JP4432686B2 - Image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、間接乾式電子写真方式の複写機あるいはプリンター等の画像形成方法、特にフルカラーの画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming method for an indirect dry electrophotographic copying machine or printer, and more particularly to a full color image forming method.
近年、電子写真方式の記録装置の進歩により、従来オフセット印刷などの商業印刷用として用いられてきた塗工紙を利用し、電子写真方式で光沢のある塗工紙にデジタル信号をオンデマンドでカラープリントするいわゆるオンデマンドプリンティングを初めとするグラフィックアーツやショートラン印刷領域における実用化が顕著となり始めている。 In recent years, with the advancement of electrophotographic recording devices, using coated paper that has been used for commercial printing such as offset printing, digital signals can be colored on demand on glossy coated paper by electrophotography. Graphic arts such as so-called on-demand printing for printing, and practical use in the short run printing area are beginning to become remarkable.
なお、本明細書において、グラフィックアーツ領域とは、印刷物の製造に関わる業種・部門全般の領域であって、版画のようなもので印刷した部数の少ない創作印刷物や、筆跡・絵画などのオリジナル芸術作品の、模写、複写、及びリプロダクションとよばれる大量生産方式による印刷物の製造関連業務領域を云う。 In this specification, the term “graphic arts” refers to the entire industry / department related to the production of printed materials, such as original prints such as prints, handwritten drawings, and paintings that are printed with a small number of copies. This refers to a business area related to the production of printed materials by a mass production method called copying, copying, and re-production.
また、ショートラン印刷領域においては、電子写真法における無版印刷の特徴を生かしたモノクロ印刷のみならず、富士ゼロックス社製のColorDocuTech60に代表されるようなショートランカラー印刷領域をターゲットとする画像形成装置が開発され、画質、転写用紙対応性、製品価格、一枚あたり価格の観点で大きな進展が見られつつある(非特許文献1参照)。 In the short run printing area, not only monochrome printing making use of the characteristics of plateless printing in electrophotography but also image formation targeting a short run color printing area as typified by Color DocuTech 60 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. Devices have been developed, and significant progress is being made in terms of image quality, transfer paper compatibility, product price, and price per sheet (see Non-Patent Document 1).
グラフィックアーツ領域での高画質化については、これまで通常に用いられてきたPPC用紙、プリンター用紙に代わり、得られる画像の鮮やかさからこれまで商業用印刷の分野に用いられてきた高い白紙光沢を有する塗工紙(商業印刷用塗工紙)が用いられるケースが増えてきている。
しかし、従来の電子写真方式のフルカラー複写機およびプリンターに商業印刷用塗工紙を用いると、紙送り部から転写工程、定着工程、さらには後加工工程において幾多のトラブルが発生する。
For high image quality in the graphic arts area, instead of the PPC paper and printer paper normally used so far, it has high white paper gloss that has been used in the field of commercial printing from the vividness of the obtained image. An increasing number of cases use coated paper (commercial printing coated paper).
However, when commercial printing coated paper is used in conventional electrophotographic full-color copying machines and printers, many troubles occur in the transfer process, fixing process, and further post-processing process from the paper feeding section.
紙送り品質に関しては、高湿度環境下において、紙送り不良が発生しやすい。通常、商業印刷用の塗工紙は、白紙光沢を付与させるべく、その表面に白色顔料と接着剤とを主成分として含む塗工層が設けられている。この塗工層は、塗工層形成用の溶液を塗工後に、カレンダー掛けによる表面の平滑化処理が施されるために、カレンダー掛け時の加圧により塗工により一旦形成された層がつぶれ、層内の空隙が非常に少なくなっている。そのため、高湿環境下において、重ねて保管された状態の用紙表面と用紙表面との間に水分子が入り込んだ場合、水分の吸収能力の低い塗工層間に水皮膜が形成されるため用紙同士の密着力が強くなり、ミスフィードや、重送を引き起こししやすくなる。
これに対して、高湿環境下で、用紙表面の摩擦係数の上昇を抑える技術(特許文献1参照)や、高湿時の基材の膨潤による用紙間の密着を低減させる技術(特許文献2参照)が提案されている。
Regarding paper feed quality, paper feed failure is likely to occur in a high humidity environment. Usually, coated paper for commercial printing is provided with a coating layer containing a white pigment and an adhesive as main components on its surface in order to impart white paper gloss. This coating layer is subjected to surface smoothing by calendering after coating the solution for forming the coating layer, so that the layer once formed by coating is crushed by the pressure applied during calendering. , There are very few voids in the layer. For this reason, when water molecules enter between the surface of the paper that has been stored in a highly humid environment and the surface of the paper, a water film is formed between the coating layers that have a low moisture absorption capacity. The adhesive strength of the is increased, and misfeeds and double feeds are likely to occur.
In contrast, a technique for suppressing an increase in the coefficient of friction on the paper surface in a high-humidity environment (see Patent Document 1) and a technique for reducing adhesion between sheets due to swelling of the base material at high humidity (Patent Document 2). Have been proposed).
また、転写部では、帯電された用紙にトナーが転写された直後、帯電状態にある用紙が用紙搬送方向にある転写部材に静電吸着を起こし、走行トラブルを起こす。このため、転写工程での用紙挙動を制御する用紙設計や、転写システムを工夫する必要がある。
さらに、定着部では、前述したように商業印刷用の塗工紙は、塗工層がつぶれ、層内の空隙が非常に少なくなっているため透気性が低下し、定着時にブリスターが発生しやすくなる。なお、ブリスターとは、トナー画像部の表面に発生する微細な空隙である。この微細な空隙の発生は、用紙内部の水分が定着時の加熱により水蒸気となり、用紙の透気性が低い場合に当該水蒸気が排出されないため用紙内の水蒸気圧が大きくなり、最終的には、トナー層(画像)を突き破って排出される現象に起因する。
In the transfer unit, immediately after the toner is transferred to the charged paper, the charged paper causes electrostatic adsorption to the transfer member in the paper transport direction, causing a running trouble. For this reason, it is necessary to devise a paper design or a transfer system for controlling the paper behavior in the transfer process.
Furthermore, in the fixing section, as described above, the coated paper for commercial printing has a collapsed coating layer, and the voids in the layer are very small, resulting in a decrease in air permeability, and blisters are likely to occur during fixing. Become. The blister is a fine gap generated on the surface of the toner image portion. The generation of fine voids causes moisture in the paper to become water vapor due to heating during fixing, and when the air permeability of the paper is low, the water vapor is not discharged, resulting in an increase in the water vapor pressure in the paper. This is caused by the phenomenon of being discharged through the layer (image).
これに対して、定着時のブリスターの発生を抑えるために、塗工紙の透気度を一定値以下に特定した技術;例えば、透気度4000秒以下とした技術(例えば、特許文献3,4等参照)や、このような透気度を達成するための塗工層に用いる顔料の技術(特許文献5等参照)が提案されている。
また、これらの印刷用塗工紙では、用紙中の水分変化が起こった場合に用紙の寸法が変化しやすい。間接乾式電子写真方式のフルカラー複写機およびプリンターの場合、トナーを用紙へ熱定着する際に用紙内の水分量が変化するため、画像形成後の用紙にカールが発生する。この問題に対応するためには、用紙の伸縮を制御することが重要であり、用紙設計・定着システムの検討が必要となる。
On the other hand, in order to suppress the occurrence of blisters at the time of fixing, a technique for specifying the air permeability of the coated paper to be a certain value or less; for example, a technique for setting the air permeability to 4000 seconds or less (for example, Patent Document 3, 4), and a technique of a pigment used for a coating layer for achieving such air permeability (see
Moreover, in these coated papers for printing, when the water | moisture content change in a paper arises, the dimension of a paper tends to change. In the case of an indirect dry electrophotographic full-color copying machine and printer, the amount of water in the paper changes when the toner is heat-fixed on the paper, so that the paper after image formation is curled. In order to cope with this problem, it is important to control the expansion and contraction of the paper, and it is necessary to study a paper design and fixing system.
一方、トナーを溶融定着する際に、溶融しているトナーと定着部材との間に接着力が生じ、比較的高光沢の塗工紙の場合は用紙が定着部材から速やかに剥離できず、剥離不良の痕が残ったり、剥離できず定着部でジャムが発生することとなる。これらの現象は、用紙の坪量が低い塗工紙において発生しやすい。
これに対して、塗工紙として基材の平滑度を100秒以上に設定し加工時に平滑化処理を行わない技術(特許文献6参照)や、塗工層の粘着性を低減するために塗工層ラテックスの最低造膜温度を向上させる技術(特許文献7参照)により、用紙の定着装置への巻き付きを低減する試みがなされている。
On the other hand, when the toner is melt-fixed, an adhesive force is generated between the melted toner and the fixing member, and in the case of coated paper having a relatively high gloss, the paper cannot be quickly released from the fixing member. A defect mark remains or cannot be peeled off, and a jam occurs at the fixing portion. These phenomena are likely to occur in coated paper having a low paper basis weight.
On the other hand, a technique for setting the smoothness of the base material as a coated paper to 100 seconds or more and not performing a smoothing process during processing (see Patent Document 6) or a coating to reduce the adhesiveness of the coating layer. Attempts have been made to reduce the wrapping of the paper around the fixing device by a technique (see Patent Document 7) that improves the minimum film-forming temperature of the working layer latex.
また、グラフィックアーツ領域に用いるトナーや、定着装置としては、薄紙や厚紙への対応のために、定着ロールなど定着部材からの定着後の用紙の剥離が、たとえ薄紙のような腰のない紙やプラスチックフィルムなどに対しても容易であることや、塗工紙や厚紙定着時にも電力消費量を抑制できる低温定着可能なトナー材料が必須である。低温や低圧力での定着は転写用紙へのストレスを低減し、転写用紙の伸びやカール、波うちを抑制できレジずれなどの問題を解消することもできる。 In addition, the toner used in the graphic arts area and the fixing device can be used for thin paper and thick paper. A toner material that can be easily fixed to a film or the like, and that can be fixed at low temperature that can suppress power consumption even when fixing coated paper or cardboard is essential. Fixing at a low temperature or low pressure reduces the stress on the transfer paper, and can suppress problems such as misregistration because the transfer paper can be prevented from stretching, curling and wavy.
また、オイルによるしみ、筋などの画像欠陥や筆記性不良を回避するためには、オイルレス定着装置や離型材をトナー内部に含有するオイルレストナーが必要になる。さらに、通常の印刷画像と比較しても遜色なく、様々な使用状況下で問題を発生させない画像耐久性を実現するには、従来のトナーに使用されている樹脂特性をさらに大幅に改善しなければならない。 Further, in order to avoid image defects such as spots and streaks due to oil and poor writing performance, an oilless fixing device and an oilless toner containing a release material inside the toner are required. Furthermore, in order to achieve image durability that is comparable to normal printed images and does not cause problems under various usage conditions, the resin properties used in conventional toners must be further improved. I must.
また、一枚あたり価格の低減化要求に対しては、トナーの小粒径化や、着色剤量の最適化によってトナー消費量を低下させる必要があり、そのことがまた、画質の均一性へも影響を与えやすくなる。加えて、より信頼性の高い画像形成システムを実現することで、印刷物を作製する際の"ヤレ"(安定画質を得るための廃棄出力分)を少なくしたり、メンテナンス負荷を減らしたりすることも、実際上、一枚あたり価格を低く抑えるためには重要である。 In addition, to meet the demand for price reduction per sheet, it is necessary to reduce toner consumption by reducing the particle size of the toner and optimizing the amount of colorant, which also leads to uniformity in image quality. Will also be easily affected. In addition, by realizing a more reliable image forming system, it is possible to reduce the amount of sag (waste output for obtaining stable image quality) when producing printed materials and to reduce maintenance load. In practice, it is important to keep the price per piece low.
さらに、画像の光沢特性をより自由度高く、かつ均一とするためにはトナーの粘弾性制御とともに定着装置の最適化が重要である。オフセット印刷を基準とする高品位な画像を得るためには、使用する紙に対し、最適な光沢を実現できることが市場価値を高めるために重要であり、トナー、紙、及び定着システムの三者の最適化が必要である。 Furthermore, in order to make the gloss characteristics of the image more flexible and uniform, it is important to control the viscoelasticity of the toner and optimize the fixing device. In order to obtain a high-quality image based on offset printing, it is important to increase the market value to achieve the optimum gloss for the paper used. Optimization is necessary.
このように、グラフィックアーツ及びショートラン印刷領域の要求に応えるためには、従来の電子写真技術を、トータルなシステムとして、さらに高度に発展させた技術が必要となってきている。特に、ショートラン市場では、チラシやパンフレット、リーフレット、小規模の雑誌などの作製に、100g/m2以下のような低坪量の塗工紙を利用したいという要望が増えてきている。 As described above, in order to meet the demands of graphic arts and short run printing areas, a technique in which the conventional electrophotographic technique is further advanced as a total system is required. In particular, in the short run market, there is an increasing demand to use coated paper with a low basis weight of 100 g / m 2 or less for the production of leaflets, pamphlets, leaflets, small-scale magazines, and the like.
しかしながら、前述したように低坪量の商業印刷用塗工紙を用いる際には、特に定着工程において巻きつきや、剥離不良に伴うシミ状の画像欠陥が発生するため、実用に供することができない。また、特許文献6や特許文献7に開示されたような従来の用紙の定着装置への巻き付きを低減する技術を利用した塗工紙を採用したとしても、定着時にオイルを使用しないオイルレス定着においては、ほとんど効果が認められないという問題点がある。
本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、間接乾式電子写真方式を利用したフルカラー複写機およびプリンターにより塗工紙に画像を形成する場合に、定着装置への巻きつきや、定着装置からの剥離不良に伴う画像欠陥の発生を抑制することができる画像形成方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to solve the above problems. That is, the present invention provides image defects caused by wrapping around a fixing device and peeling failure from the fixing device when an image is formed on a coated paper by a full-color copying machine and printer using an indirect dry electrophotographic method. It is an object of the present invention to provide an image forming method capable of suppressing generation.
本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意研究を行った結果、基材の少なくとも片面に、表面平滑性の優れた塗工層を有する塗工紙と、小径のトナーとを組み合わせて用いて電子写真方式で未定着トナー像を形成した場合、定着装置の構成に拠らず、定着装置への巻きつき現象や、定着装置からの剥離不良に伴う画像欠陥を抑制できることを見出した。即ち、本発明は、 As a result of earnest research to achieve the above-mentioned problems, the present inventors combined a coated paper having a coating layer with excellent surface smoothness on at least one surface of a substrate and a small-diameter toner. It has been found that when an unfixed toner image is formed using an electrophotographic method, it is possible to suppress the wrapping phenomenon around the fixing device and image defects due to poor peeling from the fixing device, regardless of the configuration of the fixing device. That is, the present invention
<1>
塗工紙の塗工層が設けられた面に形成された未定着トナー像を、加熱加圧することにより定着し、画像を形成する定着工程を含み、
前記塗工紙が、基材と該基材の少なくとも片面に顔料および/または着色剤を主成分として含む塗工層とを有し、前記未定着トナー像が、離型剤を含むトナーからなる画像形成方法において、
前記トナーの体積平均粒子径が5μm以下であり、前記塗工紙の塗工層が設けられた面の王研式平滑度が500秒以上であり、前記塗工紙の坪量が100g/m 2 以下であり、且つ、前記塗工紙のCD方向の引張弾性率が5000MPa以上であることを特徴とする画像形成方法である。
<1>
A fixing step of fixing an unfixed toner image formed on the surface of the coated paper provided with the coating layer by heating and pressing, and forming an image;
The coated paper has a base material and a coating layer containing a pigment and / or a colorant as a main component on at least one side of the base material, and the unfixed toner image is made of toner containing a release agent. In the image forming method,
The volume average particle size of the toner is at 5μm or less, the Oken type smoothness of the surface coating layer is provided in the coated paper Ri der least 500 seconds, a basis weight of the coated paper is 100 g / m 2 or less, and, CD direction of the tensile modulus of the coated paper is an image forming method, comprising der Rukoto least 5000 MPa.
<2>
前記未定着トナー像形成時の単色あたりの最大トナーのり量が、0.35mg/cm2以下であることを特徴とする<1>に記載の画像形成方法である。
<2>
The image forming method according to <1>, wherein a maximum toner amount per single color when the unfixed toner image is formed is 0.35 mg / cm 2 or less.
<3>
前記トナーに含まれる離型剤の含有量が5質量%以上であることを特徴とする<1>又は<2>に記載の画像形成方法である。
< 3 >
The image forming method according to <1> or <2> , wherein the content of the release agent contained in the toner is 5% by mass or more.
<4>
前記塗工層を形成する際の前記基材片面当たりの塗工量が、固形分量で5g/m2以上であることを特徴とする<1>〜<3>のいずれか1つに記載の画像形成方法である。
< 4 >
<1> to < 3 > according to any one of <1> to < 3 >, wherein the coating amount per one side of the substrate when forming the coating layer is 5 g / m 2 or more in terms of solid content. An image forming method.
<5>
前記定着工程が、互いの外周面同士が対向接触しニップ部を形成する一対のロールを含む定着装置を用い、
前記未定着トナー像が前記塗工層表面に形成された前記塗工紙を、前記ニップ部に挿通し、加熱加圧することにより実施されることを特徴とする<1>〜<4>のいずれか1つに記載の画像形成方法である。
< 5 >
The fixing step uses a fixing device including a pair of rolls whose outer peripheral surfaces are in contact with each other to form a nip portion,
Any one of <1> to < 4 >, wherein the coated paper on which the unfixed toner image is formed on the surface of the coating layer is inserted into the nip portion and heated and pressed. Or the image forming method according to any one of the above.
<6>
前記定着工程が、互いの外周面同士が対向接触しニップ部を形成するエンドレスベルトおよび弾性層を有する加熱ロールと、該加熱ロール外周面を押圧するように前記エンドレスベルトの内周面に当接して配置された圧力付与部材とを含む定着装置を用い、
前記未定着トナー像が前記塗工層表面に形成された前記塗工紙を、前記ニップ部に挿通し、加熱加圧することにより実施されることを特徴とする<1>〜<4>のいずれか1つに記載の画像形成方法である。
< 6 >
In the fixing step, the outer peripheral surfaces of the endless belt and the heating roll having an elastic layer that are in contact with each other face to face each other, and the inner peripheral surface of the endless belt so as to press the outer peripheral surface of the heating roll. And a fixing device including a pressure applying member arranged
Any one of <1> to < 4 >, wherein the coated paper on which the unfixed toner image is formed on the surface of the coating layer is inserted into the nip portion and heated and pressed. Or the image forming method according to any one of the above.
<7>
前記定着工程が、互いの外周面同士が回転方向に沿って対向接触する対向接触領域を形成する一対のエンドレスベルトと、前記対向接触領域の回転方向上流側に位置する前記一対のエンドレスベルトの内周面を押圧しニップ部を形成する一対のロールとを含む定着装置を用い、
前記未定着トナー像が前記塗工層表面に形成された前記塗工紙を、前記ニップ部に挿通し加熱加圧した後、前記一対のエンドレスベルトにより挟持したまま前記対向接触領域の回転方向最下流側まで搬送しながら強制冷却し、前記対向接触領域を抜けると共に前記一対のエンドレスベルトから剥離することにより実施されることを特徴とする<1>〜<4>のいずれか1つに記載の画像形成方法である。
< 7 >
The fixing step includes a pair of endless belts that form opposed contact areas in which the outer peripheral surfaces of each other are opposed to each other along the rotation direction, and the pair of endless belts located upstream of the opposed contact area in the rotation direction. Using a fixing device including a pair of rolls that press the peripheral surface to form a nip portion,
The coated paper on which the unfixed toner image is formed on the surface of the coating layer is inserted into the nip portion and heated and pressurized, and then held between the pair of endless belts in the rotational direction of the opposed contact region. <1> to < 4 >, wherein the cooling is forcibly cooled while being conveyed to the downstream side, and is separated from the pair of endless belts while passing through the opposed contact region. An image forming method.
以上に説明したように本発明によれば、間接乾式電子写真方式を利用したフルカラー複写機およびプリンターにより塗工紙に画像を形成する場合に、定着装置への巻きつきや、定着装置からの剥離不良に伴う画像欠陥の発生を抑制することができる画像形成方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, when an image is formed on a coated paper by a full-color copying machine and a printer using an indirect dry electrophotographic method, wrapping around the fixing device or peeling from the fixing device. It is possible to provide an image forming method capable of suppressing the occurrence of image defects due to defects.
本発明の画像形成方法は、塗工紙の塗工層が設けられた面に形成された未定着トナー像を、加熱加圧することにより定着し、画像を形成する定着工程を含み、前記塗工紙が、基材と該基材の少なくとも片面に顔料および/または着色剤を主成分として含む塗工層とを有し、前記未定着トナー像が、離型剤を含むトナーからなる画像形成方法において、前記トナーの体積平均粒子径が5μm以下であり、且つ、前記塗工紙の塗工層が設けられた面の王研式平滑度が500秒以上であることを特徴とする。 The image forming method of the present invention includes a fixing step of fixing an unfixed toner image formed on the surface of the coated paper on which the coating layer is provided by heating and pressing to form an image. An image forming method wherein paper has a base material and a coating layer containing a pigment and / or a colorant as a main component on at least one side of the base material, and the unfixed toner image is made of toner containing a release agent The volume average particle diameter of the toner is 5 μm or less, and the Oken smoothness of the surface of the coated paper on which the coating layer is provided is 500 seconds or more.
