JP2012137752A - 高光沢プリント物の作成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 クリアトナーを用いて作成した光沢プリント物を、高光沢付与装置を通して高光沢プリント物(例えば、測定角度20°で、光沢度80以上の高光沢プリント物)を作成する方法の提供。
【解決手段】 少なくとも画像支持体上にクリアトナーを用いてクリアトナー粒子層を作成する工程、該クリアトナー粒子層を形成した画像支持体を高光沢付与装置のオイルレスの加熱加圧手段と冷却・剥離手段を通して高光沢クリアトナー層を有する高光沢プリント物を作成する工程とを有する高光沢プリント物の作成方法において、前記クリアトナーが少なくとも樹脂とワックスを含有し、前記樹脂のガラス転移点(Tg)が30℃以上70℃以下であり、前記ワックスの結晶化温度(Tc)が60℃以上99℃以下であることを特徴とする高光沢プリント物の作成方法。
【選択図】 なし
【解決手段】 少なくとも画像支持体上にクリアトナーを用いてクリアトナー粒子層を作成する工程、該クリアトナー粒子層を形成した画像支持体を高光沢付与装置のオイルレスの加熱加圧手段と冷却・剥離手段を通して高光沢クリアトナー層を有する高光沢プリント物を作成する工程とを有する高光沢プリント物の作成方法において、前記クリアトナーが少なくとも樹脂とワックスを含有し、前記樹脂のガラス転移点(Tg)が30℃以上70℃以下であり、前記ワックスの結晶化温度(Tc)が60℃以上99℃以下であることを特徴とする高光沢プリント物の作成方法。
【選択図】 なし
Description
本発明は、高光沢プリント物の作成方法に関する。
写真画像やポスター等に代表されるプリント物は、従来からの銀塩写真方式やグラビヤ印刷等の印刷方式に加え、最近ではインクジェット装置や電子写真方式の画像形成装置でも作成されている。
例えば、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成技術の分野では、露光系等のデジタル化やトナーの小径化等の技術の進展に伴い、1200dpi(dpi;1インチ(2.54cm)あたりのドット数)レベルの微小ドット画像の再現を可能にしている。また、複数の感光体ドラム上にトナー画像をそれぞれ形成し、形成されたトナー画像を中間転写体に一次転写して重ね合わせ、中間転写体に形成したトナー画像を転写材に二次転写する方法等によりフルカラー画像形成を可能にする技術も展開されている。この様に、画像形成技術の進展により、写真画像の様な高解像度が要求されるフルカラー画像も銀塩写真や従来の印刷技術に加えて、これらの画像形成技術により作成できる様になった。
ポスター等の写真画像を含むプリント物では、光沢のある画像が求められることが多いが、例えば、トナーを用いて写真画像を形成すると、用紙等の画像支持体上に定着されたトナー画像領域はある程度の光沢があるものの白地部はあまり光沢がない仕上がりになる。この様な画像部と非画像部のアンバランスな光沢の仕上がりは、プリント物の画像品質を損ねることになるので、その対策が求められていた。
この様な背景から、画像上の光沢むらをなくす(バランスを取る)ための技術として、クリアトナーとも呼ばれる通常の着色トナーより着色剤成分をぬいたトナーを用いて画像形成を行う技術が検討される様になった。例えば、画像が形成された画像支持体上にクリアトナーを供給し、これを加熱定着することでクリアトナー層を形成し、画像全面に均一な光沢度を有するプリント物を作成する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
又、電子写真方式の画像形成装置等により形成された画像上にクリアトナー層を形成し、高光沢付与装置を用いて光沢を有するプリント物を作成する技術が開示されている(例えば、特許文献2、3参照。)。
この技術では、電子写真方式の画像形成装置で作成した画像の全面にクリアトナー層を形成した後、クリアトナー層の面を光沢付与装置のベルトに密着させた状態で加熱を行ってクリアトナーを溶融し、その後、クリアトナー層面をベルトに密着させた状態で冷却し、その後、ベルトより自然剥離することにより、光沢を有するプリント物を作成している。
又、カラートナーとクリアトナーの粒径差に着目することにより、ムラのない均一な光沢を得られる様にしたプリント画像形成技術が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。
上記で開示されたクリアトナーを用いると、画像面上に、ある程度の光沢を有するプリント物が得られるようになった。
しかしながら、開示された上記技術のクリアトナーを用いてプリント物を作成すると、高光沢付与装置のオイルレスの加熱加圧手段と冷却・剥離手段を通したときに加熱ロール或いは冷却・剥離ベルトからプリント物が剥離できなくなったり、高光沢(例えば、測定角度20°で、光沢度80以上)のプリント物が得られなかったりするという問題が有った。
本発明の目的は、高光沢付与装置のオイルレスの加熱加圧手段と冷却・剥離手段を通しても、加熱ロール或いはベルトから良好に剥離でき、高光沢(例えば、測定角度20°で、光沢度80以上)のプリント物を作成する方法を提供することにある。
本発明の目的は、下記構成により達成される。
1.少なくとも画像支持体上にクリアトナーを用いてクリアトナー粒子層を作成する工程と、該クリアトナー粒子層を形成した画像支持体を高光沢付与装置のオイルレスの加熱加圧手段と冷却・剥離手段とを通して高光沢クリアトナー層を作成する工程とを有する高光沢プリント物の作成方法において、前記クリアトナーが少なくとも樹脂とワックスを含有し、前記樹脂のガラス転移点(Tg)が30℃以上70℃以下であり、前記ワックスの結晶化温度(Tc)が60℃以上99℃以下であることを特徴とする高光沢プリント物の作成方法。
2.前記樹脂のガラス転移点(Tg)をTg、前記ワックスの結晶化温度(Tc)をTcとしたとき、TgとTcとの間に、以下の関係が成り立つことを特徴とする前記1に記載の高光沢プリント物の作成方法。
(Tc−Tg)≧15℃
(Tc−Tg)≧15℃
3.前記樹脂は少なくともスチレン単量体、ブチルアクリレート単量体、及びメチルメタアクリレート単量体を重合して得られたもので、前記ワックスの含有量はクリアトナー全質量に対し4質量%以上17質量%以下であることを特徴とする前記1または2に記載の高光沢プリント物の作成方法。
4.前記樹脂のガラス転移点(Tg)をTg、前記ワックスの結晶化温度(Tc)をTc、前記加熱加圧手段で画像支持体がニップされる直前の冷却・剥離ベルトの表面温度をT1、前記冷却・剥離手段の冷却・剥離ベルトから画像支持体が剥離された直後の高光沢クリアトナー層面の温度をT2とした時、以下の関係が成り立つことを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の高光沢プリント物の作成方法。
(T1−Tc)≧70℃
(Tg−T2)≧−25℃
(T1−Tc)≧70℃
(Tg−T2)≧−25℃
5.前記高光沢クリアトナー層を作成する工程の前に、クリアトナー粒子層を加熱・加圧して光沢クリアトナー層を形成する工程を有することを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の高光沢プリント物の作成方法。
本発明の高光沢プリント物の作成方法は、クリアトナーを用いて作成した光沢プリント物を、高光沢付与装置のオイルレスの加熱加圧手段と冷却・剥離手段を通して高光沢(例えば、測定角度20°で、光沢度80以上)のプリント物を作成することができる優れた効果を有する。
本発明者等は、高光沢付与装置のオイルレスの加熱加圧手段と冷却・剥離手段を通しても、加熱ロール或いは冷却・剥離ベルトから良好に剥離でき、高光沢(例えば、測定角度20°で、光沢度80以上)のプリント物を作成することができる高光沢プリント物の作成方法について検討を行った。
上記で提案されたクリアトナーを用いると、画像支持体上のクリアトナー粒子層をオイルレスの加熱加圧定着装置を用いて光沢クリアトナー層を形成するとき、画像支持体が加熱加圧定着装置の加熱ロール或いはベルトに巻き付いてしまうという問題が発生するので、巻き付を防止するため、オイル(例えば、シリコーンオイル)を加熱ロール或いはベルトに塗布する加熱加圧定着装置が用いられる。
しかしながら、オイルを塗布する加熱加圧定着装置を用いて得られた光沢プリント物は、オイルが光沢クリアトナー層の表面に部分的に浮き出して光沢むらとなり、均一な光沢を有する光沢プリント物が得られないという問題が有った。
オイルを塗布しない(オイルレス)加熱加圧定着装置を用いても巻き付の発生を防止するには、クリアトナー粒子中にワックスを含有させる必要がある。
クリアトナー粒子中に含有されたワックスは、加熱加圧定着装置で加熱加圧されると溶出し、冷却時に結晶化し表面に一部残存する。このとき、結晶化したワックスの表面には細かで深い凹凸が形成される。
本発明者等は、クリアトナー層の表面に形成された凹凸が、光を乱反射し、光沢度を低下させてしまうのではと推察している。
本発明者等は、オイルレスの加熱加圧定着装置を用いても光沢プリント物が得られるクリアトナーについて検討を行った。
種々検討の結果、少なくとも樹脂とワックスを含有するクリアトナーで、該樹脂のガラス転移点(Tg)が30℃以上70℃以下で、ワックスの結晶化温度(Tc)が60℃以上99℃以下のクリアトナーを用いると、上記目的が達成できることを見出した。
更に、クリアトナーを構成する樹脂のガラス転移点(Tg)よりも15℃以上高い結晶化温度(Tc)を有するワックスを用いると、高光沢付与装置の冷却時に樹脂の固化よりもワックスの結晶化を先行させることができ、より光沢プリント物が得られやすくなることも見出した。
加熱加圧時にクリアトナー層の表面に溶出したワックスは、結晶化して凹凸を形成するが、ワックスの凹凸は後から固化する樹脂で埋められる。従って、画像表面に露出したワックスの凹凸は低減できる。その結果、ワックスを用いても光沢度の低下を抑制することができる。
さらに、高光沢付与装置の加熱加圧手段で加熱加圧されると、クリアトナー層中へワックスの埋没が促進され、高光沢プリント物が得られる。
