JP6237087B2 - 加熱加圧装置及び加熱加圧方法、並びに再剥離性情報シートの製造装置 - Google Patents
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
Description
これらの用途により水濡れや汚れからの保護、或いは光沢付与のため印刷表面を表面加工やフィルムにより保護する場合がある。
表面加工にはオーバープリント、ビニール引き、プレスコートなどがあり、印刷後に施す必要がある。最近は、コスト、環境面から紫外線硬化型組成物での処理が主流になっている。
また最近は情報の変更が頻繁となり、一部ずつ情報を変更するなどの可変情報を出力可能なシステムが増えつつあることや、印刷出力の迅速化が望まれており、これに適する印刷方式としてオンデマンド印刷が利用されている。
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、画像を含めた出力にはトナーを利用する電子写真方式が主流となっている。
電子写真方式で記録された画像は、トナーと呼ばれる粉体の色材を熱や圧力などで記録媒体に定着させ色が再現される。
特に、特許文献4で開示されている紫外線硬化型組成物は、平均分子量が10000〜100000、ガラス転移点が−35.2〜20℃である(メタ)アクリル系共重合体(B)の存在が非常に重要である。
(メタ)アクリル系共重合体(B)は、直鎖の高分子であり、感圧性接着性を有している。一方、紫外線硬化成分(a)は、紫外線硬化させても基本的に感圧性接着性は有しない。紫外線硬化成分(a)の紫外線硬化物は硬く、(メタ)アクリル系共重合体(B)の周りを取り囲むようにして存在し、圧着前及び再剥離した際に(メタ)アクリル系共重合体(B)表面のベタつきを防止し、人が通常の生活で与えられる圧力では再度圧着しないようにする機能を担っている。
これに非常に強い圧力がかかる(圧着を行う)と、(メタ)アクリル系共重合体(B)同士が接触し接着性が発現する。ただし、(メタ)アクリル系共重合体(B)同士の接着は、紫外線硬化成分(a)の紫外線硬化物を移動させているため、紫外線硬化成分(a)の紫外線硬化物が元に戻ろうとする応力を残した状態で接着している。そのため、強い力で引き剥がすと、きれいに再剥離できる。
また、DMハガキ等で使用されている再剥離可能な接着剤として使用される紫外線硬化型感圧組成物も同様に乾式トナー画像とのマッチング性が悪く、再剥離時にトナー画像が剥れる場合もあった。
また、最近では、シリコンオイルによるオフィスの汚染や、シリコンオイル切れによる画像品質の劣化の防止のため、トナー中にワックスを含有させた、所謂、オイルレストナーが一般に用いられるようになった。さらに、省エネの要求から、トナーの軟化温度が低い樹脂を用いる、所謂、低温定着トナーが用いられるようになった。
(1)トナー画像表面のワックスがエネルギー線硬化性前駆体を弾いてエネルギー線硬化性前駆体層の厚みが画像面積の高い場所で非常に薄くなってしまい、そのままエネルギー線硬化型感圧接着剤となってしまう。このため、部分的に圧着されない場所が生じてしまい、輸送時の振動や取り扱いにより、情報シートが剥がれてしまう不具合。
(2)硬化させたエネルギー線硬化型感圧接着剤とオイルレス定着を行ったトナー画像との接着性が悪く、再剥離すると、エネルギー線硬化型感圧接着剤が部分的に片方の面に剥がれてしまい、画像品質が著しく低下した、見苦しい画像になってしまう不具合。
ここで、良好な再剥離を可能とするためには、図1に示すように二つ折りに圧着された紙1の表層(及び該表層にコートされたコート層;不図示)と、エネルギー線硬化型組成物2が浸透したトナー画像3と、の界面4a及び界面4bのそれぞれを加熱する必要がある。加熱加圧装置による加熱は、二つ折りされ圧着された紙1の両面から上記2つの界面4a及び界面4bを加熱する。つまり、加熱加圧装置は紙1の厚みを介した(挟んだ)状態における加熱なので、紙1の厚み分の熱伝達を考慮しなければならない。
従って、加熱加圧装置の搬送部材である加熱ローラ10の表面の熱は、50〜200μm相当の紙1の断面方向に熱伝達して、紙1の熱容量分を加熱しながら界面4aまたは界面4bに到達するため、加熱効率が悪い。
一方で、従来のトナー画像の加熱定着方式は図2に示すように、紙1上に形成されたトナー画像3は、加熱ローラ10表面の熱がトナー3と紙1の界面4に数μm相当の薄いトナー画像3の層を介して伝わるため、トナーを溶融乃至定着させるのに効率が良い。
図3は、トナー画像が両面に定着された紙上にエネルギー線硬化型組成物が塗布及び硬化され、二つ折りに折り重ねられて圧着されてなる再剥離性情報シートと、従来の加熱加圧装置の構成とを示す概略図である。
図3に示すように、エネルギー線硬化型組成物2が塗布された面を向かい合わせて圧着された紙1の外側表面には、トナー画像3bが形成されていることがある。これはダイレクトメールの宛名や隠れている圧着面情報の確認用印刷などが相当する。この場合においても紙1の表層(及び該表層にコートされたコート層;不図示)と、エネルギー線硬化型組成物2が浸透したトナー画像3aと、の界面4a及び4bを、50〜200μm相当の紙1の断面を介して加熱する必要がある。
このような状態では、ブリスター、ホットオフセット及びブロッキングという不具合が発生するという問題があった。
また、ホットオフセットとは、再溶融したトナー画像3bがローラ10表面に再固着する現象である。
さらに、ブロッキングとは、排紙後に重ねてスタックされた際に、隣接する紙1のトナー画像3b同士が凝集/融着して付着してしまうという現象である。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図4は、本発明に係る加熱加圧装置の第1の実施形態における構成を示す概略図である。
再剥離性情報シートは、記録媒体である紙1の上にトナー画像3が定着されてなり、さらにこの上にエネルギー線硬化型組成物2が塗布及び硬化されてなる。また、本発明においてはこの再剥離性情報シートは二つ折り以上に折り重ねられた状態で圧着されてなる。
また、上部加熱ローラ10a及び下部加熱ローラ10bが形成するニップ部Nが再剥離性情報シートとの接触箇所である。そして、上部加熱ローラ10aが一方の面と接する接触箇所と、下部加熱ローラ10bが他方の面と接する接触箇所とが同一の温度となっている。これは、制御手段である上部温度制御回路16a及び下部温度制御回路16bが、それぞれ上部加熱ローラ10a及び下部加熱ローラ10bを制御することによって同一の温度としている。
本実施形態に示す上部加熱ローラ10aは、例えば、厚さ3mmのアルミニウム芯金11上にシリコンゴムの弾性層12、さらにその上の表層にPFAの離型層13を有し、直径50mm、製品硬度60°程度(Asker−C)の材質を用いている。
上部加熱ローラ10aと下部加熱ローラ10bとは、周知慣用されている加圧機構を用いて約1200Nの加圧力をかけることで、これらの間に10mm程度のニップ幅を有するニップ部Nを作ることができる。
圧着面の外側(即ち再剥離性情報シートの表面)にトナー画像が形成されていないことが図示しない光学センサ等で検出されている場合、または操作者によって図示しない入力装置を介して再剥離性情報シートの条件が入力されている場合、設定温度を高めに変えて高速に搬送させることができる。
このように制御温度を切り替え可能な構成とすることで、同じ装置を用い制御温度を変えるだけで容易に高生産性を確保できる。
図5は本発明に係る加熱加圧装置の第2の実施形態における構成を示す概略図である。
加熱加圧手段により熱を付与する領域、即ちニップ部Nの幅(加熱幅)を増やすことができれば、ニップ部Nの幅に比例して加熱時間を増やすことができるため、図4における上部加熱ローラ10a及び下部加熱ローラ10bによる搬送を高速化できる。
