JP5298651B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
複写機、プリンタ、デジタル印刷機等の湿式電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
Copier, regarding the printer, the image forming apparatus using a liquid electrophotographic method such as a digital printing machine.
電子写真方式の画像形成においては、一般的には、感光体等の静電潜像担持体に原稿画像や画像データに応じた画像露光をする等して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して可視トナー像とし、そのトナー像を記録材に転写定着させて目的とする画像を得ている。 In electrophotographic image formation, generally, an electrostatic latent image is formed on an electrostatic latent image carrier such as a photoconductor by image exposure according to a document image or image data. The electrostatic latent image is developed into a visible toner image, and the toner image is transferred and fixed on a recording material to obtain a target image.
現像方式は乾式現像法と湿式現像法に分けることができる。乾式現像法は、現像剤としてトナー又はトナーに磁性等を有するキャリアを加えたものを用いる。乾式トナーには、通常、顔料とバインダー樹脂を主要成分とし、必要に応じて荷電制御剤、導電制御剤、可塑剤、離型剤等が内添又は外添されたものが用いられている。一方、湿式現像法では、電気絶縁性の分散媒(キャリア液)中に、顔料とバインダー樹脂を主要成分とするトナー粒子及び荷電制御剤、分散安定剤等を分散させた湿式現像剤が用いられている。湿式現像剤に用いるトナー粒子は、大気中に逃散する恐れがないため、微細にすることができ、平均粒径がサブミクロンのものも実用可能である。そのため、高解像度を有する画像が得られる、階調性に優れる等の利点を有している。 Development methods can be divided into dry development methods and wet development methods. In the dry development method, a toner or a toner added with a carrier having magnetism or the like is used as a developer. The dry toner usually uses a pigment and a binder resin as main components, and a charge control agent, a conductivity control agent, a plasticizer, a release agent and the like are added or added as necessary. On the other hand, in the wet development method, a wet developer in which toner particles containing a pigment and a binder resin as main components, a charge control agent, a dispersion stabilizer and the like are dispersed in an electrically insulating dispersion medium (carrier liquid). ing. The toner particles used in the wet developer can be made fine because there is no fear of escaping into the atmosphere, and those having an average particle size of submicron are also practical. Therefore, there are advantages such that an image having a high resolution can be obtained and gradation is excellent.
湿式現像剤は、その小粒径により高解像度が得られるという特性を生かし、カラー画像形成に用いることができる。湿式現像剤のカラー画像形成への適用については、例えば特許文献1や2に記載されている。例えば、特許文献2には、潜像形成手段と、現像手段と、転写手段を備えた湿式電子写真装置であって、その現像手段が4つの現像装置からなり、その4つの現像装置によりフルカラーのトナー画像が現像されて、そのトナー画像が転写装置により用紙に定着され転写されることが記載されている。
フルカラープロセスに用いられる湿式現像装置は、不揮発性のキャリア液にトナー粒子を分散させた複数の湿式現像液(各色の湿式現像液)を収容し、その複数の湿式現像液を用いて像担持体上にその複数の湿式現像液に対応する複数のトナー層を積層して像担持体上の潜像を現像する。その各色の湿式現像液には、従来、平均粒径やTgが同じトナー粒子を用いていた。そのため、定着ニップにおいて余剰キャリア液の積極的な移動がなく、しかも定着ローラに最初に接する最上層のトナーが先に溶融していた。そのため、すべてのトナーが溶けた際に生じる余剰のキャリア液はトナー層から紙側に排出されるか、又はトナー層中に留まっていた。その結果、トナー層強度を低下させたり、トナーと用紙との間に紙の吸液能力を超えるキャリア液(余剰キャリア液)が排出される結果、トナー層と用紙との間に剥離層が形成され、全く紙と接着しなくなるといった問題を引き起こしていた。そのため、定着性の向上が課題となっている。 A wet developing apparatus used in a full color process contains a plurality of wet developers (wet developers of each color) in which toner particles are dispersed in a non-volatile carrier liquid, and an image carrier using the plurality of wet developers. A plurality of toner layers corresponding to the plurality of wet developing solutions are stacked on the latent image to develop the latent image on the image carrier. Conventionally, toner particles having the same average particle diameter and Tg have been used for each color wet developer. Therefore, there is no positive movement of the excess carrier liquid in the fixing nip, and the uppermost toner first contacting the fixing roller is melted first. Therefore, excess carrier liquid generated when all the toner is melted is discharged from the toner layer to the paper side or remains in the toner layer. As a result, the toner layer strength is reduced, or a carrier liquid (excess carrier liquid) exceeding the liquid absorption capacity of the paper is discharged between the toner and the paper, resulting in the formation of a release layer between the toner layer and the paper. And caused problems such as no adhesion to paper. Therefore, improvement of the fixing property is a problem.
そこで、本発明は、高沸点のキャリア液を用いる湿式現像剤を用いる湿式現像装置を含む画像形成装置であって、定着性を向上させた画像形成装置を提供することを目的とした。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus including a wet developing apparatus using a wet developer using a high-boiling carrier liquid and having improved fixability.
