JP7478343B2 - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、従来のトナーでは定着できないプラスチックフィルムにトナーを定着可能とする画像形成方法を提供することを目的とする。
静電潜像担持体に静電潜像を形成させる工程と、前記潜像担持体に形成された静電潜像を、少なくとも、イエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー及びブラックトナーの各色のトナーによって現像してトナー像を形成する現像工程と、前記潜像担持体から、前記トナー像を直接又は中間像担持体を経由して、連続した樹脂フィルム上に前記各色のトナー像を重ねて転写する転写工程と、加熱したローラ又はベルトにより、前記樹脂フィルム上に転写された前記トナー像を定着する定着工程とを含む画像形成方法であって、前記トナーは前記主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンを含有することを特徴とする画像形成方法。
以下、本発明において用いるトナー、前記トナーを用いた現像剤及び画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
本発明のトナーにおいては、結着樹脂として、主鎖にポリプロピレンブロックを有するポリオレフィンの末端または側鎖をマレイン酸で変性させたものを少なくとも含有することが好ましい。本発明者らは、これにより、トナーのプラスチックフィルムへの定着性が顕著に高まることを見出した。尚、主鎖の構造に関しては、主鎖がポリプロピレンブロックを有していればよく、ポリプロピレンブロックの他にポリエチレンブロック、ポリブテンブロックのうちのいずれか、または複数を含有するブロック共重合体であることが好ましい。
本発明のトナーにおいて、離型剤としてのワックス種には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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。使用できる離型剤としては流動パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、天然パラフィン、合成パラフィン、ポリオレフィンワックス、及びこれらの部分酸化物、あるいはフッ化物、塩化物などの脂肪族炭化水素、牛脂、魚油などの動物油、やし油、大豆油、菜種油、米ぬかワックス、カルナウバワックスなどの植物油、モンタンワックスなど高級脂肪族アルコール・高級脂肪酸、脂肪酸アマイド、脂肪酸ビスアマイド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、オレイン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸マグネシウム、ミリスチン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ベヘニン酸亜鉛などの金属石鹸、脂肪酸エステル、ポリフッ化ビニリデンなどが使用できるが、このうち脂肪酸エステルをはじめとするエステルワックスを少なくとも含有することが好ましい。主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンをトナーに含有させた場合、その含有量が多いと、定着時にトナーと定着ローラ(または定着ベルト)が分離できずに廃紙ジャムつまりが生じる不具合があるが、離型剤として、エステルワックスを加えることで、その不具合を抑制できることを本発明者らは見出した。さらに、主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンは、エステルワックスを微分散させる作用があることも見出した。
本発明のトナーにおいて、1/2流出温度は、トナーの耐熱保存性および耐ホットオフセット性が悪化しない範囲で低いことが望ましく、好ましい範囲は100℃以上115℃以下である。1/2流出温度が100℃以上であると、トナーの耐熱保存性、耐ホットオフセット性が良くなる。一方1/2流出温度が115℃以下であると、定着時にトナーが十分に溶けてプラスチックフィルム上での接触面積が広がるため、プラスチックフィルムへの十分な定着性が得られる。
トナーの1/2流出温度は、トナーに用いる結着樹脂により調整することができる。
トナー中の主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンの存在の確認、定量は以下の手順・装置・条件により行うことができる。
〔試料処理〕
トナーをクロロホルム中に分散させ一昼夜攪拌する。続いてこの分散液を遠心分離し上澄み液のみを回収する。回収した上澄み液を蒸発乾固したものをGC-MSによる組成分析に供する。前記分散液が他の結着樹脂、離型剤を溶解した場合には、主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィン固有のピークを用いて解析する。
約1mg程度の試料にメチル化剤〔テトラメチルアンモニウムヒドロキシド20%メタノール溶液:TMAH〕を約1μL滴下した物を試料とした。
〔測定〕
熱分解-ガスクロマトグラフ質量分析(Py-GCMS)計
分析装置 :島津製作所製QP2010
加熱炉 :フロンティア・ラボ製Py2020D
加熱温度 :320℃
カラム :Ultra ALLOY-5L=30m I.D=0.25mm
Film=0.25μm
カラム温度 :50℃(保持1分)~昇温(10℃/分)~340℃(保持7分)
スプリット比 :1:100
カラム流量 :1.0ml/min
イオン化法 :EI法(70eV)
測定モード :スキャンモード
検索用データ :NIST 20 MASS SPECTRAL LIB.
