JP5789881B2 - 電子写真用オーバーコート組成物、電子写真形成方法、及び電子写真形成装置 - Google Patents
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
オンデマンド印刷に使用される機器としては、通常、電子写真方式やインクジェット方式があるが、トナーを利用する電子写真方式が主流となっている。電子写真方式では、入力された画像情報は、トナーによって再現される。
従来のトナーの定着に用いられる定着装置は、離型性を良くするために、ローラーなどの表面にオイルを多量に塗布したものが殆どであった。
しかし、ローラーなどへの多量のオイルの塗布は、記録媒体のオイル汚れ、コストアップ、オイルを収納するスペースが必要となり定着装置が複雑になり大型化するなどの問題があった。
そのため、定着ローラにオイルを塗布する必要がないトナー、いわゆるオイルレストナーが試みられている。前記オイルレストナーとしては、一般的に、ワックスを含有したトナーが提案されている。
前記オンデマンド印刷により作製されるカタログや表紙などは、その用途によっては、水濡れや汚れからの保護、又は光沢を与えるため、印刷表面に透明層が付与される場合がある。
印刷表面への透明層の付与の方法としては、オーバーコート、ビニール引き、プレスコート、フィルムの貼付などがあり、これらは、印刷後に行われる。これらの中でも、ワニスによるオーバーコートが簡便な方法であり主流になりつつある。
また、印刷面にシリコーン樹脂層を形成し、印刷面の保護、防水処理、光沢出しをする樹脂形成装置、及び該装置を備えた画像形成装置が提案されている(特許文献2)。
また、電子写真方式を利用することにより多品種少量印刷を効率的に行え、ニス仕上げを行うことでトナー層の保護、及び光沢付与を行う金属容器の印刷方法が提案されている(特許文献3)。
したがって、記録媒体上のトナー像、例えば、ワックスを含有したトナーによるトナー像に対して、はじくことなく、密着性に優れる電子写真用オーバーコート組成物、並びに該電子写真用オーバーコート組成物を用いた電子写真形成方法、及び電子写真形成装置が求められているのが現状である。
<1>トナーを用いた電子写真方式によって記録媒体上に作成されたトナー像のオーバーコートに用いる電子写真用オーバーコート組成物であって、下記一般式(2)で表される化合物を少なくとも含有することを特徴とする電子写真用オーバーコート組成物である。
(ただし、前記一般式(2)中、R1は水素原子及びメチル基のいずれかを表す。)
<2> 一般式(2)で表される化合物の含有量が、1質量%〜50質量%である前記<1>に記載の電子写真用オーバーコート組成物である。
<3> 更に、界面活性剤を含有する前記<1>または<2>に記載の電子写真用オーバーコート組成物である。
<4> 光硬化型である前記<1>乃至<3>のいずれかに記載の電子写真用オーバーコート組成物である。
<5> 電子写真感光体の表面を帯電させる帯電工程と、
前記帯電された前記電子写真感光体の表面を像様に露光して静電潜像を形成する露光工程と、
前記静電潜像をトナーを用いて現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記転写された記録媒体上のトナー像に電子写真用オーバーコート組成物を塗布する塗布工程と、を含み、
前記電子写真用オーバーコート組成物が、前記<1>乃至<4>のいずれかに記載の電子写真用オーバーコート組成物であることを特徴とする電子写真形成方法である。
<6> トナーが、ワックスを含有する前記<5>に記載の電子写真形成方法である。
<7> 電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電された前記電子写真感光体の表面を像様に露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像をトナーを用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写された記録媒体上のトナー像に電子写真用オーバーコート組成物を塗布する塗布手段と、を有し、
前記電子写真用オーバーコート組成物が、前記<1>乃至<4>のいずれかに記載の電子写真用オーバーコート組成物であることを特徴とする電子写真形成装置である。
<8> トナーが、ワックスを含有する前記<7>に記載の電子写真形成装置である。
<9> カラー画像を形成する前記<7>または<8>のいずれかに記載の電子写真形成装置である。
本発明の電子写真用オーバーコート組成物は、トナーを用いた電子写真方式によって記録媒体上に作成されたトナー像のオーバーコートに用いる電子写真用オーバーコート組成物であって、下記一般式(1)で表される化合物を少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
前記電子写真用オーバーコート組成物は、下記一般式(1)又は(2)で表される化合物を含有する。
発明者らは、トナーを用いた電子写真方式によって記録媒体上に作成されたトナー像(トナーによる電子写真画像)のオーバーコートに前記一般式(1)、(2)で表される化合物を含有する本発明の前記電子写真用オーバーコート組成物を用いた場合、前記一般式(1)、(2)で表される化合物が優れた特性を示すこと、特に密着性を向上させることを見出した。
しかし、前記オーバーコート組成物に前記一般式(1)、(2)で表される化合物を含有させることによりこれらの不具合を解決できる。
その理由として、前記一般式(1)、(2)で表される化合物は、トナー中の結着樹脂との親和性が高く、また結着樹脂と相溶するため、瞬時にトナー中に浸透できることが考えられる。
また、一般的にはオーバーコート組成物の材料はP.I.I.(皮膚刺激性)が強いものが多いが、本発明の材料はP.I.I.(皮膚刺激性)が低く、安全性が高い。
重合硬化型オーバーコート組成物の成分としては、重合性オリゴマー及び/又は重合性不飽和モノマー化合物、あるいはさらに光重合開始剤、増感剤、重合禁止剤、界面活性剤などが挙げられる。
前記重合性オリゴマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートなどのオリゴマーが挙げられる。
前記ポリエステルアクリレートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、多価アルコールと多塩基酸から得られるポリエステルポリオールのアクリル酸エステルが挙げられる。前記ポリエステルアクリレートのオリゴマーは、優れた反応性を示す。
前記エポキシアクリレートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノール型エポキシ、ノボラック型エポキシ、脂環式エポキシなどとアクリル酸との反応で得られるエポキシアクリレートが挙げられる。前記エポキシアクリレートのオリゴマーは、硬化性に優れ、得られた硬化物は硬度、折り曲げ強度に優れる。
前記重合性オリゴマーは、それぞれ1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよく、また、異種の重合性オリゴマーを2種以上併用してもよい。
前記重合性不飽和モノマー化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一官能の重合性不飽和モノマー化合物、二官能の重合性不飽和モノマー化合物、三官能の重合性不飽和モノマー化合物、四官能以上の重合性不飽和モノマー化合物などが挙げられる。
前記一官能の重合性不飽和モノマー化合物としては、例えば、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシルエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルグリコールモノアクリレート、シクロヘキシルアクリレートなどが挙げられる。
前記三官能の重合性不飽和モノマー化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレートなどが挙げられる。
前記四官能以上の重合性不飽和モノマー化合物としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリストールヘキサアクリレートなどが挙げられる。
前記重合性不飽和化合物は、それぞれ1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよく、また、異種の重合性不飽和モノマー化合物を2種以上併用してもよい。
また、一官能のものよりも多官能のものの方が硬化速度が速く、高速定着の場合は適しているが体積収縮が大きい。硬化反応により大きく収縮する重合性不飽和モノマー化合物の場合は、カールが発生し易くなるため、できるだけ体積収縮率の少ない重合性不飽和化合物、その重合体を使用することが望ましい。
前記重合性不飽和化合物、及び前記重合性オリゴマーのP.I.I.(皮膚刺激性)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が、1.0以下が好ましい。P.I.I.が5.0以上であると、皮膚への刺激が強すぎて安全性に問題がでることがある。
