JP2021018276A - 定着液 - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照して、画像形成装置1の概略について説明する。
筐体2は、画像形成装置1の外装を構成する。筐体2は、シート供給部3、トナー像形成部4、および定着装置5を収容する。
シート供給部3は、トナー像形成部4にシートSを供給する。シート供給部3は、シートカセット13と、ピックアップローラ14と、搬送ローラ15とを備える。シートカセット13は、シートSを収容可能である。シートSは、例えば、印刷用紙である。ピックアップローラ14は、シートカセット13内のシートSをピックアップする。ピックアップローラ14は、ピックアップしたシートSを搬送ローラ15に向かって搬送する。搬送ローラ15は、ピックアップローラ14からのシートSを感光ドラム6に向かって搬送する。
トナー像形成部4は、トナーを用いて、シートSにトナー像を形成する。トナー像形成部4は、感光ドラム6と、帯電装置7と、露光装置8と、現像装置9と、転写装置10とを備える。
感光ドラム6は、軸線Aについて回転可能である。感光ドラム6は、軸線Aに沿って延びる。感光ドラム6は、円筒形状を有する。
帯電装置7は、感光ドラム6の表面を帯電させる。帯電装置7は、具体的には、帯電ローラである。なお、帯電装置7は、スコロトロン型帯電器であってもよい。帯電装置7が帯電ローラである場合、帯電装置7は、感光ドラム6の表面に接触する。帯電装置7がスコロトロン型帯電器である場合、帯電装置7は、感光ドラム6の表面に対して間隔を隔てて位置する。
露光装置8は、感光ドラム6の表面を露光可能である。感光ドラム6の表面が帯電装置7によって帯電された状態で、露光装置8が感光ドラム6の表面を露光することにより、静電潜像が、感光ドラム6の表面に形成される。露光装置8は、具体的には、レーザースキャンユニットである。なお、露光装置8は、LEDアレイであってもよい。
現像装置9は、トナーを感光ドラム6の表面に供給可能である。現像装置9がトナーを感光ドラム6の表面に供給することにより、静電潜像が現像され、トナー像が、感光ドラム6の表面に形成される。現像装置9は、トナー収容部11と、現像ローラ12とを有する。
転写装置10は、トナー像を、感光ドラム6からシートSに転写可能である。転写装置10は、感光ドラム6と接触する。なお、転写装置10は、感光ドラム6と接触しなくてもよい。転写装置10は、具体的には、転写ローラである。なお、転写装置10は、転写ベルトであってもよい。
定着装置5は、転写装置10によってシートSに転写されたトナー像に定着液を付与して、トナー像をシートSに定着させる。定着装置5は、静電噴霧方式である。詳しくは、定着装置5は、イオン化された定着液を静電噴霧によりシートS上のトナー像に向けて噴霧することで、トナー像に定着液を付与する。なお、定着装置5は、定着液が塗布された定着ローラであってもよい。この場合、定着ローラは、トナー像と接触して、定着液をトナー像に付与する。トナー像が定着されたシートSは、筐体2の上面に排紙される。
次に、定着液について説明する。
脂肪族ジカルボン酸エステルは、トナーを軟化させることができる。
上記一般式で示される脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、具体的には、コハク酸ジエチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチルなどが挙げられる。
ポリエチレングリコールアルキルエーテルは、水を脂肪族ジカルボン酸エステルに分散させる。詳しくは、ポリエチレングリコールアルキルエーテルは、水を脂肪族ジカルボン酸エステルに可溶化させる。なお、水が脂肪族ジカルボン酸エステルに可溶化した状態とは、水が脂肪族ジカルボン酸エステルに、数ナノオーダーから数ミクロンオーダーの大きさで分散された状態であって、定着液を目視した場合に、定着液が透明で均一な溶液に見える状態をいう。
水は、イオン化促進剤とともに、定着液をイオン化させる。水は、脂肪族ジカルボン酸エステル中に分散されている。詳しくは、水は、ポリエチレングリコールアルキルエーテルによって脂肪族ジカルボン酸エステルに可溶化されている。
イオン化促進剤は、定着液がイオン化することを促進する。詳しくは、イオン化促進剤は、定着液中において水に溶解することによりイオン化する。これにより、イオン化促進剤は、定着液全体がイオン化することを促進する。また、イオン化促進剤は、ポリエチレングリコールアルキルエーテルとともに、水を脂肪族ジカルボン酸エステルに可溶化させる。イオン化促進剤は、イオン性界面活性剤である。
この定着液によれば、オキシエチレン単位を4以上12以下有するポリエチレングリコールアルキルエーテルによって、水が脂肪族ジカルボン酸エステル中に分散されている。
上記実施形態の現像方式は、トナーのみを用いた一成分現像方式であったが、本発明は、上記実施形態に限定されない。
表1から表6に示す配合割合で、脂肪族ジカルボン酸エステル、可溶化剤、イオン化促進剤、および水を混合し、各実施例および各比較例の定着液を得た。
2.1 可溶化
得られた定着液を目視で観察し、下記の基準により評価した。なお、可溶化の評価が×である定着液は、画像形成装置に用いることができないものと判断し、定着性等の評価を行っていない。結果を表1から表6に示す。
◎:30℃の恒温槽内に1週間入れた後において、定着液が均一(分離、沈殿、白濁などの変化が見られない。)である。
○:常温(25℃)の恒温槽内に1週間入れた後において、定着液が均一である。
×:定着液が不均一(分離、沈殿が見られる。)である。
加熱定着装置を取り外した画像形成装置を用いて、用紙の一方面にトナー像を形成した。なお、加熱定着装置が取り外されているため、トナー像は、用紙に定着していない。
◎:顕微鏡で綿棒の表面を観察してもトナーの付着が見られない。