トナー中の主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンの存在の確認、定量は以下の手順・装置・条件により行うことができる。
[試料調製]
トナーをクロロホルム中に分散させ一昼夜攪拌する。続いてこの分散液を遠心分離し上澄み液のみを回収する。回収した上澄み液を蒸発乾固したものをNMRによる組成分析に供する。前記分散液が他の結着樹脂、離型剤を溶解した場合には、主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィン固有のピークを用いて解析する。
(1)1H-NMR用
試料100mgに、1mLのd8‐トルエンを加えて、ドライヤーで温めて溶解させ、1H-NMRを測定する。
(2)13C-NMR用
試料100mgに、1mLの重水素化1,2-ジクロロトルエンを加えて、ドライヤーで温めて溶解させ、13C-NMRを測定する。
[分析装置・測定条件]
日本電子製 ECX-500 NMR 装置
(1)測定核=1H(500MHz)、測定パルスファイル=single pulse dec.jxp(1H)、45℃パルス、積算20000回、Relaxation Delay 4秒、データポイント32K、Offset 100ppm、観測幅=250ppm、測定温度70℃
(2)測定核=13C(125MHz)、測定パルスファイル=single pulse dec.jxp(13C)、45℃パルス、積算64回、Relaxation Delay 5秒、データポイント32K、観測幅=15ppm、測定温度65℃
本発明における主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンの重量平均分子量は、THF溶解分の分子量分布をGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定装置GPC-150C(ウォーターズ社製)によって測定することで得られる。
測定は、カラム(KF801~807:ショウデックス社製)を使用し、以下の方法で行う。40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流す。次いで、試料0.05gをTHF5gに十分に溶かした後、前処理用フィルター(例えば、孔径0.45μmクロマトディスク(クラボウ製))で濾過し、最終的に試料濃度として0.05~0.6質量%に調製した樹脂のTHF試料溶液を50~200μL注入して測定する。
試料のTHF溶解分の重量平均分子量Mw、個数平均分子量Mnの測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。
検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えばPressureChemical Co.、あるいは東洋ソーダ工業社製の分子量が6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また、検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。
主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンの1/2流出温度及びトナーの1/2流出温度の測定にあたっては、フローテスター(島津製作所製、CFT-500D)を用い、1.0gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1.0mm、長さ1.0mmのノズルから押出し、温度に対するフローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を1/2流出温度とした。
本発明に用いられるトナーは、少なくとも、イエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーであり、必要に応じてその他の色のトナーを追加することもできる。
トナーに用いられる着色剤としは、特に制限はなく、通常使用される着色剤を適宜選択して使用することができる。
ブラックトナーとしては、カーボンブラック単独もしくはカーボンブラックを主成分として銅フタロシアニンなどを混合し、色相を及び明度を調整したものが好ましい。
シアントナーとしては、ピグメントブルー15:1、ピグメントブルー15:2、ピグメントブルー15:3、ピグメントブルー15:4などの銅フタロシアニンが好ましい。
マゼンタトナーとしては、ピグメントレッド53:1、ピグメントレッド81、ピグメントレッド122、ピグメントレッド269を単独、もしくは混合して用いられる。
イエロートナーとしては、ピグメントイエロー74、ピグメントイエロー155、ピグメントイエロー180、ピグメントイエロー185が単独もしくは混合で用いられるが、好ましくはピグメントイエロー185単独もしくはピグメントイエロー74との混合で用いることが彩度、保存性の面から好ましい。
白色顔料としては、二酸化チタンにケイ素、ジルコニア、アルミ、ポリオールなどの表面処理を施したもの等を用いることができる。
グリーントナーとしては、ピグメントグリーン7等を用いることができるが、安全面に留意する必要がある。
ブルートナーとしては、ピグメントブルー15:1やピグメントバイオレット23等が挙げられる。
本発明で得られた画像を、食品などの包装に用いる場合は、安全性の面から、イエロートナーの着色剤はピグメントイエロー185、シアントナーの着色剤は銅フタロシアニン、マゼンタトナーの着色剤はピグメントレッド122を用いるのが好ましい。