上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、現像された複数のトナー層を画像支持体上に転写する画像形成装置であって、不揮発性のキャリア液にトナー粒子を分散させた複数の湿式現像液を用いて現像する湿式現像装置を備え、上記複数のトナー層の最上層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のガラス転移温度(以下、Tgという。)が、上記複数のトナー層の最下層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のガラス転移温度よりも高く、さらに複数の定着ニップを有し、1段目の定着ニップで少なくとも最下層のトナー層を定着させ、2段目以降の定着ニップで最上層のトナー層を定着させることを特徴とする。
To solve the above problem, an image forming apparatus of the present invention is an image forming equipment for transferring a plurality of toner layers developed on the image supporting member, the toner particles are dispersed in non-volatile carrier liquid comprising a plurality of wet development apparatus for developing using a wet developer was, the plurality of toner layers of the glass transition temperature of the toner particles of the wet developer used to form the uppermost layer of the toner layer (hereinafter, referred to as Tg .) Is higher than the glass transition temperature of the toner particles in the wet developer used to form the lowermost toner layer of the plurality of toner layers, and further has a plurality of fixing nips and has a first stage fixing. At least the lowermost toner layer is fixed at the nip, and the uppermost toner layer is fixed at the second and subsequent fixing nips.
本発明においては、上記の最上層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のTgが、上記の最下層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のTgよりも5〜20℃高いことが好ましい。 In the present invention, the Tg of the toner particles in the wet developer used to form the uppermost toner layer is the same as that of the toner particles in the wet developer used to form the lowermost toner layer. It is preferably 5 to 20 ° C. higher than Tg.
また、上記複数の湿式現像液は、上記の最下層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液と、上記の最上層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液と、その中間となる中間層のトナー層を形成するのに用いる1以上の湿式現像液とからなり、上記最下層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液、上記中間層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液、上記最上層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液の順に、トナー粒子のTgが高くなることが好ましい。 Further, the plurality of wet developers are intermediate between the wet developer used to form the lowermost toner layer and the wet developer used to form the uppermost toner layer. And a wet developer used to form the lowermost toner layer, and a wet developer used to form the intermediate toner layer. The Tg of the toner particles is preferably increased in the order of the developer and the wet developer used to form the uppermost toner layer.
また、上記複数の湿式現像液に含まれるトナー粒子のTgが、65〜85℃であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that Tg of the toner particles contained in the plurality of wet developers is 65 to 85 ° C.
本発明によれば、複数のトナー層の最上層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のTgを、像担持体に接する最下層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のTgよりも大きくすることにより、最下層のトナー層を早く溶融させてブロック層を形成することができるので、余剰キャリア液が紙側に移行するのを抑制することができる。その結果、定着時のキャリア液除去を効果的に行うことができるので、十分な定着強度を得ることができる。 According to the present invention, the Tg of the toner particles in the wet developer used to form the uppermost toner layer of the plurality of toner layers is used to form the lowermost toner layer in contact with the image carrier. By making it larger than the Tg of the toner particles in the developer, the lowermost toner layer can be melted quickly to form a block layer, so that the excessive carrier liquid can be prevented from moving to the paper side. it can. As a result, the carrier liquid can be effectively removed during fixing, so that sufficient fixing strength can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の画像形成装置の構成の一例を示す模式図である。ドラム状の中間転写体105の周囲には、矢印で示す回転方向に順に、現像装置104,103,102,101からなる湿式現像装置100が配置されている。現像装置104,103,102,101は、それぞれ、感光体からなる潜像担持体(不図示)と湿式現像液を収容する現像槽(不図示)を有している。各現像装置では、潜像担持体に湿式現像液が供給されて、トナー層が形成されて潜像担持体の潜像が現像される。各現像装置の潜像担持体のトナー層は、上流側の現像装置104から下流側の現像装置103、現像装置102、そして現像装置101の順で、中間転写体105に転写され、4層のトナー層が形成される。この4層のトナー層は、二次転写ローラ106により、紙やフィルム等の画像支持体107に転写され、熱ローラ108,109によりトナーが定着される。
Embodiments of the present invention will be described below.
Figure 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of images forming apparatus of the present invention. Around the drum-shaped
図1では、各現像装置が感光体を備え、中間転写体上で複数のトナー層を重ね合わせる構成を示したが、中間転写体を使用せず、直接紙等の画像支持体上で複数のトナー層を重ね合わせる構成、あるいは一の感光体を用い、その感光体上に複数のトナー層を重ね合わせる構成を用いることもできる。 FIG. 1 shows a configuration in which each developing device includes a photosensitive member and a plurality of toner layers are superimposed on the intermediate transfer member. However, the intermediate transfer member is not used and a plurality of toner layers are directly formed on an image support such as paper. A configuration in which toner layers are superposed or a configuration in which a single photoconductor is used and a plurality of toner layers are superposed on the photoconductor can also be used.