先ず、本発明で用いる用語について説明する。
〈プリント物〉
本発明でいう「プリント物」とは、画像支持体上の画像全面或いは一部にクリアトナー層を形成したものをいう。
本発明でいう「プリント物」とは、画像支持体上の画像全面或いは一部にクリアトナー層を形成したものをいう。
〈画像支持体〉
本発明でいう「画像支持体」とは、画像及びクリアトナー層を形成するのに用いられる支持体をいう。
本発明でいう「画像支持体」とは、画像及びクリアトナー層を形成するのに用いられる支持体をいう。
本発明で用いられる「画像支持体」としては、オイルレスの加熱加圧定着装置を用いた電子写真画像形成装置を用いてトナー画像が形成でき、該トナー画像の上にクリアトナー層を保持することができるものであれば特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができる。
公知のものとしては、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙あるいはコート紙等の塗工された印刷用紙、市販のはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム等が挙げられる。
〈画像〉
本発明でいう「画像」とは、たとえば文字画像やイメージ画像の様に、ユーザに情報を提供する媒体としての形態をなすものをいう。すなわち、画像支持体上でトナーやインク等が存在しているいわゆる画像領域のみを指すのではなく、白地と呼ばれるトナーやインク等が存在していない非画像領域と呼ばれる領域も含めたもので、ユーザに情報提供できる形態になっているものである。つまり、本発明でいう「画像」とは、トナーやインク等を用いて形成された「画像領域」と、トナーやインク等が存在しない白地と呼ばれる「非画像領域」から構成されるものということもできる。
本発明でいう「画像」とは、たとえば文字画像やイメージ画像の様に、ユーザに情報を提供する媒体としての形態をなすものをいう。すなわち、画像支持体上でトナーやインク等が存在しているいわゆる画像領域のみを指すのではなく、白地と呼ばれるトナーやインク等が存在していない非画像領域と呼ばれる領域も含めたもので、ユーザに情報提供できる形態になっているものである。つまり、本発明でいう「画像」とは、トナーやインク等を用いて形成された「画像領域」と、トナーやインク等が存在しない白地と呼ばれる「非画像領域」から構成されるものということもできる。
本発明では、クリアトナー層を形成する前の画像を作成する方法は特に限定するものではなく、電子写真方式、印刷方式、インクジェット方式、銀塩写真方式等、公知の画像形成方法により作成されたものが対象になる。
〈クリアトナー〉
本発明で用いられる「クリアトナー」は、少なくとも樹脂とワックスを含有したもので、通常、無色透明のものである。
本発明で用いられる「クリアトナー」は、少なくとも樹脂とワックスを含有したもので、通常、無色透明のものである。
本発明では、クリアトナーを構成する樹脂、ワックス、及び必要に応じ外添剤の種類やその添加量によって若干色が付いているものも、若干透明度が低くなっているものもクリアトナーとする。
言い換えると、「クリアトナー」とは、少なくとも樹脂とワックスを含有し、光吸収や光散乱の作用により着色を示す着色剤(例えば、着色顔料、着色染料、黒色カーボン粒子、黒色磁性粉等)を含有しないものである。
尚、本発明において、クリアトナーとはクリアトナー粒子の集合体のことである。
〈クリアトナー粒子層〉
本発明でいう「クリアトナー粒子層」とは、電子写真画像形成装置のクリアトナー粒子層形成部から供給されるクリアトナーにより画像支持体上に形成されるクリアトナー粒子からなる層のことをいう。
本発明でいう「クリアトナー粒子層」とは、電子写真画像形成装置のクリアトナー粒子層形成部から供給されるクリアトナーにより画像支持体上に形成されるクリアトナー粒子からなる層のことをいう。
〈光沢クリアトナー層〉
本発明でいう「光沢クリアトナー層」とは、クリアトナー粒子層を加熱加圧定着装置で熱溶融して得られた光沢を有する層のことをいう。
本発明でいう「光沢クリアトナー層」とは、クリアトナー粒子層を加熱加圧定着装置で熱溶融して得られた光沢を有する層のことをいう。
尚、光沢クリアトナー層は画像支持体上に2g/m2 以上15g/m2 以下のクリアトナーを用いて形成されることが好ましい。
この範囲のクリアトナー量で形成された層は、光沢プリント物を得やすい。
〈高光沢クリアトナー層〉
本発明でいう「高光沢クリアトナー層」とは、画像支持体上の光沢クリアトナー層が、高光沢付与装置を通して加熱加圧処理され、より高光沢となった層のことをいう。
本発明でいう「高光沢クリアトナー層」とは、画像支持体上の光沢クリアトナー層が、高光沢付与装置を通して加熱加圧処理され、より高光沢となった層のことをいう。
〈プリント物の光沢度〉
本発明でいう「プリント物の光沢度」とは、プリント物表面に所定条件の下で光を照射した時に得られるプリント物表面における反射の程度を定量測定して得られた値である。
本発明でいう「プリント物の光沢度」とは、プリント物表面に所定条件の下で光を照射した時に得られるプリント物表面における反射の程度を定量測定して得られた値である。
プリント物の光沢度は、以下の手順で測定することができる。
電子写真画像形成装置の加熱加圧定着装置(例えば、図4の加熱加圧定着装置)と高光沢付与装置(例えば、図8の高光沢付与装置)で作成したプリント物の光沢度は、光沢度測定装置(グロスメーター)「GMX−203」(村上色彩技術研究所社製)を用い、「JIS Z8741 1997」により10点測定し、その平均値から求める。
尚、電子写真画像形成装置の加熱加圧定着装置を用いて光沢クリアトナー層を形成したプリント物の光沢度は測定角度75°で測定し、高光沢付与装置を用いて高光沢クリアトナー層を形成したプリント物の光沢度は光沢度の差が明確になる測定角度20°で、測定して求める。
以下、本発明について詳細に説明する。
《クリアトナー》
本発明で用いられるクリアトナーは、少なくとも特定のガラス転移点をする樹脂と特定の結晶化温度を有するワックスを含有する。
本発明で用いられるクリアトナーは、少なくとも特定のガラス転移点をする樹脂と特定の結晶化温度を有するワックスを含有する。
本発明で用いられクリアトナーは、光沢を確保しつつオイルレスの加熱加圧定着装置の加熱ロール或いはベルトへ巻き付きを発生させないために、トナー粒子の中心部(例えば、コア部)にワックスを含有させ、その外側(例えば、シェル層)にはワックスを含有しない層を設けたもの(例えば、コア・シェル構造のもの)が好ましい。
(樹脂のガラス転移点)
クリアトナーを構成する樹脂としては、光沢性、定着性、耐熱保管性の観点から、ガラス転移点(Tg)が30℃以上70℃以下のものであり、45℃以上70℃以下のものが好ましい。
クリアトナーを構成する樹脂としては、光沢性、定着性、耐熱保管性の観点から、ガラス転移点(Tg)が30℃以上70℃以下のものであり、45℃以上70℃以下のものが好ましい。
ここで、樹脂のガラス転移点(Tg)とは、示差走査熱量測定装置(DSC)にて測定された値を云い、ベースラインと吸熱ピークの傾きとの交点をガラス転移点とする。詳細には、示差走査熱量測定装置を用い、100℃まで昇温しその温度にて3分間放置した後に降下温度10℃/minで室温まで冷却する。次いで、このサンプルを昇温速度10℃/minで測定した際に、ガラス転移点以下のベースラインの延長線と、ピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点をガラス転移点として示す。ここに、測定装置としては、「DSC−7」(パーキンエルマー社製)を使用することができる。
クリアトナーを構成する樹脂のガラス転移点(Tg)は、トナーをテトラヒドロフランで溶解し、樹脂を分離し、分離した樹脂を上記方法で測定して求める。
(ワックスの結晶化温度)
クリアトナーを構成するワックスの結晶化温度(Tc)は、光沢性、定着巻き付き、耐熱保管性の観点から、60℃以上99℃以下のものであり、60℃以上90℃以下のものが好ましい。
クリアトナーを構成するワックスの結晶化温度(Tc)は、光沢性、定着巻き付き、耐熱保管性の観点から、60℃以上99℃以下のものであり、60℃以上90℃以下のものが好ましい。
ワックスの結晶化温度(Tc)の測定は、「DSC−7示差走査カロリメーター」(パーキンエルマー社製)と「TAC7/DX熱分析装置コントロール」(パーキンエルマー社製)を用いて行うことができる。
測定手順としては、クリアトナー4.5〜5.0mgを小数点以下2桁まで精秤しアルミニウム製パンに封入し、DSC−7サンプルホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用した。測定条件としては、測定温度0℃〜200℃、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分で、Heat−cool−Heatの温度制御で行い、その2nd.Heatにおけるデータをもとに解析を行い、ワックス吸熱ピークのピークトップの温度をワックスの結晶化温度(Tc)とする。
ワックスの結晶化温度(Tc)は、クリアトナーを上記方法で直接測定して求める。
〈クリアトナーの体積基準におけるメディアン径(D50)〉
本発明で用いられるクリアトナーの体積基準におけるメディアン径(D50)は、光沢クリアトナー層の形成の観点から、4〜12μmのものが好ましい。
本発明で用いられるクリアトナーの体積基準におけるメディアン径(D50)は、光沢クリアトナー層の形成の観点から、4〜12μmのものが好ましい。
クリアトナーの体積基準におけるメディアン径(D50)は、「コールターマルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)を用い、アパチャー径100μmで、2.0〜60μmのクリアトナーの体積を測定して算出した値である。
次に、クリアトナーを構成する材料について説明する。
本発明で用いられるクリアトナーは、少なくとも樹脂とワックスを含有する。
ワックスの含有量は、クリアトナー全質量に対して4質量%以上17質量%以下が好ましく、4質量%以上10質量%以下がより好ましい。ワックスの量を上記範囲とすることで巻き付き防止の効果が発揮しやすく、且つ光沢プリント物が得られやすい。
