JP2010128033A - 画像形成方法及びトナー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナー像を担持する記録材を加圧部材と像加熱部材とで形成されるニップ部を通過させることにより定着する定着工程を有する画像形成方法において、該像加熱部材は、離型層、蓄熱層33、更にその下層に弾性層32を有するローラであり、該像加熱部材は、熱伝導フィラーとしてAl及び/又はZn化合物を含有し、該トナーは、トナー粒子と無機微粉体とを有し、該トナーの熱刺激電流測定装置で1回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が60乃至100℃にメインピーク(P1)を有し、該P1を示す電流の絶対値が0.1×10-14乃至1000.0×10-14Aであり、2回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が60乃至110℃にピーク(P2)を有する。
【選択図】図6
Description
該像加熱部材は、外部加熱手段により最表層表面から加熱され、該像加熱部材は、最表層として厚さ5乃至200μmの離型層を有しており、その下層として蓄熱層を有し、更にその下層として弾性層を有するローラであり、該像加熱部材は、熱伝導率5.0W/(m・K)以上の熱伝導フィラーを含有し、該熱伝導フィラーはAl及び/又はZn化合物であり、該像加熱部材の表面をEPMA(電子線マイクロアナライザー)により測定した際の該熱伝導フィラーに由来するAl及び/又はZn元素の存在割合が、EPMAで検出される全元素量に対して0.10乃至3.00質量%であり、該蓄熱層の単位面積あたりの熱容量が100乃至600J/(m2・K)であり、
該トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含有するトナー粒子と、無機微粉体とを有し、該トナーの熱刺激電流測定装置で1回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至100℃にメインピーク(P1)を有し、該P1を示す電流の絶対値が、0.1×10-14乃至1000.0×10-14Aであり、2回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至110℃にピーク(P2)を有し、該P1を示す温度T1(℃)と該P2を示す温度T2(℃)の関係が、
−15≦T2−T1≦15
であることを特徴とする画像形成方法。
該トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含有するトナー粒子と、無機微粉体とを有し、該トナーの熱刺激電流測定装置で1回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至100℃にメインピーク(P1)を有し、該P1を示す電流の絶対値が、0.1×10-14乃至1000.0×10-14Aであり、2回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至110℃にピーク(P2)を有し、該P1を示す温度T1(℃)と該P2を示す温度T2(℃)の関係が、
−15≦T2−T1≦15
であることを特徴とするトナー。
該像加熱部材は、外部加熱手段により最表層表面から加熱され、該像加熱部材は、最表層として厚さ5乃至200μmの離型層を有しており、その下層として蓄熱層を有し、更にその下層として弾性層を有するローラであり、該像加熱部材は、熱伝導率5.0W/(m・K)以上の熱伝導フィラーを含有し、該熱伝導フィラーはAl及び/又はZn化合物であり、該像加熱部材の表面をEPMA(電子線マイクロアナライザー)により測定した際の該熱伝導フィラーに由来するAl及び/又はZn元素の存在割合が、EPMAで検出される全元素量に対して0.10乃至3.00質量%であり、該蓄熱層の単位面積あたりの熱容量が100乃至600J/(m2・K)であり、
該トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含有するトナー粒子と、無機微粉体とを有し、該トナーの熱刺激電流測定装置で1回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至100℃にメインピーク(P1)を有し、該P1を示す電流の絶対値が、0.1×10-14乃至1000.0×10-14Aであり、2回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至110℃にピーク(P2)を有し、該P1を示す温度T1(℃)と該P2を示す温度T2(℃)の関係が、
−15≦T2−T1≦15
であることを特徴とする画像形成方法である。
−15≦T2−T1≦15
であることを特徴とするトナー構成である。
