JP2017021192A - 画像形成方法 - Google Patents
画像形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017021192A JP2017021192A JP2015138629A JP2015138629A JP2017021192A JP 2017021192 A JP2017021192 A JP 2017021192A JP 2015138629 A JP2015138629 A JP 2015138629A JP 2015138629 A JP2015138629 A JP 2015138629A JP 2017021192 A JP2017021192 A JP 2017021192A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- image
- fixing
- resin
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明の画像形成方法は、感光体上に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する工程と、前記記録媒体に転写した前記トナー像を定着する工程と、を有する画像形成方法であって、前記定着する工程の前に、光照射により融点が低下する化合物を供給する工程と、光を照射する工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】図2
Description
定着工程でのエネルギー使用を少なくするために、トナーの熱特性を低下させることや熱によりシャープメルトする結晶性樹脂の添加技術が広く用いられている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。
また、低温定着化のために、トナーの熱特性を低下させたり、結晶性樹脂を添加したりすると、当然ながら、熱に対して溶けやすくなる一方、装置内の現像機で発生する熱でトナー同士の融着(ブロッキング)やトナーの耐熱保管性が低下する、という問題がある。
つまり、これらの化合物は、光照射により、その融点が低下し、可視光照射や、熱によりその融点が上昇し固体化するという可逆的な相転移反応を示す化合物である。よって、このような化合物をトナーへ含有させ、光エネルギーにより定着させることができることが報告されている(例えば、特許文献4参照。)。
しかし、本化合物をトナーへ含有させると、トナーの帯電性が悪化し、画像かぶり等の不良が発生する。
本方式は、トナー層の上に泡状の定着液を供給し、トナー樹脂を可塑化することで、トナーが軟化する温度を低下させ、定着に必要な熱量を低減するものであり、低温定着化技術として期待されている。
しかし、定着液として、液体を供給するため、定着後の画像のベタつきによる画像貼りつきが問題となった。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
前記定着する工程の前に、光照射により融点が低下する化合物を供給する工程と、
光を照射する工程と、
を有することを特徴とする、画像形成方法。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
また、これらの化合物は、熱や可視光の照射で液体から固体へ変化するため、定着後の画像の貼りつきも発生しない。
本発明の画像形成方法は、感光体上に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する工程と、前記記録媒体に転写した前記トナー像を定着する工程と、を有する画像形成方法であって、前記定着する工程の前に、光照射により融点が低下する化合物を供給する工程と、光を照射する工程と、を有することを特徴とする。
本工程では、感光体上に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する。
感光体としては、特に限定されるものではないが、例えば、有機感光体や、アモルファスシリコン、セレンなどの無機感光体が挙げられる。
なお、静電潜像の形成は、例えば、静電潜像担持体の表面を帯電手段により一様に帯電させ、露光手段により静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行われる。
帯電手段及び露光手段としては、特に限定されず、電子写真方式の画像形成方法において一般的に使用されているものを用いることができる。
現像により、静電潜像を、結着樹脂を含有するトナーを含む乾式現像剤により現像してトナー像を形成する。
トナー像の形成は、結着樹脂を含有するトナーを含む乾式現像剤を用いて、例えば、トナーを摩擦撹拌させて帯電させる撹拌器と、回転可能なマグネットローラーとからなる現像手段を用いて行われる。
具体的には、現像手段においては、例えば、トナーとキャリアとが混合撹拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラーの表面に保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラーは、静電潜像担持体近傍に配置されているため、マグネットローラーの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて静電潜像担持体の表面にトナー像が形成される。
当該工程では、トナー像を記録媒体に転写する(以下、当該工程を単に「転写工程」ともいう。)。
トナー像の記録媒体への転写は、トナー像を記録媒体に剥離帯電することにより行われる。
転写手段としては、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラーなどを用いることができる。
また、転写工程は、例えば、中間転写体を用い、中間転写体上にトナー像を一次転写した後、このトナー像を記録媒体上に二次転写する態様のほか、静電潜像担持体(感光体)上に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する態様などによって行うこともできる。
記録媒体(メディア、記録材、記録紙、記録用紙等ともいう)は、一般に用いられているものでよく、トナー像を保持するものであれば特に限定されるものではない。具体的には、例えば、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙又はコート紙等の塗工された印刷用紙、市販の和紙やはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム、布、軟質透明フィルム、ユポ紙などの合成紙等が挙げられる。
