JP5900789B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
a=|log10G’(100)−log10G’(110)|/10
本発明で用いられる静電荷像現像用のトナーは、低温での定着時の熱エネルギーによりトナーが瞬時に溶融し、溶融後の粘弾性の変化がしにくいというレオロジー特性を有している。このようなレオロジー特性は、結着樹脂となる無定形高分子の分子量や結晶性樹脂の含有量等により調整される。
a=|log10G’(100)−log10G’(110)|/10
(結晶性樹脂)
結晶性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、結晶性ポリエステル樹脂が好ましく、特に下記構造式で表されるものが好適に挙げられる。
R1−m((−OOC−(−R3−COO−)n−)−R2)
結着樹脂としては、特に制限はなく、トナーにおける結着樹脂として公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスチレンアクリル樹脂、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、トナーにおける接着性基材の主成分がポリエステル樹脂である場合には、定着時の相溶性の点で、ポリエステル樹脂が好ましい。また、低温定着性やフルカラー画像形成装置に用いた場合に光沢性が向上する点でも、ポリエステル樹脂が好ましい。
粒子含有物調製工程は、溶融混練物を冷却し、結晶性ポリエステル樹脂粒子を形成して粒子含有物を調製する工程である。溶融混練物の冷却の際における冷却速度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、0.1〜10[℃/分]が好ましく、0.1〜8[℃/分]がより好ましく、0.1〜5[℃/分]が特に好ましい。冷却速度が、0.1[℃/分]未満であると、生産効率が悪くなることがあり、10[℃/分]を超えると、生産エネルギ−を多く費やしてしまうことがある。冷却は、公知の冷却装置等を用いて行うことができる。なお、本発明においては、冷却の後、例えばハンマーミル、ロートプレックス等を用いて粗粉砕してもよい。
粒子分散液調製工程は、粒子含有物を溶剤で一部溶解させて結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液を調製する工程である。溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、有機溶剤が好適に挙げられる。高温では結晶性ポリエステル樹脂を完全に溶解して透明な均一溶液を形成し、低温では結晶性ポリエステル樹脂に対し不溶性乃至難溶性となり、不透明な不均一溶液を形成するものが好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の融解温度を(Tm)とした時、(Tm−40)未満の温度([℃])では結晶性ポリエステル樹脂を溶解不能であり、(Tm−40)以上の温度([℃])では結晶性ポリエステル樹脂を溶解可能であるものがより好ましい。有機溶剤としては、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、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、などが挙げられる。これらの中でも、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランが好ましい。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。
活性水素基を有する化合物と反応可能な反応性変性ポリエステル系樹脂(RMPE)(以下、ポリエステル系樹脂は単にポリエステルとも言う)には、例えば、インシアネート基等の活性水素と反応する官能基を有するポリエステルプレポリマー等が包含される。本発明で好ましく使用されるポリエステルプレポリマーは、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)である。このイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)は、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルにポリイソシアネート(PIC)を反応させることによって製造される。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
本発明においては、ウレア結合で変性されたポリエステル等の変性ポリエステル(MPE)単独使用だけでなく、このものと共に、変性されていないポリエステル(PE)をトナーバインダー成分として含有させることもできる。PEを併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。PEとしては、MPEのポリエステル成分と同様なポリオールとポリカルボン酸との重縮合物などが挙げられ、好ましいものもMPEと同様である。また、PEは無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。MPEとPEは少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、MPEのポリエステル成分とPEは類似の組成が好ましい。
本発明で用いる着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、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)、バルカンファーストイエロー(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、パラクローラオルトニトロアニリンレッド、リソールファーストスカーレットG、ブリリアントファーストスカーレット、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)、ファーストスカーレットVD、ベルカンファーストルビン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、ポ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、ファーストスカイブルー、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、ファーストバイオレット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、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15[重量%]、好ましくは3〜10[重量%]である。