また、前記重合性不飽和化合物、及び前記重合性オリゴマーの色相はできるだけ無色透明に近いことが好ましく、ガードナーグレイスケールでは2以下が好ましい。ガードナーグレイスケールが2を越えると、画像部の色彩が変わることがあり、また地肌部の変色が目立ってしまうことがある。
前記光重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルなどが挙げられる。前記光重合開始剤としては、市販品を用いることができる。市販品の前記光重合開始剤としては、例えば、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のイルガキュア1300、イルガキュア369、イルガキュア907;BASF社製のルシリンTPOなどが挙げられる。
前記(I)式の水素引抜き型のベンゾフェノン系光重合開始剤を用いる場合には、光重合開始剤だけでは、反応が遅くなることがあるため、アミン系の増感剤を併用することにより反応性を高めることが好ましい。アミン系の増感剤を含有させることにより、水素引抜き作用により光重合開始剤に水素を供給する効果、及び空気中の酸素による反応阻害を防止する効果がある。
前記アミン系の増感剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4,4−ジエチルアミノベンゾフェノン、2−ジメチルアミノエチル安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアシルなどが挙げられる。
前記重合禁止剤は、前記電子写真用オーバーコート組成物の保存安定性を高めるために用いられる。
前記重合禁止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2,6−ジtert−ブチル−p−クレゾール(BHT)、2,3−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール(IA)、アンスラキノン、ハイドロキノン(HQ)、ハイドロキノンモノメチルエーテル(MEHQ)などが挙げられる。
前記電子写真用オーバーコート組成物における前記重合禁止剤の含有量としては、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が、50ppm〜3質量%が好ましい。
前記界面活性剤を前記電子写真用オーバーコート組成物に含有させることにより、トナーとオーバーコート組成物との界面に吸着性が付与されたり、オーバーコート組成物の表面張力を下げ、ぬれ性が向上する。
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、シリコーン界面活性剤、フルオロ界面活性剤などが挙げられる。
前記アニオン界面活性剤としては、例えば、スルホコハク酸塩、ジスルホン酸塩、リン酸エステル、硫酸塩、スルホン酸塩、及びこれらの混合物などが挙げられる。
前記シリコーン界面活性剤としては、例えば、ポリエーテル修飾ポリージメチルーシロキサンなどが挙げられる。
前記フルオロ界面活性剤としては、例えば、エトキシル化ノニルフェノールなどが挙げられる。
前記電子写真用オーバーコート組成物の粘度としては、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が、25℃での粘度が10mPa・s〜800mPa・sが好ましい。前記粘度が、10mPa・s未満である、又は800mPa・sを超えると、塗布厚みの制御が困難になることがある。
前記粘度は、例えば、B型粘度計(東洋精機製作所製)により測定することができる。
電子写真方式に用いられる前記トナーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、結着樹脂と、着色剤とを少なくとも含有し、好ましくはワックス、更に必要に応じて、その他の成分を含有するトナーが挙げられる。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、ポリp−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン又はその置換体の単独重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリチメルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン樹脂、変性ロジン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、定着される記録媒体との親和性から、ポリエステル樹脂を使用することが特に好ましい。
前記2価のアルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、又は、ビスフェノールAにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の環状エーテルが重合して得られるジオール、などが挙げられる。
前記3価以上の多価カルボン酸成分としては、例えば、トリメリット酸、ピロメット酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシ−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシ)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、又はこれらの無水物、部分低級アルキルエステル、などが挙げられる。
前記結着樹脂としては、活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステル(プレポリマー)を含有してもよい。活性水素基含有化合物は、トナー製造過程において、前記活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステルが伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する。該活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステルが伸張反応して高分子量化することにより、トナーの耐熱保存性や、定着後の画像のべたつきを効果的に低減させることができる。この場合、活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステルとしては、活性水素基含有化合物と反応可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばイソシアネート基、エポキシ基、カルボン酸、酸クロリド基、などを有する変性ポリエステルが挙げられる。これらの中でも、イソシアネート基を含有する変性ポリエステルが好ましい。
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。該樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ワックスとしては、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が、離型能力が高い点で、石油系ワックスが好ましい。前記石油系ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスとマイクロクリスタリンワックスとの混合ワックスなどが挙げられる。
前記ワックスの分子量としては、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が、電子写真用オーバーコート組成物の密着性に寄与する成分の分子量が高く、その分子量に近いほど好ましい。具体的には、平均分子量が500以上であることが、電子写真用オーバーコート組成物との密着性の点で好ましい。
前記その他の成分としては、例えば、帯電制御剤、磁性体、外添剤などが挙げられる。
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、感光体に帯電される電荷の正負に応じて、正又は負の荷電制御剤を適宜選択して用いることができる。
前記負の帯電制御剤としては、例えば、電子供与性の官能基を持つ樹脂又は化合物、アゾ染料、有機酸の金属錯体などが挙げられる。
前記負の帯電制御剤の市販品としては、例えば、ボントロン(品番:S−31、S−32、S−34、S−36、S−37、S−39、S−40、S−44、E−81、E−82、E−84、E−86、E−88、A、1−A、2−A、3−A)(いずれも、オリエント化学工業株式会社製)、カヤチャージ(品番:N−1、N−2)、カヤセットブラック(品番:T−2、004)(いずれも、日本化薬株式会社製);アイゼンスピロンブラック(T−37、T−77、T−95、TRH、TNS−2)(いずれも、保土谷化学工業株式会社製);FCA−1001−N、FCA−1001−NB、FCA−1001−NZ、(いずれも、藤倉化成株式会社製)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記正の帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料等の塩基性化合物;4級アンモニウム塩等のカチオン性化合物;高級脂肪酸の金属塩などが挙げられる。