また、図1では一対の熱ローラからなる1つの定着ニップを有する例を示したが、後で説明するように、複数の定着ニップを設けることもできる。 Although FIG. 1 shows an example having one fixing nip composed of a pair of heat rollers, a plurality of fixing nips may be provided as will be described later.
本発明の画像形成装置に用いられる湿式現像装置に用いる湿式現像剤は、少なくともキャリア液、トナー粒子及び分散剤を含むものである。
(キャリア液)
キャリア液には、不揮発性で、誘電率が3以下の電気的絶縁性が高い溶媒を用いることができる。さらに、臭気、毒性が無い溶媒が好ましい。一般的に、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ポリシロキサン等が挙げられる。特に、臭気、無害性、コストの点から、ノルマルパラフィン系溶媒、イソパラフィン系溶媒が好ましい。具体的には、モレスコホワイト(松村石油研究所社製)、アイソパー(エクソン化学社製)、シェルゾール71(シェル石油化学社製)、IPソルベント1620、IPソルベント2028(いずれも、出光石油化学社製)等が挙げられる。なお、本発明において不揮発性の溶媒とは、特に断らない限り、引火点70℃以上の溶媒である。
The wet developer used in the wet developing apparatus used in the image forming apparatus of the present invention contains at least a carrier liquid, toner particles and a dispersant.
(Carrier liquid)
For the carrier liquid, a non-volatile solvent having a high dielectric constant with a dielectric constant of 3 or less can be used. Furthermore, a solvent having no odor and toxicity is preferred. In general, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, polysiloxanes and the like can be mentioned. In particular, a normal paraffin solvent and an isoparaffin solvent are preferable in terms of odor, harmlessness, and cost. Specifically, Moresco White (manufactured by Matsumura Oil Research Co., Ltd.), Isopar (manufactured by Exxon Chemical), Shellsol 71 (manufactured by Shell Petrochemical), IP Solvent 1620, IP Solvent 2028 (all of which are Idemitsu Petrochemical) Etc.). In the present invention, the non-volatile solvent is a solvent having a flash point of 70 ° C. or higher unless otherwise specified.
(トナー粒子)
トナー粒子は、少なくともバインダー樹脂と着色剤を含み、さらに必要に応じてワックスや電荷制御剤などの添加剤を含んでも良い。トナー粒子はキャリア液中に10〜50重量%含まれるのが好ましい。また、トナー粒子の体積平均粒径は0.5〜4μmが好ましい。0.5μmよりも小さくなると電界によって移動しないトナーが増加し好ましくない。また4μmよりも大きくなると画質が悪化するからである。
(Toner particles)
The toner particles include at least a binder resin and a colorant, and may further include additives such as a wax and a charge control agent as necessary. The toner particles are preferably contained in the carrier liquid in an amount of 10 to 50% by weight. The volume average particle diameter of the toner particles is preferably 0.5 to 4 μm. If it is smaller than 0.5 μm, the amount of toner that does not move by the electric field increases, which is not preferable. Moreover, it is because image quality will deteriorate when it becomes larger than 4 micrometers.
また、最上層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のTgが、画像支持体側の最下層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のTgよりも高いことが好ましい。一般にTgはトナー粒子の溶融開始温度に関係し、Tgが低い程低温でトナー粒子を溶融・定着させることができる。画像支持体側の最下層のトナー層のトナー粒子のTgを低くすることで、最下層のトナー層を早く溶融させてフィルム化させることで余剰キャリア液に対するブロック層となり、余剰キャリア液が画像支持体に移行するのを抑制することができる。余剰キャリア液は上層のトナー層から排出される。これにより、トナー層と画像支持体との定着強度が増加し、オフセットも低減することができる。 The Tg of the toner particles in the wet developer used to form the uppermost toner layer is larger than the Tg of the toner particles in the wet developer used to form the lowermost toner layer on the image support side. High is preferred. Generally, Tg is related to the melting start temperature of toner particles, and the lower Tg, the more the toner particles can be melted and fixed at a lower temperature. By lowering the Tg of the toner particles in the lowermost toner layer on the image support side, the lowermost toner layer is melted quickly to form a film, thereby forming a block layer for the surplus carrier liquid. Can be suppressed. Excess carrier liquid is discharged from the upper toner layer. As a result, the fixing strength between the toner layer and the image support increases, and the offset can also be reduced.
また、最上層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のTgが、画像支持体側の最下層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のTgよりも5〜20℃高いことが好ましい。Tgの差がこの範囲内であれば、最下層と最上層とで溶融速度の差が大きくなるので、余剰キャリア液を効率よく上層から排出させることができる。20℃を超えると、光沢や耐オフセット性が低下するので好ましくない。 The Tg of the toner particles in the wet developer used to form the uppermost toner layer is larger than the Tg of the toner particles in the wet developer used to form the lowermost toner layer on the image support side. It is preferably 5 to 20 ° C higher. If the difference in Tg is within this range, the difference in melting rate between the lowermost layer and the uppermost layer becomes large, so that the excess carrier liquid can be efficiently discharged from the upper layer. If it exceeds 20 ° C., the gloss and offset resistance are lowered, which is not preferable.