図5は、本実施形態の画像形成装置を好適に示す一例たるレーザビームプリンタ(以下、プリンタと略称する)1の概略構成を示す模式的断面図である。
図6は本実施形態を好適に示す一例たる外部加熱方式の像加熱装置である定着装置7の模式的断面図である。
本発明では、定着ローラの表面を電子線マイクロアナライザー(EPMA)により測定した際の検出される全元素量に対するAl及び/又はZn元素の存在割合を規定している。この時、Al元素やZn元素は熱伝導フィラーに由来するものである。EPMAは表面から数μmの深さまでに存在する元素を測定するものであり、全元素量に対するAlやZnの存在割合は表面から数μmまでの深さに存在する熱伝導フィラー量と対応する。したがって、AlやZnの存在割合が高い場合、表面部分により多く熱伝導フィラーが存在することを示す。測定条件を以下に示す。
装置:電子線マイクロアナライザー EPMA−1610(島津製作所製)
加速電圧:15kV
照射電流:20nA
計測時間:500msec
ビーム径:10μm
本発明では、蓄熱層の単位面積あたりの熱容量を規定している。ここで、蓄熱層の表面積とは、離型層を全て剥離した際に現れる蓄熱層表面の面積を指す。したがって、「試験片の表面積」も上述のように剥離した際に現れる面の面積のみを表している。蓄熱層の単位面積あたりの熱容量は、以下の式で求められる。
定着ローラの単位面積あたりの熱容量
=試験片の体積×体積熱容量÷試験片の表面積
=体積熱容量×比熱容量×蓄熱層33厚み 式(A)
体積熱容量=質量密度×比熱容量
フーリエ変換型温度熱拡散率測定装置(型番FTC−1、アルバック理工株式会社製)にて熱拡散率を測定する。蓄熱層や断熱弾性層を測定する場合、厚み方向の測定を行う。そして、下記の式から、熱伝導フィラーの熱伝導率、及び蓄熱層又は断熱弾性層の厚み方向の熱伝導率を求める。
熱伝導率=熱拡散率×質量密度×比熱容量
サーフコーダーSE−3300(小坂研究所製)にて、測定距離4mmで測定した。測定箇所は、像加熱部材のゴム端部から30mm以上40mm以下の位置の両端部及び、ゴム端部から110mm以上120mm以下の位置の中央部とした。それぞれの箇所で軸方向と周方向について測定し、6点の測定値の平均値をRzとした。
像加熱部材のマイクロ硬度は、マイクロ硬度計MD−1型(高分子計器株式会社製)を用い、23℃/55%RH環境においてピークホールドモードで測定した値とすることができる。具体的には、像加熱部材を金属製の板の上に置き、金属製のブロックを置いて像加熱部材が転がらないように簡単に固定し、金属板に対して垂直方向から像加熱部材の中心に正確に測定端子を押し当て5秒後の値を読み取る。これを像加熱部材のゴム端部から30mm以上40mm以下の位置の両端部及び中央部について合計3点測定し、反転させた後同様に3点測定する。得られた合計6点の測定値の平均値をマイクロ硬度とした。
本発明における熱刺激電流(TSC)は、試料に電界を加えることにより試料内部に分極や電荷トラップを発生させ、主に昇温過程での脱分極減少で生じる電流を検出する測定手法により測定される。このような装置として、エレクトロントラップ測定システム(TS−FETT:株式会社リガク製)を用いることができる。
熱刺激電流は、TS−FETTを用いて、非接触法(2mm)で測定する。
1回目の熱刺激電流測定に用いたトナー試料を冷却速度:2℃/minで25℃まで冷却する。
トナーの重量平均粒径(D4)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
分子量分布及び分子量は、GPC測定装置(HLC−8120GPC 東ソー(株)社製)を用い、該装置の操作マニュアルに従い、下記の測定条件で測定した。
・カラム(昭和電工株式会社製):Shodex GPC KF−801,Shodex GPC KF−802,Shodex GPC KF−803,Shodex GPC KF−804,Shodex GPC KF−805,Shodex GPC KF−806,Shodex GPC KF−807(直径8.0mm、長さ30cm)の7連
・温度:40℃
・流速:0.6ml/min
・検出器:RI
・サンプル濃度:0.1質量%の試料を10μl
サンプル調製は、測定対象の試料をテトラヒドロフラン(THF)中に入れ、6時間放置した後、充分に振とうし(試料の合一体がなくなるまで)、更に1日以上静置して行った。そして、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.45μm)を通過させたものをGPC測定用試料とした。検量線は、単分散ポリスチレン標準試料、例えば東ソー社製の分子量が102乃至107程度のものを、少なくとも10点程度用いて作成した分子量校正曲線を使用した。
ワックスの最大吸熱ピークのピーク温度は、示差走査熱量分析装置「Q1000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。
(蓄熱層用塗工液1乃至4の製造)