前記正の帯電制御剤の市販品としては、例えば、ボントロン(品番:N−01、N−02、N−03、N−04、N−05、N−07、N−09、N−10、N−11、N−13、P−51、P−52、AFP−B)(いずれも、オリエント化学工業株式会社製);TP−302、TP−415、TP−4040(いずれも、保土谷化学工業株式会社製);コピーブルーPR、コピーチャージ(品番:PX−VP−435、NX−VP−434)(いずれも、ヘキスト社製);FCA(品番:201、201−B−1、201−B−2、201−B−3、201−PB、201−PZ、301)(いずれも、藤倉化成株式会社製);PLZ(品番:1001、2001、6001、7001)(いずれも、四国化成工業株式会社製)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記磁性体としては、例えば、(1)マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き磁性酸化鉄、又は他の金属酸化物を含む酸化鉄、(2)鉄、コバルト、ニッケル等の金属、又は、これらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウム等の金属との合金、(3)又はこれらの混合物、などが用いられる。
前記磁性体としては、例えばFe3O4、γ−Fe2O3、ZnFe2O4、Y3Fe5O12、CdFe2O4、Gd3Fe5O12、CuFe2O4、PbFe12O、NiFe2O4、NdFe2O、BaFe12O19、MgFe2O4、MnFe2O4、LaFeO3、鉄粉、コバルト粉、ニッケル粉、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、四三酸化鉄、γ−三二酸化鉄の微粉末が特に好ましい。
前記磁性体は、着色剤としても使用することができる。
前記外添剤としては、トナーに流動性、耐熱保存性、現像性、転写性、帯電性等を付与するための無機微粒子が挙げられる。
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウムなどが挙げられる。また、シリコーンオイルやヘキサメチルジシラザンなどで疎水化処理されたシリカ微粒子や、特定の表面処理を施した酸化チタンなどが挙げられる。
前記無機微粒子の含有量としては、トナー100質量部に対し、0.1質量部〜5.0質量部が好ましく、0.8質量部〜3.2質量部がより好ましい。
円形度SR=(トナー粒子の投影面積と同じ面積の円の周囲長)/(トナー粒子の投影像の周囲長)
まず、容器中の予め不純固形物を除去した水100mL〜150mL中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩)を0.1mL〜0.5mL加え、更に測定試料を0.1g〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1分間〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3,000個/μL〜10,000個/μLとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
まず、電解水溶液100mL〜150mL中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1mL〜5mL加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2mg〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1分間〜3分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径を求めることができる。
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粉砕法、特定の重合性単量体を含有する単量体組成物を水相中で直接的に重合する重合法(懸濁重合法、乳化重合法)、水系媒体中に特定の結着樹脂溶解液を乳化乃至分散させる方法、溶剤で溶解し脱溶剤して粉砕する方法、溶融スプレー法などが挙げられる。
前記粉砕法は、例えば、トナー材料を溶融し、混練した後、粉砕し、分級等することにより、前記トナーを得る方法である。
前記粉砕法の場合、前記トナーの平均円形度を高くする目的で、得られたトナーに対し、機械的衝撃力を与えて形状を制御してもよい。この場合、前記機械的衝撃力は、例えば、ハイブリタイザー、メカノフュージョンなどの装置を用いて前記トナーに付与することができる。
前記トナー材料の溶融、混練では、前記トナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。該溶融混練機としては、例えば、一軸の連続混練機、二軸の連続混練機、ロールミルによるバッチ式混練機などが挙げられる。例えば、株式会社神戸製鋼所製KTK型二軸押出機、東芝機械株式会社製TEM型押出機、有限会社ケイシーケイ製二軸押出機、株式会社池貝鉄工所製PCM型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、バインダー樹脂の軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
前記分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナーを製造する。
前記懸濁重合法は、油溶性重合開始剤、重合性単量体中に着色剤、離型剤などを分散し、界面活性剤、その他固体分散剤などが含まれる水系媒体中で、後述する乳化法によって乳化分散する。その後重合反応を行い粒子化し、前記トナーを得る。
前記重合性単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸又は無水マレイン酸などの酸類、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのアミノ基を有するアクリレート、メタクリレートなどを一部用いることによってトナー粒子表面に官能基を導入できる。
前記乳化重合法としては、水溶性重合開始剤、重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途着色剤、離型剤等を水系媒体中分散した分散体を用意し、混合の後にトナーサイズまで凝集させ、加熱融着させることによりトナーを得る。ラテックスとして懸濁重合法に使用される単量体と同様なものを用いればトナー表面に官能基を導入できる。
前記水系媒体中に特定の結着樹脂溶解液を乳化乃至分散させる方法としては、少なくとも結着樹脂を有するトナー材料の溶解液乃至分散液を水系媒体中に乳化乃至分散させ、乳化液乃至分散液を調製した後、トナーを造粒(水系造粒)する方式である。この方式としては、例えば以下の工程〔1〕〜〔4〕からなる。
前記トナー材料の溶解液乃至分散液は、着色剤、結着樹脂等のトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させることにより調製される。なお、前記有機溶剤は、トナーの造粒時乃至造粒後に除去される。
前記水系媒体としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば水、該水と混和可能なアルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類、低級ケトン類等の溶剤、又はこれらの混合物などが挙げられる。これらの中でも、水が特に好ましい。
前記水系媒体の調製は、例えば、樹脂微粒子のような分散安定化剤を前記水系媒体に分散させることにより行うことができる。樹脂微粒子の水系媒体中への添加量としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができ、例えば、0.5質量%〜10質量%が好ましい。
前記トナー材料を含む溶解液乃至分散液を前記水系媒体中で乳化乃至分散させる際、トナー材料を含む溶解液乃至分散液を前記水系媒体中で攪拌しながら分散させるのが好ましい。分散の方法としては、特に限定されるものではないが、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(在原製作所製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)、コロイドミル(神鋼パンテック株式会社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機株式会社製)、キャピトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工株式会社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業株式会社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業株式会社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業株式会社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機、などが挙げられる。これらの中でも、粒径の均一化の観点から、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサーが特に好ましい。