本発明者らは、電子写真法による画像形成に用いる塗工紙、特に坪量が100g/m2以下のような低坪量の塗工紙を用いた場合の定着工程での巻きつきや剥離不良に伴う画像欠陥を防止するために鋭意検討した結果、上述の本発明を見出した。以下にその詳細を説明する。 The present inventors have wrapping or peeling in the fixing step when using coated paper used for image formation by electrophotography, particularly coated paper having a low basis weight such as a basis weight of 100 g / m 2 or less. As a result of intensive studies to prevent image defects due to defects, the present invention has been found. Details will be described below.
まず、塗工紙を用いて電子写真法により画像を形成する場合、巻きつきや剥離不良に伴う画像欠陥は、定着工程でトナーが溶融状態になると、ロール等の定着部材と塗工紙表面のトナー像との接着力が増大し、この接着力に対して塗工紙のコシが打ち勝つことができなくなった時に発生する。この現象は塗工紙のコシの弱い、特に坪量が100g/m2以下であるような商業印刷に用いられる塗工紙ではより顕著となる。 First, when an image is formed by electrophotography using coated paper, image defects associated with winding and peeling defects are caused by the fixing member such as a roll and the surface of the coated paper when the toner is melted in the fixing process. This occurs when the adhesive force with the toner image increases and the stiffness of the coated paper cannot overcome this adhesive force. This phenomenon becomes more noticeable in coated paper used for commercial printing, where the coated paper is weak and particularly has a basis weight of 100 g / m 2 or less.
従って、巻きつきや剥離不良に伴う画像欠陥を解決するためには、塗工紙のコシを強くすることが最も明快な解決方法ではある。しかし、塗工紙のコシの強化は、基本的に坪量および紙厚の増大を招くため、結果的に塗工紙の利用用途を制限してしまうため抜本的な解決にはならない。
そこで、本発明者らは、塗工紙のコシの強さだけに拠らない解決方法について検討した。その結果、定着部材と塗工紙表面のトナー像との接着力を抑制することが重要であると考えた。
Therefore, in order to solve the image defect due to winding or peeling failure, the most obvious solution is to strengthen the stiffness of the coated paper. However, strengthening the stiffness of the coated paper basically increases the basis weight and the paper thickness, and consequently restricts the use application of the coated paper, so it is not a radical solution.
Therefore, the present inventors examined a solution that does not depend only on the stiffness of the coated paper. As a result, it was considered important to suppress the adhesive force between the fixing member and the toner image on the coated paper surface.
接着力を抑制するためには、言い換えれば、定着部材と塗工紙表面のトナー像との離型性を向上させることが重要である。離型性を向上させるためには、トナー中に配合される離型剤の量もある程度は重要である。しかし、本発明者らが鋭意検討したところ、離型性を向上させるために、本質的に最も重要な条件は定着時に定着部材とトナー像との界面に実際に存在している離型剤の量(実効量)や、離型剤の存在状態、すなわち均一性であると判明した。
そこで、本発明者らは、定着時にトナーに含まれる離型剤を効率的且つ均一に溶出させることが必要であると考えた。ここで、トナーに含まれる離型剤の溶出は、定着時の加熱や加圧によって発生する現象であるから、離型剤を効率的且つ均一に溶出させるためには、定着時に、〔1〕トナーに十分な熱が速やかに伝わること、および、〔2〕トナーが加圧によって容易に押し潰されやすいこと、以上2点が重要である。
In order to suppress the adhesive force, in other words, it is important to improve the releasability between the fixing member and the toner image on the coated paper surface. In order to improve the releasability, the amount of the release agent blended in the toner is also important to some extent. However, as a result of intensive studies by the present inventors, in order to improve the releasability, the most important condition is essentially the release agent actually present at the interface between the fixing member and the toner image at the time of fixing. The amount (effective amount) and the presence state of the release agent, that is, the uniformity were found.
Accordingly, the present inventors have considered that it is necessary to efficiently and uniformly elute the release agent contained in the toner during fixing. Here, the elution of the release agent contained in the toner is a phenomenon that occurs due to heating and pressurization at the time of fixing. Therefore, in order to dissolve the release agent efficiently and uniformly, [1] The above two points are important: sufficient heat is quickly transmitted to the toner, and [2] the toner is easily crushed by pressure.
ここで、本発明者らが上記〔1〕項を達成する条件について鋭意検討したところ、未定着トナー像を形成する際の単色あたりの最大トナーのり量は小さいほどよく、0.35mg/cm2以下であることが有効であり、0.30mg/m2以下であることより有効であることを見出した。最大トナーのり量を小さくするためには粒径の小さいトナーを用いることが必要であり、本発明においては、トナーの体積平均粒子径は5μm以下であることが必要であり、4μm以下であることがより好ましい。 Here, the present inventors diligently studied the conditions for achieving the item [1]. As a result, the smaller the maximum toner amount per single color when an unfixed toner image is formed, the better, 0.35 mg / cm 2. It has been found that the following is effective, and is effective from being 0.30 mg / m 2 or less. In order to reduce the maximum amount of toner, it is necessary to use a toner having a small particle diameter. In the present invention, the volume average particle diameter of the toner needs to be 5 μm or less, and 4 μm or less. Is more preferable.
トナーの体積平均粒子径が5μm以下である場合には、トナーのり量が小さくなるため、定着時にトナーに十分な熱が速やかに伝達され、トナー中の離型剤が効率的且つ均一に溶出することができる。これに加えて、このような小径のトナーを用いれば、同時により高精細な画像も形成することができる。一方、トナーの体積平均粒子径が5μmを超える場合には、トナーのり量を小さくすることができなかったり、トナー粒子とトナー粒子との間に隙間が発生し画質が劣化してしまう。
なお、トナーの体積平均粒子径は、帯電性を確保するために2μm以上であることが好ましい。また、画像の画像濃度の確保等の実用上の観点からは最大トナーのり量は0.25mg/m2以上であることが好ましい。
When the volume average particle diameter of the toner is 5 μm or less, the amount of toner is small, so that sufficient heat is quickly transmitted to the toner during fixing, and the release agent in the toner is efficiently and uniformly eluted. be able to. In addition, if such a small diameter toner is used, a higher-definition image can be simultaneously formed. On the other hand, when the volume average particle diameter of the toner exceeds 5 μm, the toner amount cannot be reduced, or a gap is generated between the toner particles and the image quality is deteriorated.
The volume average particle diameter of the toner is preferably 2 μm or more in order to ensure chargeability. Further, from a practical point of view such as securing the image density of the image, the maximum toner paste amount is preferably 0.25 mg / m 2 or more.
一方、上記〔2〕項を達成する条件としては、塗工紙の塗工層が設けられた面(以下、単に「塗工紙表面」と略す場合がある)が平滑であることが重要である。但し、単に平滑性に優れていればよいというわけではなく、使用するトナーの粒径との関係で十分な平滑性が確保されている必要がある。これは、本発明においては、体積平均粒子径が5μm以下の小径トナーを用いるため、塗工紙表面の平滑性が不充分な場合には、塗工紙表面の凹みに小径トナーが埋まり込んでしまうためである。すなわち、この場合、定着時の加圧によってもこのような塗工紙表面の凹みに埋没したトナーには十分な圧力が加わらず、トナーが圧壊し難くなるため、離型剤を効率的且つ均一に溶出させることができなくなる。 On the other hand, as a condition for achieving the above item [2], it is important that the surface of the coated paper provided with the coating layer (hereinafter sometimes simply referred to as “coated paper surface”) is smooth. is there. However, it is not necessary to simply have excellent smoothness, and it is necessary to ensure sufficient smoothness in relation to the particle size of the toner used. In the present invention, since a small diameter toner having a volume average particle diameter of 5 μm or less is used in the present invention, if the smoothness of the coated paper surface is insufficient, the small diameter toner is buried in the dent on the coated paper surface. It is because it ends. That is, in this case, sufficient pressure is not applied to the toner buried in the dent on the surface of the coated paper even by pressurization at the time of fixing, and it becomes difficult for the toner to be collapsed. Cannot be eluted.
従って、塗工紙表面の平滑性は、王研式平滑度で500秒以上であることが必要であり、700秒以上であることがより好ましい。また、このような平滑性の高い塗工紙を用いれば、同時により高光沢な画像も形成することができる。なお、塗工紙表面の平滑性は高ければ高いほどよいが、実用上は王研式平滑度で10000秒以下であることが好ましい。 Accordingly, the smoothness of the coated paper surface needs to be 500 seconds or more in terms of Oken smoothness, and more preferably 700 seconds or more. Moreover, if such coated paper with high smoothness is used, a higher gloss image can be formed at the same time. The higher the smoothness of the coated paper surface, the better. However, it is preferable for practical use that the Oken type smoothness is 10,000 seconds or less.
以上に説明したように、本発明の画像形成方法によれば体積平均粒子径が5μm以下の小径トナーと、表面の王研式平滑度が500秒以上の塗工紙とを組み合わせて用いることによって、定着時の定着部材と塗工紙表面のトナー像との接着力を小さくすることができるため定着装置への巻きつきや、定着装置からの剥離不良に伴う画像欠陥の発生を抑制することができる。 As described above, according to the image forming method of the present invention, a small-diameter toner having a volume average particle diameter of 5 μm or less and a coated paper having a surface roughness of 500 seconds or more are used in combination. The adhesive force between the fixing member and the toner image on the coated paper surface during fixing can be reduced, so that it is possible to suppress the wrapping around the fixing device and the occurrence of image defects due to poor peeling from the fixing device. it can.
また、本発明の画像形成方法は、上述したように、坪量ともある程度相関のある塗工紙のコシの強さを確保して定着装置への巻きつきや、定着装置からの剥離不良に伴う画像欠陥を抑制するのではなく、定着時の定着部材と塗工紙表面のトナー像との接着力を小さくすることによってこれらの問題を解決するものである。
このため、本発明の画像形成方法は、坪量が100g/m 2 以下の軽量の塗工紙に対して、十分な効果を発揮することができるものであり、より好ましくは90g/m2以下においても有効である。
In addition, as described above, the image forming method of the present invention secures the stiffness of the coated paper, which has a certain degree of correlation with the basis weight, and is accompanied by wrapping around the fixing device and defective peeling from the fixing device. Instead of suppressing image defects, these problems are solved by reducing the adhesive force between the fixing member and the toner image on the coated paper surface during fixing.
Therefore, the image forming method of the present invention is to provide a basis weight of 100 g / m 2 or less of lightweight coated paper, a shall be able to exert a sufficient effect, and more preferably 90 g / m 2 This is also effective in the following.
なお、定着時の定着部材と塗工紙表面のトナー像との界面に十分な量の離型剤を供給するためには、トナーに含まれる離型剤の含有量は5質量%以上であることが好ましく、6質量%以上であることがより好ましい。
含有量が5質量%未満の場合には、定着部材と塗工紙表面のトナー像との界面に十分な量の離型剤を供給することができず、剥離性が悪化して定着装置への巻きつきや、定着装置からの剥離不良に伴う画像欠陥が発生する場合がある。
しかし、トナー中の離型剤の含有量が多すぎる場合には、画像表面へボールペンなどで書き込みを行う際の筆記性の低下や、画像表面のべたつき感を引き起こす場合もあるため、含有量は25質量%以下であることが好ましい。
In order to supply a sufficient amount of the release agent to the interface between the fixing member at the time of fixing and the toner image on the coated paper surface, the content of the release agent contained in the toner is 5% by mass or more. It is preferable that the content is 6% by mass or more.
When the content is less than 5% by mass, a sufficient amount of the release agent cannot be supplied to the interface between the fixing member and the toner image on the surface of the coated paper, and the releasability deteriorates to the fixing device. In some cases, an image defect may occur due to the winding of the toner image or the peeling failure from the fixing device.
However, if the content of the release agent in the toner is too large, the content may be reduced because writing performance on the image surface with a ballpoint pen or the like may cause a sticky feeling on the image surface. It is preferable that it is 25 mass% or less.
また、本発明の画像形成方法は、定着時の定着部材と塗工紙表面のトナー像との接着力に本来ならば打ち勝つことができずに定着装置への巻きつきや、定着装置からの剥離不良に伴う画像欠陥を引き起こしてしまう塗工紙のコシの弱さを、接着力を弱めることによって補うものである。
但し、塗工紙のコシが余りにも弱過ぎる場合には、このような接着力を弱めるという補填効果だけでは不充分となる場合がある。従って、塗工紙のコシはある程度以上の強さが確保されていることが好ましく、具体的には、JISP8113に規定される方法でのCD方向の引張弾性率が3000MPa以上であることが好ましく、3500MPa以上であることが好ましい。この場合、塗工紙に加わる曲げの力に対する抗力が働きやすくなり、巻きつき方向の力に対する抗力が働くため、巻きつきが発生し難くなる。そして本発明の画像形成方法では、CD方向の引張弾性率が5000MPa以上の塗工紙を用いる。
なお、ここでCD方向(CrossDirection)とは、塗工紙の基材を製造する際の抄紙機の流れ方向と垂直に交わる方向のことを意味し、一般には、基材中の繊維の配向している方向と垂直の方向を意味する。
In addition, the image forming method of the present invention is not capable of overcoming the adhesive force between the fixing member and the toner image on the coated paper surface at the time of fixing, so that it can be wrapped around the fixing device or peeled off from the fixing device. The weakness of the coated paper that causes image defects due to defects is compensated by weakening the adhesive force.
However, when the stiffness of the coated paper is too weak, there is a case where such a compensation effect of weakening the adhesive force is insufficient. Therefore, it is preferable that the strength of the coated paper is secured to a certain level or more, specifically, the tensile elastic modulus in the CD direction by the method defined in JISP8113 is preferably 3000 MPa or more, It is preferably 3500 MPa or more. In this case, the resistance against the bending force applied to the coated paper becomes easy to work, and the resistance against the force in the winding direction works, so that the winding hardly occurs. In the image forming method of the present invention, coated paper having a tensile elastic modulus in the CD direction of 5000 MPa or more is used .
Here, the CD direction (Cross Direction) means a direction perpendicular to the flow direction of the paper machine when the coated paper base material is manufactured, and generally the orientation of the fibers in the base material. Means the direction perpendicular to the current direction.
しかしながら、CD方向の引張弾性率が3000MPa未満のようなコシが弱い塗工紙(例えば、坪量が40g/m2〜70g/m2程度範囲の塗工紙等)を利用して画像を形成したい場合もある。この場合にはトナー中の離型剤の含有量を多くすることで、塗工紙のコシの弱さに起因する剥離性の悪化を防止することができる。
しかしその一方で、離型剤は、画像形成後は画像表面に残存するため、上述したようにトナー中の離型剤の含有量が多いと、画像表面へボールペンなどで書き込みを行う際の筆記性の低下や、画像表面のべたつき感を引き起こす場合もある。
従って、剥離性が十分確保できる範囲内で、トナー中の離型剤の含有量を必要最小限に抑えることができれば、上述したトレードオフ関係にある2つの問題に対して、バランスよく対応することができる。
However, the stiffness is weak coated paper, such as less than CD direction
However, on the other hand, the release agent remains on the image surface after image formation. Therefore, when the content of the release agent in the toner is large as described above, writing when writing on the image surface with a ballpoint pen or the like. In some cases, the image quality may deteriorate or the image surface may become sticky.
Therefore, if the content of the release agent in the toner can be minimized as long as the releasability can be sufficiently secured, the above two trade-off problems should be dealt with in a balanced manner. Can do.
本発明者らはこのような問題について鋭意検討するために、塗工紙として、坪量が85g/m2で、王研式平滑度が500秒以上の塗工紙(各種市販塗工紙や、CD方向の引張弾性率を向上させるように常法で作製した塗工紙)と、離型剤としてパラフィン系Waxの含有量を変えた体積平均粒子径3.5μmのトナーとを用い、富士ゼロックス社製の画像形成装置(DocuCentreColor400)を用いてRed100%面積率で画像を形成した際の、定着装置への巻きつきの発生頻度やおよび剥離不良による画像欠陥の程度を評価した。この評価結果を図1に示す。 In order to intensively study such problems, the present inventors have used a coated paper having a basis weight of 85 g / m 2 and a Oken type smoothness of 500 seconds or more (a variety of commercially available coated papers and Fuji, using a coated paper prepared by a conventional method so as to improve the tensile elastic modulus in the CD direction) and a toner having a volume average particle diameter of 3.5 μm with a changed content of paraffin Wax as a release agent. When an image was formed at a Red 100% area ratio using an image forming apparatus (DocuCenterColor400) manufactured by Xerox Co., Ltd., the occurrence frequency of winding around the fixing device and the degree of image defects due to poor peeling were evaluated. The evaluation results are shown in FIG.
図1は、坪量85g/m2、王研式平滑度500秒以上の各種塗工紙と、体積平均粒子径3.5μmの各種トナーとを用いて画像を形成した場合の定着装置への巻きつきおよび剥離不良による画像欠陥を、トナー中の離型剤の含有量と、塗工紙のCD方向の引張弾性率とに対して整理して示したグラフである。
本発明者らが鋭意検討したところ、図1に示される曲線を境界線とした斜線で示される領域を満たすトナーおよび塗工紙を用いれば、ほぼ確実に定着装置への巻きつきおよび剥離不良による画像欠陥を無くすことができることを確認した。
FIG. 1 shows a fixing device when an image is formed using various coated papers having a basis weight of 85 g / m 2 , Oken type smoothness of 500 seconds or more, and various toners having a volume average particle diameter of 3.5 μm. 3 is a graph showing image defects due to winding and peeling failure with respect to the content of a release agent in toner and the tensile modulus in the CD direction of coated paper.
As a result of intensive studies by the present inventors, if the toner and coated paper satisfying the area indicated by the oblique line with the curve shown in FIG. 1 as the boundary line are used, it is almost surely caused by winding around the fixing device and defective peeling. It was confirmed that image defects could be eliminated.
従って、本発明の画像形成方法を実施する場合には、図1中の斜線で示された領域内であれば、定着装置への巻きつきおよび剥離不良による画像欠陥に関しては特に優れた効果を得ることができる。また、図1の曲線近傍に沿った条件で実施すれば、定着装置への巻きつきおよび剥離不良による画像欠陥を抑制しつつ、離型剤の含有量も必要最小限に抑えることができるため、画像表面への筆記性の低下や、画像表面のべたつき感もバランスよく抑制することができる。
なお、図1中の曲線の斜線で示される領域は、下式(1)で表される。
・式(1) E≧15100w-0.6797
但し、式(1)中、Eは塗工紙のCD方向の引張弾性率(MPa)を表し、wはトナーに含まれる離型剤の含有量(質量%)を表す。
Accordingly, when the image forming method of the present invention is carried out, particularly excellent effects are obtained with respect to image defects due to winding around the fixing device and peeling failure within the region indicated by the oblique lines in FIG. be able to. In addition, if carried out under conditions in the vicinity of the curve in FIG. 1, the content of the release agent can be minimized while suppressing image defects due to winding around the fixing device and peeling failure. It is also possible to suppress a decrease in writability on the image surface and a sticky feeling on the image surface in a balanced manner.
In addition, the area | region shown with the oblique line of the curve in FIG. 1 is represented by the following Formula (1).
Formula (1) E ≧ 15100w -0.6797
However, in Formula (1), E represents the tensile elasticity modulus (MPa) of the coated paper in the CD direction, and w represents the content (% by mass) of the release agent contained in the toner.
また、本発明の画像形成方法では、定着時に、塗工層表面に存在するトナーが加熱加圧によって溶解・圧壊され、トナー中から溶出した離型剤が、トナー像と定着部材との界面に供給されるために剥離性が確保される。しかし、塗工層の厚みが薄い場合には、トナー中から溶出した離型剤が塗工紙側に吸収されてしまったり、トナーを溶解・圧壊するための加熱加圧のエネルギーがトナーに十分に伝わらず、結果として離型性の低下を招く場合がある。
従って、塗工層を形成する際の基材片面当たりの塗工量は、固形分量で5g/m2以上であることが好ましく、6g/m2以上であることがより好ましい。
In the image forming method of the present invention, the toner present on the surface of the coating layer is dissolved and crushed by heat and pressure during fixing, and the release agent eluted from the toner is present at the interface between the toner image and the fixing member. Since it is supplied, releasability is ensured. However, when the coating layer is thin, the release agent eluted from the toner is absorbed by the coated paper, and the heat and pressure energy for dissolving and crushing the toner is sufficient for the toner. In some cases, the mold releasability is lowered as a result.
Therefore, the coating amount per one side of the substrate when forming the coating layer is preferably 5 g / m 2 or more, more preferably 6 g / m 2 or more in terms of solid content.
次に、本発明に用いられる塗工紙、トナー(現像剤)および画像形成装置と、これらを利用した画像形成方法とについてより詳細に説明する。
[塗工紙]
本発明の画像形成方法に使用する塗工紙の基材に使用される繊維は、特に限定されるものではないが、通常の一般塗工紙の基紙に用いられる木材パルプ繊維、例えば、クラフトパルプ繊維、サルファイトパルプ繊維、セミケミカルパルプ繊維、ケミグラウンドパルプ繊維、砕木パルプ繊維、リファイナーグラウンドパルプ繊維、サーモメカニカルパルプ繊維等を使用することが好ましい。また、これらの繊維中のセルロースあるいはヘミセルロースを化学的に修飾した繊維も必要に応じて使用することができる。
Next, the coated paper, toner (developer) and image forming apparatus used in the present invention, and an image forming method using them will be described in more detail.
[Coated paper]
The fiber used for the base material of the coated paper used in the image forming method of the present invention is not particularly limited, but wood pulp fibers used for the base paper of ordinary general coated paper, for example, kraft It is preferable to use pulp fiber, sulfite pulp fiber, semi-chemical pulp fiber, chemiground pulp fiber, groundwood pulp fiber, refiner ground pulp fiber, thermomechanical pulp fiber and the like. Moreover, the fiber which chemically modified the cellulose or hemicellulose in these fibers can also be used as needed.