〈ワックス〉
本発明で使用されるワックスとしては、エレクトールWEP−2(日油社製)(結晶化温度60.0℃)、エレクトールWEP−3(日油社製)(結晶化温度63.5℃)、エレクトールWEP−4(日油社製)(結晶化温度64.4℃)、エレクトールWEP−5(日油社製)(結晶化温度67.9℃)、WBM−1(日油社製)(結晶化温度64.0℃)、HNP−11(日本精蝋社製)(結晶化温度62.7℃)、HNP−51(日本精蝋社製)(結晶化温度72.9℃)、HNP−0190(日本精蝋製)(結晶化温度81.5℃)、L−9622(理研ビタミン社製)(結晶化温度66.0℃)、Hi−Mic−1090(日本精蝋社製)(結晶化温度75.0℃)、FNP−0090(日本製蝋社製)(結晶化温度85.5℃)、FNP−0085(日本製蝋社製)(結晶化温度66.1℃)、FT−100(日本製蝋社製)(結晶化温度94.4℃)を挙げることができる。
尚、比較用に準備した、下記のワックスも例示する。BE−205(日本精化社製)(結晶化温度57.0℃(比較用))、MDP7000(日本製蝋社製)(結晶化温度110.0℃(比較用)。
本発明で使用されるワックスとしては、エレクトールWEP−2(日油社製)(結晶化温度60.0℃)、エレクトールWEP−3(日油社製)(結晶化温度63.5℃)、エレクトールWEP−4(日油社製)(結晶化温度64.4℃)、エレクトールWEP−5(日油社製)(結晶化温度67.9℃)、WBM−1(日油社製)(結晶化温度64.0℃)、HNP−11(日本精蝋社製)(結晶化温度62.7℃)、HNP−51(日本精蝋社製)(結晶化温度72.9℃)、HNP−0190(日本精蝋製)(結晶化温度81.5℃)、L−9622(理研ビタミン社製)(結晶化温度66.0℃)、Hi−Mic−1090(日本精蝋社製)(結晶化温度75.0℃)、FNP−0090(日本製蝋社製)(結晶化温度85.5℃)、FNP−0085(日本製蝋社製)(結晶化温度66.1℃)、FT−100(日本製蝋社製)(結晶化温度94.4℃)を挙げることができる。
尚、比較用に準備した、下記のワックスも例示する。BE−205(日本精化社製)(結晶化温度57.0℃(比較用))、MDP7000(日本製蝋社製)(結晶化温度110.0℃(比較用)。
〈樹脂〉
クリアトナーの中心部(コア部)は、加熱加圧定着装置での定着性の観点から前記ガラス転移点を有するスチレンアクリル系樹脂を用いて作製することが好ましい。
クリアトナーの中心部(コア部)は、加熱加圧定着装置での定着性の観点から前記ガラス転移点を有するスチレンアクリル系樹脂を用いて作製することが好ましい。
スチレンアクリル系樹脂を作製することが可能なスチレン単量体とアクリル酸エステル単量体の例を示すが、本発明に使用可能なスチレン単量体とアクリル酸エステル単量体は以下に示すもののみに限定されるものではない。
先ず、スチレン単量体には、例えば、以下のものが挙げられる。すなわち、
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等。
また、アクリル酸エステル単量体は、以下に示すアクリル酸エステル単量体とメタクリル酸エステル単量体が代表的なものであり、アクリル酸エステル単量体には、例えば、以下のものが挙げられる。すなわち、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等。
また、アクリル酸エステル単量体は、以下に示すアクリル酸エステル単量体とメタクリル酸エステル単量体が代表的なものであり、アクリル酸エステル単量体には、例えば、以下のものが挙げられる。すなわち、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。
メタクリル酸エステル単量体には、例えば、以下のものが挙げられる。すなわち、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等が挙げられる。
これらのアクリル酸エステル単量体あるいはメタクリル酸エステル単量体は、1種類単独で使用することができる他に、2種以上を組み合わせて使用することも可能である。すなわち、スチレン単量体と2種類以上のアクリル酸エステル単量体を用いて共重合体を形成すること、スチレン単量体と2種類以上のメタクリル酸エステル単量体を用いて共重合体を形成すること、あるいは、スチレン単量体とアクリル酸エステル単量体及びメタクリル酸エステル単量体とを併用して共重合体を形成することのいずれも可能である。
クリアトナーの外層部(シェル層)を構成する樹脂は、中心部(コア部)を構成する樹脂と同様のスチレンアクリル樹脂を用いることができる。尚、クリアトナーの外層部(シェル層)を構成する樹脂は耐熱保管性の観点から中心部を構成する樹脂よりガラス転移点が高いものが好ましい。
次に、本発明で用いられるクリアトナーの製造について説明する。
《クリアトナーの製造》
本発明で用いられるクリアトナーの好ましい製造方法としては、種々の態様の製造方法を採ることができるが、コア用樹脂粒子を凝集させてコア粒子を作製する工程と、当該コア粒子の表面にシェル用樹脂粒子を添加してシェル層を形成する工程を経て、コア・シェル構造のクリアトナーを作製する製造方法を挙げることができる。
本発明で用いられるクリアトナーの好ましい製造方法としては、種々の態様の製造方法を採ることができるが、コア用樹脂粒子を凝集させてコア粒子を作製する工程と、当該コア粒子の表面にシェル用樹脂粒子を添加してシェル層を形成する工程を経て、コア・シェル構造のクリアトナーを作製する製造方法を挙げることができる。
以下、クリアトナーの製造方法の一例を挙げて詳細に説明する。
本発明で用いられるクリアトナーは、例えば、以下のような工程を経て作製することができる。(1)重合性単量体とワックス粒子の混合液中の重合性単量体を重合してコア用樹脂粒子の分散液を作製する工程、(2)重合性単量体を重合してシェル用樹脂粒子の分散液を作製する工程、(3)水系媒体中でコア用樹脂粒子を凝集、融着させてコア粒子の分散液を作製する工程、(4)コア粒子を、熱エネルギーにより熟成して形状を調整する工程、(5)コア粒子の分散液中に、シェル用樹脂粒子の分散液を添加してコア粒子表面にシェル用樹脂粒子を凝集、融着させてシェル層を形成し、コア・シェル構造の粒子を形成する工程、(6)コア・シェル構造の粒子を熱エネルギーにより熟成して、コア・シェル構造の粒子の形状を調整する工程、(7)形状が調整されたコア・シェル構造の粒子の分散液を冷却し、粒子の分散液から粒子を固液分離し、当該粒子から界面活性剤などを除去して洗浄処理された粒子を作製する工程、(8)洗浄処理された粒子を乾燥する工程、(9)乾燥処理された粒子に外添剤を必要に応じ添加する工程。
本発明で用いられるクリアトナーの製造方法は、先ず、コア用樹脂粒子を凝集、融着させてコア粒子の分散液を作製する。次に、コア粒子の分散液中にシェル用樹脂粒子の分散液を添加してコア・シェル構造を有する粒子を製造する方法である。
本発明で用いられクリアトナーは、シェル層の厚さが薄くかつ膜厚が一定していることが好ましい。
次に、本発明で用いられクリアトナーを作製する際に使用する、界面活性剤、重合開始剤、外添剤について説明する。
(界面活性剤)
前述の重合性単量体を使用して重合を行うためには、界面活性剤を使用して水系媒体中に油滴分散を行う必要がある。この際に使用することのできる界面活性剤としては特に限定されるものではないが、下記のイオン性界面活性剤を好適なものの例として挙げることができる。
前述の重合性単量体を使用して重合を行うためには、界面活性剤を使用して水系媒体中に油滴分散を行う必要がある。この際に使用することのできる界面活性剤としては特に限定されるものではないが、下記のイオン性界面活性剤を好適なものの例として挙げることができる。
イオン性界面活性剤としては、スルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム等)、硫酸エステル塩(ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム等)、脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等)が挙げられる。
また、ノニオン性界面活性剤も使用することができる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドのエステル、ソルビタンエステル等を挙げることができる。
(重合開始剤)
本発明に係るコア粒子及びシェル層を構成する樹脂は、スチレン単量体とアクリル酸エステル単量体をラジカル重合して形成されるスチレンアクリル系共重合体を含有するものが好ましく用いられる。スチレンアクリル系共重合体を形成する場合、公知の油溶性あるいは水溶性の重合開始剤を使用することができる。油溶性の重合開始剤としては、アゾ系またはジアゾ系重合開始剤や過酸化物系重合開始剤を挙げることができる。
本発明に係るコア粒子及びシェル層を構成する樹脂は、スチレン単量体とアクリル酸エステル単量体をラジカル重合して形成されるスチレンアクリル系共重合体を含有するものが好ましく用いられる。スチレンアクリル系共重合体を形成する場合、公知の油溶性あるいは水溶性の重合開始剤を使用することができる。油溶性の重合開始剤としては、アゾ系またはジアゾ系重合開始剤や過酸化物系重合開始剤を挙げることができる。
(外添剤)
外添剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子および滑剤などを使用することができる。無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナなどの無機酸化物粒子の使用が好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤などによって疎水化処理されていることが好ましい。