そこで図5に示す本実施形態では、図4の構成に従動ローラ21a,21bを加えて搬送ベルト20a,20bを架け回したベルト搬送機構を備えた加熱加圧装置の構成例であり、このような構成にすればニップ部Nの幅、つまり加熱時間を容易に増やすことができる。
図6は本発明に係る加熱加圧装置の第3の実施形態における構成を示す概略図である。
本実施形態では、上部輻射加熱ヒータ14cと、下部輻射加熱ヒータ14dとが加熱加圧手段の加熱部に相当する。この輻射加熱ヒータには周知慣用のものを適用することができる。
上部輻射加熱ヒータ14cから上部均熱ローラ33aに付与された熱は、右側上部搬送ローラ31a及び左側上部搬送ローラ32aのそれぞれと、上部均熱ローラ33aとの接触箇所から熱伝達する。さらに、右側上部搬送ローラ31aの回転に伴って右側下部搬送ローラ31bと接して形成されるニップ部Nにまで熱が伝わり、入口ガイド18から進入してきた紙1(再剥離性情報シート)を加熱加圧する。このとき、下部輻射加熱ヒータ14dからの輻射熱も前述した上部の場合と同様に、下部均熱ローラ33b、右側下部搬送ローラ31bと順に熱伝達している。
なお、以上の第1〜第3の実施形態は二つ折りされた再剥離性情報シートの場合について述べたが、本発明は三つ折り以上の再剥離性情報シートであっても二つ折りの場合と同様の効果を奏する。
本発明に係る再剥離性情報シートの製造装置が備える画像形成装置は、像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、を少なくとも有してなり、好ましくはクリーニング手段を有してなり、更に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、リサイクル手段等を有してなる(図7)。
本発明に係る再剥離性情報シートの製造方法が備える画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程と、を少なくとも含み、好ましくはクリーニング工程を含み、更に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、リサイクル工程等を含んでなる。
前記静電潜像形成工程は、像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
−像担持体−
前記像担持体(「静電潜像担持体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。
ドラム状の支持体としては、直径が20〜150mmが好ましく、24〜100mmがより好ましく、28〜70mmが更に好ましい。前記ドラム状の支持体の直径が20mm未満であると、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に困難となることがあり、150mmを超えると、画像形成装置が大きくなってしまうことがある。特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は70mm以下が好ましく、60mm以下がより好ましい。
また、特開昭52−36016号公報に開示されているようなエンドレスニッケルベルト、又はエンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
前記白色顔料としては、例えば酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、これらの中でも、導電性支持体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンが特に好ましい。
前記樹脂としては、例えばポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂;アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性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。
前記下引き層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.1〜10μmが好ましく、1〜5μmがより好ましい。
前記フェノール系化合物としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコ−ルエステル、トコフェロール類などが挙げられる。
前記パラフェニレンジアミン類としては、例えば、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなどが挙げられる。
前記ハイドロキノン類としては、例えば、2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなどが挙げられる。
前記有機硫黄化合物類としては、例えば、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなどが挙げられる。
前記有機燐化合物類としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなどが挙げられる。
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。
前記酸化防止剤の添加量は、添加する層の総質量に対して0.01〜10質量%が好ましい。
また、前記感光層中にはレベリング剤を添加しても構わない。該レベリング剤としては、例えばジメチルシリコンオイル、メチルフェニルシリコンオイル等のシリコンオイル類;測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー、又はオリゴマーが使用される。前記レベリング剤の使用量は、前記樹脂100質量部に対して、0〜1質量部が好ましい。
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ル、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、等が挙げられる。
前記帯電器としては、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有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像担持体の表面に、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、等の各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記像担持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可視化されたトナー像を形成する工程である。
前記可視化されたトナー像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、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、前記トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記トナーは、下記数式1で表される円形度SRの平均値である平均円形度が0.93〜1.00のものが好ましく、0.95〜0.99がより好ましい。この平均円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