この工程では、記録媒体に転写した前記トナー像を定着する。
定着する方法は、特に限定されず、公知のものを使用でき、具体的には、例えば、記録媒体上に転写されたトナー画像を接触加熱方式の定着処理によって定着する方法が挙げられる。
本工程は、定着する工程の前に、光照射により融点が低下する化合物を供給する。
定着する工程の前であれば、トナー像を形成する工程の前であってもよいし、前記トナー像を形成する工程の後であってもよい。
なお、光を照射される工程において、光照射により融点が低下する化合物に照射される光がトナーに遮られないよう、画像表面となるトナー像上に、当該化合物が存在することが好ましい。これにより、光を照射する工程において、光がトナーに遮られることなく前記化合物に照射され、この結果、効果的に前記化合物を融解させることができ、ひいては、より低温で定着が可能となるため好ましい。
本発明に係る光照射により融点が低下する化合物は、光異性化により、融点が低下し、可視光照射や、熱により固体化するものであれば特に制限はなく用いることができる。
具体的には、分子内に二重結合を持ち、かつ、紫外光を照射するとトランス型からシス型へ異性化(光異性化)することで、分子形状が大きく変化し、固体から液体へ相転移を発現する化合物であることが好ましい。
なお、上記の一般式(3)又は(4)で示される糖アルコールエステルの中でも、kが6〜16の範囲内、mが2〜16の範囲内、nが1〜4の範囲内のものが好ましい。
すなわち、該化合物は、365nm付近の紫外線を照射することで、液体となり、500nm付近の可視光を照射したり加熱したりすることで固体となる可逆性を持つことが特徴である。
定着時に画像上に融解した化合物の液体が存在するため、トナーが可塑化され低温で定着が可能である。このため、現像工程におけるトナー、つまり、画像形成に用いるため現像器に投入されているトナーは、Tgを高く設定できることから、耐熱保管性が高く、定着するために、多くの熱量が必要なトナーであっても低温定着できる画像形成方法を提供できる。
光を照射する工程では、上記化合物において、融点が低下するような光を照射する。
当該工程で使用される光は、上記化合物の融点が低下する波長であれば限定されないが、好ましくは波長365nm付近の紫外光であり、具体的には、波長300〜400nmの範囲の紫外光であることが好ましい。
光照射を行うことにより、融点が低下した上述の化合物の流動性を制御する方法として露光量の調節が挙げられるが、その露光量は光源の種類によって異なり、通常は、0.5〜200J/cm2であり、好ましくは1.0〜150J/cm2であり、更に好ましくは3.0〜80J/cm2である。また、光照射は、10〜60℃の温度条件下で行われるのが好ましい。
なお、光源としては、上記条件を満たすものであれば、特に限定されないが、例えば、UV−LEDアレイ、水銀ランプ、メタルハライドランプなどを好適に使用できる。
本発明の画像形成方法は、定着する工程の後に、可視光を照射する工程を更に有していてもよい。
本発明に係る化合物が、可視光により、液体から固体へ変化する化合物である場合、定着する工程の後に、可視光を照射することで、効率よく前記化合物を固体化することができる。
なお、照射する可視光としては波長400〜600nmであることが好ましい。
また、照射方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることができ、例えば、LED、有機EL素子、蛍光灯などが挙げられる。
本発明の画像形成方法は、上記可視光を照射する工程の代わりに、あるいは同時に、トナーの第1ガラス転移点未満の温度で加熱する工程を、前記定着する工程の後に有していてもよい。これにより、本発明に係る化合物が流動化する温度未満の温度で加熱することができるため、融解した当該化合物を速やかに固体化でき、ひいては、画像貼りつきを抑制できる。
本発明に係るトナーとは、トナー母体粒子に外添剤粒子を付着させたトナー粒子より形成される。このトナーの製造方法としては、公知の方法を使用でき、粉砕法であってもケミカル法であってもよく、特に制限されないが、粒子径と形状の制御が可能な乳化凝集型トナーが好ましい。
本発明に係る静電荷像現像用トナーは、転写効率の向上の観点から、平均円形度が0.920〜1.000であることが好ましい。
なお、平均円形度は、例えば、平均円形度の測定装置「FPIA−2100」(Sysmex社製)を用いて測定することができる。
第1ガラス転移点は、例えば、「Diamond DSC」(パーキンエルマー社製)を用いて求めることができる。
測定の具体的な手順としては、実施例に記載のとおりである。
本発明に係るトナー母体粒子としては、公知のトナー母体粒子を用いることができる。このようなトナー母体粒子は、具体的には少なくとも結着樹脂及び必要に応じて着色剤を含有するトナー母体粒子よりなるものである。また、このトナー母体粒子には、必要に応じて、更に離型剤及び荷電制御剤などのほかの成分を含有することもできる。
結着樹脂としては、公知のものを使用でき、例えば、非晶性樹脂や結晶性樹脂を好適に使用できる。
本発明に使用可能な非晶性樹脂は、特に限定されるものではないが、下記のようなビニル樹脂、ポリエステル樹脂のほか、ウレタン樹脂、ウレア樹脂など、公知の非晶性樹脂を好ましく使用できる。
非晶性樹脂としてビニル樹脂を用いる場合、ビニル樹脂としては、ビニル化合物を重合したものであれば特に制限されないが、例えば、アクリル酸エステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記のビニル樹脂の中でも、熱定着時の可塑性を考慮すると、スチレン−アクリル酸エステル樹脂(スチレンアクリル樹脂)が好ましい。
よって、詳細な説明を省略するが、スチレン単量体としてはスチレン、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;(メタ)アクリル酸エステル単量体としてはメチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート等のアクリル酸エステル単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート等のメタクリル酸エステルを用いると好ましい。これらスチレン単量体及び(メタ)アクリル酸エステル単量体は、単独でも又は2種以上組み合わせても用いることができる。
スチレンアクリル樹脂の製造方法は、特に制限されず、乳化重合法等によって製造することができる。