外添剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子および滑剤などを使用することができる。無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナなどの無機酸化物粒子の使用が好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤などによって疎水化処理されていることが好ましい。
この外添剤の添加量は、クリアトナー中に好ましくは0.1質量%以上5.0質量%以下が好ましく、0.5質量%以上4.0質量%以下がより好ましい。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
《現像剤》
クリアトナーは、一成分クリアトナー現像剤、二成分クリアトナー現像剤として用いることができる。キャリアと混合して二成分クリアトナー現像剤として用いる場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の鉄含有磁性粒子に代表される従来から公知の材料を用いることができるが、特に好ましくはフェライト粒子もしくはマグネタイト粒子である。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては15μm以上100μm以下のものが好ましく、20μm以上80μm以下のものがより好ましい。
クリアトナーは、一成分クリアトナー現像剤、二成分クリアトナー現像剤として用いることができる。キャリアと混合して二成分クリアトナー現像剤として用いる場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の鉄含有磁性粒子に代表される従来から公知の材料を用いることができるが、特に好ましくはフェライト粒子もしくはマグネタイト粒子である。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては15μm以上100μm以下のものが好ましく、20μm以上80μm以下のものがより好ましい。
キャリアの体積平均粒径の測定は、レーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。
キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被覆されているコーティングキャリア、或いは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。又、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレンアクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
また、キャリアとクリアトナーの混合比は、質量比でキャリア:クリアトナー=1:1〜50:1の範囲とするのが良い。
《プリント物の作成方法》
〈光沢プリント物を作成する方法〉
本発明に係るクリアトナーを用いて光沢プリント物を作成する方法としては、電子写真画像形成装置により作成したトナー画像を有する画像支持体の全面にクリアトナーを供給してクリアトナー粒子層を形成した後、該クリアトナー粒子層を加熱加圧定着装置で加熱加圧して光沢クリアトナー層を形成して作成する方法を挙げることができる。
〈光沢プリント物を作成する方法〉
本発明に係るクリアトナーを用いて光沢プリント物を作成する方法としては、電子写真画像形成装置により作成したトナー画像を有する画像支持体の全面にクリアトナーを供給してクリアトナー粒子層を形成した後、該クリアトナー粒子層を加熱加圧定着装置で加熱加圧して光沢クリアトナー層を形成して作成する方法を挙げることができる。
図1は、トナー画像を有する画像支持体上にクリアトナー粒子層を形成する工程、クリアトナー粒子層を加熱加圧して光沢クリアトナー層を形成する工程を経て光沢プリント物を作成する方法の一例を示す模式図である。
図1において、Pは画像支持体、Tはトナー画像、Aは光沢プリント物、Bはクリアトナー粒子層、Cは光沢クリアトナー層、Fはクリアトナー粒子層の形成工程、Gは光沢クリアトナー層の形成工程を示す。
図1に示す光沢プリント物の作成方法は、先ず、クリアトナー粒子層の形成工程Fで電子写真画像形成装置を用いて画像支持体Pの上にトナー画像Tを作成した後、画像支持体P上にクリアトナー粒子層Bを作成し、その後、光沢クリアトナー層の形成工程Gで加熱加圧定着装置を通してクリアトナー粒子層Bを加熱加圧して光沢クリアトナー層Cを形成し、光沢プリント物Aを作成する方法である。
図2は、トナー画像の作成と同時に画像支持体上にクリアトナー粒子層を作成した後、該クリアトナー粒子層を、加熱加圧装置を通して光沢クリアトナー層を形成することができる電子写真画像形成装置の一例を示す模式図である。
図2に示す電子写真画像形成装置2は、通常「タンデム型カラー画像形成装置」とも呼ばれるもので、クリアトナー粒子層形成部20Sと、複数組のトナー画像形成部20Y、20M、20C、20Bk、ベルト状の中間転写ベルト26と給紙装置40及び加熱加圧定着装置50等から構成されるものである。
電子写真画像形成装置2の上部には、画像読取部23が設置されている。原稿台上に載置された原稿は画像読取部23の原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、制御手段において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光部30S、30Y、30M、30C、30Bkに入力される。
本発明では、構成要素を総称する場合にはアルファベットの添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成要素を指す場合にはS(クリアトナー)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)の添え字を付した参照符号で示す。
図2の電子写真画像形成装置2は、中間転写ベルト26を介して画像支持体上にクリアトナー粒子層を作成するクリアトナー粒子層形成部20S、イエロー色のトナー画像形成を行うイエロー画像形成部20Y、マゼンタ色のトナー画像形成を行うマゼンタ画像形成部20M、シアン色のトナー画像形成を行うシアン画像形成部20C、及び黒色のトナー画像を形成する黒色画像形成部20Bkを有する。画像形成部20は、それぞれ像担持体としてのドラム状の感光体21(21S、21Y、21M、21C、21Bk)の周囲に配置された帯電極22(22S、22Y、22M、22C、22Bk)、露光部30(30S、30Y、30M、30C、30Bk)、現像装置24(24S、24Y、24M、24C、24Bk)及びクリーニング装置25(25S、25Y、25M、25C、25Bk)を有する。
感光体21は、たとえば、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層がドラム状の金属基体の外周面に形成されてなる有機感光体よりなり、搬送される画像支持体Pの幅方向(図2において紙面に対して垂直方向)に伸びる状態で配設されている。感光層を構成する樹脂には、たとえば、ポリカーボネート樹脂等の公知の感光層形成用樹脂が用いられる。なお、図2に示す実施形態では、ドラム状の感光体21を用いた構成例を説明しているが、これに限られずベルト状の感光体を用いてもよい。
現像装置24は、それぞれ本発明に係るクリアトナー(S)、イエロートナー(Y)、マゼンタトナー(M)、シアントナー(C)及び黒色(Bk)の異なる色のトナーとキャリアからなる2成分現像剤を内包してなる。
中間転写体である中間転写ベルト26は、複数のロールにより回転可能に支持されている。中間転写ベルト26はたとえば106 〜1012Ω・cmの体積抵抗を有する無端形状のベルトである。中間転写ベルト26は、たとえば、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)等の公知の樹脂材料を用いて形成することができる。中間転写ベルト26の厚みは50〜200μmが好ましい。
クリアトナー粒子層形成部20S、トナー画像形成部20Y、20M、20C、20Bkより各感光体21(21S、21Y、21M、21C、21Bk)上に形成されたクリアトナー粒子層と各色トナー画像は、回転する中間転写ベルト26上に一次転写ロール27(27S、27Y、27M、27C、27Bk)により順次転写され(一次転写)、中間転写ベルト26上にはクリアトナー粒子層と合成されたフルカラー画像が形成される。一方、画像転写後、感光体21(21S、21Y、21M、21C、21Bk)は各クリーニング装置25(25S、25Y、25M、25C、25Bk)により残留トナーが除去される。
給紙装置40の用紙収納部(トレイ)41内に収容された画像支持体Pは、第1給紙部42により給紙され、給紙ロール43、44、45A、45B、レジストロール(第2給紙部)46等を経て、二次転写ロール29に搬送され、画像支持体P上にクリアトナー粒子層とカラー画像が転写される(二次転写)。
なお、電子写真画像形成装置2の下部に鉛直方向に縦列配置された3段の用紙収納部41は、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付した。また、3段の給紙部42も、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付してある。用紙収納部41、給紙部42を含めて給紙装置40と称す。
クリアトナー粒子層とフルカラー画像が転写された画像支持体Pは、加熱加圧定着装置50の加熱ロールと加圧ロールにより挟持され、加熱、加圧の作用でクリアトナーと各トナーは溶融、固化する。この様に、加熱加圧定着装置50は、画像支持体上にクリアトナー粒子層が形成されたフルカラーのトナー画像を画像支持体P上に固定する。画像支持体Pは、搬送ロール対57に挟持されて搬送され、排紙搬送路に設けられた排紙ロール47から排出され、装置外の排紙トレイ90上に載置される。
一方、二次転写ロール29により画像支持体P上にクリアトナー粒子層とカラートナー画像を転写した後、さらに、画像支持体Pを曲率分離させた中間転写ベルト26は、中間転写ベルト用のクリーニング装置261により残留したトナーが除去される。