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100〜150ml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0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜10000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。
また、前記トナーは、質量平均粒径(D4)と個数平均粒径(D1)の比(D4/D1)は1.00〜1.40が好ましく、1.00〜1.30がより好ましい。前記比(D4/D1)が1に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味し、(D4/D1)が1.00〜1.40の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。また、トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。また、トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密にかつ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
前記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)としては、ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルを更にポリイソシアネート(3)と反応させた物などが挙げられる。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る。これらの中でも、アルコール性水酸基が特に好ましい。
前記ジオール(1−1)としては、例えばアルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらの中でも、炭素数2〜12のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、これと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用が特に好ましい。
前記ジカルボン酸(2−1)としては、例えばアルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)などが挙げられる。これらの中でも、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が特に好ましい。
前記3価以上のポリカルボン酸(2−2)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸(2)としては、上述のものの酸無水物又は低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてポリオール(1)と反応させてもよい。
分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
まず、前記ポリオール(1)と、前記ポリカルボン酸(2)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溜去して、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(3)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。更に(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。(3)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、例えば芳香族溶剤(トルエン、キシレン等);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等);エステル類(酢酸エチル等);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)、エーテル類(テトラヒドロフラン等)などのイソシアネート(3)に対して不活性なものが挙げられる。
なお、ウレア結合で変性されていないポリエステル(ii)を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で(ii)を製造し、これを前記(i)の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
前記トナーは、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー(A)からなる分散体を、(B)と反応させて形成してもよいし、予め製造したウレア変性ポリエステル(i)を用いてもよい。水系媒体中でウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。
前記プレポリマー(A)と他のトナー組成物である(以下、トナー原料と称することもある)、着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、予めトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、及び帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。例えば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
前記分散の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を2〜20μmにするためには高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、1000〜30000rpmが好ましく、5000〜20000rpmがより好ましい。前記分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分間である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃が好ましく、40〜98℃がより好ましい。高温な方が、ウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
前記分散剤としては、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、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、等が挙げられる。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、界面活性剤が好ましい。