非晶性樹脂としてポリエステル樹脂を用いる場合、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂のうち、示差走査熱量測定(DSC)において、明確な吸熱ピークを示さない樹脂をいう。明確な吸熱ピークとは、具体的には、示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/minで測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。
本発明に係るトナー母体粒子は、結晶性樹脂を含有していてもよく、例えば、下記結晶性ポリエステルなどのほか、特開2015−011325号公報の段落0043〜0102等に記載の結晶性樹脂を好適に使用できる。
結晶性ポリエステル樹脂は、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂に由来する部分であって、トナーの示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂ユニットをいう。明確な吸熱ピークとは、具体的には、実施例に記載の示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/minで測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。
ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニットは、上記結晶性ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂に由来する部分である。ハイブリッド樹脂中(更には、トナー中)に非晶性樹脂ユニットを含有することは、その構造により、NMR測定、P−GC/MS測定、メチル化反応P−GC/MS測定等から適した分析法を選択し、化学構造を特性することができる。
ビニル樹脂ユニットとしては、ビニル化合物を重合したものであれば特に制限されないが、例えば、アクリル酸エステル樹脂ユニット、スチレン−アクリル酸エステル樹脂ユニット、エチレン・酢酸ビニル樹脂ユニットなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に係る結着樹脂に含まれるハイブリッド樹脂の製造方法は、上記結晶性ポリエステル樹脂ユニットと非晶性樹脂ユニットとを分子結合させた構造の重合体を形成することが可能な方法であれば、特に制限されるものではない。
トナーを構成しうる着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、染料、顔料などを任意に使用することができ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどが使用される。磁性体としては鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイトなどの強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理することにより強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−スズなどのホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロムなどを用いることができる。
着色剤の添加量はトナー全体に対して好ましくは1〜30質量%、より好ましくは2〜20質量%の範囲で、これらの混合物も用いることができる。かような範囲であると画像の色再現性を確保できる。
また、トナー中の着色剤分散径としては、体積平均粒径で、10〜1000nm、50〜500nmが好ましく、更には80〜300nmが特に好ましい。
トナーを構成する離型剤としては、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。具体的には、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの分枝鎖状炭化水素ワックス、パラフィンワックス、サゾールワックスなどの長鎖炭化水素系ワックス、ジステアリルケトンなどのジアルキルケトン系ワックス、カルナウバワックス、モンタンワックス、ベヘン酸ベヘネート、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなどのエステル系ワックス、エチレンジアミンベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミドなどのアミド系ワックスなどが挙げられる。
また、本発明に係るトナー母体粒子には、必要に応じて荷電制御剤を添加することができる。荷電制御剤としては、種々の公知のものを使用することができる。
トナーとしての帯電性能や流動性又はクリーニング性を向上させる観点から、トナー粒子の表面に公知の無機微粒子や有機微粒子などの粒子、滑材を外添剤として添加することできる。
無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウムなどによる無機微粒子を好ましいものとして挙げられる。特に、耐ストレス性の観点から、数平均一次粒子径が80nm〜500nm程度の大粒子径シリカが添加されていることが好ましい。
必要に応じてこれらの無機微粒子は疎水化処理されていてもよい。
有機微粒子としては、数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用することができる。具体的には、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体による有機微粒子を使用することができる。
滑材は、クリーニング性や転写性を更に向上させる目的で使用されるものであって、滑材としては、例えば、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウムなどの塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウムなどの塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウムなどの塩、リノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩などの高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。これらの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。
外添剤の添加量は、トナー粒子100質量%に対して0.1〜10.0質量%であることが好ましい。