さらに、綿パルプ繊維、麻パルプ繊維、ケナフパルプ繊維、バガスパルプ繊維、ビスコースレーヨン繊維、再生セルロース繊維、銅アンモニアレーヨン繊維、セルロースアセテート繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール共重合体、フルオロカーボン系繊維、ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、金属繊維、シリコンカーバイド繊維等の各繊維を、単独あるいは複数組み合わせて使用することができる。 Furthermore, cotton pulp fiber, hemp pulp fiber, kenaf pulp fiber, bagasse pulp fiber, viscose rayon fiber, regenerated cellulose fiber, copper ammonia rayon fiber, cellulose acetate fiber, polyvinyl chloride fiber, polyacrylonitrile fiber, polyvinyl alcohol fiber, Polyvinylidene chloride fiber, polyolefin fiber, polyurethane fiber, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol copolymer, fluorocarbon fiber, glass fiber, carbon fiber, alumina fiber, metal fiber, silicon carbide fiber, etc. Or it can be used in combination.
また、必要に応じて、パルプ繊維にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル等の合成樹脂を含浸あるいは熱融着させて得られた繊維を使用することもできる。
また上質系および中質系の古紙パルプを配合することもできる。古紙パルプの配合量としては、用途や目的等に応じて決定されるが、例えば、資源保護の観点から古紙パルプを配合する場合には、全繊維中10質量%以上、好ましくは30質量%以上配合することができる。
If necessary, fibers obtained by impregnating or thermally fusing pulp fibers with a synthetic resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, or polyester can also be used.
Also, high-quality and medium-quality waste paper pulp can be blended. The amount of waste paper pulp is determined according to the purpose of use and purpose. For example, when waste paper pulp is blended from the viewpoint of resource protection, it is 10% by weight or more, preferably 30% by weight or more in the total fiber. Can be blended.
本発明の画像形成方法に使用する塗工紙に用いる基材(基紙)には、塗工適性を高めるため、並びに、塗工後の不透明度および白色度の調整のため、填料を使用することが好ましい。
ここで使用できる填料としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、焼成クレー、パイオロフェライト、セリサイト、タルク等の珪酸類や二酸化チタン等の無機填料、および、尿素樹脂、スチレン等の有機顔料、さらにはポリエステル系や、スチレンアクリル系などの熱可塑性樹脂粒子を配合することもかのうであり、これらの熱可塑性誦す粒子は、繊維間を結着させ、引張弾性率の向上に役立つ。しかしながら填料はこれらのみに限定されるものではない。
For the base material (base paper) used for the coated paper used in the image forming method of the present invention, a filler is used for improving the coating suitability and adjusting the opacity and whiteness after coating. It is preferable.
Fillers that can be used here are heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, kaolin, calcined clay, inorganic fillers such as silicic acids such as pyroferrite, sericite, talc, and titanium dioxide, and urea resins, styrene, etc. It is also possible to blend organic pigments, and thermoplastic resin particles such as polyester and styrene acrylic. These thermoplastic particles are used to bind fibers and improve tensile modulus. . However, the filler is not limited to these.
また、これらの填料の配合量は、特に限定されるものではないが、3質量%以上25質量%配合することが望ましく、5質量%以上15質量%以下配合することがより望ましい。特に無機填料を多く配合すると繊維間結合を阻害し、引張弾性率を低下させる場合がある。 Moreover, the compounding quantity of these fillers is not specifically limited, It is desirable to mix | blend 3 to 25 mass%, and it is more desirable to mix | blend 5 to 15 mass%. In particular, when a large amount of inorganic filler is blended, interfiber bonding may be hindered and the tensile elastic modulus may be lowered.
また、本発明の画像形成方法に使用する塗工紙に用いる基材には、内添または外添により、サイズ剤等の各種薬品を使用することができる。
サイズ剤の種類は、ロジン系サイズ剤、合成サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、中性サイズ剤等のサイズ剤を挙げることができ、硫酸バンド、カチオン化澱粉等、適当なサイズ剤と繊維との定着剤を組み合わせても使用できる。電子写真方式の複写機やプリンター等におけるコピー後の用紙保存性の観点から、中性サイズ剤、例えば、アルケニル無水コハク酸系サイズ剤、アルキルケテンダイマー、アルケニルケテンダイマー、中性ロジン、石油サイズ、オレフィン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂等が好ましい。また、表面サイズ剤として、酸化変性澱粉、酵素変性澱粉、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース変性体を単独もしくは組み合わせて使用することができる。
In addition, various chemicals such as a sizing agent can be used for the base material used for the coated paper used in the image forming method of the present invention by internal or external addition.
Types of sizing agents can include sizing agents such as rosin sizing agents, synthetic sizing agents, petroleum resin sizing agents, and neutral sizing agents. Suitable sizing agents such as sulfate bands and cationized starch, fibers Can be used in combination with other fixing agents. From the viewpoint of paper storage stability after copying in electrophotographic copying machines and printers, etc., neutral sizing agents such as alkenyl succinic anhydride sizing agents, alkyl ketene dimers, alkenyl ketene dimers, neutral rosins, petroleum sizes, Olefin resins and styrene-acrylic resins are preferred. As the surface sizing agent, modified cellulose such as oxidized modified starch, enzyme modified starch, polyvinyl alcohol and carboxymethyl cellulose can be used alone or in combination.
さらに、本発明の画像形成方法に使用する塗工紙に用いる基材には、用紙の電気抵抗率を調整する目的で塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等の無機物や、アルキルリン酸エステル酸、アルキル硫酸エステル酸、スルホン酸ナトリウム塩、第4級アンモニウム塩等の有機系の材料を単独あるいは混合して使用することができる。 Furthermore, the base material used for the coated paper used in the image forming method of the present invention is sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, zinc oxide, titanium dioxide, oxidized for the purpose of adjusting the electrical resistivity of the paper. Inorganic materials such as tin, aluminum oxide, and magnesium oxide, and organic materials such as alkyl phosphate ester acid, alkyl sulfate ester acid, sodium sulfonate salt, and quaternary ammonium salt can be used alone or in combination. .
また、本発明の画像形成方法に使用する塗工紙に用いる基材には、必要に応じて紙力増強剤を内添あるいは外添することができる。紙力増強剤としては、でんぷん、変性でんぷん、植物ガム、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ジアルデヒドでんぷん、ポリエチレンイミン、エポキシ化ポリアミド、ポリアミド−エピクロルヒドリン系樹脂、メチロール化ポリアミド、キトサン誘導体等が挙げられ、これらの材料を単独あるいは混合して使用することができる。 Further, a paper strength enhancer can be internally or externally added to the base material used for the coated paper used in the image forming method of the present invention, if necessary. As paper strength enhancers, starch, modified starch, vegetable gum, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, dialdehyde starch, polyethyleneimine, epoxidized polyamide, polyamide-epichlorohydrin resin , Methylolated polyamide, chitosan derivatives and the like, and these materials can be used alone or in combination.
本発明の画像形成方法に使用する塗工紙に用いる基材には、上記のものの他に、染料、pH調整剤等、通常の塗工紙用基紙に配合される各種助剤を適宜使用しても構わない。
本発明の画像形成方法において、使用する塗工紙のCD方向の引張弾性率を向上させる方法としては特に限定されず公知の方法が利用できるが、例えば、基材の繊維配向比を小さくすることが好ましい。望ましくは、超音波伝播速度法による繊維配向計(例えば野村商事株式会社製SST210など)測定される繊維配向比がで1.0〜1.5の範囲内であることが好ましく、1.1〜1.35の範囲内であることがより好ましい。
For the base material used for the coated paper used in the image forming method of the present invention, in addition to the above-mentioned materials, various auxiliaries blended in ordinary coated paper base paper, such as dyes and pH adjusters, are appropriately used. It doesn't matter.
In the image forming method of the present invention, the method for improving the tensile elastic modulus in the CD direction of the coated paper to be used is not particularly limited, and a known method can be used. For example, the fiber orientation ratio of the substrate is reduced. Is preferred. Desirably, the fiber orientation ratio measured by a fiber orientation meter (for example, SST210 manufactured by Nomura Shoji Co., Ltd.) by an ultrasonic propagation velocity method is preferably in the range of 1.0 to 1.5, and 1.1 to More preferably, it is within the range of 1.35.
また、CD方向の引張弾性率を向上させる他の方法としては、上述した紙力向上剤を配合することも好ましい。また、必要に応じてsカルボジイミド系や、炭酸ジルコニウムアンモニウム系のセルロース繊維間を架橋するような材料を配合しても構わない。さらに、上述したように基材への填料配合量を必要以上に充填しないことや、必要以上に前述した合成繊維を配合しないことにより、CD方向の引張弾性率を向上させることもできる。 Further, as another method for improving the tensile elastic modulus in the CD direction, it is also preferable to blend the above-described paper strength improver. Moreover, you may mix | blend the material which bridge | crosslinks between s carbodiimide type | system | group and a zirconium carbonate type cellulose fiber as needed. Furthermore, as described above, the tensile elastic modulus in the CD direction can be improved by not filling the base material with an unnecessarily large amount of filler, or by not blending the above-described synthetic fiber more than necessary.
次に、本発明の画像形成方法において使用する塗工紙に設けられる塗工層について説明する。本発明に用いられる塗工紙においては、顔料および接着剤を主成分として含む塗工層が、基材の少なくとも片面に形成されていればよいが、塗工層を、基材の両面に形成することが望ましい。 Next, the coating layer provided on the coated paper used in the image forming method of the present invention will be described. In the coated paper used in the present invention, the coating layer containing the pigment and the adhesive as the main components may be formed on at least one side of the substrate, but the coating layer is formed on both sides of the substrate. It is desirable to do.
当該塗工層に含まれる顔料としては、通常の一般塗工紙に用いられる顔料、例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、非晶質シリカ、コロイダルシリカ、ホワイトカーボン、カオリン、焼成カオリン、デラミネーテッドクレー、アルミノ珪酸塩、セリサイト、ベントナイト、スメクタイト等の鉱物質顔料や、ポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルムアルデヒド樹脂微粒子、微小中空粒子およびその他の有機系顔料等が挙げられ、これらを単独あるいは複数組み合わせて使用することができる。 Examples of the pigment contained in the coating layer include pigments used in ordinary general coated paper, such as heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, titanium dioxide, aluminum hydroxide, satin white, talc, calcium sulfate, and barium sulfate. , Zinc oxide, magnesium oxide, magnesium carbonate, amorphous silica, colloidal silica, white carbon, kaolin, calcined kaolin, delaminated clay, aluminosilicate, sericite, bentonite, smectite and other mineral pigments and polystyrene resin Examples thereof include fine particles, urea formaldehyde resin fine particles, fine hollow particles, and other organic pigments, and these can be used alone or in combination.
本発明のの画像形成方法に使用する塗工紙における塗工層に用いられる接着剤としては、合成接着剤でも天然系接着剤でもよく、特に限定されるものではない。
合成接着剤としては、例えば、スチレン−ブタジエン系、スチレン−アクリル系、エチレン−酢酸ビニル系、ブタジエン−メチルメタクリレート系、酢酸ビニル−ブチルアクリレート系等の各種共重合体、およびポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合体、アクリル酸−メチルメタクリレート系共重合体等が挙げられる。これらの合成接着剤の中から1種類以上を使用することができ、目的に応じて、2種以上組み合わせて使用することができる。これらの合成接着剤は、顔料100質量%当たり好ましくは5〜50質量%、より好ましくは10〜30質量%程度の範囲で使用される。
The adhesive used for the coating layer in the coated paper used in the image forming method of the present invention may be a synthetic adhesive or a natural adhesive, and is not particularly limited.
Synthetic adhesives include, for example, various copolymers such as styrene-butadiene, styrene-acrylic, ethylene-vinyl acetate, butadiene-methyl methacrylate, vinyl acetate-butyl acrylate, polyvinyl alcohol, and maleic anhydride Examples thereof include a copolymer and an acrylic acid-methyl methacrylate copolymer. One or more of these synthetic adhesives can be used, and two or more can be used in combination depending on the purpose. These synthetic adhesives are preferably used in an amount of about 5 to 50% by mass, more preferably about 10 to 30% by mass per 100% by mass of the pigment.
また、天然系接着剤としては、酸化デンプン、エステル化デンプン、酵素変性デンプンやそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性デンプン、カゼイン、大豆たんぱく等の天然系接着剤として一般に知られた接着剤が挙げられる。これらの天然系接着剤は、顔料100質量%当たり好ましくは0.1〜50質量%、より好ましくは2〜30質量%程度の範囲で使用される。
また必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤等通常の塗工紙用顔料に配合される各種助剤が適宜使用される。
本発明の画像形成方法に使用する塗工紙における塗工層は、上記各成分を混合して塗工用組成物を調製し、これを適当な塗工装置により前記基材の両面に塗布することで形成される。
Natural adhesives include oxidized starches, esterified starches, enzyme-modified starches, cold water soluble starches obtained by flash drying them, casein, soy protein, and other commonly known adhesives. Can be mentioned. These natural adhesives are preferably used in the range of about 0.1 to 50% by mass, more preferably about 2 to 30% by mass per 100% by mass of the pigment.
Moreover, various auxiliary | assistant mix | blended with the pigment for normal coated papers, such as a dispersing agent, a thickener, a water retention agent, an antifoamer, and a water-proofing agent, are used suitably as needed.
The coating layer in the coated paper used in the image forming method of the present invention is prepared by mixing the above-mentioned components to prepare a coating composition, which is applied to both surfaces of the base material by an appropriate coating apparatus. Is formed.
調製された塗工用組成物は、一般の塗工紙製造に使用される塗工装置、例えばブレードコータ、エアナイフコータ、ロールコータ、リバースロールコータ、バーコータ、カーテンコータ、ダイスロットコータ、グラビアコータ等を用いオンマシンあるいはオフマシンによって基材両面に塗布して形成される。このとき、一回で塗布しても構わないが、多数回に分けて多層状にして、1つの塗工層を設けても構わない。
かかる塗工層の塗膜厚としては、基材の片面あたり固形分量(乾燥重量)で5g/m2〜15g/m2の範囲内することが好ましく、5g/m2〜13g/m2の範囲とすることが望ましく、6g/m2〜11g/m2の範囲とすることがより望ましい。
The prepared coating composition is a coating apparatus used for general coated paper production, such as a blade coater, air knife coater, roll coater, reverse roll coater, bar coater, curtain coater, die slot coater, gravure coater, etc. Is applied to both surfaces of the substrate by on-machine or off-machine. At this time, it may be applied once, but it may be divided into multiple layers to form a single coating layer.
The coating thickness of the coating layer is preferably in the range of 5 g / m 2 to 15 g / m 2 in terms of solid content (dry weight) per side of the substrate, and is preferably 5 g / m 2 to 13 g / m 2 . it is desirable in the range, it is more desirable that the range of 6g / m 2 ~11g / m 2 .
塗工層の塗工後には、適宜平滑化処理が行われる。このときの平滑化処理には、通常用いられる平滑化装置、例えば、スーパーカレンダー、マシンカレンダー、ソフトニップカレンダー等が用いられ、既述したように王研式平滑度で少なくとも500秒以上となるように仕上げる必要がある。
本発明の画像形成方法において、使用する塗工紙のCD方向の引張弾性率を向上させるためには、使用する合成接着剤のTg(ガラス転移温度)を高めに設定することができ、好ましくは、10℃以上60℃以下であり、より好ましくは20℃以上55℃以下であり、更に好ましくは30℃以上55℃以下である。
After the application of the coating layer, a smoothing process is appropriately performed. For the smoothing process at this time, a commonly used smoothing device, for example, a super calendar, a machine calendar, a soft nip calender or the like is used, so that the Oken type smoothness is at least 500 seconds or more as described above. It is necessary to finish it.
In the image forming method of the present invention, in order to improve the tensile elastic modulus in the CD direction of the coated paper to be used, the Tg (glass transition temperature) of the synthetic adhesive to be used can be set high, preferably It is 10 degreeC or more and 60 degrees C or less, More preferably, they are 20 degreeC or more and 55 degrees C or less, More preferably, they are 30 degreeC or more and 55 degrees C or less.
本発明の画像形成方法に使用する塗工紙は、坪量(JISP−8124)が50g/m2以上100g/m2以下であることが望ましい。坪量が50g/m2を下回ると、本発明の画像形成方法においても定着工程で巻きつきや、剥離不良にともなう画像欠陥が発生しやすくなる場合がある。 The coated paper used in the image forming method of the present invention preferably has a basis weight (JISP-8124) of 50 g / m 2 or more and 100 g / m 2 or less. When the basis weight is less than 50 g / m 2 , even in the image forming method of the present invention, there is a case where wrapping in the fixing step and image defects due to peeling failure are likely to occur.
さらに、本発明に用いられる塗工紙は、透気度(JTappINo.5、王研式透気度)が7000秒以下、より好ましくは5000秒以下となるように調整されることが望ましい。当該透気度が7000秒を超えると、定着工程での加熱加圧により塗工紙内の水分(水蒸気)が放散し難くなるため、塗工紙内の蒸気圧が高まりやすく、特に高湿環境に調湿された塗工紙ではブリスターの発生を抑えることが難しくなる場合もある。
透気度の下限値としては、400秒以上であることが好ましい。透気度が400秒未満であると、塗工紙の光沢が低くなりやすい上に、塗工層の強度が低くなりやすく、紙粉が発生する場合もあるためである
Furthermore, it is desirable that the coated paper used in the present invention is adjusted so that the air permeability (JTapp INo. 5, Oken air permeability) is 7000 seconds or less, more preferably 5000 seconds or less. When the air permeability exceeds 7000 seconds, moisture (water vapor) in the coated paper is difficult to dissipate due to heating and pressurization in the fixing step, so that the vapor pressure in the coated paper is likely to increase, particularly in a high humidity environment. In some cases, it is difficult to suppress the generation of blisters with coated paper that has been conditioned to a high humidity.
The lower limit of the air permeability is preferably 400 seconds or longer. If the air permeability is less than 400 seconds, the gloss of the coated paper tends to be low, the strength of the coating layer tends to be low, and paper dust may be generated.
塗工紙を製品として出荷する場合には、開封直後の製品水分率が適切な範囲内、具体的には好ましくは3〜6.5質量%、より好ましくは4.5〜5.5質量%程度の範囲内に収まるように、抄紙機、コータのドライヤーおよびカレンダー工程等で含水量を調整することが好ましい。また、保管時に吸脱湿が発生しないように、ポリエチレンラミネート紙等の防湿包装紙やポリプロピレン等の材料を用いて包装することが望ましい。 When the coated paper is shipped as a product, the product moisture content immediately after opening is within an appropriate range, specifically preferably 3 to 6.5% by mass, more preferably 4.5 to 5.5% by mass. It is preferable to adjust the water content by a paper machine, a coater dryer, a calendar process, or the like so as to be within the range of the degree. Moreover, it is desirable to wrap using moisture-proof wrapping paper such as polyethylene laminate paper or material such as polypropylene so that moisture absorption and desorption does not occur during storage.
[トナー(および現像剤)]
次に、本発明の画像形成方法に用いることができるトナー(および現像剤)としては、以下の如きものが好適に用いることができる。
(トナー)
本発明の画像形成方法に用いるに好適なトナーの結着樹脂成分としては、一般に、非晶質ポリエステル系樹脂、結晶性ポリエステル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂などが挙げられるが特に制限されるものではない。また、好適なトナーの顔料成分としては、特に制限は無く、従来公知のものが問題なく使用可能である。
[Toner (and developer)]
Next, as the toner (and developer) that can be used in the image forming method of the present invention, the following can be preferably used.
(toner)
In general, the binder resin component of the toner suitable for use in the image forming method of the present invention includes an amorphous polyester resin, a crystalline polyester resin, a styrene-acrylic resin, an epoxy resin, a polyurethane resin, and the like. There are no particular restrictions. Further, the pigment component of a suitable toner is not particularly limited, and conventionally known pigment components can be used without any problem.
本発明に用いられるトナーの製造方法については、粉砕法、重合法等どのような製造方法を採用してもかまわないが、樹脂粒子を分散した樹脂粒子分散液と、着色剤を分散した着色剤分散液とを混合し、樹脂粒子および着色剤をトナー粒径に凝集させ、得られた凝集体を樹脂のガラス転移点以上の温度に加熱、融合させる乳化重合凝集法が好ましい。乳化重合凝集法は、例えば、特開平6−250439号公報や特許第3141783号公報等に開示された方法等が挙げられるが、勿論これに限られるものではない。
なお、以下の本発明に用いられるトナーの結着樹脂等のトナー構成材料の説明においては、これらトナー構成材料そのものの製造やトナー製造時の利用形態は、基本的に乳化重合凝集法等の湿式製法を前提として説明するが、下記に列挙するトナー構成材料そのものは、乾式製法等のその他の製法にも勿論、適用可能である。
As a manufacturing method of the toner used in the present invention, any manufacturing method such as a pulverization method or a polymerization method may be adopted. However, a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed and a colorant in which a colorant is dispersed. The emulsion polymerization aggregation method is preferred in which the dispersion is mixed, the resin particles and the colorant are aggregated to a toner particle size, and the resulting aggregate is heated and fused to a temperature equal to or higher than the glass transition point of the resin. Examples of the emulsion polymerization aggregation method include, but are not limited to, methods disclosed in JP-A-6-250439 and Japanese Patent No. 3141784.