シリコーンゴム原料組成物として、付加型シリコーンゴム(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、商品名:DY35−561A/B)70質量部に対し、フィラーとしてアルミナ(昭和電工社製、商品名:アルナビーズCB−A50S)を30質量部配合した。これを固形分濃度10%となるように、メチルエチルケトンで希釈し、混練して蓄熱層用塗工液1を得た。液粘度は3.0×10-2Pa・sであった。また、表1のようにフィラー種の選択及び配合比調整を行い、蓄熱層用塗工液2乃至4を得た。なお、表中の「アルミナ」は昭和電工社製(商品名:アルナビーズCB−A50S)、「酸化亜鉛」は堺化学工業社製(商品名:LPZINC−11)、「ジルコニア」はアスザック社製(商品名:AZI)を示す。
・離型層用分散液1、3、4の製造
PFA分散液(ダイキン工業社、商品名:ネオフロンAD−2CR)に対し、フィラーとしてアルミナ(昭和電工社製、商品名:アルナビーズCB−A50S)をPFAの固形分に対する含有率が1.00質量%となるよう配合し、離型層用分散液1を得た。含有率を0.05質量%、3.00質量%として同様に操作し、離型層用分散液3及び4を作成した。主成分、フィラー含有率を表2に示す。
付加型シリコーンゴム(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、商品名:DY35−561A/B)99質量部に対し、フィラーとしてアルミナ(昭和電工社製、商品名:アルナビーズCB−A50S)を1質量部配合した。これを固形分濃度10%となるようにメチルエチルケトンで希釈し、離型層用分散液2を得た。主成分、フィラー含有率を表2に示す。
[1]弾性層の製造
信越化学工業社製の付加硬化型液状シリコーンゴム材料KE1218A液(主剤)/B液(硬化剤)各50質量部に、中空フィラーとして松本油脂製薬製のマイクロバルーンF80S(材質:アクリロニトリル、軟化温度:160℃以上170℃以下)を3質量部、ポリエチレングリコール1質量部を添加し、15分撹拌を続け、シリコーンゴムを得た。
リング塗工装置を用いて蓄熱層用塗工液1を定着ローラ前駆体1−1に塗布した。この時、リング塗工装置の条件は移動速度15mm/sec、材料吐出量2100mm3/secとした。その後300℃の温風循環加熱炉で60分加熱し、ソリッドゴム層及びフィラーから構成される、厚み150μmの蓄熱層を有する定着ローラ前駆体1−2を得た。
リング塗工装置を用いてPFA分散液(ダイキン工業社製、商品名:ネオフロンAD−2CR、)を定着ローラ前駆体1−2に塗布した。なお、リング塗工装置の条件は移動速度15mm/sec、材料吐出量2100mm3/secとした。乾燥後300℃で30分焼成を行うことでソリッドゴム層及びフィラーから構成される、厚み50μmの離型層を形成した。その後、表面を研磨ペーパーで研磨(研磨機:松田精機製スーパーフィニッシャー、研磨紙:3Mインペリアルラッピングフィルム30micシリコンカーバイド砥粒タイプ)し、定着ローラ1を得た。
弾性層に用いるシリコーンゴムを付加型シリコーンゴム(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、商品名:DY35−561A/B)に変え、離型層形成後の研磨を調整することでRzを11.0μmとしたこと以外は定着ローラ1と同様に製造し、定着ローラ2を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
離型層を形成する際に、スプレーコートによって厚み60μmの層を形成し、乾燥後、リング塗工装置を用いて更に50μmの層を形成することで離型層の厚みを110μmとし、離型層形成後に研磨を行わなかったこと以外は定着ローラ2と同様に製造し、定着ローラ3を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
離型層を形成する際に、スプレーコートによって厚み140μmの層を形成し、乾燥後、リング塗工装置を用いて更に50μmの層を形成することで離型層の厚みを190μmとしたこと以外は定着ローラ1と同様に製造し、定着ローラ4を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
リング塗工装置を用いて離型層の厚みを5μmとしたこと以外は定着ローラ1と同様に製造し、定着ローラ5を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
離型層形成時に使用する離型層用分散液を離型層用分散液2に変えたこと以外は定着ローラ5と同様に製造し、定着ローラ6を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
使用する蓄熱層用塗工液を蓄熱層用塗工液2に変え、蓄熱層を形成する際にスプレーコートによって厚み200μmの層を形成し、乾燥後、リング塗工装置を用いて更に50μmの層を形成することで蓄熱層の厚みを250μmとしたこと以外は定着ローラ1と同様に製造し、定着ローラ7を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