次に、前記乳化乃至分散により得られた乳化スラリーから有機溶剤を除去する。有機溶剤の除去は、(1)反応系全体を徐々に昇温させて、油滴中の有機溶剤を完全に蒸発除去する方法、(2)乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、油滴中の非水溶性有機溶剤を完全に除去してトナー微粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去する方法等が挙げられる。
電子写真方式に用いる前記記録媒体としては、前記トナーを定着させ得るものであれば、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。
前記記録媒体の形態としては、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が、シート状の他、平面及び曲面を有する立体物でも構わない。前記記録媒体としては、例えば、紙等の媒体に透明トナーを均一に定着させ紙面を保護したもの(いわゆる、ニスコート)であってもよい。前記記録媒体の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紙、布等を構成する一般的な繊維、液体透過層を有するOHP用シートのようなプラスチックフィルム、金属、樹脂、セラミックスなどが挙げられる。
本発明の電子写真形成方法は、少なくとも、帯電工程と、露光工程と、現像工程と、転写工程と、塗布工程とを含み、必要に応じて、適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程とを含む。なお、帯電工程と、露光工程とを合わせて静電潜像形成工程と称することもある。
また、本発明の電子写真形成装置は、電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、塗布手段とを有し、必要に応じて、適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段とを有する。なお、帯電手段と、露光手段とを合わせて静電潜像形成手段と称することもある。前記電子写真感光体としては、本発明の前記電子写真感光体を用いる。
前記帯電工程は前記帯電手段により、前記露光工程は前記露光手段により、前記現像工程は前記現像手段により、前記転写工程は前記転写手段により、前記塗布工程は前記塗布手段により、前記除電工程は前記除電手段により、前記クリーニング工程は前記クリーニング手段により、前記リサイクル工程は前記リサイクル手段により好適に実施できる。
前記静電潜像形成工程は、電子写真感光体上に静電潜像を形成する工程である。
また、前記静電潜像形成手段は、電子写真感光体上に静電潜像を形成する手段である。
前記静電潜像の形成は、例えば、前記電子写真感光体の表面を帯電させた後、像様に露光することにより行うことができる。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電器と、前記電子写真感光体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
前記帯電器としては、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が、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
前記帯電器が電子写真感光体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって電子写真感光体表面を帯電するものが好ましい。
また、帯電器が、電子写真感光体にギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、該帯電ローラに直流並びに交流電圧を重畳印加することによって電子写真感光体表面を帯電するものが好ましい。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記電子写真感光体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
また、前記露光としては、前記電子写真感光体に対してデジタル方式の静電潜像を書き込むことが好ましい。
なお、本発明においては、前記電子写真感光体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記現像工程は、前記静電潜像を、トナー乃至現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程である。
また、前記現像手段は、前記静電潜像を、トナー乃至現像剤を用いて現像してトナー像を形成する手段である。
前記トナーは、本発明の前記電子写真用オーバーコート組成物の説明において記載した前記トナーである。
前記現像剤は、前記トナーを用いた現像剤である。
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。
前記現像器に収容させる現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
前記転写工程は、前記トナー像を記録媒体に転写する工程である。
また、前記転写手段は、前記トナー像を記録媒体に転写する手段である。
前記転写としては、中間記録媒体を用い、該中間記録媒体上にトナー像を一次転写した後、該トナー像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、トナー像を中間記録媒体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記トナー像を転写帯電器を用いて前記電子写真感光体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、トナー像を中間記録媒体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の記録媒体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体は、本発明の前記電子写真用オーバーコート組成物の説明において記載した前記記録媒体である。
前記塗布工程は、転写された記録媒体上のトナー像に電子写真用オーバーコート組成物を塗布する工程である。
また、前記塗布手段は、転写された記録媒体上のトナー像に電子写真用オーバーコート組成物を塗布する手段である。
前記電子写真用オーバーコート組成物は、本発明の前記電子写真用オーバーコート組成物である。
前記電子写真用オーバーコート組成物は、定着工程の任意の適切な時間、又は定着工程の後に前記記録媒体上の前記トナー像に塗布される。例えば、前記電子写真用オーバーコート組成物は、印刷及び上塗りが同一の印刷デバイスで実施されるインラインコーティングのように、画像を形成した後直ちに、又は、印刷及び上塗りが異なる印刷装置で実施されるオフラインコーティングのように、印刷後の短い又は長い遅延時間のあとに、前記記録媒体に塗布される。
前記塗布手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ロールコータ、フキソソコータ、ロッドコータ、ブレード、ワイヤーバー、エアーナイフ、カーテンコータ、スライドコータ、ドクターナイフ、スクリーンコータ、グラビアコータ(例えばオフセットグラビアコータ)、スロットコータ、押出しコータ、インクジェットコータなどの液体フィルムコーティング装置が挙げられる。このような装置は、例えば、正転及び逆転ロールコーティング、オフセットグラビア、カーテンコーティング、リソグラフコーティング、スクリーンコーティング、グラビアコーティング、インクジェットコーティングなどの周知の方式で使用できる。
前記塗布工程の後には、塗布された前記電子写真用オーバーコート組成物を硬化させることが好ましい。
前記電子写真用オーバーコート組成物が油性の電子写真用オーバーコート組成物である場合には、加熱をすることにより硬化させる硬化させることができる。
前記光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、蛍光灯、タングステンランプ、アルゴンイオンレーザ、ヘリウムカドミウムレーザ、ヘリウムネオンレーザ、クリプトンイオンレーザ、各種半導体レーザ、YAGレーザ、発光ダイオード、CRT光源、プラズマ光源、電子線、γ線、ArFエキシマーレーザ、KrFエキシマーレーザ、F2レーザなどが挙げられる。
電子写真用オーバーコート組成物(1)が塗布された記録媒体(4)は、搬送ベルト(6)により搬送され、光源(8)の下を通過する。その際、光源(8)からの紫外線により、記録媒体(4)に塗布された電子写真用オーバーコート組成物(1)は硬化する。その後、記録媒体(4)はトレイ(7)上に移動する。