前記陰イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル等が挙げられ、これらの中でも、フルオロアルキル基を有するものが好適に挙げられる。該フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、例えば、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルキル(炭素数6〜11)オキシ]−1−アルキル(炭素数3〜4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルカノイル(炭素数6〜8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(炭素数11〜20)カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(炭素数7〜13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(炭素数4〜12)スルホン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(炭素数6〜16)エチルリン酸エステル等が挙げられる。該フルオロアルキル基を有する界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製);フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製);ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製);メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ化学工業社製);エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−100、F150(ネオス社製)等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、例えば、アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムベタイン等が挙げられる。
前記高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物、クロライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、等が挙げられる。
前記酸類としては、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、無水マレイン酸等が挙げられる。前記水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等が挙げられる。前記ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類としては、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等が挙げられる。前記ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられる。前記アミド化合物又はこれらのメチロール化合物としては、例えば、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酸、又はこれらのメチロール化合物、などが挙げられる。前記クロライド類としては、例えば、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等が挙げられる。前記窒素原子若しくはその複素環を有するもの等ホモポリマー又は共重合体としては、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等が挙げられる。前記ポリオキシエチレン系としては、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステル等が挙げられる。前記セルロース類としては、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
前記分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法等によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。
前記溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト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。これらの中でも、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒;塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましく、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。
前記プレポリマー(A)100質量部に対する溶剤の使用量は、0〜300質量部が好ましく、0〜100質量部がより好ましく、25〜70質量部が更に好ましい。溶剤を使用した場合は、伸長及び/又は架橋反応後、常圧又は減圧下にて加温し除去する。
分級操作は液中でサイクロン、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ができる。乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよいが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、又は粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際、不要の微粒子又は粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うことが好ましい。
着色剤として特に制限はなく、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、具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローG、ローダミン6Cレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を単独あるいは混合して用いることができる。
前記着色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、前記トナー100質量部に対して、1質量部〜15質量部が好ましく、3質量部〜10質量部がより好ましい。
前記磁性体の含有量としては、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、前記結着樹脂100質量部に対して、10質量部〜200質量部が好ましく、20質量部〜150質量部がより好ましい。
この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、OHPによる投影像の色の再現性がより一層よくなる。
前記ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度で、5〜1000cpsが好ましく、10〜100cpsがより好ましい。前記溶融粘度が1000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が乏しくなることがある。
前記ワックスの前記トナー中における含有量は、0〜40質量%が好ましく、3〜30質量%がより好ましい。ワックス含有量が40質量%を超える場合、定着工程後の画像表面にワックスの析出量が大きくなり過ぎて、後述のエネルギー線硬化型組成物をはじいたり、トナーとエネルギー線硬化型組成物の界面の密着性を阻害したりする場合がある。
なお、本発明では、ワックスを含有したトナーであっても良好に再剥離可能である。
前記ワックス中のイソパラフィンの質量%、及び前記ワックスの平均分子量は、例えば、JMS−T100GC“AccuTOF GC”を用いて、FD(Field Desorption)法にて測定することができる。