加熱加圧定着装置としては、電子写真画像形成装置で採用されているシリコーンオイルを塗布する手段を有さないオイルレスの、(1)加熱ロールと加圧ロールを用いた加熱加圧定着装置、(2)加熱ロールと加圧ベルトを用いた加熱加圧定着装置、(3)加熱ベルトと加圧ロールを用いた加熱加圧定着装置、(4)加熱ベルトと加圧ベルトを用いた加熱加圧定着装置を用いることができる。
図3は、シリコーンオイルを塗布する手段を有さないオイルレスの加熱ロールと加圧ロールを用いた加熱加圧定着装置の一例を示す概略図である。
図3に示す加熱加圧定着装置50は、加熱ロール713と、これに当接する加圧ロール723とを備えている。尚、図3において、Tは画像支持体P上に形成されたトナー画像である。
加熱ロール713は、フッ素樹脂または弾性体からなる被覆層823が芯金813の表面に形成されてなり、線状ヒーターよりなる加熱部材75を内包している。
芯金813は、金属から構成され、その内径は10〜70mmとされる。芯金813を構成する金属としては特に限定されるものではないが、例えば鉄、アルミニウム、銅等の金属或いはこれらの合金を挙げることができる。
芯金813の肉厚は0.1〜15mmとされ、省エネの要請と、強度とのバランスを考慮して決定される。例えば、0.57mmの鉄よりなる芯金と同等の強度を、アルミニウムよりなる芯金で保持するためには、その肉厚を0.8mmとする必要がある。
被覆層823の表面を構成するフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)及びテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)などを例示することができる。
フッ素樹脂からなる被覆層823の厚みは10〜500μmとされ、好ましくは20〜400μmとされる。
フッ素樹脂からなる被覆層823の厚みが10μm未満であると、被覆層としての機能を十分に発揮することができず、加熱加圧定着装置としての耐久性を確保することができない。一方、500μmを超える被覆層の表面には紙粉によるキズがつき易く、当該キズ部にトナーなどが付着し、これに起因する画像汚れを発生する問題がある。
また、被覆層823を構成する弾性体としては、LTV、RTV、HTVなどの耐熱性の良好なシリコーンゴム及びシリコーンスポンジゴムなどを用いることが好ましい。
被覆層823を構成する弾性体のアスカーC硬度は、80°未満とされ、好ましくは60°未満とされる。
また、弾性体からなる被覆層823の厚みは0.1〜30mmが好ましく、0.1〜20mmがより好ましい。
加熱部材75としては、ハロゲンヒーターを好適に使用することができる。
加圧ロール723は、弾性体からなる被覆層843が芯金833の表面に形成されてなる。被覆層843を構成する弾性体としては特に限定されるものではなく、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの各種軟質ゴム及びスポンジゴムを挙げることができ、被覆層823を構成するものとして例示したシリコーンゴム及びシリコーンスポンジゴムを用いることが好ましい。
また、被覆層843の厚みは0.1〜30mmが好ましく、0.1〜20mmがより好ましい。
また、加熱加圧定着装置の加熱ロール713の表面温度は70〜180℃、線速は80〜640mm/secが好ましい。また、加熱ロールと加圧ロールで形成されるニップ幅は8〜40mm、好ましくは11〜30mmに設定する。
図4は、シリコーンオイルを塗布する手段を有さないオイルレスの加熱ロールと加圧ベルトを用いた加熱加圧定着装置の一例を示す概略図である。
図4に示す加熱加圧定着装置50は、加熱ロール124と加圧ベルト134、及び加圧ベルト134を介して加熱ロール124にニップ圧が最大(ニップ圧P2)となるよう圧接する圧接機構164、ニップ圧が弱く(ニップ圧P1)なるよう圧接する圧接機構174、潤滑剤供給部材404とで主要部が構成されている。尚、Pは画像支持体、Tはトナーを示す。
図5は、シリコーンオイルを塗布する手段を有さないオイルレスの加熱ベルトと加圧ロールを用いた加熱加圧定着装置の一例を示す概略図である。
この加熱加圧定着装置50は、ハロゲンランプよりなる加熱源75を有する加熱ロール415と、当該加熱ロール415と平行な状態において離間して配設される支持ロール425と、加熱ロール415および支持ロール425に張架された無端状の定着ベルト435と、当該定着ベルト435を介して支持ロール425に押圧して定着ニップ部Nを形成する対向ロール445とを有するものである。尚、Pは画像支持体、Tはトナーを示す。
図6は、シリコーンオイルを塗布する手段を有さないオイルレスの加熱ベルトと加圧ベルトを用いた加熱加圧定着装置の一例を示す概略図である。
図6において、50は加熱加圧定着装置、216は加熱ベルト、316は加圧ベルト、75は熱源、516はテンションロール、716は駆動ロール、816は圧接部材、Nはニップ部、Pは画像支持体、Tはトナーを示す。
図6は、テンションロール516と圧接部材816により加熱ベルト216が加圧ベルト316に圧接される構造のもので、駆動ロール716に内蔵された熱源75により加熱ベルト216が加熱される構造のものである。
〈高光沢プリント物を作成する方法〉
クリアトナーを用いて高光沢プリント物を作成する方法としては、上記で作製した光沢クリアトナー層を有する光沢プリント物を、高光沢付与装置により加熱加圧して高光沢クリアトナー層を形成し、高光沢プリント物を作成する方法を挙げることができる。
クリアトナーを用いて高光沢プリント物を作成する方法としては、上記で作製した光沢クリアトナー層を有する光沢プリント物を、高光沢付与装置により加熱加圧して高光沢クリアトナー層を形成し、高光沢プリント物を作成する方法を挙げることができる。
図7は、光沢クリアトナー層を有する光沢プリント物を、高光沢付与装置を通して高光沢プリント物を作成する方法の一例を示す模式図である。
図7において、Pは画像支持体、Tはトナー画像、Aは光沢プリント物、Cは光沢クリアトナー層、Dは高光沢クリアトナー層、Eは高光沢プリント物、Hは高光沢クリアトナー層の形成工程を示す。
図7に示す高光沢プリント物の作成方法では、高光沢クリアトナー層の形成工程Hで、光沢クリアトナー層Cを有する光沢プリント物Aを、高光沢付与装置を通し、光沢クリアトナー層面を加熱加圧後、冷却・剥離して高光沢クリアトナー層Dを形成し、高光沢プリント物Eを作成する方法である。
図8は、高光沢プリント物を作成することができるシリコーンオイルを塗布する手段を有さない高光沢付与装置の一例を示す模式図である。
高光沢付与装置においても、加熱ロール或いは加熱ベルトにシリコーンオイルを塗布すると、光沢度が低下するのでシリコーンオイルを塗布する手段を有さない高光沢付与装置を用いることが好ましい。
図8において、Pは画像支持体、Tはトナー画像、Cは光沢クリアトナー層、Dは高光沢クリアトナー層、Eは高光沢プリント物、1は高光沢付与装置、108は加熱加圧部、118は加熱ロール、128は加圧ロール、75は加熱源、148は加圧バネ、208は冷却搬送部、218は冷却・剥離ベルト、228は冷却ファン、238は冷風、248は搬送ロール、258は分離ロール、308はプリント物の搬送方向、T1は加熱加圧部で画像支持体がニップされる直前の冷却・剥離ベルトの表面温度、T2は冷却・剥離ベルトから画像支持体が剥離されるところの高光沢クリアトナー層面の温度を示す。
図8に示す高光沢付与装置1は、加熱加圧部108と冷却搬送部208とからなる。加熱加圧部では一定速度で駆動する加熱ロール118と加圧ロール128との間に、光沢プリント物Aを挟持して搬送し、搬送されてきた光沢クリアトナー層Cを加熱加圧するものである。すなわち、画像支持体Pの上に形成された光沢クリアトナー層Cが加熱加圧されて溶融し、その後冷却されて高光沢クリアトナー層Dが形成され、高光沢プリント物Eが得られる。
加熱ロール118の内部には加熱源75を、加圧ロール128には加圧バネを組み込んだ構造のものである。尚、加圧ロール128の内部には加熱源75を組み込んだものでもよい。
加熱ロールと加圧ロールのニップ部の幅は2〜18mm程度とすることが好ましく、9〜15mm程度とすることがより好ましい。
加熱ロールと加圧ロールのニップ部の面圧は、100〜1000kPaとすることが望ましい。
加熱ロールは、アルミニウム等の金属製の基体表面に、シリコーンゴム等からなる弾性体層を被覆した所定の外径に形成されたものが好ましい。加熱ロールの内部には、加熱源としてたとえば300〜350Wのハロゲンランプを配設しておき、当該加熱ロールの表面温度が目的とする温度となる様に内部から加熱する。
加圧ロールは、アルミニウム等の金属製の基体表面に、シリコーンゴム等からなる弾性体層を被覆してなり、さらに、当該弾性体層表面にPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)製のチューブ等による離型層を被覆して、所定の外径に形成されたものが好ましい。加圧ロールの内部にも、加熱源としてたとえば300〜350Wのハロゲンランプを配設することができ、当該加圧ロールの表面温度が目的とする温度になる様に内部から加熱することも好ましい。
次に、冷却搬送部208について説明する。冷却搬送部208は、加熱ロール118と複数のロール248により回動可能に支持されている無端ベルト状の冷却・剥離ベルト218と冷却手段228とから構成される。
冷却・剥離ベルトは、加熱ロールと複数のロールにより回動可能に懸回張設され、図示しない駆動源により所定の移動速度で駆動する様になっている。
冷却・剥離ベルトは、溶融したクリアトナー層面との間で接着面を形成し、溶融したクリアトナー層面を介して画像支持体Pを搬送するものであるので、ある程度の耐熱性と機械的強度を有する耐熱性フィルムと離型層で構成される。例えば、耐熱性フィルム樹脂としてポリイミド、ポリエーテルポリイミド、PES(ポリエーテルサルフォン樹脂)、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)等が挙げられる。離型性としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やPFA等のフッ素樹脂やシリコーンゴムが設けることが好ましい。