使用する蓄熱層用塗工液を蓄熱層用塗工液3に変え、蓄熱層を形成する際にスプレーコートによって厚み50μmの層を形成し、乾燥後、リング塗工装置を用いて更に50μmの層を形成することで蓄熱層の厚みを100μmとしたこと以外は定着ローラ1と同様に製造し、定着ローラ8を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
使用する蓄熱層用塗工液を蓄熱層用塗工液4に変えたこと以外は定着ローラ8と同様に製造し、比較用定着ローラ1を得た。作成したローラの概要は表3の通りである。なお、比較用定着ローラ1に関してのみ、表中の「Al・Zn存在割合」はEPMA測定で検出された全元素量に対するジルコニウムの存在割合を示している。ジルコニウムは、比較用定着ローラ1で熱伝導フィラーの代わりに用いたジルコニアに由来するものである。
蓄熱層を形成する際にスプレーコートによって厚み220μmの層を形成し、乾燥後、リング塗工装置を用いて更に50μmの層を形成することで蓄熱層の厚みを270μmとしたこと以外は定着ローラ7と同様に製造し、比較用定着ローラ2を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
蓄熱層を形成する際にスプレーコートによって厚み30μmの層を形成し、乾燥後、リング塗工装置を用いて更に50μmの層を形成することで蓄熱層の厚みを80μmとしたこと以外は定着ローラ8と同様に製造し、比較用定着ローラ3を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
離型層を形成する際に、スプレーコートによって厚み170μmの層を形成し、乾燥後、リング塗工装置を用いて更に50μmの層を形成することで離型層の厚みを220μmとしたこと以外は定着ローラ1と同様に製造し、比較用定着ローラ4を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
離型層を形成する際に、リング塗工装置を用いて3μmの層を形成したこと以外は定着ローラ1と同様に製造し、比較用定着ローラ5を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
離型層形成時に使用する離型層用分散液を離型層用分散液3に変えたこと以外は定着ローラ1と同様に製造し、比較用定着ローラ6を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
離型層形成時に使用する離型層用分散液を離型層用分散液4に変えたこと以外は定着ローラ1と同様に製造し、比較用定着ローラ7を得た。作製したローラの概要は表3の通りである。
次に、本発明の実施例で用いるトナーの製造方法について説明する。なお、以下の配合における部数は全て質量部である。
スチレン100部に対して、C.I.Pigment Blue15:3を17部、ジ−tert−ブチルサリチル酸のアルミ化合物〔ボントロンE88(オリエント化学工業社製)〕を3部用意した。これらを、アトライター(三井鉱山社製)に導入し、半径1.25mmのジルコニアビーズ(140部)を用いて200rpmにて25℃で3時間撹拌を行い、マスターバッチ分散液を調製した。
・マスターバッチ分散液 50部
・スチレン 38部
・n−ブチルアクリレート 20部
・低分子量ポリスチレン1(Mw=3,000、Mn=1,050) 25部
・炭化水素系ワックス 10部
(フィッシャートロプシュワックス、最大吸熱ピーク=78℃、Mw=750)
・ポリエステル樹脂 5部
[テレフタル酸:イソフタル酸:プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物):エチレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)=30:30:30:10の重縮合物、酸価11、Tg=74℃、Mw=11,000、Mn=4,000]
上記材料を55℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、4,000rpmにて均一に溶解し分散した。これに、重合開始剤1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエートの70%トルエン溶液9部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
低分子量ポリスチレン1の添加量を10部に、ワックスの添加量を5部に、材料溶解時のホモミキサーの回転数を5,000rpmに変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー2を製造した。トナー物性を表4に示す。