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、正および負のいずれの帯電性を付与するものであっても良く、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、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、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、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が挙げられる。
前記帯電制御剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、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(いずれも、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(いずれも、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PSY VP2038、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 NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(いずれも、ヘキスト社製);LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(いずれも、日本カ一リット社製)、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。
前記ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合又は共重合したポリマーが用いられ、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。
前記無機微粒子としては、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、ベンガラ、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、窒化ケイ素などが挙げられる。
前記無機微粒子の一次粒子径は、5nm〜2μmが好ましく、5nm〜500nmがより好ましい。また、前記無機微粒子のBET法による比表面積は20〜500m2/gが好ましい。前記無機微粒子の前記トナーにおける添加量は、0.01〜5質量%が好ましく、0.01〜2.0質量%がより好ましい。
−−懸濁重合法−−
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、ワックスなどを分散し、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。
また、使用する分散剤として酸基や塩基性基を有するものを選ぶことよってトナー表面に分散剤を吸着残存させ、官能基を導入することができる。
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、ワックス等を水系媒体中に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。
前記現像器に収容させる現像剤は、前記トナーを含む現像剤であるが、該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が、中間転写体を用い、該中間転写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、トナー像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程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像担持体(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、可視像を中間転写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、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写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。
前記中間転写体としては、体積抵抗1.0×105〜1.0×1011Ω・cmの導電性を示すものが好ましい。前記体積抵抗が1.0×105Ω・cmを下回る場合には、感光体から中間転写体上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがあり、1.0×1011Ω・cmを上回る場合には、中間転写体から紙などの記録媒体へトナー像を転写した後に、中間転写体上へトナー像の対抗電荷(カウンターチャージ)が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。
中間転写体に表面層を設けても良く、適宜、導電性物質を用いて抵抗調整が為されていることが好ましい。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができるが、ダイレクトメールとして用いることを考慮すると、記録媒体自体は白色であることが好ましく、記録媒体表面には、炭酸カルシウム、タルク、カオリン等の白色顔料のコート層を有していることが好ましい。白色顔料の大きさは、平均粒径0.1μm以上、好ましくは0.5〜5μmである。白色顔料の平均粒径が0.1μm未満では、白色顔料の層の強度が極めて弱く、白色顔料の粉落ち、白色顔料の層の割れが激しくなり、再剥離させる際に、画像の剥がれが生じやすくなる。
白色顔料の層の厚みは、情報シートの見た目の良さを維持するためには、1μm以上、好ましくは1.5〜3μm以上であることが好ましい。
前記定着工程は、記録媒体に転写されたトナー像を前記定着手段を用いて定着させてトナー画像を形成する工程であり、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。
前記定着手段としては、特に制限はなく、公知の手段を用いることができる。前記定着手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、等が挙げられる。
前記定着手段における加熱加圧でトナー粒子が103Pa・s以上104Pa・s以下の範囲となることが好ましい。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記像担持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。
前記クリーニング手段は、転写手段より下流側かつ帯電器より上流側に設けられることが好ましい。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記像担持体上に残留する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。