本発明において、トナー材料として用いられる結着樹脂(定着用樹脂)は、前記主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンと併用して、従来公知の樹脂を使用することができる。例えば、スチレン、ポリ-α-スチルスチレン、スチレン-クロロスチレン共重合体、スチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-塩化ビニル共重合体、スチレン-酢酸ビニル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル-アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、石油樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン-エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラート樹脂などが挙げられる。また、これら樹脂の製造方法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合いずれも使用できる。
使用されるアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、1、4-ビス(ヒドロキシメタ)シクロヘキサン、およびビスフェノールA等のエーテル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多価アルコール単量体を挙げることができる。
また、カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン酸等の二価の有機酸単量体、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、1,2,4-シクロヘキサントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸、1,2,5-ヘキサントリカルボン酸、1,3-ジカルボキシル-2-メチレンカルボキシプロパン、1,2,7,8-オクタンテトラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。
ここで、ポリエステル樹脂のTgは50~75℃が好ましい。
本発明のトナーは帯電制御剤を含有することができる。
帯電制御剤としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物、ホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料、高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類、有機金属錯体、キレート化合物、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸系の金属錯体、第四級アンモニウム塩がある。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールの如きフェノール誘導体類がある。これらの単独或いは2種類以上を組み合せて用いることができる。
本発明に用いられる外添用の無機微粒子としては、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、けい砂、クレー、雲母、けい灰石、珪藻土、酸化クロム、酸化セリウム、べんがら、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、炭化珪素、窒化珪素、などをあげることができ、特にシリカ、アルミナ、酸化チタンが好ましい。
本発明に於いて用いるトナーは、キャリアと混合して二成分現像剤とし、二成分現像方式の電子写真画像形成方法に用いることができる。
二成分現像剤方式を用いる場合、磁性キャリアに用いる磁性体微粒子としてはマグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライト、鉄以外の金属(Mn、Ni、Zn、Mg、Cu等)を一種又は二種以上含有するスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト、表面に酸化層を有する鉄や合金の粒子を使用できる。その形状は粒状、球状、針状のいずれであってもよい。特に高磁化を要する場合は鉄等の強磁性微粒子を用いる事が好ましい。また、化学的な安定性を考慮するとマグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトを用いる事が好ましい。
具体的には、MFL-35S、MFL-35HS(パウダーテック社製)、DFC-400M、DFC-410M、SM-350NV(同和鉄粉工業社製)等が好適な例として挙げられる。
表面のコート材(樹脂)としてはシリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等が用いられ、さらに正または負帯電性の微粒子または導電性微粒子を含んでコーティングする事ができるが、シリコーン樹脂及びアクリル樹脂が好ましい。
本発明におけるトナーを作製するには、まず、結着樹脂、着色剤、離型剤、更に必要に応じて帯電制御剤を組合せてヘンシェルミキサー、スーパーミキサーの如き混合機により十分混合する。次いで加熱ロール、ニーダ、エクストルーダーの如き熱溶融混練機を用いて溶融混練して素材類を十分に混合せしめた後、冷却固化後微粉砕及び分級を行ってトナーを得る。この時の粉砕方法としては高速気流中にトナーを包含させ、衝突板にトナーを衝突させそのエネルギーで粉砕するジェットミル方式やトナー粒子同士を気流中で衝突させる粒子間衝突方式、更には高速に回転したローターと狭いギャップ間にトナーを供給し粉砕する機械式粉砕法等が使用できる。
また、トナー材料を有機溶媒相に溶解または分散させた油相を、水系媒体相中に分散させ、樹脂の反応を行った後、脱溶剤し、濾過と洗浄、乾燥することにより、トナーの母体粒子を製造する溶解懸濁法も使用できる。
次に、本発明の画像形成装置および画像形成方法について説明する。