圧接ローラー(5)に付着した不要な電子写真用オーバーコート組成物(1)はスクレイバ(9)により除去される。
−−定着工程及び定着手段−−
前記定着工程は、記録媒体に転写されたトナー像を定着装置を用いて定着させる工程である。
また、前記定着手段は、記録媒体に転写されたトナー像を定着装置を用いて定着させる手段である。
前記定着は、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着装置としては、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が、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラーと加圧ローラーとの組み合わせ、加熱ローラーと加圧ローラーと無端ベルトとの組み合わせ、などが挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記除電工程は、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程である。
また、前記除電手段は、前記電子写真感光体に対し上電バイアスを印加して除電を行う手段である。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記クリーニング工程は、前記電子写真感光体上に残留する前記トナーを除去する工程である。
また、前記クリーニング手段は、前記電子写真感光体上に残留する前記トナーを除去する手段である。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程である
また、前記リサイクル手段は、前記クリーニング手段により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる手段である。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程である。
また、前記制御手段は、前記各手段を制御する手段である。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
また、中間転写体(50)の近傍には、クリーニングブレードを有するクリーニング装置(90)が配置されている。更に、記録媒体(95)にトナー像を転写(二次転写)するための転写バイアスを印加することが可能な転写手段としての転写ローラー(80)が中間転写体(50)に対向して配置されている。
また、中間転写体(50)の周囲には、中間転写体(50)上のトナー像に電荷を付与するためのコロナ帯電器(52)が、感光体ドラム(10)と中間転写体(50)の接触部と、中間転写体(50)と記録媒体(95)の接触部との間に配置されている。
画像形成装置(100A)では、帯電ローラー(20)により感光体ドラム(10)を一様に帯電させた後、露光装置(不図示)により露光光(30)を感光ドラム(10)上に像様に露光し、静電潜像を形成する。次に、感光体ドラム(10)上に形成された静電潜像を、現像器(ブラック用現像器(45K)、イエロー用現像器(45Y)、マゼンタ用現像器(45M)、シアン用現像器(45C))から現像剤を供給して現像してトナー像を形成した後、ローラー(51)から印加された転写バイアスにより、トナー像が中間転写体(50)上に転写(一次転写)される。更に、中間転写体(50)上のトナー像は、コロナ帯電器(52)により電荷を付与された後、記録媒体(95)上に転写(二次転写)される。なお、感光体ドラム(10)上に残存したトナーは、クリーニング装置(60)により除去され、感光体ドラム(10)は除電ランプ(70)により一旦、除電される。
画像形成装置(100A)において、塗布手段(不図示)は、任意の位置に配設することができる。
複写装置本体(150)には、無端ベルト状の中間転写体(50)が中央部に設けられている。中間転写体(50)は、支持ローラー(14)、(15)及び(16)に張架されており、矢印方向に回転することができる。
支持ローラー(15)の近傍には、中間転写体(50)上に残留したトナーを除去するためのクリーニング装置(17)が配置されている。また、支持ローラー(14)と支持ローラー(15)により張架された中間転写体(50)には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの4個の画像形成手段(18)が対向して並置されたタンデム型現像器(120)が配置されている。各色の画像形成手段(18)は、図6に示すように、感光体ドラム(10)と、感光体ドラム(10)を一様に帯電させる帯電ローラー(20)と、感光体ドラム(10)に形成された静電潜像をブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各色の現像剤で現像してトナー像を形成する現像器(61)と、各色のトナー像を中間転写体(50)上に転写させるための転写ローラー(62)と、クリーニング装置(63)と、除電ランプ(64)を備える。
更に、中間転写体(50)のタンデム型現像器(120)が配置された側とは反対側には、二次転写装置(22)が配置されている。二次転写装置(22)は、一対のローラー(23)に張架されている無端ベルトである二次転写ベルト(24)からなり、二次転写ベルト(24)上を搬送される記録紙と中間転写体(50)が互いに接触可能となっている。
また、二次転写装置(22)及び定着装置(25)の近傍に、記録紙の両面に画像を形成するために記録紙を反転させる反転装置(28)が配置されている。
次に、画像形成装置(100B)におけるフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。まず、原稿自動搬送装置(ADF)(400)の原稿台(130)上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置(400)を開いてスキャナ(300)のコンタクトガラス(32)上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置(400)を閉じる。次に、スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置(400)に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス(32)上へと移動された後で、コンタクトガラス(32)上に原稿をセットした時は、直ちにスキャナ(300)が駆動し、第1走行体(33)及び第2走行体(34)が走行する。このとき、第1走行体(33)により、光源からの光が照射されると共に、原稿面からの反射光を第2走行体(34)におけるミラーで反射し、結像レンズ(35)を通して読み取りセンサ(36)で受光される。これにより、カラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像情報が得られる。
複合トナー像が転写された記録紙は、二次転写装置(22)により搬送されて、定着装置(25)に送り出される。そして、定着装置(25)において、定着ベルト(26)及び加圧ローラー(27)により、加熱加圧されて複合トナー像が記録紙上に定着される。その後、記録紙は、切換爪(55)で切り換えて排出ローラー(56)により排出され、排紙トレイ(57)上にスタックされる。あるいは、切換爪(55)で切り換えて反転装置(28)により反転されて再び転写位置へと導かれて、裏面にも画像を形成した後、排出ローラー(56)により排出され、排紙トレイ(57)上にスタックされる。
画像形成装置(100B)において、塗布手段(不図示)は、任意の位置に配設することができる。
<トナー1及び現像剤1の作製>
−処方−
・ポリエステル樹脂 89質量部
(重量平均分子量(MW):68,200、ガラス転移温度(Tg):65.5℃)
・マイクロクリスタリンワックス 5質量部
−イソパラフィン 15質量%
−平均分子量 650
・カーボンブラック(三菱化成社製、#44) 5質量部
・荷電制御剤(スピロンブラックTR−H、保土谷化学社製) 1質量部
得られたトナーのトナー円形度は0.90、体積平均粒径は8μmであった。
キャリアとして平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート(厚み0.5μm)したものを用い、前記トナーとトナー濃度5.0質量%で混合し現像剤1を得た。
エポキシアクリレートオリゴマー(GENOMER2253、RAHN社製、粘度30000mPa・s)50質量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート20質量部、トリメチロールプロパントリアクレート10質量部、前記一般式(1)で表される化合物において、R1がH、R2がC2H5、R3がCH3の化合物)50質量部、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル0.2質量部、光重合開始剤としてベンゾインエチルエーテル8質量部、及び増感剤としてトリイソプロパノールアミン3質量部を混合し、60℃で20分攪拌して、光硬化型のオーバーコート組成物1を得た。