ワックスの添加量を17部に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー3を製造した。トナー物性を表4に示す。
疎水性シリカ微粉体の添加量を3.0部に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー4を製造した。トナー物性を表4に示す。
低分子量ポリスチレン1の添加量を40部に、ワックスの添加量を17部に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー5を製造した。トナー物性を表4に示す。
添加するワックスをベヘン酸ベヘニル(最大吸熱ピーク=72℃、Mw=700)に、低分子量ポリスチレン1を低分子量ポリスチレン2(Mw=2,000、Mn=800)に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー6を製造した。トナー物性を表4に示す。
添加するワックスをベヘン酸ベヘニル(最大吸熱ピーク=72℃、Mw=700)に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー7を製造した。トナー物性を表4に示す。
低分子量ポリスチレン1の添加量を35部に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー8を製造した。トナー物性を表4に示す。
ポリエステル樹脂の添加量を10部に、疎水性シリカ微粉体の添加量を1.0部に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー9を製造した。トナー物性を表4に示す。
疎水性シリカ微粉体の添加量を4.0部に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー10を製造した。トナー物性を表4に示す。
ポリエステル樹脂の添加量を15部に、疎水性シリカ微粉体の添加量を1.0部に、材料溶解時のホモミキサーの回転数を5,000rpmに変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー11を製造した。トナー物性を表4に示す。
疎水性シリカ微粉体の添加量を5.0部に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー12を製造した。トナー物性を表4に示す。
ポリエステル樹脂の添加量を20部に、疎水性シリカ微粉体の添加量を1.0部に、材料溶解時の温度を60℃に、且つホモミキサーの回転数を5,500rpmに変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー13を製造した。トナー物性を表4に示す。
ワックスの添加量を8部に、ポリエステル樹脂の添加量を8部に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー14を製造した。トナー物性を表4に示す。
ワックスの添加量を15部に、材料溶解時の温度を50℃に、且つホモミキサーの回転数を3,500rpmに変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー15を製造した。トナー物性を表4に示す。
低分子量ポリスチレン1を添加しないこと以外は、トナー1と同様にしてトナー16を製造した。トナー物性を表4に示す。
添加するワックスをHNP−3(パラフィンワックス、日本精鑞製、最大吸熱ピーク=66℃)8部に、低分子量ポリスチレン1を低分子量ポリスチレン3(Mw=2,500、Mn=900)15部に、疎水性シリカ微粉体の添加量を2.0部に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー17を製造した。トナー物性を表4に示す。
低分子量ポリスチレン1の添加量を35部に、ワックスの添加量を25部に、ポリエステル樹脂の添加量を3部に、材料溶解時の温度を45℃に、且つホモミキサーの回転数を3,000rpmに、造粒時のホモミキサーの回転数を7,500rpmに変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー18を製造した。トナー物性を表4に示す。
添加する低分子量ポリスチレン1を低分子量ポリスチレン4(Mw=5,000、Mn=1,700)に変更すること以外は、トナー1と同様にしてトナー19を製造した。トナー物性を表4に示す。
下記材料を予め混合物し、二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、得られた微粉砕物を分級してトナー粒子を得た。得られたトナー粒子に、トナー1と同様にして無機微粉体を外添し、トナー20を得た。トナー物性を表4に示した。
・結着樹脂 100部
[スチレン−n−ブチルアクリレート共重合樹脂(Mw=30,000、Tg=62℃)]
・C.I.Pigment Blue15:3 7部