本実施形態の画像形成装置は、少なくとも、静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体に静電潜像を形成させる手段と、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤で現像してトナー像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体に形成されたトナー像を記録媒体(樹脂フィルム)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定着する定着手段とを有する画像形成装置であって、前記トナーは主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンを含有するトナーである。そして、画像形成装置は、現像手段が4つあり、それぞれに、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各トナーが入り、フルカラー画像を形成することができる。更に、現像手段を5つ以上にして、白色や無色、特色などのトナーを入れても構わない。
本実施形態の画像形成方法は、少なくとも、静電潜像担持体に静電潜像を形成させる帯電工程と、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤で現像してトナー像を形成する現像工程と、前記静電潜像担持体に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を定着する定着工程とを有する画像形成方法であり、前記トナーは主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンを含有するトナーである。
以下では、図を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
図1に示す画像形成装置1は、タンデム型の画像形成部(作像部、プロセスカートリッジともいう。以下、作像部という)によってカラー画像を形成するカラー画像形成装置であり、作像部11、給紙部12、転写部13、定着部14、コントロール部16から構成される。
作像部11は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの作像ユニット110Y、110M、110C、110Kから構成されている。
レーザ光に代えて、複数のLEDから発せられるLED光によって光書込み、照射する構成を採用してもよい。
給紙部12は、転写部13に対して紙の一例である用紙を供給するものである。樹脂フィルムロール121、ガイドローラ122、樹脂フィルム巻取りロール123を備えている。樹脂フィルムロール121から樹脂フィルムを送り出す。ガイドローラ122は、樹脂フィルムの搬送速度、樹脂フィルムの蛇行制御、樹脂フィルムのテンションを制御している。トナー画像が転写、定着された樹脂フィルムを巻取りロール123で巻取り回収している。
転写部13は、作像ユニット110Y、110M、110C、110Kの下方に配置されている。転写部13は、駆動ローラ132、従動ローラ133、中間転写ベルト131、1次転写ローラ134Y、134M、134C、134K、2次転写ローラ135、2次転写対向ローラ136、トナー付着量センサ137、ベルトクリーニング装置138を備えている。
具体的には、上記芯金に1,000[V]の電圧を印加したときに流れる電流Iから、オームの法則(R=V/I)に基づいて算出したスポンジ層の抵抗値Rは、約3×107[Ω]である。このような1次転写ローラ134Y、134M、134C、134Kに対して、1次転写バイアス電源から定電流制御で出力される1次転写バイアスが印加される。尚、1次転写ローラ134Y、134M、134C、134Kに代えて、転写チャージャや転写ブラシ等を採用してもよい。
2次転写ニップを通過した2次転写後の中間転写ベルト131上には、樹脂フィルムに転写されなかった転写残トナーが残留している。これは、中間転写ベルト131の表面に当接しているクリーニングブレードを備えたベルトクリーニング装置138によって中間転写ベルト131表面から除去・クリーニングされる。
定着部14は、ベルト定着方式であり、無端状のベルトである定着ベルト141に加圧ローラ142を押し当てて構成されている。定着ベルト141は、定着ローラ143と加熱ローラ144とに掛け回されており、少なくとも一方のローラには熱源・加熱手段(ヒータ、ランプ、あるいは電磁誘導式の加熱装置等)が設けられている。定着ベルト141は、定着ローラ143と加圧ローラ142との間に挟持・押し付けられる状態で、定着ベルト141と加圧ローラ142との間に定着ニップを形成している。
本発明におけるトナー収容ユニットとは、トナーを収容する機能を有するユニットに、トナーを収容したものをいう。ここで、トナー収容ユニットの態様としては、例えばトナー収容容器、現像器、プロセスカートリッジ等があげられる。
トナー収容容器とは、トナーを収容した容器をいう。
現像器は、トナーを収容し現像する手段を有するものをいう。
プロセスカートリッジとは、少なくとも像担持体と現像手段とを一体とし、トナーを収容し、画像形成装置に対して着脱可能であるものをいう。前記プロセスカートリッジは、更に帯電手段、露光手段、クリーニング手段のから選ばれる少なくとも一つを備えてもよい。
本発明のトナー収容ユニットを、本発明の画像形成装置に装着して画像形成することで、本発明の形態のいずれかのトナーを用いて画像形成が行われるため、従来のプロセスカラーでは実現できない高いフィルム接着性を有するトナーを提供できる。