また、複数の湿式現像液は、最下層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液と、最上層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液と、その中間となる中間層のトナー層を形成するのに用いる1以上の湿式現像液とからなり、その最下層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液、その中間層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液、その最上層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液の順に、トナー粒子のTgが高くなることが好ましい。それにより、余剰キャリア液の下層への戻りを抑制してより効率良く上層のトナー層から排出させることができる。これにより、定着強度をさらに高くすることができる。 In addition, the plurality of wet developers include a wet developer used to form the lowermost toner layer, a wet developer used to form the uppermost toner layer, and an intermediate toner layer. A wet developer used to form the lowermost toner layer, a wet developer used to form the intermediate toner layer, and an outermost developer. The Tg of the toner particles is preferably increased in the order of the wet developer used for forming the upper toner layer. Accordingly, it is possible to more efficiently discharge the excess carrier liquid from the upper toner layer while suppressing the return to the lower layer. Thereby, the fixing strength can be further increased.
また、トナー粒子のTgは20〜85℃が好ましい。より好ましくは60〜80℃である。ここで言う「トナー粒子のTg」とは、湿式現像剤にする前の乾式トナーの状態でのTgのことである。Tgが20℃よりも低いトナーを用いると溶融しやすくなり定着時のオフセットが起こりやすくなり、Tgが85℃より高いトナーを用いると定着に必要な熱量が著しく増加すると共に光沢度が低下し好ましくない。 The Tg of the toner particles is preferably 20 to 85 ° C. More preferably, it is 60-80 degreeC. The “Tg of toner particles” referred to here is Tg in a dry toner state before being made into a wet developer. Use of a toner having a Tg lower than 20 ° C. facilitates melting and tends to cause offset at the time of fixing, and using a toner having a Tg higher than 85 ° C. significantly increases the amount of heat required for fixing and lowers glossiness. Absent.
なお、このように、複数のトナー層のTgを下層側が低くなるようにした場合、各トナー層のTgに合わせて複数の定着ニップを設けることもできる。例えば、1段目の定着ニップでは、実質的に最上層のトナー層が定着しない定着温度及びニップ時間で定着を行い、最上層より下層のトナー層、少なくとも最下層のトナー層を定着させ、2段目以降の定着ニップでは、最上層のトナー層が定着する定着温度とニップ時間で定着させることが好ましい。1段目の1段目の定着から最終段までの定着では、主として余剰キャリア液の排出を行い、最終段の定着では定着トナー層の表面平滑性を向上させることができる。これにより、1段で定着させる場合に比べ、定着トナートナー層内のキャリア液量を低減することができ、さらに定着トナー層の平滑性を向上させることができる。これにより、さらに高い定着性と光沢を得ることができる。 When the Tg of the plurality of toner layers is lowered on the lower layer side as described above, a plurality of fixing nips can be provided in accordance with the Tg of each toner layer. For example, in the first fixing nip, fixing is performed at a fixing temperature and nip time at which the uppermost toner layer is not substantially fixed, and the toner layer lower than the uppermost layer, at least the lowermost toner layer is fixed. In the fixing nips after the stage, it is preferable to fix at the fixing temperature and nip time at which the uppermost toner layer is fixed. In the fixing from the first stage fixing to the final stage, the excess carrier liquid is mainly discharged, and in the final stage fixing, the surface smoothness of the fixing toner layer can be improved. As a result, the amount of carrier liquid in the fixing toner toner layer can be reduced and the smoothness of the fixing toner layer can be improved as compared with the case of fixing in one step. Thereby, higher fixability and gloss can be obtained.
(バインダー樹脂)
バインダー樹脂は、熱可塑性樹脂であり、実質的にキャリア液に溶解しないものであれば特に限定されない。ポリエステル樹脂やスチレンアクリル樹脂を用いることができるが、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂はシャープメルト性を有しており、保管安定性と定着性の両立を図ることが可能である。
(Binder resin)
The binder resin is a thermoplastic resin and is not particularly limited as long as it does not substantially dissolve in the carrier liquid. A polyester resin or a styrene acrylic resin can be used, but a polyester resin is preferable. The polyester resin has sharp melt properties, and it is possible to achieve both storage stability and fixability.
具体的に、ポリエステル樹脂とは多塩基酸と多価アルコールの重縮合によって得られるものをいう。多塩基酸として、イソフタル酸、テレフタル酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、及びその酸無水物、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等を挙げることができる。好ましくは、イソフタル酸、テレフタル酸、そしてトリメリット酸である。 Specifically, the polyester resin means a resin obtained by polycondensation of a polybasic acid and a polyhydric alcohol. As polybasic acids, isophthalic acid, terephthalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid and its acid anhydride, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic An acid etc. can be mentioned. Isophthalic acid, terephthalic acid, and trimellitic acid are preferable.