−印刷物の作製−
記録媒体としての王子製紙社製PODグロスコート(128g/m2)に、現像剤1を用いた株式会社リコー製のimagio MP C7500でベタ部付着量0.4mg/cm2の条件で電子写真画像を出力し、印刷物を得た。
シナノケンシ社製UVニスコーター(SG610V)を用いてコーター速度10m/min、照射量120W/cm上記印刷物の印刷面に5g/m2(4.5μm)の厚みでオーバーコート組成物のコーティングを行った。光硬化型のオーバーコート組成物は、上記コーターにて硬化させた。油性のオーバーコート組成物はランプを当てずにチャンバーにて乾燥させ、硬化させた。硬化後の印刷物のオーバーコート組成物のはじきを目視にて下記評価基準にて評価した。結果を表1に示す。
○:はじきなし
△:若干はじいているが、問題ないレベルである
×:著しくはじく
シナノケンシ社製UVニスコーター(SG610V)を用いて上記印刷物の印刷面に5g/m2の厚みでオーバーコート組成物のコーティングを行った。光硬化型のオーバーコート組成物は、上記コーターにて硬化させた。水及び油性のオーバーコート組成物はランプを当てずにチャンバーにて乾燥させ、硬化させた。
硬化後の印刷物のトナー上のオーバーコート組成物をJIS K5400に準じて1mm間隔で100マスの基盤目状にカッターナイフで切り込み、セロハン粘着テープで引き剥がし、ルーペで見ながら剥がれなかったマスをカウントし、下記評価基準にて評価した。結果を表1に示す。
◎:100/100
○:80/100〜99/100
△:40/100〜79/100
×:0/100〜39/100
<トナー2及び現像剤2の作製>
参考例1において、マイクロクリスタリンワックスをマイクロクリスタリンワックスとパラフィンワックスの混合ワックス(イソパラフィン8質量%、平均分子量520)に代えた以外は、参考例1と同様にして、トナー2、及び現像剤2を得た。
得られたトナーのトナー円形度は0.90、体積平均粒径は7μmであった。
ポリエステルアクリレートオリゴマー(EBECRYL846、ダイセルサイテック社製、MW1,100)40質量部、トリプロピレングリコールジアクリレート30質量部、前記一般式(2)で表される化合物において、R1がHの化合物)100質量部、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル0.2質量部、光重合開始剤としてベンゾインエチルエーテル8質量部、及び増感剤としてトリイソプロパノールアミン3質量部を混合し、60℃で20分攪拌して、光硬化型のオーバーコート組成物2を得た。
参考例1において、現像剤及びオーバーコート組成物を上記で得た現像剤2及びオーバーコート組成物2に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<トナー3及び現像剤3の作製>
参考例1において、マイクロクリスタリンワックスをマイクロクリスタリンワックスとパラフィンワックスの混合ワックス(イソパラフィン11質量%、平均分子量470)に代えた以外は、参考例1と同様にして、トナー3及び現像剤3を得た。
得られたトナーのトナー円形度は0.91、体積平均粒径は7.8μmであった。
ウレタンアクリレートオリゴマー(EBECRYL5129、ダイセルサイテック社製、MW800)40質量部、ヘキサンジオールジアクリレート40質量部、シクロヘキシルアクリレート10質量部、前記一般式(1)で表される化合物において、R1がH、R2がC2H5、R3がC2H5である化合物
10質量部、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル0.2質量部、及び光重合開始剤としてベンジル(1,2−ジフェニルエタンジオン)6質量部を混合し、60℃で20分攪拌して、光硬化型のオーバーコート組成物3を得た。
参考例1において、現像剤及びオーバーコート組成物を上記で得た現像剤3及びオーバーコート組成物3に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物4の作製>
ポリエステルアクリレートオリゴマー(EBECRYL1830、ダイセルサイテック社製、MW1,500)60質量部、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物ジアクリレート(V#700、大阪有機化学社製)30質量部、2−エチルヘキシルアクリレート5質量部、一般式(1)で表される化合物において、R1がCH3、R2がC4H9、R3がCH3である化合物40質量部、重合禁止剤として2、6−ジtert−ブチル−p−クレゾール(BHT)0.4質量部、及び光重合開始剤としてイルガキュアー184(チバスペシャリティケミカル社製)9質量部を混合し、60℃で20分攪拌して、光硬化型のオーバーコート組成物4を得た。
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物4に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物5の作製>
カルトンセルフGWニス(DIC社製)を使用した。該ニスはロジン変性フェノール樹脂ワニス、重合亜麻仁油、軽油及び助剤(ドライヤー、皮膜補強剤など)からなる。カルトンセルフGWニス100質量部、及び前記一般式(2)で表される化合物において、R1がCH3である化合物8質量部を混合し、30℃で10分攪拌して、オーバーコート組成物5を得た。
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物5に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物6の作製>
参考例1において、エポキシアクリレートオリゴマー50質量部から45質量部に変え、かつ界面活性剤としてポリオキシエチレングリコールアルキルエーテル5質量部を配合した以外は、参考例1と同様にして、光硬化型のオーバーコート組成物6を得た。
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物6に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物7の作製>
参考例3において、2−エチルヘキシルアクリレートを5質量部から3質量部に変え、かつジアルキルスルホコハク酸ナトリウム(アニオン系界面活性剤)2質量部を配合した以外は、参考例3と同様にして、オーバーコート組成物7を得た。
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物7に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物8の作製>
実施例2において、カルトンセルフGWニスを100質量部から96質量部に変え、かつアルキルベンゼンスルホン酸塩(アニオン系界面活性剤)4質量部を配合した以外は、実施例2と同様にして、オーバーコート組成物8を得た。
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物8に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<トナー4、及び現像剤4の製造>
<<トナー4の製造>>
−トナー材料の溶解乃至分散液の調製−
−−未変性ポリエステル(低分子ポリエステル)の合成−−
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物67質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物84質量部、テレフタル酸274質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて8時間反応させた。
次いで、得られた反応液を10mmHg〜15mmHgの減圧下にて5時間反応させて、未変性ポリエステルを合成した。
得られた未変性ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2, 100、重量平均分子量(Mw)が5, 600、ガラス転移温度(Tg)が55℃であった。
水1,000質量部、及びカーボンブラック(Printex35、デグサ社製、DBP吸油量=42mL/100g、pH=9.5)540質量部、及び前記未変性ポリエステル1,200質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。
得られた混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、マスターバッチを調製した。
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81質量部、テレフタル酸283質量部、無水トリメリット酸22質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を仕込み、常圧下で、230℃にて8時間反応させた。
次いで、10mmHg〜15mmHgの減圧下で、5時間反応させて、中間体ポリエステルを合成した。
