JP2011203501A - 画像形成方法、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】接触型の加熱定着方式における加熱部材が金属ロールであっても、紙などの被転写体におけるしわの発生を抑制することできる画像形成方法及び画像形成装置を提供すること。
【解決手段】加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された被転写体を通過させトナー像を定着する定着工程を含み、前記加熱部材が、金属ロールであり、静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50℃〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記脂肪族アルコールの含有量が、7〜22重量%であることを特徴とする画像形成方法、並びに、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着手段を有し、前記加熱部材が、金属ロールであり、静電荷像現像トナーが、前記静電荷像現像トナーであることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】なし
【解決手段】加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された被転写体を通過させトナー像を定着する定着工程を含み、前記加熱部材が、金属ロールであり、静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50℃〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記脂肪族アルコールの含有量が、7〜22重量%であることを特徴とする画像形成方法、並びに、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着手段を有し、前記加熱部材が、金属ロールであり、静電荷像現像トナーが、前記静電荷像現像トナーであることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】なし
Description
本発明は、画像形成方法、及び、画像形成装置に関する。
電子写真プロセスにおける画像形成は、複写するに際して、光導電性物質を用いた感光体に形成された静電潜像に、磁気ブラシ現像法等によりトナーを付着させてトナー像として現像し、該感光体上のトナー像を、紙、シート等の記録材(転写材)に転写した後、熱、溶剤、圧力等を利用して定着し、永久画像を得るものである。
上記トナー像を定着する方法としては、加熱溶融方式が最も多く用いられているが、この方法は接触型と非接触型の2種類に大別される。特に、接触型の加熱ロール定着方式は熱効率がよく、高速定着が可能であることから、近年商業用複写機、プリンター等において広く用いられている。
接触型の加熱ロール定着方式における加熱ロールとして、無垢の金属など高硬度ロールを用いることは、ロールの磨耗性の観点から有利である。
上記トナー像を定着する方法としては、加熱溶融方式が最も多く用いられているが、この方法は接触型と非接触型の2種類に大別される。特に、接触型の加熱ロール定着方式は熱効率がよく、高速定着が可能であることから、近年商業用複写機、プリンター等において広く用いられている。
接触型の加熱ロール定着方式における加熱ロールとして、無垢の金属など高硬度ロールを用いることは、ロールの磨耗性の観点から有利である。
また、従来の画像形成装置としては、特許文献1に記載されたものが知られている。
特許文献1には、表面にトナー像を担持して所定の方向に移動するトナー像保持体と、前記トナー像保持体上に担持されたトナー像を記録媒体上に転写すると同時に定着する転写定着部材と、前記トナー像が転写定着された記録媒体が冷却された後、当該記録媒体をトナー像保持体から剥離する剥離部を備えた画像形成装置において、前記剥離部での温度における前記トナー像保持体とトナー像を形成するトナーとの付着力が20g以下であることを特徴とする画像形成装置が開示されている。
特許文献1には、表面にトナー像を担持して所定の方向に移動するトナー像保持体と、前記トナー像保持体上に担持されたトナー像を記録媒体上に転写すると同時に定着する転写定着部材と、前記トナー像が転写定着された記録媒体が冷却された後、当該記録媒体をトナー像保持体から剥離する剥離部を備えた画像形成装置において、前記剥離部での温度における前記トナー像保持体とトナー像を形成するトナーとの付着力が20g以下であることを特徴とする画像形成装置が開示されている。
本発明の目的は、接触型の加熱定着方式における加熱部材が金属ロールであっても、紙などの被転写体におけるしわの発生を抑制することできる画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。
本発明の上記課題は、以下の<1>又は<3>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>及び<4>とともに以下に示す。
<1>像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記像保持体表面に形成された静電潜像を静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記像保持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着工程と、を含み、前記加熱部材が、金属ロールであり、前記静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%であることを特徴とする画像形成方法、
<2>前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂を含有する上記<1>に記載の画像形成方法、
<3>像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体上に静電潜像を形成させる露光手段と、静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を前記像保持体から被転写体に転写する転写手段と、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着手段と、を有し、前記加熱部材が、金属ロールであり、前記静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%であることを特徴とする画像形成装置、
<4>前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂を含有する上記<3>に記載の画像形成装置。
<1>像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記像保持体表面に形成された静電潜像を静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記像保持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着工程と、を含み、前記加熱部材が、金属ロールであり、前記静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%であることを特徴とする画像形成方法、
<2>前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂を含有する上記<1>に記載の画像形成方法、
<3>像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体上に静電潜像を形成させる露光手段と、静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を前記像保持体から被転写体に転写する転写手段と、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着手段と、を有し、前記加熱部材が、金属ロールであり、前記静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%であることを特徴とする画像形成装置、
<4>前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂を含有する上記<3>に記載の画像形成装置。
上記<1>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、接触型の加熱定着方式における加熱部材が金属ロールであっても、紙などの被転写体におけるしわの発生を抑制することできる画像形成方法を提供することができる。
上記<2>に記載の発明によれば、上記<1>に記載の発明に比べて、接触型の加熱定着方式における加熱部材が金属ロールであっても、紙などの被転写体におけるしわの発生をより抑制することできる画像形成方法を提供することができる。
上記<3>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、接触型の加熱定着方式における加熱部材が金属ロールであっても、紙などの被転写体におけるしわの発生を抑制することできる画像形成装置を提供することができる。
上記<4>に記載の発明によれば、上記<3>に記載の発明に比べて、接触型の加熱定着方式における加熱部材が金属ロールであっても、紙などの被転写体におけるしわの発生をより抑制することできる画像形成装置を提供することができる。
上記<2>に記載の発明によれば、上記<1>に記載の発明に比べて、接触型の加熱定着方式における加熱部材が金属ロールであっても、紙などの被転写体におけるしわの発生をより抑制することできる画像形成方法を提供することができる。
上記<3>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、接触型の加熱定着方式における加熱部材が金属ロールであっても、紙などの被転写体におけるしわの発生を抑制することできる画像形成装置を提供することができる。
上記<4>に記載の発明によれば、上記<3>に記載の発明に比べて、接触型の加熱定着方式における加熱部材が金属ロールであっても、紙などの被転写体におけるしわの発生をより抑制することできる画像形成装置を提供することができる。
以下に、本実施形態について説明する。
なお、以下の説明において、数値範囲を表す「a〜b」の記載は、特に断りのない限り、「a以上b以下」を表す。すなわち、端点であるa及びbを含む数値範囲を意味する。
画像形成方法や画像形成装置において、金属ロールを用いることは、ロールの磨耗性の観点から有利である。しかしながら、このようなロールで定着した場合、用紙がカールしやすいため、紙等の被転写体においてしわになりやすい。また、剥離性付与のために離型剤を用いるが、形成された画像にて加熱溶融と冷却により収縮するため画像密度差ができ、しわになりやすい。
本実施形態の画像形成方法及び画像形成装置においては、静電荷像現像トナーに適度な極性をもつ離型剤(脂肪族アルコール)を用いることで、接触型の加熱定着方式における加熱部材が金属ロールであっても、紙などの被転写体におけるしわの発生を抑制することできると推定される。
なお、以下の説明において、数値範囲を表す「a〜b」の記載は、特に断りのない限り、「a以上b以下」を表す。すなわち、端点であるa及びbを含む数値範囲を意味する。
画像形成方法や画像形成装置において、金属ロールを用いることは、ロールの磨耗性の観点から有利である。しかしながら、このようなロールで定着した場合、用紙がカールしやすいため、紙等の被転写体においてしわになりやすい。また、剥離性付与のために離型剤を用いるが、形成された画像にて加熱溶融と冷却により収縮するため画像密度差ができ、しわになりやすい。
本実施形態の画像形成方法及び画像形成装置においては、静電荷像現像トナーに適度な極性をもつ離型剤(脂肪族アルコール)を用いることで、接触型の加熱定着方式における加熱部材が金属ロールであっても、紙などの被転写体におけるしわの発生を抑制することできると推定される。
(画像形成方法)
本実施形態の画像形成方法は、像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記像保持体表面に形成された静電潜像を静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記像保持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着工程と、を含み、前記加熱部材が、金属ロールであり、前記静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%であることを特徴とする。
本実施形態の画像形成方法は、像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記像保持体表面に形成された静電潜像を静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記像保持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着工程と、を含み、前記加熱部材が、金属ロールであり、前記静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%であることを特徴とする。
<潜像形成工程、現像工程及び転写工程>
本実施形態の画像形成方法は、像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記像保持体表面に形成された静電潜像を静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記像保持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、を含む。
前記潜像形成工程、前記現像工程、及び、前記転写工程は、特に制限はなく、電子写真法において公知の方法が挙げられ、具体的には例えば、特開平8−194387号公報、特開平9−15995号公報、及び、特開2002−296914号公報等に記載されているものが挙げられる。
本実施形態の画像形成方法は、像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記像保持体表面に形成された静電潜像を静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記像保持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、を含む。
前記潜像形成工程、前記現像工程、及び、前記転写工程は、特に制限はなく、電子写真法において公知の方法が挙げられ、具体的には例えば、特開平8−194387号公報、特開平9−15995号公報、及び、特開2002−296914号公報等に記載されているものが挙げられる。
前記潜像形成工程としては、像保持体の表面を、帯電手段により帯電した後、レーザー光学系やLEDアレイなどで像保持体に露光し、静電潜像を形成する工程が挙げられる。前記帯電手段としては、コロトロン、スコロトロンなどの非接触方式の帯電機、及び、潜像保持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、像保持体表面を帯電させる接触方式の帯電機が挙げられ、いかなる方式の帯電機でもよい。