In the following description of the toner constituting material such as the binder resin of the toner used in the present invention, the production of the toner constituting material itself and the use form at the time of toner production are basically wet methods such as an emulsion polymerization aggregation method. Although the description will be made on the premise of the manufacturing method, the toner constituent materials themselves listed below are of course applicable to other manufacturing methods such as a dry manufacturing method.
本発明に用いられるトナーの結着樹脂の具体例としては、公知の樹脂材料を用いることができるが、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類:アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類:アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類:ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類:ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類:エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのポリオレフィン類:などの単量体の単独重合体、これらを2種以上組み合せて得られる共重合体又はこれらの混合物を挙げることができ、さらにはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、あるいはこれらと前記ビニル系樹脂との混合物やこれらの共存下でビニル系単量体を重合する際に得られるグラフト重合体等が挙げられる。
これらの中では、特にスチレン−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が好ましい。
As specific examples of the binder resin for the toner used in the present invention, known resin materials can be used. For example, styrenes such as styrene, parachlorostyrene, and α-methylstyrene: methyl acrylate, acrylic acid Vinyl such as ethyl, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate Esters having a group: Vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile: Vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether: Vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone and vinyl isopropenyl ketone: Ethylene, Examples include homopolymers of monomers such as polyolefins such as propylene and butadiene, copolymers obtained by combining two or more of these, and mixtures thereof, and epoxy resins, polyester resins, and polyurethane resins. , Polyamide resins, cellulose resins, polyether resins, etc., non-vinyl condensation resins, mixtures of these with the vinyl resins, and graft polymers obtained when polymerizing vinyl monomers in the presence of them Is mentioned.
Among these, styrene-alkyl acrylate copolymers and styrene-alkyl methacrylate copolymers are particularly preferable.
本発明に用いられるトナーは、キャリアとの帯電性を向上させるため、解離性ビニル系単量体を結着樹脂を構成する単量体とともに結着樹脂の重合時に含有させても良い。
解離性ビニル系単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸、ビニルスルフォン酸、エチレンイミン、ビニルピリジン、ビニルアミンなど高分子酸、高分子塩基の原料となる単量体をいずれも使用することができる。これらの中でも重合体形成反応の容易性などから高分子酸が好適であり、中でもアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸などのカルボキシル基を有する解離性ビニル系単量体が帯電量の制御性の観点から好ましい。なおこれら解離性ビニル系単量体は通常、結着樹脂の重合時に、共重合させて用いることができる。
In the toner used in the present invention, a dissociative vinyl monomer may be contained together with a monomer constituting the binder resin during the polymerization of the binder resin in order to improve the chargeability with the carrier.
Examples of the dissociable vinyl monomer include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, cinnamic acid, fumaric acid, vinyl sulfonic acid, ethyleneimine, vinyl pyridine, vinyl amine and other polymer acids and polymer bases. Any of the monomers can be used. Among these, polymer acids are preferred because of the ease of polymer formation reaction, among others, dissociable vinyl monomers having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, cinnamic acid, and fumaric acid. It is preferable from the viewpoint of controllability of the charge amount. In addition, these dissociative vinyl monomers can be used by being copolymerized at the time of polymerization of the binder resin.
本発明に用いられるトナーの結着樹脂の重合時に際しては、連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては特に制限はないが、チオール成分を有する化合物を用いることができる。具体的には、ヘキシルメルカプタン、ヘプチルメルカプタン、オクチルメルカプタン、ノニルメルカプタン、デシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類が好ましく、特に分子量分布が狭く、そのため高温時のトナーの保存性が良好になる点で好ましい。 A chain transfer agent can be used during the polymerization of the binder resin of the toner used in the present invention. Although there is no restriction | limiting in particular as a chain transfer agent, The compound which has a thiol component can be used. Specifically, alkyl mercaptans such as hexyl mercaptan, heptyl mercaptan, octyl mercaptan, nonyl mercaptan, decyl mercaptan, and dodecyl mercaptan are preferred, and in particular, the molecular weight distribution is narrow, so that the storage stability of the toner at high temperature is improved. preferable.
また、結着樹脂には、必要に応じて架橋剤を添加することもできる。このような架橋剤の具体例としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族の多ビニル化合物類;フタル酸ジビニル、イソフタル酸ジビニル、テレフタル酸ジビニル、ホモフタル酸ジビニル、トリメシン酸ジビニル/トリビニル、ナフタレンジカルボン酸ジビニル、ビフェニルカルボン酸ジビニル等の芳香族多価カルボン酸の多ビニルエステル類;ピリジンジカルボン酸ジビニル等の含窒素芳香族化合物のジビニルエステル類;ピロムチン酸ビニル、フランカルボン酸ビニル、ピロール−2−カルボン酸ビニル、チオフェンカルボン酸ビニル等の不飽和複素環化合物カルボン酸のビニルエステル類;ブタンジオールメタクリレート、ヘキサンジオールアクリレート、オクタンジオールメタクリレート、デカンジオールアクリレート、ドデカンジオールメタクリレート等の直鎖多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類;ネオペンチルグリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン等の分枝、置換多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類;コハク酸ジビニル、フマル酸ジビニル、マレイン酸ビニル/ジビニル、ジグリコール酸ジビニル、イタコン酸ビニル/ジビニル、アセトンジカルボン酸ジビニル、グルタル酸ジビニル、3,3'−チオジプロピオン酸ジビニル、trans−アコニット酸ジビニル/トリビニル、アジピン酸ジビニル、ピメリン酸ジビニル、スベリン酸ジビニル、アゼライン酸ジビニル、セバシン酸ジビニル、ドデカン二酸ジビニル、ブラシル酸ジビニル等の多価カルボン酸の多ビニルエステル類;等が挙げられる。 In addition, a crosslinking agent can be added to the binder resin as necessary. Specific examples of such crosslinking agents include aromatic polyvinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene; divinyl phthalate, divinyl isophthalate, divinyl terephthalate, divinyl homophthalate, divinyl trimesate / trivinyl, naphthalene dicarboxylate Polyvinyl esters of aromatic polyvalent carboxylic acids such as divinyl acid and divinyl biphenyl carboxylate; Divinyl esters of nitrogen-containing aromatic compounds such as divinyl pyridinedicarboxylate; Vinyl pyromuccinate, vinyl furancarboxylate, pyrrole-2- Vinyl esters of unsaturated heterocyclic compounds such as vinyl carboxylate and vinyl thiophenecarboxylate; butanediol methacrylate, hexanediol acrylate, octanediol methacrylate, decanediol acrylate (Meth) acrylic acid esters of linear polyhydric alcohols such as dodecanediol methacrylate; branches such as neopentylglycol dimethacrylate and 2-hydroxy-1,3-diaacryloxypropane; ) Acrylic acid esters; Polyethylene glycol di (meth) acrylate, Polypropylene polyethylene glycol di (meth) acrylates; Divinyl succinate, divinyl fumarate, vinyl / divinyl maleate, divinyl diglycolate, vinyl / divinyl itaconate, acetone Divinyl dicarboxylate, divinyl glutarate, divinyl 3,3′-thiodipropionate, trans-aconite divinyl / trivinyl, divinyl adipate, divinyl pimelate, divinyl suberate, dibi azelate Le, sebacate, divinyl dodecanedioate divinyl, the polyvinyl esters of polycarboxylic acids such as oxalic acid, divinyl; and the like.
上記に列挙したこれらの架橋剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いても良い。また、上記架橋剤のうち、より好ましい架橋剤としては、ブタンジオールメタクリレート、ヘキサンジオールアクリレート、オクタンジオールメタクリレート、デカンジオールアクリレート、ドデカンジオールメタクリレート等の直鎖多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類;ネオペンチルグリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン等の分枝、置換多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類などが挙げられる。
架橋剤の好ましい含有量は、結着樹脂の原料である重合性単量体総量に対して0.05〜5質量%の範囲が好ましく、0.1〜1.0質量%の範囲がより好ましい。
These cross-linking agents listed above may be used alone or in combination of two or more. Among the crosslinking agents, more preferable crosslinking agents include (meth) acrylic acid esters of linear polyhydric alcohols such as butanediol methacrylate, hexanediol acrylate, octanediol methacrylate, decanediol acrylate, and dodecanediol methacrylate; Branches such as neopentyl glycol dimethacrylate, 2-hydroxy-1,3-diaacryloxypropane, (meth) acrylic acid esters of substituted polyhydric alcohols; polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene polyethylene glycol di (meth) ) Acrylates and the like.
The content of the crosslinking agent is preferably in the range of 0.05 to 5% by mass, more preferably in the range of 0.1 to 1.0% by mass, based on the total amount of polymerizable monomers that are the raw materials for the binder resin. .
本発明に用いるトナーの結着樹脂は、重合性単量体のラジカル重合により製造することもできる。
ここで用いるラジカル重合用開始剤としては、特に制限はない。具体的には、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化tert−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピル、テトラリンヒドロペルオキシド、1−フェニル−2−メチルプロピル−1−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸tert−ブチルヒドロペルオキシド、過蟻酸tert−ブチル、過酢酸tert−ブチル、過安息香酸tert−ブチル、過フェニル酢酸tert−ブチル、過メトキシ酢酸tert−ブチル、過N−(3−トルイル)カルバミン酸tert−ブチル等の過酸化物類、2,2'−アゾビスプロパン、2,2'−ジクロロ−2,2'−アゾビスプロパン、1,1'−アゾ(メチルエチル)ジアセテート、2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩、2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)硝酸塩、2,2'−アゾビスイソブタン、2,2'−アゾビスイソブチルアミド、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス−2−メチルプロピオン酸メチル、2,2'−ジクロロ−2,2'−アゾビスブタン、2,2'−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2'−アゾビスイソ酪酸ジメチル、1,1'−アゾビス(1−メチルブチロニトリル−3−スルホン酸ナトリウム)、2−(4−メチルフェニルアゾ)−2−メチルマロノジニトリル、4,4'−アゾビス−4−シアノ吉草酸、3,5−ジヒドロキシメチルフェニルアゾ−2−メチルマロノジニトリル、2−(4−ブロモフェニルアゾ)−2−アリルマロノジニトリル、2,2'−アゾビス−2−メチルバレロニトリル、4,4'−アゾビス−4−シアノ吉草酸ジメチル、2,2'−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、1,1'−アゾビスシクロヘキサンニトリル、2,2'−アゾビス−2−プロピルブチロニトリル、1,1'−アゾビス−1−クロロフェニルエタン、1,1'−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、1,1'−アゾビス−1−シクロへプタンニトリル、1,1'−アゾビス−1−フェニルエタン、1,1'−アゾビスクメン、4−ニトロフェニルアゾベンジルシアノ酢酸エチル、フェニルアゾジフェニルメタン、フェニルアゾトリフェニルメタン、4−ニトロフェニルアゾトリフェニルメタン、1,1'−アゾビス−1,2−ジフェニルエタン、ポリ(ビスフェノールA−4,4'−アゾビス−4−シアノペンタノエート)、ポリ(テトラエチレングリコール−2,2'−アゾビスイソブチレート)等のアゾ化合物類、1,4−ビス(ペンタエチレン)−2−テトラゼン、1,4−ジメトキシカルボニル−1,4−ジフェニル−2−テトラゼン等が挙げられる。
The toner binder resin used in the present invention can also be produced by radical polymerization of a polymerizable monomer.
There is no restriction | limiting in particular as an initiator for radical polymerization used here. Specifically, hydrogen peroxide, acetyl peroxide, cumyl peroxide, tert-butyl peroxide, propionyl peroxide, benzoyl peroxide, chlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, bromomethylbenzoyl peroxide, lauroyl peroxide Ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, diisopropyl peroxycarbonate, tetralin hydroperoxide, 1-phenyl-2-methylpropyl-1-hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide pertriphenyl acetate, tert-butyl formate, Peroxides such as tert-butyl peracetate, tert-butyl perbenzoate, tert-butyl perphenylacetate, tert-butyl permethoxyacetate, tert-butyl perN- (3-toluyl) carbamate, 2,2 '-Azobispro Bread, 2,2′-dichloro-2,2′-azobispropane, 1,1′-azo (methylethyl) diacetate, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, 2,2 ′ -Azobis (2-amidinopropane) nitrate, 2,2'-azobisisobutane, 2,2'-azobisisobutyramide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2- Methyl methylpropionate, 2,2′-dichloro-2,2′-azobisbutane, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate, 1,1′-azobis (1 -Methylbutyronitrile-3-sodium sulfonate), 2- (4-methylphenylazo) -2-methylmalonodinitrile, 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, 3,5-dihydroxymethylphenyl Zo-2-methylmalonodinitrile, 2- (4-bromophenylazo) -2-allylmalonodinitrile, 2,2'-azobis-2-methylvaleronitrile, 4,4'-azobis-4-cyanoyoshi Dimethyl herbate, 2,2′-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1,1′-azobiscyclohexanenitrile, 2,2′-azobis-2-propylbutyronitrile, 1,1′-azobis-1 -Chlorophenylethane, 1,1'-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile, 1,1'-azobis-1-cycloheptanenitrile, 1,1'-azobis-1-phenylethane, 1,1'-azobiscumene, 4-Nitrophenylazobenzylcyanoacetate, phenylazodiphenylmethane, phenylazotriphenylmethane, 4-nitrophenylazotrif Nylmethane, 1,1′-azobis-1,2-diphenylethane, poly (bisphenol A-4,4′-azobis-4-cyanopentanoate), poly (tetraethylene glycol-2,2′-azobisiso) Azo compounds such as butyrate), 1,4-bis (pentaethylene) -2-tetrazene, 1,4-dimethoxycarbonyl-1,4-diphenyl-2-tetrazene and the like.
また、本発明に用いるトナーに添加する着色剤としては、公知のものが使用できる。
例えば顔料としては、カーボンブラック、酸化銅、黒色酸化チタン、黒色水酸化鉄、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、さらに非磁性フェライト、磁性フェライト、マグネタイト等の磁性粉、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を代表的なものとして例示することができる。
Further, known colorants can be used as the colorant added to the toner used in the present invention.
Examples of pigments include carbon black, copper oxide, black titanium oxide, black iron hydroxide, manganese dioxide, aniline black, activated carbon, magnetic powder such as nonmagnetic ferrite, magnetic ferrite, and magnetite, aniline blue, calcoil blue, and chromium. Yellow, ultramarine blue, dupont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, rose bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 can be exemplified as a representative one.
また、着色剤としては、染料を使用することも可能で、使用できる染料としては、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料、例えば、ニグロシン等があげられる。また、これらの単独もしくは混合し、更には固溶体の状態で使用できる。
これらの着色剤は、公知の方法で分散されるが、例えば、回転せん断型ホモジナイザーやボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等が好ましく用いられる。
なお、着色剤は、極性を有する界面活性剤を用い、前記ホモジナイザーによって水系に分散されるため、着色剤はトナー中での分散性の観点から選択される。着色剤の添加量は、結着樹脂100重量部に対して3〜50重量部添加することができる。
As the colorant, a dye can be used. Examples of the dye that can be used include various dyes such as basic, acidic, dispersed, and direct dyes, such as nigrosine. Moreover, these can be used individually or in mixture, and also in the state of a solid solution.
These colorants are dispersed by a known method, and for example, a rotary shear type homogenizer, a media type dispersing machine such as a ball mill, a sand mill, or an attritor, a high-pressure opposed collision type dispersing machine, or the like is preferably used.
Since the colorant is a surfactant having polarity and is dispersed in the aqueous system by the homogenizer, the colorant is selected from the viewpoint of dispersibility in the toner. The added amount of the colorant can be 3 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
本発明に用いるトナーに添加する離型剤の例としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類:加熱により軟化点を有するシリコーン類:オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類:カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス:ミツロウのごとき動物系ワックス:モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物或いは石油系ワックス:などが挙げられ、さらにそれらの変性物が使用することができる。 Examples of release agents added to the toner used in the present invention include low molecular weight polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutene: silicones having a softening point upon heating: oleic amide, erucic amide, ricinoleic amide, stearic acid Fatty acid amides such as amides: plant waxes such as carnauba wax, rice wax, candelilla wax, tree wax, jojoba oil, etc .: animal waxes such as beeswax: montan wax, ozokerite, ceresin, paraffin wax, Examples thereof include minerals such as microcrystalline wax and Fischer-Tropsch wax or petroleum waxes, and modified products thereof.
離型剤は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散し、融点以上に加熱するとともに強い剪断をかけられるホモジナイザーや圧力吐出型分散機により微粒子化し、粒子径が1μm以下の離型剤粒子を含む離型剤分散液を作製することができる。 The release agent is dispersed in water together with ionic surfactants, polymer electrolytes such as polymer acids and polymer bases, and then micronized with a homogenizer or pressure discharge type disperser that can be heated to the melting point or higher and subjected to strong shearing. A release agent dispersion liquid containing release agent particles having a particle diameter of 1 μm or less can be prepared.
本発明におけるトナーの製造において、例えば、懸濁重合法を利用する場合における分散時の安定化、乳化重合凝集法を利用する場合における樹脂粒子分散液、着色剤分散液、及び離型剤分散液の分散安定を目的として界面活性剤を用いることができる。 In the production of the toner in the present invention, for example, stabilization at the time of dispersion when using the suspension polymerization method, resin particle dispersion, colorant dispersion, and release agent dispersion when using the emulsion polymerization aggregation method A surfactant can be used for the purpose of stabilizing the dispersion of the composition.
上記界面活性剤としては、例えば硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤;などが挙げられる。これらの中でもイオン性界面活性剤が好ましく、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤がより好ましい。 Examples of the surfactant include anionic surfactants such as sulfate, sulfonate, phosphate, and soap; cationic surfactants such as amine salt type and quaternary ammonium salt type; polyethylene glycol And nonionic surfactants such as polyphenols, alkylphenol ethylene oxide adducts, and polyhydric alcohols. Among these, an ionic surfactant is preferable, and an anionic surfactant and a cationic surfactant are more preferable.
本発明に持ちいられるトナーにおいては、一般的にはアニオン系界面活性剤は分散力が強く、樹脂粒子、着色剤の分散に優れているため、離型剤を分散させるための界面活性剤としてはアニオン系界面活性剤を用いることが有利である。
非イオン系界面活性剤は、前記アニオン系界面活性剤またはカチオン系界面活性剤と併用されるのが好ましい。前記界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用して使用してもよい。
In the toner possessed by the present invention, an anionic surfactant generally has a strong dispersing power and is excellent in the dispersion of resin particles and colorants. Therefore, as a surfactant for dispersing a release agent. It is advantageous to use an anionic surfactant.
The nonionic surfactant is preferably used in combination with the anionic surfactant or the cationic surfactant. The said surfactant may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
アニオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油ナトリウム等の脂肪酸セッケン類;オクチルサルフェート、ラウリルサルフェート、ラウリルエーテルサルフェート、ノニルフェニルエーテルサルフェート等の硫酸エステル類;ラウリルスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、トリイソプロピルナフタレンスルホネート、ジブチルナフタレンスルホネートなどのアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム;ナフタレンスルホネートホルマリン縮合物、モノオクチルスルホサクシネート、ジオクチルスルホサクシネート、ラウリン酸アミドスルホネート、オレイン酸アミドスルホネート等のスルホン酸塩類;ラウリルホスフェート、イソプロピルホスフェート、ノニルフェニルエーテルホスフェート等のリン酸エステル類;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどのジアルキルスルホコハク酸塩類;スルホコハク酸ラウリル2ナトリウム等のスルホコハク酸塩類;などが挙げられる。 Specific examples of anionic surfactants include fatty acid soaps such as potassium laurate, sodium oleate, and castor oil sodium; sulfates such as octyl sulfate, lauryl sulfate, lauryl ether sulfate, and nonyl phenyl ether sulfate; lauryl sulfonate , Sodium alkylnaphthalene sulfonate such as dodecylbenzene sulfonate, triisopropyl naphthalene sulfonate, dibutyl naphthalene sulfonate; sulfone such as naphthalene sulfonate formalin condensate, monooctyl sulfosuccinate, dioctyl sulfosuccinate, lauric acid amide sulfonate, oleic acid amide sulfonate Acid salts; lauryl phosphate, isopropyl phosphate, nonylphenyl ether Phosphoric acid esters such as Sufeto; dialkyl sulfosuccinate salts such as sodium dioctyl sulfosuccinate; sulfosuccinate salts such as sulfosuccinate lauryl disodium; and the like.
カチオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩酸塩、オレイルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩、ステアリルアミノプロピルアミン酢酸塩等のアミン塩類;ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムクロライド、オレイルビスポリオキシエチレンメチルアンモニウムクロライド、ラウロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ラウロイルアミノプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート、アルキルベンゼントリメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩類;などが挙げられる。 Specific examples of the cationic surfactant include laurylamine hydrochloride, stearylamine hydrochloride, oleylamine acetate, stearylamine acetate, stearylaminopropylamine acetate, and other amine salts; lauryltrimethylammonium chloride, dilauryldimethylammonium Chloride, distearyldimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, lauryldihydroxyethylmethylammonium chloride, oleylbispolyoxyethylenemethylammonium chloride, lauroylaminopropyldimethylethylammonium ethosulphate, lauroylaminopropyldimethylhydroxyethylammonium perchlorate, alkylbenzene Trimethylammonium chloride, Quaternary ammonium salts such as quilts trimethyl ammonium chloride; and the like.
非イオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のアルキルフェニルエーテル類;ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンオレート等のアルキルエステル類;ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンオレイルアミノエーテル、ポリオキシエチレン大豆アミノエーテル、ポリオキシエチレン牛脂アミノエーテル等のアルキルアミン類;ポリオキシエチレンラウリン酸アミド、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンオレイン酸アミド等のアルキルアミド類;ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンナタネ油エーテル等の植物油エーテル類;ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド類;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等のソルビタンエステルエーテル類;などが挙げられる。 Specific examples of the nonionic surfactant include alkyl ethers such as polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxy Alkyl phenyl ethers such as ethylene nonyl phenyl ether; alkyl esters such as polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene stearate, polyoxyethylene oleate; polyoxyethylene lauryl amino ether, polyoxyethylene stearyl amino ether, polyoxyethylene Alkylamines such as oleyl amino ether, polyoxyethylene soybean amino ether, polyoxyethylene beef tallow amino ether; Alkyl amides such as ethylene lauric acid amide, polyoxyethylene stearic acid amide, polyoxyethylene oleic acid amide; vegetable oil ethers such as polyoxyethylene castor oil ether and polyoxyethylene rapeseed oil ether; lauric acid diethanolamide, stearic acid Alkanolamides such as diethanolamide and oleic acid diethanolamide; sorbitan ester ethers such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate And so on.
界面活性剤の各分散液中における含有量としては、一般的には少量であり、具体的には0.01〜10質量%程度の範囲であり、より好ましくは0.05〜5質量%の範囲であり、さらに好ましくは0.1〜2質量%程度の範囲である。
含有量が0.01質量%未満であると、樹脂粒子分散液、着色剤分散液、離型剤分散液等の各分散液が不安定になり、そのため凝集を生じたり、また凝集時に各粒子間の安定性が異なるため、特定粒子の遊離が生じる等の問題があり、また、10質量%を越えると、粒子の粒度分布が広くなったり、また、粒子径の制御が困難になる等の理由から好ましくない場合がある。一般的には粒子径の大きい懸濁重合トナー分散物は、界面活性剤の使用量が少量でも安定である。
The content of the surfactant in each dispersion is generally a small amount, specifically in the range of about 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.05 to 5% by mass. It is a range, More preferably, it is the range of about 0.1-2 mass%.
When the content is less than 0.01% by mass, each dispersion such as a resin particle dispersion, a colorant dispersion, and a release agent dispersion becomes unstable, so that aggregation occurs, and each particle during aggregation There are problems such as the release of specific particles due to the difference in stability between them, and when the amount exceeds 10% by mass, the particle size distribution of the particles becomes wide, and the control of the particle size becomes difficult. It may not be preferable for the reason. In general, a suspension-polymerized toner dispersion having a large particle size is stable even when a small amount of a surfactant is used.
また、懸濁重合法等に用いる分散安定剤としては、難水溶性で親水性の無機微粉末を用いることができる。使用できる無機微粉末としては、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、リン酸3カルシウム(ヒドロキシアパタイト)、クレイ、ケイソウ土、ベントナイト等が挙げられる。これらの中でも炭酸カルシウム、リン酸3カルシウム等は微粒子の粒度形成の容易さと、除去の容易さの点で好ましい。
また、常温固体の水性ポリマー等も用いることができる。具体的には、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース系化合物、ポリビニルアルコール、ゼラチン、デンプン、アラビアゴム等が使用できる。
In addition, as a dispersion stabilizer used in the suspension polymerization method or the like, a slightly water-soluble and hydrophilic inorganic fine powder can be used. Examples of the inorganic fine powder that can be used include silica, alumina, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, tricalcium phosphate (hydroxyapatite), clay, diatomaceous earth, bentonite and the like. Among these, calcium carbonate, tricalcium phosphate, and the like are preferable from the viewpoints of easy particle size formation and easy removal.
Also, a room temperature solid aqueous polymer or the like can be used. Specifically, cellulose compounds such as carboxymethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose, polyvinyl alcohol, gelatin, starch, gum arabic and the like can be used.
また、本発明に用いられるトナーには、必要に応じて帯電制御剤が添加されてもよい。
帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。
湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減との点で、水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。なお、本発明におけるトナーは、磁性材料を内包する磁性トナー及び磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。
In addition, a charge control agent may be added to the toner used in the present invention as necessary.
Known charge control agents can be used, but azo metal complex compounds, metal complex compounds of salicylic acid, and resin-type charge control agents containing polar groups can be used.
When the toner is manufactured by a wet manufacturing method, it is preferable to use a material that is difficult to dissolve in water in terms of controlling ionic strength and reducing wastewater contamination. The toner in the present invention may be either a magnetic toner containing a magnetic material or a non-magnetic toner containing no magnetic material.
重合性紫外線安定性単量体の例としては4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノー2,2,6,6−テトラピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−シアノー4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイルー4−(メタ)アクリロイルアミノー2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどのピペリジン系化合物が効果的である。これらは、1種また2種以上を用いることができる。 Examples of polymerizable UV-stable monomers include 4- (meth) acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetrapiperidine 4- (meth) acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4-cyano-4- Piperidine compounds such as (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloylru 4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine are effective. Is. These can be used alone or in combination of two or more.
これらの離型剤は、トナー構成固体分総質量に対して5〜25質量%の範囲で添加することが、オイルレス定着システムにおける定着画像の剥離性を確保する上で望ましく、さらに好ましくは7〜20質量%の範囲で添加することが好ましい。なお、得られた離形剤粒子分散液の粒子径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で測定することができる。 It is desirable to add these release agents in the range of 5 to 25% by mass with respect to the total mass of the toner constituting solids, in order to ensure the releasability of the fixed image in the oilless fixing system, and more preferably 7%. It is preferable to add in the range of ˜20% by mass. The particle size of the obtained release agent particle dispersion can be measured, for example, with a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-700, manufactured by Horiba, Ltd.).
また、本発明の画像形成方法に用いるトナーは、流動性付与やクリーニング性向上の目的で通常のトナーと同様に乾燥した後、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウムなどの無機微粒子やビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーンなどの樹脂微粒子といった外添剤を乾燥状態でせん断をかけながらトナー粒子表面に添加して使用することができる。
また、水中にてこれら外添剤をトナー表面に付着せしめる場合、無機微粒子の例としては、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、リン酸三カルシウムなど、通常トナー表面の外添剤として使うすべてのものをイオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基を利用して分散させることにより使用することができる。
In addition, the toner used in the image forming method of the present invention is dried in the same manner as a normal toner for the purpose of imparting fluidity and improving cleaning properties, and then inorganic fine particles such as silica, alumina, titania, calcium carbonate, vinyl resins, External additives such as resin fine particles such as polyester and silicone can be added to the toner particle surface while being sheared in a dry state.
When these external additives are adhered to the toner surface in water, examples of inorganic fine particles include silica, alumina, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, tricalcium phosphate, etc. Everything used can be used by dispersing using an ionic surfactant, polymer acid, or polymer base.
本発明に用いられるトナーの体積平均粒子径としては、既述したように5μm以下であることが必要であり、4.5μm以下であることが好ましく、4μm以下であることがより好ましい。また下限値としては2μm以上であることが好ましく、2.5μm以上であることがより好ましい。トナーの体積平均粒子径が、2μm未満であると、帯電性が不十分になり易く、現像性が低下する場合がある。一方、5μmを越えると、既述したように、定着装置への巻きつきや、定着装置からの剥離不良に伴う画像欠陥が発生してしまう。さらに、画像の解像性が低下してしまう場合もある。 As described above, the volume average particle diameter of the toner used in the present invention needs to be 5 μm or less, preferably 4.5 μm or less, and more preferably 4 μm or less. Moreover, as a lower limit, it is preferable that it is 2 micrometers or more, and it is more preferable that it is 2.5 micrometers or more. When the volume average particle diameter of the toner is less than 2 μm, the chargeability tends to be insufficient, and the developability may be lowered. On the other hand, when the thickness exceeds 5 μm, as described above, an image defect occurs due to wrapping around the fixing device or peeling failure from the fixing device. Further, the resolution of the image may be deteriorated.
ここでトナーの体積平均粒子径とは、小径側から累積体積が50%になる粒子径(D50v)を意味し、例えばコールターカウンターTA−II(ベックマン‐コールター社製)、マルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)などの測定器を用いて測定することができる。
また、本発明に用いられるトナーの粒度分布としては、体積平均粒度分布指標GSDvとして、1.28以下であることが好ましく、1.25以下であることがより好ましい。特に乳化凝集法で製造することにより、かかる粒度分布のシャープなトナーを得ることができる。GSDvが1.28を越えると、画像の鮮鋭性、解像性が低下する場合がある。
ここでトナーの体積平均粒度分布指標GSDvとは、小径側から累積体積が84%になる体積平均粒子径D84vに対する、同累積体積が16%になる体積平均粒子径D16vの比(D84v/D16v)の平方根のことをいい、体積平均粒子径の測定に用いる装置と同様の装置を用いて測定することができる。
Here, the volume average particle diameter of the toner means a particle diameter (D 50v ) at which the cumulative volume becomes 50% from the small diameter side, for example, Coulter Counter TA-II (manufactured by Beckman-Coulter), Multisizer II (Beckman). -It can measure using measuring instruments, such as -Coulter company.
Further, the particle size distribution of the toner used in the present invention is preferably 1.28 or less, and more preferably 1.25 or less, as a volume average particle size distribution index GSDv. In particular, a toner having a sharp particle size distribution can be obtained by producing by an emulsion aggregation method. If GSDv exceeds 1.28, the sharpness and resolution of the image may be degraded.
Here, the volume average particle size distribution index GSDv of the toner is a ratio of the volume average particle diameter D 16v at which the cumulative volume is 16% to the volume average particle diameter D 84v at which the cumulative volume is 84% from the small diameter side (D 84v / D 16v ) refers to the square root, and can be measured using an apparatus similar to the apparatus used for measuring the volume average particle diameter.
なお、測定するトナーの体積平均粒子径が2μm未満の場合には、上述した測定装置の代わりにレーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700:堀場製作所製)を用いて測定することができる。
この場合の測定法としては、溶液にトナー粒子を分散させた分散液試料を固形分で約2gになるように調整し、これにイオン交換水を添加して、約40mlにする。これをセルに適当な濃度になるまで投入し、約2分待って、セル内の濃度がほぼ安定になったところで測定する。得られたチャンネルごとの体積平均粒子径を、体積平均粒子径の小さい方から累積し、累積50%になったところを体積平均粒子径として求めることができる。
When the volume average particle diameter of the toner to be measured is less than 2 μm, it can be measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device (LA-700: manufactured by Horiba, Ltd.) instead of the above-described measuring device. .
As a measurement method in this case, a dispersion liquid sample in which toner particles are dispersed in a solution is adjusted to have a solid content of about 2 g, and ion-exchanged water is added thereto to make about 40 ml. This is put into the cell until an appropriate concentration is reached, waits for about 2 minutes, and is measured when the concentration in the cell becomes almost stable. The obtained volume average particle diameter for each channel is accumulated from the smaller volume average particle diameter, and the place where the accumulation reaches 50% can be obtained as the volume average particle diameter.
本発明に用いられるトナーの粒子形状としては、下式(2)で定義される形状係数SF1の平均値が100〜140の範囲であることが望ましく、110〜135の範囲であることがより望ましい。
・式(2) SF1=ML2×100×π/4A
(但し、式(2)中、MLはトナーの粒子の径の最大長(μm2)を表し、Aはトナー粒子の投影面積(μm2)を表す)
As the particle shape of the toner used in the present invention, the average value of the shape factor SF1 defined by the following formula (2) is preferably in the range of 100 to 140, and more preferably in the range of 110 to 135. .
Formula (2) SF1 = ML 2 × 100 × π / 4A
(In the formula (2), ML represents the maximum length (μm 2 ) of the toner particle diameter, and A represents the projected area (μm 2 ) of the toner particle)
上記形状係数SF1は、トナーの形状などの形態を表現する係数として使用され、光学顕微鏡等でトナー粒子を観察した場合に、トナー粒子の面積、長さ、形状等を高精度に定量解析する事が出来る、画像解析という統計的手法に基づくものであり、例えばイメージアナライザー(NIRECO社製ImageAnalyzerLUZEXIII)等により測定可能である。
なお、本発明においては形状係数SF1は、測定対象となるトナーの粒子200個について、画像解析して得た形状係数SF1の値を平均した値を用いた。
The shape factor SF1 is used as a factor expressing the shape of the toner and the like, and when the toner particles are observed with an optical microscope or the like, the area, length, shape, etc. of the toner particles can be quantitatively analyzed with high accuracy. Can be measured by, for example, an image analyzer (Image Analyzer LUZEX III manufactured by NIRECO).
In the present invention, the shape factor SF1 is a value obtained by averaging the values of the shape factor SF1 obtained by image analysis of 200 toner particles to be measured.
上記式(2)から明らかなように、形状係数SF1は、トナーの粒子の径の最大長を2乗した値を当該トナー粒子の面積で割った値にπ/4を掛け、更に100倍して得られる数値であり、トナー粒子の形状が球に近いほど100に近い値となり、逆に細長い程、大きな値となる。すなわち、トナーの最大径と最小径との差、つまり、形状係数SF1は、歪みを表す指標となる。完全球形であれば、形状係数SF1=100である。 As apparent from the above formula (2), the shape factor SF1 is obtained by multiplying the value obtained by squaring the maximum length of the toner particle diameter by the square of the toner particle area by π / 4, and further multiplying by 100. As the toner particle shape is closer to a sphere, the value is closer to 100, and conversely, the longer the toner particle is, the larger the value is. That is, the difference between the maximum diameter and the minimum diameter of the toner, that is, the shape factor SF1 is an index representing distortion. If it is a perfect sphere, the shape factor SF1 = 100.
(現像剤)
本発明の画像形成方法に用いることができる現像剤は、少なくとも体積平均粒子径が5μm以下のトナーを含むものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜の成分組成をとることができる。
本発明に用いられる現像剤は、トナー単独からなる一成分系現像剤、あるいは、トナーおよびキャリアを組み合わせて用いる二成分系現像剤から選択することがきる。
二成分系現像剤において用いられるキャリアとしては、特に制限はなく、例えば、特開昭62−39879号公報、特開昭56−11461号公報等に開示された樹脂被覆キャリア等の公知のキャリアを使用することができる。二成分系現像剤における、トナーおよびキャリアの混合比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
(Developer)
The developer that can be used in the image forming method of the present invention is not particularly limited as long as it contains at least a toner having a volume average particle diameter of 5 μm or less, and can have an appropriate component composition depending on the purpose.
The developer used in the present invention can be selected from a one-component developer composed of toner alone or a two-component developer using a combination of toner and carrier.
The carrier used in the two-component developer is not particularly limited. For example, known carriers such as resin-coated carriers disclosed in JP-A Nos. 62-39879 and 56-11461 can be used. Can be used. The mixing ratio of the toner and the carrier in the two-component developer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
[画像形成方法]
次に、本発明の画像形成方法の各工程の詳細や、これに用いる画像形成装置、定着装置についてより詳細に説明する。
本発明の画像形成方法は、上述した塗工層表面の王研式平滑度が500秒以上の塗工紙および体積平均粒子径が5μm以下のトナーを組み合わせて用いるのであれば、公知の電子写真法を利用した画像形成工程が適用できるが、塗工紙の塗工層が設けられた面に形成された未定着トナー像を、加熱加圧することにより定着し、画像を形成する定着工程を少なくとも含んでいることが好ましく、この他にも、例えば、潜像担体表面に潜像を形成する潜像形成工程、潜像を現像剤を用いて現像し、潜像担体表面に未定着トナー像を形成する現像工程、現像された未定着トナー像を被転写体(塗工層表面の王研式平滑度が500秒以上の塗工紙)に転写する転写工程を含んでいることがより好ましい。
[Image forming method]
Next, details of each step of the image forming method of the present invention, and an image forming apparatus and a fixing device used therefor will be described in more detail.
The image forming method of the present invention is a known electrophotographic method as long as it uses a combination of the above-mentioned coated paper having a surface roughness of 500 seconds or more and a toner having a volume average particle diameter of 5 μm or less. An image forming process using a method can be applied, but at least a fixing process for forming an image by fixing an unfixed toner image formed on the surface of the coated paper provided with the coating layer by heating and pressing. In addition to this, for example, a latent image forming step of forming a latent image on the surface of the latent image carrier, the latent image is developed using a developer, and an unfixed toner image is formed on the surface of the latent image carrier. It is more preferable to include a developing step for forming and a transferring step for transferring the developed unfixed toner image to a transfer target (coated paper having a coated layer surface having a Wangken smoothness of 500 seconds or more).
また、潜像担体表面に形成された各色の未定着トナー像を、ベルト等の中間転写体上に重ね合わせて転写することにより未定着カラートナー像を形成し、さらにこの未定着カラートナー像を塗工紙表面に一括転写する中間転写工程を採用すれば、フルカラー画像を形成することもでる。
また、本発明においては、塗工層表面の王研式平滑度が500秒以上の塗工紙および体積平均粒子径が5μm以下のトナーを組み合わせて用いるため、従来公知の各種の定着装置を使用しても、定着装置の種類に拠らず、定着工程における巻きつき、剥離不良に伴う画像欠陥の発生を防止することができる。
以下、本発明の画像形成方法において適用可能な画像形成装置の例を挙げる。
Further, an unfixed color toner image is formed by superimposing and transferring the unfixed toner image of each color formed on the surface of the latent image carrier onto an intermediate transfer member such as a belt. A full-color image can be formed by adopting an intermediate transfer process that batch-transfers to the coated paper surface.
Further, in the present invention, since a coating paper having a surface roughness of 500 seconds or more and a toner having a volume average particle diameter of 5 μm or less are used in combination, various conventionally known fixing devices are used. However, regardless of the type of the fixing device, it is possible to prevent the occurrence of image defects due to winding and peeling defects in the fixing process.
Examples of image forming apparatuses applicable in the image forming method of the present invention will be given below.
<画像形成装置I>
図2は、本発明の画像形成方法に好適に用いられる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
図2に示す画像形成装置は、矢印A方向に回転する感光体(潜像担体)11を備え、感光体11の周りには、ロール型の帯電器12、露光装置13、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の現像剤をそれぞれ収容する現像器14a、14b、14cおよび14dを内蔵した現像装置14、ベルト状の中間転写体15、クリーナー16、および光除電器17が、この順序で配置されている。中間転写体15は、支軸ロール18a,18b,18cにより張架されている。支軸ロール18aは、中間転写体15を介して、感光体11と圧接部(一次転写部)を形成している。支軸ロール18cは、中間転写体15を介して、転写用ロール19で圧接されている。中間転写体15と転写用ロール19との圧接部(2次転写部)の間は、不図示の搬送手段により搬送される被転写体7が矢印B方向に挿通可能である。当該圧接部(2次転写部)の被転写体7の搬送路上には、熱ロール1と、これに対向配置された圧着ロール2とを含む定着装置が配置されており、2次転写部を通過した被転写体7は、この一対のロール間に形成されたニップ部を挿通可能である。
<Image forming apparatus I>
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus preferably used in the image forming method of the present invention.
The image forming apparatus shown in FIG. 2 includes a photoconductor (latent image carrier) 11 that rotates in the direction of arrow A, and around the photoconductor 11 is a roll-
図2に示す画像形成装置においては、以下のように画像が形成される。
まず、帯電器12により帯電させた感光体11を露光装置13により、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の各画像情報に基づいて露光して、感光体11表面に各色の潜像を形成させる。この感光体11表面の潜像は、現像装置14に内蔵された現像器14a、14b、14cおよび14dのうち前記各色に対応した現像器にて現像され未定着トナー像が形成される。現像された未定着トナー像は、支軸ロール18aと対向する部位にて、ベルト状の中間転写体15の外周面に静電的に転写される。
In the image forming apparatus shown in FIG. 2, an image is formed as follows.
First, the photosensitive member 11 charged by the
なお、感光体11表面の未定着トナー像を被転写体(塗工紙)7に転写した後、感光体11表面に残存したトナーは、クリーナー16よって除去される。また、感光体11表面に残存した残留電荷は、光除電器17によって除電される。そして感光体11は、次の画像形成に備えられる。
この操作をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色についてそれぞれ行い、中間転写体15の外周面に順次積層することで、中間転写体15の外周面には、フルカラーの未定着トナー像が形成される。
The toner remaining on the surface of the photoconductor 11 after the unfixed toner image on the surface of the photoconductor 11 is transferred to the transfer target (coated paper) 7 is removed by the cleaner 16. Further, the residual charge remaining on the surface of the photoconductor 11 is neutralized by the
This operation is performed for each of four colors of cyan, magenta, yellow, and black, and the toner images are sequentially laminated on the outer peripheral surface of the
中間転写体15の外周面に形成されたフルカラーの未定着トナー像は、中間転写体15の矢印P方向への進行に伴い、支軸ロール18cと転写用ロール19とが中間転写体15を介して圧接されている部位(2次転写部)まで移動する。中間転写体15外周面の未定着トナー像は、当該ニップ部を通過する際、ともに挿通され矢印B方向に進行する被転写体7表面に転写される。
このようにして得られた被転写体7表面の未定着トナー像は、2次転写部の搬送方向下流側に位置する定着装置により定着される。なお、図2中に示す定着装置は、互いの外周面同士が対向接触しニップ部を形成する一対のロールを含み、被転写体がニップ部を挿通する際に加熱加圧することによって未定着トナー像を定着するものであるが、加熱加圧により未定着トナー像を定着する機能を備えた定着装置であれば、特に限定することなくいずれも使用することができる。
The full-color unfixed toner image formed on the outer peripheral surface of the
The unfixed toner image on the surface of the
本発明の画像形成方法に用いる定着装置としては、接触型熱定着装置を挙げることができ、例えば芯金外周にゴム弾性層が形成され、必要に応じてさらに定着部材表面層を具備した加熱ロールと、芯金外周にゴム弾性層が形成され、必要に応じて定着部材表面層を具備した加圧ロールと、からなる熱ロール型の定着装置や、そのロールとロールとの組み合わせを、ロールとベルトとの組み合わせや、ベルトとベルトとの組み合わせに代えた定着装置等を挙げることができる。 Examples of the fixing device used in the image forming method of the present invention include a contact-type heat fixing device. For example, a heating roll in which a rubber elastic layer is formed on the outer periphery of a core metal and a surface layer of a fixing member is further provided as necessary. And a hot roll type fixing device comprising a pressure roll having a rubber elastic layer formed on the outer periphery of the core metal and optionally having a fixing member surface layer, and a combination of the roll and the roll, Examples thereof include a combination with a belt and a fixing device in place of the combination of a belt and a belt.