エネルギー線硬化型組成物は、定着工程後の任意の適切な時間にトナー画像を担持した記録媒体上に塗布できる。例えば、エネルギー線硬化型組成物は、印刷およ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装置のように、トナー画像を形成した後直ちに、また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装置のように、印刷後の短い或いは長い遅延時間のあとに、トナー画像を担持した記録媒体上に塗布できる。さらに、エネルギー線硬化型組成物は、記録媒体全体、トナー画像全体、記録媒体の一部、またはトナー画像の一部を覆って塗布できる。実施用途に応じて、印刷面の保護または光沢出しなどを提供できる。後述の折り曲げを行う際には、折り曲げ部の負担を軽くするため、折り曲げ部にはエネルギー線硬化型組成物前駆体を塗布しないようにしていることが好ましい。
前記エネルギー線硬化型組成物の塗布厚みとしては、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、1μm〜15μmが好ましい。前記塗布厚みが、1μm未満であると、はじきが生じたり、光沢が不十分となったりすることがあり、15μmを超えると、画像の質感が低下することがある。
前記エネルギー線硬化型組成物は、光源からの光(主に紫外線)を照射することにより硬化させることができる。
エネルギー線硬化型組成物2が塗布された紙1は、塗布硬化手段用搬送ベルト106により搬送され、光源108の下を通過する。その際、光源108からの紫外線により、紙1に塗布されたエネルギー線硬化型組成物2は硬化する。その後、紙1(再剥離性情報シート)はトレイ107上に移動する。
圧接ローラ105に付着した不要なエネルギー線硬化型組成物2はスクレイバ109により除去される。
本発明に用いられるエネルギー線硬化型組成物としては、重合性オリゴマー、重合性不飽和化合物、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は、硬度、柔軟性、及び硬化性に優れる。
前記ウレタン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、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールなどとジイソシアネート及びヒドロキシル基を持つアクリル酸エステルとを反応して得られるウレタンアクリレートが挙げられる。前記ウレタンアクリレートを用いると、柔軟性があり、強じんな皮膜が得られる。
前記重合性オリゴマーは、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。
前記重合性不飽和化合物としては、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化合物、二官能の重合性不飽和化合物、三官能の重合性不飽和化合物、四官能以上の重合性不飽和化合物などが挙げられる。
前記一官能の重合性不飽和化合物としては、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。
前記二官能の重合性不飽和化合物としては、例えば、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジ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、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。
前記重合性不飽和化合物としては、体積収縮率が15%以下のものが好ましい。
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、前記エネルギー線硬化型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。
前記界面活性剤を前記エネルギー線硬化型組成物に含有させることにより、トナーとエネルギー線硬化型組成物との界面に吸着性が付与されたり、エネルギー線硬化型組成物の表面張力を下げ、ぬれ性が向上したりする。
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。
前記ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、イソプロピルアルコール、アセチレン系ジオール、エトキシル化オクチルフェノール、エトキシル化分岐第二級アルコール、ベルフルオロブタンスルホン酸塩、アルコキシル化アルコールなどが挙げられる。
前記シリコ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。
本発明における(メタ)アクリル系共重合体とは、アクリル酸アルキルエステル又はメタクリル酸アルキルエステルからなるモノマー成分を、有機溶剤を重合溶媒として重合して得られるものである。
ニス組成物(エネルギー線硬化型組成物)の調製に際して、前記溶剤に溶解された(メタ)アクリル系共重合体(B)溶液をそのまま配合してもよく、またその場合に、組成物中から最終的に溶剤を除去してもよい。
この成分は、重量平均分子量が10,000に満たないと、凝集力が不足し、接着性が低く、適度な再剥離性接着性を示さない。
また、この成分は、重量平均分子量が100,000を越えると、前記重合性オリゴマー、前記重合性不飽和化合物との相溶性が低下する。そのような場合、成分を前記重合性オリゴマー、前記重合性不飽和化合物中に配合するために希釈剤を多量に用いる必要があり、紫外線による硬化速度の低下及び表面の光沢の低下を招くと共に、溶剤による作業環境の悪化による衛生上の問題及び消防法上の問題が大きくなる。
この成分は、ガラス転移温度が−60℃より低いと、ベタツキ感が強く、接着強度が充分に出ない。
また、この成分(B)は、ガラス転移温度が20℃より高いと、再剥離性接着性が得られない。
前記配合割合が5重量部に満たないと、ニス組成物は、充分な再剥離性接着性が与えられなかったり、接着性が弱くなったりする場合がある。
また、これが80重量部を超えると、得られるニス組成物はベタツキ感が強くなると共にニス本来の光沢性も低下したりし、剥離時に接着性が強すぎて紙破れが発生したり、塗工紙の耐ブロッキング性も不足するおそれがある。
なお、この成分の前記配合割合(重量部)は共重合体成分のみの量を言い、重合に用いた溶剤等を含まないものである。
貼り合わせ時の物理的な条件として、紙表面に塗工し、硬化させたニス組成物表面を互いに合わせ、例えば、10〜50kg/cm程度の線圧、或いは0.1〜10kg/cm程度の線圧による加圧と50〜150℃の温度による加熱の組合せを用いた場合等に、成分が表面に侵出して、ニスコーティング層表面に接着層が形成され、ニス組成物表面どうしの再剥離性接着が可能となる。
接着強度は、前記物理的条件の選択と前記成分の配合割合、ガラス転移温度及び平均分子量の各変化により適宜調整が可能であり、印刷面とニス面の接着強度より弱く、剥離時に表面に損傷を与えることなく、適度な剥離性を与えることができるのである。
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。
塗布硬化工程後、必要に応じて所望の大きさに裁断して、例えば二つ折り(V折り)、三つ折り(Z折り)など、二つ折り以上の折りを施す折り工程を入れ、エネルギー線硬化型組成物加工面同士を合わせる。該エネルギー線硬化型組成物面同士をローラ圧着して貼り合わせることで再剥離性を持った接着物が得られる。圧着させるときの加圧量は、一般的に50〜1000N/cm2の範囲である。
このように、一枚のシートを折り曲げて圧着させることで、生産性が高くなる。
なお、折り曲げ部にはエネルギー線硬化型組成物を塗布しないことで、再剥離させた際に折り曲げ部が損傷することがないため好ましい。