冷却・剥離ベルトの厚さは、溶融したクリアトナー層面との接着面を介して画像支持体Pの搬送が行えるものであれば特に限定されるものではなく、公知の厚さのもので使用することができる。例えば、耐熱性フィルム樹脂の厚さは20〜80μm、離型層の厚さは10〜30μmが好ましく、また、総厚は20〜110μmが好ましい。好ましい形態としては、厚さ80μmのポリイミド製無端状フィルム上に、厚さ30μmのシリコーンゴム層を被覆したものを挙げることができる。
次に、冷却手段について説明する。冷却手段は、前記冷却・剥離ベルトの内面側と冷却・剥離ベルトの下側に冷却手段228として冷却ファンを設けたもので、冷却ファンの冷風でクリアトナー層が形成された画像支持体Pを冷却・剥離ベルト218に担持搬送されている状態で強制的に冷却する。
画像支持体P上のクリアトナー層は、ベルトにより搬送される間に冷却ファンの冷風で強制冷却され、固化が促進させる。そして、クリアトナー層は搬送ロール248が配置されている冷却・剥離ベルトの端部付近に搬送される頃には十分に冷却、固化され、端部において高光沢プリント物Eは冷却・剥離ベルトより剥離される。
高光沢付与装置は、加熱加圧部で画像支持体がニップされる直前のベルトの表面温度をT1、冷却・剥離ベルトから画像支持体が剥離されるところの高光沢クリアトナー層面の温度をT2とした時、以下の関係が成り立つように、T1とT2を設定することが好ましい。
(T1−Tc)≧70℃
T1とTcとの温度差を70℃以上にすることで、初期の冷却効率を向上させるとともに、クリアトナー層中へワックスの埋没を促進することができる。
T1とTcとの温度差を70℃以上にすることで、初期の冷却効率を向上させるとともに、クリアトナー層中へワックスの埋没を促進することができる。
(Tg−T2)≧−25℃
T2とTgとの温度差を−25℃以上にすることで、樹脂を冷却することができ、高光沢クリアトナー層が得られ、更に剥離工程において画像支持体の巻き付き発生を防止できる。
T2とTgとの温度差を−25℃以上にすることで、樹脂を冷却することができ、高光沢クリアトナー層が得られ、更に剥離工程において画像支持体の巻き付き発生を防止できる。
尚、T1とT2の温度は、非接触式の温度測定装置により測定した値である。
図9は、図2の電子写真画像形成装置に図8の高光沢付与装置を取り付けた装置の一例を示す模式図である。
図9において、図2の電子写真画像形成装置2の排紙個所に図8の高光沢付与装置1を配置したもので、図2の電子写真画像形成装置2に内蔵された加熱加圧定着装置50で定着処理された光沢クリアトナー層を有する画像支持体Pは、高光沢付与装置1を通して光沢クリアトナー層の高光沢処理が行われる。
図10は、図2の電子写真画像形成装置の加熱加圧定着装置の替わりに図8の高光沢付与装置を取り付けた装置の一例を示す模式図である。
図10において、図2に示す電子写真画像形成装置2の加熱加圧定着装置50の替わりに図8の高光沢付与装置1を取り付けたもので、二次転写ロール29により画像支持体P上に転写されたクリアトナー粒子層を高光沢付与装置1により高光沢クリアトナー層を形成することができる。図10の装置によれば、高光沢付与装置1が電子写真画像形成装置2に内蔵される形態をとることができるので、装置のコンパクト化を実現する上で好ましい。
クリアトナーを用いて作成した高光沢プリント物は、高光沢が要求される用途、表面の耐久性が要求される用途に用いることができる。特に、屋外掲示用のポスター等の用途に好ましく用いられる。
又、光沢クリアトナー層を一部に形成した光沢プリント物は、クリアトナー層の部分が透明になるのですかし文字を形成することができる。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の様態はこれに限定されない。
《クリアトナーの作製》
以下のようにしてクリアトナーを作製した。
以下のようにしてクリアトナーを作製した。
〈コア用樹脂粒子の分散液1の作製〉
(第1段重合)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム3.0質量部をイオン交換水1340質量部に溶解させた溶液を仕込み、80℃に加熱後、スチレン(St)255質量部、n−ブチルアクリレート(BA)114質量部、メタクリル酸(MAA)21質量部、n−オクチルメルカプタン(n−OM)10.5質量部、「エレクトールWEP−3」101.0質量部を80℃にて溶解させた重合性単量体溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機「CREARMIX(エム・テクニック社製)」により30分間混合分散させ、乳化粒子(油滴)を含む分散液を作製した。
(第1段重合)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム3.0質量部をイオン交換水1340質量部に溶解させた溶液を仕込み、80℃に加熱後、スチレン(St)255質量部、n−ブチルアクリレート(BA)114質量部、メタクリル酸(MAA)21質量部、n−オクチルメルカプタン(n−OM)10.5質量部、「エレクトールWEP−3」101.0質量部を80℃にて溶解させた重合性単量体溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機「CREARMIX(エム・テクニック社製)」により30分間混合分散させ、乳化粒子(油滴)を含む分散液を作製した。
次いで、この分散液に、過硫酸カリウム(KPS)13質量部をイオン交換水260質量部溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を80℃にて1時間にわたって加熱撹拌することにより重合を行い、コア用樹脂粒子の分散液を作製した。
(第2段重合)
上記のコア用樹脂粒子の分散液に過硫酸カリウム12質量部をイオン交換水240質量部に溶解させた溶液を添加し、82℃の温度条件下に、スチレン460質量部、n−ブチルアクリレート173質量部およびn−オクチルメルカプタン10.1質量部からなる重合性単量体溶液を3時間かけて滴下した。
(第2段重合)
上記のコア用樹脂粒子の分散液に過硫酸カリウム12質量部をイオン交換水240質量部に溶解させた溶液を添加し、82℃の温度条件下に、スチレン460質量部、n−ブチルアクリレート173質量部およびn−オクチルメルカプタン10.1質量部からなる重合性単量体溶液を3時間かけて滴下した。
滴下終了後、1時間にわたって加熱撹拌することにより重合を行った後、28℃まで冷却し「コア用樹脂粒子の分散液1」を作製した。尚、コア用樹脂粒子のガラス転移点は33.1℃であった。
〈コア用樹脂粒子の分散液2、5、6、8、11、13、14の作製〉
コア用樹脂粒子の分散液1の作製で用いた単量体、過硫酸カリウム(KPS)、n−オクチルメルカプタン(n−OM)の仕込み量、ワックス種とその仕込み量を表1に示すように変更した以外は同様にして「コア用樹脂粒子の分散液2、5、6、8、11、13、14」を作製した。
コア用樹脂粒子の分散液1の作製で用いた単量体、過硫酸カリウム(KPS)、n−オクチルメルカプタン(n−OM)の仕込み量、ワックス種とその仕込み量を表1に示すように変更した以外は同様にして「コア用樹脂粒子の分散液2、5、6、8、11、13、14」を作製した。
〈コア用樹脂粒子の分散液3の作製〉
(第1段重合)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム1.3質量部をイオン交換水1300質量部に溶解させた溶液を仕込み、80℃に加熱後、スチレン130質量部、n−ブチルアクリレート47質量部、メタクリル酸12質量部、n−オクチルメルカプタン0.5質量部、「HNP−0190」77.3質量部を85℃にて溶解させた重合性単量体溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機「CREARMIX(エム・テクニック社製)」により30分間混合分散させ、乳化粒子(油滴)を含む分散液を作製した。
(第1段重合)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム1.3質量部をイオン交換水1300質量部に溶解させた溶液を仕込み、80℃に加熱後、スチレン130質量部、n−ブチルアクリレート47質量部、メタクリル酸12質量部、n−オクチルメルカプタン0.5質量部、「HNP−0190」77.3質量部を85℃にて溶解させた重合性単量体溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機「CREARMIX(エム・テクニック社製)」により30分間混合分散させ、乳化粒子(油滴)を含む分散液を作製した。
次いで、この分散液に、過硫酸カリウム7質量部をイオン交換水120質量部溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を80℃にて1時間にわたって加熱撹拌することにより重合を行い、コア用樹脂粒子の分散液を作製した。
(第2段重合)
上記のコア用樹脂粒子の分散液に過硫酸カリウム11質量部をイオン交換水205質量部に溶解させた溶液を添加し、82℃の温度条件下に、スチレン406質量部、n−ブチルアクリレート148質量部、メタクリル酸38質量部およびn−オクチルメルカプタン13.8質量部からなる重合性単量体溶液を3時間かけて滴下した。
(第2段重合)
上記のコア用樹脂粒子の分散液に過硫酸カリウム11質量部をイオン交換水205質量部に溶解させた溶液を添加し、82℃の温度条件下に、スチレン406質量部、n−ブチルアクリレート148質量部、メタクリル酸38質量部およびn−オクチルメルカプタン13.8質量部からなる重合性単量体溶液を3時間かけて滴下した。
滴下終了後、1時間にわたって加熱撹拌することにより重合を行った後、28℃まで冷却し「コア用樹脂粒子の分散液3」を作製した。
〈コア用樹脂粒子の分散液4、7、9、10、12、15、16の作製〉