本発明に係るトナーを製造する方法としては、特に限定されず、混練粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法、溶解懸濁法、ポリエステル伸長法、分散重合法など公知の方法が挙げられる。トナーを製造する方法には、下記外添剤処理工程が含まれることが好ましい。
この工程は、トナー母体粒子表面へ必要に応じて外添剤を添加、混合してトナーを作製する工程である。外添剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの公知の種々の混合装置を使用して添加する方法が挙げられる。外添剤の添加により、トナーの流動性や帯電性が改良され、また、クリーニング性の向上等が実現される。
以上のようなトナーは、例えばいわゆるキャリアと混合して二成分現像剤として使用する場合、非磁性トナーを単独で使用する場合などが考えられ、いずれも好適に使用することができる。
二成分現像剤を構成するキャリアは特に限定されるものではないが、以下のものが挙げられる。
磁性体としては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子を用いることが好ましい。
キャリア表面被覆用の樹脂組成としては、特に限定はないが、例えば、オレフィン樹脂、シクロヘキシルメタクリレート−メチルメタクリレート共重合体、スチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、エステル樹脂又はフッ素樹脂などが用いられる。また、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、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂など使用することができる。
また、樹脂中に上記磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアを用いることも可能で、この樹脂分散型キャリアに被覆層を設けることもできる。
キャリアの体積平均粒径としては15〜100μmのものが好ましく、20〜60μmのものがより好ましい。
本発明の画像形成方法は、電子写真感光体を帯電する帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段(一次転写手段)を少なくとも有し、これらの手段により、未定着画像を形成した後、連続して、又は単体定着装置にて、定着される態様である。
なお、後述の実施例で、上述した態様の画像形成装置Bを使用する場合は、定着手段27を本体(画像形成装置B)から取り出し、当該画像形成装置Bは定着を行わず、未定着画像を作成する。
図2は、本発明の画像形成方法を採用した単体定着装置A(以下、「改造機A」ともいう。)の一例である。
単体定着装置Aには、給紙口Xから記録媒体Pが挿入される。なお、前述した定着手段27を取り出した「画像形成装置B」の未定着画像の排紙口と、給紙口Xとを連結し、単体定着装置Aに連続して通紙することもできるし、作成された未定着画像を手動にて、給紙口Xへ挿入することもできる。
本発明の画像形成方法は、定着する工程の前に、光照射により融点が低下する化合物を供給する工程があるため、当該単体定着装置Aは、感光体1Chと、光照射により融点が低下する化合物を供給する手段として着脱可能な現像装置10Chと、を有することが好ましい。
この現像装置10Chは、画像形成ユニット10Yと同様の帯電手段、露光手段、現像手段及びクリーニング手段(いずれも図示せず)を有し、感光体1Ch上に本発明に係る光照射により融点が低下する化合物からなる像を、未定着画像の上に形成するものである。
このような光を照射する手段4Chとしては、特に限定されず、公知のものを使用できるが、例えば、上述のように、UV−LEDアレイなどを配置できる。
この光を照射する手段により、未定着画像の上に形成された光照射により融点が低下する化合物からなる像に光を照射し、当該化合物は、光異性化され、未定着画像上で液体となる。
また、この場合、定着手段27は、光源(図示しない)を有し、定着工程の直前又は同時に、光を照射し化合物を融解させる工程(すなわち、光を照射する工程)を有していることが好ましい。
トナー母体粒子1は、以下のようにして製造した。
スチレン206質量部、ブチルアクリレート86質量部、メタクリル酸20.4質量部を混合し、このモノマー混合液を撹拌しつつ80℃に加温し、ベヘン酸ベヘニル139質量部を徐々に添加して溶解し、モノマー溶液を調製した。
撹拌装置、冷却管、窒素導入管、温度センサーを備えた反応装置に、純水2929質量部、アニオン界面活性剤「ドデシルベンゼンスルホン酸」2質量部を添加して撹拌溶解させた後、窒素気流下で80℃に加温した。
次いで、スチレン502質量部、ブチルアクリレート185質量部、メタクリル酸112質量部、n−オクチルメルカプタン13.9質量部を混合したモノマー溶液と、過硫酸カリウム10.2質量部を純水194質量部に溶解した重合開始剤水溶液を用意した。当該重合開始剤水溶液を前記反応装置に投入後、前記モノマー混合液を3時間かけて滴下し、更に1時間重合を行った後、室温まで冷却して、「シェル用樹脂粒子分散液」を作製した。シェル用樹粒子の重量平均分子量は13200、質量平均粒径は82nmであった。
n−ドデシル硫酸ナトリウム11.5質量部を純水1600質量部に溶解し、カーボンブラック「モーガルL」230質量部を徐々に添加し、次いで、「クリアミックスWモーションCLM−0.8(エムテクニック社製)」を用いて個数基準におけるメディアン径160nmの「カーボンブラック分散液」を調製した。
上記で作製した「樹脂粒子分散液1」を固形分換算で412質量部、イオン交換水746質量部、前記「カーボンブラック分散液」を固形分換算で43質量部を撹拌装置、温度センサー、冷却管を装着した反応装置に投入した。容器内の温度を30℃に保持して、5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10に調整した。
次に、塩化マグネシウム・六水和物47.5質量部をイオン交換水47.5質量部に溶解した水溶液を撹拌下、10分間かけて滴下した後、85℃まで昇温させて分散液に含有される粒子を凝集、融着させた。このまま「コールターカウンター3(ベックマン・コールター社製)」を用い、体積基準におけるメディアン径(D50)が6.8μmになるまで加熱撹拌を続けた。
さらに、30分間そのまま撹拌を継続させてシェルが完全に形成された後、塩化ナトリウム52質量部をイオン交換水207質量部に溶解させた塩化ナトリウム水溶液を添加し、内温を90℃に昇温して撹拌を4時間続けた後、室温(25℃)に冷却して粒子を形成した。形成した粒子をイオン交換水で繰り返し洗浄した後、35℃の温風で乾燥して、「トナー母体粒子1」を得た。
(樹脂粒子分散液2の作製)