前記接触帯電方式の帯電機においては、導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ピン電極状、ローラ状等のいずれでもよいが、ローラ状部材が好ましい。
また、本実施形態に用いられる像保持体としては、特に制限はなく、公知の感光体が挙げられる。
前記接触帯電方式の帯電機においては、導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ピン電極状、ローラ状等のいずれでもよいが、ローラ状部材が好ましい。
また、本実施形態に用いられる像保持体としては、特に制限はなく、公知の感光体が挙げられる。
前記現像工程としては、像保持体表面に、少なくともトナーを含む現像剤層を表面に形成させた現像剤保持体を接触又は近接させて、前記像保持体表面の静電潜像にトナーの粒子を付着させ、像保持体表面にトナー画像を形成する工程が挙げられる。
現像方式は、公知の方式を用いて行うことができるが、例えば、二成分現像剤による現像方式としては、カスケード方式、磁気ブラシ方式などが挙げられる。
現像方式は、公知の方式を用いて行うことができるが、例えば、二成分現像剤による現像方式としては、カスケード方式、磁気ブラシ方式などが挙げられる。
前記転写工程としては、像保持体表面に形成されたトナー画像を、被転写体に転写して転写画像を形成する工程が挙げられる。
前記転写工程における転写方式としては、特に制限はなく、例えば、コロトロンを使用したコロナ転写方式や、弾性材料からなる導電性の転写ロールを像保持体に圧接して、用紙にトナー画像を転写する接触転写方式などが挙げられる。
被転写体(被記録媒体)としては、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される被転写体であればよく、例えば、普通紙、OHPシート、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が挙げられる。これらの中でも、普通紙、コート紙、アート紙等の紙であることが好ましく、60g/m2以下の紙(薄紙)であることがより好ましい。
前記転写工程における転写方式としては、特に制限はなく、例えば、コロトロンを使用したコロナ転写方式や、弾性材料からなる導電性の転写ロールを像保持体に圧接して、用紙にトナー画像を転写する接触転写方式などが挙げられる。
被転写体(被記録媒体)としては、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される被転写体であればよく、例えば、普通紙、OHPシート、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が挙げられる。これらの中でも、普通紙、コート紙、アート紙等の紙であることが好ましく、60g/m2以下の紙(薄紙)であることがより好ましい。
前記転写工程においては、前記像保持体表面に形成されたトナー像を、一旦中間転写部材表面に転写し、その後、被転写体に転写してもよい。
また、前記転写工程における中間転写では、2次転写などの2回以上の転写を行う工程であってもよく、また、転写部材として、1次転写部材及び2次転写部材等を備えていてもよい。
また、前記転写工程における中間転写では、2次転写などの2回以上の転写を行う工程であってもよく、また、転写部材として、1次転写部材及び2次転写部材等を備えていてもよい。
<定着工程>
本実施形態の画像形成方法は、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着工程を含み、前記加熱部材が、金属ロールである。
前記定着工程においては、未定着のトナー像が加熱部材及び加圧部材の間において熱定着されることにより、前記被転写体上にトナー像が定着される。
本実施形態の画像形成方法のように金属ロールを用いることは、ロールの機械的強度に優れることから、ロールの磨耗性に優れる。
前記金属ロールの材質としては、機械的強度や熱伝導性の良好なものであれば特に制限はないが、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、鉄、銅、真鋳等の金属や合金が挙げられるが、アルミニウム、又は、汎用的なステンレス鋼を用いることがコストの観点から好ましく、アルミニウム、SUS304、又は、SUS314が特に好ましい。
また、前記金属ロールは、2種以上の金属材料により形成されていてもよい。例えば、金属やその合金を2層以上積層した金属ロール等が挙げられる。
本実施形態の画像形成方法は、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着工程を含み、前記加熱部材が、金属ロールである。
前記定着工程においては、未定着のトナー像が加熱部材及び加圧部材の間において熱定着されることにより、前記被転写体上にトナー像が定着される。
本実施形態の画像形成方法のように金属ロールを用いることは、ロールの機械的強度に優れることから、ロールの磨耗性に優れる。
前記金属ロールの材質としては、機械的強度や熱伝導性の良好なものであれば特に制限はないが、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、鉄、銅、真鋳等の金属や合金が挙げられるが、アルミニウム、又は、汎用的なステンレス鋼を用いることがコストの観点から好ましく、アルミニウム、SUS304、又は、SUS314が特に好ましい。
また、前記金属ロールは、2種以上の金属材料により形成されていてもよい。例えば、金属やその合金を2層以上積層した金属ロール等が挙げられる。
前記加圧部材としては、ドラム状部材やベルト状部材が挙げられる。中でも、ドラム状部材、すなわち、加圧ロールが好ましい。
前記ドラム状部材の基材としては、前記金属ロールで例示した材質のものが好ましく、アルミニウム、ステンレス鋼、又は、銅で形成された金属ロールがより好ましく、アルミニウム、又は、ステンレス鋼で形成された金属ロールが更に好ましい。
また、前記ドラム状部材上に、必要に応じて、樹脂を使用した弾性層により被覆してもよく、また、前記弾性層上に樹脂層などの表面層を更に形成してもよい。
弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等を1種類、又は2種類以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。
前記ベルト状部材の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いられる。例えば、ポリイミド樹脂(PI)、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンテレフタレート(PAT)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。更に、樹脂材料と前記弾性材料とをブレンドして用いてもよい。
前記ドラム状部材の基材としては、前記金属ロールで例示した材質のものが好ましく、アルミニウム、ステンレス鋼、又は、銅で形成された金属ロールがより好ましく、アルミニウム、又は、ステンレス鋼で形成された金属ロールが更に好ましい。
また、前記ドラム状部材上に、必要に応じて、樹脂を使用した弾性層により被覆してもよく、また、前記弾性層上に樹脂層などの表面層を更に形成してもよい。
弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等を1種類、又は2種類以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。
前記ベルト状部材の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いられる。例えば、ポリイミド樹脂(PI)、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンテレフタレート(PAT)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。更に、樹脂材料と前記弾性材料とをブレンドして用いてもよい。
前記定着工程における加熱部材の表面温度は、使用するトナーの材質などに応じて、適宜決定すればよいが、120℃〜260℃であることが好ましい。上記範囲であると、上記範囲外である場合に比べ、紙等の被転写体におけるしわの形成が抑制される。
また、前記定着工程における定着時の圧力としては、特に制限はなく、前記被転写体上の未定着のトナー像が定着される圧力であればよい。
また、前記定着工程における定着時の圧力としては、特に制限はなく、前記被転写体上の未定着のトナー像が定着される圧力であればよい。
<剥離工程>
本実施形態の画像形成方法は、トナー像を定着した被転写体を前記加熱部材から剥離爪により剥離する剥離工程を更に含むことが好ましい。前記剥離工程のように剥離爪による剥離を行う場合、被転写体にはしわがより発生しやすくなるが、本実施形態の画像形成方法では剥離爪による剥離を行った場合であっても、前記しわの発生が抑制される。
前記剥離爪は、前記定着工程における加熱部材及び加圧部材の間よりも下流側に設けられており、前記加熱部材への被転写体の張り付きが防がれる。また、前記剥離爪は、前記加熱部材に接触するように設けられていることが好ましく、また、前記加熱部材に向けて、バネ等により所定の圧力で押しつけられていることがより好ましい。
前記剥離爪の形状としては、特に制限はなく、公知の形状の剥離爪が用いられる。
本実施形態の画像形成方法は、トナー像を定着した被転写体を前記加熱部材から剥離爪により剥離する剥離工程を更に含むことが好ましい。前記剥離工程のように剥離爪による剥離を行う場合、被転写体にはしわがより発生しやすくなるが、本実施形態の画像形成方法では剥離爪による剥離を行った場合であっても、前記しわの発生が抑制される。
前記剥離爪は、前記定着工程における加熱部材及び加圧部材の間よりも下流側に設けられており、前記加熱部材への被転写体の張り付きが防がれる。また、前記剥離爪は、前記加熱部材に接触するように設けられていることが好ましく、また、前記加熱部材に向けて、バネ等により所定の圧力で押しつけられていることがより好ましい。
前記剥離爪の形状としては、特に制限はなく、公知の形状の剥離爪が用いられる。
<冷却工程>
本実施形態の画像形成方法は、トナー像を定着した被転写体を冷却する冷却工程を更に含むことが好ましい。
前記冷却工程は、前記定着工程の後に行うことが好ましく、また、前記剥離工程を行う場合は、前記定着工程及び前記剥離工程の後に行うことが好ましい。
前記冷却工程後におけるトナー像を定着した被転写体の温度は、前記冷却工程前の温度よりも下がっていればよいが、0℃〜60℃であることが好ましく、5℃〜50℃であることがより好ましく、10℃〜45℃であることが更に好ましい。
前記冷却工程における冷却方法としては、特に制限はなく、公知の冷却方法を用いてもよいが、例えば、送風により冷却する方法、トナー像を定着した被転写体の搬送時にトナー像を定着した被転写体の温度よりも低い温度の部材を接触させる方法などが挙げられる。
本実施形態の画像形成方法は、トナー像を定着した被転写体を冷却する冷却工程を更に含むことが好ましい。
前記冷却工程は、前記定着工程の後に行うことが好ましく、また、前記剥離工程を行う場合は、前記定着工程及び前記剥離工程の後に行うことが好ましい。
前記冷却工程後におけるトナー像を定着した被転写体の温度は、前記冷却工程前の温度よりも下がっていればよいが、0℃〜60℃であることが好ましく、5℃〜50℃であることがより好ましく、10℃〜45℃であることが更に好ましい。
前記冷却工程における冷却方法としては、特に制限はなく、公知の冷却方法を用いてもよいが、例えば、送風により冷却する方法、トナー像を定着した被転写体の搬送時にトナー像を定着した被転写体の温度よりも低い温度の部材を接触させる方法などが挙げられる。
<クリーニング工程>
本実施形態の画像形成方法は、ブレード、ブラシ、ロール等の除去部材を像保持体表面に直接接触させ、像保持体表面に付着しているトナー、紙粉、ゴミなどを除去し、像保持体をクリーニングする工程を更に含むことが好ましい。また、本実施形態の画像形成方法は、必要に応じて、加熱部材等をクリーニングする工程を有していてもよい。
最も一般的に採用されている方式として、ポリウレタン等のゴム製のブレードを潜像保持体に圧接させるブレードクリーニング方式である。これに対し、内部に磁石を固定配置し、その外周に回転可能な円筒状の非磁性体のスリーブを設け、そのスリーブ表面に磁性キャリアを保持させてトナーを回収する磁気ブラシ方式や、半導電性の樹脂繊維や動物の毛をロール状に回転可能にし、トナーと反対極性のバイアスをそのロールに印加してトナーを除去する方式でもよい。前者の磁気ブラシ方式では、クリーニングの前処理用コロトロンを設置してもよい。
本実施形態の画像形成方法は、ブレード、ブラシ、ロール等の除去部材を像保持体表面に直接接触させ、像保持体表面に付着しているトナー、紙粉、ゴミなどを除去し、像保持体をクリーニングする工程を更に含むことが好ましい。また、本実施形態の画像形成方法は、必要に応じて、加熱部材等をクリーニングする工程を有していてもよい。
最も一般的に採用されている方式として、ポリウレタン等のゴム製のブレードを潜像保持体に圧接させるブレードクリーニング方式である。これに対し、内部に磁石を固定配置し、その外周に回転可能な円筒状の非磁性体のスリーブを設け、そのスリーブ表面に磁性キャリアを保持させてトナーを回収する磁気ブラシ方式や、半導電性の樹脂繊維や動物の毛をロール状に回転可能にし、トナーと反対極性のバイアスをそのロールに印加してトナーを除去する方式でもよい。前者の磁気ブラシ方式では、クリーニングの前処理用コロトロンを設置してもよい。
なお、本実施形態の画像形成方法において、フルカラー画像を作製する場合には、複数の像保持体がそれぞれ各色の現像剤保持体を有しており、その複数の像保持体及び現像剤保持体それぞれによる潜像形成工程、現像工程及び転写工程からなる一連の工程により、同一の被記録体表面に前記工程ごとの各色トナー画像が順次積層形成され、その積層されたフルカラーのトナー画像を、定着工程で熱定着する画像形成方法が好ましく用いられる。
<静電荷像現像トナー>
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)は、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50℃〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%である。
以下、本実施形態に用いられるトナー構成材料やトナーの製造方法等について説明する。
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)は、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50℃〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%である。
以下、本実施形態に用いられるトナー構成材料やトナーの製造方法等について説明する。
〔融点50℃〜90℃の脂肪族アルコール〕