・ジ−ターシャリーブチルサリチル酸のアルミ化合物 1.5部
(オリエント化学工業社製:ボントロンE88)
・低分子量ポリスチレン1(Mw=3,000、Mn=1,050) 25部
・炭化水素系ワックス 10部
(フィッシャートロプシュワックス、最大吸熱ピーク=78℃、Mw=750)
・ポリエステル樹脂 5部
[テレフタル酸:イソフタル酸:プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物):エチレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)=30:30:30:10の重縮合物、酸価11、Tg=74℃、Mw=11,000、Mn=4,000]
低分子量ポリスチレン1を添加せず、添加するワックスをSP−1035(パラフィンワックス、日本精鑞製、最大吸熱ピーク=59℃)1部に、疎水性シリカ微粉体の添加量を1.0部に、材料溶解時の温度を65℃に、且つホモミキサーの回転数を6,000rpmに変更すること以外は、トナー1と同様にして比較用トナー1を製造した。トナー物性を表4に示す。
低分子量ポリスチレン1の添加量を35部に、ワックスの添加量を30部に、ポリエステル樹脂の添加量を1.5部に、材料溶解時の温度を45℃に、且つホモミキサーの回転数を3,000rpmに、造粒時のホモミキサーの回転数を7,500rpmに変更すること以外は、トナー1と同様にして比較用トナー2を製造した。トナー物性を表4に示す。
添加するワックスをHNP−3(パラフィンワックス、日本精鑞製、最大吸熱ピーク=66℃)に、疎水性シリカ微粉体の添加量を6.5部に変更すること以外は、トナー1と同様にして比較用トナー3を製造した。トナー物性を表4に示す。
ポリエステル樹脂の添加量を30部に、疎水性シリカ微粉体の添加量を1.0部に、材料溶解時の温度を60℃に、且つホモミキサーの回転数を5,500rpmに変更すること以外は、トナー1と同様にして比較用トナー4を製造した。トナー物性を表4に示す。
上記定着ローラ及びトナーについて、後述する(1)乃至(7)の各評価を実施した。以下に、具体的な評価方法を示す。
評価機を低温低湿環境(15℃,10%RH)に6時間放置し、電源を入れてから定着ローラ表面が200℃に達するまでの時間を測定した。
A:25秒未満。(良好)
B:25秒以上35秒未満。(実用上問題なし)
C:35秒以上45秒未満。(実用限度)
D:45秒以上。(実用上問題あり)
記録材前半部がトナーの載り量を0.60mg/cm2としたベタ画像を、後半部が白地の画像を作像し、定着スピードを360mm/secとし、定着温度を170乃至200℃まで変調した。定着器通過時の記録材の後半部に、オフセット現象(定着画像の一部が定着器の部材表面に付着し、更に、次周回で記録材上に定着する現象)が生じた時点の定着加熱部表面の温度を測定し、低温オフセット現象発生温度とし、以下の評価基準に基づいて評価した。
A:180℃未満。(良好)
B:180℃以上190℃未満。(実用上問題なし)
C:190℃以上195℃未満。(実用限度)
D:195℃以上。(実用上問題あり)
記録材先端中央部にトナーを載り量0.25mg/cm2で、5cm×5cm面積のハーフトーン画像を作像し、定着スピードを120mm/secとし、定着温度を200乃至230℃まで変調した。定着器通過時の記録材の通紙方向後端部に、オフセット現象(定着画像の一部が定着器の部材表面に付着し、更に、次周回で記録材上に定着する現象)が生じた時点の定着加熱部表面の温度を測定し、高温オフセット現象発生温度とし、以下の評価基準に基づいて評価した。
A:220℃以上(良好)
B:210℃以上220℃未満(実用上問題なし)
C:205℃以上210℃未満(実用限度)
D:205℃未満(実用上問題あり)
記録材としてプローバーボンド紙(フォックスリバー社、秤量105g/m2)を用い、トナーの載り量を0.25mg/cm2としたハーフトーン画像を作像し、定着スピードを360mm/secとし、定着温度を変調して定着を行い、得られた定着画像をシンボル紙で、5往復、約100g荷重で察し、画像のはがれを反射濃度の低下率(%)で相加平均して10%以下となった温度を定着開始温度とした。
A:180℃未満。(良好)
B:180℃以上190℃未満。(実用上問題なし)
C:190℃以上200℃未満。(実用限度)
D:200℃以上。(実用上問題あり)
トナー載り量が0.5mg/cm2であるベタ画像を作成し、定着スピードを360mm/secとし、定着温度を200℃で定着を行い、「PG−3D」(日本電色工業株式会社製)を用いて、測定光学部角度75°における定着画像の光沢度を測定した。
A:25以上(良好)
B:20以上25未満(実用上問題なし)
C:15以上20未満(実用限度)
D:15未満(光沢画像としては不足)
トナーの載り量を0.30mg/cm2としたハーフトーン画像を出力し、画像上及び現像ローラを目視で観察し、評価した。