多価アルコールとしては、多価アルコールとしては、これらに限定されるものではないが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1、2−プロピレングリコール等のプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1、4−ブタンジオール等のブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1、6−ヘキサンジオール等のアルキレングリコール(脂肪族グリコール)及びこれらのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノール等のビスフェノール類及びこれらのアルキレンオキサイド付加物のフェノール系グリコール類、単環或いは多環ジオール等の脂環式及び芳香族ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオール等を挙げることができる。これらを単独で又は2種以上混合して用いることができる。 As the polyhydric alcohol, the polyhydric alcohol is not limited to these, but propylene glycol such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4- Butanediol such as butanediol, neopentyl glycol, alkylene glycol (aliphatic glycol) such as 1,6-hexanediol and alkylene oxide adducts thereof, bisphenols such as bisphenol A and hydrogenated bisphenol, and addition of these alkylene oxides Phenolic glycols of the product, alicyclics such as monocyclic or polycyclic diols, and aromatic diols, triols such as glycerin and trimethylolpropane. These can be used alone or in admixture of two or more.
(分散剤)
トナー粒子を絶縁性液体中に安定に分散させるため、絶縁性液体中に可溶な分散剤を用いると良い。分散剤はトナー粒子を安定に分散させるものであれば種類は限定しないが、トナー粒子を安定に分散させるものとして塩基性基を有する高分子分散剤が好ましい。塩基性基としては、芳香族アミノ基、脂肪族アミノ基、ヘテロ環窒素含有基、ヘテロ環酸素含有基、そしてヘテロ環硫黄含有基が含まれる。具体的には、アミノ基、イミノ基、アミド基及びピロリドン基からなる群から選択された少なくとも1種の塩基性基を有する高分子分散剤を用いることができる。例えば、ポリアルキレンポリアミン、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、変性ポリウレタン、ポリエステルポリアミン、ポリエステルポリイミン、ポリビニルピロリドン等を用いることができる。好ましくは、ポリエステルポリアミン、ポリエステルポリイミン、そしてポリビニルピロリドンである。
(Dispersant)
In order to stably disperse the toner particles in the insulating liquid, it is preferable to use a dispersant that is soluble in the insulating liquid. The type of the dispersant is not limited as long as it stably disperses the toner particles, but a polymer dispersant having a basic group is preferable as the one that stably disperses the toner particles. Basic groups include aromatic amino groups, aliphatic amino groups, heterocyclic nitrogen-containing groups, heterocyclic oxygen-containing groups, and heterocyclic sulfur-containing groups. Specifically, a polymer dispersant having at least one basic group selected from the group consisting of an amino group, an imino group, an amide group, and a pyrrolidone group can be used. For example, a polyalkylene polyamine, a salt of a long-chain polyaminoamide and a high molecular weight acid ester, a salt of a polyaminoamide and a polar acid ester, a modified polyurethane, a polyester polyamine, a polyester polyimine, polyvinyl pyrrolidone, or the like can be used. Polyester polyamine, polyester polyimine, and polyvinyl pyrrolidone are preferable.
(着色剤)
着色剤は、それには限定されないが、以下の顔料等を用いることができる。ブラック用着色剤としては、カーボンブラックが代表的なものである。ブラック以外のカラー用着色剤としては、イエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料を挙げることができる。カラー画像形成は、これら顔料色を基本とする減法混色で行う。シアン顔料としては、例えばC.I.Pigment Blue15:1、15:3等の銅フタロシアニンブルー系シアン顔料等を挙げることができる。マゼンタ顔料としては、C.I.Pigment Red48、57(カーミン6B)、5、23、60、114、146、186等のアゾレーキ系マゼンタ顔料や不溶性アゾ系マゼンタ顔料、チオインジゴ系マゼンタ顔料、C.I.Pigment Red122、209等のキナクリドン系マゼンタ顔料等を挙げることができる。イエロー顔料としては、カラーインデックス(C.I.)Pigment Yellow12、13、14、17、55、81、83等に代表されるジスアゾ系イエロー顔料等を挙げることができる。バインダー樹脂に対する着色剤の添加量は、樹脂100重量部に対して5〜30重量部とすることが好ましい。
(Coloring agent)
The colorant is not limited thereto, but the following pigments can be used. A typical colorant for black is carbon black. Examples of colorants other than black include yellow pigments, magenta pigments, and cyan pigments. Color image formation is performed by subtractive color mixing based on these pigment colors. Examples of cyan pigments include C.I. I. Examples thereof include copper phthalocyanine blue cyan pigments such as Pigment Blue 15: 1 and 15: 3. Examples of magenta pigments include C.I. I. Pigment Red 48, 57 (Kermin 6B), 5, 23, 60, 114, 146, 186 and the like azo lake-based magenta pigments, insoluble azo-based magenta pigments, thioindigo-based magenta pigments, C.I. I. And quinacridone-based magenta pigments such as Pigment Red 122 and 209. Examples of yellow pigments include disazo yellow pigments represented by Color Index (CI) Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 55, 81, 83, and the like. The amount of the colorant added to the binder resin is preferably 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中「部」とあるのは特に断らない限り「重量部」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited to a following example. In the examples, “parts” means “parts by weight” unless otherwise specified.