コア用樹脂粒子の分散液3の作製で用いた単量体、過硫酸カリウム(KPS)、n−オクチルメルカプタンの仕込み量、ワックス種とその仕込み量を表1に示すように変更した以外は同様にして「コア用樹脂粒子分散液4、7、9、10、12、15、16」を作製した。
コア用樹脂粒子の分散液3の作製で用いた単量体、過硫酸カリウム(KPS)、n−オクチルメルカプタンの仕込み量、ワックス種とその仕込み量を表1に示すように変更した以外は同様にして「コア用樹脂粒子分散液4、7、9、10、12、15、16」を作製した。
〈コア用樹脂粒子の分散液14の作製〉
コア用樹脂粒子の分散液1の作製で用いた「エレクトールWEP−3」101質量部を、「エレクトールWEP−5」90質量部と「HNP−0190」11質量部に変更した以外は同様にして「コア用樹脂粒子分散液14」を作製した。
コア用樹脂粒子の分散液1の作製で用いた「エレクトールWEP−3」101質量部を、「エレクトールWEP−5」90質量部と「HNP−0190」11質量部に変更した以外は同様にして「コア用樹脂粒子分散液14」を作製した。
表1に、コア用樹脂粒子分散液の作製で用いた部材を示す。
〈シェル用樹脂粒子の分散液の作製〉
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた反応容器にポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム1.5質量部をイオン交換水3000質量部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた反応容器にポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム1.5質量部をイオン交換水3000質量部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
この界面活性剤溶液に、過硫酸カリウム(KPS)10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、スチレンを520質量部、n−ブチルアクリレートを184質量部、メタクリル酸を120質量部、n−オクチルメルカプタンを22質量部からなる単量体混合液を3時間かけて滴下し、この系を80℃にて1時間にわたり加熱、攪拌することによって重合を行い、「シェル用樹脂粒子の分散液」を作製した。得られたシェル用樹脂粒子のガラス転移点は51℃であった。
〈クリアトナー1の製造〉
(コア粒子1の形成)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、「コア用樹脂粒子の分散液1」を固形分換算で420質量部と、ポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム1.5質量部とイオン交換水2000質量部とを仕込み、液温を25℃に調整した後、25質量%の水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを10に調整した。
(コア粒子1の形成)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、「コア用樹脂粒子の分散液1」を固形分換算で420質量部と、ポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム1.5質量部とイオン交換水2000質量部とを仕込み、液温を25℃に調整した後、25質量%の水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを10に調整した。
次いで、塩化マグネシウム70質量部をイオン交換水70質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、30分間かけて添加し、3分間保持した後に昇温を開始し、この系を粒径が3μmに達する温度まで昇温し、その温度を保持したまま回転数を下げ粒子の成長を継続した。
この状態で、「コールターマルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)にて粒子の粒径を測定し、6.0μmの粒子径になった時点で、回転数を上げ、塩化ナトリウム15質量部をイオン交換水58質量部に溶解した水溶液を添加して粒子の成長を停止させ、「コア粒子1」を形成した。
(クリアトナー母体粒子1の形成)
次いで、「シェル用樹脂粒子の分散液」を固形分換算で30質量部をコア粒子1の分散液に25分間かけて添加した。
次いで、「シェル用樹脂粒子の分散液」を固形分換算で30質量部をコア粒子1の分散液に25分間かけて添加した。
得られた分散液を少量サンプリングして遠心分離機にかけ、上澄みが透明になっていることを確認後、回転数を上げ、塩化ナトリウム60質量部をイオン交換水250質量部に溶解した水溶液を添加してシェル化を完了させ、さらに、熟成工程として円形度が連続的に増加する温度まで加熱し、その温度を保持することにより、「FPIA−2100」(シスメックス社製)による測定で平均円形度0.935になるまで、粒子間の融着を進行させつつ、クリアトナー母体粒子を形成させ、その後、液温30℃まで冷却し、塩酸を添加してpHを2.0に調整し、撹拌を停止した。
上記で形成したクリアトナー母体粒子をバスケット型遠心分離機「MARKIII 型式番号60×40」(松本機械(株)製)で固液分離し、クリアトナー母体粒子のウェットケーキを形成し、このウェットケーキを、前記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が5μS/cmになるまで45℃のイオン交換水で洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー」(セイシン企業社製)に移し、水分量が1.0質量%となるまで乾燥してコア・シェル構造の「クリアトナー母体粒子1」を作製した。
(外添剤処理)
上記で作製した「クリアトナー母体粒子1」100質量部に下記外添剤を添加し、ヘンシェルミキサー(三井三池鉱業社製)にて外添処理を行うことにより「クリアトナー1」を作製した。
上記で作製した「クリアトナー母体粒子1」100質量部に下記外添剤を添加し、ヘンシェルミキサー(三井三池鉱業社製)にて外添処理を行うことにより「クリアトナー1」を作製した。
ヘキサメチルシラザン処理したシリカ(平均一次粒径12nm) 1.0質量部
n−オクチルシラン処理した二酸化チタン 0.3質量部
なお、ヘンシェルミキサーによる外添処理は、撹拌羽根の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分の条件の下で行った。
n−オクチルシラン処理した二酸化チタン 0.3質量部
なお、ヘンシェルミキサーによる外添処理は、撹拌羽根の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分の条件の下で行った。
〈クリアトナー2、5、6、10、11、13、14の製造〉
クリアトナー1で用いた「コア用樹脂粒子の分散液1」を「コア用樹脂粒子の分散液2、5、6、10、11、13、14」に変更した以外は同様にして「クリアトナー2、5、6、10、11、13、14」を作製した。
クリアトナー1で用いた「コア用樹脂粒子の分散液1」を「コア用樹脂粒子の分散液2、5、6、10、11、13、14」に変更した以外は同様にして「クリアトナー2、5、6、10、11、13、14」を作製した。
〈クリアトナー3の製造〉
(クリアトナー母体粒子3の形成)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、「コア用樹脂粒子の分散液3」を固形分換算で450質量部と、ポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム1.5質量部とイオン交換水2000質量部とを仕込み、液温を25℃に調整した後、25質量%の水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを10に調整した。
(クリアトナー母体粒子3の形成)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、「コア用樹脂粒子の分散液3」を固形分換算で450質量部と、ポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム1.5質量部とイオン交換水2000質量部とを仕込み、液温を25℃に調整した後、25質量%の水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを10に調整した。
次いで、塩化マグネシウム70質量部をイオン交換水70質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、30分間かけて添加し、3分間保持した後に昇温を開始し、この系を粒径が3μmに達する温度まで昇温し、その温度を保持したまま回転数を下げ粒子の成長を継続した。
この状態で、「コールターマルチサイザー3」にて凝集粒子の粒径を測定し、6.0μmの粒子径になった時点で、回転数を上げ、塩化ナトリウム73質量部をイオン交換水300質量部に溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させる。
さらに、円形度が増加する温度まで加熱し、その温度を保持することにより、「FPIA−2100」による測定で平均円形度0.935になるまで、粒子間の融着を進行させつつ、クリアトナー母体粒子を形成させ、その後、液温30℃まで冷却し塩酸を添加してpHを2.0に調整し、撹拌を停止した。
上記の工程にて生成したクリアトナー母体粒子をバスケット型遠心分離機「MARKIII 型式番号60×40」(松本機械(株)製)で固液分離し、クリアトナー母体粒子のウェットケーキを形成し、このウェットケーキを、前記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が5μS/cmになるまで45℃のイオン交換水で洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー」(セイシン企業社製)に移し、水分量が1.0質量%となるまで乾燥して「クリアトナー母体粒子3」を作製した。