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、離型剤として、融点50℃〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%である。
前記脂肪族アルコールの融点が50℃未満であると、定着時に冷えても固まりにくく、アルコール成分の粘度が低く紙等の被転写体のコシを弱めるため、紙等の被転写体におけるしわを形成しやすい。
また、前記脂肪族アルコールの融点が90℃を超えると、脂肪族アルコールの極性基濃度が下がりすぎてしまうため、加熱による分子運動が大きくなり膨張しやすく冷えた場合も動きが周りの分子鎖により拘束されやすいため収縮が著しく、しわの原因となる。
更に、前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7重量%未満であると、定着時に画像表面に離型剤として充分に染み出すことができず、金属ロールと画像表面の摩擦力が大きくなり、紙等の被転写体におけるしわを形成しやすい。
また、前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、22重量%を超えると、定着時に金属ロールと画像表面との摩擦力は小さくなるものの、数多くの印字をすることで紙へ移行できなかった余剰脂肪族アルコールが金属ロールに堆積し、紙送り側の画像背面とロールとの摩擦力の方が大きくなり、紙等の被転写体におけるしわを形成しやすい。
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、離型剤として、融点50℃〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%である。
前記脂肪族アルコールの融点が50℃未満であると、定着時に冷えても固まりにくく、アルコール成分の粘度が低く紙等の被転写体のコシを弱めるため、紙等の被転写体におけるしわを形成しやすい。
また、前記脂肪族アルコールの融点が90℃を超えると、脂肪族アルコールの極性基濃度が下がりすぎてしまうため、加熱による分子運動が大きくなり膨張しやすく冷えた場合も動きが周りの分子鎖により拘束されやすいため収縮が著しく、しわの原因となる。
更に、前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7重量%未満であると、定着時に画像表面に離型剤として充分に染み出すことができず、金属ロールと画像表面の摩擦力が大きくなり、紙等の被転写体におけるしわを形成しやすい。
また、前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、22重量%を超えると、定着時に金属ロールと画像表面との摩擦力は小さくなるものの、数多くの印字をすることで紙へ移行できなかった余剰脂肪族アルコールが金属ロールに堆積し、紙送り側の画像背面とロールとの摩擦力の方が大きくなり、紙等の被転写体におけるしわを形成しやすい。
前記脂肪族アルコールは、融点50℃〜90℃であること以外に特に制限はなく、一価の脂肪族アルコールであっても、多価の脂肪族アルコールであってもよいが、しわの発生を抑制する観点から、一価の脂肪族アルコール(脂肪族モノアルコール)であることが好ましい。
また、前記脂肪族アルコールは、ヒドロキシ基の酸素原子以外に、ヘテロ原子を有しないことが好ましい。
これらの中でも、前記脂肪族アルコールは、下記式(1)で表される化合物であることが好ましい。
また、前記脂肪族アルコールは、ヒドロキシ基の酸素原子以外に、ヘテロ原子を有しないことが好ましい。
これらの中でも、前記脂肪族アルコールは、下記式(1)で表される化合物であることが好ましい。
式(1)中、R1は、直鎖又は分岐アルキル基を表し、直鎖アルキル基であることが好ましい。
また、前記脂肪族アルコール炭素数又は前記R1におけるアルキル基の炭素数は、しわの発生を抑制する観点から、16以上であることが好ましく、16〜33であることがより好ましく、16〜30であることが更に好ましく、19〜30であることが特に好ましい。
前記脂肪族アルコールの融点は、しわの発生を抑制する観点から、60〜90℃であることが好ましく、70〜90℃であることがより好ましい。
また、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、しわの発生を抑制する観点から、10〜20重量%であることが好ましく、12〜18重量%であることがより好ましい。
また、前記脂肪族アルコール炭素数又は前記R1におけるアルキル基の炭素数は、しわの発生を抑制する観点から、16以上であることが好ましく、16〜33であることがより好ましく、16〜30であることが更に好ましく、19〜30であることが特に好ましい。
前記脂肪族アルコールの融点は、しわの発生を抑制する観点から、60〜90℃であることが好ましく、70〜90℃であることがより好ましい。
また、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、しわの発生を抑制する観点から、10〜20重量%であることが好ましく、12〜18重量%であることがより好ましい。
本実施形態に用いられる融点50℃〜90℃の脂肪族アルコールとして、具体的には例えば、1−ヘキサデカノール(融点50℃)、1−ペプタデカノール(融点57℃)、1−オクタデカノール(融点61℃)、1−ノナデカノール(融点62℃)、1−イコサノール(融点66℃)、1−ドコサノール(融点70℃)、1−トリアコンタノール(融点87℃)が挙げられる。
また、本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、離型剤として、融点50℃〜90℃の脂肪族アルコールを、1種のみ含有しても、2種以上含有してもよいが、1種のみ含有することが好ましい。
また、本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、離型剤として、融点50℃〜90℃の脂肪族アルコールを、1種のみ含有しても、2種以上含有してもよいが、1種のみ含有することが好ましい。
〔結着樹脂〕
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、少なくとも結着樹脂を含有する。
結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体又は共重合体が例示される。
特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンが挙げられる。更に、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、変性ロジン、パラフィン、ワックス類が挙げられる。この中でも、結着樹脂として、ポリエステル樹脂を含むことが好ましく、ポリエステル樹脂を結着樹脂の全量の50重量%以上含むことがより好ましく、結着樹脂の全量の80重量%以上含むことが更に好ましい。
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、少なくとも結着樹脂を含有する。
結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体又は共重合体が例示される。
特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンが挙げられる。更に、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、変性ロジン、パラフィン、ワックス類が挙げられる。この中でも、結着樹脂として、ポリエステル樹脂を含むことが好ましく、ポリエステル樹脂を結着樹脂の全量の50重量%以上含むことがより好ましく、結着樹脂の全量の80重量%以上含むことが更に好ましい。
本実施形態に用いられるポリエステル樹脂は、例えば、ポリオール成分とポリカルボン酸成分から重縮合により合成される。なお、本実施形態においては、前記ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、適宜合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸、などが挙げられる。更に、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるがこの限りではない。
三価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステルなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
更に、前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、エチレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸成分を含有することがより好ましい。エチレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸は、エチレン性不飽和二重結合を介して、ラジカル的に架橋結合させ得る点で定着時のホットオフセットを防ぐために好適に用いられる。このようなジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級エステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でもコストの点で、フマル酸、マレイン酸等が挙げられる。
多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸、などが挙げられる。更に、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるがこの限りではない。
三価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステルなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
更に、前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、エチレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸成分を含有することがより好ましい。エチレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸は、エチレン性不飽和二重結合を介して、ラジカル的に架橋結合させ得る点で定着時のホットオフセットを防ぐために好適に用いられる。このようなジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級エステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でもコストの点で、フマル酸、マレイン酸等が挙げられる。
多価アルコール成分としては、二価の多価アルコールとしては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物(平均付加モル数1.5〜6)、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。
三価以上の多価アルコールとしては、例えば、ソルビトール、ペンタエリスリトール、グリセロール、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
二価以上の芳香族カルボン酸化合物としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸及びトリメリット酸が好ましく、テレフタル酸及びトリメリット酸がより好ましい。
三価以上の多価アルコールとしては、例えば、ソルビトール、ペンタエリスリトール、グリセロール、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
二価以上の芳香族カルボン酸化合物としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸及びトリメリット酸が好ましく、テレフタル酸及びトリメリット酸がより好ましい。
また、本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、結着樹脂として、結晶性ポリエステル樹脂を含有することがより好ましい。結晶性ポリエステル樹脂を含有することで、結着樹脂の温度に対する粘度変化を大きくすることができるため、同じトナー体積でも加熱による分子運動の場がひろがり、膨張しにくいことから紙しわになりにくい。
なお、結晶性ポリエステル樹脂の「結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指す。また、非結晶性ポリエステル樹脂の「非結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化のみを示し、明確な吸熱ピークを有さないことを指す。
なお、結晶性ポリエステル樹脂の「結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指す。また、非結晶性ポリエステル樹脂の「非結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化のみを示し、明確な吸熱ピークを有さないことを指す。
前記結晶性ポリエステル樹脂の融点としては、45〜95℃の範囲であることが好ましく、50〜85℃の範囲であることがより好ましい。なお、前記結晶性ポリエステル樹脂の融点の測定には、示差走査熱量計(DSC)を用い、20℃から120℃まで毎分10℃の昇温速度で測定を行った時の吸熱ピークのトップの値を用いることが好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂の作製に用いられるポリオール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のグリコール類、ビスフェノールA及びその誘導体、並びに、そのアルキレンオキサイド付加物、水素添加ビスフェノールA等の2価ヒドロキシ化合物の他に、グリセリン、ソルビトール、1,4−ソルビタン、トリメチロールプロパン等の3価以上のヒドロキシ化合物等が好ましく挙げられる。
前記結晶性ポリエステル樹脂の作製に用いられるポリカルボン酸成分としては、マロン酸、コハク酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、n−オクチルコハク酸、1,3−ジカルボキシ−2−メチル−2−カルボキシメチルプロパン、テトラ(カルボキシジメチル)メタン、マレイン酸、フマル酸、ドデセニルコハク酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等が好ましく挙げられる。
多価カルボン酸成分のうち、脂肪族ジカルボン酸の含有量が80モル%以上であることが好ましく、90モル%以上であることがより好ましい。脂肪族ジカルボン酸の含有量が80モル%以上であると、ポリエステル樹脂の結晶性に優れ、融点が適度であるため、耐トナーブロッキング性、画像保存性。及び、低温定着性に優れる。