本発明のトナーに対しては、トナーバインダー、着色剤とともにワックスを含有させることもできる。ワックスとしては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(パラフィンワッックス、サゾ−ルワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチローラプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレートなど);ポリアルカノ−ルエステル(トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど);ポリアルカン酸アミド(エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(トリメリット酸トリステアリルアミドなど);及びジアルキルケトン(ジステアリルケトンなど)などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。本発明のワックスの融点は、通常40〜160[℃]であり、好ましくは50〜120[℃]、さらに好ましくは60〜90[℃]である。融点が40[℃]未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、160[℃]を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より20[℃]高い温度での測定値として、5〜1000[cps]が好ましく、さらに好ましくは10〜100[cps]である。1000[cps]を超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常0〜40[重量%]であり、好ましくは3〜30[重量%]である。
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレ−ト顔料、ロ−ダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、及びサリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSYVP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージNEGVP2036、コピーチャージNXVP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カ−リット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
本発明で使用される樹脂微粒子は、ガラス転移点(Tg)が50〜70[℃]であること条件である。そして、ガラス転移点(Tg)が50[℃]未満の場合、トナー保存性が悪化してしまい、保管時及び現像機内でブロッキングを発生してしまう。ガラス転移点(Tg)が70[℃]超の場合、樹脂微粒子が定着紙との接着性を阻害してしまい、定着下限温度が上がってしまう。また、その重量平均分子量は10万以下であることが望ましい。好ましくは5万以下である。その下限値は、通常、4000である。重量平均分子量が10万を超えるの場合、樹脂微粒子が定着紙との接着性を阻害してしまい、定着下限温度が上がってしまう。
本発明で得られた着色樹脂粒子(トナー母体粒子)の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、5[nm]〜100[nm]であることが好ましく、特に10[nm]〜50[nm]であることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500[m2/g]であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5[重量%]であることが好ましく、特に0.01〜2.0[重量%]であることが好ましい。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
トナーバインダーは以下の方法などで製造することができる。ポリオールとポリカルボン酸を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280[℃]に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140[℃]にて、これにポリイソシアネートを反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)を得る。さらにこのAにアミン類(B)を0〜140[℃]にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。ポリイソシアネートを反応させる際、及びAとBを反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)及びエーテル類(テトラヒドロフランなど)などのポリイソシアネート(PIC)に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル(PE)を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルの場合と同様な方法でこのPEを製造し、これをウレア変性ポリエステルの反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
本発明の乾式トナーは以下の方法で製造することができるが、勿論これらに限定されることはない。
水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノ−ル、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、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(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
本発明のトナーを二成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来カラー公知のものが使用できる。また、キャリア表面を被覆してもよく、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂及びスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサーフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、及びシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1[μm]以下のものが好ましい。平均粒子径が1[μm]よりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
本発明のにおける貯蔵弾性率G’の測定は、例えば、粘弾性測定装置(レオメーター)RDA−II型(レオメトリックス社製)を用いて測定を行う。測定治具:直径7.9[mm]のパラレルプレートを使用する。測定試料:トナーを加熱,溶融後に直径約8[mm]、高さ3[mm]の円柱状試料に成型して使用する。測定周波数:1[Hz]。測定温度:40[℃]〜210[℃]。測定歪の設定:初期値を0.1[%]に設定し、自動測定モードにて測定を行う。試料の伸長補正:自動測定モードにて調整する。
(有機微粒子エマルションの合成)