本発明に用いる記録媒体は、連続した樹脂フィルムである。樹脂フィルムの材質の例としては、ポリエチレン製フィルム、ポリプロピレン製フィルム、ポリエチレンテレフタレート製フィルム、塩化ビニル樹脂製フィルム、ポリスチレン製フィルム、アクリル製フィルム、ポリカーボネート製フィルム、ポリフェニレンサルファイド製フィルム、フッ素樹脂製フィルム、ポリエーテルエーテルケトン製フィルム、ポリエーテルサルフォン製フィルム、アラミド製フィルム、ポリイミド製フィルム、トリアセテート製フィルム等がある。これらの記録媒体の表面を異なる材質で表面コート処理等施したものも好適に用いられる。樹脂フィルムの厚さは、適宜選択することができるが、20~1000μmが好ましい。更には、30~100μmが好ましい。フィルムの厚さが20μm以上あれば、フィルムの強度を保つことが出来、30μm以上であれば十分な強度を得ることが出来る。フィルムの厚さが1000μm以下であれば、ある程度樹脂フィルムが変形し、作像機内を通し、印刷することが出来る。また100μm以下であれば、柔軟性が更に加わり、食品などの包装に適する。
また、以下の記載においては特に明記しない限り、「部」は「質量部」を示し、「%」は「質量%」を示す。
(イエローマスターバッチの製造)
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 100部
ピグメントイエロー185 100部
(商品名:Paiotol Yellow D1155、BASF社製)
純水 50部
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 100部
銅フタロシアニン顔料 100部
(商品名:シアニンブルー4920、大日精化工業社製)
純水 50部
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 100部
ピグメントレッド122 100部
(商品名:FASTOGEN(R) SUPER MAGENTA R、DIC社製)
純水 50部
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 100部
カーボンブラック 90部
(商品名:Nipex60、オリオン・エンジニアド・カーボンズ社製)
銅フタロシアニン顔料 10部
(商品名:シアニンブルー4920、大日精化工業社製)
純水 50部
(イエロートナー1の製造)
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 67部
ポリエステル樹脂RN-290(花王社製) 20部
エステルワックスWEP-3(日本油脂社製) 5部
イエローマスターバッチ 12部
主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィン
TOYOTAC-F7(東洋紡社製、1/2流出温度125℃、
重量平均分子量90000、マレイン酸変性率1.1%)
2部
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 67部
ポリエステル樹脂RN-290(花王社製) 20部
エステルワックスWEP-3(日本油脂社製) 5部
シアンマスターバッチ 12部
主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィン
TOYOTAC-F7(東洋紡社製、1/2流出温度125℃、
重量平均分子量90000、マレイン酸変性率1.1%)
2部
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 67部
ポリエステル樹脂RN-290(花王社製) 20部
エステルワックスWEP-3(日本油脂社製) 5部
マゼンタマスターバッチ 12部
主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィン
TOYOTAC-F7(東洋紡社製、1/2流出温度125℃、
重量平均分子量90000、マレイン酸変性率1.1%)
2部
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 67部
ポリエステル樹脂RN-290(花王社製) 20部
エステルワックスWEP-3(日本油脂社製) 5部
ブラックマスターバッチ 12部
主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィン
TOYOTAC-F7(東洋紡社製、1/2流出温度125℃、
重量平均分子量90000、マレイン酸変性率1.1%)
2部
イエロートナー2の製造
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 55部
ポリエステル樹脂RN-290(花王社製) 20部
エステルワックスWEP-3(日本油脂社製) 5部
イエローマスターバッチ 30部
主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィン
TOYOTAC-F7(東洋紡社製、1/2流出温度125℃、
重量平均分子量90000、マレイン酸変性率1.1%)
5部
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 55部
ポリエステル樹脂RN-290(花王社製) 20部
エステルワックスWEP-3(日本油脂社製) 5部
シアンマスターバッチ 30部
主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィン
TOYOTAC-F7(東洋紡社製、1/2流出温度125℃、
重量平均分子量90000、マレイン酸変性率1.1%)
5部
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 55部
ポリエステル樹脂RN-290(花王社製) 20部
エステルワックスWEP-3(日本油脂社製) 5部
マゼンタマスターバッチ 30部
主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィン
TOYOTAC-F7(東洋紡社製、1/2流出温度125℃、
重量平均分子量90000、マレイン酸変性率1.1%)
5部
ポリエステル樹脂EXL-101(三洋化成社製) 55部
