トナーを発色固定させる露光を定着時に行うので、別個から与える場合より狭い場所に設置できるほか、電力の節約、温度上昇の抑制を図ることができることが確認できた。 From the above, in an image forming apparatus that can obtain a color image with a single image exposure, the exposure to fix the color of the toner is performed at the time of fixing. It was confirmed that the rise can be suppressed.
10・・・感光体(像担持体)
12・・・帯電装置(帯電手段)
14・・・露光装置(露光手段)
16・・・現像装置(トナー像形成手段)
18・・・電荷除去手段
20・・・転写装置(転写手段)
22・・・定着装置(定着手段)
24・・・クリーナ
25・・・加圧部材
26・・・記録媒体
30・・・発色情報付与装置
35・・・定着部材
36・・・加熱ヒーター
37・・・発色光源
38・・・ロール
T・・・トナー像
10: Photoconductor (image carrier)
12 ... Charging device (charging means)
14 ... Exposure apparatus (exposure means)
16... Developing device (toner image forming means)
18: Charge removing means 20: Transfer device (transfer means)
22: Fixing device (fixing means)
24 ...
Claims (5)
光源と熱源とを内包し、少なくとも前記光源からの光の光路が透明であり、
前記トナー像を形成するトナーが、光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するように制御されるトナーであることを特徴とする定着装置。 A fixing device for fixing a toner image on a recording medium,
Including a light source and a heat source, at least a light path of light from the light source is transparent,
A fixing device, wherein the toner forming the toner image is a toner that is controlled to maintain a colored state or a non-colored state by applying coloring information by light.
前記トナー像を形成するトナーが、光による発色情報の付与により、発色または非発色の状態を維持するように制御されるトナーであり、
前記定着工程における定着が、前記発色情報が付与されたトナー像を発色させる発色処理と、前記トナー像の発色を固定化する光照射処理とを同時に伴うことを特徴とする画像形成方法。
A toner image forming step for forming a toner image on the surface of the image carrier, a color information providing step for applying color information by light to the formed toner image, and a toner image to which the color information is added on the surface of the recording medium A transfer step of transferring, and a fixing step of fixing the toner image transferred to the surface of the recording medium,
The toner that forms the toner image is a toner that is controlled to maintain a colored state or a non-colored state by applying coloring information by light,
The image forming method characterized in that the fixing in the fixing step is accompanied by a color development process for developing the color of the toner image to which the color development information is applied and a light irradiation process for fixing the color development of the toner image.
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---|---|---|---|---|
US8433223B2 (en) | 2009-06-01 | 2013-04-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus forming transparent toner coat layer on recording medium |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04265984A (en) * | 1991-02-21 | 1992-09-22 | Ricoh Co Ltd | Fixing device |
JP2002006664A (en) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Konica Corp | Fixing device, fixing roller and image forming device |
JP2002162852A (en) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Konica Corp | Image forming device |
JP2002278359A (en) * | 2000-12-22 | 2002-09-27 | Nexpress Solutions Llc | Method for controlling gloss of toner image and digital image recorder |
JP2003005548A (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Canon Inc | Fixing device |
JP2003330228A (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-19 | Casio Electronics Co Ltd | Microcapsule-contained toner particle, method and apparatus for forming color image with the same |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04265984A (en) * | 1991-02-21 | 1992-09-22 | Ricoh Co Ltd | Fixing device |
JP2002006664A (en) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Konica Corp | Fixing device, fixing roller and image forming device |
JP2002162852A (en) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Konica Corp | Image forming device |
JP2002278359A (en) * | 2000-12-22 | 2002-09-27 | Nexpress Solutions Llc | Method for controlling gloss of toner image and digital image recorder |
JP2003005548A (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Canon Inc | Fixing device |
JP2003330228A (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-19 | Casio Electronics Co Ltd | Microcapsule-contained toner particle, method and apparatus for forming color image with the same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8433223B2 (en) | 2009-06-01 | 2013-04-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus forming transparent toner coat layer on recording medium |
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