製造例1:撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400[回転/分]で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して系内温度75[℃]まで昇温し、5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75[℃]で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。[微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、0.10[μm]であった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。この樹脂分のTgは57[℃]、重量平均分子量は121000であった。
製造例2:水990部、[微粒子分散液1]80部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7):三洋化成工業製)40部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
製造例3: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プロピレンオキサイド3モル付加物781部、テレフタル酸218部、アジピン酸48部及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧230[℃]で13時間反応させる。さらに10〜15[mmHg]の減圧で7時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸45部を入れ、180[℃]、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量9600、重量平均分子量28000、Tg43[℃]、酸価12.2であった。
1,6−ブタンジオール1260[g]、エチレングリコール120[g]、フマル酸1400[g]、無水トリメリト酸350[g]、オクチル酸錫3.5[g]及びハイドロキノン1.5[g]を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5リットル容量の四つ口フラスコに入れ、160[℃]で5時間反応させた後、200[℃]に昇温して1時間反応させる。さらに8.3[kPa]にて1時間反応させ、結晶性ポリエステル(1)を得た。結晶性ポリエステル(1)は融点が89[℃]、SP値は9.9であった。
製造例6:カ−ボンブラック(キャボット社性リーガル400R):40部、バインダー樹脂:ポリエステル樹脂(三洋化成RS−801酸価10、重量平均分子量Mw20000、Tg64[℃]):60部、水:30部をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをローラ表面温度130[℃]に設定した2本ローラにより45分間混練を行い、パルベライザーで1[mmφ]の大きさに粉砕し、[マスターバッチ1]を得た。
製造例5:撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50[℃]で5時間反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
製造例7:撹拌棒及び温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル1]378部、カルナバWAX110部、[結晶性ポリエステル1]220部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌して80[℃]に昇温する。そして、80[℃]のまま5時間保持した後、1時間で30[℃]に冷却し[原料溶解液1]を得た。
1324部を容器に移し、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1[kg/hr]、ディスク周速度6[m/秒]、0.5[mm]ジルコニアビーズを80[体積%]充填、3パスの条件で、原料分散液(1)の作成を行った。
参考例1での[低分子ポリエステル1]に代えて、数平均分子量3200、重量平均分子量9500、Tg47[℃]、酸価19.0の低分子ポリエステル3を用いた以外は、参考例1と同様にしてトナー2を得た。
参考例1での[低分子ポリエステル1]に代えて、数平均分子量4200、重量平均分子量8200、Tg52[℃]、酸価18.0の低分子ポリエステル3と融点が89[℃]、SP値が9.5の結晶性ポリエステル2を用いた以外は、参考例1と同様にしてトナー2を得た。
参考例1での[低分子ポリエステル1]に代えて、数平均分子量2600、重量平均分子量6400、Tg48[℃]、酸価20.2の低分子ポリエステル4を用い、(マスターバッチの合成)の後、(プレポリマーの合成)を行った。
製造例4:冷却管、撹拌機及び窒索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部、テレフタル酸283部、無水トリメリツト酸22部及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧230[℃]で8時間反応する。さらに、10〜15[mmHg]の減圧で5時間反応した[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2100、重量平均分子量9500、Tg55[℃]、酸価0.5、水酸基価49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、[中間体ポリエステル1]411部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ100[℃]で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の遊離イソシアネート重量%は、1.53「%」であった。
参考例4での[プレポリマー1]を264部用いた以外は、参考例4と同様にしてトナー5を得た。
参考例4での[低分子ポリエステル4]に代えて、数平均分子量3200、重量平均分子量7200、Tg52[℃]、酸価18.0の低分子ポリエステル6を用いた以外は、参考例1と同様にしてトナー6を得た。
参考例4での[低分子ポリエステル4]に代えて、数平均分子量1800、重量平均分子量480、Tg44[℃]、酸価20.2の低分子ポリエステル5を用いた以外は、参考例1と同様にしてトナー7を得た。
参考例4での[低分子ポリエステル4]に代えて、数平均分子量14000、重量平均分子量24500、Tg50[℃]、酸価13.0の低分子ポリエステル7を用いた以外は、参考例1と同様にしてトナー8を得た。
参考例4での[低分子ポリエステル4]に代えて、数平均分子量2800、重量平均分子量8100、Tg52[℃]、酸価16.0、T1が62.8[℃]、T2が75.1[℃]、樹脂軟化係数0.374の低分子ポリエステル6と融点が87[℃]、SP値が9.4の結晶性ポリエステル3を用いた以外は、参考例1と同様にしてトナー9を得た。
参考例4での[プレポリマー1]を使用しない以外は、参考例4と同様にしてトナー10を得た。
参考例4での[プレポリマー1]を526部用いた以外は、参考例4と同様にしてトナー11を得た。
参考例1での[結晶性ポリエステル1]を440部用いた以外は、参考例1と同様にしてトナー12を得た。
