JP7138431B2 - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents
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Description
画像形成方法および画像形成装置の概略について説明する。
本体ケーシング2は、画像形成装置1の外装を構成する。本体ケーシング2は、給紙部3、トナー像形成部4、および定着部5を収容する。
給紙部3は、トナー像形成部4に印刷媒体Sを供給するように構成される。詳しくは、給紙部3は、印刷媒体Sを、トナー像形成部4の感光ドラム6に向かって搬送するように構成される。トナー像形成部4については、後で説明する。給紙部3は、給紙トレイ13と、ピックアップローラ14と、給紙ローラ15とを備える。給紙トレイ13は、印刷媒体Sを収容するように構成される。印刷媒体Sは、例えば、印刷用紙である。ピックアップローラ14は、給紙トレイ13内の印刷媒体Sを給紙ローラ15に向かって搬送するように構成される。給紙ローラ15は、ピックアップローラ14からの印刷媒体Sを感光ドラム6に向かって搬送するように構成される。
トナー像形成部4は、トナーを用いて、印刷媒体Sにトナー像を形成するように構成される。すなわち、画像形成装置1は、トナー像形成工程を実行できる。トナー像形成部4は、感光ドラム6と、帯電部7と、露光部8と、現像部9と、転写ローラ10とを有する。
定着部5は、定着液をトナー像に付与して、トナー像を印刷媒体Sに定着させるように構成される。すなわち、画像形成装置1は、定着工程を実行可能である。定着部5は、定着液をトナー像に向けて噴霧することにより、トナー像に接触しないで、定着液をトナー像に付与する。なお、定着部5は、定着液が塗布された定着ローラであってもよい。定着ローラは、トナー像と接触して、定着液をトナー像に付与する。トナー像が定着された印刷媒体Sは、本体ケーシング2の上面に排紙される。
次いで、トナーの詳細について説明する。
トナー粒子は、結着樹脂を含有する。トナー粒子は、必要により、着色剤、顔料分散剤、離型剤、磁性体および帯電制御剤を含有する。
結着樹脂は、トナー粒子のベースである。結着樹脂は、トナー粒子に含まれる成分を結着する。結着樹脂は、定着液が付与されることによって軟化し、その後、硬化することにより、印刷媒体に固着する。結着樹脂は、炭素数2から6の直鎖ジオール、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物および多価カルボン酸の縮合物を含有する。
着色剤は、トナー粒子に所望の色を付与する。着色剤は、結着樹脂中に分散する。
顔料分散剤は、着色剤の分散性を向上させる。
帯電制御剤は、トナー粒子に帯電性を付与する。帯電性は、正帯電性および負帯電性のいずれであってもよい。帯電制御剤としては、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、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。さらには、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料などが挙げられる。さらには、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なども挙げられる。
離型剤としては、例えば、ポリオレフィン系ワックス、長鎖炭化水素系ワックス、エステル系ワックスなどが挙げられる。
磁性体としては、例えば、マグネタイト、γ-ヘマタイト、各種フェライトなどが挙げられる。
外添剤は、トナー粒子の帯電性、流動性、保存安定性を調整する。外添剤としては、例えば、無機粒子や合成樹脂粒子が挙げられる。
トナーを製造するには、まず、トナー粒子を製造する。トナー粒子の製造方法は、混練・粉砕法、懸濁重合法、乳化重合・凝集法、乳化・収斂法および噴射造粒法などが挙げられる。
定着液は、エステル系軟化剤を含有する。定着液は、必要により、希釈剤と、界面活性剤とを含有する。
エステル系軟化剤は、結着樹脂を軟化させることができる。エステル系軟化剤の1気圧での沸点は、例えば、180℃以上、好ましくは、250℃以上であり、例えば、400℃以下である。すなわち、エステル系軟化剤は、上記した画像形成装置1が使用される環境において、蒸発しにくい。そのため、有機溶剤の強い臭気が発生することを抑制できる。
化学式(2):R3(-COO-R4)2(R3は、直鎖または分岐のアルキレン基である。R4は、直鎖または分岐のアルキル基である。2つのR4は、互いに異なってもよく、同じでもよい。なお、R3は、炭素数が2以上10以下の直鎖または分岐のアルキレン基であり、R4は、炭素数が1以上8以下の直鎖または分岐のアルキル基であることが好ましい。)
化学式(3):R5(-COO-R6-O-R7)2(R5またはR6は、直鎖または分岐のアルキレン基である。R7は、直鎖または分岐のアルキル基である。なお、R5は、炭素数が2以上10以下の直鎖または分岐のアルキレン基であり、R6は、炭素数が2以上4以下の直鎖または分岐のアルキレン基であり、R7は、炭素数が1以上4以下の直鎖または分岐のアルキル基であることが好ましい。)
脂肪族モノカルボン酸エステルとしては、例えば、デカン酸エチル(沸点243℃)、ラウリン酸エチル(沸点275℃)、パルミチン酸エチル(沸点330℃)などが挙げられる。
希釈剤は、エステル系軟化剤を希釈するための溶媒である。エステル系軟化剤は、希釈剤中に分散することにより、希釈されてもよい。また、エステル系軟化剤は、エステル系軟化剤中に希釈剤を分散させることにより、希釈されてもよい。また、エステル系軟化剤は、希釈剤中に溶解することにより、希釈されてもよい。
界面活性剤は、エステル系軟化剤を希釈剤中に分散するために、定着液に配合される。または、界面活性剤は、希釈剤をエステル軟化剤中に分散させるために、定着液に配合される。