A:現像ローラ上にも、ハーフトーン画像上にも、現像スジと見られる縦スジは見られない。実用上全く問題ないレベル。
B:現像ローラに周方向の細かいスジが1〜3本あるものの、ハーフトーン画像上には、縦スジは見られない。実用上問題ないレベル。
C:現像ローラに周方向の細かいスジが数本あり、ハーフトーン画像上にも細かいスジが数本見られる。しかし、画像処理で消せるレベルで、実用上ほぼ問題ないレベル。
D:現像ローラ上及びハーフトーン画像上に多数本のスジが見られ、画像処理でも消せない。実用上問題のあるレベル。
「REFLECTMETER MODEL TC−6DS」(東京電色社製)により測定したプリントアウト画像の白地部分の白色度と転写紙の白色度の差から、カブリ濃度(%)を算出し、画像カブリを評価した。フィルターはアンバーライトフィルターを用いた。
A:1.0%未満(良好)
B:1.0%以上2.0%未満(実用上問題なし)
C:2.0%以上3.0%未満(実用限度)
D:3.0%以上(実用上問題あり)
Claims (28)
- 静電潜像担持体を帯電手段により帯電する帯電工程、該帯電された静電潜像担持体を露光して静電潜像を形成する露光工程、該静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像工程、該トナー像を中間転写体を介して、又は介さずに記録材へ転写する転写工程、該トナー像を担持する記録材を加圧部材と回転可能な像加熱部材とで形成されるニップ部を通過させることにより加熱加圧定着する定着工程を有する画像形成方法において、
該像加熱部材は、外部加熱手段により最表層表面から加熱され、
該像加熱部材は、最表層として厚さ5乃至200μmの離型層を有しており、その下層として蓄熱層を有し、更にその下層として弾性層を有するローラであり、
該像加熱部材は、熱伝導率5.0W/(m・K)以上の熱伝導フィラーを含有し、
該熱伝導フィラーはAl及び/又はZn化合物であり、
該像加熱部材の表面をEPMA(電子線マイクロアナライザー)により測定した際の該熱伝導フィラーに由来するAl及び/又はZn元素の存在割合が、EPMAで検出される全元素量に対して0.10乃至3.00質量%であり、
該蓄熱層の単位面積あたりの熱容量が100乃至600J/(m2・K)であり、
該トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含有するトナー粒子と、無機微粉体とを有し、該トナーの熱刺激電流測定装置で1回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至100℃にメインピーク(P1)を有し、該P1を示す電流の絶対値が、0.1×10-14乃至1000.0×10-14Aであり、2回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至110℃にピーク(P2)を有し、該P1を示す温度T1(℃)と該P2を示す温度T2(℃)の関係が、
−15≦T2−T1≦15
であることを特徴とする画像形成方法。 - 該像加熱部材の表面粗さRzが1.0乃至10.0μmであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
- 該像加熱部材の離型層がフッ素ゴムを主成分とするソリッドゴム層であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成方法。
- 該像加熱部材の蓄熱層の中に熱伝導フィラーが10乃至50質量%で含有されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該像加熱部材のマイクロ硬度が30乃至68°であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該弾性層は熱伝導率が0.15W/(m・K)以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該P1を示す電流の絶対値が、4.0×10-14乃至60.0×10-14Aであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該T1と該T2との関係が、
−10≦T2−T1≦10
であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の画像形成方法。 - 該T1と該T2との関係が、
−7≦T2−T1≦5
であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の画像形成方法。 - 該トナー粒子は、水系媒体中で製造することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該ワックスが、少なくとも炭化水素系ワックスを含有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該熱刺激電流測定において、2回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至110℃の範囲に、2つのピーク(P2、P3)を有し、高温側のピーク(P3)が85℃以上に存在することを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該P3を示す電流の絶対値が、1.0×10-14乃至50.0×10-14Aであることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該P2を示す電流の絶対値が、1.0×10-14乃至50.0×10-14Aであることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の画像形成方法。
- 静電潜像担持体を帯電手段により帯電する帯電工程、該帯電された静電潜像担持体を露光して静電潜像を形成する露光工程、該静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像工程、該トナー像を中間転写体を介して、又は介さずに記録材へ転写する転写工程、該トナー像を担持する記録材を加圧部材と回転可能な像加熱部材とで形成されるニップ部を通過させることにより加熱加圧定着する定着工程を有しており、
該像加熱部材は、外部加熱手段により最表層表面から加熱され、
該像加熱部材は、最表層として厚さ5乃至200μmの離型層を有しており、その下層として蓄熱層を有し、更にその下層として弾性層を有するローラであり、
該像加熱部材は、熱伝導率5.0W/(m・K)以上の熱伝導フィラーを含有し、該熱伝導フィラーはAl及び/又はZn化合物であり、
該像加熱部材の表面をEPMA(電子線マイクロアナライザー)により測定した際の該熱伝導フィラーに由来するAl及び/又はZn元素の存在割合が、EPMAで検出される全元素量に対して0.10乃至3.00質量%であり、
該蓄熱層の単位面積あたりの熱容量が100乃至600J/(m2・K)である画像形成方法に適用されるトナーであって、
該トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含有するトナー粒子と、無機微粉体とを有し、該トナーの熱刺激電流測定装置で1回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至100℃にメインピーク(P1)を有し、該P1を示す電流の絶対値が、0.1×10-14乃至1000.0×10-14Aであり、2回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至110℃にピーク(P2)を有し、該P1を示す温度T1(℃)と該P2を示す温度T2(℃)の関係が、
−15≦T2−T1≦15
であることを特徴とするトナー。 - 該像加熱部材の表面粗さRzが1.0乃至10.0μmであることを特徴とする請求項15に記載のトナー。
- 該像加熱部材の離型層がフッ素ゴムを主成分とするソリッドゴム層であることを特徴とする請求項15又は16に記載のトナー。
- 該像加熱部材の蓄熱層の中に熱伝導フィラーが10乃至50質量%で含有されることを特徴とする請求項15乃至17のいずれかに記載のトナー。
- 該像加熱部材のマイクロ硬度が30乃至68°であることを特徴とする請求項15乃至18のいずれかに記載のトナー。
- 該弾性層は熱伝導率が0.15W/(m・K)以下であることを特徴とする請求項15乃至19のいずれかに記載のトナー。
- 該P1を示す電流の絶対値が、4.0×10-14乃至60.0×10-14Aであることを特徴とする請求項15乃至20のいずれかに記載のトナー。
- 該T1と該T2との関係が、
−10≦T2−T1≦10
であることを特徴とする請求項15乃至21のいずれかに記載のトナー。 - 該T1と該T2との関係が、
−7≦T2−T1≦5
であることを特徴とする請求項15乃至22のいずれかに記載のトナー。 - 該トナー粒子は、水系媒体中で製造することを特徴とする請求項15乃至23のいずれかに記載のトナー。
- 該ワックスが、少なくとも炭化水素系ワックスを含有することを特徴とする請求項15乃至24のいずれかに記載のトナー。
- 該熱刺激電流測定において、2回目昇温時に測定される熱刺激電流の電流値が、少なくとも60乃至110℃の範囲に、2つのピーク(P2、P3)を有し、高温側のピーク(P3)が85℃以上に存在することを特徴とする請求項15乃至25のいずれかに記載のトナー。
- 該P3を示す電流の絶対値が、1.0×10-14乃至50.0×10-14Aであることを特徴とする請求項15乃至26のいずれかに記載のトナー。
- 該P2を示す電流の絶対値が、1.0×10-14乃至50.0×10-14Aであることを特徴とする請求項15乃至27のいずれかに記載のトナー。
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