外添剤処理を施したトナー5[重量%]とシリコーン樹脂を被覆した平均粒子径が40[μm]の銅−亜鉛フェライトキャリア95[重量%]からなる現像剤を調製する。そして、毎分A4サイズの用紙を45枚印刷できるリコー製imagioNeo450を用いて、連続印刷して下記の基準で評価し、その評価結果を下記の表1に示す。
図1は本発明の画像形成装置の一構成例を示す概略図である。同図に示す本画像形成装置10では、帯電器11によって帯電された光導電性感光体等からなる感光体ドラム12に、露光器13により画像情報を静電荷潜像として書き込み、感光体ドラム12上に形成された静電荷潜像を現像器15内に貯留されているトナーを現像ローラ14により顕像化する。そして、印刷用紙等の記録媒体P上に感光体ドラム12上に形成されたトナー画像を転写器16によって転写し、トナー画像が転写された記録媒体Pを、加熱ローラ17と加圧ローラ18との間を加熱、加圧しながら通過させてトナー画像を記録媒体P上に定着させる。さらに、本画像形成装置10は、トナー画像を転写した後の静電荷潜像を消去するためのイレーズ光源19と、感光ドラム12上に残存するトナーをクリーニングするための清掃機20とを備えている。
(態様1)
少なくとも、像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像をトナーを用いて現像してトナー画像を形成する現像手段と、トナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写されたトナー画像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、を備える画像形成装置であって、トナーは、無定形高分子、結晶性樹脂及び離型剤を含有し、測定周波数1[Hz]、測定歪1[deg]の条件下、レオメーターを用いて40〜210[℃]の範囲で貯蔵弾性率G’を測定したときの、100[℃]における貯蔵弾性率G’(100)が12000[Pa]以下であり、150[℃]における貯蔵弾性率G’(150)が1500〜1700[Pa]であり、貯蔵弾性率曲線上の、100[℃]における貯蔵弾性率G’(100)と110[℃]における貯蔵弾性率G’(110)の2点を結んだときの下記式で表される直線の傾きaの値が0.020以下であり、定着手段は、少なくとも、可撓性の無端ベルトと、該無端ベルトの内部に固定配置された熱源と、無端ベルトとによってニップ部を形成する加圧部材とを具備し、ニップ部を通る被定着材に対し加熱加圧して定着処理を行い、ニップ部を形成する面が加圧部材の外面に沿うように形成されている。a=|log10G’(100)−log10G’(110)|/10
これによれば、上記実施形態について説明したように、結晶性ポリエステル樹脂を導入したトナーで、100[℃]と150[℃]の加熱温度における該トナーの各貯蔵弾性率G’、及び100[℃]と110[℃]の加熱温度における各貯蔵弾性率G’の2点を結んだときの上記式で表される直線の傾きaの値を規定することで、低温定着可能な温度範囲において良好な光沢性を備えるトナーを得られる。レオメーターにおいて測定周波数が1[Hz]で、かつ測定歪が1[deg]での条件下で、トナーを加熱する温度が40〜210[℃]の範囲で貯蔵弾性率G’を測定する。そして、低温定着可能な温度範囲に含まれる100[℃]における貯蔵弾性率G’(100)、110[℃]における貯蔵弾性率G’(110)及び150[℃]における貯蔵弾性率G’(150)をそれぞれ測定する。各温度のときの光沢性能を評価する。上記実施形態の実験及び評価に示すように、低温定着可能な温度範囲において良好な光沢性を得られるときは、100[℃]における貯蔵弾性率G’(100)が12000[Pa]以下であり、150[℃]における貯蔵弾性率G’(150)が1500〜1700[Pa]であり、上記式で表される傾きaの値が0.020以下のときである。よって、熱容量をさらに低減することができ、かつ低温定着性をさらに向上させることができる。そして、温度による粘弾性の変動が小さいため、定着温度ムラが生じても光沢ムラ等が生じることを防ぐことができる。
(態様2)
(態様1)において、無端ベルトを加圧部材側へ押圧しながら支持する支持部材を備え、支持部材または支持部材における被定着材通過方向の上流側の部分を、熱源によって局所加熱する定着装置を搭載する。これによれば、上記実施形態について説明したように、熱容量を低減することができ、余分な部材を加熱しないため、熱変換効率が高くなる。
(態様3)
(態様1)又は(態様2)において、支持部材または支持部材における被定着材通過方向の上流側の部分を、他の部分よりも肉厚を薄くした定着装置を搭載する。これによれば、上記実施形態について説明したように、熱容量を低減することができ、余分な部材を加熱しないため、熱変換効率が高くなるとともに、被定着材の通過時にニップ部で奪われた熱を速やかに供給することができ、定着性を向上させることができる。
11 帯電器
12 感光体ドラム
13 露光器
14 現像ローラ
15 現像器
16 転写器
17 加熱ローラ
18 加圧ローラ
19 イレーズ光源
20 清掃機
31 定着ベルト
32 加圧ローラ
33 支持部材
33a 下面
33b 上面
34 ヒータ
35 バックアップ部材
35a 板状部材
35b リブ状部材
Claims (3)
- 少なくとも、像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー画像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、を備える画像形成装置であって、
前記トナーは、無定形高分子、結晶性樹脂及び離型剤を含有し、測定周波数1[Hz]、測定歪1[deg]の条件下、レオメーターを用いて40〜210[℃]の範囲で貯蔵弾性率G’を測定したときの、100[℃]における貯蔵弾性率G’(100)が12000[Pa]以下であり、150[℃]における貯蔵弾性率G’(150)が1500〜1700[Pa]であり、貯蔵弾性率曲線上の、100[℃]における貯蔵弾性率G’(100)と110[℃]における貯蔵弾性率G’(110)の2点を結んだときの下記式で表される直線の傾きaの値が0.020以下であり、
(式)a=|log10G’(100)−log10G’(110)|/10
前記定着手段は、少なくとも、可撓性の無端ベルトと、該無端ベルトの内部に固定配置された熱源と、前記無端ベルトとによってニップ部を形成する加圧部材とを具備し、前記ニップ部を通る被定着材に対し加熱加圧して定着処理を行い、前記ニップ部を形成する面が前記加圧部材の外面に沿うように形成されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記無端ベルトを前記加圧部材側へ押圧しながら支持する支持部材を備え、該支持部材または該支持部材における被定着材通過方向の上流側の部分を、前記熱源によって局所加熱する定着装置を搭載することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記支持部材または前記支持部材における被定着材通過方向の上流側の部分を、他の部分よりも肉厚を薄くした定着装置を搭載することを特徴とする画像形成装置。
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