(外添剤処理)
上記で得られた「クリアトナー母体粒子3」100質量部にクリアトナー1と同じ外添処理を行い、「クリアトナー3」を作製した。
上記で得られた「クリアトナー母体粒子3」100質量部にクリアトナー1と同じ外添処理を行い、「クリアトナー3」を作製した。
〈クリアトナー4、7、8、9、12、15、16の製造〉
クリアトナー3で用いた「コア用樹脂粒子の分散液3」を「コア用樹脂粒子の分散液4、7、8、9、12、15、16」に変更した以外は同様にして「クリアトナー4、7、8、9、12、15、16」を作製した。
クリアトナー3で用いた「コア用樹脂粒子の分散液3」を「コア用樹脂粒子の分散液4、7、8、9、12、15、16」に変更した以外は同様にして「クリアトナー4、7、8、9、12、15、16」を作製した。
表2に、上記で作製した「クリアトナー1〜16」の作製に用いた分散液、ワックスの含有量、樹脂のガラス転移点(Tg)、ワックスの結晶化温度(Tc)、(Tc−Tg)の値を示す。
尚、クリアトナーに含まれる樹脂のガラス転移点とワックスの結晶化温度は、前記の測定方法で測定した値である。
《評価》
〈光沢プリント物の作成〉
光沢プリント物は、電子写真画像形成装置「bizhub C353」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)に、図2に示す「クリアトナー粒子層形成部20S」を増設した評価機を準備し、この評価装置に上記で作製したクリアトナーを順番に装填し、画像支持体上に4g/m2 となる量のクリアトナー粒子層を形成した後、加熱加圧して作成した。
〈光沢プリント物の作成〉
光沢プリント物は、電子写真画像形成装置「bizhub C353」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)に、図2に示す「クリアトナー粒子層形成部20S」を増設した評価機を準備し、この評価装置に上記で作製したクリアトナーを順番に装填し、画像支持体上に4g/m2 となる量のクリアトナー粒子層を形成した後、加熱加圧して作成した。
尚、画像支持体としては、市販の「OKトップコート紙(坪量157g/m2 、紙厚131μm)(王子製紙(株)製)」を使用し、評価環境は常温常湿(20℃、50%RH)に設定した。
〈高光沢プリント物の評価〉
高光沢プリント物の評価は、上記で作成した光沢プリント物を、図8に示す高光沢付与装置を通して高光沢プリント物を作成し、得られた高光沢プリント物の光沢度と画像支持体の高光沢付与装置の冷却・剥離ベルトからの剥離性で行った。
高光沢プリント物の評価は、上記で作成した光沢プリント物を、図8に示す高光沢付与装置を通して高光沢プリント物を作成し、得られた高光沢プリント物の光沢度と画像支持体の高光沢付与装置の冷却・剥離ベルトからの剥離性で行った。
高光沢付与装置の設定条件
(a)冷却・剥離ベルトの材質:ポリイミドフィルム(厚さ50μm)上にPFA層(厚さ10μm)を配置したもの
(b)冷却・剥離ベルトの表面粗さ(初期表面粗さ)Ra:0.4μm
(c)加熱、加圧ロールの仕様
加熱ロール:外径100mm、厚さ10mmのアルミニウム製基体に厚さ3mmのシリコーンゴム層を設けたもの、加熱ロールの内部にはハロゲンランプを配置
加圧ロール:外径80mm、厚さ10mmのアルミニウム製基体上に厚さ3mmのシリコーンゴム層を設けたもの
加熱ロールと加圧ロールのニップ幅:9mm
加熱ロールと加圧ロールのニップ圧:600kPa
(d)加熱、加圧ロールニップ部より剥離ロール位置までの距離:620mm
(e)画像支持体搬送速度:110mm/秒
(f)加熱条件:加熱加圧部で画像支持体がニップされる直前の冷却・剥離ベルトの表面温度がT1になるよう接触温度計で冷却・剥離ベルトの表面温度を測定し、加熱ロールの内部に設けたハロゲンランプの条件を設定
(g)冷却条件:冷却・剥離ベルトから画像支持体が剥離されるところの高光沢クリアトナー層面の温度がT2になるよう非接触温度計で画像支持体上の高光沢クリアトナー層面の表面温度を測定し、冷却条件を設定
(h)画像支持体搬送方向:A4サイズの上記画像支持体を縦方向に搬送させる
(i)評価環境:常温常湿環境(20℃、50%RH)。
(a)冷却・剥離ベルトの材質:ポリイミドフィルム(厚さ50μm)上にPFA層(厚さ10μm)を配置したもの
(b)冷却・剥離ベルトの表面粗さ(初期表面粗さ)Ra:0.4μm
(c)加熱、加圧ロールの仕様
加熱ロール:外径100mm、厚さ10mmのアルミニウム製基体に厚さ3mmのシリコーンゴム層を設けたもの、加熱ロールの内部にはハロゲンランプを配置
加圧ロール:外径80mm、厚さ10mmのアルミニウム製基体上に厚さ3mmのシリコーンゴム層を設けたもの
加熱ロールと加圧ロールのニップ幅:9mm
加熱ロールと加圧ロールのニップ圧:600kPa
(d)加熱、加圧ロールニップ部より剥離ロール位置までの距離:620mm
(e)画像支持体搬送速度:110mm/秒
(f)加熱条件:加熱加圧部で画像支持体がニップされる直前の冷却・剥離ベルトの表面温度がT1になるよう接触温度計で冷却・剥離ベルトの表面温度を測定し、加熱ロールの内部に設けたハロゲンランプの条件を設定
(g)冷却条件:冷却・剥離ベルトから画像支持体が剥離されるところの高光沢クリアトナー層面の温度がT2になるよう非接触温度計で画像支持体上の高光沢クリアトナー層面の表面温度を測定し、冷却条件を設定
(h)画像支持体搬送方向:A4サイズの上記画像支持体を縦方向に搬送させる
(i)評価環境:常温常湿環境(20℃、50%RH)。
(光沢度の評価)
光沢度の評価は、前記の光沢度測定装置を用い、測定角度20°で10点ランダムに測定し、その平均値を求め、評価した。尚、光沢度は測定角度20°で80以上を合格とする。
光沢度の評価は、前記の光沢度測定装置を用い、測定角度20°で10点ランダムに測定し、その平均値を求め、評価した。尚、光沢度は測定角度20°で80以上を合格とする。
(冷却・剥離ベルトからの剥離性の評価)
冷却・剥離ベルトからの剥離性の評価は、100枚の光沢プリント物を、上記高光沢付与装置を用いて高光沢処理を行ったとき、画像支持体が冷却・剥離手段へ巻き付く状態を目視観察して評価した。尚、◎、○を合格とする。
冷却・剥離ベルトからの剥離性の評価は、100枚の光沢プリント物を、上記高光沢付与装置を用いて高光沢処理を行ったとき、画像支持体が冷却・剥離手段へ巻き付く状態を目視観察して評価した。尚、◎、○を合格とする。
評価基準
◎:100枚全て巻き付きが発生せず
○:100枚全て巻き付きは発生しなかったが、高光沢付与装置の冷却・剥離手段に付着して持ち上がる現象が1〜3枚に見られた
×:高光沢付与装置の冷却・剥離手段に巻き付きが発生。
◎:100枚全て巻き付きが発生せず
○:100枚全て巻き付きは発生しなかったが、高光沢付与装置の冷却・剥離手段に付着して持ち上がる現象が1〜3枚に見られた
×:高光沢付与装置の冷却・剥離手段に巻き付きが発生。
表3に評価結果を示す。
表3から明らかなように、本発明に係わる「クリアトナー1〜8、13〜16」を用いた「高光沢プリント物1〜8、13〜18」は、全ての評価項目を満足していることが判る。一方、比較例となる「クリアトナー9〜12」を用いた「高光沢プリント物9〜12」は評価項目の何れかに問題が有ることが判る。尚、「クリアトナー11」は、巻き付きが発生し、光沢度を測定するプリントが得られなかった。
A 光沢プリント物
B クリアトナー粒子層
C 光沢クリアトナー層
D 高光沢クリアトナー層
E 高光沢プリント物
F クリアトナー粒子層の形成工程
G 光沢クリアトナー層の形成工程
H 高光沢クリアトナー層の形成工程
P 画像支持体
T トナー画像
B クリアトナー粒子層
C 光沢クリアトナー層
D 高光沢クリアトナー層
E 高光沢プリント物
F クリアトナー粒子層の形成工程
G 光沢クリアトナー層の形成工程
H 高光沢クリアトナー層の形成工程
P 画像支持体
T トナー画像
Claims (5)
- 少なくとも画像支持体上にクリアトナーを用いてクリアトナー粒子層を作成する工程と、該クリアトナー粒子層を形成した画像支持体を高光沢付与装置のオイルレスの加熱加圧手段と冷却・剥離手段とを通して高光沢クリアトナー層を作成する工程とを有する高光沢プリント物の作成方法において、前記クリアトナーが少なくとも樹脂とワックスを含有し、前記樹脂のガラス転移点(Tg)が30℃以上70℃以下であり、前記ワックスの結晶化温度(Tc)が60℃以上99℃以下であることを特徴とする高光沢プリント物の作成方法。
- 前記樹脂のガラス転移点(Tg)をTg、前記ワックスの結晶化温度(Tc)をTcとしたとき、TgとTcとの間に、以下の関係が成り立つことを特徴とする請求項1に記載の高光沢プリント物の作成方法。
(Tc−Tg)≧15℃ - 前記樹脂は少なくともスチレン単量体、ブチルアクリレート単量体、及びメチルメタアクリレート単量体を重合して得られたもので、前記ワックスの含有量はクリアトナー全質量に対し4質量%以上17質量%以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高光沢プリント物の作成方法。
- 前記樹脂のガラス転移点(Tg)をTg、前記ワックスの結晶化温度(Tc)をTc、前記加熱加圧手段で画像支持体がニップされる直前の冷却・剥離ベルトの表面温度をT1、前記冷却・剥離手段の冷却・剥離ベルトから画像支持体が剥離された直後の高光沢クリアトナー層面の温度をT2とした時、以下の関係が成り立つことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の高光沢プリント物の作成方法。
(T1−Tc)≧70℃
(Tg−T2)≧−25℃ - 前記高光沢クリアトナー層を作成する工程の前に、クリアトナー粒子層を加熱・加圧して光沢クリアトナー層を形成する工程を有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の高光沢プリント物の作成方法。
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