定着部材の基材(コア)には、耐熱性に優れ、変形に対する強度が強く、熱伝導性の良い材質が選択され、ロール型の定着装置の場合には、例えばアルミ、鉄、銅等が選択され、ベルト型の定着装置の場合には、例えばポリイミドフィルム、ステンレス製ベルト等が選択される。ロール型の定着装置における基材の表面には、通常シリコーンゴム、フッ素ゴム等からなるゴム弾性層が設けられている。
前記定着部材の基材やゴム弾性層には、目的に応じて各種の添加剤等が含有されていてもよく、例えば、磨耗性向上、抵抗値制御等の目的でカーボンブラックや金属酸化物、SICなどのセラミックス粒子等が含有されていてもよい。
以下に、いくつかの好ましい定着装置の例を示す。
For the base material (core) of the fixing member, a material having excellent heat resistance, strong strength against deformation, and good thermal conductivity is selected. In the case of a roll type fixing device, for example, aluminum, iron, copper, etc. In the case of a belt-type fixing device, for example, a polyimide film, a stainless steel belt, or the like is selected. A rubber elastic layer usually made of silicone rubber, fluororubber or the like is provided on the surface of the base material in the roll type fixing device.
The base material and rubber elastic layer of the fixing member may contain various additives depending on the purpose, for example, carbon black or metal oxide for the purpose of improving wear resistance, resistance value control, etc. Ceramic particles such as SIC may be contained.
The following are examples of some preferred fixing devices.
<定着装置I>
まず、熱ロール型の定着装置の例(定着装置I)について詳記する。この定着装置は、互いの外周面同士が対向接触しニップ部を形成する一対のロールを含むものであり、この定着装置では、未定着トナー像が表面に形成された被転写体を、ニップ部に挿通し、加熱加圧することにより定着が行われる。
図3は、このような熱ロール型定着装置の一例を示す概略模式図であり、図2に示される画像形成装置において採用されているものである。
図3に示す定着装置は、主として、ロール形状を有する熱ロール1と、これに対向配置された圧着ロール2とからなる。熱ロール1は、その内部(コア8内部)にこれを加熱するための加熱源3が配され、コア8の外周に、弾性層5が形成され、さらにその外周に熱ロール1の表面を成す定着部材表面層4が形成されてなる。圧着ロール2の構成についてはロール状であれば特に限定されないが、内部に加熱源3'を備えていたり、外周面を形成する弾性層5'を備えていてもよい。
<Fixing device I>
First, an example of a heat roll type fixing device (fixing device I) will be described in detail. This fixing device includes a pair of rolls whose outer peripheral surfaces are in contact with each other to form a nip portion. In this fixing device, an object to be transferred on which an unfixed toner image is formed is transferred to the nip portion. Fixing is carried out by inserting the film into a sheet and applying heat and pressure.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of such a heat roll type fixing device, which is employed in the image forming apparatus shown in FIG.
The fixing device shown in FIG. 3 mainly includes a
未定着トナー像6が表面に形成された被転写体7が、矢印B方向への進行により、圧着ロール2と熱ロール1との間のニップ部に挿通されると、その通過の際に、加熱および加圧されて未定着トナー像の定着が行われる。
図3に示す定着装置には、必要に応じてさらに、熱ロール1の表面に付着したトナーを除去するためのクリーニング部材(不図示)、被転写体7を熱ロール1から剥離させる爪(フィンガー、不図示)などを有していてもよい。なお、図3に示される定着装置における加熱源3は、温度制御装置(不図示)により、熱ロール1表面温度が一定となるように制御されている。
When the
The fixing device shown in FIG. 3 further includes a cleaning member (not shown) for removing toner adhering to the surface of the
熱ロール1および/または圧着ロール2には、単層または積層構造の弾性層5,5'を備えていることが好ましい。弾性層5,5'には、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性ゴムが用いられ、そのゴム硬度(JIS−A)は、60以下であることが好ましい。定着部材が弾性層5,5'を有すると、被転写体7上の未定着トナー像6の凹凸に追従して定着部材が変形し、定着後における画像表面の平滑性を向上させることができる点で有利である。
The
当該弾性層5,5'の厚みとしては、0.1〜3mmの範囲内であることが好ましく、0.5〜2mmの範囲内であることがより好ましい。弾性層5,5'の厚みが3mmを超えて厚すぎると、定着部材の熱容量が大きくなり、定着部材を所望の温度まで加熱するのに長い時間を要する上、消費エネルギーも増大してしまう点で好ましくない。また、その厚みが0.1mm未満で薄すぎると、定着部材表面における変形が未定着トナー像の凹凸に追従できなくなり、溶融ムラが発生する場合があり、また、剥離に有効な弾性層の歪みが得られ難い点で好ましくない。
The thickness of the
<定着装置II>
次に、ベルト−ロールニップ型の定着装置の例(定着装置II)について詳記する。この定着装置は、互いの外周面同士が対向接触しニップ部を形成するエンドレスベルトおよび弾性層を有する加熱ロールと、該加熱ロール外周面を押圧するように前記エンドレスベルトの内周面に当接して配置された圧力付与部材とを含むものであり、この定着装置では、未定着トナー像が表面に形成された被転写体を、ニップ部に挿通し、加熱加圧することにより定着が行われる。
<Fixing device II>
Next, an example of the belt-roll nip type fixing device (fixing device II) will be described in detail. This fixing device is in contact with the inner peripheral surface of the endless belt so as to press the outer peripheral surface of the endless belt and the elastic layer, and the endless belt forming an nip portion with the outer peripheral surfaces facing each other. In this fixing device, fixing is performed by inserting a transfer body having an unfixed toner image formed on the surface thereof through a nip portion and applying heat and pressure.
図4は、このようなベルト−ロールニップ型定着装置の一例を示す概略模式図である。
図4に示す定着装置は、加熱源を内蔵した加熱定着ロール21と、3つの支持ロール22,23,24に張架され加熱定着ロール21に圧接されるエンドレスベルト25と、このエンドレスベルト25の内周面側に当接され、加熱定着ロール21の表面に沿ってエンドレスベルト25を押圧する圧力付与部材31と、で主要部が構成されている。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of such a belt-roll nip type fixing device.
The fixing device shown in FIG. 4 includes a
以下に図4に示す定着装置の構成を具体的な部材や寸法を示しつつ説明するが、勿論、図4に示す定着装置の具体的構成は、以下の説明のみに限定されるものではない。
加熱定着ロール21は、内部に円筒状のコア32を有しており、モータ38によって矢印C方向に回転駆動されるものである。まず、コア32は、外径47mm、内径42mm、長さ350mmのアルミニウムで形成されている。コア32の表面には、下地層27aとして硬度45°(JIS−A)のHTVシリコーンゴムが厚さ2mmで直接被覆され、さらにその外周面にトップコート層27bとしてRTVシリコーンゴムが厚さ50μmでディップコートされている。これら2つの層により被覆層27が形成されており、被覆層27の外周面は鏡面に近い表面状態に仕上げられている。
The configuration of the fixing device shown in FIG. 4 will be described below with specific members and dimensions. Of course, the specific configuration of the fixing device shown in FIG. 4 is not limited to the following description.
The
下地層27aのゴムの硬度は、Teclock社製のスプリングタイプのA型硬度計により、JIS−K6301に準拠して、荷重9.8N(1,000gf)を付加して計測した結果である。なお、コア32としてはアルミニウムでなくても熱伝導率の高い金属製のものを使用することができ、被覆層27としては耐熱性の高い弾性体であれば他の材料を使用することができる。
The hardness of the rubber of the underlayer 27a is a result of measurement by adding a load of 9.8 N (1,000 gf) according to JIS-K6301 using a spring type A type hardness tester manufactured by Teclock. The core 32 can be made of a metal having a high thermal conductivity even if it is not aluminum, and the
コア32の内部には、加熱源として出力850Wのハロゲンランプ35が配置されている。また、加熱定着ロール21の表面には、温度センサ30が配置され、加熱定着ロール21表面の温度を計測する。そして、温度センサ30の計測信号により、図示しない温度コントローラによってハロゲンランプ35がフィードバック制御されて、加熱定着ロール21の表面が150℃に調節されるようになっている。
Inside the
圧力付与部材31は、ベースプレート31aの表面に弾性層31bと低摩擦層31cとを積層して形成したものであり、ベースプレート31a側に配置された圧縮コイルスプリング26によって加熱定着ロール21に向けて押圧されている。ベースプレート31aは、幅(エンドレスベルト25の走行方向)20mm、長さ(エンドレスベルト25の走行方向に対して垂直方向)320mm、厚さ5mmのステンレス鋼製のものである。また、弾性層31bは、ゴム硬度23°のシリコーンスポンジ(シリコーンゴムの発泡体)からなる厚さ5mmのものである。
The
なお、ここでゴム硬度は、高分子科学社製のアスカーCタイプのスポンジ用ゴム硬度計により、荷重2.94N(300gf)を付加して計測した結果である。さらに、低摩擦層31cとしては、ポリテトラフルオロエチレンを含浸させたガラス繊維シートである中興化成製の「FGF−400−4」(商品名)を用いている。
Here, the rubber hardness is a result obtained by adding a load of 2.94 N (300 gf) using an Asker C type sponge rubber hardness meter manufactured by Kobunshi Kagaku. Further, as the
ここで弾性層31bが設けられていることにより、エンドレスベルト25と接触する低摩擦層31cの接触面は、加熱定着ロール21の外周面と整合可能になっている。すなわち、一定以上の荷重によって圧力付与部材31を加熱定着ロール21に向けて押圧すれば、弾性層31bが変形し、低摩擦層31cの接触面が加熱定着ロール21の外周面に沿って圧接されるように変形するようになっている。したがって、圧力付与部材31が圧縮コイルスプリング26によって加熱定着ロール21に押圧されると、エンドレスベルト25は加熱定着ロール21に隙間なく圧接され、ニップ部が形成される。
Since the
また、低摩擦層31cの表面には、粘度1000mm2/s(1000cSt)のジメチルシリコーンオイル(商品名「KF−96」:信越化学株式会社製)が塗布されており、これによってエンドレスベルト25と圧力付与部材31との間の摩擦係数が小さくなるようになされている。そして、ジメチルシリコーンオイルを塗布した状態では、エンドレスベルト25と加熱定着ロール21との間の摩擦係数μ1よりも、圧力付与部材31とエンドレスベルト25との間の摩擦係数μ2は小さくなっている(μ1>μ2)。このように、エンドレスベルト25の両面における摩擦係数を設定することによって、エンドレスベルト25は、加熱定着ロール21の回転に伴って従動し、圧力付与部材31上を滑りながら走行するようになる。
The surface of the
エンドレスベルト25は、ポリイミドフィルムにより厚さ75μm、幅300mm、周長188mmに形成されている。このエンドレスベルト25は、加熱定着ロール21と離れた位置に配置された支持ロール22,23,24の周囲に約78.4N(8kgf)の張力で巻回されている。支持ロール22,23,24はステンレスによって形成されており、その直径は、それぞれ18mm,18mm,23mmである。
The
このエンドレスベルト25は、圧力付与部材31が加熱定着ロール21に向けて押圧されていることにより、加熱定着ロール21に隙間なく圧接される。このとき、圧力付与部材31の接触圧力は、約5.5×104Pa(0.56kgf/cm2)に設定されている。また、加熱定着ロール21は、モータ38により周速度V=220mm/secで矢印C方向に回転しており、この回転によりエンドレスベルト25も速度220mm/secで従動回転するようになっている。
The
次に、図4に示す定着装置の動作について説明する。この定着装置では、定着に際して、未定着トナー像36が形成された被転写体37が、不図示の搬送手段により図4中の右側(圧力付与部材31の支持ロール24が設けられた側)から、エンドレスベルト25と加熱定着ロール21との間に形成されるニップ部を挿通し、図4中の左側(圧力付与部材31の支持ロール22が設けられた側)へと搬送される。
ここで、未定着トナー像36の被転写体37表面への定着は、被転写体37がニップ部を挿通する際に、ニップ部に加わる加圧とハロゲンランプ35によって加熱された加熱定着ロール21による加熱とによって行われる。
Next, the operation of the fixing device shown in FIG. 4 will be described. In this fixing device, at the time of fixing, the
Here, the fixing of the
<定着装置III>
次に、ベルト−ロールニップ型の定着装置の他の例(定着装置III)について詳記する。この定着装置は、互いの外周面同士が回転方向に沿って対向接触する対向接触領域を形成する一対のエンドレスベルトと、前記対向接触領域の回転方向上流側に位置する前記一対のエンドレスベルトの内周面を押圧しニップ部を形成する一対のロールとを含む構成を有するものである。
この定着装置では、未定着トナー像が表面に形成された被転写体を、ニップ部に挿通し加熱加圧した後、一対のエンドレスベルトにより挟持したまま対向接触領域の回転方向最下流側まで搬送しながら強制冷却し、対向接触領域を抜けると共に一対のエンドレスベルトから剥離することにより定着が行われる。
<Fixing device III>
Next, another example of the belt-roll nip type fixing device (fixing device III) will be described in detail. The fixing device includes a pair of endless belts that form opposing contact regions in which the outer peripheral surfaces of each other are opposed to each other along the rotational direction, and the pair of endless belts that are located upstream of the opposing contact region in the rotational direction. It has a configuration including a pair of rolls that press the peripheral surface to form a nip portion.
In this fixing device, a transfer material having an unfixed toner image formed on the surface is inserted into the nip portion, heated and pressurized, and then conveyed to the most downstream side in the rotation direction of the opposing contact region while being sandwiched between a pair of endless belts. Fixing is performed by forcibly cooling while passing through the opposed contact area and peeling from the pair of endless belts.
図5は、このようなベルト−ロールニップ型定着装置の一例を示す概略模式図である。
図5に示す定着装置においては、複数の支持ロールによって張架された一対のエンドレスベルト43,45(定着ベルト43、加圧ベルト45)が、回転方向に沿って対向接触する対向接触領域を形成しており、この対向接触領域の回転方向上流側に位置する一対のエンドレスベルト43,45の内周面を押圧する一対の加圧ロール41,42によりニップ部が形成されている。なお、当該ニップ部とは、対向接触領域のうち、定着に適した加熱加圧条件が実現できる当接部を意味する。また、対向接触領域のニップ部以外の領域は、定着ベルト43の内周面を押圧するように配置された冷却板52によって、定着ベルト43と加圧ベルト45とが当接する状態が維持されている。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of such a belt-roll nip type fixing device.
In the fixing device shown in FIG. 5, a pair of
定着ベルト43のニップ部よりも、図中矢印Eで示される回転方向上流側には、定着ベルト43を加熱する第1〜第3加熱部が、定着ベルト43に沿ってニップ部から回転方向上流側へとこの順に配置されており、これら3つの加熱部によって、ニップ部では、定着に必要な加熱を得ることができる。
On the upstream side of the nip portion of the fixing
第1加熱部は、定着ベルト43の内周面に当接するように配置されたアルミニウム製の加熱板51から構成される。この加熱板51は、ヒートパイプ53を介して接続された冷却板52を加熱源としている。すなわち、ニップ部を通過し終えた定着ベルト43等の余熱を、冷却板52により吸熱し、ヒートパイプ53を介して加熱板51へと熱伝達することによって、加熱板51により定着ベルト43が加熱される。
The first heating unit includes an
第2加熱部は、定着ベルト43の内周面に当接するアルミニウム製の加熱ロール48により構成されている。加熱ロール48の内部にはヒータ55aが配されており、加熱ロール48の表面温度を感知すべく配された温度センサ44aの検知データをもとに、不図示の温調手段により温度制御されている。
第3加熱部は、定着ベルト43の外周面に当接するアルミニウム製の加熱ロール49により構成されている。加熱ロール49の内部にはヒータ55bが配されており、加熱ロール49の表面温度を感知すべく配された温度センサ44bの検知データをもとに、不図示の温調手段により温度制御されている。
The second heating unit is composed of an
The third heating unit is configured by an
定着ベルト43は、図中矢印E方向への周回により順次、第1加熱部で予熱され、第2加熱部で内周面側から、第3加熱部で外周面側から、それぞれ加熱され、定着に必要な温度に加熱された状態でニップ部に達する。このニップ部の直前には、定着ベルト43の表
面温度を感知する温度センサ44cが配されており、その検知データをもとに、不図示の制御手段により、第2加熱部および/または第3加熱部の加熱条件をフィードバック制御している。
The fixing
定着に際しては、不図示の搬送手段により未定着トナー像が表面に形成された被転写体47が、対向接触領域の回転方向上流側へと搬送され、対向接触領域を一対のエンドレスベルトにより挟持されたまま挿通し、対向接触領域の回転方向下流側を抜けて定着装置外へと図中矢印D方向に搬送される。
ここで、被転写体47が対向接触領域の上流側の領域、すなわち、一対の加圧ロール41,42により形成されたニップ部に挿通されると、そこで熱および圧力が加えられ、未定着トナー像を構成するトナーが溶融する。このトナーが溶融した状態では、それが粘着剤の働きをして、定着ベルト43と被転写体47とが粘着状態になるが、ニップ部の下流側の対向接触領域(冷却部)で、冷却板52により定着ベルト43から熱が奪われ強制冷却される。
At the time of fixing, the
Here, when the
この奪われた熱は、既述のように第1加熱部で利用される。そして、定着ベルト43と加圧ベルト45とが当接している区間(対向接触領域)の出口に相当する剥離部における定着ベルト43の温度が、トナーがある程度固化して定着ベルト43から離れやすい粘度となる温度以下となるように、冷却部において強制冷却される。そして剥離部において、被転写体47が定着ベルト43から剥離され矢印D方向にそのまま進行し、機外に排出される。
This deprived heat is used in the first heating section as described above. The temperature of the fixing
図5に示す定着装置においては、例えば、冷却部で、定着ベルト43表面の温度が100℃以下となるように強制冷却することができる。なお当該温度としては、90℃以下となるように調整することがより望ましい。
また、ニップ部の入口での定着ベルト43の表面は、トナーの溶融温度以上の温度となるように上記3つの加熱部において加熱される。図5に示す定着装置においては、例えば、定着ベルト43表面を175℃となるように加熱することができる。この場合、第1加熱部でおよそ115〜120℃まで、第2加熱部でおよそ160〜170℃まで加熱し、第3加熱部で175℃まで加熱調整することができる。
In the fixing device shown in FIG. 5, for example, the cooling unit can perform forced cooling so that the surface temperature of the fixing
Further, the surface of the fixing
図5に示す定着装置では、このように3つの加熱部で強力に定着ベルト43を加熱しており、加熱効率が高いため、高速定着が実現できる。また、定着後に余熱を持っている被転写体47および定着ベルト43を、冷却板52を利用して強制冷却すると共に、余熱を回収し第1加熱部で再利用しているので、被転写体の剥離性が良好であることは勿論のこと、熱効率も良好である。このような図5に示す定着装置では、以上の構成により、毎分60枚(A4横送り)の連続高速定着を実現している。
In the fixing device shown in FIG. 5, the fixing
以上、図2に示す画像形成装置および図3〜5に示す3つの定着装置を具体例として挙げて、本発明の画像形成方法に適用可能な画像形成装置や定着装置を説明したが、本発明においては、これら各実施例の装置に限定されず、従来公知の各種画像形成装置ないし定着装置を適用することができる。これら各例において説明した個々の要素を、他の例において適用することもできる。 The image forming apparatus and the fixing apparatus applicable to the image forming method of the present invention have been described above by taking the image forming apparatus shown in FIG. 2 and the three fixing apparatuses shown in FIGS. 3 to 5 as specific examples. However, the present invention is not limited to the apparatuses of these embodiments, and various conventionally known image forming apparatuses or fixing apparatuses can be applied. The individual elements described in each of these examples can also be applied in other examples.
本発明の画像形成方法においては、未定着トナー像を形成した被転写体を、定着装置に導入するに先立ち、当該被転写体を、その未定着トナー像が形成された側の表面温度が50℃以上となるように予め加熱(以下、「予熱」という場合がある。)することができる。予熱により被転写体の表面温度を50℃以上にすることで、被転写体内に取り込まれていた水分が水蒸気となり、分子運動しやすい状態となる。その結果として、水分率が減少したり、定着工程ですばやく水蒸気が被転写体から抜けやすくなったりして、ブリスターの発生を防止することができるとともに、トナー中の離型剤が溶融しやすい状態になり、定着装置からの被転写体の離型性向上に有利に働く。 In the image forming method of the present invention, prior to introducing the transferred body on which the unfixed toner image is formed into the fixing device, the surface temperature of the transferred body on the side on which the unfixed toner image is formed is 50. It can be preheated (hereinafter sometimes referred to as “preheating”) so as to be at or above the temperature. By setting the surface temperature of the transferred body to 50 ° C. or higher by preheating, the moisture taken into the transferred body becomes water vapor, which makes it easy for molecular motion. As a result, the moisture content is reduced, and water vapor can easily escape from the transfer target in the fixing process, preventing blistering and the release agent in the toner easily melting. Therefore, it is advantageous for improving the releasability of the transfer object from the fixing device.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。勿論、本発明は、以下に説明する実施例により限定されるものでない。なお、実施例中の「部」および「%」は、特に断りのない限り、夫々「質量部」および「質量%」を示すものとする。
なお、用紙特性の評価方法については、後でまとめて説明することにする。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Of course, the present invention is not limited to the examples described below. In the examples, “parts” and “%” represent “parts by mass” and “mass%”, respectively, unless otherwise specified.