(ポリエステル樹脂の合成)
かきまぜ棒、パーシャルコンデンサー、窒素ガス導入管、温度計を備えた四つ口フラスコ中にモノマーとして、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物を700部(多価アルコール)、テレフタル酸を300部(多価塩基酸)入れ、攪拌しながら窒素ガスを導入し、約180℃の温度で重縮合を行った。所定の時間で温度を100℃程度に下げ、重合禁止剤としてヒドロキノンを0.01部添加して重縮合を停止させた。これにより得られたものをポリエステル樹脂1(PEs1)とした。
(Synthesis of polyester resin)
700 parts (polyhydric alcohol) of propylene oxide adduct of bisphenol A and 300 parts of terephthalic acid (polyvalent base) as monomers in a four-necked flask equipped with a stirrer, partial condenser, nitrogen gas inlet tube and thermometer Acid), nitrogen gas was introduced with stirring, and polycondensation was performed at a temperature of about 180 ° C. The temperature was lowered to about 100 ° C. for a predetermined time, and 0.01 part of hydroquinone was added as a polymerization inhibitor to stop polycondensation. What was obtained by this was made into the polyester resin 1 (PEs1).
さらに、樹脂の組成、および反応時間を変えた以外は、上記と同様の方法で、ポリエステル樹脂2〜9(PEs2〜9)を得た。組成、および、得られたポリエステル樹脂のTgを表1に示す。 Furthermore, polyester resins 2 to 9 (PEs 2 to 9) were obtained in the same manner as described above except that the resin composition and the reaction time were changed. Table 1 shows the composition and Tg of the obtained polyester resin.
(トナーの製造)
PEs1を100部、カーボンブラック モーガル−L(キャボット社製)10部をヘンシェルミキサーで十分混合した後、ロール内加熱温度100℃の同方向回転二軸押出し機を用い溶融混練を行い、得られた混合物を冷却、粗粉砕して粗粉砕トナーを得た。
(Manufacture of toner)
100 parts of PEs1 and 10 parts of carbon black Mogal-L (manufactured by Cabot) were sufficiently mixed with a Henschel mixer, and then melt-kneaded using a co-rotating twin-screw extruder having a heating temperature in the roll of 100 ° C. The mixture was cooled and coarsely pulverized to obtain a coarsely pulverized toner.
さらに、PEs2〜8、及びフタロシアニン顔料、マゼンタ顔料またはイエロー顔料を用いて、上記粗粉砕トナーと同様の方法を用いて、各樹脂及び各色に対し、粗粉砕トナーを得た。 Further, coarsely pulverized toner was obtained for each resin and each color using PEs 2 to 8 and a phthalocyanine pigment, magenta pigment or yellow pigment in the same manner as the above coarsely pulverized toner.
(分散剤の合成)
モレスコホワイトP40(松村石油研究所社製)100部、ラウリルメタクリレート45部、塩基性モノマーであるN−ビニル−2−ピロリドン3部及び重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル0.2部を窒素雰囲気下にて、反応温度60〜70℃で約12時間反応させ、N−ビニルピロリドン/ラウリルメタクリレート共重合体を得た。
(Synthesis of dispersant)
Moresco White P40 (manufactured by Matsumura Oil Research Co., Ltd.) 100 parts, 45 parts lauryl methacrylate, 3 parts N-vinyl-2-pyrrolidone as a basic monomer and 0.2 part azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator Was reacted at a reaction temperature of 60 to 70 ° C. for about 12 hours under a nitrogen atmosphere to obtain an N-vinylpyrrolidone / lauryl methacrylate copolymer.
(湿式現像剤の製造1)
モレスコホワイトP40(松村石油研究所社製)75部、PEs1を用いた粗粉砕トナーを25部、上記の分散剤を0.5部混合し、サンドミルにより湿式粉砕した。所定のトナー粒径になったところで湿式粉砕を止めて、実施例1の湿式現像剤を得た。同様にして各樹脂、各顔料からなる粗粉砕トナーと分散剤を用い湿式現像剤を得た。
(Manufacture of wet developer 1)
75 parts of Moresco White P40 (manufactured by Matsumura Oil Research Co., Ltd.), 25 parts of coarsely pulverized toner using PEs1 and 0.5 part of the above dispersant were mixed, and wet pulverized with a sand mill. Wet pulverization was stopped when the predetermined toner particle size was reached, and the wet developer of Example 1 was obtained. Similarly, a wet developer was obtained using a coarsely pulverized toner composed of each resin and each pigment and a dispersant.