○:目視で綿棒の表面を観察したところ、トナーの付着は見られないが、顕微鏡で綿棒の表面を観察すると、トナーの付着が見られる。
×:目視で綿棒の表面を観察したところ、トナーの付着が見られる。
定着性の評価と同様にして、用紙上のトナー像に定着液を噴霧した。1日後に、用紙を水平な台の上に載せ、用紙がカールする度合いを、下記の基準により評価した。結果を表1から表6に示す。
○:最も台から離れた用紙の端部と、台の表面との距離が10mm未満である。
×:最も台から離れた用紙の端部と、台の表面との距離が10mm以上である。
得られた定着液を容器に入れ、容器を開けた状態で、50℃の恒温槽に入れた。1日後に、定着液の状態を観察し、下記の基準により評価した。結果を表1から表6に示す。
○:定着液が均一である。
×:定着液が不均一であるか、または、乾燥により固化している。
常温(25℃)で臭気があるか、官能評価した。結果を表1から表6に示す。
○:臭気あり。
×:臭気なし。
定着液として画像形成装置に用いることができるか否か、下記の基準により評価した。結果を表1から表6に示す。
○:可溶化、定着性、紙カール、蒸発保存安定性および臭気のすべての評価が◎または○である。
×:可溶化、定着性、紙カール、蒸発保存安定性および臭気の少なくとも1つの評価が×である。
図2に示す噴霧評価装置100を用いて、定着液の噴霧状態(噴霧性)と、10分間連続で噴霧した場合の定着液の噴霧状態(連続噴霧性)を観察し、下記の基準により評価した。結果を表1から表6に示す。
◎:噴霧角度θが100°以上である。
○:噴霧角度θが60°以上、100°未満である。
×:噴霧角度θが60°未満である。
◎:噴霧角度θの変化が5°未満である。
○:噴霧角度θの変化が5°以上、10°未満である。
×:噴霧角度θの変化が10°以上である。
Claims (21)
- 脂肪族ジカルボン酸エステルと、
ポリエチレングリコールアルキルエーテルと、
前記脂肪族ジカルボン酸エステル中に分散されている水と
を含有し、
前記ポリエチレングリコールアルキルエーテルは、オキシエチレン単位を、4以上、12以下有することを特徴とする、定着液。 - 前記水は、前記ポリエチレングリコールアルキルエーテルによって、前記脂肪族ジカルボン酸エステルに可溶化されていることを特徴とする、請求項1に記載の定着液。
- 前記ポリエチレングリコールアルキルエーテルのアルキル基の炭素数は、1以上、4以下であることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の定着液。
- 前記脂肪族ジカルボン酸エステルは、一般式R1(−COO−R2)2(式中、R1は、炭素数が1以上8以下のアルキレン基であり、R2は、炭素数が2以上10以下のアルキル基である。)で示されることを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の定着液。
- 前記定着液中の前記水の割合は、10質量%以下であることを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の定着液。
- 前記定着液中の前記水の割合は、0.1質量%以上、10質量%以下であることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の定着液。
- 前記定着液中の前記水の割合は、2質量%以上、8質量%以下であることを特徴とする、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の定着液。
- 前記定着液中の前記脂肪族ジカルボン酸エステルの割合は、10質量%以上、90質量%以下であることを特徴とする、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の定着液。
- 前記脂肪族ジカルボン酸エステルに対する前記ポリエチレングリコールアルキルエーテルの質量割合は、9.4/90以上、87/10以下であることを特徴とする、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の定着液。
- 前記脂肪族ジカルボン酸エステルに対する前記ポリエチレングリコールアルキルエーテルの質量割合は、27/70以上、77/20以下であることを特徴とする、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の定着液。
- 定着液がイオン化することを促進するためのイオン化促進剤を含有することを特徴とする、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の定着液。
- 前記イオン化促進剤は、イオン性界面活性剤であることを特徴とする、請求項11に記載の定着液。
- 前記イオン性界面活性剤は、アニオン性界面活性剤であることを特徴とする、請求項12に記載の定着液。
- 前記アニオン性界面活性剤は、硫酸エステル塩であることを特徴とする、請求項13に記載の定着液。
- 前記硫酸エステル塩は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウムであることを特徴とする、請求項14に記載の定着液。
- 前記アニオン性界面活性剤は、スルホン酸塩であることを特徴とする、請求項13に記載の定着液。
- 前記イオン性界面活性剤は、カチオン性界面活性剤であることを特徴とする、請求項12に記載の定着液。
- 前記カチオン性界面活性剤は、アンモニウム塩であることを特徴とする、請求項17に記載の定着液。
- 前記イオン性界面活性剤は、両性界面活性剤であることを特徴とする、請求項12に記載の定着液。
- 前記両性界面活性剤は、ベタイン型であることを特徴とする、請求項19に記載の定着液。
- 静電噴霧方式の定着装置に用いられることを特徴とする、請求項1から請求項20のいずれか一項に記載の定着液。
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