Note that the method for evaluating the sheet characteristics will be described later.
[塗工紙]
(塗工紙I)
LBKP(広葉樹晒クラフトパルプ)80質量部とNBKP(針葉樹晒クラフトパルプ)20質量部とを混合したパルプスラリーをナイヤガラビータ(熊谷理機工業社製)で叩解して得られた、ろ水度500mlのパルプスラリーに、このパルプスラリーのパルプ固形分100質量部に対し、軽質炭酸カルシウム(タマパールTP−121、奥多摩工業(株)製)5質量部、カチオン化デンプン(商品名:MS4600、日本食品化学工業(株)製)0.15質量部、およびアルケニル無水コハク酸(ファイブラン81、王子ナショナル(株)製)0.05質量部を添加した。これらの混合物を白水で希釈し、固形分濃度0.3%の紙料スラリーを調製した。
[Coated paper]
(Coated paper I)
Filtration degree of 500 ml obtained by beating a pulp slurry obtained by mixing 80 parts by mass of LBKP (hardwood bleached kraft pulp) and 20 parts by mass of NBKP (softwood bleached kraft pulp) with Niagara Beata (manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.) In addition to 100 mass parts of the pulp solid content of this pulp slurry, 5 mass parts of light calcium carbonate (Tama Pearl TP-121, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.), cationized starch (trade name: MS4600, Nippon Food Chemical Co., Ltd.) 0.15 parts by mass of Kogyo Co., Ltd.) and 0.05 parts by mass of alkenyl succinic anhydride (Fibran 81, Oji National Co., Ltd.) were added. These mixtures were diluted with white water to prepare a paper slurry having a solid content concentration of 0.3%.
得られた紙料スラリーを2時間攪拌した後、オリエンテッドシートフォーマー(熊谷理機工業社製)を用いて超音波伝播速度法(SST210、野村商事株式会社製)による繊維配向比が1.20となるように抄紙し、次いで、得られた湿紙に、酸化澱粉(エースA、王子コーンスターチ(株)製)1g/m2をサイズプレス装置で塗布し、乾燥後、マシンカレンダーにより王研式平滑度が40秒になるように平滑化処理を施し、坪量71g/m2の基材を得た。 After stirring the obtained stock slurry for 2 hours, the fiber orientation ratio by the ultrasonic propagation velocity method (SST210, manufactured by Nomura Corp.) is 1.20 using an oriented sheet former (manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.). Then, 1 g / m 2 of oxidized starch (Ace A, manufactured by Oji Cornstarch Co., Ltd.) was applied to the obtained wet paper with a size press machine, dried, and then machine-calendar using a machine calendar. Smoothing treatment was performed so that the smoothness was 40 seconds, and a base material having a basis weight of 71 g / m 2 was obtained.
一方、顔料成分100質量%[軽質炭酸カルシウム(商品名:タマパールT−123、奥多摩工業(株)製)を30質量%、カオリン(ウルトラホワイト90、エンゲルハード(株)製)を70質量%]に対し、接着剤として酸化デンプン(エースA、王子コーンスターチ(株)製)3質量%(顔料に対する固形比;以下本例において同様)と、合成接着剤(LX430および2507H、配合比20:80、日本ゼオン(株)製)15質量%、および分散剤(アロンT−40、東亜合成(株)製)0.3質量%を配合して、基材に塗工する塗工組成物を調製した。 On the other hand, 100% by mass of pigment component [30% by mass of light calcium carbonate (trade name: Tama Pearl T-123, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) and 70% by mass of kaolin (Ultra White 90, manufactured by Engelhard Co., Ltd.)] On the other hand, as an adhesive, oxidized starch (Ace A, manufactured by Oji Cornstarch Co., Ltd.) 3% by mass (solid ratio to pigment; hereinafter the same in this example) and a synthetic adhesive (LX430 and 2507H, blending ratio 20:80, 15% by mass of Nippon Zeon Co., Ltd.) and 0.3% by mass of a dispersant (Aron T-40, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) were blended to prepare a coating composition to be applied to the substrate. .
得られた塗工組成物を、乾燥重量が片面あたり7g/m2となるように、ブレードコータにより前記得られた基材に両面塗工し、乾燥後、ロール温度50℃のスーパーカレンダーで王研式平滑度が500秒になるように平滑化処理を行い、坪量85g/m2の塗工紙を得た。得られた塗工紙のJIS−P8113に規定されるCD方向の引張弾性率は3000MPaであった。 The obtained coating composition was coated on both sides of the obtained substrate with a blade coater so that the dry weight was 7 g / m 2 per side, dried, and then dried on a super calender with a roll temperature of 50 ° C. Smoothing treatment was performed so that the polishing smoothness was 500 seconds to obtain a coated paper having a basis weight of 85 g / m 2 . The tensile modulus of elasticity of the CD direction prescribed | regulated to JIS-P8113 of the obtained coated paper was 3000 MPa.
(塗工紙II)
上記塗工紙Iに記載の方法と同様にして、固形分濃度0.3%の紙料スラリーを調製した。得られた紙料スラリーを2時間攪拌した後、オリエンテッドシートフォーマー(熊谷理機工業社製)を用いて超音波伝播速度法(SST210、野村商事株式会社製)による繊維配向比が1.20となるように抄紙し、次いで、得られた湿紙に酸化澱粉(エースA、王子コーンスターチ(株)製)1g/m2をサイズプレス装置で塗布し、乾燥後、マシンカレンダーにより王研式平滑度が40秒になるように平滑化処理を施し、坪量71g/m2の基材を得た。
(Coated paper II)
In the same manner as described for the coated paper I, a paper slurry having a solid content concentration of 0.3% was prepared. After stirring the obtained stock slurry for 2 hours, the fiber orientation ratio by the ultrasonic propagation velocity method (SST210, manufactured by Nomura Corp.) is 1.20 using an oriented sheet former (manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.). Then, 1 g / m 2 of oxidized starch (Ace A, manufactured by Oji Cornstarch Co., Ltd.) was applied to the obtained wet paper with a size press machine, dried, and then dried with a machine calender. Smoothing treatment was performed so that the degree was 40 seconds to obtain a base material having a basis weight of 71 g / m 2 .
一方、顔料成分100質量%[軽質炭酸カルシウム(商品名:タマパールT−123、奥多摩工業(株)製)を15質量%、カオリン(ウルトラホワイト90、エンゲルハード(株)製)を80質量%、有機顔料(NIpolMH5055、日本ゼオン(株)製)を5質量%]に対し、接着剤として酸化デンプン(エースA、王子コーンスターチ(株)製)3質量%(顔料に対する固形比;以下本例において同様)と、合成接着剤(0623Aおよび0640、配合比15:85、JSR(株)製)15質量%、および分散剤(アロンT−40、東亜合成(株)製)0.3質量%を配合して、基材に塗工する塗工組成物を調製した。 On the other hand, 100% by mass of pigment component [light calcium carbonate (trade name: Tama Pearl T-123, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) 15% by mass, kaolin (Ultra White 90, manufactured by Engelhard Co., Ltd.) 80% by mass, Organic pigment (NIpol MH5055, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) 5% by mass], as an adhesive, oxidized starch (Ace A, manufactured by Oji Cornstarch Co., Ltd.) 3% by mass (solid ratio to pigment; hereinafter the same in this example) ), 15% by mass of a synthetic adhesive (0623A and 0640, blending ratio 15:85, manufactured by JSR Corporation), and 0.3% by mass of a dispersant (Aron T-40, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) Thus, a coating composition to be applied to the substrate was prepared.
得られた塗工組成物を、乾燥重量が片面7g/m2となるように、ブレードコータにより基材に両面塗工し、乾燥後、ロール温度60℃のスーパーカレンダーで王研式平滑度が1000秒になるように平滑化処理を行い、坪量85g/m2の塗工紙を得た。得られた塗工紙のCD方向の引張弾性率は3000MPaであった。 The obtained coating composition was coated on both sides with a blade coater so that the dry weight would be 7 g / m 2 on one side. After drying, the Oken type smoothness was measured with a super calendar at a roll temperature of 60 ° C. A smoothing process was performed so as to be 1000 seconds to obtain a coated paper having a basis weight of 85 g / m 2 . The tensile modulus of elasticity of the obtained coated paper in the CD direction was 3000 MPa.
(塗工紙III)
上記塗工紙Iに記載の方法に対して、基材のサイズプレス処理材料を酸化澱粉からポリビニルアルコール(PVA117、クラレ製)に変更し2g/m2処理した以外は同様の方法により坪量85g/m2の塗工紙を得た。得られた塗工紙のCD方向の引張弾性率は5000MPaであった。
(Coated paper III)
The basis weight of 85 g is the same as the method described in the above coated paper I except that the size press-treated material of the base material is changed from oxidized starch to polyvinyl alcohol (PVA117, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and treated at 2 g / m 2. A coated paper of / m 2 was obtained. The tensile modulus of elasticity of the obtained coated paper in the CD direction was 5000 MPa.
(塗工紙IV)
上記塗工紙IIIにおいて、基材の製造に際し、基材坪量を50g/m2とし、塗工紙IIIと同様の塗工組成物を乾燥重量が片面5g/m2となるように、ブレードコータにより坪量を50g/m2とした基材に両面塗工した以外は上記塗工紙IIIと同様の方法で各操作を行い、坪量60g/m2の塗工紙を得た。得られた塗工紙のCD方向の引張弾性率は5000MPaであった。
(Coated paper IV)
In the coated paper III, when producing the base material, the base weight of the base material is 50 g / m 2, and the coating composition similar to that of the coated paper III is bladed so that the dry weight is 5 g / m 2 on one side. Each operation was performed in the same manner as in the above coated paper III except that the base material having a basis weight of 50 g / m 2 was coated by a coater to obtain a coated paper having a basis weight of 60 g / m 2 . The tensile modulus of elasticity of the obtained coated paper in the CD direction was 5000 MPa.
(塗工紙V)
上記塗工紙Iにおいて、基材の製造に際し、基材坪量を105g/m2とし、塗工紙I
と同様の塗工組成物を乾燥重量が片面11g/m2となるように、ブレードコータにより前記得られた基材に両面塗工した以外は上記塗工紙IIIと同様の方法で各操作を行い、坪量127g/m2の塗工紙を得た。得られた塗工紙のCD方向の引張弾性率は3000MPaであった。
(Coated paper V)
In the coated paper I, when the base material is manufactured, the base weight of the base material is 105 g / m 2 , and the coated paper I
Each operation was carried out in the same manner as in the above coated paper III, except that the coating composition similar to the above was coated on both sides with a blade coater so that the dry weight was 11 g / m 2 on one side. The coated paper having a basis weight of 127 g / m 2 was obtained. The tensile modulus of elasticity of the obtained coated paper in the CD direction was 3000 MPa.
(塗工紙VI)
上記塗工紙Iにおいて、基材の製造に際し、超音波伝播式の繊維配向比が1.60とな
るように抄紙した以外は、同様の方法により坪量85g/m2の塗工紙を得た。得られた塗工紙のCD方向の引張弾性率は2500MPaであった。
(Coated paper VI)
In the coated paper I, a coated paper having a basis weight of 85 g / m 2 was obtained by the same method except that the base material was produced so that the ultrasonic wave propagation fiber orientation ratio was 1.60. It was. The tensile modulus of elasticity of the obtained coated paper in the CD direction was 2500 MPa.
(塗工紙VII)
上記塗工紙Iにおいて、顔料成分の内訳を[軽質炭酸カルシウム(商品名:タマパール
T−123、奥多摩工業(株)製)を50質量%、カオリン(ウルトラホワイト90、エンゲルハード(株)製)を50質量%]とし、スーパーカレンダーで王研式平滑度が300秒になるように平滑化処理を行った以外は、同様の方法により坪量85g/m2の塗工紙を得た。得られた塗工紙のCD方向の引張弾性率は3000MPaであった。
(Coated paper VII)
In the coated paper I, the breakdown of the pigment component is [light calcium carbonate (trade name: Tama Pearl T-123, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) 50 mass%, kaolin (Ultra White 90, manufactured by Engelhard Co., Ltd.) The coated paper having a basis weight of 85 g / m 2 was obtained in the same manner except that the smoothing treatment was performed using a super calender so that the Oken smoothness was 300 seconds. The tensile modulus of elasticity of the obtained coated paper in the CD direction was 3000 MPa.
<用紙特性の評価>
以上のようにして製造された各例の塗工紙について、用紙特性についてそれぞれ評価した。既述のものを含み、下記表1にまとめる。なお、用紙特性の評価方法は、後述の通りである。
<Evaluation of paper characteristics>
The paper characteristics of the coated paper of each example produced as described above were evaluated. Including those already described, they are summarized in Table 1 below. The method for evaluating the paper characteristics is as described later.
<用紙特性の評価方法>
(1)坪量
JISP−8124に規定される方法により測定した。
(2)平滑度
JTappINo.5に規定される方法(王研式平滑度)により測定した。
(3)CD方向の引張弾性率
JIS−P8113に規定される条件に準じて、(株)オリエンテック製テンシロン万能試験機RTM−250を用いて測定した。
<Evaluation method of paper characteristics>
(1) Basis weight It measured by the method prescribed | regulated to JISP-8124.
(2) Smoothness JTappINo. Measured by the method specified in 5 (Oken smoothness).
(3) Tensile modulus in CD direction It was measured using a Tensilon universal testing machine RTM-250 manufactured by Orientec Co., Ltd. according to the conditions defined in JIS-P8113.
[トナーおよび現像剤]
−樹脂微粒子分散液(1)の調製−
・スチレン:480質量部
・nブチルアクリレート:120質量部
・アクリル酸:12質量部
・ドデカンチオール:12質量部
上記成分を混合溶解して溶液を調製した。
他方、アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)12質量部をイオン交換水250質量部に溶解した後、これに上記溶液を加えてフラスコ中で分散し乳化した溶液(単量体乳化液A)を準備した。
[Toner and developer]
-Preparation of resin fine particle dispersion (1)-
-Styrene: 480 parts by mass-n-butyl acrylate: 120 parts by mass-Acrylic acid: 12 parts by mass-Dodecanethiol: 12 parts by mass The above components were mixed and dissolved to prepare a solution.
On the other hand, 12 parts by weight of an anionic surfactant (Dowfax, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 250 parts by weight of ion-exchanged water, and then the above solution was added thereto and dispersed and emulsified in a flask (monomer). Emulsion A) was prepared.
さらに、同じくアニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)1質量部を555質量部のイオン交換水に溶解し、重合用フラスコに仕込んだ。続いて重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、窒素を注入しながら、ゆっくりと攪拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウオーターバスで加熱し、保持する。
その後、過硫酸アンモニウム9質量部をイオン交換水43質量部に溶解したものを、重合用フラスコ中に定量ポンプを介して、20分かけて滴下した後、単量体乳化液Aをやはり定量ポンプを介して200分かけて滴下する。
その後、ゆっくりと攪拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して重合を終了した。
これにより微粒子の中心径が240nm、ガラス転移温度が54℃、重量平均分子量が25000、固形分量が42%のアニオン性樹脂微粒子分散液(1)を得た。
Furthermore, 1 part by mass of an anionic surfactant (Dowfax, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 555 parts by mass of ion-exchanged water and charged into a polymerization flask. Subsequently, the polymerization flask is sealed, a reflux tube is installed, and the polymerization flask is heated to 75 ° C. in a water bath while being slowly stirred while injecting nitrogen.
Thereafter, a solution obtained by dissolving 9 parts by mass of ammonium persulfate in 43 parts by mass of ion-exchanged water was dropped into the polymerization flask through a metering pump over 20 minutes. Over 200 minutes.
Thereafter, the polymerization flask was kept at 75 ° C. for 3 hours while stirring slowly, to complete the polymerization.
As a result, an anionic resin fine particle dispersion (1) having a center diameter of 240 nm, a glass transition temperature of 54 ° C., a weight average molecular weight of 25000, and a solid content of 42% was obtained.
−樹脂微粒子分散液(2)の調製−
樹脂微粒子分散液(1)の調製において、アクリル酸量を8質量部、ドデカンチオール量を16質量部に変更した以外は、樹脂微粒子分散液(1)と同様に調製して、微粒子の中心径190nm、ガラス転移温度50℃、重量平均分子量19000、固形分量42%のアニオン性樹脂微粒子分散液(2)を得た。
-Preparation of resin fine particle dispersion (2)-
In the preparation of the resin fine particle dispersion (1), except that the amount of acrylic acid was changed to 8 parts by mass and the amount of dodecanethiol was changed to 16 parts by mass, it was prepared in the same manner as the resin fine particle dispersion (1). An anionic resin fine particle dispersion (2) having a wavelength of 190 nm, a glass transition temperature of 50 ° C., a weight average molecular weight of 19000 and a solid content of 42% was obtained.
−着色剤粒子分散液(1)の調製−
・黄色顔料(クラリアントジャパン社製、PY74):50質量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製、ネオゲンR):5質量部
・イオン交換水:200質量部
以上の成分を混合溶解し、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、中心径200nm、固形分量21.5%の着色剤粒子分散液(1)を得た。
-Preparation of colorant particle dispersion (1)-
-Yellow pigment (Clariant Japan, PY74): 50 parts by mass-Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku, Neogen R): 5 parts by mass-Ion-exchanged water: 200 parts by mass The above components are mixed and dissolved. Then, the mixture was dispersed for 10 minutes with a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Tarrax) to obtain a colorant particle dispersion (1) having a center diameter of 200 nm and a solid content of 21.5%.
−着色剤粒子分散液(2)の調製−
着色剤粒子分散液(1)の調製において、黄色顔料の代わりにシアン顔料(大日精化社製、銅フタロシアニンB15:3)を用いた以外は着色剤粒子分散液(1)と同様に調製して、中心径190nm、固形分量21.5%の着色剤粒子分散液(2)を得た。
-Preparation of Colorant Particle Dispersion (2)-
The colorant particle dispersion (1) was prepared in the same manner as the colorant particle dispersion (1) except that a cyan pigment (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd., copper phthalocyanine B15: 3) was used instead of the yellow pigment. Thus, a colorant particle dispersion (2) having a center diameter of 190 nm and a solid content of 21.5% was obtained.
−着色剤粒子分散液(3)の調製−
着色剤粒子分散液(1)の調製において、黄色顔料の代わりにマゼンタ顔料(大日インキ化学社製、PR122)を用いた以外は、着色剤粒子分散液(1)と同様に調製して、中心径160nm、固形分量21.5%の着色剤粒子分散液(3)を得た。
-Preparation of Colorant Particle Dispersion (3)-
In the preparation of the colorant particle dispersion (1), except that a magenta pigment (manufactured by Dainichi Ink Chemical Co., PR122) was used instead of the yellow pigment, it was prepared in the same manner as the colorant particle dispersion (1). A colorant particle dispersion (3) having a center diameter of 160 nm and a solid content of 21.5% was obtained.
−着色剤粒子分散液(4)の調製−
着色剤粒子分散液(1)の調製において、黄色顔料の代わりに黒顔料(キャボット製、カーボンブラック)を用いた以外は、着色剤粒子分散液(1)と同様に調製して、中心径170nm、固形分量21.5%の着色剤粒子分散液(3)を得た。
-Preparation of Colorant Particle Dispersion (4)-
The colorant particle dispersion (1) was prepared in the same manner as the colorant particle dispersion (1) except that a black pigment (Cabot, carbon black) was used instead of the yellow pigment, and the center diameter was 170 nm. A colorant particle dispersion (3) having a solid content of 21.5% was obtained.
−離型剤粒子分散液の調製−
・HNP09(日本精蝋製融点75℃):50質量部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル製ダウファクス):5質量部
・イオン交換水:200質量部
以上成分を110℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製)で分散処理し、中心径115nm、固形分量21.0%の離型剤粒子分散液を得た。
-Preparation of release agent particle dispersion-
HNP09 (Nippon Seiwa Wax Melting Point 75 ° C.): 50 parts by mass Anionic Surfactant (Dow Chemical Dow Fax): 5 parts by mass Ion-exchanged water: 200 parts by mass The above components are heated to 110 ° C. After sufficiently dispersing with a homogenizer (IKA, Ultra Tarrax T50), it is dispersed with a pressure discharge type homogenizer (Gorin homogenizer, Gorin), release agent particles having a center diameter of 115 nm and a solid content of 21.0%. A dispersion was obtained.