本発明における加熱加圧工程は、前記折り工程及び前記圧着工程の次工程で行う。折り工程の次工程では、加熱加圧工程の構成部がエネルギー線硬化型組成物加工面に接触することはないため加工面に傷や汚れを付けることもない。また、エネルギー線硬化型組成物加工面にタック性を有する場合、搬送性能の低下の可能性があるが、それを防止できる。前記圧着工程の次工程では、エネルギー線硬化型組成物加工面は接着した状態であるため、再剥離性情報シートのどの方向でも搬送可能となり、さらに搬送設計しやすくなる。
本発明においては、この加熱加圧工程は前述の加熱加圧方法で行い、加熱加圧手段は前述の加熱加圧装置を用いるものである。
次に、以上の各手段を用いた複写機100Bの基本的な構成について説明する。
図7は、複写機100Bの構成を示す概略構成図である。複写機100Bは、タンデム型カラー画像形成装置であり、画像形成装置本体部であるプリンタ部150と、給紙装置200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400とを備えている。
また、プリンタ部150には、中間転写ベルト50におけるベルト駆動ローラ14とクリーニング対向ローラ15との間の張架面に対向するように、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四つの画像形成ユニット18が対向して並置されたタンデム型画像形成部120が配置されている。
プリンタ部150における二次転写装置22及び定着装置25の下方には、記録媒体Sの両面に画像形成を行う際に記録媒体Sを反転させる反転装置28が配置されている。
レジストローラ49は、一般には接地されて使用されるが、記録媒体Sの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。
(トナー)
トナーの具体的な作製例について説明する。
本発明で用いるトナーは、これらの例に限定されるものではない。
〜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、該反応液を10〜15mmHg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1000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1200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。
該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、10〜15mHg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49であった。
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(前記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、およびアゾビスイソブチルニトリル10g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、減圧乾燥させて前記スチレン−アクリル共重合体樹脂を合成した。
次いで、石油系ワックス(シクロパラフィン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。
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。
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。
さらに、トナー母体粒子を100重量部に対して、平均粒径100nmの疎水性シリカ0.6重量部と、平均粒径20nmの酸化チタン1.0重量部と、平均粒径15nmの疎水性シリカ微粉体を0.8部とをヘンシェルミキサーにて混合し、トナーを得た。
重量平均粒径は5.7μm、平均円形度は0.940であった。
次に、評価に用いたキャリアの具体的な作製例について説明する。
本発明で用いるキャリアは、これらの例に限定されるものではない。
[キャリア被覆膜形成溶液処方]
・アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 21.0質量部
・グアナミン溶液(固形分70wt%) 6.4質量部
・アルミナ粒子 7.6質量部
[0.3μm、固有抵抗1014(Ω・cm)]
・シリコン樹脂溶液 65.0質量部
[固形分23wt%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・アミノシラン 1.0質量部
[固形分100wt%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・トルエン 60 質量部
・ブチルセロソルブ 60 質量部
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膜厚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。
得られたキャリアを電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成した。
冷却後フェライト粉バルクを目開き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。
(紫外線硬化型組成物1)
ペンタエリスリトールテトラアクリレート30質量部とトリメチロールプロパントリアクレート66質量部、更に重合禁止剤ハイドロキノン0.3質量部をビーカーに入れ、攪拌しながら120℃まで加熱しジアリルフタレートプレポリマーを溶解させた。更にアルミニウムイソプロピレート2質量部をトルエン2質量部に分散させたものを除々に添加し、110℃で20分間攪拌した。この間溶剤として加えたトルエンを系外に除去し目的とする光硬化型ワニスベース剤を得た。
図4に示す構成の加熱加圧装置を用いた。一対の加熱ローラ対(上部加熱ローラ10a及び下部加熱ローラ10b)の接触面における面圧は41N/cm2、加熱ローラ10表面設定温度約200℃、加熱ローラ搬送速度110mm/sec、加熱ローラニップ幅10mmに設定した。
前記現像剤をリコー製カラーMFP RICOH Pro C751に搭載し、OKトップコート110kg紙のA4版に画像面積率20%の画像を印刷する。
広瀬鉄工製UVニスコーター(SAC−18E)を用いて上記印刷物を5〜6g/cm2の膜厚で片面に紫外線硬化型組成物1のコーティングを行った。紫外線硬化型組成物1はコータにて硬化させる。
次に、加熱加圧装置に紫外線硬化型組成物1を表面加工した印刷物を通過させる。
さらに幅150mm、長さ150mmに裁断した試料を作成する。この試料2枚を紫外線硬化型組成物1で表面加工した面同士を合わせ、由利ロール製卓上スーパーカレンダー、ゲージ圧100N/cm2の荷重を加えて圧着し、150mm幅の圧着加工紙を6cm/secで剥離するときの引っ張り荷重を測定する(以後剥離荷重試験と記す)。また、剥離後の印刷面を以下の基準で観察・評価を行った(以後剥離時定着性試験と記す)。
○:トナー剥れが全くない
△:トナー画像が細かい点状に剥れる。
×:トナー画像が大きく剥ぎ取られる。
参考例1で紫外線硬化型組成物1を硬化後、幅150mm、長さ150mmに裁断した試料を作成し、試料の紫外線硬化型組成物1の表面加工面同士を合わせ加熱加圧装置に通した後、参考例1と同様の圧着条件にて圧着を行い、剥離荷重試験及び剥離時定着性試験を行った。但し、2枚重ね時の加熱加圧装置のロール表面温度は198℃に設定した。