ポリエステル樹脂RN-290(花王社製) 20部
エステルワックスWEP-3(日本油脂社製) 5部
ブラックマスターバッチ 30部
主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィン
TOYOTAC-F7(東洋紡社製、1/2流出温度125℃、
重量平均分子量90000、マレイン酸変性率1.1%)
5部
トナーセット3~14をトナーセット1~2と同様に作成した。
トナー原材料の配合とトナー重量平均径は、表1に示すとおりとした。
なお、表1では、顔料の配合量の数値が示されているが、顔料はマスターバッチ中に、顔料とポリエステル樹脂EXL-101が1対1の割合で入っている。従って、マスターバッチの量は顔料量の2倍の数値となる。また、トナーの作製工程で配合したポリエステル樹脂EXL-101の量は、表1に示したポリエステル樹脂EXL-101の量から顔料量を引いた値となる。
トナー重量平均径は、トナー中の顔料含有率が高いものは、4.2±0.2μmと小さな粒径とした。これは、少ないトナー付着量で画像の濃度が出るので、少ないトナー付着量で、均一な画像を得るために小さな粒径とした。
・TOYOTAC-H3000P(東洋紡社製)
1/2流出温度137℃、重量平均分子量200000、マレイン酸変性率5.5%
・TOYOTAC-T(東洋紡社製)
1/2流出温度95℃、重量平均分子量75000、マレイン酸変性率1.5%
・TOYOTAC-KH(東洋紡社製)
1/2流出温度80℃、重量平均分子量90000、マレイン酸変性率1.1%
・TOYOTAC-TE(東洋紡社製)
1/2流出温度95℃、重量平均分子量60000、マレイン酸変性率2.0%)
(パラフィンワックス)
・HNP-9(日本精蝋社製)
<キャリアの作製>
シリコーン樹脂(オルガノストレートシリコ-ン) 100部
トルエン 100部
γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン 5部
カーボンブラック 10部
上記混合物をホモミキサーで20分間分散し、コート層形成液を調製した。このコート層形成液を、芯材として重量平均粒径が35μmのMnフェライト粒子を用いて、芯材表面において平均膜厚が0.20μmになるように、流動床型コーティング装置を使用して、流動槽内の温度を各70℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、キャリアAを得た。
作製したトナーと、キャリアAを、ターブラーミキサー(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製)を用いて48rpmで5分間均一混合し帯電させ、それぞれ二成分現像剤を作製した。なお、トナーとキャリアの混合比率は、評価機の初期現像剤のトナー濃度:7%に合わせて混合した。
トナーセット1~14について、二成分現像剤およびトナーをRICOH Pro C7200S(リコー社製)にセットして樹脂フィルムに印刷できるようにした。なお、トナー付着量は、トナーの重量平均径が7.0±0.2μmのトナーは、単色トナーの付着量が0.40mg/cm2になるように、トナーの重量平均径が4.2±0.2μmのトナーは、単色トナーの付着量が0.20mg/cm2になるように、プロセスコントローラーで現像・転写条件を調整した。
定着温度をプロセスコントローラーで130℃から200℃の範囲で5℃刻みで変化させて得られた画像を評価して、定着可能な最低温度を求めた。
得られた定着画像について、図2に示すニードルを圧接可能な描画試験機に荷重50gを負荷し、荷台の上に定着画像を載せ、1~2回/秒程度でハンドルを約5回一方向に回転させる。描画試験後の画像をスポンジウエス等で約3往復強く擦り、削れたトナーを払った後、描画痕により地肌が露出していなければOKとする。そして、描画試験がOKである最低温度を描画定着温度とした。
得られた定着画像にメンディングテープ(住友スリーエム株式会社製)を付着させた後、500gの円筒(直径3cm)の重石を、その底面を下方に向けて載せることにより、十分にテープを定着画像に付着させた。その後、ゆっくりとメンディングテープを定着画像より剥がした。テープ貼付前及び剥離後の定着画像の画像濃度を画像濃度測定器「Gretag SPM50」(GretagMacbeth社製)を用いて測定した。画像印字部分を各3点測定し、その平均値を画像濃度として算出した。剥離後の画像濃度/剥離前の画像濃度×100の値から定着率(%)を算出し、定着率が90%以上となる温度をテープ剥離定着温度とした。
得られた描画定着温度とテープ剥離温度の内、高い温度に5℃加えた温度の定着画像のフィルムカールを評価する。
〔評価基準〕
○:フィルムカール未発生
△:フィルムカールわずかに発生
×:フィルムカール発生
なお、比較例1、比較例2の場合は、定着温度200℃で、樹脂フィルムにトナーが定着しなかった。このため、カール試験も実施しなかった。
(1)静電潜像担持体に静電潜像を形成させる工程と、前記潜像担持体に形成された静電潜像を、少なくとも、イエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー及びブラックトナーの各色のトナーによって現像してトナー像を形成する現像工程と、前記潜像担持体から、前記トナー像を直接又は中間像担持体を経由して、連続した樹脂フィルム上に前記各色のトナー像を重ねて転写する転写工程と、加熱したローラ又はベルトにより、前記樹脂フィルム上に転写された前記トナー像を定着する定着工程とを含む画像形成方法であって、
前記トナーは前記主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンを含有することを特徴とする画像形成方法。
(2)前記主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンの重量平均分子量が60000以上である、上記(1)に記載の画像形成方法。