<現像剤I>
(トナー粒子の調製)
・樹脂微粒子分散液(2):126.05質量部(樹脂固形分:52.94質量部)
・着色剤粒子分散液(1):39.5質量部(顔料固形分:8.5質量部)
・離型剤粒子分散液:38.1質量部(離型剤固形分:10質量部)
・ポリ塩化アルミニウム:0.13質量部
以上の成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら43℃まで加熱し、48℃で50分間保持した後、樹脂微粒子分散液(2)と68質量部(樹脂28.56質量部)追加して緩やかに攪拌した。その後、フラスコ内の溶液を45℃に昇温し、そのままの温度で100分間維持、粒度分布がより狭くなっていくことをコールターカウンターで確認した。
<Developer I>
(Preparation of toner particles)
-Resin fine particle dispersion (2): 126.05 parts by mass (resin solid content: 52.94 parts by mass)
Colorant particle dispersion (1): 39.5 parts by mass (pigment solid content: 8.5 parts by mass)
-Release agent particle dispersion: 38.1 parts by mass (release agent solid content: 10 parts by mass)
-Polyaluminum chloride: 0.13 parts by mass The above components were thoroughly mixed and dispersed in a round stainless steel flask with a homogenizer (IKA, Ultra Turrax T50), and then the flask was stirred with a heating oil bath. While heating to 43 ° C. and holding at 48 ° C. for 50 minutes, 68 parts by mass of resin fine particle dispersion (2) (28.56 parts by mass of resin) was added and gently stirred. Thereafter, the temperature of the solution in the flask was raised to 45 ° C. and maintained at that temperature for 100 minutes, and it was confirmed with a Coulter counter that the particle size distribution became narrower.
その後、0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液でフラスコ内のpHを6.5に調整した後、攪拌を継続しながら95℃まで加熱した。95℃までの昇温の間、通常の場合、フラスコ内のpHは、5.3まで低下したがそのまま保持した。
反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、40℃のイオン交換水3リットル中に再分散し、15分、300rpmで攪拌、洗浄した。この洗浄操作を5回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、12時間真空乾燥し、トナー粒子を得た。
このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、体積平均粒子径D50vが3.5μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.20、表面性指標は、1.49であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めたトナー粒子の形状係数SF1は123の球形状であった。
Thereafter, the pH in the flask was adjusted to 6.5 with a 0.5 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution, and then heated to 95 ° C. while stirring was continued. During the temperature increase to 95 ° C., the pH in the flask was normally lowered to 5.3 but kept as it was.
After completion of the reaction, the mixture was cooled, filtered, sufficiently washed with ion exchange water, and then solid-liquid separated by Nutsche suction filtration. And it re-dispersed in 3 liters of ion exchange water at 40 ° C., and stirred and washed at 300 rpm for 15 minutes. This washing operation was repeated 5 times, followed by solid-liquid separation by Nutsche suction filtration, and then vacuum-dried for 12 hours to obtain toner particles.
When the particle size of the toner particles was measured with a Coulter counter, the volume average particle size D 50v was 3.5 μm, the volume average particle size distribution index GSDv was 1.20, and the surface property index was 1.49. Further, the shape factor SF1 of the toner particles obtained from the observation of the shape with Luzex was 123.
上記のトナー粒子50質量部に対し、疎水性シリカ(キャボット社製、TS720)1.6質量部を添加し、サンプルミルで混合して外添トナーを得た。
そして、ポリメチルメタアクリレート(綜研化学社製:重量平均分子量:60000)を1%被覆した平均粒径50μmのフェライトキャリアを用い、トナー濃度が5%になるように前記の外添トナーを秤量し、両者をボールミルで5分間攪拌・混合して離型剤配合量10質量%、トナーの体積平均粒子径D50vが3.5μmのイエロー現像剤を調製した。
To 50 parts by mass of the toner particles, 1.6 parts by mass of hydrophobic silica (manufactured by Cabot, TS720) was added and mixed with a sample mill to obtain an externally added toner.
Then, using a ferrite carrier having an average particle diameter of 50 μm coated with 1% of polymethyl methacrylate (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd .: weight average molecular weight: 60000), the above externally added toner is weighed so that the toner concentration becomes 5%. Both were stirred and mixed in a ball mill for 5 minutes to prepare a yellow developer having a release agent content of 10% by mass and a toner volume average particle diameter D 50v of 3.5 μm.
また、着色剤粒子分散液(1)の代わりに着色剤粒子分散液(2)に変更した以外は同様の方法でシアン現像剤を調製した。このトナーの離型剤配合量は10質量%、体積平均粒子径D50vが3.5μm、表面性指標は1.49、形状係数SF1は123であった。 A cyan developer was prepared in the same manner except that the colorant particle dispersion (2) was changed to the colorant particle dispersion (1). The toner had a release agent content of 10% by mass, a volume average particle diameter D 50v of 3.5 μm, a surface property index of 1.49, and a shape factor SF1 of 123.
また、着色剤粒子分散液(1)の代わりに着色剤粒子分散液(3)に変更した以外は同様の方法でマゼンタ現像剤を調製した。このトナーの離型剤配合量は10質量%、体積平均粒子径D50vが3.5μm、表面性指標は1.49、形状係数SF1は123であった。 A magenta developer was prepared in the same manner except that the colorant particle dispersion (1) was replaced with the colorant particle dispersion (3). The toner had a release agent content of 10% by mass, a volume average particle diameter D 50v of 3.5 μm, a surface property index of 1.49, and a shape factor SF1 of 123.
また、着色剤粒子分散液(1)の代わりに着色剤粒子分散液(4)に変更した以外は同様の方法でクロ現像剤を調製した。このトナーの離型剤配合量は10質量%、体積平均粒子径D50vが3.5μm、表面性指標は1.49、形状係数SF1は123であった。 A black developer was prepared in the same manner except that the colorant particle dispersion (4) was replaced with the colorant particle dispersion (4). The toner had a release agent content of 10% by mass, a volume average particle diameter D 50v of 3.5 μm, a surface property index of 1.49, and a shape factor SF1 of 123.
<現像剤II>
現像剤Iに対して、以下のように樹脂粒子分散液(2)と離型剤粒子分散液の配合
量を変えた以外は同様の方法で、離型剤量5質量%、体積平均粒子径D50vが3.5μmのトナーの各々イエロー、シアン、マゼンタ、クロ現像剤を得た。なお、各々のトナーの表面性指標、形状係数SF1は現像剤Iと同じになるように調整した。
・樹脂微粒子分散液(2):137.95質量部(樹脂固形分:57.94質量部)
・離型剤粒子分散液:23.81質量部(離型剤固形分:5質量部)
<Developer II>
With respect to Developer I, the same method was used except that the blending amount of the resin particle dispersion (2) and the release agent particle dispersion was changed as follows, and the release agent amount was 5 mass% and the volume average particle diameter. Yellow, cyan, magenta, and black developer of toners each having a D 50v of 3.5 μm were obtained. The surface property index and the shape factor SF1 of each toner were adjusted to be the same as those of the developer I.
-Resin fine particle dispersion (2): 137.95 parts by mass (resin solid content: 57.94 parts by mass)
-Release agent particle dispersion: 23.81 parts by mass (release agent solid content: 5 parts by mass)
<現像剤III>
現像剤Iに対して、以下のように樹脂粒子分散液(2)と離型剤粒子分散液の配合
量を変えた以外は同様の方法で、離型剤量15質量%、体積平均粒子径D50vが3.5μmのトナーの各々イエロー、シアン、マゼンタ、クロ現像剤を得た。なお、各々のトナーの表面性指標、形状係数SF1は現像剤Iと同じになるように調整した。
・樹脂微粒子分散液(2)114.14質量部(樹脂固形分:47.94質量部)
・離型剤粒子分散液71.42質量部(離型剤固形分:15質量部)
<Developer III>
With respect to Developer I, the same method was used except that the blending amounts of the resin particle dispersion (2) and the release agent particle dispersion were changed as follows, and the release agent amount was 15% by mass and the volume average particle diameter. Yellow, cyan, magenta, and black developer of toners each having a D 50v of 3.5 μm were obtained. The surface property index and the shape factor SF1 of each toner were adjusted to be the same as those of the developer I.
-Resin fine particle dispersion (2) 114.14 parts by mass (resin solid content: 47.94 parts by mass)
Release agent particle dispersion 71.42 parts by mass (release agent solid content: 15 parts by mass)
<現像剤IV>
・樹脂微粒子分散液(2):126.05質量部(樹脂固形分:52.94質量部)
・着色剤粒子分散液(1):39.5質量部(顔料固形分:8.5質量部)
・離型剤粒子分散液:38.1質量部(離型剤固形分:10質量部)
・ポリ塩化アルミニウム:0.13質量部
以上の成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら43℃まで加熱し、48℃で60分間保持した後、樹脂微粒子分散液(2)と68質量部(樹脂28.56質量部)追加して緩やかに攪拌した。その後、45℃に昇温し、そのままの温度で130分間維持、粒度分布がより狭くなっていくことをコールターカウンターで確認した以外は同様の方法で、離型剤量10質量%、体積平均粒子径D50vが4.5μmのトナーの各々イエロー、シアン、マゼンタ、クロ現像剤を得た。なお、各々のトナーの表面性指標は1.49、形状係数SF1は123で現像剤Iと同等であった。
<Developer IV>
-Resin fine particle dispersion (2): 126.05 parts by mass (resin solid content: 52.94 parts by mass)
Colorant particle dispersion (1): 39.5 parts by mass (pigment solid content: 8.5 parts by mass)
-Release agent particle dispersion: 38.1 parts by mass (release agent solid content: 10 parts by mass)
-Polyaluminum chloride: 0.13 parts by mass The above components were thoroughly mixed and dispersed in a round stainless steel flask with a homogenizer (IKA, Ultra Turrax T50), and then the flask was stirred with a heating oil bath. While heating to 43 ° C. and holding at 48 ° C. for 60 minutes, 68 parts by mass of resin fine particle dispersion (2) (28.56 parts by mass of resin) was added and gently stirred. Thereafter, the temperature was raised to 45 ° C., maintained at that temperature for 130 minutes, and the amount of release agent was 10% by mass, volume average particle size, except that the Coulter counter confirmed that the particle size distribution became narrower. Yellow, cyan, magenta, and black developer of toners having a diameter D 50v of 4.5 μm were obtained. Each toner had a surface property index of 1.49 and a shape factor SF1 of 123, which was equivalent to that of developer I.
<現像剤V>
現像剤Iに対して、樹脂粒子分散液(2)を樹脂分散液(1)に変更し、凝集時の
最高温度を50℃として、95℃保持時のpHを4.1にした以外は同様の方法で、離型剤量10質量%、体積平均粒子径D50vが6.0μmのトナーの各々イエロー、シアン、マゼンタ、クロ現像剤を得た。
<Developer V>
For developer I, except that the resin particle dispersion (2) is changed to the resin dispersion (1), the maximum temperature during aggregation is 50 ° C., and the pH when held at 95 ° C. is 4.1. In this way, yellow, cyan, magenta, and black developers of toner having a release agent amount of 10 mass% and a volume average particle diameter D 50v of 6.0 μm were obtained.
<トナー・現像剤特性の測定方法>
体積平均粒子径D50vや平均粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)測定器で測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小粒径側から累積分布を描いた。ここで、累積16%となる粒径を体積平均粒子径D16v、数平均粒子径D16P、累積50%となる粒径を体積平均粒子径D50v、数平均粒子径D50P、累積84%となる粒径を体積平均粒子径D84v、数平均粒子径D84Pとして求めた。これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16V)1/2、数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84P/D16P)1/2として算出される。
<Toner / developer characteristics measurement method>
The volume average particle diameter D 50v and the average particle size distribution index are the volume and number for the particle size range (channel) divided based on the particle size distribution measured with a Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman-Coulter). The cumulative distribution was drawn from the small particle size side. Here, the average particle diameter D 16v and the number average particle diameter D 16P are the average particle diameter of 16 %, and the average particle diameter D 50v and the average number of particle diameters D 50v and D 50P are 84%. Were determined as a volume average particle diameter D 84v and a number average particle diameter D 84P . Using these, the volume average particle size distribution index (GSDv) is calculated as (D 84v / D 16V ) 1/2 and the number average particle size distribution index (GSDp) is calculated as (D 84P / D 16P ) 1/2 .
実施例/比較例に用いたトナーの形状係数SF1は次のようにして求めた。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個以上のトナーについて周囲長(ML)と投影面積(A)を測定し、式(2)からトナーの形状係数SF1を求めた。 The shape factor SF1 of the toner used in the examples / comparative examples was determined as follows. First, an optical microscope image of the toner dispersed on the slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, and the peripheral length (ML) and projected area (A) of 50 or more toners are measured. The toner shape factor SF1 was determined.
<結着樹脂の分子量測定方法>
実施例/比較例に用いたトナーの結着樹脂成分の重量平均分子量は、以下の機器を用いて測定した。GPCは「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)社製)装置」を用い、カラムは「TSKgel、SuperHM−H(東ソー(株)社製6.0mmID×15cm)」を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。
ここで、測定条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6ml/min.、サンプル注入量10μl、測定温度40℃とし、IR検出器を用いて測定いた。また、検量線は東ソー社製「polystylene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製した。
<Method for measuring molecular weight of binder resin>
The weight average molecular weight of the binder resin component of the toner used in Examples / Comparative Examples was measured using the following equipment. GPC uses “HLC-8120GPC, SC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)”, and the column uses two “TSKgel, SuperHM-H (6.0 mm ID × 15 cm, manufactured by Tosoh Corporation)” THF (tetrahydrofuran) was used as an eluent.
Here, the measurement conditions include a sample concentration of 0.5% and a flow rate of 0.6 ml / min. The sample injection volume was 10 μl, the measurement temperature was 40 ° C., and measurement was performed using an IR detector. The calibration curve is “polystylen standard sample TSK standard” manufactured by Tosoh Corporation: “A-500”, “F-1”, “F-10”, “F-80”, “F-380”, “A-2500”. ”,“ F-4 ”,“ F-40 ”,“ F-128 ”, and“ F-700 ”.
(離型剤の融点、結着樹脂のガラス転移温度の測定方法)
実施例/比較例に用いたトナーの離型剤の融点及び結着樹脂成分のガラス転移温度は、ASTMD3418−8に準拠して測定された主体極大ピークより求めた。
主体極大ピークの測定には、パーキンエルマー社製のDSC−7を用いた。この装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いた。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行った。
(Measuring method of melting point of release agent and glass transition temperature of binder resin)
The melting point of the release agent of the toner used in Examples / Comparative Examples and the glass transition temperature of the binder resin component were determined from the main maximum peak measured according to ASTM D3418-8.
DSC-7 manufactured by PerkinElmer was used for measurement of the main maximum peak. The temperature correction of the detection part of this apparatus was performed using the melting point of indium and zinc, and the heat quantity was corrected using the heat of fusion of indium. As the sample, an aluminum pan was used, an empty pan was set as a control, and the measurement was performed at a heating rate of 10 ° C./min.
[画像形成装置]
上述したトナー(現像剤)および塗工紙を組み合わせて用いた画像の形成には以下の画像形成装置I〜IIIを用いた。
(画像形成装置I)
画像形成装置Iは、図3に示される定着装置Iを内蔵した図2に示す構成を有する画像形成装置(富士ゼロックス社製、DocuCenter Color500)である。
(画像形成装置II)
画像形成装置IIは、画像形成装置Iの定着装置Iの代わりに、図4に示される定着装置IIを用いたもので、定着装置IIの詳細な構成は既述した通りと同様である。
(画像形成装置III)
画像形成装置IIIは、画像形成装置Iの定着装置Iの代わりに、図5に示される定着装置IIIを用いたもので、定着装置IIIの詳細な構成は既述した通りと同様である。
[Image forming apparatus]
The following image forming apparatuses I to III were used for image formation using a combination of the above-described toner (developer) and coated paper.
(Image forming apparatus I)
The image forming apparatus I is an image forming apparatus (Docucenter Color 500, manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) having the configuration shown in FIG. 2 incorporating the fixing device I shown in FIG.
(Image forming apparatus II)
The image forming apparatus II uses the fixing apparatus II shown in FIG. 4 instead of the fixing apparatus I of the image forming apparatus I, and the detailed configuration of the fixing apparatus II is the same as described above.
(Image forming apparatus III)
The image forming apparatus III uses the fixing apparatus III shown in FIG. 5 instead of the fixing apparatus I of the image forming apparatus I. The detailed configuration of the fixing apparatus III is the same as described above.
[評価]
表1に示すように塗工紙I〜VIIと、現像剤I〜Vとを組み合わせ、画像形成装置I
〜IIIを用いて、イエロー色およびマゼンタ色による2次色ベタ画像で、画像面積率200%のときの各画像を形成する記録テストを行った。結果を以下の表1に示す。
[Evaluation]
As shown in Table 1, the coated papers I to VII and the developers I to V are combined to form an image forming apparatus I.
Using -III, a recording test was performed to form each image with a secondary color solid image of yellow and magenta at an image area ratio of 200%. The results are shown in Table 1 below.
<品質評価>
なお、表1中に示す評価(定着巻き付きおよび剥離不良による画像欠陥)は、形成された画像を目視評価することにより行い、表1中の評価結果は以下の評価基準に基づくものである。
◎:巻き付きおよび剥離不良に伴う画像欠陥がまったく発生しない。
○:巻き付きは発生しないが、ほんのわずか画像のシミのような状態が見られるが許容できる範囲である。
△:巻き付きは発生しないが、わずか画像のシミのような状態が発生し、許容できないレベルに達している。
×:巻き付きが発生する。
<Quality evaluation>
The evaluation shown in Table 1 (image defects due to fixing wrapping and peeling failure) is performed by visual evaluation of the formed image, and the evaluation results in Table 1 are based on the following evaluation criteria.
(Double-circle): The image defect accompanying winding and peeling defect does not generate | occur | produce at all.
○: No wrapping occurs, but a slight image-like state is observed, but it is in an allowable range.
(Triangle | delta): Although winding does not generate | occur | produce, the state like the slight spot of an image generate | occur | produces and it has reached the level which cannot be tolerated.
X: Winding occurs.
1 熱ロール
2 圧着ロール
3、3' 加熱源
4 定着部材表面層
5、5' 弾性層
6 未定着トナー像
7 被転写体
8 コア
11 感光体(潜像担体)
12 帯電器
13 露光装置
14 現像装置
14a、14b、14c、14d 現像器
15 ベルト状の中間転写体
16 クリーナー
17 光除電器
18a,18b,18c 支軸ロール
19 転写用ロール
21 加熱定着ロール
22,23,24 支持ロール
25 エンドレスベルト
26 圧縮コイルスプリング
27 被覆層
27a 下地層
27b トップコート層
30 温度センサ
31 圧力付与部材
31a ベースプレート
31b 弾性層
31c 低摩擦層
32 コア
35 加熱源(ハロゲンランプ)
36 未定着トナー像
37 被転写体
38 モータ
41、42 加圧ロール
43 定着ベルト
44a、44b、44c 温度センサ
45 加圧ベルト
47 被転写体
48、49 加熱ロール
51 加熱板
52 冷却板
53 ヒートパイプ
55a、55b ヒータ
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
36
Claims (7)
前記塗工紙が、基材と該基材の少なくとも片面に顔料および/または着色剤を主成分として含む塗工層とを有し、前記未定着トナー像が、離型剤を含むトナーからなる画像形成方法において、
前記トナーの体積平均粒子径が5μm以下であり、前記塗工紙の塗工層が設けられた面の王研式平滑度が500秒以上であり、前記塗工紙の坪量が100g/m 2 以下であり、且つ、前記塗工紙のCD方向の引張弾性率が5000MPa以上であることを特徴とする画像形成方法。 A fixing step of fixing an unfixed toner image formed on the surface of the coated paper provided with the coating layer by heating and pressing, and forming an image;
The coated paper has a base material and a coating layer containing a pigment and / or a colorant as a main component on at least one side of the base material, and the unfixed toner image is made of toner containing a release agent. In the image forming method,
The volume average particle size of the toner is at 5μm or less, the Oken type smoothness of the surface coating layer is provided in the coated paper Ri der least 500 seconds, a basis weight of the coated paper is 100 g / m 2 or less, and an image forming method CD direction of the tensile modulus of the coated paper, characterized in der Rukoto least 5000 MPa.
前記未定着トナー像が前記塗工層表面に形成された前記塗工紙を、前記ニップ部に挿通し、加熱加圧することにより実施されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の画像形成方法。 The fixing step uses a fixing device including a pair of rolls whose outer peripheral surfaces are in contact with each other to form a nip portion,
The unfixed toner image has said coated paper formed in the coating layer surface, and inserted into the nip portion, claim 1-4, characterized in that it is carried out by heating and pressing 1 The image forming method described in 1.
前記未定着トナー像が前記塗工層表面に形成された前記塗工紙を、前記ニップ部に挿通し、加熱加圧することにより実施されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の画像形成方法。 In the fixing step, the outer peripheral surfaces of the endless belt and the heating roll having an elastic layer that are in contact with each other face to face each other, and the inner peripheral surface of the endless belt so as to press the outer peripheral surface of the heating roll. And a fixing device including a pressure applying member arranged
The unfixed toner image has said coated paper formed in the coating layer surface, and inserted into the nip portion, claim 1-4, characterized in that it is carried out by heating and pressing 1 The image forming method described in 1.
前記未定着トナー像が前記塗工層表面に形成された前記塗工紙を、前記ニップ部に挿通し加熱加圧した後、前記一対のエンドレスベルトにより挟持したまま前記対向接触領域の回転方向最下流側まで搬送しながら強制冷却し、前記対向接触領域を抜けると共に前記一対のエンドレスベルトから剥離することにより実施されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の画像形成方法。 The fixing step includes a pair of endless belts that form opposed contact areas in which the outer peripheral surfaces of each other are opposed to each other along the rotation direction, and the pair of endless belts located upstream of the opposed contact area in the rotation direction. Using a fixing device including a pair of rolls that press the peripheral surface to form a nip portion,
The coated paper on which the unfixed toner image is formed on the surface of the coating layer is inserted into the nip portion and heated and pressurized, and then held between the pair of endless belts in the rotational direction of the opposed contact region. forced cooled while transported to the downstream side, the image formation according to any one of claims 1-4, characterized in that it is carried out by peeling from the pair of endless belts with exits the opposing contact region Method.
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