得られた中間体ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2,100、重量平均分子量(Mw)が9,600、ガラス転移温度(Tg)が55℃、酸価が0.5、水酸基価が4 9であった。
次に、冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記中間体ポリエステル411質量部、イソホロンジイソシアネート89質量部、及び酢酸エチル500質量部を仕込み、100℃にて5時間反応させて、プレポリマー(活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステル)を合成した。
得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、1.60質量%であり、プレポリマーの固形分濃度(150℃、45分間放置後)は50質量%であった。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、イソホロンジアミン30質量部及びメチルエチルケトン70質量部を仕込み、50℃にて5時間反応を行い、ケチミン化合物(活性水素基含有化合物)を合成した。
得られたケチミン化合物(前記活性水素機含有化合物)のアミン価は423であった。
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、酢酸エチル300質量部を仕込み、スチレン−アクリルモノマー混合物(スチレン/アクリル酸2−エチルヘキシル/アクリル酸/アクリル酸2−ヒドロキシルエチル=75/15/5/5)300質量部、及びアゾビスイソブチルニトリル10質量部を投入して、常圧窒素雰囲気下60℃で15時間反応させた。
次いで反応液にメタノール200質量部を加え、1時間の攪拌後上澄みを除去し、減圧乾燥させてスチレン-アクリル共重合体樹脂を合成した。
ビーカー内に、前記プレポリマー10質量部、前記未変性ポリエステル60質量部、酢酸エチル130質量部、及び前記スチレン−アクリル共重合体30質量部を入れ、攪拌し溶解させた。
次いで、マイクロクリスタリンワックス(イソパラフィン15%質量、平均分子量=650)10質量部、及び前記マスターバッチ10質量部を仕込み、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/s、及び0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスして原料溶解液を調製し、前記ケチミン2.7質量部を加えて溶解させ、トナー材料の溶解乃至分散液を調製した。
イオン交換水306質量部、リン酸三カルシウム10質量%懸濁液265質量部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2質量部を混合撹拌し、均一に溶解させて水系媒体相を調製した。
前記水系媒体相150質量部を容器に入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用い、回転数12,000rpmで攪拌し、これに前記トナー材料の溶解乃至分散液100質量部を添加し、10分間混合して乳化乃至分散液(乳化スラリー)を調製した。
攪拌機及び温度計をセットしたコルベンに、前記乳化スラリー100質量部を仕込み、攪拌周速20m/分で攪拌しながら30℃にて12時間脱溶剤し、分散スラリーを得た。
前記分散スラリー100質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行った。
得られた濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液20質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて30分間)した後減圧濾過した。
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。
更に得られた濾過ケーキに10質量%塩酸20質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行い、最終濾過ケーキを得た。
得られた最終濾過ケーキを循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子を得た。
得られたトナー母体粒子100質量部に対して、平均粒径100nmの疎水性シリカ0.6質量部と、平均粒径20nmの酸化チタン1.0質量部と、平均粒径15nmの疎水性シリカ微粉体0.8質量部とをヘンシェルミキサーにて混合し、トナー4を得た。
得られたトナーの平均円形度は0.940、体積平均粒径は5.7μmであった。
−キャリアの製造−
アクリル樹脂溶液(シクロヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレート=80/20(質量比)共重合体のトルエン溶液、三菱レイヨン社製モノマーからの合成、固形分50質量%)21.0質量部、グアナミン溶液(スーパーベッカミンTD−126、DIC社製、固形分70質量%)6.4質量部、アルミナ粒子(スミコランダムAA−03、住友化学社製、0.3μm、固有抵抗値1014(Ω・cm))7.6質量部、シリコン樹脂溶液65.0質量部(SR2410、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、固形分23質量%)、アミノシラン(SH6020、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、固形分100質量%)1.0質量部、トルエン60質量部、及びブチルセロソルブ60質量部をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコン樹脂の被覆膜形成溶液を得た。
芯材として焼成フェライト粉[(MgO)1.8(MnO)49.5(Fe2O3)48.0:平均粒径35μm]を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に厚み0.15μmになるようにスピラコーター(岡田精工社製)により塗布し乾燥した後、生成物を電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成した。冷却後を目開き106μmの篩を用いて解砕し、重量平均粒径35μmのキャリアを得た。
キャリア100質量部に対して、トナー7質量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラミキサーを用いて均一混合し帯電させて現像剤4を得た。
参考例1において、現像剤を上記で得た現像剤4に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<トナー5及び現像剤5の作製>
参考例1において、マイクロクリスタリンワックスをマイクロクリスタリンワックスとパラフィンワックスの混合ワックス(イソパラフィン8質量%、平均分子量520)に代えた以外は、参考例1と同様にして、トナー5及び現像剤5を得た。
得られたトナーのトナー円形度は0.90、体積平均粒径は7.5μmであった。
参考例1において、現像剤を上記で得た現像剤5に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<トナー6及び現像剤6の作製>
実施例4において、マイクロクリスタリンワックスをマイクロクリスタリンワックスとパラフィンワックスの混合ワックス(イソパラフィン11質量%、平均分子量470)に代えた以外は、実施例4と同様にして、トナー6及び現像剤6を得た。
得られたトナーのトナー円形度は0.95、体積平均粒径は5.8μmであった。
参考例1において、現像剤を上記で得た現像剤6に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<トナー7及び現像剤7の作製>
参考例1において、マイクロクリスタリンワックスをパラフィンワックス(イソパラフィン2質量%、平均分子量400)に代えた以外は、参考例1と同様にして、トナー7及び現像剤7を得た。
参考例1において、現像剤及びオーバーコート組成物を上記で得た現像剤7及びオーバーコート組成物2に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<トナー8及び現像剤8の作製>
実施例4において、マイクロクリスタリンワックスをパラフィンワックス(イソパラフィン2質量%、平均分子量400)に代えた以外は、実施例4と同様にして、トナー8及び現像剤8を得た。
得られたトナーのトナー円形度は0.95、体積平均粒径は5.7μmであった。
参考例1において、現像剤及びオーバーコート組成物を上記で得た現像剤8及びオーバーコート組成物3に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<評価>
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物3に代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<評価>