(湿式現像剤の製造2)
界面活性剤存在下、スチレン、ブチルアクリレート、アクリル酸を共重合させたエマルションに、顔料分散液を加え、塩化マグネシウムで凝集させ、加熱することで着色樹脂エマルションを得た。このエマルションを乾燥させ、キャリア液中に加え、強攪拌することでスチレン−アクリル系湿式現像剤1(St1と略す。)を得た。この着色樹脂微粒子は体積平均粒径が2.0μm、ガラス転移点は72℃であった。さらに、組成、反応条件を変えることで、同様に製造し、スチレン−アクリル系湿式現像剤2〜4(St2〜4と略す。)を得た。
(Manufacture of wet developer 2)
In the presence of a surfactant, a pigment dispersion was added to an emulsion obtained by copolymerizing styrene, butyl acrylate, and acrylic acid, aggregated with magnesium chloride, and heated to obtain a colored resin emulsion. The emulsion was dried, added to the carrier liquid, and vigorously stirred to obtain a styrene-acrylic wet developer 1 (abbreviated as St1). The colored resin fine particles had a volume average particle size of 2.0 μm and a glass transition point of 72 ° C. Furthermore, it manufactured similarly by changing a composition and reaction conditions, and obtained the styrene-acryl type wet developers 2-4 (it abbreviates as St2-4).
(評価方法)
実施例に用いたトナー粒子のTgと平均粒径は以下の方法で測定した。
(ガラス転移点の測定方法)
トナー粒子のTgは示差走査熱量計(DSC−6200;セイコーインスツルメンツ(株)製)を用いて測定した。測定試料は実施例および比較例の粗粉砕トナーを20mg、リファレンスとしてはアルミナ20mgを用いた。窒素ガス雰囲気下(30〜50ml/min)で、昇温速度10℃/minの条件で室温から200℃まで加温した後、30℃/minで0℃まで冷却した直後に、2nd runとして昇温速度10℃/minの条件で測定を行った。2nd runの測定で30〜100℃の範囲における樹脂のガラス転移由来の吸熱シフトのショルダー値(ベースラインの延長線と吸熱シフトの接線の交点の温度;図2参照)をTgとした。
(Evaluation method)
The Tg and average particle diameter of the toner particles used in the examples were measured by the following methods.
(Measurement method of glass transition point)
The Tg of the toner particles was measured using a differential scanning calorimeter (DSC-6200; manufactured by Seiko Instruments Inc.). As a measurement sample, 20 mg of the coarsely pulverized toner of Examples and Comparative Examples was used, and 20 mg of alumina was used as a reference. In a nitrogen gas atmosphere (30-50 ml / min), the temperature was increased from room temperature to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min, and immediately after cooling to 0 ° C. at 30 ° C./min, the temperature increased as 2nd run. Measurements were made at a temperature rate of 10 ° C./min. The shoulder value of the endothermic shift derived from the glass transition of the resin in the range of 30 to 100 ° C. measured at 2nd run (the temperature at the intersection of the extension line of the base line and the tangent line of the endothermic shift; see FIG. 2) was Tg.
(トナー粒径の測定方法)
現像剤少量をキャリア液に希釈し、レーザ回折式粒度分布測定装置 SALD−2200S(島津製作所社製)にて体積平均粒径を測定した。
(Measurement method of toner particle size)
A small amount of developer was diluted in a carrier solution, and the volume average particle size was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer SALD-2200S (manufactured by Shimadzu Corporation).
図1に示した画像形成装置の実験機を用いて以下の手順により実写試験を行い、以下の項目について評価した。
実施例9:
4層のトナー層を形成する場合には、まず1色目(Y)の未定着トナー画像を所望の現像プロセスにおいて感光体上に形成し、所望の電圧で中間転写体に転写させた。引き続き下流のマゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の順で感光体上の未定着トナー画像を中間転写体上で重ね合わせた後、媒体に転写し、定着工程を経て画像を出力した。なお、システム速度は40cm/s、感光体には負帯電OPCを用いた。
参考例1〜5、実施例1〜3、4〜6及び比較例1〜6:
3層のトナー層を形成する場合には、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の順で感光体上の未定着トナー画像を中間転写体上で重ね合わせて行った。
Using the experimental apparatus of the image forming apparatus shown in FIG. 1, a live-action test was performed according to the following procedure, and the following items were evaluated.
Example 9:
In the case of forming a four-layer toner layer, an unfixed toner image of the first color (Y) was first formed on a photoconductor in a desired development process and transferred to an intermediate transfer body with a desired voltage. Subsequently, the unfixed toner images on the photosensitive member are superimposed on the intermediate transfer member in the order of magenta (M), cyan (C), and black (Bk) in the downstream, and then transferred onto the medium, and the image is transferred through a fixing step. Output. The system speed was 40 cm / s, and negatively charged OPC was used for the photoreceptor.
Reference Examples 1-5, Examples 1-3 , 4-6 and Comparative Examples 1-6:
When three toner layers were formed, unfixed toner images on the photoreceptor were superposed on the intermediate transfer member in the order of magenta (M), cyan (C), and black (Bk).