スチレン198質量部、ブチルアクリレート92質量部、メタクリル酸20.4質量部を混合し、このモノマー混合液を撹拌しつつ80℃に加温し、ベヘン酸ベヘニル139質量部を徐々に添加して溶解し、モノマー溶液を調製した。
次いで、アニオン界面活性剤「ドデシルベンゼンスルホン酸」3質量部を純水40質量部に溶解してなる界面活性剤水溶液を80℃に加温し、上記モノマー溶液を加えて、高速撹拌を行い、モノマー分散液を調製した。
トナー母体粒子1の作製で、「樹脂粒子分散液1」を「樹脂粒子分散液2」に変えた以外は同様にして、トナー母体粒子2を作製した。得られた「トナー母体粒子2」の体積基準におけるメディアン径(D50)を「コールターカウンター3(ベックマン・コールター社製)」を用いて測定したところ7.0μmであった。
50μmのフェライト粒子100質量部と、メタクリル酸シクロヘキシルとメタクリル酸メチル共重合体(共重合比1:1)よりなる被覆用樹脂微粒子(重量平均分子量:40万、ガラス転移点:115℃、メディアン径(D50):100nm)5.0質量部とからなるキャリア原料を「撹拌羽根付高速撹拌混合機」に投入し、予備混合工程として、周速1m/secで2分間低速混合・撹拌した。その後、キャリア中間体形成工程として、ジャケットに冷水を通過させ、40℃にて周速8m/secで20分間混合・撹拌し、キャリア中間体を形成した。その後、キャリア粒子形成工程として、ジャケットに蒸気を通過させ、キャリア中間体を120℃にて周速8m/secで30分間撹拌して樹脂被覆キャリア粒子よりなる「キャリア1」を作製した。体積基準のメディアン径は53μm、樹脂被覆層の厚さは、2.5μmであった。
(トナー1の作製)
「トナー母体粒子1」に、疎水性シリカ1(個数平均一次粒径12nm)を0.3質量%、疎水性シリカ2(個数平均一次粒径100nm)を1質量%及び疎水性二酸化チタン(個数平均一次粒径20nm)を0.5質量%、を添加した。ヘンシェルミキサー(日本コークス工業(株)製)を用いて混合処理を行った後、45μmの目開きの篩を用いて粗大粒子を除去し、トナー1を作製した。
トナー1の作製において、「トナー母体粒子1」を「トナー母体粒子2」に変えた以外は同様にして、トナー2を作製した。
下記のようにして、トナー1及びトナー2のTg及びTspを測定した。結果は表1に示すとおりであった。
第1ガラス転移点は、「Diamond DSC」(パーキンエルマー社製)を用いて求めた。
測定手順としては、まず、試料3.0mgを小数点以下二桁まで精秤し、アルミニウム製パンに封入し、ホルダーにセットした。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、昇温−降温−昇温の温度制御で行い、その1回目の昇温におけるデータを基に解析を行った。ガラス転移点は、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と第1のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点を第1ガラス転移点として示した。
トナーの軟化点(Tsp)は、以下のように測定した。
まず、20℃±1℃・50%±5%RHの環境下において、試料とするトナー1.1gをシャーレに入れ平らにならし、12時間以上放置した。
その後、成型器「SSP−10A」(島津製作所製)によって3820kg/cm2の力で30秒間加圧し、直径1cmの円柱型の成型サンプルを作製した。
次いで、この成型サンプルを、24℃±5℃・50%±10%RHの環境下において、フローテスター「CFT−500D」(島津製作所製)により、荷重196N(20kgf)、開始温度60℃、予熱時間300秒間、昇温速度6℃/分の条件で、円柱型ダイの穴(1mm径×1mm)より、直径1cmのピストンを用いて予熱終了時から押し出した。
昇温法の溶融温度測定方法でオフセット値5mmの設定で測定したオフセット法温度Toffsetを、トナーの軟化点とした。
試料とするトナー0.5gを内径21mmの10mLガラス瓶に取り蓋を閉めて、タップデンサーKYT−2000(セイシン企業製)で室温にて600回振とうした後、蓋を取った状態で55℃、35%RHの環境下に2時間放置した。次いで、トナーを48メッシュ(目開き350μm)の篩上に、トナーの凝集物を解砕しないように注意しながらのせて、パウダーテスター(ホソカワミクロン社製)にセットし、押さえバー、ノブナットで固定し、送り幅1mmの振動強度に調整し、10秒間振動を加えた後、篩上の残存したトナー量の比率(質量%)を測定した。
(トナー凝集率(%))=(篩上の残存トナー質量(g))/0.5(g)×100
◎:トナー凝集率が15質量%未満(トナーの耐熱保管性が極めて良好。使用可能)
○:トナー凝集率が15〜20質量%の範囲内(トナーの耐熱保管性が良好。使用可能)
△:トナー凝集率が20%より大きく30%以下(トナーの耐熱保管性がやや難。使用可能)
×:トナー凝集率が30%を超える(トナーの耐熱保管性が極めて悪い。使用不可)
キャリアとトナーを、トナー濃度が7.0質量%となるように混合し、現像剤1及び現像剤2を作製した。
下記に示す化合物1(D−マンニトールヘキサキス[11−[4−[(4−ヘキシルフェニル)アゾ]フェノキシ]ウンデカノアート])(東京化成工業製)100質量部を粗大粒子が無くなるまで乳鉢ですりつぶした。この粒子の個数粒子平均径は、15μmであった。これを粒子濃度5%となるように、キャリアと混合し、化合物1供給用混合物を調製した。
以下、後述の各実施例及び比較例において、下記のようにして定着性を評価した。
詳細には、改造機Aは、光を照射する手段4ChであるUV−LEDアレイ(波長:365nm)が複数本設置された、着脱可能な現像装置10Chと、ドラム状の感光体1Chと、加熱ローラー24とを有する装置である。さらに、改造機Aは、当該装置中に任意の時間滞留させて上記化合物1を光異性化(光照射条件:60J/cm2)させる光異性化工程と、当該光異性化工程の後、加熱ローラー24(定着手段)の表面温度(定着温度)を100〜200℃の範囲で変更することができ、かつ、定着速度を可変できる定着工程と、を有するように改造した。当該改造機Aに未定着画像を通過させ、定着性を評価した。
目視で低温オフセットによる画像汚れが観察されない定着実験のうち、最低の定着温度を最低定着温度として評価した。
この温度が低い方が低温定着性に優れている。
定着装置をはずした「bizhub PRO C6500」の黄色画像を形成する画像形成ユニット10Yに、化合物1供給用混合物を投入し(表2に記載の化合物供給工程1。)、Magenta色の画像を形成する画像形成ユニット10Mにトナー1の現像剤を投入し、トナー1の上に化合物1が積層された5cm×5cmの未定着画像パッチを定着実験に必要な枚数作成した。この時、画像形成ユニット10YはYellow画像を形成する手段ではなく化合物供給手段として使用している。なお、白紙上に供給することで求めた化合物1の供給量は0.5g/m2であった。