参考例2において、マスクを用いてトナー画像部のみにオーバーコートを行った以外は、参考例2と同様にして、評価を行った。なお、地肌部はオーバーコートされていないため、画像部のみに光沢がある印刷物が得られた。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物1Xの作製>
参考例1において、前記一般式(1)で表される化合物を1,9−ノナンジオールジアクリレートに代えた以外は、参考例1と同様にして、オーバーコート組成物1Xを得た。
<評価>
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物1Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物2Xの作製>
実施例1において、前記一般式(2)で表される化合物を1,9−ノナンジオールジアクリレートに代えた以外は、実施例1と同様にして、オーバーコート組成物2Xを得た。
<評価>
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物2Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物3Xの作製>
参考例2において、前記一般式(1)で表される化合物を1,9−ノナンジオールジアクリレートに代えた以外は、参考例2と同様にして、オーバーコート組成物3Xを得た。
<評価>
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物3Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物4Xの作製>
参考例3において、前記一般式(1)をトリプロピレングリコールジアクリレートに代えた以外は、参考例3と同様にして、オーバーコート組成物4Xを得た。
<評価>
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物4Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物5Xの作製>
実施例2において、前記一般式(2)で表される化合物をトリプロピレングリコールジアクリレートに代えた以外は、実施例2と同様にして、オーバーコート組成物5Xを得た。
<評価>
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物5Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物6Xの作製>
参考例4において、前記一般式(1)をトリプロピレングリコールジアクリレートに代えた以外は、参考例4と同様にして、オーバーコート組成物6Xを得た。
<評価>
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物6Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物7Xの作製>
参考例5において、前記一般式(1)をトリメチロールプロパントリアクリレートに代えた以外は、参考例5と同様にして、オーバーコート組成物7Xを得た。
<評価>
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物7Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<オーバーコート組成物8Xの作製>
実施例3において、前記一般式(1)をトリメチロールプロパントリアクリレートに代えた以外は、実施例3と同様にして、オーバーコート組成物8Xを得た。
<評価>
参考例1において、オーバーコート組成物をオーバーコート組成物8Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<評価>
参考例1において、現像剤及びオーバーコート組成物を現像剤4及びオーバーコート組成物1Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<評価>
参考例1において、現像剤及びオーバーコート組成物を現像剤5及びオーバーコート組成物1Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<評価>
参考例1において、現像剤及びオーバーコート組成物を現像剤6及びオーバーコート組成物1Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<評価>
参考例1において、現像剤及びオーバーコート組成物を現像剤7及びオーバーコート組成物2Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
<評価>
参考例1において、現像剤及びオーバーコート組成物を現像剤8及びオーバーコート組成物3Xに代えた以外は、参考例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
2 塗布ローラー
3 金属ローラー
4 記録媒体
5 圧接ローラー
6 搬送ベルト
7 トレイ
8 光源
9 スクレイバ
10 感光体ドラム
10K ブラック用感光体
10Y イエロー用感光体
10M マゼンタ用感光体
10C シアン用感光体
14、15、16 支持ローラー
17 クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラー
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラー
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラー
28 反転装置
30 露光光
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読み取りセンサ
42K、42Y、42M、42C 現像剤収容部
43K、43Y、43M、43C 現像剤供給ローラー
44K、44Y、44M、44C 現像ローラー
45K ブラック用現像器
45Y イエロー用現像器
45M マゼンタ用現像器
45C シアン用現像器
49 レジストローラー
50 中間転写体
51 ローラー
52 コロナ帯電器
53 手差し給紙路
55 切換爪
56 排出ローラー
57 排紙トレイ
58 分離ローラー
60 クリーニング装置
61 現像器
62 転写ローラー
63 クリーニング装置
64 除電ランプ
70 除電ランプ
80 転写ローラー
90 クリーニング装置
95 記録媒体
100A、100B 画像形成装置
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142 給紙ローラー
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラー
146 給紙路
147 搬送ローラー
148 給紙路
150 複写装置本体
151 手差しトレイ
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
L 露光光
Claims (9)
- 一般式(2)で表される化合物の含有量が、1質量%〜50質量%である請求項1に記載の電子写真画像用オーバーコート組成物。
- 更に、界面活性剤を含有する請求項1または2に記載の電子写真用オーバーコート組成物。
- 光硬化型である請求項1乃至3のいずれかに記載の電子写真用オーバーコート組成物。
- 電子写真感光体の表面を帯電させる帯電工程と、
前記帯電された前記電子写真感光体の表面を像様に露光して静電潜像を形成する露光工程と、
前記静電潜像をトナーを用いて現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記転写された記録媒体上のトナー像に電子写真用オーバーコート組成物を塗布する塗布工程と、を含み、
前記電子写真用オーバーコート組成物が、請求項1乃至4のいずれかに記載の電子写真用オーバーコート組成物であることを特徴とする電子写真形成方法。 - トナーが、ワックスを含有する請求項5に記載の電子写真形成方法。
- 電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電された前記電子写真感光体の表面を像様に露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像をトナーを用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写された記録媒体上のトナー像に電子写真用オーバーコート組成物を塗布する塗布手段と、を有し、
前記電子写真用オーバーコート組成物が、請求項1乃至4のいずれかに記載の電子写真用オーバーコート組成物であることを特徴とする電子写真形成装置。 - トナーが、ワックスを含有する請求項7に記載の電子写真形成装置。
- カラー画像を形成する請求項7または8に記載の電子写真形成装置。
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