(定着強度試験)
参考例、実施例および比較例の液体現像剤のベタパターン(10cm×10cm、付着量 2mg/m2)を上質紙/コート紙上に形成した。引き続き、ヒートローラで定着した(180℃×ニップ時間80msec)。その後、オフセットがない部位を消しゴム(ライオン事務器社製、砂消し「LION26111」)を押圧荷重9.80 Nで2回擦り、画像濃度の残存率をX−Rite社製「X−Rite model 404」により測定し、以下の4段階のランク評価を行った。
◎:画像濃度残存率が90%以上。
○:画像濃度残存率が80%以上90%未満。
△:画像濃度残存率が70%以上80%未満。
×:画像濃度残存率が70%未満。
(Fixing strength test)
Solid patterns (10 cm × 10 cm, adhesion amount 2 mg / m 2 ) of the liquid developers of Reference Examples, Examples and Comparative Examples were formed on fine paper / coated paper. Subsequently, fixing was performed with a heat roller (180 ° C. × nip
A: Image density residual ratio is 90% or more.
○: Image density remaining rate is 80% or more and less than 90%.
Δ: Image density remaining rate is 70% or more and less than 80%.
X: Image density residual ratio is less than 70%.
(光沢度試験)
参考例、実施例および比較例の液体現像剤のベタパターン(10cm×10cm、付着量 2mg/m2)を上質紙/コート紙上に形成した。引き続き、ヒートローラで定着した(180℃×ニップ時間80msec)。光沢度の測定は、光沢計(VG2000、日本電色工業社製)を用いた。上記定着画像の光沢度を測定した。
◎:光沢度が25以上。
○:光沢度が20以上25未満。
×:光沢度が20未満。
(Glossiness test)
Solid patterns (10 cm × 10 cm, adhesion amount 2 mg / m 2 ) of the liquid developers of Reference Examples, Examples and Comparative Examples were formed on fine paper / coated paper. Subsequently, fixing was performed with a heat roller (180 ° C. × nip
A: The glossiness is 25 or more.
○: Glossiness is 20 or more and less than 25.
X: Glossiness is less than 20.
(耐オフセット性評価方法)
参考例、実施例および比較例の液体現像剤のベタパターン(10cm×10cm、付着量 2mg/m2)を上質紙上に形成した。引き続き、ヒートローラで定着した(180℃×ニップ時間80msec)。未定着画像を定着する際に、被定着画像の通紙直後に白色無地の上質紙を定着器に通す。加熱ローラ表面にオフセットしたトナーが上質紙に定着された量を評価した。評価ランクは次のように設定する。
◎…トナー付着なし
○…ごくわずかな量のトナーが付着
△…わずかな量のトナーが付着
(Offset resistance evaluation method)
Solid patterns (10 cm × 10 cm, adhesion amount 2 mg / m 2 ) of the liquid developers of Reference Examples, Examples and Comparative Examples were formed on fine paper. Subsequently, fixing was performed with a heat roller (180 ° C. × nip
◎… No toner adhesion ○… A very small amount of toner adheres
Δ: A small amount of toner adheres
(結果)
表2及び3に評価結果を示す。実施例においては、紙との接着強度が高く、高い定着性が得られ、かつ優れた光沢を有していた。また、定着段数を2段とすることにより、光沢をさらに高めることができた。
(result)
Tables 2 and 3 show the evaluation results. In the examples, the adhesive strength with paper was high, high fixability was obtained, and excellent gloss was obtained. Further, the gloss can be further enhanced by setting the number of fixing steps to two.
100 湿式現像装置
101 現像装置
102 現像装置
103 現像装置
104 現像装置
105 中間転写体
106 第2転写ローラ
107 画像支持体
108 熱ローラ
109 熱ローラ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
不揮発性のキャリア液にトナー粒子を分散させた複数の湿式現像液を用いて現像する湿式現像装置を備え、
上記複数のトナー層の最上層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のガラス転移温度が、上記複数のトナー層の最下層のトナー層を形成するのに用いる湿式現像液中のトナー粒子のガラス転移温度よりも高く、
さらに複数の定着ニップを有し、1段目の定着ニップで少なくとも最下層のトナー層を定着させ、2段目以降の定着ニップで最上層のトナー層を定着させる、画像形成装置。 An image forming equipment for transferring a plurality of toner layers developed on the image supporting member,
Includes a wet development apparatus for developing with a plurality of wet developer formed by dispersing toner particles in non-volatile carrier liquid,
The wet developer used for forming the lowermost toner layer of the plurality of toner layers having a glass transition temperature of the toner particles in the wet developer used for forming the uppermost toner layer of the plurality of toner layers. Higher than the glass transition temperature of the toner particles inside,
An image forming apparatus further comprising a plurality of fixing nips, wherein at least the lowermost toner layer is fixed at the first fixing nip, and the uppermost toner layer is fixed at the second and subsequent fixing nips.
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