定着装置をはずした「bizhub PRO C6500」のMagenta画像を形成する画像形成ユニット10Mにトナー1の現像剤を投入し、トナー1の5cm×5cmの未定着画像パッチを定着実験に必要な枚数作成した。
改造機Aの現像装置10Chに化合物1供給用混合物を投入(表2に記載の「化合物供給工程2」)し、上で得られた未定着画像の上に現像/転写し、トナー1の上に化合物1が積層された5cm×5cmの未定着画像を1枚ずつ定着した。その時、光異性化工程に30分滞留させた後、定着温度を100℃から5℃刻みで200℃まで変化させて定着試験を行い、目視にて、白紙部に低温オフセットが発生しない温度を最低定着温度とした。この実験の最低定着温度は120℃であった。なお、白紙上に供給することで求めた化合物1の供給量は0.5g/m2であった。
定着装置をはずした「bizhub PRO C6500」のCyan画像を形成する画像形成ユニット10Cにトナー1の現像剤を投入し、Black画像を形成する画像形成ユニット10Bkに化合物1供給用混合物を投入し、化合物1の上にトナー1が積層された5cm×5cmの未定着画像パッチを定着実験に必要な枚数作成した。この時、画像形成ユニット10BkはBlack画像を形成する手段ではなく化合物供給手段として使用している。
本方法を化合物供給工程3とする。
現像装置10Chをはずした改造機Aを用い、上で得られた未定着画像を1枚ずつ定着した。その時、光異性化工程に30分滞留させた後、定着温度を100℃から5℃刻みで200℃まで変化させて定着試験を行い、目視にて、白紙部に低温オフセットが発生しない温度を最低定着温度とした。この実験の最低定着温度は140℃であった。なお、白紙上に供給することで求めた化合物1の供給量は0.5g/m2であった。
定着装置をはずした「bizhub PRO C6500」のYellow画像を形成する画像形成ユニット10Yに、化合物1供給用混合物を投入し、Magenta画像を形成する画像形成ユニット10Mにトナー1の現像剤を投入し、トナー1の上に化合物1が積層された5cm×5cmの未定着画像パッチを定着実験に必要な枚数作成した。この時、画像形成ユニット10YはYellow画像を形成する手段ではなく化合物供給手段として使用している。なお、白紙上に供給することで求めた化合物1の供給量は0.5g/m2であった。
トナー1をトナー2に変更した以外は、実施例1と同様に定着試験を実施した。この実験の最低定着温度は110℃であった。
トナー1をトナー2に変更した以外は、実施例2と同様に定着試験を実施した。この実験の最低定着温度は110℃であった。
定着装置をはずした「bizhub PRO C6500」のMagenta画像を形成する画像形成ユニット10Mにトナー1の現像剤を投入し、トナー1の5cm×5cmの未定着画像パッチを定着実験に必要な枚数作成した。現像装置10Chをはずした改造機Aを用い、上で得られた未定着画像を1枚ずつ定着した。その時、光異性化工程に30分滞留させた後、定着温度を100℃から5℃刻みで200℃まで変化させて定着試験を行い、目視にて、白紙部に低温オフセットが発生しない温度を最低定着温度とした。この実験の最低定着温度は160℃であった。
トナー1をトナー2に変更した以外は、比較例1と同様に定着試験を実施した。この実験の最低定着温度は150℃であった。
(可視光照射あり(実施例1〜3、5、6、比較例1、2))
改造機Aの定着手段(加熱ローラー24)を通過させた画像のうち、目視にて低温オフセットが観察されない最低定着温度+10℃で定着した画像において、通紙後すぐに、室温(25℃:表2に記載の「固化時の温度」)下で、500nmの可視光を5分照射させた後、画像パッチ部分を半分に折り、80g/cm2となるようにおもりを置き、2時間放置後、ゆっくりと紙を開き、画像貼りつきの評価を行った。この時、画像同士は全く貼りつくことがなかった(表2では「◎」と記載。)。
改造機Aの定着手段(加熱ローラー24)を通過させた画像のうち、目視にて低温オフセットが観察されない最低定着温度+10℃(つまり、130℃)で定着した画像において、通紙後すぐに暗所に室温(25℃:表2に記載の「固化時の温度」)下で、5分放置後、画像パッチ部分を半分に折り、80g/cm2となるようにおもりを置き、2時間放置後、ゆっくりと紙を開き、画像貼りつきの評価を行った。この時、画像同士が、やや付着したが、画像はがれ等の画像不良にはならなかったため、実用上問題ないレベル(表2では「○」と記載。)であった。
改造機Aの定着手段(加熱ローラー24)を通過させた画像のうち、目視にて低温オフセットが観察されない最低定着温度+10℃(つまり、130℃)で定着した画像において、通紙後すぐに、光を遮断し、トナー1の第1ガラス転移点未満の温度である40℃(表2に記載の「固化時の温度」)に設定した恒温槽に5分放置後、画像パッチ部分を半分に折り、80g/cm2となるようにおもりを置き、2時間放置後、ゆっくりと紙を開き、画像貼りつきの評価を行った。この時、画像同士は全く貼りつくことがなかった(表2では「◎」と記載。)。
表2から、本発明の構成であれば、耐熱保管性の高いトナーを使用しながら、低温で定着が可能な画像形成方法を提供できることが示された。
特に、実施例1〜3、7と、比較例2との比較から、本発明の画像形成方法であれば、(Tg、Tsp等が高く)耐熱保管性の高いトナー1を使用した場合であっても、(Tg、Tsp等が低く)耐熱保管性の低いトナー2よりも、低い定着温度を実現できることがわかる。
なお、本発明では、画像形成に使用するトナーは、耐熱保管性を確保されていれば、これまで使用されているトナーと大きな変更点はないため、当然ながら、トナーの帯電性が悪化することなく、画像かぶり等の不良は発生しなかった。
4Ch 光を照射する手段
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット
10Ch 現像装置
24 加熱ローラー
27 定着手段
A 定着装置(改造機)
P 記録媒体
Claims (6)
- 感光体上に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する工程と、前記記録媒体に転写した前記トナー像を定着する工程と、を有する画像形成方法であって、
前記定着する工程の前に、光照射により融点が低下する化合物を供給する工程と、
光を照射する工程と、