参考例1で紫外線硬化型組成物1を硬化後、幅150mm、長さ150mmに裁断した試料を作成し、試料の紫外線硬化型組成物1の表面加工面同士を合わせ参考例1と圧着条件にて圧着後、加熱加圧装置1(ロール表面温度198℃)を通し、剥離荷重試験及び剥離時定着性試験を行った。
<加熱条件>
加熱ローラ表面温度:約200℃
加熱ローラ搬送速度:110mm/sec
加熱ローラニップ幅:約10mm
また、このシミュレーションにおけるモデル図を図9に示す。なお、各材質の密度、比熱、熱伝導率、厚さ及び設定温度については下記表2に記載の条件で行った。
以上より、以降のシミュレーション結果は簡略のため片側の熱伝達結果についてのみ述べる。
加熱条件1: 設定温度198℃ 加熱時間長さ91msec
加熱ローラ10(シリコンゴムからなる弾性層12+PFA膜からなる被覆層13)、トナー画像3b、紙1、トナー3の順で熱伝達される各境界面温度(隣接層に接する箇所の温度)は、図10に示すグラフの結果となった。図10中、「:外」は外側境界面(加熱ローラ10に近い側の境界面)を示し、「:内」は内側境界面(加熱ローラ10に遠い側の境界面)を示す。
なお、シミュレーションでは計算上、各材質の層をさらに複数に区切って温度を導出している。より詳しくは、各材質の層を所定の厚さ毎に区切り、この区切った層の平均温度を導出しているため、隣接した(例えばSiゴム内とPFA外)温度に関しても所定の距離(厚さ)が存在するため双方の温度が同一にはなっていない。
加熱条件2: 設定温度150℃ 加熱時間長さ150msec
同様に、加熱条件1のニップ幅条件10mmのままでも、搬送速度を約67mm/secまで遅くすれば(10/67×1000=150msec)、加熱条件2に示す加熱時間を得ることができ、同様な効果を奏する。
1 紙(記録媒体)
2 エネルギー線硬化型組成物
3,3a,3b トナー
4,4a,4b 界面
10 加熱ローラ
10a 上部加熱ローラ
10b 下部加熱ローラ
11 芯金
12 弾性層
13 被覆層
14a 上部ヒータ
14b 下部ヒータ
4c 上部輻射加熱ヒータ
4d 下部輻射加熱ヒータ
15a,15b 温度検知素子
16a 上部加熱ローラ用温度制御回路
16b 下部加熱ローラ用温度制御回路
17 商用電源
18 入口ガイド
21a,21b 従動ローラ
20a,20b ベルト
102 塗布ローラ
103 金属ローラ
105 圧接ローラ
106 塗布硬化手段用搬送ベルト
107 トレイ
108 光源
109 スクレイバ
N ニップ部
(図7について)
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
17 中間転写ベルトクリーニング装置
18 画像形成手段
21 露光装置
22 二次転写装置
23 転写搬送支持ローラ
24 転写搬送ベルト
25 定着装置
26 加熱手段(定着ベルト)
27 加圧ローラ
28 反転装置
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
49 レジストローラ
50 中間転写ベルト
51 給紙ローラ
52 手差し分離ローラ
53 手差し給紙路
54 手差しトレイ
55 切換爪
57 排紙トレイ
62 一次転写ローラ
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
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 本体側給紙路
150 プリンタ部
156 排出ローラ対
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 (10)
- トナー画像が定着された記録媒体上にエネルギー線硬化型組成物が塗布及び硬化され、
二つ折り以上に折り重ねられて圧着されてなる再剥離性情報シートを加熱加圧する加熱加圧装置であって、
前記再剥離性情報シートを挟持し当該再剥離性情報シートの両面から加熱加圧する加熱加圧手段と、
前記加熱加圧手段における前記再剥離性情報シートの一方の面と接する接触箇所及び他方の面と接する接触箇所が、同一の温度になるように前記加熱加圧手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする加熱加圧装置。 - 前記制御手段は、前記加熱加圧手段の前記再剥離性情報シートの一方の面と接する接触箇所及び他方の面と接する接触箇所が、前記トナー画像の定着温度よりも低くなるように制御することを特徴とする請求項1に記載の加熱加圧装置。
- 前記加熱加圧手段は、前記再剥離性情報シートの一方の面と接する接触箇所及び他方の面と接する接触箇所のそれぞれに加熱部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の加熱加圧装置。
- 前記加熱加圧手段は、加熱ローラ対を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の加熱加圧装置。
- 前記加熱加圧手段は、対向して設けられニップ部を形成する一対の搬送ベルトと、該一対の搬送ベルトそれぞれが架け回された加熱ローラ及び該加熱ローラに従動する従動ローラと、を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の加熱加圧装置。
- 前記加熱加圧手段は、前記再剥離性情報シートの一方の面と接する接触箇所と、他方の面と接する接触する接触箇所とが、同一の材料で構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の加熱加圧装置。
- 前記制御手段は、前記再剥離性情報シートの少なくとも一方の面にトナー画像を有するか否かにより、前記加熱加圧手段の制御温度を切り替えることを特徴とする1〜6のいずれかに記載の加熱加圧装置。
- 像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーにより可視化してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を前記像担持体から記録媒体上に転写する転写手段と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を、当該記録媒体に定着してトナー画像を形成する定着手段と、を有する画像形成装置と、
前記トナー画像が定着された記録媒体上にエネルギー線硬化型組成物前駆体を塗布し、
硬化し、エネルギー線硬化型組成物を被覆する塗布硬化手段と、
前記記録媒体に二つ折り以上の折りを施す折り手段と、
該折り手段により折りが施された記録媒体を圧着し再剥離性情報シートとする圧着手段と、
前記再剥離性情報シートを加熱加圧する加熱加圧手段と、を備え、
前記加熱加圧手段は、請求項1〜7のいずれかに記載の加熱加圧装置であることを特徴とする再剥離性情報シートの製造装置。 - トナー画像が定着された記録媒体上にエネルギー線硬化型組成物が塗布及び硬化され、二つ折り以上に折り重ねられて圧着されてなる再剥離性情報シートを加熱加圧する加熱加圧方法であって、
前記再剥離性情報シートを挟持し当該再剥離性情報シートの両面から加熱加圧手段により加熱する加熱加圧工程と、
前記加熱加圧工程における前記加熱加圧手段の前記再剥離性情報シートの一方の面と接する接触箇所及び他方の面と接する接触箇所が、同一の温度になるように前記加熱加圧手段を制御する制御工程と、を備えることを特徴とする加熱加圧方法。 - 前記制御工程は、前記加熱加圧工程における前記加熱加圧手段の前記再剥離性情報シートの一方の面と接する接触箇所及び他方の面と接する接触箇所が、前記トナー画像の定着温度よりも低くなるように制御することを特徴とする請求項9に記載の加熱加圧方法。
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