多価アルコール成分のうち、脂肪族ジオール成分の含有量が80モル%以上であることが好ましく、90モル%以上であることがより好ましい。脂肪族ジオール成分の含有量が80モル%以上であると、ポリエステル樹脂の結晶性に優れ、融点が適度であるため、耐トナーブロッキング性、画像保存性、及び、低温定着性に優れる。
なお、必要に応じて、酸価や水酸基価の調整等の目的で、酢酸、安息香酸等の一価の酸や、シクロヘキサノールベンジルアルコール等の一価のアルコールも用いられる。
多価アルコール成分のうち、脂肪族ジオール成分の含有量が80モル%以上であることが好ましく、90モル%以上であることがより好ましい。脂肪族ジオール成分の含有量が80モル%以上であると、ポリエステル樹脂の結晶性に優れ、融点が適度であるため、耐トナーブロッキング性、画像保存性、及び、低温定着性に優れる。
なお、必要に応じて、酸価や水酸基価の調整等の目的で、酢酸、安息香酸等の一価の酸や、シクロヘキサノールベンジルアルコール等の一価のアルコールも用いられる。
ポリエステル樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、酸成分とアルコール成分とを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造することができ、例えば、直接重縮合、エステル交換法等が挙げられ、モノマーの種類によって使い分けて製造すればよい。
ポリエステル樹脂は、上記多価アルコールと多価カルボン酸を常法にしたがって縮合反応させることによって製造してもよい。例えば、上記多価アルコールと多価カルボン酸、必要に応じて触媒を入れ、温度計、撹拌器、流下式コンデンサを備えた反応容器に配合し、不活性ガス(窒素ガス等)の存在下、150℃〜250℃で加熱し、副生する低分子化合物を連続的に反応系外に除去し、所定の酸価に達した時点で反応を停止させ、冷却し、目的とする反応物を取得することによって製造される。
ポリエステル樹脂は、上記多価アルコールと多価カルボン酸を常法にしたがって縮合反応させることによって製造してもよい。例えば、上記多価アルコールと多価カルボン酸、必要に応じて触媒を入れ、温度計、撹拌器、流下式コンデンサを備えた反応容器に配合し、不活性ガス(窒素ガス等)の存在下、150℃〜250℃で加熱し、副生する低分子化合物を連続的に反応系外に除去し、所定の酸価に達した時点で反応を停止させ、冷却し、目的とする反応物を取得することによって製造される。
また、本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーにおける結着樹脂の含有量は、静電荷像現像トナーの全重量に対し、10〜90重量%であることが好ましく、30〜85重量%であることがより好ましく、50〜80重量%であることが更に好ましい。
〔着色剤〕
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、必要に応じ、着色剤を含有することが好ましい。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デイポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドCローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレート、チタンブラックなどの種々の顔料や、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染料などが挙げられる。
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、必要に応じ、着色剤を含有することが好ましい。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デイポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドCローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレート、チタンブラックなどの種々の顔料や、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染料などが挙げられる。
前記着色剤として、具体的には、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料(C.I.No.50415B)、アニリンブルー(C.I.No.50405)、カルコオイルブルー(C.I.No.azoic Blue3)、クロムイエロー(C.I.No.14090)、ウルトラマリンブルー(C.I.No.77103)、デュポンオイルレッド(C.I.No.26105)、キノリンイエロー(C.I.No.47005)、メチレンブルークロライド(C.I.No.52015)、フタロシアニンブルー(C.I.No.74160)、マラカイトグリーンオクサレート(C.I.No.42000)、ランプブラック(C.I.No.77266)、ローズベンガル(C.I.No.45435)、これらの混合物などを好ましく用いることができる。
着色剤の使用量は、トナー100重量部に対して、0.1重量部以上20重量部以下であることが好ましく、0.5重量部以上10重量部以下であることがより好ましい。また、着色剤として、これらの顔料や染料等を1種単独で使用する、又は、2種以上を併せて使用することができる。
これらの分散方法としては、任意の方法、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用することができ、何ら制限されるものではない。また、これらの着色剤粒子は、その他の粒子成分と共に混合溶媒中に一度に添加してもよいし、分割して多段階で添加してもよい。
〔その他の離型剤〕
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、前記融点50〜90℃の脂肪族アルコール以外のその他の離型剤を含有していてもよいが、その他の離型剤を含有しないほうが好ましい。
本実施形態に用いられるその他の離型剤は、特に制限はなく、公知のものが用いられる。その他の離型剤としては、例えば、パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等が挙げられる。前記「誘導体」には、酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物が含まれる。この他に、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等を用いてもよい。
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、前記融点50〜90℃の脂肪族アルコール以外のその他の離型剤を含有していてもよいが、その他の離型剤を含有しないほうが好ましい。
本実施形態に用いられるその他の離型剤は、特に制限はなく、公知のものが用いられる。その他の離型剤としては、例えば、パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等が挙げられる。前記「誘導体」には、酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物が含まれる。この他に、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等を用いてもよい。
〔その他の添加剤〕
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーには、前記したような成分以外にも、更に必要に応じて内添剤、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分を添加することができる。
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、又は、これら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
帯電制御剤としては、例えば、第四級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。
また、無機粉体は、主にトナーの粘弾性調整を目的としてトナー母粒子に添加され、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、燐酸カルシウム、酸化セリウム等の下記に詳細に列挙するような、通常、トナー表面の外添剤として使用されるすべての無機粒子が挙げられる。
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーには、前記したような成分以外にも、更に必要に応じて内添剤、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分を添加することができる。
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、又は、これら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
帯電制御剤としては、例えば、第四級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。
また、無機粉体は、主にトナーの粘弾性調整を目的としてトナー母粒子に添加され、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、燐酸カルシウム、酸化セリウム等の下記に詳細に列挙するような、通常、トナー表面の外添剤として使用されるすべての無機粒子が挙げられる。
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーの周波数6.28rad/sec動的粘弾性測定における120℃の貯蔵弾性率が、5×104Pa以上であることが好ましい。上記範囲であると、上記範囲外である場合に比べ、金属ロールからの剥離が容易であり、また、定着時にトナーが紙の繊維の間に入りにくく、画像部と非画像部とのコシの強さにバラツキが生じることを抑制でき、紙しわが抑制される。
静電荷像現像トナーの周波数6.28rad/sec動的粘弾性測定における120℃の貯蔵弾性率の測定方法には、例えば、周波数6.28Rad/secの下で正弦波振動法による温度分散測定から求められる複素粘度η*、損失正接tanδが用いられ、レオメトリックサイエンテフィック社製のARES測定装置が用いられる。
具体的な動的粘弾性の測定方法としては、例えば、トナーを錠剤に成形した後、25mm径のパラレルプレートにセットし、ノーマルフォースを0とした後、周波数6.28rad/secの振動周波数で正弦波振動を与え、測定は120℃から開始し、200℃まで継続し、測定時間インターバルは30秒、測定開始後の温度調整精度は±1.0℃以下とすることが測定精度の観点から好ましい。また、測定中各測定温度においてひずみ量を適切に維持し、適正な測定値が得られるように適宜調整してもよい。
静電荷像現像トナーの周波数6.28rad/sec動的粘弾性測定における120℃の貯蔵弾性率の測定方法には、例えば、周波数6.28Rad/secの下で正弦波振動法による温度分散測定から求められる複素粘度η*、損失正接tanδが用いられ、レオメトリックサイエンテフィック社製のARES測定装置が用いられる。
具体的な動的粘弾性の測定方法としては、例えば、トナーを錠剤に成形した後、25mm径のパラレルプレートにセットし、ノーマルフォースを0とした後、周波数6.28rad/secの振動周波数で正弦波振動を与え、測定は120℃から開始し、200℃まで継続し、測定時間インターバルは30秒、測定開始後の温度調整精度は±1.0℃以下とすることが測定精度の観点から好ましい。また、測定中各測定温度においてひずみ量を適切に維持し、適正な測定値が得られるように適宜調整してもよい。
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーの体積平均粒径は、2〜9μmが好ましく、3〜7μmがより好ましい。上記範囲であると、上記範囲外である場合に比べ、帯電性、現像性、及び、画像の解像性に優れる。
また、本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、体積平均粒度分布指標GSDvが1.30以下であることが好ましい。体積分布指標GSDvが1.30以下であると、画像の解像性に優れる。
なお、本実施形態において、トナーの粒径や、上記した体積平均粒度分布指標GSDvの値は、次のようにして測定し算出した。まず、マルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)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と定義し、累積50%となる粒径を、体積平均粒子径D50v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と定義する。この際、体積平均粒度分布指標(GSDv)は、D84v/D16v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)を算出される。
また、本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、体積平均粒度分布指標GSDvが1.30以下であることが好ましい。体積分布指標GSDvが1.30以下であると、画像の解像性に優れる。
なお、本実施形態において、トナーの粒径や、上記した体積平均粒度分布指標GSDvの値は、次のようにして測定し算出した。まず、マルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)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と定義し、累積50%となる粒径を、体積平均粒子径D50v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と定義する。この際、体積平均粒度分布指標(GSDv)は、D84v/D16v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)を算出される。
また、本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーは、形状係数SF1(=((トナー径の絶対最大長)2/トナーの投影面積)×(π/4)×100)が、110〜160の範囲が好ましく、125〜140の範囲がより好ましい。
なお、形状係数SF1の値は、トナーの丸さを示すものであり、真球の場合は100となり、トナーの形状が不定形になるに従って増大するものである。また、形状係数SF1を用いた算出に際して必要となる値、すなわち、トナー径の絶対最大長、トナーの投影面積は光学顕微鏡((株)ニコン製、Microphoto−FXA)を用いて倍率500倍に拡大したトナー粒子像を撮影し、得られた画像情報を、インターフェースを介して、例えば、(株)ニレコ製画像解析装置(LuzexIII)に導入して画像解析を行って求めた。なお、形状係数SF1の平均値は、無作為にサンプリングした1,000個のトナー粒子を測定して得られたデータを元にして算出した。
形状係数SF1が110以上であると、画像形成の際に転写工程での残存トナーの発生が抑制され、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に優れ、結果として画像欠陥が抑制される。一方、形状係数SF1が160以下であると、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ことを防止し、結果として微粉の発生を抑制し、これによってトナー表面に露出した離型剤成分により感光体表面等が汚染されることを防ぎ、帯電特性に優れるばかりでなく、微粉に起因するかぶりの発生等が抑制される。
なお、形状係数SF1の値は、トナーの丸さを示すものであり、真球の場合は100となり、トナーの形状が不定形になるに従って増大するものである。また、形状係数SF1を用いた算出に際して必要となる値、すなわち、トナー径の絶対最大長、トナーの投影面積は光学顕微鏡((株)ニコン製、Microphoto−FXA)を用いて倍率500倍に拡大したトナー粒子像を撮影し、得られた画像情報を、インターフェースを介して、例えば、(株)ニレコ製画像解析装置(LuzexIII)に導入して画像解析を行って求めた。なお、形状係数SF1の平均値は、無作為にサンプリングした1,000個のトナー粒子を測定して得られたデータを元にして算出した。
形状係数SF1が110以上であると、画像形成の際に転写工程での残存トナーの発生が抑制され、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に優れ、結果として画像欠陥が抑制される。一方、形状係数SF1が160以下であると、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ことを防止し、結果として微粉の発生を抑制し、これによってトナー表面に露出した離型剤成分により感光体表面等が汚染されることを防ぎ、帯電特性に優れるばかりでなく、微粉に起因するかぶりの発生等が抑制される。
〔静電荷像現像トナーの製造方法〕
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーの製造方法としては、特に制限はなく、公知の製造方法を用いることができる。例えば、前述のトナー構成材料を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、離型剤、必要に応じて着色剤、帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー母粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と離型剤、必要に応じて着色剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂、離型剤、必要に応じて着色剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が挙げられる。また、上記方法で得られた着色粒子をコアにして、更に凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。
外添剤の混合はV型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディゲミキサー等の公知の混合機によって行うことができる。
本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーの製造方法としては、特に制限はなく、公知の製造方法を用いることができる。例えば、前述のトナー構成材料を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、離型剤、必要に応じて着色剤、帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー母粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と離型剤、必要に応じて着色剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂、離型剤、必要に応じて着色剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が挙げられる。また、上記方法で得られた着色粒子をコアにして、更に凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。
外添剤の混合はV型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディゲミキサー等の公知の混合機によって行うことができる。
〔静電荷像現像剤〕
本実施形態に用いられる静電荷像現像剤は、本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーを含有すること以外は特に制限はなく、目的に応じて適宜の成分組成をとることができる。静電荷像現像トナーを、単独で用いると一成分系の静電荷像現像剤として調製され、また、キャリアと組み合わせて用いると二成分系の静電荷像現像剤として調製される。
一成分系現像剤として、現像スリーブ又は帯電部材と摩擦帯電して、帯電トナーを形成して、静電潜像に応じて現像する方法も適用できる。
キャリアとしては、特に限定されないが、通常、鉄粉、フェライト、酸化鉄粉、ニッケル等の磁性体粒子;磁性体粒子を芯材としてその表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ロジン系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂などの樹脂やステアリン酸等のワックスで被覆し、樹脂被覆層を形成させてなる樹脂被覆キャリア;結着樹脂中に磁性体粒子を分散させてなる磁性体分散型キャリア等が挙げられる。中でも、樹脂被覆キャリアは、トナーの帯電性やキャリア全体の抵抗を樹脂被覆層の構成により制御可能となるため特に好ましい。
二成分系の静電荷像現像剤における本実施形態のトナーとキャリアとの混合割合は、通常、キャリア100重量部に対して、トナー2〜10重量部であることが好ましい。また、現像剤の調製方法は、特に限定されないが、例えば、Vブレンダー等で混合する方法等が挙げられる。
本実施形態に用いられる静電荷像現像剤は、本実施形態に用いられる静電荷像現像トナーを含有すること以外は特に制限はなく、目的に応じて適宜の成分組成をとることができる。静電荷像現像トナーを、単独で用いると一成分系の静電荷像現像剤として調製され、また、キャリアと組み合わせて用いると二成分系の静電荷像現像剤として調製される。
一成分系現像剤として、現像スリーブ又は帯電部材と摩擦帯電して、帯電トナーを形成して、静電潜像に応じて現像する方法も適用できる。
キャリアとしては、特に限定されないが、通常、鉄粉、フェライト、酸化鉄粉、ニッケル等の磁性体粒子;磁性体粒子を芯材としてその表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ロジン系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂などの樹脂やステアリン酸等のワックスで被覆し、樹脂被覆層を形成させてなる樹脂被覆キャリア;結着樹脂中に磁性体粒子を分散させてなる磁性体分散型キャリア等が挙げられる。中でも、樹脂被覆キャリアは、トナーの帯電性やキャリア全体の抵抗を樹脂被覆層の構成により制御可能となるため特に好ましい。
二成分系の静電荷像現像剤における本実施形態のトナーとキャリアとの混合割合は、通常、キャリア100重量部に対して、トナー2〜10重量部であることが好ましい。また、現像剤の調製方法は、特に限定されないが、例えば、Vブレンダー等で混合する方法等が挙げられる。
(画像形成装置)
本実施形態の画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体上に静電潜像を形成させる露光手段と、静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を前記像保持体から被転写体に転写する転写手段と、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着手段と、を有し、前記加熱部材が、金属ロールであり、前記静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%であることを特徴とする。
本実施形態の画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体上に静電潜像を形成させる露光手段と、静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を前記像保持体から被転写体に転写する転写手段と、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着手段と、を有し、前記加熱部材が、金属ロールであり、前記静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、前記離型剤が、融点50〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%であることを特徴とする。
<像保持体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段>
本実施形態に用いられる像保持体、帯電手段、露光手段、現像手段、及び、定着手段としては、特に制限はなく、電子写真法において公知の手段が挙げられ、湿式現像法において公知の手段を好ましく挙げられる。
前記像保持体、帯電手段、露光手段、現像手段、及び、転写手段としては、例えば、特開平8−194387号公報、特開平9−15995号公報、及び、特開2002−296914号公報等に記載されているものが挙げられる。
前記像保持体は、電子写真感光体であっても、誘電体であってもよい。
前記電子写真感光体としては、公知の電子写真感光体を用いることができ、例えば、導電性基体上に少なくとも感光層を有するものを好ましく挙げられる。前記感光層は、単層構成のものであっても、2層以上の複層構成のものであってもよい。また、前記電子写真感光体は、更に保護層や下引層などの公知の構成を有していてもよい。
前記帯電手段は、特に制限はなく、コロナ放電方式により帯電させるコロトロンやスコロトロン、また、接触帯電方式により帯電させる帯電ローラーや帯電ブラシ、帯電ブレード、帯電ベルト等が挙げられる。
前記露光手段としては、像様の光を像保持体表面に照射し得る従来公知の露光手段を用いることができる。例えば、半導体レーザー、LED(light emitting diode)、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光可能な露光手段等を用いることができる。
前記転写手段は、特に制限はなく、公知の転写手段が用いられる。また、前記転写手段では、中間転写体を用いて2回以上の転写を行ってもよい。
また、本実施形態で用いる画像形成装置は前記した手段のうちの複数を同時に行ってもよい。
本実施形態に用いられる像保持体、帯電手段、露光手段、現像手段、及び、定着手段としては、特に制限はなく、電子写真法において公知の手段が挙げられ、湿式現像法において公知の手段を好ましく挙げられる。
前記像保持体、帯電手段、露光手段、現像手段、及び、転写手段としては、例えば、特開平8−194387号公報、特開平9−15995号公報、及び、特開2002−296914号公報等に記載されているものが挙げられる。
前記像保持体は、電子写真感光体であっても、誘電体であってもよい。
前記電子写真感光体としては、公知の電子写真感光体を用いることができ、例えば、導電性基体上に少なくとも感光層を有するものを好ましく挙げられる。前記感光層は、単層構成のものであっても、2層以上の複層構成のものであってもよい。また、前記電子写真感光体は、更に保護層や下引層などの公知の構成を有していてもよい。
前記帯電手段は、特に制限はなく、コロナ放電方式により帯電させるコロトロンやスコロトロン、また、接触帯電方式により帯電させる帯電ローラーや帯電ブラシ、帯電ブレード、帯電ベルト等が挙げられる。
前記露光手段としては、像様の光を像保持体表面に照射し得る従来公知の露光手段を用いることができる。例えば、半導体レーザー、LED(light emitting diode)、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光可能な露光手段等を用いることができる。
前記転写手段は、特に制限はなく、公知の転写手段が用いられる。また、前記転写手段では、中間転写体を用いて2回以上の転写を行ってもよい。
また、本実施形態で用いる画像形成装置は前記した手段のうちの複数を同時に行ってもよい。
<定着手段>
本実施形態の画像形成装置は、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着手段を有し、前記加熱部材が、金属ロールである。
金属ロールとしては、本実施形態の画像形成方法において前述したものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
また、加圧部材についても、本実施形態の画像形成方法において前述したものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
前記加熱部材を加熱する手段としては、特に制限はなく、公知の加熱手段を用いることができ、例えば、ヒーター、ハロゲンランプ、及び、オーブン加熱器等が挙げられる。
本実施形態の画像形成装置は、加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着手段を有し、前記加熱部材が、金属ロールである。
金属ロールとしては、本実施形態の画像形成方法において前述したものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
また、加圧部材についても、本実施形態の画像形成方法において前述したものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
前記加熱部材を加熱する手段としては、特に制限はなく、公知の加熱手段を用いることができ、例えば、ヒーター、ハロゲンランプ、及び、オーブン加熱器等が挙げられる。
<剥離手段>
本実施形態の画像形成装置は、トナー像を定着した被転写体を前記加熱部材から剥離する剥離爪を備えた剥離手段を更に有することが好ましい。
前記剥離爪は、前記定着工程における加熱部材及び加圧部材の間よりも下流側に設けられており、前記加熱部材への被転写体の張り付きが防がれる。また、前記剥離爪は、前記加熱部材に接触するように設けられていることが好ましく、また、前記加熱部材に向けて、バネ等により所定の圧力で押しつけられていることがより好ましい。
前記剥離爪の形状としては、特に制限はなく、公知の形状の剥離爪が用いられる。
本実施形態の画像形成装置は、トナー像を定着した被転写体を前記加熱部材から剥離する剥離爪を備えた剥離手段を更に有することが好ましい。
前記剥離爪は、前記定着工程における加熱部材及び加圧部材の間よりも下流側に設けられており、前記加熱部材への被転写体の張り付きが防がれる。また、前記剥離爪は、前記加熱部材に接触するように設けられていることが好ましく、また、前記加熱部材に向けて、バネ等により所定の圧力で押しつけられていることがより好ましい。
前記剥離爪の形状としては、特に制限はなく、公知の形状の剥離爪が用いられる。
<冷却手段>
本実施形態の画像形成装置は、トナー像を定着した被転写体を冷却する冷却手段を更に有することが好ましい。
前記冷却手段は、被転写体の搬送方向において、前記定着手段の下流側に有することが好ましく、また、前記剥離手段を有する場合は、前記定着手段及び前記剥離手段の下流側に有することが好ましい。
前記冷却手段としては、特に制限はなく、公知の冷却手段を用いてもよいが、例えば、送風により冷却する手段、トナー像を定着した被転写体の搬送時にトナー像を定着した被転写体の温度よりも低い温度の部材を接触させる手段などが挙げられる。
具体的には、例えば、トナー像を定着した被転写体へ吹き付ける空気を誘導するダクトと、このダクトに空気を送り込むファンと、このファンを回転駆動するモータとを有し、モータの駆動を制御する制御装置を有する冷却手段が挙げられる。
また、本実施形態の画像形成装置は、必要に応じて、トナー像を定着した被転写体の温度等を検知する温度センサを有していてもよい。
本実施形態の画像形成装置は、トナー像を定着した被転写体を冷却する冷却手段を更に有することが好ましい。
前記冷却手段は、被転写体の搬送方向において、前記定着手段の下流側に有することが好ましく、また、前記剥離手段を有する場合は、前記定着手段及び前記剥離手段の下流側に有することが好ましい。
前記冷却手段としては、特に制限はなく、公知の冷却手段を用いてもよいが、例えば、送風により冷却する手段、トナー像を定着した被転写体の搬送時にトナー像を定着した被転写体の温度よりも低い温度の部材を接触させる手段などが挙げられる。
具体的には、例えば、トナー像を定着した被転写体へ吹き付ける空気を誘導するダクトと、このダクトに空気を送り込むファンと、このファンを回転駆動するモータとを有し、モータの駆動を制御する制御装置を有する冷却手段が挙げられる。
また、本実施形態の画像形成装置は、必要に応じて、トナー像を定着した被転写体の温度等を検知する温度センサを有していてもよい。
<クリーニング手段>
本実施形態の画像形成装置は、前記像保持体上にクリーニング手段を有していることが好ましい。また、本実施形態の画像形成装置は、必要に応じて、加熱部材等をクリーニングするクリーニング手段を有していてもよい。
前記クリーニング手段としては、公知のクリーニング手段が用いられ、例えば、クリーニングブレード、磁気ブラシ、クリーニングロールなどが挙げられる。
本実施形態の画像形成装置は、前記像保持体上にクリーニング手段を有していることが好ましい。また、本実施形態の画像形成装置は、必要に応じて、加熱部材等をクリーニングするクリーニング手段を有していてもよい。
前記クリーニング手段としては、公知のクリーニング手段が用いられ、例えば、クリーニングブレード、磁気ブラシ、クリーニングロールなどが挙げられる。
なお、本実施形態の画像形成装置において、フルカラー画像を作製する場合には、複数の像保持体がそれぞれ各色の現像剤保持体を有しており、その複数の像保持体及び現像剤保持体それぞれによる帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段からなる一連の工程により、同一の被記録体表面に前記工程ごとの各色トナー画像が順次積層形成され、その積層されたフルカラーのトナー画像を、定着手段によりで熱定着する画像形成装置が好ましく用いられる。
<静電荷像現像トナー及び静電荷像現像剤>
本実施形態の画像形成装置に用いられる静電荷像現像トナー及び静電荷像現像剤は、本実施形態の画像形成方法において前述したものがそれぞれ挙げられ、好ましい態様もそれぞれ同様である。
本実施形態の画像形成装置に用いられる静電荷像現像トナー及び静電荷像現像剤は、本実施形態の画像形成方法において前述したものがそれぞれ挙げられ、好ましい態様もそれぞれ同様である。
本実施形態の画像形成装置の一例について図1を参照しながら説明するが、何ら本実施形態を限定するものではない。図1は本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
図1において、複写機により構成された画像形成装置U1の上端のプラテンガラスPG上面には、自動原稿搬送装置U2が載置されている。前記自動原稿搬送装置U2は、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて載置される原稿給紙トレイTG1を有している。前記原稿給紙トレイTG1に載置された複数の各原稿Giは、順次プラテンガラスPG上の複写位置を通過して原稿排紙トレイTG2に排出されるように構成されている。前記自動原稿搬送装置U2は、その後端部(−X端部)に設けた左右方向に延びるヒンジ軸(図示せず)により前記画像形成装置U1に対して回動可能であり、原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置く際に上方に回動される。
図1において、複写機により構成された画像形成装置U1の上端のプラテンガラスPG上面には、自動原稿搬送装置U2が載置されている。前記自動原稿搬送装置U2は、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて載置される原稿給紙トレイTG1を有している。前記原稿給紙トレイTG1に載置された複数の各原稿Giは、順次プラテンガラスPG上の複写位置を通過して原稿排紙トレイTG2に排出されるように構成されている。前記自動原稿搬送装置U2は、その後端部(−X端部)に設けた左右方向に延びるヒンジ軸(図示せず)により前記画像形成装置U1に対して回動可能であり、原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置く際に上方に回動される。
前記画像形成装置U1は、ユーザがコピースタート等の作動指令信号を入力操作するUI(ユーザインタフェース)を有している。画像形成装置U1上面の透明なプラテンガラスPGの下方に配置された原稿読取装置IITは、プラテンレジ位置(OPT位置)に配置された露光系レジセンサ(プラテンレジセンサ)Sp、及び露光光学系Aを有している。前記露光光学系Aは、その移動及び停止が露光系レジセンサSpの検出信号により制御され、常時はホーム位置に停止している。前記自動原稿搬送装置U2によりプラテンガラスPG上面の露光位置を通過する原稿Gi又は手動でプラテンガラスPG上に置かれた原稿Giからの反射光は、前記露光光学系Aを介して、固体撮像素子CCDでR(赤)、G(緑)、B(青)の電気信号に変換される。
イメージプロセッシングシステムIPSは、固体撮像素子CCDから入力される前記RGBの電気信号をK(黒)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の画像データに変換して一時的に記憶し、前記画像データを所定のタイミングで潜像形成用の画像データとしてレーザー駆動回路DLに出力する。レーザー駆動回路DLは、入力された画像データに応じてレーザー駆動信号を潜像形成装置ROSに出力する。前記イメージプロセッシングシステムIPS及びレーザー駆動回路DLの作動は、マイコンにより構成されたコントローラCにより制御される。
像保持体PRは矢印Ya方向に回転しており、その表面は、次に帯電器(チャージロール)CRにより一様に帯電された後、潜像書込位置Q1において前記ROSのレーザビームLにより露光走査されて静電潜像が形成される。フルカラー画像を形成する場合は、K(黒)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の4色の画像に対応した静電潜像が順次形成され、モノクロ画像の場合はK(黒)画像に対応した静電潜像のみが形成される。
前記静電潜像が形成された像保持体PR表面は、回転移動して現像領域Q2、1次転写領域Q3を順次通過する。ロータリ式の現像装置Gは、回転軸Gaの回転に伴って前記現像領域Q2に順次回転移動するK(黒)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の4色の現像器GK、GY、GM、GCを有している。前記各色の現像器GK、GY、GM、GCは、前記現像領域Q2に現像剤を搬送する現像ロールGRを有しており、現像領域Q2を通過する像保持体PR上の静電潜像をトナー像に現像する。前記各現像器GK、GY、GM、GCの現像容器にはカートリッジ装着部Hk、Hy、Hm、Hc(図1参照)に装着されたトナー補給用カートリッジから各色のトナーが補給されるように構成されている。なお、このようなロータリ式現像装置は、例えば特開2000−131942号公報、特開2000−231250号公報等に記載されている。
前記像保持体PRの下方には中間転写ベルトBと、ベルト駆動ロールRd、テンションロールRt、ウォーキングロールRw、アイドラロール(フリーロール)Rf及びバックアップロールT2aを含む複数のベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)と、1次転写ロールT1と、それらを支持するベルトフレーム(図示せず)とを有している。そして、前記中間転写ベルトBは前記ベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)により回転移動可能に支持されており、画像形成装置動作時には矢印Yb方向に回転する。
フルカラー画像を形成する場合、潜像書込位置Q1において第1色目の静電潜像が形成され、現像領域Q2において1色目のトナー像Tnが形成される。このトナー像Tnは、1次転写領域Q3を通過する際に、1次転写ロールT1によって中間転写ベルトB上に静電的に1次転写される。その後同様にして、第1色目のトナー像Tnを担持した中間転写ベルトB上に、第2色目、第3色目、第4色目のトナー像Tnが順次重ねて1次転写され、最終的にフルカラーの多重トナー像が中間転写ベルトB上に形成される。単色のモノカラー画像を形成する場合には1個の現像器のみを使用し、単色トナー像が中間転写ベルトB上に1次転写される。1次転写後、像保持体PR表面は、残留トナーが除電器JRにより除電され、像保持体クリーナCL1によりクリーニングされる。
前記バックアップロールT2aの下方には、2次転写ロールT2bが前記バックアップロールT2aに対して離隔した位置と接触した位置との間で移動可能に配置されている。前記バックアップロールT2a及び2次転写ロールT2bにより2次転写器T2が構成されている。前記バックアップロールT2a及び2次転写ロールT2bの接触領域により2次転写領域Q4が形成されている。前記2次転写ロールT2bには、現像装置Gで使用するトナーの帯電極性と逆極性の2次転写電圧が電源回路Eから供給され、前記電源回路EはコントローラCにより制御される。
給紙トレイTR1又はTR2に収容された記録シートSは、所定のタイミングでピックアップロールRpにより取り出され、さばきロールRsで1枚ずつ分離されて、給紙路SH1の複数の搬送ロールRaによりレジロールRrに搬送される。前記レジロールRrに搬送された記録シートSは、前記1次転写された多重トナー像又は単色トナー像が2次転写領域Q4に移動するのにタイミングを合わせて、転写前シートガイドSG1から2次転写領域Q4に搬送される。前記2次転写領域Q4において前記2次転写器T2は、中間転写ベルトB上のトナー像を記録シートSに静電的に2次転写する。2次転写後の中間転写ベルトBは、ベルトクリーナCL2により残留トナーが除去される。前記像保持体PR、帯電ロールCR、現像装置G、1次転写ロールT1、中間転写ベルトB、2次転写器T2等により、記録シートSにトナー像を転写して形成するトナー像形成装置(PR+CR+G+T1+B+T2)が構成されている。
なお、前記2次転写ロールT2b及びベルトクリーナCL2は、中間転写ベルトBと離接(離隔及び接触)自在に配設されており、カラー画像が形成される場合には最終色の未定着トナー像が中間転写ベルトBに1次転写されるまで、中間転写ベルトBから離隔している。なお、2次転写ロールクリーナCL3は、前記2次転写ロールT2bと一緒に中間転写ベルトBに対して離接移動を行う。トナー像が2次転写された前記記録シートSは、転写後シートガイドSG2、シート搬送ベルトBHにより定着領域Q5に搬送される。定着領域Q5は定着装置Fの加熱ロールFhと加圧ロールFpとが圧接する領域(ニップ)であり、定着領域Q5を通過する記録シートSは、定着装置Fにより加熱定着される。なお、加熱ロールFhは、金属ロールである。
図1において、記録シートSのトナー像を定着する定着領域Q5の下流側には、駆動ロール16aと従動ロール16bとを有するシート搬送ロール16、駆動ロールRb1と従動ロールRb2とを有するシート搬送ロールRb、及びシート排出路SH2が順次設けられている。シート排出路SH2には、シート反転路SH3が接続されている。前記シート排出路SH2及びシート反転路SH3の分岐点には、切替ゲートGT1が設けられている。シート排出路SH2に搬送された記録シートSは、複数の搬送ロールRaによりシート排出ロールRhに搬送され、画像形成装置U1の上端部に形成されたシート排出口Kaから排紙トレイTR3に排出される。前記シート反転路SH3にはシート循環路SH4が接続されており、その接続部にはシート状部材により構成されたマイラゲートGT2が設けられている。前記マイラゲートGT2は、前記切替ゲートGT1からシート反転路SH3を搬送されてきた記録シートSをそのまま通過させるとともに、一旦通過してからスイッチバックして来た記録シートSを、シート循環路SH4側に向かわせる。シート循環路SH4に搬送された記録シートSは前記給紙路SH1を通って前記転写領域Q4に再送される。前記符号SH1〜SH4で示された要素によりシート搬送路SHが構成されている。前記シート搬送路SH及びそこに配置されたシート搬送機能を有するロールRa、Rh等によりシート搬送装置USが構成されている。
以下、実施例を交えて詳細に本実施形態を説明するが、何ら本実施形態を限定するものではない。
<非結晶性ポリエステル樹脂の作製>
加熱乾燥した三口フラスコに、
ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物 22モル%、
ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 28モル%、
テレフタル酸 41モル%、
ドデセニルコハク酸 2モル%、
トリメリット酸無水物 7モル%、
のうち、トリメリット酸無水物4モル%以外を投入し、ジブチル錫オキサイドを前記モノマー成分の合計量100重量部に対して0.3重量部を投入した。
減圧操作により容器内の空気を減圧し、窒素ガス流入条件下にて不活性雰囲気下とし、機械撹拌にて200℃で5時間撹拌して反応を行った。その後180℃に降温し、トリメリット酸4モル%を投入し1時間撹拌反応を行った。
その後、フラスコ内に生成した水を減圧蒸留にて留去しながら、240℃まで徐々に昇温を行った。更に240℃で6時間脱水縮合反応を継続し、粘稠な状態となったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量148,000になったところで、減圧蒸留を停止し非結晶性ポリエステル樹脂を得た。
加熱乾燥した三口フラスコに、
ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物 22モル%、
ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 28モル%、
テレフタル酸 41モル%、
ドデセニルコハク酸 2モル%、
トリメリット酸無水物 7モル%、
のうち、トリメリット酸無水物4モル%以外を投入し、ジブチル錫オキサイドを前記モノマー成分の合計量100重量部に対して0.3重量部を投入した。
減圧操作により容器内の空気を減圧し、窒素ガス流入条件下にて不活性雰囲気下とし、機械撹拌にて200℃で5時間撹拌して反応を行った。その後180℃に降温し、トリメリット酸4モル%を投入し1時間撹拌反応を行った。
その後、フラスコ内に生成した水を減圧蒸留にて留去しながら、240℃まで徐々に昇温を行った。更に240℃で6時間脱水縮合反応を継続し、粘稠な状態となったところでGPCにて分子量を確認し、重量平均分子量148,000になったところで、減圧蒸留を停止し非結晶性ポリエステル樹脂を得た。
<結晶性ポリエステル樹脂の作製>
加熱乾燥した三口フラスコに、
1,10−ドデカン二酸 50モル%、
1,10−ドデカンジオール 50モル%、
を投入し、ジブチル錫オキサイドを前記モノマー成分の合計量100重量部に対して0.3重量部を投入した。
窒素ガス流入条件下にて不活性雰囲気下とし、機械撹拌にて180℃で3時間撹拌して反応を行った。その後、220℃まで徐々に昇温を行った。更に220℃で反応容器内を4kPaまで減圧し、減圧下で12時間撹拌して反応させ、結晶性ポリエステル樹脂を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、88,000であった。
加熱乾燥した三口フラスコに、
1,10−ドデカン二酸 50モル%、
1,10−ドデカンジオール 50モル%、
を投入し、ジブチル錫オキサイドを前記モノマー成分の合計量100重量部に対して0.3重量部を投入した。
窒素ガス流入条件下にて不活性雰囲気下とし、機械撹拌にて180℃で3時間撹拌して反応を行った。その後、220℃まで徐々に昇温を行った。更に220℃で反応容器内を4kPaまで減圧し、減圧下で12時間撹拌して反応させ、結晶性ポリエステル樹脂を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、88,000であった。
<非結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液の作製>
非結晶性ポリエステル樹脂 100重量部
酢酸エチル 900重量部
25%アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK) 10重量部
酢酸アンモニウム 10重量部
イオン交換水 1,000重量部
以上を密閉容器に投入し、ホモジナイザー(エムテクニック社製、クレアミックス)にて乳化し、分散液を得た。得られた分散液を、蒸留用フラスコに移して50℃に昇温後、蒸留を実施し、冷却後、イオン交換水を加えて固形分濃度20重量%の「非結晶性樹脂粒子分散液」を得た。
非結晶性ポリエステル樹脂 100重量部
酢酸エチル 900重量部
25%アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK) 10重量部
酢酸アンモニウム 10重量部
イオン交換水 1,000重量部
以上を密閉容器に投入し、ホモジナイザー(エムテクニック社製、クレアミックス)にて乳化し、分散液を得た。得られた分散液を、蒸留用フラスコに移して50℃に昇温後、蒸留を実施し、冷却後、イオン交換水を加えて固形分濃度20重量%の「非結晶性樹脂粒子分散液」を得た。
<結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液の作製>
結晶性ポリエステル樹脂 100重量部
酢酸エチル 900重量部
25%アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株)社製、ネオゲンRK) 10重量部
酢酸アンモニウム 10重量部
イオン交換水 1,000重量部
以上を密閉容器に投入し、ホモジナイザー(エムテクニック社製、クレアミックス)にて乳化し、分散液を得た。得られた分散液を、蒸留用フラスコに移して50℃に昇温後、蒸留を実施し、冷却後、イオン交換水を加えて固形分濃度20重量%の「結晶性樹脂粒子分散液」を得た。
結晶性ポリエステル樹脂 100重量部
酢酸エチル 900重量部
25%アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株)社製、ネオゲンRK) 10重量部
酢酸アンモニウム 10重量部
イオン交換水 1,000重量部
以上を密閉容器に投入し、ホモジナイザー(エムテクニック社製、クレアミックス)にて乳化し、分散液を得た。得られた分散液を、蒸留用フラスコに移して50℃に昇温後、蒸留を実施し、冷却後、イオン交換水を加えて固形分濃度20重量%の「結晶性樹脂粒子分散液」を得た。
<着色剤分散液の作製>
シアン顔料(大日精化工業(株)製、銅フタロシアニン、C.I.Pigment Blue 15:3) 100重量部
非イオン性界面活性剤(三洋化成工業(株)製、ノニポール400) 40重量部
イオン交換水 360重量部
上記成分を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)により10分間分散し、体積平均粒径が150nm、固形分量が20重量%である「着色剤分散液」を得た。
シアン顔料(大日精化工業(株)製、銅フタロシアニン、C.I.Pigment Blue 15:3) 100重量部
非イオン性界面活性剤(三洋化成工業(株)製、ノニポール400) 40重量部
イオン交換水 360重量部
上記成分を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)により10分間分散し、体積平均粒径が150nm、固形分量が20重量%である「着色剤分散液」を得た。
<離型剤分散液1の作製>
1−ドコサノール(シグマアルドリッチジャパン(株)製) 100重量部
25%アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK) 40重量部
イオン交換水 360重量部
上記成分を95℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)にて十分に分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径が200nm、固形分量が20重量%である「離型剤分散液1」を得た。
1−ドコサノール(シグマアルドリッチジャパン(株)製) 100重量部
25%アニオン界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK) 40重量部
イオン交換水 360重量部
上記成分を95℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)にて十分に分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径が200nm、固形分量が20重量%である「離型剤分散液1」を得た。
<離型剤分散液2〜4の作製>
1−ドコサノールを、1−トリアコンタノールに変えた以外は、離型剤分散液1の作製と同様の操作にて体積平均粒径が220nmの「離型剤分散液2」を得た。
1−ドコサノールを、1−ヘキサデカノールに変えた以外は、離型剤分散液1の作製と同様の操作にて体積平均粒径が180nmの「離型剤分散液3」を得た。
1−ドコサノールを、1−テトラデカノールに変えた以外は、離型剤分散液1の作製と同様の操作にて体積平均粒径が160nmの「離型剤分散液4」を得た。
1−ドコサノールを、1−トリアコンタノールに変えた以外は、離型剤分散液1の作製と同様の操作にて体積平均粒径が220nmの「離型剤分散液2」を得た。
1−ドコサノールを、1−ヘキサデカノールに変えた以外は、離型剤分散液1の作製と同様の操作にて体積平均粒径が180nmの「離型剤分散液3」を得た。
1−ドコサノールを、1−テトラデカノールに変えた以外は、離型剤分散液1の作製と同様の操作にて体積平均粒径が160nmの「離型剤分散液4」を得た。
(実施例1)
<トナー1の作製>
非結晶性樹脂粒子分散液 616重量部
着色剤分散液 80重量部
離型剤分散液1 150重量部
イオン交換水 200重量部
以上を丸型ステンレス製フラスコ中において、1.0mol/Lの硝酸水溶液で系内のpHを4.0にした後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で混合・分散した。次いで、これにポリ塩化アルミニウム水溶液4.00重量部(Al2O3成分20重量%)を加えながら、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で分散操作を継続した。加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら50℃まで加熱した。50℃で60分間保持した後、ここに追加非結晶性樹脂粒子分散液154重量部を少しずつ追加した。その後、0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.5にした後、ステンレス製フラスコを密閉し、撹拌を継続しながら90℃まで加熱し、3時間保持した。
反応終了後、冷却し、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を施した。トナー重量の50倍のイオン交換水に再分散し、洗浄した。これを更に5回繰り返し、濾液のpHが7.5、電気伝導度が7.0μS/cm以下となったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo5Aろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を12時間継続して乾燥トナーを得た。
乾燥トナー100重量部と、体積平均粒子径15nmのデシルシラン処理の疎水性チタニア1.0重量部と、体積平均粒子径30nmの疎水性シリカ(NY50、日本アエロジル(株)製)1.5重量部とを混合し、サンプルミルを用い10,000rpmで1分間ブレンドを行った後、目開き212μmの振動ふるいを用い凝集体を除去して、トナー1を得た。
このトナー1の粒子径をマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)にて測定したところ、体積平均粒径D50は5.9μm、体積粒度分布指標GSDvは1.20であった。
<トナー1の作製>
非結晶性樹脂粒子分散液 616重量部
着色剤分散液 80重量部
離型剤分散液1 150重量部
イオン交換水 200重量部
以上を丸型ステンレス製フラスコ中において、1.0mol/Lの硝酸水溶液で系内のpHを4.0にした後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で混合・分散した。次いで、これにポリ塩化アルミニウム水溶液4.00重量部(Al2O3成分20重量%)を加えながら、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で分散操作を継続した。加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら50℃まで加熱した。50℃で60分間保持した後、ここに追加非結晶性樹脂粒子分散液154重量部を少しずつ追加した。その後、0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.5にした後、ステンレス製フラスコを密閉し、撹拌を継続しながら90℃まで加熱し、3時間保持した。
反応終了後、冷却し、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を施した。トナー重量の50倍のイオン交換水に再分散し、洗浄した。これを更に5回繰り返し、濾液のpHが7.5、電気伝導度が7.0μS/cm以下となったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo5Aろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を12時間継続して乾燥トナーを得た。
乾燥トナー100重量部と、体積平均粒子径15nmのデシルシラン処理の疎水性チタニア1.0重量部と、体積平均粒子径30nmの疎水性シリカ(NY50、日本アエロジル(株)製)1.5重量部とを混合し、サンプルミルを用い10,000rpmで1分間ブレンドを行った後、目開き212μmの振動ふるいを用い凝集体を除去して、トナー1を得た。
このトナー1の粒子径をマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)にて測定したところ、体積平均粒径D50は5.9μm、体積粒度分布指標GSDvは1.20であった。
<キャリアの作製>
フェライト粒子(体積平均粒径:45μm、体積抵抗率:108Ωcm)
100重量部
トルエン 14重量部
パーフルオロオクチルエチルアクリレート/メチルメタクリレート共重合体(共重合比40/60、Mw:5万) 1.6重量部
カーボンブラック(VXC−72、キャボット社製) 0.12重量部
上記成分のうち、フェライト粒子以外の成分を混合し10分間スターラーで分散し、被膜形成用液を調製した。この被膜形成用液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、60℃で30分間撹拌した後、減圧してトルエンを留去して、フェライト粒子表面に樹脂被膜を形成して、キャリアを得た。
フェライト粒子(体積平均粒径:45μm、体積抵抗率:108Ωcm)
100重量部
トルエン 14重量部
パーフルオロオクチルエチルアクリレート/メチルメタクリレート共重合体(共重合比40/60、Mw:5万) 1.6重量部
カーボンブラック(VXC−72、キャボット社製) 0.12重量部
上記成分のうち、フェライト粒子以外の成分を混合し10分間スターラーで分散し、被膜形成用液を調製した。この被膜形成用液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、60℃で30分間撹拌した後、減圧してトルエンを留去して、フェライト粒子表面に樹脂被膜を形成して、キャリアを得た。
<現像剤1の作製>
上記キャリア500重量部に対して前記トナー1を40重量部加え、V型ブレンダーで20分間ブレンドした後、目開き212μmの振動ふるいにより凝集体を除去して現像剤1を得た。
上記キャリア500重量部に対して前記トナー1を40重量部加え、V型ブレンダーで20分間ブレンドした後、目開き212μmの振動ふるいにより凝集体を除去して現像剤1を得た。
(実施例2)
非結晶性樹脂粒子分散液を680重量部、離型剤分散液を70重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を170重量部に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー2(D50:5.4μm、GSDv:1.24)、及び、現像剤2を得た。
非結晶性樹脂粒子分散液を680重量部、離型剤分散液を70重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を170重量部に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー2(D50:5.4μm、GSDv:1.24)、及び、現像剤2を得た。
(実施例3)
非結晶性樹脂粒子分散液を560重量部、離型剤分散液を220重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を140重量部に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー3(D50:6.4μm、GSDv:1.22)、及び、現像剤3を得た。
非結晶性樹脂粒子分散液を560重量部、離型剤分散液を220重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を140重量部に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー3(D50:6.4μm、GSDv:1.22)、及び、現像剤3を得た。
(実施例4)
離型剤分散液1を離型剤分散液2に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー4(D50:6.2μm、GSDv:1.22)、及び、現像剤4を得た。
離型剤分散液1を離型剤分散液2に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー4(D50:6.2μm、GSDv:1.22)、及び、現像剤4を得た。
(実施例5)
非結晶性樹脂粒子分散液を680重量部、離型剤分散液を70重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を170重量部に変えた以外は、実施例4と同様の操作により、トナー5(D50:5.7μm、GSDv:1.26)、及び、現像剤5を得た。
非結晶性樹脂粒子分散液を680重量部、離型剤分散液を70重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を170重量部に変えた以外は、実施例4と同様の操作により、トナー5(D50:5.7μm、GSDv:1.26)、及び、現像剤5を得た。
(実施例6)
非結晶性樹脂粒子分散液を560重量部、離型剤分散液を220重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を140重量部に変えた以外は、実施例4と同様の操作により、トナー6(D50:6.5μm、GSDv:1.21)、及び、現像剤6を得た。
非結晶性樹脂粒子分散液を560重量部、離型剤分散液を220重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を140重量部に変えた以外は、実施例4と同様の操作により、トナー6(D50:6.5μm、GSDv:1.21)、及び、現像剤6を得た。
(実施例7)
離型剤分散液1を離型剤分散液3に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー7(D50:5.7μm、GSDv:1.23)、及び、現像剤7を得た。
離型剤分散液1を離型剤分散液3に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー7(D50:5.7μm、GSDv:1.23)、及び、現像剤7を得た。
(実施例8)
非結晶性樹脂粒子分散液を680重量部、離型剤分散液を70重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を170重量部に変えた以外は、実施例7と同様の操作により、トナー8(D50:6.0μm、GSDv:1.23)、及び、現像剤8を得た。
非結晶性樹脂粒子分散液を680重量部、離型剤分散液を70重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を170重量部に変えた以外は、実施例7と同様の操作により、トナー8(D50:6.0μm、GSDv:1.23)、及び、現像剤8を得た。
(実施例9)
非結晶性樹脂粒子分散液を560重量部、離型剤分散液を220重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を140重量部に変えた以外は、実施例7と同様の操作により、トナー9(D50:5.5μm、GSDv:1.23)、及び、現像剤9を得た。
非結晶性樹脂粒子分散液を560重量部、離型剤分散液を220重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を140重量部に変えた以外は、実施例7と同様の操作により、トナー9(D50:5.5μm、GSDv:1.23)、及び、現像剤9を得た。
(比較例1)
離型剤分散液1を離型剤分散液4に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー10(D50:5.8μm、GSDv:1.24)、及び、現像剤10を得た。
離型剤分散液1を離型剤分散液4に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー10(D50:5.8μm、GSDv:1.24)、及び、現像剤10を得た。
(比較例2)
非結晶性樹脂粒子分散液を712重量部、離型剤分散液を30重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を178重量部に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー11(D50:6.4μm、GSDv:1.25)、及び、現像剤11を得た。
非結晶性樹脂粒子分散液を712重量部、離型剤分散液を30重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を178重量部に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー11(D50:6.4μm、GSDv:1.25)、及び、現像剤11を得た。
(比較例3)
非結晶性樹脂粒子分散液を536重量部、離型剤分散液を250重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を134重量部に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー12(D50:6.4μm、GSDv:1.24)、及び、現像剤12を得た。
非結晶性樹脂粒子分散液を536重量部、離型剤分散液を250重量部、追加非結晶性樹脂粒子分散液を134重量部に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー12(D50:6.4μm、GSDv:1.24)、及び、現像剤12を得た。
(実施例10)
非結晶性樹脂粒子分散液を573重量部と結晶性樹脂分散液43重量部と、に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー13(D50:6.0μm、GSDv:1.22)、及び、現像剤13を得た。
非結晶性樹脂粒子分散液を573重量部と結晶性樹脂分散液43重量部と、に変えた以外は、実施例1と同様の操作により、トナー13(D50:6.0μm、GSDv:1.22)、及び、現像剤13を得た。
<紙しわ発生評価>
〔150℃定着での評価〕
図1に示した画像形成装置の加熱ロールFhをアルミパイプ(金属円筒体)にした装置を用いて、紙しわの評価を行った。評価は、現像剤を現像器に投入した後、SP紙(坪量60g/m2)を用い連続10,000枚の印字を用紙搬送速度120mm/秒、加熱ロール温度150℃の条件下で行った。紙しわが発生するまで20,000枚ずつ印字を追加し、紙しわ発生時印字枚数を目視にて調べた。印字画像は、用紙先端部から50mmの位置にプロセス方向に対して垂直に、画像密度2%となるような用紙幅の帯を作成した画像を用いている。
○:紙しわ発生なし
×:紙しわ発生あり
なお、紙しわが発生するまで50,000枚以上の印字が可能であれば、実用上特に問題ないレベルである。
〔150℃定着での評価〕
図1に示した画像形成装置の加熱ロールFhをアルミパイプ(金属円筒体)にした装置を用いて、紙しわの評価を行った。評価は、現像剤を現像器に投入した後、SP紙(坪量60g/m2)を用い連続10,000枚の印字を用紙搬送速度120mm/秒、加熱ロール温度150℃の条件下で行った。紙しわが発生するまで20,000枚ずつ印字を追加し、紙しわ発生時印字枚数を目視にて調べた。印字画像は、用紙先端部から50mmの位置にプロセス方向に対して垂直に、画像密度2%となるような用紙幅の帯を作成した画像を用いている。
○:紙しわ発生なし
×:紙しわ発生あり
なお、紙しわが発生するまで50,000枚以上の印字が可能であれば、実用上特に問題ないレベルである。
実施例1〜9、及び、比較例1〜3の静電荷像現像剤をそれぞれ使用し、上記評価を行った。結果を表1に示す。
<紙しわ発生評価>
〔200℃定着後50℃冷却での評価〕
現像剤1と現像剤13を用い、前記150℃定着での評価の条件から定着温度200℃に、定着後放熱にて50℃に冷却するように変更した以外は、前記150℃定着での評価と同様の条件にて評価した。
〔200℃定着後50℃冷却での評価〕
現像剤1と現像剤13を用い、前記150℃定着での評価の条件から定着温度200℃に、定着後放熱にて50℃に冷却するように変更した以外は、前記150℃定着での評価と同様の条件にて評価した。
実施例1及び10の静電荷像現像剤をそれぞれ使用し、上記200℃定着後50℃冷却での評価を行った。結果を表2に示す。
U1:画像形成装置、PG:プラテンガラス、U2:自動原稿搬送装置、Gi:原稿、TG1、TG2:トレイ、IIT:原稿読取装置、Sp:露光系レジセンサ、A:露光光学系、CCD:固体撮像素子、IPS:イメージプロセッシングシステム、DL:レーザー駆動回路、ROS:潜像形成装置、C:コントローラ、PR:像保持体、CR:帯電器、Q1:潜像書込位置、Q2:現像領域、Q3:1次転写領域、G:ロータリ式の現像装置、Ga:回転軸、GK、GY、GM、GC:4色の現像器、GR:現像ロール、Hk、Hy、Hm、Hc:カートリッジ装着部、B:中間転写ベルト、Rd:ベルト駆動ロール、Rt:テンションロール、Rw:ウォーキングロール、Rf:アイドラロール、T2a:バックアップロール、T1:1次転写ロール、JR:除電器、CL1:像保持体クリーナ、T2b:2次転写ロール、T2:2次転写器、Q4:2次転写領域、E:電源回路、S:記録シート、Rp:ピックアップロール、Rs:さばきロール、SH1:給紙路、Ra:搬送ロール、Rr:レジロール、SG1:転写前シートガイド、CL2:ベルトクリーナ、CL3:2次転写ロールクリーナ、SG2:転写後シートガイド、BH:シート搬送ベルト、Q5:定着領域、F:定着装置、Fh:加熱ロール、Fp:加圧ロール、16a:駆動ロール、16b:従動ロール、16:シート搬送ロール、Rb1:駆動ロール、Rb2:従動ロール、Rb:シート搬送ロール、SH2:シート排出路、SH3:シート反転路、GT1:切替ゲート、Ra:搬送ロール、Rh:シート排出ロール、Ka:シート排出口、TR3:排紙トレイ、SH4:シート循環路、GT2:マイラゲート、SH:シート搬送路、US:シート搬送装置。
Claims (4)
- 像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、
前記像保持体表面に形成された静電潜像を静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記像保持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、
加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着工程と、を含み、
前記加熱部材が、金属ロールであり、
前記静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、
前記離型剤が、融点50℃〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、
前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%であることを特徴とする
画像形成方法。 - 前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂を含有する請求項1に記載の画像形成方法。
- 像保持体と、
前記像保持体を帯電させる帯電手段と、
帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体上に静電潜像を形成させる露光手段と、
静電荷像現像トナー又は静電荷像現像トナーを含む静電荷像現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、
前記トナー像を前記像保持体から被転写体に転写する転写手段と、
加熱部材及び加圧部材の間に未定着のトナー像が形成された前記被転写体を通過させトナー像を定着する定着手段と、を有し、
前記加熱部材が、金属ロールであり、
前記静電荷像現像トナーが、結着樹脂及び離型剤を含有し、
前記離型剤が、融点50℃〜90℃の脂肪族アルコールを含有し、
前記静電荷像現像トナーにおける前記脂肪族アルコールの含有量が、静電荷像現像トナーの全重量に対し、7〜22重量%であることを特徴とする
画像形成装置。 - 前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂を含有する請求項3に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010070825A JP2011203501A (ja) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 画像形成方法、及び、画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010070825A JP2011203501A (ja) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 画像形成方法、及び、画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011203501A true JP2011203501A (ja) | 2011-10-13 |
Family
ID=44880198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010070825A Pending JP2011203501A (ja) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 画像形成方法、及び、画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2011203501A (ja) |
-
2010
- 2010-03-25 JP JP2010070825A patent/JP2011203501A/ja active Pending
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