を有することを特徴とする、画像形成方法。 - 前記光照射により融点が低下する化合物を供給する工程が、前記トナー像を形成する工程の前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。
- 前記光照射により融点が低下する化合物を供給する工程が、前記トナー像を形成する工程の後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。
- 前記定着する工程の後に、可視光を照射する工程を有する請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 前記定着する工程の後に、前記トナーの第1ガラス転移点未満の温度で加熱する工程を有する請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 前記トナーの第1ガラス転移点が、45℃以上であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015138629A JP6561641B2 (ja) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | 画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015138629A JP6561641B2 (ja) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | 画像形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017021192A true JP2017021192A (ja) | 2017-01-26 |
JP6561641B2 JP6561641B2 (ja) | 2019-08-21 |
Family
ID=57888071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015138629A Active JP6561641B2 (ja) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | 画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6561641B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018124387A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | コニカミノルタ株式会社 | トナーおよび画像形成方法 |
JP2019015909A (ja) * | 2017-07-10 | 2019-01-31 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
JP2020085999A (ja) * | 2018-11-19 | 2020-06-04 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成方法および画像形成装置 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005308920A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Pfu Ltd | 液体現像電子写真装置の定着装置 |
JP2010076334A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 複合印刷装置 |
JP2011064960A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Canon Inc | トナー画像定着方法 |
US20120039643A1 (en) * | 2010-08-12 | 2012-02-16 | Xerox Corporation | Fixing systems including image conditioner and image pre-heater and methods of fixing marking material to substrates |
JP2013025179A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成方法 |
JP2014157224A (ja) * | 2013-02-15 | 2014-08-28 | Konica Minolta Inc | 電子写真画像形成方法、電子写真画像形成装置及び定着液 |
JP2014191078A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Brother Ind Ltd | 現像剤および定着方法 |
JP2014191077A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Brother Ind Ltd | 画像形成装置 |
JP2014203056A (ja) * | 2013-04-10 | 2014-10-27 | コニカミノルタ株式会社 | クリアトナーおよび画像形成方法 |
-
2015
- 2015-07-10 JP JP2015138629A patent/JP6561641B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005308920A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Pfu Ltd | 液体現像電子写真装置の定着装置 |
JP2010076334A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 複合印刷装置 |
JP2011064960A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Canon Inc | トナー画像定着方法 |
US20120039643A1 (en) * | 2010-08-12 | 2012-02-16 | Xerox Corporation | Fixing systems including image conditioner and image pre-heater and methods of fixing marking material to substrates |
JP2013025179A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成方法 |