画像形成方法および画像形成装置1によれば、結着樹脂を、沸点が180℃以上のエステル系軟化剤で軟化させる。
上記実施形態の現像方式は、磁性または非磁性のトナーのみを用いた一成分現像方式であったが、本発明は、上記実施形態に限定されない。
実施例ごとに、表1から表4のいずれかに示す直鎖ジオール、分岐ジオール、テレフタル酸、および、エステル化触媒として2-エチルヘキサン酸錫(II)を、反応容器(5Lの四つ口フラスコ)に仕込んだ。なお、反応容器には、温度計、ステンレス製撹拌棒、温水を通した精留塔、流下式コンデンサー、および窒素導入管を、装備した。
得られた結着樹脂100質量部に対し、ボントロンN-04(帯電制御剤、オリエント化学工業社製)3質量部、FCA-F201-PS(帯電制御剤、藤倉化成社製)7質量部、および、Regal 330R(着色剤、カーボンブラック、キャボット社製)6質量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合した。
3.1 試料の作製
得られたトナーを現像カートリッジに充填し、加熱定着器を取り外した画像形成装置「HL-L2360D」(ブラザー工業製)を用いて、トナー付着量が5g/m2であるトナー像を、用紙の一方面に形成した。なお、加熱定着器が取り外されているため、トナー像は、用紙に定着していない。
上記の試料を2枚用意し、一方の試料のトナー像に、他方の試料のトナー像が形成されていない部分が重なるように、2枚の試料を重ねて、その上に、150g/cm2の荷重が加わるように、重りを載せた。
A:トナーの写り、および、トナー像の欠損が全く見られない。
B:少しトナーの写りが見られる。しかし、トナー像が欠損する程度ではない。
C:2枚の試料がトナーによって互いに弱く接着しており、トナー像が少し欠損する程度の写りが見られる。
D:2枚の試料がトナーによって互いに強く接着しており、トナー像に多数の欠損部分(白抜け)が発生する程度の写りが見られる。
E:2枚の試料が、トナーによって、剥がすことが困難な程度に互いに強く接着している。強引に剥がすと、用紙のうち、トナー像が形成されている部分が破損する。
F:定着液を付与してから1時間が経過した後において、トナーが用紙に定着していない。
G:定着液を付与した後に、不快な臭い(有機溶剤の強い臭気)がする。
4 トナー像形成部
5 定着部
6 感光ドラム
7 帯電部
8 露光部
9 現像部
10 転写ローラ
11 トナー収容部
12 現像ローラ
S 印刷媒体
Claims (7)
- ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂を含有しないトナーであって、炭素数2から6の直鎖ジオール、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物および多価カルボン酸の縮合物を含有する結着樹脂を含有するトナー粒子を含有するトナーを用いて、印刷媒体にトナー像を形成するトナー像形成工程と、
前記結着樹脂を軟化させることができるエステル系軟化剤であって、沸点が180℃以上であるエステル系軟化剤を含有する定着液を、前記トナー像に付与して、前記トナー像を前記印刷媒体に定着させる定着工程と
を含み、
前記直鎖ジオールに対する前記ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物のモル比(ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物/直鎖ジオール)が、50/50以上、70/30以下であることを特徴とする、画像形成方法。 - 前記直鎖ジオールは、1,4-ブタンジオールであることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成方法。
- 前記エステル系軟化剤は、二塩基酸エステルであることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の画像形成方法。
- 前記エステル系軟化剤は、脂肪族ジカルボン酸エステルであることを特徴とする、請求項3に記載の画像形成方法。
- 前記多価カルボン酸は、芳香族ジカルボン酸であることを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 前記芳香族ジカルボン酸は、テレフタル酸であることを特徴とする、請求項5に記載の画像形成方法。
- 感光ドラムと、前記感光ドラムの表面を帯電する帯電部と、前記感光ドラムの表面を露光する露光部と、トナーを収容するトナー収容部と、前記感光ドラムと接触する現像ローラと、を有する現像部と、前記感光ドラムと接触する転写ローラと、を有するトナー像形成部であって、印刷媒体にトナー像を形成するトナー像形成部と、
定着液を、前記トナー像に付与して、前記トナー像を前記印刷媒体に定着させる定着部と、を備え、
前記トナーは、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂を含有しないトナーであり、
炭素数2から6の直鎖ジオール、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物および多価カルボン酸の縮合物を含有する結着樹脂を含有するトナー粒子を含有し、
前記直鎖ジオールに対する前記ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物のモル比(ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物/直鎖ジオール)が、50/50以上、70/30以下であり、
前記定着液は、
前記結着樹脂を軟化させることができるエステル系軟化剤であって、沸点が180℃以上であるエステル系軟化剤を含有する、ことを特徴とする、画像形成装置。
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