(3)前記主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンの重量平均分子量が80000以上である、上記(1)又は(2)に記載の画像形成方法。
(4)前記イエロートナーの顔料が、ピグメントイエロー185であり、前記シアントナーの顔料が銅フタロシアニン顔料であり、前記マゼンタトナーの顔料が、ピグメントレッド122である、ことを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれか1項に記載の画像形成方法。
(5)前記イエロートナー、前記シアントナー、前記マゼンタトナー及び前記ブラックトナーのそれぞれのトナーの顔料含有量が、10質量%以上20質量%以下である、上記(1)乃至(4)のいずれか1項に記載の画像形成方法。
(6)上記(1)乃至(5)のいずれか1項に記載の画像形成方法を実施するための画像形成装置であって、少なくとも、静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体に静電潜像を形成させる手段と、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤で現像してトナー像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体に形成されたトナー像を樹脂フィルム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定着する定着手段とを有し、前記トナーは前記主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンを含有するトナーであることを特徴とする画像形成装置。
2 装置本体
11 作像部
110Y、110M、110C、110K 作像ユニット
111Y、111M、111C、111K 帯電装置
112Y、112M、112C、112K 感光体
113 露光装置
114Y、114M、114C、114K 現像装置
115Y、115M、115C、115K 除電装置
116Y、116M、116C、116K 感光体クリーニング装置
12 給紙部
121 樹脂フィルムロール
122 ガイドローラ
123 樹脂フィルム巻取りロール
13 転写部
130 2次転写バイアス電源
131 中間転写ベルト
132 駆動ローラ
133 従動ローラ
134Y、134M、134C、134K 1次転写ローラ
135 2次転写ローラ
136 2次転写対向ローラ
137 トナー付着量センサ
138 ベルトクリーニング装置
139 2次転写ニップ
14 定着部
141 定着ベルト
142 加圧ローラ
143 定着ローラ
144 加熱ローラ
16 コントロール部
Claims (6)
- 静電潜像担持体に静電潜像を形成させる工程と、前記潜像担持体に形成された静電潜像を、少なくとも、イエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー及びブラックトナーの各色のトナーによって現像してトナー像を形成する現像工程と、前記潜像担持体から、前記トナー像を直接又は中間像担持体を経由して、連続した樹脂フィルム上に前記各色のトナー像を重ねて転写する転写工程と、加熱したローラ又はベルトにより、前記樹脂フィルム上に転写された前記トナー像を定着する定着工程とを含む画像形成方法であって、
前記樹脂フィルムはPP(ポリプロピレン)の表層にスチレンアクリル樹脂をコートしてなる連続フィルム、又は、PET(ポリエチレンテレフタレート)の連続フィルムであり、
前記トナーは主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンを含有することを特徴とする画像形成方法。 - 前記主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンの重量平均分子量が60000以上である、請求項1に記載の画像形成方法。
- 前記主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンの重量平均分子量が80000以上である、請求項2に記載の画像形成方法。
- 前記イエロートナーの顔料が、ピグメントイエロー185であり、前記シアントナーの顔料が銅フタロシアニン顔料であり、前記マゼンタトナーの顔料が、ピグメントレッド122である、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記イエロートナー、前記シアントナー、前記マゼンタトナー及び前記ブラックトナーのそれぞれのトナーの顔料含有量が、10質量%以上20質量%以下である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成方法を実施するための画像形成装置であって、少なくとも、静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体に静電潜像を形成させる手段と、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤で現像してトナー像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体に形成されたトナー像を樹脂フィルム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定着する定着手段とを有し、前記トナーは主鎖にポリプロピレンブロックを有するマレイン酸変性ポリオレフィンを含有するトナーであり、前記樹脂フィルムはPP(ポリプロピレン)の表層にスチレンアクリル樹脂をコートしてなる連続フィルム、又は、PET(ポリエチレンテレフタレート)の連続フィルムである
ことを特徴とする画像形成装置。
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