JP2014157224A (ja) * | 2013-02-15 | 2014-08-28 | Konica Minolta Inc | 電子写真画像形成方法、電子写真画像形成装置及び定着液 |
JP2014191078A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Brother Ind Ltd | 現像剤および定着方法 |
JP2014191077A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Brother Ind Ltd | 画像形成装置 |
JP2014203056A (ja) * | 2013-04-10 | 2014-10-27 | コニカミノルタ株式会社 | クリアトナーおよび画像形成方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018124387A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | コニカミノルタ株式会社 | トナーおよび画像形成方法 |
JP7000684B2 (ja) | 2017-01-31 | 2022-01-19 | コニカミノルタ株式会社 | トナーおよび画像形成方法 |
JP2019015909A (ja) * | 2017-07-10 | 2019-01-31 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
JP2020085999A (ja) * | 2018-11-19 | 2020-06-04 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成方法および画像形成装置 |
JP7263742B2 (ja) | 2018-11-19 | 2023-04-25 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成方法および画像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6561641B2 (ja) | 2019-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5733038B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP6028414B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP4500239B2 (ja) | トナー及びこれを用いる画像形成装置、プロセスカートリッジ | |
JP6086133B2 (ja) | 電子写真画像形成方法及び静電荷像現像用フルカラートナーセット | |
JP2009229920A (ja) | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤及び画像形成装置 | |
JP6822081B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP2017181743A (ja) | 静電荷像現像用トナーおよび画像形成方法 | |
KR101829388B1 (ko) | 전자사진용 토너 및 그의 제조방법 | |
JP6561641B2 (ja) | 画像形成方法 | |
JP2013011642A (ja) | 静電荷像現像用トナーおよび製造方法 | |
JP2017058604A (ja) | トナーおよびその製造方法 | |
JP5794120B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP5794122B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
US10203621B2 (en) | Image forming method and toner set for developing electrostatic latent image | |
JP2021117422A (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP2017156541A (ja) | 静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
US10656546B1 (en) | Electrostatic-image developing toner, electrostatic-image developer, and toner cartridge | |
JP6855900B2 (ja) | カラー画像形成方法およびカラートナーセット | |
JP7512604B2 (ja) | トナーセットおよび当該トナーセットを用いる画像形成装置 | |
JP7230637B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像用トナーの製造方法 | |
JP5071180B2 (ja) | 電子写真用トナー、電子写真用現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2008040426A (ja) | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤及び画像形成方法 | |
JP6930236B2 (ja) | 静電潜像現像用イエロートナー | |
JP7062919B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー | |
JP6862742B2 (ja) | 静電潜像現像用二成分現像剤、画像形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180518 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190305 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190415 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190625 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190708 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6561641 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |