WO2005103837A1 - 定着方法及び定着装置 - Google Patents

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WO2005103837A1
WO2005103837A1 PCT/JP2005/007905 JP2005007905W WO2005103837A1 WO 2005103837 A1 WO2005103837 A1 WO 2005103837A1 JP 2005007905 W JP2005007905 W JP 2005007905W WO 2005103837 A1 WO2005103837 A1 WO 2005103837A1
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toner
recording medium
fixing
fixing device
temperature
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PCT/JP2005/007905
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Koh Ishigami
Hiroyuki Fujikawa
Nobuyoshi Sugahara
Naoki Okamoto
Yoshinobu Baba
Takayuki Itakura
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Canon Kabushiki Kaisha
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    • G03G15/2021Plurality of separate fixing and/or cooling areas or units, two step fixing
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    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2006Plurality of separate fixing areas

Definitions

  • the present invention relates to a fixing method and a fixing device for fixing a toner image formed with a developer in an electrophotographic system on a recording medium.
  • a roller fixing device such as the one shown in FIG. 1, which is called a roller fixing method
  • the fixing members are brought into strong contact with each other to widen the fixing error.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-221821
  • This document describes that fixing is performed by switching the number of units used by a plurality of fixing units arranged in series in the recording medium transport direction, the amount of heat applied to the recording medium is changed, and the gloss of the printed image is arbitrarily adjusted. Have been.
  • This method adjusts the image brightness without lowering the printing speed. No mention is made of the physical properties of the toner, and no consideration is given to the relationship between the physical properties of the toner and the glossiness.
  • JP-A-4-287078 Patent Document 2
  • Patent Document 2 JP-A-4-287078
  • a method of hot-pressure fixing a color toner on a transparent recording medium in particular, a hot-pressure fixing method in which a temporary fixing is performed in a first fixing and then a main fixing is performed in a second fixing
  • the recording medium is limited to a transparent recording medium such as an overhead projector sheet
  • the recording medium transport speed of the first fixing and the second fixing is limited to a relatively low recording medium transport speed.
  • the temperature of the fixing device is referred to, the temperature on the recording medium is not directly measured.
  • a recording medium such as paper, which is not a transparent medium such as a sheet for an overhead projector
  • the melted toner flows into the concave portions due to the fibers of the recording medium, the image surface becomes uneven, and the image gloss decreases. There was something. Insufficient fixing strength And the color reproducibility is poor due to insufficient color mixing.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-221821
  • Patent Document 2 JP-A-4-287078
  • An object of the present invention is to provide a fixing method and a fixing device which solve the above-mentioned problems.
  • an object of the present invention is to obtain an image having a uniform gloss regardless of the amount of toner applied to the recording medium having a high gloss even under a condition where the recording medium transport speed is relatively high.
  • the inventors of the present invention have found that the toner image formed on the recording medium passes through a fixing device at least twice, and the temperature on the recording medium and the toner flow tester It has been found that the above requirements can be satisfied by adjusting the relationship with the physical properties to the range specified in the present invention, and the present invention has been accomplished.
  • the present invention relates to a fixing method for fixing an unfixed toner image formed on a recording medium by heating and pressurizing with a fixing unit, wherein a small number of toner images are arranged in series in the conveying direction of the recording medium.
  • the unfixed toner image is fixed by passing through two or more fixing units.
  • the toner that forms the unfixed toner image is a toner containing a release agent, wherein the maximum value of the temperature on the recording medium when the recording medium passes through the first fixing device is Tl, and the second fixing device is The maximum value of the temperature on the recording medium when passing through is ⁇ 2, and the minimum value of the temperature on the recording medium from the first fixing device protrusion to the second fixing device protrusion of the recording medium is t.
  • Tl the maximum value of the temperature on the recording medium when passing through
  • Tfb the minimum value of the temperature on the recording medium from the first fixing device protrusion to the second fixing device protrusion of the recording medium
  • the fixing method is characterized in that the relationship satisfies Expression (3).
  • the toner relates to a fixing method, wherein a maximum value of a maximum endothermic peak is in a range of 60 to 140 ° C in an endothermic curve measured by a differential scanning calorimeter.
  • the fixing device passes at least two or more fixing units arranged in series in the transport direction of the recording medium.
  • the fixing of the unfixed toner image is performed by performing the above process.
  • the toner forming the unfixed toner image is a toner containing a release agent.
  • the present invention relates to a fixing device characterized by the following.
  • the present invention relates to a fixing device having a relation satisfying Expression (3).
  • the present invention relates to the fixing device, wherein the toner has a maximum endothermic peak in a range of 60 to 140 ° C. in an endothermic curve measured by a differential scanning calorimeter.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a fixing device called a roller nip system of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing an example of a fixing device called a belt nip system of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a fixing device in which two or more fixing devices of the present invention are arranged in series in a recording medium conveyance direction.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a temperature transition on a recording medium when the recording medium is passed through the fixing device of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a flow curve, a softening temperature, an outflow starting temperature, and a 1Z2 method melting temperature defined in the present invention in a flow tester temperature raising method of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a fixing device used in an embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a surface modification device used in the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic view showing an example of a dispersion rotor of a surface modification device used in the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a fixing device to which the present invention is applied.
  • the fixing device shown in FIG. 3 has three fixing devices having the same function arranged in series in the sheet conveying direction.
  • the respective fixing units are a first fixing unit, a second fixing unit, and a third fixing unit from the upstream side in the recording medium conveyance direction in the direction of the arrow shown in the figure.
  • the recording medium carrying the unfixed toner image enters the gap of the first fixing device, and is nipped and conveyed while being heated and pressurized to perform the primary fixing process. Receive.
  • the sheet is nipped and conveyed, subjected to the secondary fixing process, and further subjected to the tertiary fixing process.
  • the fixing device provided with three fixing devices has been illustrated, in the present invention, the number and type of the fixing devices shown in the fixing device of FIG. 3 can be changed by using a fixing device having two or more fixing devices. However, the present invention is not limited to this.
  • the fixing device specified in the present invention is not particularly limited as long as it is a fixing device of a heat and pressure fixing system.
  • FIG. 1 shows an example of a roller-top fixing device.
  • the pressure roller 1 has a configuration in which an aluminum core 2 is coated with a heat-resistant resin surface layer 3 having heat resistance such as fluorine resin.
  • the fixing roller 4 has heat resistance on a metal core 5 having a heater inside.
  • a lower layer 6, which also has soft silicone rubber (or silicone sponge) strength, is formed, and a coating layer 7 is further formed by coating a lower layer 6 with a PFA tube (or FEP tube), thereby improving the toner releasability.
  • An oil supply roller 8 for applying silicone oil to the fixing roller 4 may be arranged near the fixing roller 4.
  • a cleaning device 9 for removing toner and paper dust remaining on the fixing roller 4 is disposed near the fixing roller 4.
  • a belt-top fixing device as shown in FIG. 2 may be used.
  • the fixing roller 4 and the transport fixing belt 10 form a wide fixing-up portion, and the pressure roll 12 is pressed against the fixing roller 4 via the belt 10.
  • the belt is pressed against the fixing roller to form a wide gap portion.
  • the transport fixing belt is wound around a support roll 13 and a drive roll 14.
  • a fixing device of a film fixing system may be used.
  • a heating member is provided on the back side of the film in a gap formed by the film and the pressing member, and the transfer is performed by pressing the heating member through the film by the pressing member.
  • the unfixed toner image formed on the material is fixed.
  • the recording is performed so as to fix the toner image formed on the recording medium.
  • the unfixed toner image is fixed by passing through at least two or more fixing devices arranged in series in the medium transport direction, and the recording medium when the recording medium passes through the first fixing device is fixed.
  • the maximum value of the upper temperature is T1
  • the maximum value of the temperature on the recording medium when passing through the second fixing device is T2
  • recording is performed from the first fixing device protrusion to the second fixing device protrusion of the recording medium.
  • a fixing method characterized by satisfying the following formulas (1) and (2), where t is the minimum value of the on-media temperature, Ts is the softening temperature of the flow tester of the toner, and Tfb is the outflow start temperature. It is.
  • the glossiness can be maintained even under the condition that the recording medium conveyance speed is high.
  • An image having a uniform gloss can be obtained irrespective of the amount of applied toner on a recording medium that is too high. Further, even when a recording medium having a high glossiness is used, an image in which the unnaturalness between the image and the recording medium is suppressed can be obtained stably and continuously.
  • the above-mentioned temperature on the recording medium refers to a high-speed responsive thermocouple (SE80117 (wire diameter at the tip end: 50 ⁇ m)) on the surface (surface to be heated) of the recording medium (basis weight 157 (gZm 2 ) coated paper), This is the temperature at which the recording medium was affixed at a position 50 mm downstream from the end where the recording medium first enters the fixing device and passed continuously through two or more fixing devices.
  • Fig. 4 shows the maximum value of the temperature on the recording medium before and after passing through the fixing device and the minimum value of the temperature on the recording medium between the time when the fixing device protrudes and enters the fixing device as defined in the present invention, and the fixing device shown in Fig. 3.
  • FIG. 3 schematically shows the temperature transition on the recording medium when the recording medium was passed through the recording medium.
  • the toner contains a release agent
  • Tfb or more when passing through the first fixing device by heating to Tfb or more when passing through the first fixing device, re-aggregation of the release agent occurs microscopically, and the dispersion diameter of the release agent increases.
  • Toner release agent is exuded to the outermost surface of one image.
  • the releasability of the recording medium from the fixing member when passing through the second fixing device is improved.
  • the separation of the fixing member is performed smoothly, and it is possible to obtain an image with uniform in-plane gloss without any reduction in gloss or unevenness in gloss without disturbing the smoothness of the image surface during separation. It is thought that it is possible. It is also assumed that the high force of the releasability from the recording member, and the occurrence of offset and winding can be effectively prevented.
  • a fixed image reflects the surface properties of the fixing member as it is, if a smooth fixing member is used, it is affected by the fixing member and the glossiness increases. If the separation between the recording medium and the fixing member is not performed properly because the releasability of the toner image in the molten state is not sufficient, the surface of the fixed image is disturbed at the time of separation, and the gloss The degree has dropped
  • fixing is performed in two stages. In the first-stage fixing, the release agent is exuded to some extent on the toner particle surface, and in the second-stage fixing, heat is further applied to sufficiently exude the release agent to the toner particle surface. In addition, the releasability of the toner image in the molten state is sufficiently improved. By separating the recording medium and the fixing member in this state, it is possible to obtain an image having a high glossiness that does not disturb the surface of the fixed image formed smoothly.
  • the maximum value T1 of the temperature on the recording medium before and after passing through the first fixing device is equal to or lower than the toner outflow start temperature Tfb, the image density may decrease in the rubbing test of the fixed image. This is presumably because the fluidity of the toner in the molten state when passing through the first fixing device was insufficient, and the adhesive force with the recording medium was weakened. If the toner is heated above Tfb when passing through the first fixing device, the toner is reliably fixed to the recording medium, and a stable image is obtained.
  • the maximum value T2 of the temperature on the recording medium when passing through the second fixing device is equal to or less than the minimum value t of the temperature on the recording medium from the time when the first fixing device protrudes to the time when the second fixing device protrudes.
  • T2 of the temperature on the recording medium when passing through the second fixing device is equal to or less than the minimum value t of the temperature on the recording medium from the time when the first fixing device protrudes to the time when the second fixing device protrudes.
  • the temperature is lower than the softening temperature Ts, it is difficult to perform sufficient melting even through the second fixing device, and it is considered that high glossiness is hardly obtained.
  • the minimum value t is equal to or lower than the toner softening temperature Ts, the toner may not smoothly enter the second fixing device, and a conveyance failure of the recording medium such as a paper jam may occur. This means that the temperature drop after passing through the first fixing device is large, and it is presumed that when the temperature is lower than the softening temperature, the thermal shrinkage of the toner becomes large and the recording medium is easily curled.
  • the melting temperature of the toner with a flow tester 1Z2 method is set to T.
  • T2 is equal to or less than T and T2 is equal to or less than t is as described above.
  • the first fixing device is preferably a belt-top fixing device.
  • the belt nip fixing type fixing device can have a wide nip width and can reduce the contact pressure. Therefore, the toner image in the unfixed state is not easily disturbed, and can be fixed as it is, and a high-quality image is easily obtained. It is preferable that the total load (kgf) between the heating body and the pressing body be divided by the width (two-pipe width) of the total pressure contact portion between the heating body and the pressing body, and the line pressure be 10 kgf / mm or less! / .
  • the present invention can cope with the case where the recording medium conveyance speed is high as described above, and therefore can be particularly suitably applied to an image forming apparatus having a process speed of 300 mmZsec or more.
  • the fixing method of the present invention can perform good fixing even when a fixing device having no offset prevention oil application mechanism is used, and has high image quality and high glossiness. You can get an image. Further, the fixing method of the present invention exerts a particularly remarkable effect when applied to a full-color image forming method for forming a full-color image in which a demand for uniform glossiness is strong.
  • the peak temperature of the maximum endothermic peak be in the range of 60 to 140 ° C. in the endothermic curve in the differential scanning calorimeter measurement. More preferably, there is a maximum peak of the endothermic curve in the range of C.
  • a peak temperature of the maximum endothermic peak can be achieved by including a release agent in the toner. If the peak temperature of the maximum endothermic peak is less than 60 ° C, the release agent tends to dissolve into the toner surface when left in a high temperature environment, and the blocking resistance of the toner may deteriorate. Further, when high-speed development is performed, the toner may sometimes vent on the developing sleeve or the carrier.
  • the releasing agent cannot transfer to the surface of the molten toner quickly at the time of fixing and melting the toner, so that the releasability becomes poor. For this reason, high-temperature offset is likely to occur, and the fixing property is reduced. Further, low-temperature fixing may not be performed, and it may not be possible to adapt to high-speed development.
  • a release agent having a maximum endothermic peak in the range of 60 to 140 ° C may be contained in the toner.
  • Examples of the release agent include aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, low molecular weight olefin copolymer, microcrystalline wax, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax; A part of or all of a fatty acid ester such as an aliphatic hydrocarbon ester wax such as an aliphatic hydrocarbon ester wax; and a fatty acid ester such as a deoxidized carnauba wax. The one which was acidified is mentioned. Further examples include partial ester products of fatty acids such as behenic acid monoglyceride and polyhydric alcohols; and methyl ester conjugates having a hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable fats and oils.
  • aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, low molecular weight olefin copolymer, microcrystalline wax, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax
  • Particularly preferred release agents are aliphatic hydrocarbon waxes, such as paraffin wax, which have a short molecular chain, have little steric hindrance, and are excellent in mobility. These release agents are preferably added in an amount of 1.0 to 10.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin, and more preferably 3.0 to 7.0 parts by mass.
  • the maximum value Tl of the temperature on the recording medium when passing through the first fixing device is preferably 160 ° C or less, more preferably 110 to 160 ° C, still more preferably. 130-145 ° C. If T1 exceeds 160 ° C., the recording medium may be curled immediately and may not immediately enter the second fixing unit, and a conveyance failure of the recording medium such as a paper jam may occur.
  • the maximum value T2 of the temperature on the recording medium when passing through the second fixing device is preferably 190 ° C. or less, more preferably 140 to 190 ° C. Preferably it is 150 to 170 ° C. In this case, in the range of the present invention, no offset or winding occurs, and an image having high glossiness uniformity is obtained. If T2 exceeds 190 ° C., the separation between the recording medium and the fixing member may be deteriorated, and winding around the fixing member may occur.
  • the difference ( ⁇ 2) between the maximum value T2 of the temperature on the recording medium before and after passing through the second fixing device and the minimum value t of the temperature on the recording medium from the protrusion of the first fixing device to the entry of the second fixing device. ) is preferably from 10 to 60 ° C, more preferably from 30 to 60 ° C, in order to increase the uniformity of the in-plane glossiness on the recording medium. If ⁇ is less than 10 ° C, the image may have insufficient gloss. When ⁇ exceeds 60 ° C, the glossiness is high, but offset and winding are likely to occur.
  • the toner of the present invention contains at least a binder resin and a colorant, and various resins can be used as the binder resin of the toner according to the present invention. Specifically, polyester resins, styrene resins, acrylic resins, styrene-acrylic copolymer resins, epoxy resins, and the like can be used. As the binder resin, a resin having at least a polyester unit is preferably used.
  • the binder resin preferably used for the toner of the present invention is (a) a polyester resin, or (b) a hybrid resin having a polyester unit and a butyl polymer unit, or (c)
  • a mixture of a hybrid resin and a butyl polymer or (d) a mixture of a polyester resin and a butyl polymer, and / or (e) a mixture of a hybrid resin and a polyester resin, and (f) It is a resin selected from a mixture of a polyester resin, a hybrid resin, and a bull polymer.
  • polyester unit refers to a portion derived from polyester.
  • bule-based polymer unit refers to a portion derived from a vinyl-based polymer.
  • a unit derived from a monomer having a polyhydric carboxylic acid component and a vinyl group or a monomer having a polyhydric alcohol component and a butyl group in the monomer is referred to as a “polyester unit” component.
  • hybrid resin used in the present invention means a resin in which a butyl polymer unit and a polyester unit are chemically bonded.
  • a polyester unit is formed by a transesterification reaction with a vinyl polymer unit obtained by polymerizing a monomer having a carboxylic acid ester group such as a (meth) acrylate ester.
  • a graft copolymer (a /! Is a block copolymer) using a bull-based polymer as a trunk polymer and a polyester unit as a branch polymer.
  • the binder resin used in the toner of the present invention has a main peak molecular weight distribution force measured by gel permeation chromatography (GPC) of the resin component.
  • GPC gel permeation chromatography
  • it has a molecular weight of 5,000 to 20,000 (preferably, wZMn is 5.0 or more).
  • the main peak When the main peak is less than 3500, the high-temperature offset resistance of the toner becomes insufficient. On the other hand, if the main peak exceeds a molecular weight of 35,000, sufficient low-temperature fixability cannot be obtained, and application to a high-speed machine becomes difficult. On the other hand, when MwZMn is less than 5.0, a sharp melt is obtained, and the high temperature resistance that makes it easy to obtain a high dalos cannot be obtained.
  • an alcohol and a carboxylic acid, or a carboxylic acid anhydride, a carboxylic acid ester, or the like can be used as a raw material monomer.
  • a monomer forming a polyester unit in the hybrid resin for example, as the dihydric alcohol component, polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3.3) —2,2 —Bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.0) — 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.0) —polyoxyethylene (2 .
  • Examples of the trihydric or higher alcohol component include sorbitol, 1,2,3,6 hexanetetroller, 1,4-sonolebitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4 butanetriol, 1,2,5 pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5 trihydroxymethylbenzene .
  • Examples of the acid component include aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or anhydrides thereof; Succinic acid or an anhydride thereof substituted with an alkyl group of the number 6 to 12; and unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and citraconic acid, or anhydrides thereof.
  • aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof
  • alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or anhydrides thereof
  • Succinic acid or an anhydride thereof substituted with an alkyl group of the number 6 to 12 and unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and
  • a bisphenol derivative represented by the following general formula (1) is used as a diol component, and is composed of a divalent or higher carboxylic acid or an acid anhydride thereof, or a lower alkyl ester thereof.
  • a carboxylic acid component for example, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.
  • a polyester resin obtained by condensation polymerization of these is used as a color toner.
  • a polyester resin obtained by condensation polymerization of these is used as a color toner.
  • R is an ethylene or propylene group
  • X and y are each an integer of 1 or more, and the average value of x + y is 2 to 10.
  • Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component for forming the nonlinear polyester resin include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid and 1,2,5-benzenetricarbonate. Acids, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid, and anhydrides and ester compounds thereof.
  • the amount of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component used is preferably 0.1 to 1.9 mol% based on all monomers.
  • Examples of the bullet-based monomer for producing the vinyl-based polymer unit in the bullet-based polymer and the hybrid resin include the following. Styrene; o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, ex-methinole styrene, p-phenyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, p-n-butynole styrene, p- tert-butylstyrene, p-n-hexylstyrene, p-n-octylstyrene, p-n-nor-styrene, p-n-decylstyrene, p-n-dodecylstyrene, p-methoxystyrene, p-chlorost
  • Methylene aliphatic monocarboxylic esters such as dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, and getylaminoethyl methacrylate; methyl acrylate, Ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-acrylate Acrylic esters such as octyl, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, and acrylic acid phenol; vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether Vinyl ethers such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N-butyl compounds
  • unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid, and mesaconic acid
  • maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride alkenyl Unsaturated dibasic acid anhydrides such as succinic anhydride; methyl maleate maleate ester, maleic acid half ethyl ester, maleic acid butyrene half ester, citraconic acid methyl half ester, citraconic acid ethyl half ester, Half-esters of unsaturated dibasic acids such as butyl citraconic half-ester, methyl itaconic half-ester, methanolene half-ester of alkenyl succinate, methinole half-ester of fumanolate, methinole half-ester of mesaconic acid; Unsaturated disalts such as dimethyl maleic acid and dimethyl fumaric acid Acid esters
  • acrylic acid or methacrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate; 4- (1-hydroxy-1-methylbutyl) styrene; — Monomers having a hydroxy group such as (1-hydroxy-11-methylhexyl) styrene.
  • the vinyl polymer unit in the bullet polymer and the hybrid resin may have a crosslinked structure crosslinked with a crosslinking agent having two or more vinyl groups.
  • the cross-linking agent used in this case for example, as an aromatic divinyl conjugate , Dibutylbenzene, dibutylnaphthalene; dialkylate diacrylates linked by alkyl chains, for example, ethylene glycol diatalylate, 1,3 butylene diol glycol diatalylate, 1,4 butanediol diatalylate , 1,5 pentanediol diatalylate, 1,6 hexanediol diatalylate, neopentylglycol diatalylate, and methallylate in place of atalylate of the above compounds; linked by an alkyl chain containing an ether bond
  • the diacrylate diary compounds include, for example, diethylene glycol diatalylate, triethylene
  • polyfunctional crosslinking agent examples include pentaerythritol triatalylate, trimethylolethane triatalylate, trimethylolpropane triatalylate, tetramethylolmethanetetraatalylate, oligoester atalylate, and atalylates of the above compounds In which triaryl cyanurate and triallyl trimellitate are used.
  • the polymerization initiator used for producing the vinyl polymer of the present invention includes, for example, 2,2′-azobisisobutymouth-tolyl and 2,2′-azobis (4-methoxy-1,2,4 Dimethyl valero-tolyl), 2,2, -azobis (2,4 dimethylvale-tolyl), 2,2, -azobis (12-methylbutyro-tolyl), dimethyl-2,2, -azobisisobutyi 1,1,1-azobis (1-cyclohexanecarbo-tolyl), 2- (carbamoylazo) -isobutyronitrile, 2,2'-azobis (2,4,4 trimethylpentane), 2 phenylazo 2,4 Ketone peroxides such as dimethyl 4-methoxyvaleronitrile, 2,2'-azobis (2-methyl-propane), methylethylketone peroxide, acetylethylacetone peroxide, cyclohexanone peroxide, 2,2 —
  • those which can react with the butyl polymer include, for example, unsaturated dicarboxylic acids such as phthalic acid, maleic acid, citraconic acid and itaconic acid or anhydrides thereof. Things.
  • those which can react with the polyester resin component include those having a carboxyl group or a hydroxy group, and acrylates or methacrylates.
  • Examples of the production method capable of preparing a hybrid resin include the following production methods (1) to (5).
  • a butyl polymer and a polyester resin are separately manufactured and then dissolved in a small amount of an organic solvent. After swelling, an ester exchange catalyst and an alcohol are added, and the mixture is heated to perform an ester exchange reaction to produce a hybrid resin.
  • the hybrid resin is produced by reacting a bull polymer unit (a bull monomer can be added as needed) with a polyester monomer (alcohol, carboxylic acid) and Z or polyester. Also in this case, an organic solvent can be appropriately used.
  • No. and hybrid resins are produced by reacting a polyester unit (a polyester monomer can be added, if necessary) with a butyl monomer and a Z or butyl polymer unit.
  • a butyl monomer and / or a polyester monomer are added in the presence of these polymer units, thereby producing a polymer.
  • a polymer Produces fat.
  • an organic solvent can be appropriately used.
  • the butyl polymer unit, the polyester unit and the hybrid resin are mixed by mixing the butyl monomer and the polyester monomer (alcohol, carboxylic acid, etc.) and continuously performing the addition polymerization and the polycondensation reaction. Manufactured. Further, an organic solvent can be appropriately used.
  • the bullet-based polymer unit and the Z or polyester unit may use a plurality of polymer units having different molecular weights and degrees of crosslinking.
  • additives may be contained in the toner as needed.
  • additives include, for example, colorants, charge control agents, release agents, fluidizing agents, and the like.
  • the colorant for the toner used in the present invention known pigments and dyes can be used alone or in combination.
  • the dyes include CI Direct Red 1, CI Direct Red 4, CI Acid Red 1, CI Basic Red 1, CI Modern Red 30, CI Direct Blue 1, CI Direct Blue 2, CI Acid Blue 9, and C.I. I. Acid Blue 15, CI Basic Blue 3, CI Basic Blue 5, CI Modern Benolet 7, CI Direct Green 6, CI Basic Green 4, CI Basic Green 6, and the like.
  • Examples of the pigments include mineral fast yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa yellow G, permanent yellow NCG, tartrazine lake, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, benzidine yellow range G, and permanent red 4R. , Watching Red Calcium Salt, Eosin Lake, Brilliant Carmine 3B, Manganese Purple, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Blue, Alkaline Blue Lake, Victoria Blue Lake, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue BC, Chrome Green Pigment Green B, Malachite Green Lake, and Final Yellow Green G.
  • CI Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 may be used as the magenta coloring pigment.
  • Magenta dyes include CI Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121, CI Disno One Thread 9, CI Sonore Bendnoy Oil-soluble dyes such as 1, 8, 14, 14, 21, 27, CI Disperse Violet 1; CI Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24 , 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, bases such as CI Basic Knoller 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28 Sex dyes.
  • Color pigments for cyan include CI Pigment Blue 2, 3, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 16, 17; CI Acid Blue 6; CI Acid Blue 45, or phthalimide having a phthalocyanine skeleton. Copper phthalocyanine pigments substituted with 1 to 5 methyl groups can be used [0076] Coloring pigments for yellow include CI pigment yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, and 73. , 74, 83, 93, 97, 155, 180, 185, C.I. Bat Yellow 1, 3, 20 and the like can be used.
  • the black pigment for example, carbon black such as furnace black, channel black, acetylene black, thermal black, and lamp black can be used, and magnetic powder such as magnetite and ferrite can be used. Further, it can be used by adjusting the color to black using the above-mentioned yellow Z magenta Z cyan Z black colorant.
  • the amount of the colorant to be used is preferably 1 to 15 parts by mass, more preferably 3 to 12 parts by mass, based on 100 parts by mass of the binder resin. It is even more preferable to be a department.
  • the content of the coloring agent is more than 15 parts by mass, transparency is lowered, and reproducibility of an intermediate color represented by human skin color is also easily lowered, and further, the chargeability of the toner is stabilized. And the low-temperature fixability is not obtained.
  • the content of the colorant is less than 1 part by mass, the coloring power is low, and it is necessary to use a large amount of toner to obtain the density, and the low-temperature fixability may be poor.
  • the amount is preferably 50 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
  • the toner that can be used in the present invention may contain a known charge control agent.
  • the charge control agent include organometallic complexes, metal salts, and chelate compounds such as monoazo metal complexes, acetylacetone metal complexes, hydroxycarboxylic acid metal complexes, polycarbonate metal complexes, and polyol metal complexes.
  • Other examples include metal salts of carboxylic acids, carboxylic acid derivatives such as carboxylic acid anhydrides and esters, and condensates of aromatic compounds.
  • bisphenols, phenol derivatives such as calixarene, and the like can also be used as charge control agents.
  • the content of the charge control agent is preferably from 0.1 to 10 parts by mass, more preferably from 0.2 to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the binder resin. If the amount is less than 0.1 part by mass, the change in the charge amount of the toner in an environment ranging from high temperature and high humidity to low temperature and low humidity may increase.
  • the amount is more than 0 parts by mass, the low-temperature fixability of the toner may be poor.
  • the types of release agents that can be added to the toner are as described above. And release The amount of the mold agent added is preferably 1 to 10 parts by mass, more preferably 2 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of the binder resin. If the content is less than 1 part by mass, there may be a force that fails to exhibit good releasability at the time of oilless fixing and a force that does not satisfy low-temperature fixing property. When the amount is more than 10 parts by mass, the release agent easily oozes out to the toner surface, so that the developability may be deteriorated or the venting resistance may be deteriorated.
  • the wax used in the present invention has a number average molecular weight (Mn) of preferably 200 to 2000, more preferably Mn 350 to 1000, and a weight average molecular weight (Mw) of preferably 200 to 2500 in a molecular weight distribution measured by GPC. , More preferably 350 to 1200.
  • Mn or Mw is smaller than the above range, it is excessively affected by heat and immediately becomes inferior in blocking resistance and developability.
  • Mn or Mw is larger than the above range, heat from the outside is reduced. It cannot be used effectively, and it is difficult to obtain excellent fixing properties and offset resistance.
  • M wZMn is greater than 2, the molecular weight distribution is wide, so that the melting behavior is not sharp against heat, and it is difficult to obtain a region satisfying both good fixing property and offset resistance.
  • a known external additive can be added as a fluidizing agent for controlling fluidity and developability.
  • various inorganic oxide fine particles such as silica, alumina, titanium oxide, and cerium oxide, fine particles subjected to a hydrophobic treatment as required, a vinyl polymer, zinc stearate, and resin fine particles can be used.
  • the addition amount of the external additive is preferably in the range of 0.02 to 5% by mass based on one toner particle.
  • the primary particle size of the external additive used in the present invention is preferably 10 to 200 nm. In this case, an excellent effect of imparting fluidity and an effect of preventing deterioration of charging ability due to adhesion of the toner to the carrier at the time of durability can be obtained.
  • the specific surface area by the BET method is 20 Preferably, it is ⁇ 500m 2 Zg.
  • the method for producing the toner that can be used in the present invention is not particularly limited, and various conventionally known production methods are used.
  • a production method using a melt-kneading pulverization method is preferable from the viewpoint of easily controlling the physical properties of a flow tester, which allows a wide range of material selection.
  • the binder resin, the colorant, and any materials are melt-kneaded, and the resulting kneaded material is cooled and pulverized, and if necessary, the pulverized material is subjected to a spheroidizing treatment or a classification treatment to form a toner. It is preferable to produce a toner by obtaining particles and, if necessary, mixing the fluidizing agent.
  • a predetermined amount of at least a resin and a colorant are weighed and blended as additives in the toner, and then mixed.
  • the mixing device include a double-con mixer, a V-type mixer, a drum mixer, a super mixer, a Henschel mixer, a Nauta mixer, and the like.
  • the toner materials mixed and mixed as described above are melt-kneaded to melt the resin, and the colorant and the like are dispersed therein.
  • a batch-type kneader such as a pressure-kneader or a bumper mixer, or a continuous-type kneader can be used.
  • single- or twin-screw extruders have become the mainstream due to their superiority such as continuous production.
  • KTK twin-screw extruder manufactured by Kobe Steel TEM twin-screw extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.
  • the colored resin composition obtained by melt-kneading the toner raw materials is rolled by two rolls or the like after melt-kneading, and is cooled through a cooling step of cooling with water cooling or the like.
  • the cooled product of the colored resin composition obtained above is then pulverized to a desired particle size in a pulverizing step.
  • the raw material is coarsely pulverized by a crusher, a hammer mill, a feather mill or the like, and further pulverized by a Kryptron system manufactured by Kawasaki Heavy Industries, a super rotor manufactured by Nisshin Engineering, or the like.
  • classification is performed using a classifier such as an inertial classification type elbow jet (manufactured by Nippon Mining Co., Ltd.) or a centrifugal classification system Turboplex (manufactured by Hosokawa Micron) to obtain a classified product. .
  • a classifier such as an inertial classification type elbow jet (manufactured by Nippon Mining Co., Ltd.) or a centrifugal classification system Turboplex (manufactured by Hosokawa Micron) to obtain a classified product.
  • the classification and the surface modification treatment can be performed simultaneously. It is preferred to treat the toner particles using the surface modification device shown.
  • the surface reforming apparatus shown in Fig. 7 includes a casing 85, a jacket (not shown) through which cooling water or antifreeze can pass, and a classifying rotor 71 serving as a classifying means for separating fine particles having a predetermined particle size or less.
  • a dispersion rotor 76 which is a surface treatment means for treating the surface of the particles by applying a mechanical impact to the particles, and a liner 74 provided at a predetermined interval with respect to the outer periphery of the dispersion rotor 76.
  • a guide ring 79 which is a guiding means for guiding particles having a predetermined particle size out of the particles separated by the classification rotor 71 to the dispersion rotor 76, and a predetermined particle size or less of the particles separated by the classification rotor 71
  • a discharge port 72 for collecting fine particles which is a discharge means for discharging the fine particles to the outside of the apparatus;
  • Casing for treated particles 85 It has a raw material supply port 73 for introducing the powder into the inside, and a powder discharge port 77 and a discharge valve 78 that can be freely opened and closed for discharging the particles whose surface has been treated from the inside of the casing 85.
  • the classifying rotor 71 is a cylindrical rotor, and is provided at one upper end in the casing 85.
  • the discharge outlet 72 for fine powder collection is provided at one end of the casing 85 so as to discharge particles inside the classification rotor 71.
  • the raw material supply port 73 is provided at the center of the peripheral surface of the casing 85.
  • the cool air inlet 75 is provided on the other end surface side of the peripheral surface of the casing 85.
  • the powder discharge port 77 is provided at a position facing the raw material supply port 73 on the peripheral surface of the casing 85.
  • the discharge valve 78 is a valve that freely opens and closes the powder discharge port 77.
  • a dispersing rotor 76 and a liner 74 are provided between the cool air introduction port 75, the raw material supply port 73, and the powder discharge port 77.
  • the liner 74 is provided around the inner peripheral surface of the casing 85.
  • the dispersion rotor 76 has a disk, and a plurality of square disks 80 arranged on the periphery of the disk along the normal line of the disk.
  • the dispersion rotor 76 is provided on the lower upper surface of the casing 85, and is provided at a position where a predetermined space is formed between the liner 74 and the square disk 80.
  • a guide ring 9 is provided at the center of the casing 85.
  • the guide ring 79 is a cylindrical body, and is provided so as to extend from a position covering a part of the outer peripheral surface of the classification rotor 71 and near the classification rotor 76.
  • the guide ring 79 is mounted inside the casing 85 with the outer peripheral surface of the guide ring 79 and the casing.
  • a first space 81 which is a space sandwiched between the inner peripheral surface of the guide ring 85 and a second space 82 which is a space inside the guide ring 79 is formed.
  • the dispersion rotor 76 may have a cylindrical pin instead of the square disk 80.
  • the liner 74 has a large number of grooves on the surface facing the square disk 80.
  • the liner 74 may have no grooves on the force surface.
  • the installation direction of the classifying port 71 may be vertical or horizontal as shown in FIG.
  • the number of the classification rotors 71 may be a single as shown in FIG. 7 or a plurality of the classification rotors.
  • the surface modification and the spherical shape treatment may be further performed using, for example, a high pretension system manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. or a mechanofusion system manufactured by Hosokawa Micron Corporation.
  • a sieving machine such as a wind-type sieving machine such as Hivolta-1 (Shin-Tokyo Machinery Co., Ltd.) may be used.
  • a high-speed stirrer that applies a shearing force to powder such as a Henschel mixer or a super mixer by mixing a predetermined amount of the classified toner and various known external additives. Is used as an external additive, and a method of stirring and mixing is used.
  • a suspension polymerization method may be used, for example, a method for directly producing toner particles, or a method for producing a toner which is soluble in a monomer.
  • Emulsion polymerization methods represented by dispersion polymerization methods that directly generate toner particles using an aqueous organic solvent in which coalescence is insoluble, or soap-free polymerization methods that directly polymerize in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator to generate toner particles.
  • a method for producing toner particles Production methods such as an interfacial polymerization method such as a microcapsule production method, an in situ polymerization method, and a coacervation method can also be used.
  • azo-based polymerization such as nitrile, 1,1,1-azobis (cyclohexane-11-carbonitrile, 2,2'-azobis-1,4-methoxy-12,4-dimethylvale-tolyl, azobisisobuty-mouth-tolyl Agents: Benzyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxy carbonate, tamen hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lau A peroxide-based polymerization initiator such as royl veloxide is used.
  • the amount of the polymerization initiator to be added varies depending on the desired degree of polymerization, but is generally used in an amount of 0.5 to 20% by mass based on the monomer.
  • the type of polymerization initiator varies slightly depending on the polymerization method, but is used alone or in combination with reference to the 10-hour half-life temperature.
  • Known crosslinking agents, chain transfer agents, polymerization inhibitors and the like for controlling the degree of polymerization can be further added and used.
  • an inorganic oxide may be used as a dispersant.
  • inorganic acid oxidants include tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, hydroxylic acid, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and calcium metasilicate. , Calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, alumina and the like.
  • the organic compound include polyvinyl alcohol, gelatin, methylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, ethylcellulose, sodium salts of carboxymethylcellulose, starch and the like. These are used by being dispersed in an aqueous phase. These dispersants are preferably used in an amount of 0.2 to LO. 0 parts by mass based on 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
  • dispersants commercially available ones may be used as they are, but in order to obtain fine and uniform dispersed particles, the inorganic compound is formed under high-speed stirring in a dispersion medium. You can also.
  • a dispersant suitable for a suspension polymerization method can be obtained by mixing an aqueous sodium phosphate solution and an aqueous calcium chloride solution under high-speed stirring. Further, 0.001 to 0.1 part by mass of a surfactant for making these dispersants finer may be used in combination.
  • aeon or cationic surfactants can be used, such as sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium bendadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, and lauryl acid.
  • Sodium, potassium stearate and calcium oleate are preferably used.
  • the toner can be specifically produced by the following production method.
  • a releasing agent composed of a low softening substance, a colorant, a charge control agent, a polymerization initiator and other additives are added to the monomer, and the homogenizer is added.
  • the monomer composition uniformly dissolved or dispersed by an ultrasonic disperser or the like is dispersed in an aqueous phase containing a dispersant by an ordinary stirrer, homomixer, homogenizer or the like.
  • the stirring speed is adjusted for the droplets of the monomer composition so as to have the desired size of the toner particles, and the droplets are granulated.
  • the particles may be stirred to such an extent that the particle state is maintained and the particles are prevented from settling.
  • the polymerization is carried out at a polymerization temperature of 40 ° C or higher, generally 50 to 90 ° C. The temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction.
  • a part of the aqueous medium is removed. It may be distilled off.
  • the generated toner particles are collected by washing and filtration, and dried.
  • inorganic fine particles and, if necessary, other external additives are externally added to the obtained toner particles.
  • an external addition method a predetermined amount of the classified toner particles and the external additive are blended, and a high-speed stirrer such as a Henschel mixer or a super mixer that applies a shearing force to the powder is used as the external additive. By stirring and mixing, the toner of the present invention can be obtained.
  • the toner of the present invention preferably has a weight average particle diameter (D4) of 4 to 10 ⁇ m.
  • the weight average particle diameter of the toner is larger than 10 m, it means that there are few particles that can contribute to high image quality, and there is an advantage that the toner is excellent in fluidity, which facilitates obtaining a high image density.
  • the reproducibility of a highlight portion which is difficult to adhere faithfully on a fine electrostatic image on the photosensitive drum, is reduced, and the resolution is also reduced.
  • the toner tends to overload the electrostatic image more than necessary, which tends to cause an increase in toner consumption.
  • the weight average particle diameter of the toner is smaller than m, the charge amount per unit mass of the toner increases, and the image density decreases, especially at low temperature and low humidity. This is not particularly suitable for applications having a high image area ratio, such as graphic images.
  • any of a one-component type developer which has only toner (no carrier) and a two-component type developer comprising a toner and a carrier can be used.
  • the toner of the present invention is used for a two-component developer, the toner is used in a mixture with a magnetic carrier.
  • the magnetic carrier include metal particles such as surface-oxidized or unoxidized iron, lithium, calcium, magnesium, nickel, copper, zinc, connorth, manganese, chromium, and rare earths, alloy particles thereof, oxide particles, and the like. Ferrite or the like can be used.
  • a coated carrier obtained by coating the surface of a magnetic carrier core with resin.
  • a coating method a coating solution prepared by dissolving or suspending a coating material such as resin in a solvent is attached to the surface of the magnetic carrier core particles, and the magnetic carrier core particles and the coating material are mixed with a powder.
  • a conventionally known method such as a method for performing the method can be applied.
  • the coating material on the surface of the magnetic carrier core particles include silicone resin, polyester resin, styrene resin, acrylic resin, polyamide, polyvinyl butyral, and amino acrylate resin. These can be used alone or in combination.
  • the treatment amount of the coating material is preferably 0.1 to 30% by mass (preferably 0.5 to 20% by mass) based on the carrier core particles.
  • the mixing ratio is 2 to 15% by mass, preferably 4 to 13% by mass, as the toner concentration in the developer. Then usually good results are obtained.
  • the toner density is less than 2% by mass, the image density decreases.
  • the toner concentration exceeds 15% by mass, capri and scatter in the machine easily occur.
  • magnetic ferrite particles of three elements of Mn-Mg-Fe formed mainly with manganese, magnesium and iron components are preferred as carriers.
  • a magnetic carrier is preferably coated with a resin, and a silicone resin is preferable as the resin.
  • the nitrogen-containing silicone resin or the modified silicone resin generated by the reaction of the nitrogen-containing silane coupling agent with the silicone resin causes a negative triboelectric charge on the toner of the present invention. It is preferable from the viewpoints of load applicability, environmental stability, and suppression of contamination of the carrier surface.
  • the magnetic carrier preferably has a number average particle size (D1) of 15 to 60 / ⁇ (more preferably, 25 to 50 / ⁇ ) in relation to the weight average particle size of the S toner.
  • D1 number average particle size
  • classification can be performed by using a sieve.
  • Fig. 4 schematically shows a flow curve obtained during toner measurement by a flow tester, with the horizontal axis representing temperature and the vertical axis representing piston stroke.
  • the softening temperature Ts defined by the present invention, the outflow start temperature Tfb, and the 1Z2 method melting temperature T which is the midpoint between the outflow start temperature and the outflow end temperature are shown.
  • the maximum endothermic peak of the toner and the wax can be measured using a differential thermal analyzer (DSC measuring device), DSC2920 (manufactured by TA Instruments Japan) according to ASTM D3418-82.
  • DSC measuring device DSC2920 (manufactured by TA Instruments Japan) according to ASTM D3418-82.
  • Cooling I 200 ° C ⁇ 30 ° C, cooling rate 10 ° CZmin
  • Heating II (30 ° C ⁇ 200 ° C, heating rate 10 ° CZmin)
  • a measurement sample of 5 to 20 mg, preferably 10 mg is precisely weighed. Put this in an aluminum pan, use an empty aluminum pan as a reference, and measure at a temperature rise rate of 10 ° CZmin under normal temperature and normal humidity (23 ° C60% RH) using an empty aluminum pan as a reference. I do .
  • the maximum endothermic peaks of toner and wax are lower than the endothermic peak of resin Tg in the process of temperature rise II. The height of the upper area from the baseline is the highest! When the endothermic peak of the resin Tg overlaps with another endothermic peak and it is difficult to distinguish it, the highest peak from the maximum peak of the overlapping peak is defined as the maximum endothermic peak in the present invention.
  • the molecular weight of the chromatogram by gel permeation chromatography (GPC) is measured under the following conditions.
  • the column was stabilized in a heat chamber at 40 ° C, and tetrahydrofuran (THF) was passed through the column at this temperature at a flow rate of lml per minute as a solvent, and the sample concentration was 0.05 to 0. Inject about 50-2001 of a 6% by mass of a THF solution of the resin and measure.
  • THF tetrahydrofuran
  • the average circularity of the toner is measured using a flow-type particle image measuring device “FPIA-2100” (manufactured by Sysmetas Corporation) and calculated as follows.
  • the circularity in the present invention is an index indicating the degree of unevenness of the toner particles, and is defined by the following equation. The value is 1.000 when the toner particles are perfectly spherical, and the degree of circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
  • the "particle projection area” is the area of the binarized toner particle image
  • the "perimeter of the particle projection image” is the contour obtained by connecting the edge points of the toner particle image. Is defined as the length.
  • the measurement uses the perimeter of the particle image when image processing is performed at an image processing resolution of 512 x 512 (0.3 / zm x O. 3 m pixels).
  • the average circularity C which means the average value of the circularity frequency distribution, is calculated from the following equation, where ci is the circularity (center value) at the dividing point i of the particle size distribution and m is the number of measured particles. Is done.
  • Average circularity c [0125] Note that the measurement device "FPIA-2100" used in the present invention calculates the circularity of each particle, and then calculates the average circularity. . 40-: L00 is divided into equal classes for each 0.01, and the average circularity is calculated using the center value of the division point and the number of particles measured.
  • a surfactant preferably an alkylbenzene sulfonate
  • 0.02 g of a measurement sample is added and uniformly dispersed.
  • an ultrasonic disperser “Tetoml50 type” manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.
  • the dispersion is appropriately cooled so that the temperature of the dispersion does not exceed 40 ° C.
  • the installation environment of the flow-type particle image analyzer FPIA-2100 was controlled to 23 ° C ⁇ 0.5 ° C so that the inside temperature of the instrument was 26 to 27 ° C.
  • Autofocusing is performed at regular intervals, preferably every two hours, using 2 m latex particles.
  • the flow particle image measuring device described above was used, and the dispersion liquid concentration was readjusted so that the toner particle concentration at the time of measurement was 3000 to 10,000 particles. Measure more than 1000 children. After the measurement, using this data, data smaller than the circle equivalent diameter is cut, and the average circularity of the toner particles is obtained.
  • FPIA-2100 which is a measuring device used in the present invention
  • FPIA-1000 which has been conventionally used for calculating the shape of toner
  • the accuracy of toner shape measurement has been improved by improving the magnification of the image and improving the processing resolution of the captured image (256 x 256 ⁇ 512 x 512), thereby achieving more reliable capture of fine particles.
  • Device Therefore, when it is necessary to measure the shape more accurately as in the present invention, the FPIA-2100 which can obtain information on the shape more accurately is more useful.
  • Coulter Multisizer-1 II manufactured by Coulter Inc.
  • the electrolyte include an electrolyte prepared using primary sodium chloride and, for example, ISOTON (registered trademark) - ⁇ (Coulter Scientific). Japan Co., Ltd.) can be used.
  • a surfactant was used as a dispersant in 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution.
  • alkylbenzene sulfonate is added in an amount of 0.1 to 5 ml, and the measurement sample is added in an amount of 2 to 20 mg.
  • the electrolyte in which the sample is suspended is subjected to dispersion treatment using an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the volume and number of the sample are measured for each channel by the measurement device using a 100 m aperture as the aperture. Then, the volume distribution and the number distribution of the sample are calculated. From these obtained distributions, the weight average particle size (D4) of the sample is determined.
  • the gloss was measured by measuring the amount of reflected light in the 60-degree direction using a VG-10 gloss meter (manufactured by Nippon Denshoku). The glossiness of the solid image was measured at five places (both ends, the center, and the midpoint between the end and the center), and the average value was defined as the glossiness of each.
  • First set to 6V using a constant voltage device.
  • the emitting angle and the receiving angle are adjusted to 60 °.
  • set the S and SZ10 switch to S, and the angle and sensitivity switch to 45-60.
  • the image density is measured by a spectrodensitometer 504 manufactured by X-Rite.
  • the measured image was arbitrarily measured five times, and the average value was taken as the image density.
  • the average primary particle size of the inorganic fine particles can be determined by taking a photograph of the toner particle surface magnified 100,000 times with a scanning electron microscope FE-SEM (S-4700 manufactured by Hitachi, Ltd.) Expanding further, each particle is reduced to more than 50 particles. Then, using a ruler, caliper, etc., the primary particle size of the number average particle size is measured. At that time, the composition determination of the fine particles is performed by detecting only the specified specific element by using the X-ray microanalyzer of the above apparatus.
  • nitrogen gas is adsorbed on the sample surface using a specific surface area measuring device, Auto Soap 1 (manufactured by Yuasa Ionitas), and the specific surface area is calculated using the BET multipoint method.
  • the sample is evacuated for 5 hours.
  • polyester monomers polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane 7. Omol, polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) Le) propane 3. Omol, terephthalic acid 3. Omol, trimellitic anhydride 2. Omol, fumaric acid 5.
  • Toner 1 100 parts by mass of the obtained toner particles (classified product), 1.0 part by mass of hydrophobic silica (BET: 200 mVg), and titanium dioxide fine particles (BET: 80 m 2 / BET) surface-treated with isobutyltrimethoxysilane g) was added thereto and mixed with a Henschel mixer (Model FM-75, manufactured by Mitsui Miike Koki Co., Ltd.) to obtain Toner 1 having a weight average particle diameter of 5.5 m.
  • BET hydrophobic silica
  • titanium dioxide fine particles BET: 80 m 2 / BET surface-treated with isobutyltrimethoxysilane g
  • Toner 2 was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1, except that normal paraffin wax having a maximum endothermic peak of 61 ° C. (Mn: 280, Mw: 360) was used as the release agent in Toner Production Example 1. .
  • Table 2 shows the physical properties of Toner 2 in the flow tester.
  • Toner 13 was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1, except for using a polypropylene resin (Mn: 1000, Mw: 5100) having a maximum endothermic peak of 137 ° C. as the release agent in Toner Production Example 1. .
  • Table 2 shows the physical properties of the flow tester of Toner 3.
  • Toner 4 was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1, except that normal paraffin wax having a maximum endothermic peak of 58 ° C (Mn: 220, Mw: 320) was used as the release agent in Toner Production Example 1. .
  • Table 2 shows the physical properties of the flow tester of Toner 4.
  • Toner 1-5 was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1, except that polypropylene mold (Mn: 1000, Mw: 6000) having a maximum endothermic peak of 141 ° C. was used as the release agent in Toner Production Example 1. .
  • Table 2 shows the physical properties of Toner 5 in the flow tester.
  • Toner Production Example 1 CI Pigment Blue 15: 3 was replaced with CI Pigment Yellow 74.
  • a toner 6 was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1, except that Table 2 shows the physical properties of Toner 6 Flow Tester.
  • Toner 7 was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1, except that CI Pigment Blue 15: 3 was changed to CI Pigment Red 122 in Toner Production Example 1.
  • Table 2 shows the physical properties of Toner 7 Flow Tester.
  • Toner 8 was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1, except that CI Pigment Blue 15: 3 was changed to carbon black.
  • Table 2 shows the physical properties of the flow tester of Toner 8.
  • Toner 9 was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Table 2 shows the physical properties of the flow tester of Toner 9.
  • Toner 10 was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1, except that Resin C was used instead of Resin A in Toner Production Example 5.
  • Table 2 shows the physical properties of the flow tester of Toner 10.
  • An aqueous dispersion medium containing (PO 3) was prepared.
  • Granulation was carried out while maintaining at OOOrpm. Thereafter, the mixture was reacted at 70 ° C for 2 hours while stirring with a paddle stirring blade, and then polymerized at 90 ° C for 10 hours.
  • the above mixture was dissolved and dissolved in a flask prepared by dissolving 6 g of a nonionic surfactant and 10 g of a ionic surfactant in 550 g of ion-exchanged water in a flask, emulsified, and slowly mixed for 10 minutes. Then, 50 g of ion-exchanged water in which 4 g of ammonium persulfate was dissolved was added thereto, and after purging with nitrogen, the contents in the flask were stirred while stirring in an oil bath until the contents reached 70 ° C. The emulsion was heated and emulsion polymerization was continued for 5 hours.
  • a resin particle dispersion 1 was prepared in which resin particles having an average particle diameter of 150 nm, a Tg force of 2 ° C., and a weight average molecular weight (Mw) of 12,000 were dispersed. [0155] Preparation of resin particle dispersion 2
  • the above mixture was dissolved and dissolved in a flask prepared by dissolving 6 g of nonionic surfactant and 12 g of ionic surfactant in 550 g of ion-exchanged water, dispersed in a flask, emulsified, and mixed slowly for 10 minutes. Then, 50 g of ion-exchanged water in which 3 g of ammonium persulfate was dissolved was added thereto, and after purging with nitrogen, the contents in the flask were stirred while stirring in an oil bath until the contents reached 70 ° C.
  • the above is heated to 95 ° C and dispersed using a homogenizer or the like, followed by dispersion treatment using a pressure discharge type homogenizer, and a release agent particle dispersion obtained by dispersing a release agent having an average particle size of 570 nm. 1 was prepared.
  • the above was mixed in a round stainless steel flask using a homogenizer or the like, and dispersed to prepare a mixed solution.
  • Cu—Zn ferrite carrier particles (number average particle size: 50 ⁇ m, magnetization intensity under 79.6 kAZm: 60 Am 2 Zkg, specific gravity: 5. OgZcm 3 ) coated with silicone resin and toner 1 The developer was added so that the toner concentration became 8% by mass, and mixed with a turbuler mixer to prepare a developer.
  • an external fixing device (Fig. 2) in which a belt-top type fixing device (Fig. 2) and a roller-up type fixing device (Fig. The fixing device A) in 6 was prepared. Adjust the temperature of each fuser by adjusting the width of the first fuser to 35 mm and the linear pressure to 3.5 kgf / mm, the width of the second fuser to 10 mm and the linear pressure to 10.OkgfZmm. did. Further, the 10-point average roughness Rz of the surfaces of the heating element and the pressure element used were both Lm or less. Note that each fixing unit was not provided with a mechanism for applying an oil for preventing offset.
  • the fixing strength was evaluated according to the following procedure. First, the image density at the center is measured. Next, a load of 4.9 kPa (50 g / cm 2 ) was applied to the portion where the image density was measured, and the fixed image was rubbed (five reciprocations) with silbon paper, and the image density was measured again. The reduction rate (%) of the image density before and after the rubbing was measured. A: Concentration reduction rate less than 1%
  • the separation property was evaluated.
  • A Can be separated without any problem.
  • Articles shown in Table 3 The number of occurrences of conveyance failure was counted by sequentially passing the fixing device A adjusted to the number of cases.
  • the uniformity of glossiness was evaluated by the following procedure.
  • a modified machine without the fixing unit of the color copying machine CLC1000 manufactured by Canon.
  • coated paper CANON, GLOSS Y BrochurePaper: basis weight 148gZm 2 , the recording medium on the glossiness:. on 50
  • each bearing amount A solid image (1cm x 29cm) was arranged in the horizontal direction of A4.
  • the unfixed image was passed through the fixing device A adjusted to the conditions shown in Table 3, the glossiness of each gradation was measured, and the uniformity of the image glossiness was evaluated.
  • each fixing unit was not provided with a mechanism for applying an oil for preventing offset.
  • the gloss was measured using a VG-10 type gloss meter (manufactured by Nippon Denshoku) in the same manner as the image gloss measurement described above, and the amount of reflected light in the 60-degree direction was measured.
  • the gloss of the band image for each loading amount is measured, and the gloss of the band with the maximum gloss is Gmax, and the gloss of the band with the minimum gloss is Gmin.
  • Uniformity was evaluated by the difference ⁇ G between Gmax and Gmin. The evaluation criteria for gloss uniformity are shown below.
  • the fixing device C shown in Fig. 6 was used as the fixing device.
  • the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 by adjusting the temperature of the fixing device to a degree.
  • a belt-top type fixing device (Fig. 2) and two roller-top type fixing devices (Fig. 1) are arranged with the fixing device-top separated by 500 mm.
  • the top of one fixing unit was adjusted to 35 mm, the top of the second fixing unit to 10 mm, and the top of the third fixing unit to 10 mm.
  • Each fixing unit was not provided with an offset prevention oil application mechanism.
  • the recording medium on the recording medium before and after passing through the first fixing unit When the temperature of each fixing unit is controlled and an unfixed image is passed through the fixing device at a recording medium conveyance speed of 500 mm ⁇ sec ⁇ 1 , the recording medium on the recording medium before and after passing through the first fixing unit.
  • the maximum temperature T1 is 145 ° C
  • the maximum temperature on the recording medium before and after passing through the second fixing device T2 is 155 ° C
  • the value T3 was 150 ° C
  • the minimum value t of the temperature on the recording medium between the first fixing device protrusion and the second fixing device protrusion of the recording medium was 120 ° C.
  • Table 3 shows the temperatures Tl, T2, T3, and t on the recording medium.
  • Example 4 The evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature condition of the fixing device A was adjusted so that the temperature on the recording medium became the temperature shown in Example 3 in Table 3. Although the glossiness, gloss uniformity and fixing strength were slightly inferior to those of Example 1, an image having no practical problem was obtained. Table 4 shows the evaluation results.
  • the belt-top type fixing unit (Fig. 2) of fixing device A and the roller-up type fixing unit (Fig. 1) are placed 1000 mm apart from each other. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature condition of the fixing device A was adjusted so as to reach the temperature shown in Example 4 of Example 3.
  • the fixing strength and gloss uniformity were slightly inferior to those in Example 1, but an image having no practical problem was obtained. In addition, although a very slight curl was observed, no difficulty was observed in the transportability of the recording medium. Table 4 shows the evaluation results.
  • Example 5 Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature condition of the fixing device A was adjusted so that the temperature on the recording medium became the temperature shown in Example 5 in Table 3. Although the glossiness and the glossiness uniformity were slightly inferior to those in Example 1, an image having no practical problem was obtained. Table 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that toner 4 was used as the toner, and the temperature condition of the fixing device A was adjusted so that the temperature on the recording medium became the temperature shown in Example 9 in Table 3. Although the offset and the separability were slightly worse than those in Example 1, they were at a level where there was no problem in practical use, and there was no problem with the glossiness and uniformity of glossiness of the image. Table 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 The evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature condition of the fixing device A was adjusted so that the temperature on the recording medium became the temperature shown in Example 15 in Table 3. Compared with Example 1, the offset and the separability were slightly inferior, but practically no problem. Image gloss The degree was satisfactory without any problems. Table 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 shows the evaluation results.
  • Example 4 shows the evaluation results.
  • toner 5 as the toner and adjusting the two roller-top type fixers (Fig. 1) as external fixing devices so that the fixing-top of each fixing unit is 10 mm
  • the fixing device B shown in Fig. 6 was used so that the distance between the units was 500 mm, and the temperature of the fixing device was adjusted so that the temperature on the recording medium was as shown in Table 3. Evaluation was performed as in Example 1.
  • the fixing device was not provided with an offset prevention oil application mechanism. Compared with Example 1, the uniformity of glossiness of the image was slightly inferior, and the degree of offset, separation, and curl was slightly inferior. Table 4 shows the evaluation results.
  • Example 19 Except that toner 9 was used as the toner, and the same fixing device B as in Example 19 was prepared, and the temperature condition of the fixing device B was adjusted so that the temperature on the recording medium was as shown in Example 20 in Table 3. Was evaluated in the same manner as in Example 1. Compared with Example 1, the force offset, which was slightly inferior in gloss uniformity, reached a barely practically acceptable level. Table 4 shows the evaluation results.
  • Example 21 The same fixing device B as in Example 19 was prepared using toner 10 as the toner.
  • the temperature conditions of the fixing device B were adjusted so that the temperature on the recording medium was as shown in Example 21 in Table 3. Was adjusted. Otherwise, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1. Compared with Example 1, the glossiness was high, but the glossiness uniformity was slightly inferior, and the image was uncomfortable with GmaX being high with respect to the recording medium glossiness. In addition, although there were issues with offset, separation, and transportability, they were within a practically acceptable range. Table 4 shows the evaluation results.
  • Example 19 Except that toner 11 was used as the toner, the same fixing device B as in Example 19 was prepared, and the temperature condition of the fixing device B was adjusted so that the temperature on the recording medium was as shown in Example 22 in Table 3. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The glossiness and glossiness uniformity were at the barely acceptable level. Although there were issues with fixing strength, offset, separation properties, and transportability, they were within practically acceptable limits. Table 4 shows the evaluation results.
  • Example 19 Except that toner 12 was used as the toner, the same fixing device B as in Example 19 was prepared, and the temperature condition of the fixing device B was adjusted so that the temperature on the recording medium was as shown in Example 23 in Table 3. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The glossiness and glossiness uniformity were at the barely acceptable level. Although there were issues with fixing strength, offset, separation, and transportability, they were within practically acceptable limits. Table 4 shows the evaluation results.
  • the fixing device D shown in Fig. 6 was used, using toner 12 as the toner and one roller-up type fixing device (Fig. 1) as the external fixing device.
  • the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the fixing device was adjusted so as to reach the temperature shown in FIG. It should be noted that the fixing device did not have a mechanism for applying an oil for preventing offset. Insufficient gloss, large difference in gloss depending on the amount of applied toner, poor gloss uniformity It became. In addition, the difference from the glossiness of the recording medium was large, and the image had a large sense of discomfort. In addition, the fixing strength, the offset and the separability were also poor. Table 4 shows the evaluation results.
  • Example 19 Except for using the toner 12 as the toner, preparing the same fixing device B as in Example 19, and adjusting the temperature condition of the fixing device B so that the temperature on the recording medium becomes the temperature shown in Comparative Example 2 in Table 3. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The glossiness was insufficient, and the difference in glossiness was large depending on the amount of applied toner, resulting in poor glossiness uniformity. In addition, the difference from the glossiness of the recording medium was large, and an image with a great sense of discomfort was obtained. In addition, the fixing strength, offset and separation properties were also poor. Table 4 shows the evaluation results.
  • the two roller-top type fixing devices (FIG. 1) of the fixing device B of Example 19 were arranged with a distance of 1000 mm between the fixing devices and the recording medium. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was adjusted to be the temperature shown in Comparative Example 3 in Table 3. The glossiness was insufficient, and the difference in glossiness was large depending on the amount of applied toner, resulting in poor glossiness uniformity. In addition, the difference between the glossiness of the recording medium and the image was large, and the image was uncomfortable. In addition, the fixing strength, the offset and the separability were also poor. Table 4 shows the evaluation results.
  • Example 19 Except that toner 11 was used as the toner, the same fixing device B as in Example 19 was prepared, and the temperature condition of the fixing device B was adjusted such that the temperature on the recording medium was as shown in Comparative Example 4 in Table 3. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The glossiness was insufficient and the difference in glossiness was large depending on the amount of applied toner, resulting in poor gloss uniformity. In addition, the difference from the glossiness of the recording medium was large, and an image with a great sense of discomfort was obtained. In addition, the fixing strength, offset and separation properties were also poor. Table 4 shows the evaluation results.
  • Example 19 The same fixing device B as in Example 19 was prepared using toner 10 as the toner, and a fixing device B having a silicone oil application mechanism in each fixing device was used.
  • the temperature condition was adjusted so as to be the temperature shown in Comparative Example 5. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. Although the glossiness was high, the glossiness difference was large depending on the amount of applied toner, resulting in poor glossiness uniformity. In addition, the difference between the glossiness of the recording medium and the image was large, and the image was uncomfortable. In addition, the fixing strength, the offset and the separability were also poor. Table 4 shows the evaluation results.
  • the developer containing the cyan toner prepared in Example 1, the developer containing the yellow toner prepared in Example 16, the developer containing the magenta toner prepared in Example 17, the black outside prepared in Example 18 A full-color image having a toner loading amount of 1.3 mgZcm 2 was formed using an apparatus having the same configuration as in Example 1 using the developer containing the toner.
  • evaluation was performed in the same manner as in Example 1, it was found that the image was excellent in color mixing properties that could be applied to offset and fixing members, had high gloss, had no density reduction due to the rubbing test, had no roughness, and had a smooth image. Obtained.
  • Example Toner t T r Example] Toner] t 1 T Example Toner 1 TT t Actual Toner 1 ⁇ TT Example Toner 1 TT Example Toner T t Example Toner TT t Example Toner 8 Tr Implementation Example Toner 1.1 TI Example Toner 1 1 T 1 Example Toner TTT 1 Example Toner TT Example Toner 1 TT Comparative Example Toner 1 T
  • the fixing method and the fixing device of the present invention By using the fixing method and the fixing device of the present invention, even under the condition that the recording medium transport speed is relatively high, the glossiness is uniform regardless of the amount of toner applied on the recording medium having a high glossiness, and the image is formed. Thus, an image in which the unnaturalness of the glossiness of the recording medium is suppressed can be obtained stably and continuously.

Landscapes

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Description

明 細 書
定着方法及び定着装置
技術分野
[0001] 本発明は、電子写真方式における現像剤で形成されたトナー像を記録媒体上に定 着させる定着方法及び定着装置に関する。
背景技術
[0002] 一般に、銀塩写真は、画像光沢度が高ぐまた、画像光沢均一性や色再現性に優 れ画質が優れていることはよく知られている。また、印刷においては、単位時間あたり の印刷枚数が多ぐ高い生産性が特徴である。
[0003] 一方、電子写真においては、近年のデジタルィ匕によって画質も着実に向上してきて いる。しかし、高い画像光沢度と高い生産性を両立するには至っておらず、高い画像 光沢度と高い生産性とを両立した電子写真法によるフルカラー画像形成方法が待望 されている。また、高い画像光沢度と高い生産性とを両立しながら、記録媒体搬送速 度の比較的速い条件下に、銀塩写真に迫る画像光沢均一性と、画像光沢度と記録 媒体光沢度の揃った違和感のな 、画像を、安定して連続的に得ることができる画像 形成方法が求められるようになってきて 、る。
[0004] 電子写真法によって高!、画像光沢度と高 、生産性とを両立したフルカラー画像形 成方法として、現像器を複数台直列に配設し、単色画像とフルカラー画像を同速度 で出力可能な高速機が上巿されている。しかし、画像光沢度の高い画像が求められ る時には、記録媒体搬送速度を低下させるなどして、画像光沢度を高めることが行わ れ、結果、生産性が低下してしまっていた。
[0005] 一般に記録媒体搬送速度の比較的速い複写機の定着工程に着目すると、記録媒 体の定着器通過時間が相対的に短くなるため、記録媒体に加えられる熱量は減少 する。記録媒体に加えられる熱量の減少は、画像光沢度低下に直結する。従って、 生産性を損なわず光沢度の高い画像を得るためには、より多くの熱量を加えられるよ うにする必要がある。
[0006] 記録媒体搬送速度の比較的速!、条件下に、画像光沢度の高 、画像を得る方法と して、定着-ップを広くして、記録媒体により多くの熱をカ卩えることが行われる。例え ば、図 1に示したローラー-ップ方式と称されるようなローラー定着器では、定着部材 同士を強く当接させ、定着-ップを広くすることが行われる。
[0007] また、図 2に示す定着ローラーと搬送定着ベルトを組み合わせたベルト-ップ方式 の定着装置((図 2)では、搬送定着ベルトを組み合わせることによって、定着ローラ 一との-ップをより広くとり、高速化に対応しょうとする技術である)がある。
[0008] 記録媒体搬送速度の比較的速!、条件下に、画像光沢度の高 、画像を得る方法と して、より多くの熱量を加えるという同様の考え方から、図 3に示す複数個の定着器を 配設させたものがある。
[0009] このような装置は、例えば特開 2000— 221821号公報 (特許文献 1)に記載されて いる。同文献では、記録媒体搬送方向に直列に配置した複数の定着器で、使用個 数を切換えながら定着を行い、記録媒体に加える熱量を変え、印刷画像の光沢を任 意に調整することが記載されている。この方法は、印刷速度を低下させずに画像光 沢を調整するものである力 トナー物性については触れられておらず、トナー物性と 光沢度との関係に関する考察は一切行われて 、な 、。
[0010] 複数個の定着手段を有する定着装置を備え、複数の定着器の定着条件とトナー物 性に言及した公知例として、例えば、特開平 4— 287078号公報 (特許文献 2)が挙 げられる。同文献では、カラートナーを透明な記録媒体上に熱圧定着する方法、特 に、第 1の定着で仮定着を行い、その後第 2の定着で本定着を行う熱圧定着方法に おいて、トナー軟ィ匕点と定着温度に関する提案がある。しかし、オーバーヘッドプロ ジヱクタ一用シートのような透明な記録媒体に限定されていることや、また、第 1定着 と第 2定着の記録媒体搬送速度が比較的低速の記録媒体搬送速度に限定されてお り、高速機での使用は想定されていない。したがって、記録媒体搬送速度の比較的 速い条件下では、十分な透明性が得られないなどの問題が残る。また、定着器の設 定温度には言及して 、るが、記録媒体上の温度を直接的に測定したものではな 、。 オーバーヘッドプロジェクター用シートのような透明な媒体ではない紙のような記録 媒体に定着した場合には、記録媒体の繊維による凹部に溶融したトナーが流れ込み 、画像表面が凸凹となり、画像光沢度が低くなることがあった。また、定着強度が不足 したり、混色性が不十分となり色再現性に劣るなどの課題があった。
[0011] 以上のように、高い光沢度と高い生産性の両立を目指した検討は行われてきた力 トナー物性との関係に着目したものはほとんどなぐまた、記録媒体搬送速度が比較 的速い条件下に、光沢度均一性が高ぐ記録媒体光沢度と画像光沢度の差が少な
V、、違和感のな 、画像を得る方法にっ 、ての研究はなされて ヽな 、。
[0012] 特許文献 1 :特開 2000— 221821号公報
特許文献 2:特開平 4— 287078号公報
発明の開示
[0013] 本発明の目的は、上述の如き問題点を解決した定着方法及び定着装置を提供す るものである。
即ち、本発明の目的は、記録媒体搬送速度の比較的速い条件下であっても、光沢 度が高ぐ記録媒体上へのトナー載り量に依存せず光沢度が均一である画像を得る ことのできる定着方法及び定着装置を提供することにある。
更に、本発明の目的は、画像と記録媒体の光沢度の違和感が抑制された画像を、 安定的に、また連続的に得ることのできる定着方法及び定着装置を提供することにあ る。
[0014] 本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、前記記録媒体上に形成されたトナー像を 、少なくとも二回以上定着器を通過させた際の記録媒体上温度と、トナーのフローテ スター物性との関係を本発明規定の範囲に調整することによって、上記要求を満足 出来ることを見 、だし本発明に至った。
[0015] 即ち、本発明は、記録媒体上に形成された未定着トナー像を、定着手段により加熱 加圧定着する定着方法にぉ 、て、前記記録媒体の搬送方向に直列に配列した少な くとも 2台以上の定着器を通過することによって未定着トナー像の定着が行われるも のであり、
該未定着トナー像を形成するトナーが離型剤を含有するトナーであり、 前記記録媒体が第一の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値を Tl、 第二の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値を Τ2、前記記録媒体の第 一の定着器突出から第二の定着器突入までの間の記録媒体上温度の最小値を tと し、前記トナーのフローテスター軟ィ匕温度を Ts、流出開始温度を Tfbとした場合、 下記式(1)及び式(2)
Tl >Tfb 式(1)
T2>t>Ts 式(2)
を満足することを特徴とする定着方法に関する。
[0016] また、前記トナーのフローテスター 1Z2法溶融温度を T とするとき、前記 T2との
1/2
関係が、式 (3)を満足することを特徴とする定着方法に関する。
T2>T 式(3)
1/2
[0017] 前記トナーは、示差走査熱量計測定における吸熱曲線において、最大吸熱ピーク の最大値が 60〜140°Cの範囲にあることを特徴とする定着方法に関する。
[0018] また、記録媒体上に形成された未定着トナー像を、定着手段により加熱加圧定着 する定着装置において、前記記録媒体の搬送方向に直列に配列した少なくとも 2台 以上の定着器を通過することによって未定着トナー像の定着が行われるものであり、 該未定着トナー像を形成するトナーが離型剤を含有するトナーであり、 前記記録媒体が第一の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値を Tl、 第二の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値を Τ2、前記記録媒体の第 一の定着器突出から第二の定着器突入までの間の記録媒体上温度の最小値を tと し、前記トナーのフローテスター軟ィ匕温度を Ts、流出開始温度を Tfbとする場合、下 記式 (1)及び式 (2)を満足することを特徴とする定着装置に関する。
Tl >Tfb 式(1)
T2>t>Ts 式(2)
[0019] また、前記トナーのフローテスター 1Z2法溶融温度を T とするとき、前記 T2との
1/2
関係が、式 (3)を満足することを特徴とする定着装置に関する。
T2>T 式(3)
1/2
[0020] また、前記トナーは、示差走査熱量計測定における吸熱曲線において、最大吸熱 ピークの最大値が 60〜140°Cの範囲にあることを特徴とする定着装置に関する。 図面の簡単な説明
[0021] [図 1]本発明のローラーニップ方式と称する定着器の一例を示す模式図である。 [図 2]本発明のベルトニップ方式と称する定着器の一例を示す模式図である。
[図 3]本発明の 2つ以上の定着器を記録媒体搬送方向に直列に配置した定着装置 の一例を示す模式図である。
[図 4]本発明の定着装置に、記録媒体を通過させたときの記録媒体上の温度推移を 示す模式図である。
[図 5]本発明のフローテスター昇温法における流動曲線と本発明で定義する軟ィ匕温 度、流出開始温度、 1Z2法溶融温度を示す模式図である。
[図 6]実施例で使用する定着装置の模式図である。
[図 7]本発明に用いられる表面改質装置の一例を示す模式図である。
[図 8]本発明に用いられる表面改質装置の分散ローターの一例を示す模式図である 発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下に、本発明を詳細に説明する。
[0023] 本発明を適用した定着装置を説明するための概略図を図 3に示した。
[0024] 図 3に図示した定着装置は、同一機能を有する 3つの定着器をシート搬送方向に 直列に配置したものである。ここで各定着器は、図示した矢印方向の記録媒体搬送 方向上流側から第 1の定着器、第 2の定着器、第 3の定着器である。この定着装置を 用いて定着を行った場合、未定着トナー像を担持する記録媒体は、第一の定着器の -ップ部に突入し、加熱加圧されながら、挟持搬送されて一次定着処理を受ける。続 いて、第二の定着器の-ップ部により加熱加圧されながら、挟持搬送されて 2次定着 処理受け、さらに、 3次定着処理を受ける。 3台の定着器を配設した定着装置を例示 したが、本発明では、 2つ以上の定着器を具備した定着装置を用いればよぐ図 3の 定着装置で示した定着器の個数や種類に限定されるものではない。
[0025] 本発明規定の定着器としては、加熱加圧定着方式の定着装置であれば何ら限定さ れるものではない。
[0026] 図 1にローラー-ップ方式定着器の一例を示す。加圧ローラー 1は、アルミ製の芯 金 2をフッ素榭脂などの耐熱性を有する離型性の良い榭脂表面層 3で被覆した構成 を有している。定着ローラー 4は、内部にヒータを有する芯金 5の上に、耐熱性を有し た軟質のシリコーンゴム(又はシリコーンスポンジ)力もなる下層 6を形成し、更にこの 上に PFAチューブ (又は FEPチューブ)を被覆した被覆層 7から構成され、トナー離 型性を向上させている。前記定着ローラー 4の近くには、シリコーンオイルを定着ロー ラー 4へ塗布するためのオイル供給ローラー 8が配置されていてもよい。また、図 1に おいては、前記定着ローラー 4の近くには、定着ローラー 4上に残留したトナーや紙 粉を除去するためのクリーニング装置 9が配置されている。
[0027] 図 2に示す如きベルト-ップ方式定着器を用いても良い。ベルト-ップ方式定着器 は、定着ローラー 4と搬送定着ベルト 10とが広い定着-ップ部を形成しているもので あり、前記ベルト 10を介して圧力ロール 12を定着ローラー 4に圧接させることにカロえ て、ベルトを定着ローラーに圧接させることよって広い-ップ部を形成している。図 2 においては、搬送定着ベルトは、支持ロール 13と、駆動ロール 14とに卷装されてい る。
更に、フィルム定着方式の定着器を用いても良い。フィルム定着方式の定着器では 、フィルムと加圧部材とが形成する-ップ部において、フィルムの背面側に加熱部材 を設け、加圧部材によりフィルムを介して加熱部材に押圧することで、転写材上に形 成された未定着トナー画像が定着される。
[0028] 本発明は、記録媒体上に形成された未定着トナー像を、定着手段により加熱加圧 定着する定着方法において、前記記録媒体上に形成されたトナー像を定着するため に、前記記録媒体の搬送方向に直列に配列した少なくとも 2台以上の定着器を通過 することによって未定着トナー像の定着が行われるものであり、前記記録媒体が第一 の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値を T1、第二の定着器を通過する 際の記録媒体上温度の最大値を T2、前記記録媒体の第一の定着器突出から第二 の定着器突入までの間の記録媒体上温度の最小値を t、前記トナーのフローテスタ 一軟化温度を Ts、流出開始温度を Tfbとした場合、下記式(1)及び式(2)を満足す ることを特徴とする定着方法である。
Tl >Tfb 式(1)
T2>t>Ts 式(2)
[0029] 本発明の定着方法では、記録媒体搬送速度の速い条件下であっても、光沢度が 高ぐ記録媒体上へのトナー載り量に依存せず光沢度が均一な画像が得られる。ま た、記録媒体として光沢度の高いものを用いた場合であっても、画像と記録媒体の光 沢度の違和感が抑制された画像を、安定的に、また連続的に得ることができる。
[0030] 前記記録媒体上温度とは、記録媒体 (坪量 157 (gZm2)コート紙)の表面 (被加熱 面)に高速応答性熱電対 (SE80117 (先端部線径 50 μ m)、安立計器株式会社製、 )を、記録媒体が最初に定着器に突入する端部より 50mm下流の位置に貼付し、 2 以上の定着器を連続的に通過させ、記録した温度である。図 4に、本発明で定義し ている定着器通過前後の記録媒体上温度の最大値と定着器突出から突入までの間 の記録媒体上温度の最小値、また、図 3に示した定着装置に前記記録媒体を通過さ せた時の記録媒体上の温度推移を模式的に示した。
[0031] 先ず、 2つ以上の定着器を用いることによって、画像の光沢度を高めることができる ということに関して説明する。
前記トナーが離型剤を含有する場合に、第一定着器通過時に Tfb以上にまで加熱 することで、ミクロ的には、離型剤の再凝集が起こり、離型剤分散径が大きくなり、トナ 一画像最表面へと離型剤の染み出しが生じる。そして、トナー画像最表面に染み出 した離型剤の効果によって、第二定着器通過時に定着部材からの記録媒体の離型 性が向上する。結果として、定着部材カもの分離が円滑に行われ、分離時に画像表 面の平滑性が乱されることなぐ光沢度の低下や光沢ムラのない、面内光沢度の揃つ た画像を得ることができるものと考えられる。また、この記録部材からの離型性の高さ 力、オフセットや巻きつきの発生をも効果的に防止することができるものと推測する。
[0032] 本発明の定着方法によって、光沢度が高い画像が得られる理由に関して、更に説 明する。
一般的に、定着画像は、定着部材の表面性をそのまま反映するため、平滑な定着 部材を用いれば、その影響を受け、光沢度が高くなる。し力しながら、溶融状態にお けるトナー画像の離型性が十分でなぐ記録媒体と定着部材との分離が良好に行わ れない場合には、分離時に定着画像表面が乱されてしまい、光沢度が低下してしま
1つの定着器のみを用いて定着を行う画像形成方法では、定着時、トナー表面へ の離型剤の染み出しが十分に起こる前に記録媒体と定着部材の分離が行われるた め、定着画像表面が乱されてしまいやすぐ高い光沢度を得ることが困難であった。 そこで、本発明においては、定着を二段階で行うこととした。一段階目の定着で、離 型剤をある程度トナー粒子表面に染み出させておいて、二段階目の定着で更に熱を かけて、トナー粒子表面への離型剤の染み出しを十分に行い、溶融状態におけるト ナー画像の離型性を十分に高める。この状態で記録媒体と定着部材とを分離するこ とによって、平滑に形成された定着画像の表面を乱すことなぐ光沢度の高い画像を 得ることがでさるよう〖こなる。
[0033] 第一の定着器を通過する前後の記録媒体上温度の最大値 T1が、トナー流出開始 温度 Tfb以下の場合は、定着画像のこすり試験で画像濃度低下が起こることがある。 これは、第一定着器通過時の溶融状態にあるトナーの流動性が不足し、記録媒体と の接着力が弱くなつたためと推察される。第 1の定着器通過時にトナーが Tfbを超え て加熱された場合には、記録媒体へのトナーの定着が確実に行われ、安定した画像 が得られる。
[0034] 第二の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値 T2が、第一の定着器突 出から第二の定着器突入までの間の記録媒体上温度の最小値 t以下の場合には、 第二定着器通過によって、加えられえる熱量が少ないため、光沢度のコントロールが 困難となり、トナー載り量の差が大きい画像において、光沢度ムラが顕著となり、また 定着強度も劣ったものとなる。第二の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大 値 T2が、第一の定着器突出から第二の定着器突入までの間の記録媒体上温度の 最小値 tより高い場合には、第二定着器通過によって、第一の定着器通過後、一旦 低下した記録材温度力 STsより高い温度に再度加熱されることで、画像表面のトナー 面の平滑性が整えられ、比較的高速の記録媒体搬送速度においても高い光沢度が 得られたと考えられる。
[0035] 第一の定着器突出から第二の定着器突入までの間の記録媒体上温度の最小値 t 力 トナーの軟化温度 Ts以下の場合には、所望の光沢度を得ることが困難となって しまう。その理由は以下のように推測される。第一の定着器を通過する際に、離型剤 力 Sトナー粒子内からトナー表面に染み出してしまっているため、第一の定着器を突出 した後の記録材上のトナー粒子は、トナー粒子内部における離型剤の含有量が減つ てしまう。これによつて、離型剤による結着樹脂の可塑効果が低くなつてしまい、第一 の定着器突出から第二の定着器突入までの間の記録媒体上温度の最小値 tが、トナ 一の軟ィ匕温度 Ts以下になってしまうと、第二の定着器を通しても十分な溶解を行うこ とが困難となり、高い光沢度が得られにくいものと思われる。また、最小値 tがトナーの 軟ィ匕温度 Ts以下の場合には、第二定着器へ円滑に突入せず、紙詰まり等の記録媒 体の搬送不良が発生することがある。これは、第一定着器通過後の温度低下が大き いこと意味し、軟ィ匕温度を下回るとトナーの熱収縮が大きくなり、記録媒体のカール が発生しやすくなつたためと推測される。
[0036] また、本発明の定着方法は、前記トナーのフローテスター 1Z2法溶融温度を T
1/2 とするとき、第二の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値 T2が、 T2>T
/2のとき、光沢度が高ぐ光沢ムラが抑制され、混色度合いの高い、色再現性に優れ た画像となる。前記 Τ2が Τ 以下であり、かつ Τ2が tを超える場合には、光沢度の
1/2
均一性は高 、が、 T2が T
1/2以下であるために溶融状態での流動性が不足し、トナ 一 2次色で混色がやや不十分となり、色再現性が若干劣ったものとなる。尚、前記 T2 が T 以下であり、かつ T2が t以下の場合に関しては、上述した通りである。
1/2
[0037] 本発明にお ヽては、第一の定着器が、ベルト-ップ定着方式の定着器であることが 好ましい。ベルトニップ定着方式の定着器は、二ップ幅を広く取ることが可能であり、 当接圧を低くすることができる。そのため、未定着状態にあるトナー画像を乱しにくく 、そのままの状態で定着可能であり、高画質な画像が得られやすい。加熱体と加圧 体間の総荷重 (kgf)を加熱体と加圧体の総圧接部の幅 (二ップ幅)で割った線圧力 lOkgf/mm以下であることが好まし!/、。
本発明においては、上述した如ぐ記録媒体搬送速度が速い場合であっても対応 できるため、プロセススピードが 300mmZsec以上であるような画像形成装置に特に 好適に適用できる。
また、本発明の定着方法は、オフセット防止用オイル塗布機構を有さない定着器を 用いた場合であっても、良好な定着を行うことが可能であり、高画質で高光沢度を有 する画像を得ることがでさる。 更に、本発明の定着方法は、均一な光沢度に対する要求が強いフルカラー画像を 形成するようなフルカラー画像形成方法に適用された場合、特に顕著な効果を発揮 する。
[0038] また、本発明の定着方法においては、示差走査熱量計測定における吸熱曲線に おいて、最大吸熱ピークのピーク温度が 60〜140°Cの範囲にあることが好ましぐ 70 〜120°Cの範囲に吸熱曲線の最大ピークがあることがより好ましい。このような最大 吸熱ピークのピーク温度は、離型剤をトナーに含有させることによって達成することが できる。最大吸熱ピークのピーク温度が 60°C未満である場合は、高温環境に放置し た際に離型剤がトナー表面に溶け出しやすくなり、トナーの耐ブロッキング性が悪くな ることがある。また、高速現像を行う場合にトナーが現像スリーブやキャリアにスベント しゃすくなることがある。逆に最大吸熱ピークのピーク温度が 140°Cを超える場合は、 トナー定着溶融時に離型剤が迅速に溶融トナー表面に移行できないため、離型性 に劣るようになる。そのために、高温オフセットが発生し易くなり、定着性が低下してし まう。また、低温定着ができなくなり、高速現像に適応できなくなる場合がある。トナー の最大吸熱ピーク温度を 60〜 140°Cとするためには、 60〜 140°Cの範囲に最大吸 熱ピークを有する離型剤をトナーに含有させればよい。
[0039] 離型剤としては、例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量 ォレフィン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロ プシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス;酸ィ匕ポリエチレンワックスの如き脂 肪族炭化水素系ワックスの酸ィヒ物;脂肪族炭化水素系エステルワックスの如き脂肪 酸エステルを主成分とするワックス;及び脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステル を一部又は全部を脱酸ィ匕したものが挙げられる。さらにべへニン酸モノグリセリドの如 き脂肪酸と多価アルコールの部分エステルィヒ物;植物性油脂を水素添加することに よって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステルイ匕合物等が挙げられる。特に 好ましく用いられる離型剤としては、分子鎖が短ぐかつ立体障害が少なくモビリティ に優れるパラフィンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスである。これらの離型剤 は、結着榭脂 100質量部に対して、 1. 0〜10. 0質量部添加することが好ましぐ 3. 0〜7. 0質量部であることがより好ましい。 [0040] 第一の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値 Tlは、 160°C以下である ことが好ましぐ 110〜160°Cであることがより好ましぐさらに好ましくは 130〜145°C である。 T1が 160°Cを超える場合、記録媒体のカールが発生しやすぐ第 2定着へ の円滑に突入せず、紙詰まり等の記録媒体の搬送不良が発生することがある。
[0041] また、第二の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値 T2は、 190°C以下 であることが好ましぐ 140〜190°Cであることがより好ましぐさらに好ましくは 150〜 170°Cである。この場合、本発明範囲の時、オフセットや巻きつきが発生せず、光沢 度均一性が高い画像となる。 T2が 190°Cを超える場合、記録媒体と定着部材との分 離性が悪ィ匕し、定着部材への巻きつきが発生することがある。
[0042] 第二の定着器通過前後の記録媒体上温度の最大値 T2と第一の定着器突出から 第二の定着器突入までの間の記録媒体上温度の最小値 tとの差( ΔΤ)は 10〜60°C であることが好ましぐ 30〜60°Cであることが、記録媒体上の面内光沢度の均一性を あげる上でより好ましい。 ΔΤが 10°C未満の場合、光沢度が不足した画像となる場合 がある。また、 ΔΤが 60°Cを超える場合、光沢度は高いが、オフセットや巻きつきが発 生しやすくなる。
[0043] 次に、本発明に用いられるトナーについて詳しく説明する。
本発明のトナーは、少なくとも結着榭脂、着色剤を含有したものであり、本発明に係 るトナーの結着榭脂としては、種々の榭脂を用いることができる。具体的には、ポリエ ステル系榭脂、スチレン系榭脂、アクリル系榭脂、スチレン アクリル系共重合体榭 脂、エポキシ系榭脂等を用いることができる。結着榭脂として、少なくともポリエステル ユニットを有する榭脂が好ましく用いられる。
[0044] 本発明のトナーに好ましく用いられる結着榭脂は、(a)ポリエステル榭脂、又は (b) ポリエステルユニットとビュル系重合体ユニットを有して 、るハイブリッド榭脂、又は(c
)ハイブリッド榭脂とビュル系重合体との混合物、又は (d)ポリエステル榭脂とビュル 系重合体との混合物、及びもしくは (e)ハイブリッド榭脂とポリエステル榭脂との混合 物、及び (f)ポリエステル榭脂とハイブリッド榭脂とビュル系重合体との混合物の ヽず れカから選択される榭脂である。
[0045] なお、本発明において「ポリエステルユニット」とはポリエステルに由来する部分を示 し、「ビュル系重合体ユニット」とはビニル系重合体に由来する部分を示す。モノマー 中に多価カルボン酸成分とビニル基を有するモノマー、または多価アルコール成分と ビュル基を有するモノマーに由来するユニットにつ 、ては「ポリエステルユニット」成 分とする。
[0046] 結着榭脂として、ポリエステルユニットとビュル系重合体ユニットを有しているハイブ リツド榭脂を用いる場合、さらに良好な離型剤分散性と、低温定着性、耐ォフセット性 の向上が期待できる。本発明に用いられる「ハイブリッド榭脂」とは、ビュル系重合体 ユニットとポリエステルユニットが化学的に結合された榭脂を意味する。例えば、ポリ エステルユニットと(メタ)アクリル酸エステルの如きカルボン酸エステル基を有するモ ノマーを重合したビュル系重合体ユニットとがエステル交換反応によって形成される ものである。好ましくはビュル系重合体を幹重合体、ポリエステルユニットを枝重合体 としたグラフト共重合体 (ある!/、はブロック共重合体)を形成するものである。
[0047] 本発明のトナーに用いられる結着榭脂は、榭脂成分のゲルパーミエーシヨンクロマ トグラフィ (GPC)により測定される分子量分布力 メインピークを分子量 3500〜350 00の領域【こ有しており、好まし <ίま、分子量 5000〜20000の領域【こ有しており、 Μ wZMnが 5. 0以上であることが好ましい。
[0048] メインピークが 3500未満である場合には、トナーの耐高温オフセット性が不十分と なる。一方、メインピークが、分子量 35000を超えると十分な低温定着性が得られな くなり、高速機での適用が難しくなる。また、 MwZMnが 5. 0未満である場合には、 シャープメルトとなり、高いダロスは得られやすくなる力 耐高温オフセット性が得られ なくなる。
[0049] 結着榭脂としてポリエステル榭脂を用いる場合は、アルコールとカルボン酸、もしく はカルボン酸無水物、カルボン酸エステル等が原料モノマーとして使用できる。ハイ ブリツド榭脂におけるポリエステルユニットを形成するモノマーとしても同様である。具 体的には、例えば 2価アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン(2. 2) - 2, 2 —ビス(4—ヒドロキシフエ-ル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3. 3)— 2, 2—ビス( 4—ヒドロキシフエ-ル)プロパン、ポリオキシエチレン(2. 0)— 2, 2—ビス(4—ヒドロ キシフエ-ル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2. 0)—ポリオキシエチレン(2. 0)—2 , 2 ビス(4 ヒドロキシフエ-ル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)—2, 2 ビス( 4—ヒドロキシフエ-ル)プロパン等のビスフエノール Αのアルキレンォキシド付カロ物、 エチレングリコーノレ、ジエチレングリコール、トリ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、ネオペンチルグリ コール、 1, 4ーブテンジオール、 1, 5 ペンタンジオール、 1, 6 へキサンジオール 、 1, 4ーシクロへキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコーノレ 、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフエノール A、水素添加 ビスフ ノール A等が挙げられる。
[0050] 3価以上のアルコール成分としては、例えばソルビトール、 1, 2, 3, 6 へキサンテ トローラー、 1, 4ーソノレビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペン タエリスリトール、 1, 2, 4 ブタントリオール、 1, 2, 5 ペンタントリオール、グリセ口 一ラー、 2 メチルプロパントリオール、 2—メチルー 1, 2, 4 ブタントリオール、トリメ チローラーェタン、トリメチローラープロパン、 1, 3, 5 トリヒドロキシメチルベンゼン 等が挙げられる。
[0051] 酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン 酸類又はその無水物;琥珀酸、アジピン酸、セバシン酸及びァゼライン酸の如きアル キルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数 6〜 12のアルキル基で置換された琥珀 酸もしくはその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸の如き不飽和ジカルボ ン酸類又はその無水物;が挙げられる。
[0052] それらの中でも、特に、下記一般式(1)で代表されるビスフ ノール誘導体をジォ ール成分とし、 2価以上のカルボン酸又はその酸無水物、又はその低級アルキルェ ステルとからなるカルボン酸成分(例えば、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フ タル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等)を酸成分として、これらを縮重合 したポリエステル榭脂が、カラートナーとして、良好な帯電特性を有するので好ましい [0053] [化 1]
Figure imgf000016_0001
〔式中、 Rはエチレン、プロピレン基であり、 X, yはそれぞれ 1以上の整数であり、かつ x +yの平均値は 2〜10である。〕
[0054] また、非線形状ポリエステル榭脂を形成するための三価以上の多価カルボン酸成 分としては、例えば、 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—ナフタレントリカルボン酸、 2, 5, 7—ナフタレントリカルボン酸、 1, 2 , 4, 5—ベンゼンテトラカルボン酸および、これらの無水物やエステル化合物が挙げ られる。三価以上の多価カルボン酸成分の使用量は、全モノマー基準で 0. 1〜1. 9 mol%が好ましい。
[0055] ビュル系重合体及びハイブリッド榭脂におけるビニル系重合体ユニットを生成する ためのビュル系モノマーとしては、次のようなものが挙げられる。スチレン; o—メチル スチレン、 m—メチルスチレン、 p—メチルスチレン、 ex—メチノレスチレン、 p—フエ- ノレスチレン、 p—ェチルスチレン、 2, 4—ジメチルスチレン、 p— n—ブチノレスチレン、 p—tert—ブチルスチレン、 p—n—へキシルスチレン、 p—n—ォクチルスチレン、 p —n—ノ-ルスチレン、 p—n—デシルスチレン、 p—n—ドデシルスチレン、 p—メトキ シスチレン、 p—クロロスチレン、 3, 4—ジクロロスチレン、 m—二トロスチレン、 o—二ト ロスチレン、 p— -トロスチレンの如きスチレン及びその誘導体;エチレン、プロピレン 、ブチレン、イソブチレンの如きスチレン不飽和モノォレフィン類;ブタジエン、イソプ レンの如き不飽和ポリェン類;塩化ビュル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビ- ルの如きハロゲン化ビュル類;酢酸ビュル、プロピオン酸ビュル、ベンゾェ酸ビュル の如きビュルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸ェチル、メタクリル酸プロピ ル、メタクリル酸 n—ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸 n—ォクチル、メタク リル酸ドデシル、メタクリル酸 2—ェチルへキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル 酸フエ-ル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジェチルアミノエチルの如 き ーメチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸ェチ ル、アクリル酸プロピル、アクリル酸 n—ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸 n— ォクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸 2—ェチルへキシル、アクリル酸ステアリル 、アクリル酸 2—クロロェチル、アクリル酸フエ-ルの如きアクリル酸エステル類;ビ- ルメチルエーテル、ビニルェチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニル エーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルへキシルケトン、メチルイソプロぺニルケトン の如きビ-ルケトン類; N ビュルピロール、 N ビュルカルバゾール、 N ビ-ルイ ンドール、 N—ビュルピロリドンの如き N—ビュル化合物;ビュルナフタリン類;アタリ口 二トリル、メタタリ口-トリル、アクリルアミドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体 等が挙げられる。
[0056] さらに、マレイン酸、シトラコン酸、ィタコン酸、ァルケ-ルコハク酸、フマル酸、メサ コン酸の如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、ィタコン酸無 水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチル ノヽーフエステノレ、マレイン酸ェチノレハーフエステノレ、マレイン酸ブチノレハーフエステ ル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸ェチルハーフエステル、シトラコ ン酸ブチルハーフエステル、ィタコン酸メチルハーフエステル、ァルケ-ルコハク酸メ チノレハーフエステノレ、フマノレ酸メチノレハーフエステノレ、メサコン酸メチノレハーフエステ ルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸 の如き不飽和二塩基酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケィヒ酸の如き a , j8—不飽和酸;クロトン酸無水物、ケィヒ酸無水物の如き a , j8—不飽和酸無水 物、前記 a , β 不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;ァルケ-ルマロン酸、ァルケ- ルグルタル酸、ァルケ-ルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステル の如きカルボキシル基を有するモノマーが挙げられる。
[0057] さらに、 2 ヒドロキシェチルアタリレート、 2 ヒドロキシェチルメタタリレート、 2 ヒド ロキシプロピルメタタリレートなどのアクリル酸またはメタクリル酸エステル類; 4一(1 ヒドロキシ一 1—メチルブチル)スチレン、 4— (1—ヒドロキシ一 1—メチルへキシル)ス チレンの如きヒドロキシ基を有するモノマーが挙げられる。
[0058] 本発明のトナーにぉ 、て、ビュル系重合体及びノヽイブリツド榭脂におけるビニル系 重合体ユニットは、ビニル基を 2個以上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有して いてもよいが、この場合に用いられる架橋剤は、芳香族ジビ-ルイ匕合物として例えば 、ジビュルベンゼン、ジビュルナフタレンが挙げられ;アルキル鎖で結ばれたジアタリ レートイ匕合物類として例えば、エチレングリコールジアタリレート、 1, 3 ブチレンダリ コールジアタリレート、 1, 4 ブタンジオールジアタリレート、 1, 5 ペンタンジオール ジアタリレート、 1, 6 へキサンジオールジアタリレート、ネオペンチルグリコールジァ タリレート及び以上の化合物のアタリレートをメタタリレートに代えたものが挙げられ; エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジァクリレートイ匕合物類としては、例えば 、ジエチレングリコールジアタリレート、トリエチレングリコールジアタリレート、テトラエ チレングリコールジアタリレート、ポリエチレングリコール # 400ジアタリレート、ポリエ チレングリコール # 600ジアタリレート、ジプロピレングリコールジアタリレート及び以 上の化合物のアタリレートをメタタリレートに代えたものが挙げられ;芳香族基及びェ 一テル結合を含む鎖で結ばれたジァクリレートイ匕合物類として例えば、ポリオキシェ チレン(2)—2, 2 ビス(4ーヒドロキシフエ-ル)プロパンジアタリレート、ポリオキシェ チレン(4) - 2, 2 ビス(4ーヒドロキシフエ-ル)プロパンジアタリレート及び以上の 化合物のアタリレートをメタタリレートに代えたものが挙げられる。
[0059] 多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアタリレート、トリメチロールェタン トリアタリレート、トリメチロールプロパントリアタリレート、テトラメチロールメタンテトラァ タリレート、オリゴエステルアタリレート及び以上の化合物のアタリレートをメタタリレート に代えたもの;トリァリルシアヌレート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
[0060] 本発明のビニル系重合体を製造する場合に用いられる重合開始剤としては、例え ば、 2, 2'—ァゾビスイソブチ口-トリル、 2, 2'—ァゾビス(4—メトキシ一 2, 4 ジメチ ルバレロ-トリル)、 2, 2,—ァゾビス( 2, 4 ジメチルバレ口-トリル)、 2, 2,—ァゾ ビス(一 2メチルブチ口-トリル)、ジメチルー 2, 2,ーァゾビスイソブチレート、 1, 1,一 ァゾビス(1—シクロへキサンカルボ-トリル)、 2— (カーバモイルァゾ)一イソブチロニ トリル、 2, 2'—ァゾビス(2, 4, 4 トリメチルペンタン)、 2 フエ二ルァゾ 2, 4 ジ メチル 4—メトキシバレロ二トリル、 2, 2'—ァゾビス(2—メチル一プロパン)、メチル ェチルケトンパーオキサイド、ァセチルアセトンパーオキサイド、シクロへキサノンパー オキサイドの如きケトンパーオキサイド類、 2, 2—ビス(t ブチルパーォキシ)ブタン 、 t ブチルハイド口パーオキサイド、クメンハイド口パーオキサイド、 1, 1, 3, 3—テト ラメチルブチルハイド口パーオキサイド、ジー t ブチルパーオキサイド、 tーブチルク ミルパーオキサイド、ジークミルパーオキサイド、 α , α ' ビス(t ブチルパーォキ シイソプロピル)ベンゼン、イソブチルパーオキサイド、オタタノィルパーオキサイド、 デカノィルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、 3, 5, 5—トリメチルへキサノィ ルパーオキサイド、ベンゾィルパーオキサイド、 m トリオイルパーオキサイド、ジーィ ソプロピルパーォキシジカーボネート、ジー 2—ェチルへキシルバーォキシジカーボ ネート、ジー n プロピルパーォキシジカーボネート、ジー 2—エトキシェチルバ一才 キシカーボネート、ジーメトキシイソプロピルパーォキシジカーボネート、ジ(3—メチ ルー 3—メトキシブチル)パーォキシカーボネート、ァセチルシクロへキシルスルホ- ルパーオキサイド、 t ブチルパーォキシアセテート、 t ブチルパーォキシイソブチ レート、 t ブチルパーォキシネオデカノエイト、 t ブチルパーォキシ 2—ェチルへキ サノエイト、 t ブチルパーォキシラウレート、 t ブチルパーォキシベンゾエイト、 t ブチルパーォキシイソプロピルカーボネート、ジー t ブチルパーォキシイソフタレー ト、 t ブチルパーォキシァリルカーボネート、 tーァミルパーォキシ 2—ェチルへキサ ノエート、ジー t ブチルパーォキシへキサハイドロテレフタレート,ジー tーブチルバ ーォキシァゼレートが挙げられる。
[0061] ノ、イブリツド榭脂を得る方法としては、先に挙げたビニル系重合体及びポリエステル 榭脂のそれぞれと反応しうるモノマー成分を含むポリマーが存在して 、るところで、ど ちらか一方もしくは両方の榭脂の重合反応をさせることにより得る方法が好ましい。
[0062] ポリエステル榭脂成分を構成するモノマーのうちビュル系重合体と反応し得るものと しては、例えば、フタル酸、マレイン酸、シトラコン酸、ィタコン酸の如き不飽和ジカル ボン酸又はその無水物などが挙げられる。ビュル系重合体成分を構成するモノマー のうちポリエステル榭脂成分と反応し得るものとしては、カルボキシル基又はヒドロキ シ基を有するものや、アクリル酸エステル類もしくはメタクリル酸エステル類が挙げら れる。
[0063] ハイブリッド榭脂を調製できる製造方法としては、例えば、以下の(1)〜(5)に示す 製造方法を挙げることができる。
[0064] (1)ビュル系重合体とポリエステル榭脂を別々に製造後、少量の有機溶剤に溶解 · 膨潤させ、エステルイ匕触媒及びアルコールを添加し、加熱することによりエステル交 換反応を行い、ハイブリッド榭脂を製造する。
[0065] (2)ビュル系重合体ユニット製造後に、これの存在下にポリエステルユニット及びハ イブリツド榭脂を製造する方法である。ハイブリッド榭脂は、ビュル系重合体ユニット( 必要に応じてビュル系モノマーも添カ卩できる)とポリエステルモノマー(アルコール、力 ルボン酸)及び Zまたはポリエステルとの反応により製造される。この場合も適宜、有 機溶剤を使用することができる。
[0066] (3)ポリエステルユニット製造後に、これの存在下にビュル系重合体ユニット及びハ イブリツド榭脂を製造する方法である。ノ、イブリツド榭脂は、ポリエステルユニット (必要 に応じてポリエステルモノマーも添加できる)とビュル系モノマー及び Zまたはビュル 系重合体ユニットとの反応により製造される。
[0067] (4)ビュル系重合体ユニット及びポリエステルユニット製造後に、これらの重合体ュ ニット存在下にビュル系モノマー及び/またはポリエステルモノマー(アルコール、力 ルボン酸)を添加することによってノ、イブリツド榭脂を製造する。この場合も適宜、有 機溶剤を使用することができる。
[0068] (5)ビュル系モノマー及びポリエステルモノマー(アルコール、カルボン酸等)を混 合して付加重合及び縮重合反応を連続して行うことによりビュル系重合体ユニット、 ポリエステルユニット及びハイブリッド榭脂が製造される。さらに、適宜、有機溶剤を使 用することができる。
[0069] 上記(1)〜(5)の製造方法にぉ 、て、ビュル系重合体ユニット及び Zまたはポリエ ステルユニットは複数の異なる分子量、架橋度を有する重合体ユニットを使用するこ とがでさる。
[0070] 本発明においては、必要に応じて種々の添加剤をトナー中に含有させてもよい。こ れら添加剤としては、例えば着色剤、荷電制御剤、離型剤、流動化剤等がある。
[0071] 本発明に用いられるトナーの着色剤としては、公知の顔料及び染料を単独で、又 は併せて用いることができる。例えば染料としては、 C. I.ダイレクトレッド 1、 C. I.ダ ィレクトレッド 4、 C. I.アシッドレッド 1、 C. I.ベーシックレッド 1、 C. I.モーダントレツ ド 30、 C. I.ダイレクトブルー 1、 C. I.ダイレクトブルー 2、 C. I.アシッドブルー 9、 C. I.アシッドブルー 15、 C. I.ベーシックブルー 3、 C. I.ベーシックブルー 5、 C. I.モ 一ダントブノレ一 7、 C. I.ダイレクトグリーン 6、 C. I.ベーシックグリーン 4、 C. I.ベー シックグリーン 6等が挙げられる。
[0072] 顔料としては、ミネラルファストイェロー、ネーブルイェロー、ナフトールイェロー S、 ハンザイェロー G、パーマネントイェロー NCG、タートラジンレーキ、モリブデンオレン ジ、パーマネントオレンジ GTR、ピラゾロンオレンジ、ベンジジン才レンジ G、パーマ ネントレッド 4R、ウォッチングレッドカルシウム塩、ェォシンレーキ、ブリリアントカーミ ン 3B、マンガン紫、ファストバイオレット B、メチルバイオレットレーキ、コバルトブルー 、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、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 BC、クロムグリーン、ピグメントグリーン B、マラカイ トグリーンレーキ、ファイナルイェローグリーン G等が挙げられる。
[0073] また、フルカラー画像形成用トナーとして使用する場合には、マゼンタ用着色顔料 としては、 C. I.ピグメントレッド 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15 、 16、 17、 18、 19、 21、 22、 23、 30、 31、 32、 37、 38、 39、 40、 41、 48、 49、 50 、 51、 52、 53、 54、 55、 57、 58、 60、 63、 64、 68、 81、 83、 87、 88、 89、 90、 112 、 114、 122、 123、 163、 202、 206、 207、 209、 238、 C. I.ピグメントノィォレット 19、 C. I.ノ ットレッド 1、 2、 10、 13、 15、 23、 29、 35等を用!ヽること力できる。
[0074] 係る顔料を単独で使用しても構わな ヽが、染料と顔料と併用してもよ!/ヽ。マゼンタ用 染料としては、 C. I.ソルベントレッド 1、 3、 8、 23、 24、 25、 27、 30、 49、 81、 82、 8 3、 84、 100、 109、 121、 C. I.ディスノ 一スレッド 9、 C. I.ソノレベンドノィ才レツ卜 8、 13、 14、 21、 27、 C. I.デイスパースバイオレット 1の如き油溶染料; C. I.ベーシック レッド 1、 2、 9、 12、 13、 14、 15、 17、 18、 22、 23、 24、 27、 29、 32、 34、 35、 36、 37、 38、 39、 40、 C. I.ベーシックノィォレット 1、 3、 7、 10、 14、 15、 21、 25、 26、 27、 28の如き塩基性染料が挙げられる。
[0075] シアン用着色顔料としては、 C. I.ビグメントブルー 2、 3、 15、 15 : 1、 15 : 2、 15 : 3 、 16、 17 ;C. I.アシッドブルー 6 ;C. I.アシッドブルー 45又はフタロシアニン骨格に フタルイミドメチル基を 1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料等を用いることができる [0076] イェロー用着色顔料としては、 C. I.ビグメントイエロー 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 10、 1 1、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 23、 65、 73、 74、 83、 93、 97、 155、 180、 185、 C . I.バットイェロー 1、 3、 20等を用いることができる。
[0077] 黒色の顔料として、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブ ラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラックが用いられ、また、マグ ネタイト、フェライト等の磁性粉を用いることができる。更には、上記に示すイェロー Z マゼンタ Zシアン Z黒色着色剤を用いて黒色に調色して用いることもできる。
[0078] 着色剤の使用量は、結着榭脂 100質量部に対して 1〜15質量部であることが好ま しぐ 3〜12質量部であることがより好ましぐ 4〜: LO質量部であることがさらに好まし い。着色剤の含有量が 15質量部より多い場合には、透明性が低下し、加えて人間の 肌色に代表されるような中間色の再現性も低下し易くなり、さらにはトナーの帯電性 の安定性が低下し、また低温定着性も得られに《なる。着色剤の含有量が 1質量部 より少ない場合には、着色力が低くなり、濃度を出すためにトナーを多く使用しなけれ ばならなくなり、低温定着性に劣る場合がある。また、着色剤として磁性粉を用いる場 合には、結着榭脂 100質量部に対して 50〜 150質量部であることが好ま 、。
[0079] 本発明に用いることができるトナーには、公知の荷電制御剤を含有させることもでき る。荷電制御剤としては、例えば、有機金属錯体、金属塩、キレート化合物で、モノア ゾ金属錯体、ァセチルアセトン金属錯体、ヒドロキシカルボン酸金属錯体、ポリカルボ ン酸金属錯体、ポリオール金属錯体等が挙げられる。その他には、カルボン酸の金 属塩、カルボン酸無水物、エステル類等のカルボン酸誘導体や芳香族系化合物の 縮合体等も挙げられる。また、荷電制御剤として、ビスフエノール類、カリックスアレー ン等のフエノール誘導体等も用いることができる。本発明では、芳香族カルボン酸の 金属化合物を用いることが、帯電の立ち上がりを良好にする上で好ましい。
[0080] 荷電制御剤は、結着榭脂 100質量部に対する含有量が 0. 1〜10質量部であるこ と力 子ましく、 0. 2〜5質量部であることがより好ましい。 0. 1質量部より少ないと高温 高湿力も低温低湿までの環境でのトナーの帯電量の変化が大きくなる場合がある。 1
0質量部より多いとトナーの低温定着性に劣る場合がある。
[0081] また、トナーに添加することのできる離型剤の種類は、上記の通りである。そして離 型剤の添加量は、結着榭脂 100質量部に対して 1〜 10質量部であることが好ましく、 2〜8質量部であることがより好ましい。前記含有量が 1質量部より少ないと、オイルレ ス定着時にうまく離型性を発揮できな力つたり、低温定着性を満足できな力 たりす ることがある。 10質量部を超えると、トナー表面へ離型剤が滲み出しやすくなり、現像 性が悪ィ匕したり、耐スベント性が悪ィ匕する場合がある。本発明で用いられるワックスは 、 GPC測定による分子量分布において、数平均分子量 (Mn)が好ましくは 200〜20 00、より好ましくは Mn350〜1000であり、重量平均分子量(Mw)が好ましくは 200 〜2500、より好ましくは 350〜1200であることが良い。ワックスが上記範囲の分子量 分布を持つことにより、トナーに好ましい熱特性をもたせることができる。すなわち、上 記範囲より Mn又は Mwが小さくなると、熱的影響を過度に受けやすぐ耐ブロッキン グ性,現像性に劣るようになり、上記範囲より Mn又は Mwが大きくなると、外部からの 熱を効果的に利用できず、優れた定着性,耐ォフセット性を得ることができにくい。 M wZMnが 2より大きくなると、分子量分布が広 、ために溶融挙動が熱に対してシヤー プでなくなり、良好な定着性と耐ォフセット性を共に満足する領域が得られ難くなる。
[0082] 本発明に用いられるトナーには、流動性や現像性を制御する流動化剤として、公知 の外添剤を添加することができる。外添剤としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸 化セリウム等の各種無機酸化微粒子、必要に応じて疎水化処理した微粒子、ビニル 系重合体、ステアリン酸亜鉛、榭脂微粒子等が使用できる。外添剤の添加量は、トナ 一粒子に対して 0. 02〜5質量%の範囲が好ましい。
[0083] さらには、帯電特性、流動性及び転写性向上の観点から酸ィ匕チタンの添カ卩が好ま しぐさらには、シリカと酸ィ匕チタンを併用することが好ましい。
[0084] 酸ィ匕チタンを用いた場合には、トナーの帯電特性を損ねることなぐトナーの流動性 を向上させることができる。一方、シリカのみを添加した場合には、シリカのネガ'性が 強いため、酸ィ匕チタンとシリカを併用した場合に比べ、表面チャージアップを生じや すくなる。
[0085] また、本発明に用いられる外添剤の一次粒径は、 10〜200nmであることが好まし い。この場合、優れた流動性付与効果と、耐久時におけるキャリアへのトナーの付着 に起因する帯電能劣化防止効果とが得られる。また、 BET法による比表面積は、 20 〜500m2Zgであることが好まし 、。
[0086] 次に、本発明で用いることのできるトナーを製造する方法について説明する。本発 明に使用できるトナー製造方法については、特に限定されず、従来公知の各種製造 方法が用いられる。
[0087] トナーの製造方法としては、材料選択の幅が広ぐフローテスター物性を制御しや すいという観点から、溶融混練粉砕法による製造方法が好適である。詳細には、結着 榭脂、着色剤及び任意の材料を溶融混練し、得られた混練物を冷却して粉砕し、必 要に応じて粉砕物の球形化処理や分級処理を行ってトナー粒子を得、これに必要に 応じて前記流動化剤を混ぜることによってトナーを製造することが好ましい。
[0088] まず、原料混合工程では、トナー内添剤として、少なくとも榭脂、着色剤を所定量秤 量して配合し、混合する。混合装置の一例としては、ダブルコン'ミキサー、 V型ミキサ 一、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー等が ある。
[0089] 更に、上記で配合し、混合したトナー原料を溶融混練して、榭脂類を溶融し、その 中に着色剤等を分散させる。その溶融混練工程では、例えば、加圧-一ダー、バン パリィミキサー等のバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができる。近年で は、連続生産できる等の優位性から、一軸又は二軸押出機が主流となっており、例 えば、神戸製鋼所社製 KTK型二軸押出機、東芝機械社製 TEM型二軸押出機、ケ ィ 'シー ·ケィ社製二軸押出機、ブス社製コ 'ニーダ一等が一般的に使用される。更に 、トナー原料を溶融混練することによって得られる着色榭脂組成物は、溶融混練後、 2本ロール等で圧延され、水冷等で冷却する冷却工程を経て冷却される。
[0090] そして一般的には上記で得られた着色榭脂組成物の冷却物は、次いで、粉砕工程 で所望の粒径にまで粉砕される。粉砕工程では、まず、クラッシャー、ハンマーミル、 フェザーミル等で粗粉砕され、更に、川崎重工業社製のクリプトロンシステム、日清ェ ンジニアリング社製のスーパーローター等で粉砕される。その後、必要に応じて慣性 分級方式のエルボージェット(日鉄鉱業社製)、遠心力分級方式のターボプレックス( ホソカワミクロン社製)等の分級機等の篩分機を用いて分級して分級品を得る。
[0091] また、本発明おいては、分級及び表面改質処理を同時に行うことができる、図 7に 示した表面改質装置を用いて、トナー粒子を処理することが好ま 、。
[0092] 図 7に示す表面改質装置は、ケーシング 85と、冷却水或いは不凍液を通水できる ジャケット (不図示)と、所定の粒径以下の微粒子を分ける分級手段である分級ロータ 一 71と、粒子に機械的な衝撃を与えて前記粒子の表面を処理する表面処理手段で ある分散ローター 76と、分散ローター 76の外周に対して所定の間隔を有して周設さ れるライナ 74と、分級ローター 71で分けられた粒子のうちの所定の粒径を含む粒子 を分散ローター 76に案内する案内手段であるガイドリング 79と分級ローター 71で分 けられた粒子のうちの所定の粒径以下の微粒子を装置の外に排出する排出手段で ある微粉回収用排出口 72と、分散ローター 76で表面を処理された粒子を分級ロータ 一 71に送る粒子循環手段である冷風導入口 75と、被処理粒子をケーシング 85内に 導入するための原料供給口 73と、表面を処理された粒子をケーシング 85内から排 出するための開閉自在な粉体排出口 77及び排出弁 78とを有する。
[0093] 分級ローター 71は、円筒状のローターであり、ケーシング 85内の上側一端部に設 けられている。微粉回収用排出口 72は、分級ローター 71の内側の粒子を排出する ように、ケーシング 85の一端部に設けられている。原料供給口 73は、ケーシング 85 の周面の中央部に設けられている。冷風導入口 75は、ケーシング 85の周面の他端 面側に設けられている。粉体排出口 77は、ケーシング 85の周面で原料供給口 73〖こ 対向する位置に設けられている。排出弁 78は、粉体排出口 77を自在に開閉する弁 である。
[0094] 冷風導入口 75と、原料供給口 73及び粉体排出口 77との間には、分散ローター 76 及びライナ 74が設けられている。ライナ 74は、ケーシング 85の内周面に沿って周設 されている。分散ローター 76は、図 8に示すように、円盤と、この円盤の周縁に、円盤 の法線に沿って配置される複数の角型ディスク 80とを有する。分散ローター 76は、ケ 一シング 85の下側上面に設けられており、かつライナ 74と角型ディスク 80との間に 所定の間隔が形成される位置に設けられている。ケーシング 85の中央部にはガイド リング 9が設けられている。ガイドリング 79は、円筒体であり、分級ローター 71の外周 面の一部に被さる位置から、かつ分級ローター 76の近傍まで延出するように設けら れている。ガイドリング 79は、ケーシング 85内に、ガイドリング 79の外周面とケーシン グ 85の内周面とに挟まれた空間である第一の空間 81と、ガイドリング 79の内側の空 間である第二の空間 82とを形成する。
[0095] なお、分散ローター 76は、角型ディスク 80の代わりに円柱状のピンを有していても 良い。ライナ 74は、本実施の形態では角型ディスク 80に対向する表面に多数の溝が 設けられているものとする力 表面に溝を有さないものであっても良い。また、分級口 一ター 71の設置方向は、図 7に示したように縦型でも構わないし、横型でも構わない 。また、分級ローター 71の個数は、図 7に示したように単体でも構わないし、複数でも 構わない。
[0096] また、必要に応じて、例えば奈良機械製作所製のハイプリタイゼーシヨンシステム、 ホソカワミクロン社製のメカノフージョンシステムを用いて更に表面改質及び球形ィ匕処 理を行ってもよい。このような場合では必要に応じて風力式篩のハイボルタ一 (新東 京機械社製)等の篩分機を用いても良い。更に、外添剤を外添処理する方法として は、分級されたトナーと公知の各種外添剤を所定量配合し、ヘンシェルミキサー、ス 一パーミキサー等の粉体にせん断力を与える高速撹拌機を外添機として用いて、撹 拌 ·混合する方法が挙げられる。
[0097] また、本発明に使用可能なトナーを製造する他の方法としては、懸濁重合方法を用 V、て直接トナー粒子を生成する方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶 な水系有機溶剤を用い直接トナー粒子を生成する分散重合方法、又は水溶性極性 重合開始剤存在下で直接重合しトナー粒子を生成するソープフリー重合方法に代 表される乳化重合方法を用いトナー粒子を製造する方法等が挙げられる。また、マイ クロカプセル製法のような界面重合法、 in situ重合法、コアセルべーシヨン法などの 製造方法も使用することができる。
[0098] 懸濁重合法を用いてトナー粒子を生成する場合には、重合開始剤として、 2, 2' ァゾヒス一(2, 4 ジメチルバレロニトリル)、 2, 2,一ァゾビスイソブチロニトリル、 1, 1 ,一ァゾビス(シクロへキサン一 1—カルボ二トリル、 2, 2'—ァゾビス一 4—メトキシ一 2 , 4—ジメチルバレ口-トリル、ァゾビスイソブチ口-トリルの如きァゾ系重合開始剤;ベ ンゾィルペルォキシド、メチルェチルケトンペルォキシド、ジイソプロピルペルォキシ カーボネート、タメンヒドロペルォキシド、 2, 4ージクロ口ベンゾィルペルォキシド、ラウ ロイルベルォキシドの如き過酸ィ匕物系重合開始剤が用いられる。
[0099] 重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により変化するが、一般的には単量体 に対し 0. 5〜20質量%添加され用いられる。重合開始剤の種類は、重合方法により 若干異なるが、 10時間半減期温度を参考に、単独又は混合し利用される。重合度を 制御するための公知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等を更に添加し用いること も可能である。
[0100] トナーの製造方法として懸濁重合を利用する場合には、分散剤として無機系酸ィ匕 物を用いることができる。無機系酸ィ匕物としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシ ゥム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化力 ルシゥム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カル シゥム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等が挙げられる。有機系化合物と しては、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピ ルセルロース、ェチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デン プン等が挙げられる。これらは水相に分散させて使用される。これら分散剤は、重合 性単量体 100質量部に対して 0. 2〜: LO. 0質量部を使用することが好ましい。
[0101] これら分散剤は、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい均一な粒度を有す る分散粒子を得るために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生成させ ることも出来る。例えば、リン酸三カルシウムの場合、高速撹拌下において、リン酸ナ トリウム水溶液と塩ィ匕カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合方法に好ましい分 散剤を得ることが出来る。また、これら分散剤の微細化のための 0. 001-0. 1質量 部の界面活性剤を併用しても良い。具体的には市販のノ-オン型、ァ-オン型又は カチオン型の界面活性剤が利用でき、例えばドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル 硫酸ナトリウム、ベンダデシル硫酸ナトリウム、ォクチル硫酸ナトリウム、ォレイン酸ナト リウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ォレイン酸カルシウムが好ましく用 いられる。
[0102] トナーの製造方法に直接重合方法を用いる場合においては、以下の如き製造方法 によって具体的にトナーを製造することが可能である。単量体中に低軟化物質からな る離型剤、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤その他の添加剤を加え、ホモジナイザ 一、超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散 剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはホモミキサー、ホモジナイザー等により 分散させる。好ましくは単量体組成物カゝらなる液滴を所望のトナー粒子のサイズを有 するように撹拌速度'時間を調整し、造粒する。その後は分散剤の作用により、粒子 状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。重合温 度は 40°C以上、一般的には 50〜90°Cの温度に設定して重合を行う。重合反応後 半に昇温しても良ぐ更に、耐久特性向上の目的で、未反応の重合性単量体及び副 生成物を除去するために反応後半又は反応終了後に、一部水系媒体を留去しても 良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄及びろ過により回収し、乾燥する。懸 濁重合法においては、通常単量体組成物 100質量部に対して水 300〜3000質量 部を分散媒として使用するのが好ましい。
[0103] 次に、得られたトナー粒子に無機微粒子及び必要に応じて他の外添剤を外添する 。外添処理する方法としては、分級されたトナー粒子と外添剤を所定量配合し、ヘン シェルミキサー、スーパーミキサー等の、粉体にせん断力を与える高速撹拌機を外添 機として用いて、撹拌'混合することにより本発明のトナーを得ることができる。
[0104] 加えて、本発明のトナーの重量平均粒径(D4)は、 4〜10 μ mであることが好ましく
、 5〜9 mであることがより好ましい。
[0105] トナーの重量平均粒径が 10 mより大きい場合は、高画質化に寄与し得る微粒子 が少ないことを意味し、高い画像濃度が得られ易ぐトナーの流動性に優れるというメ リットがあるものの、感光ドラム上の微細な静電荷像上には忠実に付着しづらぐハイ ライト部の再現性が低下し、さらに解像性も低下する。また、必要以上にトナーが静 電荷像に乗りすぎが起こり、トナー消費量の増大を招きやすい傾向にもある。
[0106] 逆にトナーの重量平均粒径力 mより小さい時には、トナーの単位質量あたりの 帯電量が高くなり、画像濃度の低下、特に低温低湿下での画像濃度の低下が顕著と なる。これでは、特にグラフィック画像の如き画像面積比率の高い用途には不向きで ある。
[0107] さらに 4 /z mより小さい時には、キャリアなどの帯電付与部材との接触帯電がスムー ズに行われにくぐ充分に帯電し得ないトナーが増大し、非画像部への飛び散りによ るカプリが目立つ様になる。これに対処すべくキャリアの比表面積を稼ぐためにキヤリ ァの小径ィ匕が考えられるが、重量平均粒径が 4 m未満のトナーでは、トナー凝集が 起こり易ぐキャリアとの均一混合が短時間では達成されにくぐ連続画出し時におい ては、カプリが生じてしまう傾向にある。
[0108] 本発明は、現像剤として、トナーのみ力もなる(キャリアを含まない)一成分系現像 剤及びトナーとキャリアとからなる二成分系現像剤のいずれも用いることができる。 本発明のトナーを二成分系現像剤に用いる場合、トナーは磁性キャリアと混合して 使用される。磁性キャリアとしては、例えば表面酸化又は未酸化の鉄、リチウム、カル シゥム、マグネシウム、ニッケル、銅、亜鉛、コノルト、マンガン、クロム、希土類の如き 金属粒子、それらの合金粒子、酸ィ匕物粒子及びフェライト等が使用できる。現像スリ ーブに交流バイアスを印加する現像法においては、磁性のキャリアコア表面を榭脂 で被覆した被覆キャリアを用いることが好ましい。被覆方法としては、榭脂の如き被覆 材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて調製した塗布液を磁性キャリアコア粒子表 面に付着せしめる方法、磁性キャリアコア粒子と被覆材とを粉体で混合する方法等、 従来公知の方法が適用できる。磁性キャリアコア粒子表面への被覆材料としては、シ リコーン榭脂、ポリエステル榭脂、スチレン系榭脂、アクリル系榭脂、ポリアミド、ポリビ -ルプチラール、アミノアクリレート榭脂が挙げられる。これらは、単独或いは複数で 用いることができる。上記被覆材料の処理量は、キャリアコア粒子に対し 0. 1〜30質 量% (好ましくは 0. 5〜20質量%)が好ましい。本発明のトナーと磁性キャリアとを混 合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度とし て、 2〜15質量%、好ましくは 4〜13質量%にすると通常良好な結果が得られる。ト ナー濃度が 2質量%未満では画像濃度が低下しやすぐ 15質量%を超えるとカプリ や機内飛散が発生しやすい。
[0109] 特に、マンガン、マグネシウム及び鉄成分を主成分として形成される Mn— Mg— F eの 3元素の磁性フェライト粒子がキャリアとして好まし 、。このような磁性キャリアは、 榭脂で被覆されていることが好ましぐ榭脂としてはシリコーン榭脂が好ましい。特に、 含窒素シリコーン榭脂または、含窒素シランカップリング剤とシリコーン榭脂とが反応 することにより生成した変性シリコーン榭脂が、本発明トナーへのマイナスの摩擦電 荷の付与性、環境安定性、キャリアの表面の汚染に対する抑制の点で好ましい。
[0110] 磁性キャリアは、個数平均粒径(D1)が 15〜60 /ζ πι (より好ましくは、 25〜50 /ζ πι) 力 Sトナーの重量平均粒径との関係で好まし ヽ。磁性キャリアを構成する磁性粒子を上 記の個数平均粒径を有するように調製する方法としては、例えば、篩を用いることに よる分級によって行うことが可能である。特に、精度良く分級を行うために、適当な目 開きの篩を用いて複数回くり返してふるうことが好ましい。また、篩の開口の形状をメ ツキ等によって制御したものを使うことも有効な手段である。
[0111] 以下に本発明に関わる物性の分析 ·測定方法につ!、て述べる。
[0112] <トナーの軟化点、流出開始温度、 1Z2法溶融温度の測定方法 >
定荷重押出し式細管式レオメーター、所謂フローテスターにより測定されるものを指 す。具体的な測定方法を以下に示す。フローテスター CFT—500D (島津製作所)を 用いて lcm3の試料を、試料を 50°Cにて 5分間保温した後、 4°CZminの速度で昇温 させながら、荷重 lOkgZcm2でダイの細孔 0. 5mm力も押し出すようにし測定した。 図 4に、フローテスターのトナー測定時に得られる流動曲線を、横軸に温度、縦軸に ピストンストロークをとり模式的に示した。図中に、本発明で定義する軟化温度 Ts、流 出開始温度 Tfb、流出開始温度と流出終了温度の中点である 1Z2法溶融温度 T
1/2 を示した。
[0113] <トナー及びワックスの DSCにおける最大吸熱ピークの測定 >
トナー及びワックスの最大吸熱ピークは、示差熱分析測定装置 (DSC測定装置)、 DSC2920 (TAインスツルメンッジャパン社製)を用いて、 ASTM D3418— 82に 準じて測定することができる。
温度曲線:昇温 I (30°C〜200°C、昇温速度 10°CZmin)
降温 I (200°C〜30°C、降温速度 10°CZmin)
昇温 II (30°C〜200°C、昇温速度 10°CZmin)
[0114] 測定方法としては、 5〜20mg、好ましくは lOmgの測定試料を精密に秤量する。こ れをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲 30 〜200°Cの間で、昇温速度 10°CZminで常温常湿下(23°C60%RH)で測定を行う 。トナー及びワックスの最大吸熱ピークは、昇温 IIの過程で、榭脂 Tgの吸熱ピーク以 上の領域のベースラインからの高さが一番高!、ものとする。榭脂 Tgの吸熱ピークが 別の吸熱ピークと重なり判別し難い場合、その重なるピークの極大ピークから高さが 一番高 、ものを本発明における最大吸熱ピークとする。
[0115] <結着樹脂の GPC測定による分子量分布 >
ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィ(GPC)によるクロマトグラムの分子量は次の条 件で測定される。
[0116] 40°Cのヒートチャンバ一中でカラムを安定ィ匕させ、この温度におけるカラムに溶媒と してテトラヒドロフラン (THF)を毎分 lmlの流速で流し、試料濃度として 0. 05〜0. 6 質量%に調整した榭脂の THF試料溶液を約 50〜200 1注入して測定する。試料 の分子量測定にあたっては、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 (リテンションタイム)との関係 力も算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば東ソ一社製或 いは Pressure Chemical Co.製の分子量が 6 X 102、 2. 1 X 103、4 X 103、 1. 7 5 X 104、 5. 1 X
Figure imgf000031_0001
1. 1 X 105、 3. 9 X 105、 8. 6 X 105、 2 X 106、 4. 48 X 106のち 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。検 出器には RI (屈折率)検出器を用いる。
[0117] カラムとしては、 103〜2 X 106の分子量領域を的確に測定するために、市販のポリ スチレンジエルカラムを複数本組み合わせるのが良ぐ例えば昭和電工社製の shod ex GPC KF- 801, 802, 803, 804, 805, 806, 807の組み合わせや、 Water s社製の ー styragel 500、
Figure imgf000031_0002
105の組み合わせを挙げることができる。
[0118] <ワックスの分子量分布 >
(GPC測定条件)
•装置: GPC - 150C (ウォーターズ社)
'カラム: GMH - HT30cm2連(東ソ 社製)
•温度: 135°C
•溶媒: o ジクロロベンゼン(0. 1 %アイォノール添加)
•流速: 1. 0ml/ mm.
•試料: 0. 15%の試料を 0. 4ml注入 以上の条件で測定し、試料の分子量算出にあたっては、単分散ポリスチレン標準 試料により作成した分子量校正曲線を使用した。更に、 Mark—Houwink粘度式か ら導き出される換算式でポリエチレン換算することによって算出した。
[0119] <トナーの平均円形度測定 >
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像測定装置「FPIA— 2100型」(シスメッタス 社製)を用いて測定を行 、、以下のようにして算出する。
[0120] 本発明における円形度はトナー粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、下式によ つて定義される。トナー粒子が完全な球形の場合に 1. 000を示し、表面形状が複雑 になる程、円形度は小さな値となる。
[0121] [数 1] 円相当径 = (粒子投影面積 X 兀) 1 / 2 X 2
^ 粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長 π^ 粒子投影像の周囲長
[0122] ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、「粒子投影 像の周囲長」とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義す る。測定は、 512 X 512の画像処理解像度(0. 3 /z m X O. 3 mの画素)で画像処 理した時の粒子像の周囲長を用いる。
[0123] また、円形度頻度分布の平均値を意味する平均円形度 Cは、粒度分布の分割点 i での円形度(中心値)を ci、測定粒子数を mとすると、次式から算出される。
[0124] [数 2]
平均円形度 c
Figure imgf000032_0001
[0125] なお、本発明で用いている測定装置である「FPIA— 2100」は、各粒子の円形度を 算出後、平均円形度の算出に当たって、得られた円形度によって、粒子を円形度 0. 40〜: L 00を 0. 01ごとに等分割したクラスに分け、その分割点の中心値と測定粒子 数を用いて平均円形度の算出を行う。
[0126] 具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換 水 10mlを用意し、その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 スルホン酸塩を加えた後、更に測定試料を 0. 02g加え、均一に分散させる。分散さ せる手段としては、超音波分散機「Tetoml50型」(日科機バイオス社製)を用い、 2 分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が 40°C以 上とならない様に適宜冷却する。また、円形度のバラツキを抑えるため、フロー式粒 子像分析装置 FPIA— 2100の機内温度が 26〜27°Cになるよう装置の設置環境を 2 3°C±0. 5°Cにコントロールし、一定時間おきに、好ましくは 2時間おきに 2 mラテツ タス粒子を用いて自動焦点調整を行う。
[0127] トナー粒子の円形度測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のト ナー粒子濃度が 3000〜1万個 となる様に該分散液濃度を再調整し、トナー粒 子を 1000個以上計測する。計測後、このデータを用いて、円相当径 未満のデ ータをカットして、トナー粒子の平均円形度を求める。
[0128] さらに本発明で用いている測定装置である「FPIA— 2100」は、従来よりトナーの形 状を算出するために用いられて 、た「FPIA— 1000」と比較して、処理粒子画像の倍 率の向上、さらに取り込んだ画像の処理解像度を向上(256 X 256→512 X 512)に よりトナーの形状測定の精度が上がっており、それにより微粒子のより確実な補足を 達成している装置である。従って、本発明のように、より正確に形状を測定する必要 がある場合には、より正確に形状に関する情報が得られる FPIA— 2100の方が有用 である。
[0129] <トナーの粒度分布の測定 >
測定装置としては、コールターマルチサイザ一 II (コールター社製)を用いる。電解 液は、約 l%NaCl水溶液を用いる。電解液には、 1級塩化ナトリウムを用いて調製さ れた電解液や、例えば、 ISOTON (登録商標)—Π (コールターサイエンティフィック ジャパン社製)が使用できる。
[0130] 測定方法としては、前記電解水溶液 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ルホン塩酸)を、 0. l〜5mlをカ卩え、さらに測定試料 を 2〜20mgカ卩える。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で約 1〜3分間分散処 理し、アパーチャ一として 100 mアパーチャ一を用いて、前記測定装置により、試 料の体積及び個数をチャンネルごとに測定して、試料の体積分布と個数分布とを算 出する。得られたこれらの分布から、試料の重量平均粒径 (D4)を求める。チャンネ ルとしては、 2.00〜2. 52^πι;2. 52〜3. 17^πι;3. 17〜4.00^πι;4.00〜5 .04μηι;5.04〜6. 35^πι;6. 35〜8.00^πι;8.00〜: LO. 0.08〜1
2. 70^πι;12. 70〜16. 6.00〜20. 20^πι;20. 20〜25.40^πι;2
5.40〜32.00 πι;32〜40. 30 mの 13チャンネルを用いる。
[0131] <光沢度計による画像光沢度の測定 >
光沢度の測定に関しては、 VG— 10型光沢度計(日本電色製)を用いて、 60度方 向の反射光量を測定することによって行った。ベタ画像の光沢度を、それぞれ 5ケ所 ( 両端部、中心、端部と中心との中間点)測定し、平均の値をそれぞれの光沢度とした 。測定としては、まず定電圧装置により 6Vにセットする。次いで投光角度,受光角度 をそれぞれ 60° に合わせる。 0点調整及び標準板を用い、標準設定の後に試料台 の上に前記試料画像を置き、さらに下に白色紙 3枚を重ねて測定を行い、標示部に 示される数値を%単位で読みとる。この時 S, SZ10切替 SWは Sに合わせ、角度, 感度切替 SWは 45— 60に合わせる。
[0132] <画像濃度の測定 >
本発明にお 、て画像濃度の測定法としては、 X— Rite社製のスぺクトロデンシトメ 一ター 504で測定する。測定画像を任意に 5回測定して、平均の値を画像濃度とし た。
[0133] <無機微粒子の個数平均一次粒径の測定 >
無機微粒子の平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡 FE— SEM (日立製作所社製 S-4700)により 10万倍に拡大したトナー粒子表面の写真を撮影し、その拡大写 真を必要に応じて更に拡大して行 ヽ、それぞれの粒子につ 、て 50個以上の粒子に ついて定規、ノギス等を用い、その個数平均粒径一次粒径を測定する。その際、微 粒子の組成判別は、指定した特定の元素のみを上記装置の X線マイクロアナライザ 一により検出することにより行う。
[0134] <無機微粒子の BET比表面積の測定 >
BET法に従って、比表面積測定装置オートソープ 1 (湯浅アイォニタス社製)を用い て試料表面に窒素ガスを吸着させ、 BET多点法を用いて比表面積を算出する。その 際、試料を 5時間真空引きを行う。
実施例
[0135] 以下に、具体的製造例及び実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本 発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
[0136] 榭脂 A製造例 (ハイブリッド榭脂)
ビュル系重合体として、スチレン 1. 9mol、 2—ェチルへキシルアタリレート 0. 21m ol、フマル酸 0. 15mol、 aーメチルスチレンの 2量体 0. 03mol、ジクミルパーォキサ イド 0. 05molを滴下ロートに入れた。また、ポリエステルモノマーとしてポリオキシプ ロピレン(2. 2) - 2, 2—ビス(4—ヒドロキシフエ-ル)プロパン 7. Omol、ポリオキシ エチレン(2. 2)— 2, 2—ビス(4—ヒドロキシフエ-ル)プロパン 3. Omol、テレフタル 酸 3. Omol、無水トリメリット酸 2. Omol、フマル酸 5. Omol及び酸化ジブチル錫 0. 2 gをガラス製 4リットルの 4つ口フラスコに入れ、温度計、撹拌棒、コンデンサー及び窒 素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。次にフラスコ内を窒素ガスで置換 した後、撹拌しながら徐々に昇温し、 145°Cの温度で撹拌しつつ、先の滴下ロートよ りビュル系榭脂の単量体、重合開始剤を 5時間かけて滴下した。次いで 220°Cに昇 温を行い、 4時間反応させてハイブリッド榭脂を得た。 GPC (ゲルパーミエーシヨンク 口マトグラフィ)による分子量測定の結果を表 1に示す。なお、表 1において、 Mwは重 量平均分子量であり、 Mnは数平均分子量であり、 Mpはメインピーク分子量である。
[0137] 榭脂 B製造例 (スチレンアクリル榭脂製造例)
'スチレン 70質量部
•アクリル酸 n—ブチル 25質量部
'マレイン酸モノブチル 5質量部 -ジ t ブチルパーオキサイド 1質量部
上記各成分を、 4つ口フラスコ内でキシレン 200質量部を撹拌しながら容器内を十 分に窒素で置換し 120°Cに昇温させた後 3. 0時間かけて滴下した。更にキシレン還 流後下で重合を完了し、減圧下で溶媒を蒸留除去し、スチレン アクリル榭脂を得た 。 GPC (ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィ)による分子量測定の結果を表 1に示す
[0138] 樹脂 C製造例 (ポリエステル榭脂製造例)
ポリオキシプロピレン(2. 2) - 2, 2 ビス(4 ヒドロキシフエ-ル)プロパン 3. 6mo 1、ポリオキシエチレン(2. 2)— 2, 2 ビス(4 ヒドロキシフエ-ル)プロパン 1. 6mol 、テレフタル酸 1. 7mol、無水トリメリット酸 1. lmol、フマル酸 2. 4mol及び酸化ジブ チル錫 0. lgをガラス製 4リットルの 4つ口フラスコに入れ、温度計、撹拌棒、コンデン サー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。窒素雰囲気下で、 20 0°Cで 6時間反応させ、ポリエステル榭脂を得た。ハイブリッド榭脂製造例と同様に G PC (ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィ)による分子量測定を行った。結果を表 1に 示す。
[0139] [表 1]
表 1
Figure imgf000036_0001
<トナー製造例 1〉
'榭脂 A (ハイブリッド榭脂) 100質量部
• C . I.ビグメントブルー 15 : 3 5質量部
'ノルマルパラフィンワックス(最大吸熱ピーク: 70°C, Mn: 380, Mw:420)
5質量部
•3, 5—ジーターシヤリブチルサリチル酸のアルミ-ゥム化合物 3質量部 上記材料をヘンシェルミキサーにより十分予備混合し、二軸押出し混練機でバレル 温度 120°Cにて溶融混練した。冷却後ハンマーミルを用いて約 1〜 2mm程度に粗 粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で 20 m以下の粒径に微粉砕し た。さらに得られた微粉砕物を分級と機械式衝撃力を用いる表面改質処理とを同時 に行う装置にて分級および球形化し、重量平均粒径が 5. 5 mのトナー粒子 (分級 品)を得た。得られたトナー粒子 (分級品) 100質量部に、疎水性シリカ(BET: 200m Vg) 1. 0質量部、イソプチルトリメトキシシランで表面処理した酸ィ匕チタン微粒子 (B ET: 80m2/g)を 1. 0質量部添加し、ヘンシェルミキサー(FM— 75型、三井三池化 工機 (株)製)で混合して、重量平均粒径 5. 5mのトナー 1を得た。
[0141] トナー 1のフローテスター物性を測定したところ、軟ィ匕温度 Tsが 71°C、流出開始温 度 Tfbが 105°C、 1/2法溶融温度 T 力^ 31°Cであった。フローテスター物性値を
1/2
、表 2に示す。
[0142] <トナー製造例 2 >
トナー製造例 1において、離型剤として最大吸熱ピークが 61°Cのノルマルパラフィ ンワックス(Mn: 280, Mw: 360)を使用した以外は、トナー製造例 1と同様にしてト ナー 2を得た。トナー 2のフローテスター物性を表 2に示す。
[0143] <トナー製造例 3 >
トナー製造例 1において、離型剤として最大吸熱ピークが 137°Cのポリプロピレンヮ ックス(Mn: 1000, Mw: 5100)を使用した以外は、トナー製造例 1と同様にしてトナ 一 3を得た。トナー 3のフローテスター物性を表 2に示す。
[0144] <トナー製造例 4 >
トナー製造例 1において、離型剤として最大吸熱ピークが 58°Cのノルマルパラフィ ンワックス (Mn: 220, Mw: 320)を使用した以外は、トナー製造例 1と同様にしてト ナ 4を得た。トナー 4のフローテスター物性を表 2に示す。
[0145] <トナー製造例 5 >
トナー製造例 1において、離型剤として最大吸熱ピークが 141°Cのポリプロピレンヮ ックス(Mn: 1000, Mw: 6000)を使用した以外は、トナー製造例 1と同様にしてトナ 一 5を得た。トナー 5のフローテスター物性を表 2に示す。
[0146] <トナー製造例 6 >
トナー製造例 1において、 C. I.ビグメントブルー 15 : 3を C. I.ビグメントイエロー 74 にした以外は、トナー製造例 1と同様にしてトナー 6を得た。トナー 6のフローテスター 物性を表 2に示す。
[0147] <トナー製造例 7 >
トナー製造例 1において、 C. I.ビグメントブルー 15 : 3を C. I.ビグメントレッド 122 にした以外は、トナー製造例 1と同様にしてトナー 7を得た。トナー 7のフローテスター 物性を表 2に示す。
[0148] <トナー製造例 8 >
トナー製造例 1において、 C. I.ビグメントブルー 15 : 3をカーボンブラックにした以 外は、トナー製造例 1と同様にしてトナー 8を得た。トナー 8のフローテスター物性を表 2に示す。
[0149] <トナー製造例 9 >
トナー製造例 8において、榭脂 Aに替えて榭脂 Bを使用し、離型剤として最大吸熱 ピークが 101°Cのポリエチレンワックス(Mn: 1600, Mw: 2500)を使用した以外は、 トナー製造例 1と同様にしてトナー 9を得た。トナー 9のフローテスター物性を表 2に示 す。
[0150] <トナー製造例 10 >
トナー製造例 5において、榭脂 Aに替えて榭脂 Cを使用した以外は、トナー製造例 1と同様にしてトナー 10を得た。トナー 10のフローテスター物性を表 2に示す。
[0151] <トナー製造例 11 >
高速撹拌装置 TK—ホモミキサー (特殊機化工業社製)を備えた 2リットル用四つ口 フラスコ中に、イオン交換水 710部と 0. ImolZリットル Na PO水溶液 450部を添
3 4
加し、高速撹拌装置の回転数を lOOOOrpmに調整し、 60°Cに加温せしめた。ここに 1. OmolZリットル— CaCl水溶液 68部を徐々に添加し、微小な難水溶性分散在 Ca
2
(PO )を含む水系分散媒体を調製した。
[0152]
,スチレン
•n ブチルアタリレート 35部
•ジビニノレベンゼン 0. 5部 •C. Lビグメントブルー 15 : 3 14部
'榭脂 C (ポリエステル榭脂) 10部
•3, 5—ジーターシヤリブチルサリチル酸のアルミニウム化合物 2部
'脂肪族炭化水素系エステルワックス(最大吸熱ピーク: 68°C, Mn: 1050, Mw: 12
00) 20
上記原材料をアトライター (三井金属社製)を用い 3時間分散させた後、重合開始剤 である 2, 2'—ァゾビス(2, 4—ジメチルバレ口-トリル) 10部を添カ卩して得られた重 合性単量体組成物を、上記水系分散媒体中に投入し、高速撹拌装置の回転数を 10
OOOrpmに維持して造粒を行った。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ 70°Cで 2時 間反応させた後、 90°Cで 10時間重合させた。
[0153] 反応終了後、懸濁液を冷却し、希塩酸を加えて難水溶性分散剤を溶解し、濾過、 水洗、乾燥させた後、風力分級で所望の粒度に分級し、トナー粒子を得た。得られた トナー粒子に対して、トナー製造例 1と同様に外添混合して、トナー 11を得た。トナー 11のフローテスター物性を表 2に示す。
[0154] <トナー製造例 12 >
,榭脂粒子分散液 1の調製
370g
30g
6g
24g
4g
以上を混合、溶解したものを、非イオン性界面活性剤 6g及びァ-オン性界面活性 剤 10gをイオン交換水 550gに溶解したものに、フラスコ中で分散し、乳化し、 10分間 ゆっくりと混合しながら、これに過硫酸アンモ-ゥム 4gを溶解したイオン交換水 50gを 投入し、窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら内容物が 70°Cになるま でオイルバスで加熱し、 5時間そのまま乳化重合を継続した。こうして、平均粒径が 1 50nm、 Tg力 2°C、重量平均分子量(Mw)が 12, 000である榭脂粒子を分散させ てなる榭脂粒子分散液 1を調製した。 [0155] ,榭脂粒子分散液 2の調製
スチレン 280g
n—ブチルアタリレー卜 120g
アクリル酸 8g
以上を混合、溶解したものを、非イオン性界面活性剤 6g及びァ-オン性界面活性 剤 12gをイオン交換水 550gに溶解したものに、フラスコ中で分散し、乳化し、 10分間 ゆっくりと混合しながら、これに過硫酸アンモ-ゥム 3gを溶解したイオン交換水 50gを 投入し、窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら内容物が 70°Cになるま でオイルバスで加熱し、 5時間そのまま乳化重合を継続し、平均粒径が 110nm、ガラ ス転移点が 55°C、重量平均分子量 (Mw)が 550, 000である榭脂粒子を分散させて なる榭脂粒子分散液 2を調製した。
[0156] ,離型剤粒子分散液 1の調製
ポリエチレンワックス(最大吸熱ピーク: 98°C, Mn: 1050, Mw: 2100)
50g
ァ-オン性界面活性剤 5g
イオン交換水 200g
以上を 95°Cに加熱して、ホモジナイザー等を用いて分散した後、圧力吐出型ホモ ジナイザーで分散処理し、平均粒径が 570nmである離型剤を分散させてなる離型 剤粒子分散液 1を調製した。
[0157] ,着色剤粒子分散液 1の調製
C. I.ビグメン卜ブルー 15 : 3 20g
ァ-オン性界面活性剤 2g
イオン交換水 78g
以上を混合し、超音波洗浄機を用いて発振周波数 26kHzで 10分間分散を行って 着色剤粒子分散液 (ァニオン性) 1を調製した。
[0158] ·混合液の調製
榭脂粒子分散液 1 180g
榭脂粒子分散液 2 80g 着色剤粒子分散液 1 30g 離型剤粒子分散液 1 50g
以上を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー等を用いて混合し、分散して 混合液を調製した。
[0159] '凝集粒子の形成
上記混合液に凝集剤としてのカチオン性界面活性剤を 1. 5g添加し、加熱用オイ ルバス中でフラスコ内を攪拌しながら 50°Cまで加熱した。 50°Cで 1時間保持した後、 光学顕微鏡にて観察すると重量平均粒径が約 6. 1 μ mである凝集粒子が形成され ていることが確認された。
[0160] ,融合
その後、ここにァ-オン製界面活性剤 3gを追加した後、ステンレス製フラスコを密閉 し、磁力シールを用いて攪拌を継続しながら 105°Cまで加熱し、 3時間保持した。そ して、冷却後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で十分に洗浄し、更に乾燥して、ト ナー粒子を得た。得られたトナー粒子に対し、トナー製造例 1と同様に外添混合して 、トナー 12を得た。トナー 12のフローテスター物性を表 2に示す。
[0161] <実施例 1 >
シリコーン榭脂で表面被覆した Cu—Znフェライトキャリア粒子 (個数平均粒径 : 50 ^ m, 79. 6kAZm下での磁化の強さ: 60Am2Zkg、比重: 5. OgZcm3)とトナー 1 とをトナー濃度が 8質量%となるように加え、ターブラーミキサーにより混合して現像 剤を用意した。
[0162] 続いて、ベルト-ップ方式の定着器(図 2)とローラー-ップ方式の定着器(図 1)を、 定着器-ップ間を 500mm離して配置した外部定着装置(図 6中の定着装置 A)を用 意した。第一定着器の-ップ幅が 35mm、線圧 3. 5kgf/mm,第二定着器の-ップ 幅が 10mm、線圧 10. OkgfZmmとなるよう調整し、各定着器を温調した。また、使 用した加熱体、加圧体の表面の 10点平均粗さ Rzは、いずれも: L m以下であった。 尚、各定着器には、オフセット防止用オイルの塗布機構は設けなカゝつた。 350mm- s ec_1の記録媒体搬送速度で、記録媒体を前記定着装置に通過させたとき、前記記 録媒体が第一の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値 T1が 140°C、第 二の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値 T2が 152°C、前記記録媒体 の第一定着器突出から第二定着器突入までの間の記録媒体上温度の最小値 tが 12 1°Cとなった。表 3に記録媒体上温度 Tl、 T2、 tを示す。
[0163] 次に、カラー複写機 CLC1000 (キャノン製)の定着ユニットを取り外した改造機で、 単色モードで常温常湿度環境下(23°CZ60%)において、記録媒体上のトナー載り 量を、ベタ画像出力時に、 1. 3mgZcm2になるよう現像コントラストを調整し、先端余 白を 5mmとして、そこ力も画像面積比率が 25%となる部分まで、 A4サイズ紙 (CLC 推奨紙である SK80、光沢度 50)上に未定着ベタ画像を作成した。表 3に示した条件 に調整した定着装置 Aに未定着画像を通過させ、定着画像を得た。この際、目視に よりオフセット性と分離性を評価した。また、得られた定着画像を用いて、光沢度、定 着強度を測定した。
[0164] 評価を実施したところ、オフセットや定着部材への巻きつきもなぐ光沢度の高い、 こすり試験による濃度低下のない、がさつき感のないなめらかな画像が、連続して得 られた。評価結果を表 4に示す。
[0165] 評価項目と評価基準を下記に示す。
[0166] a.光沢度
[0167] 上述の如くにして得られた定着画像を用いて光沢度を測定した。測定箇所としては 、紙の進行方向における先端の画像部の中央、紙の進行方向における後端の画像 部の中央、中心部、両端部と中心部とのそれぞれの中間点の計 5ケ所を測定した。 A : 20%以上
B : 15%以上 20%未満
C : 10%以上 15%未満
D : 10%未満
[0168] b.定着強度
上述の如くにして得られた定着画像を用いて、以下の手順で定着強度を評価した 。先ず、中心部の画像濃度を測定する。次に、画像濃度を測定した部分に対し、 4. 9kPa (50g/cm2)の荷重をかけてシルボン紙により定着画像を摺擦(5往復)し、画 像濃度を再度測定する。摺擦前後での画像濃度の低下率 (%)を測定した。 A:濃度低下率 1%未満
B :濃度低下率 5%未満
C :濃度低下率 10%未満
D :濃度低下率 10%以上
[0169] c而オフセット性
上述の如くにして得られた定着画像を担持する転写紙を用いて、定着装置 Αを通 過させた際のオフセットの程度を、非画像部の汚れを目視で確認することにより、以 下のように評価した。
A:全くオフセットが発生しな 、。
B:ごく軽微に発生するが実用上問題無 、レベル。
C :オフセットが発生。
D :オフセットが著しく発生。
[0170] d.分離性
カラー複写機 CLC1000 (キャノン製)の定着ユニットを取り外した改造機で、単色 モードで常温常湿度環境下(23°CZ60%)において、紙上のトナー載り量を 1. 3mg Zcm2になるよう現像コントラストを調整し、先端余白 1mmで A4紙 (CLC推奨紙であ る SK80)上に画像面積比率 100%の未定着画像を作成した。表 3に示した条件に 調整した定着装置 Aを通過させ、分離性 (卷きつき性)を評価した。
A:全く問題無く分離できる。
B :分離できるが、やや卷付きそうな気配がある (分離時に、定着画像が斜め上方に 排紙される)。
C :若干の卷付きが発生する。
D :卷付きが発生する。
[0171] e.カール及び搬送不良
カラー複写機 CLC1000 (キャノン製)の定着ユニットを取り外した改造機で、単色 モードで常温常湿度環境下(23°CZ60%)において、紙上のトナー載り量を 1. 3mg Zcm2になるよう現像コントラストを調整し、先端余白 5mmで A4紙 (CLC推奨紙であ る SK80)上に画像面積比率 100%の未定着画像を 10部作成した。表 3に示した条 件に調整した定着装置 Aを順番に通過させ、搬送不良が起こる回数をカウントした。 A:全く問題無く定着装置を通過した。
B :第一定着通過後、軽微なカールが認められるが、第 2定着を問題なく通過した。 C :第一定着通過後、カールが発生し、 10%以下の割合で第二定着器に記録媒体 が突入できな力つた。
D :第一定着通過後、カールが発生し、 10%を超える割合で第二定着器に記録媒体 が突入できな力つた。
[0172] f.光沢度均一性
以下の手順で光沢度均一性を評価した。
[0173] カラー複写機 CLC1000 (キャノン製)の定着ユニットを取り外した改造機で、単色 モードで常温常湿度環境下(23°CZ60%)において、コート紙(CANON、 GLOSS Y BrochurePaper:坪量 148gZm2、記録媒体上光沢度: 50)上に、単位面積当 たりのトナー載り量が 0. 05〜0. 6mgZcm2の間でほぼ等間隔となるように 17階調 に設定し、各載り量でのベタ画像(1cm X 29cm)を A4の横方向に並べた画像を出 力した。表 3に示した条件に調整した定着装置 Aに未定着画像を通過させ、各階調 の光沢度を測定し、画像光沢度均一性を評価した。尚、各定着器には、オフセット防 止用オイルの塗布機構は設けなカゝつた。
[0174] 光沢度の測定は、上記画像光沢度の測定と同様に、 VG— 10型光沢度計(日本電 色製)を用いて、 60度方向の反射光量を測定した。各載り量毎の帯部画像の光沢度 を測定し、光沢度が最大となった帯の光沢度を Gmax、同様に光沢度が最小となつ た帯の光沢度を Gminとしたとき、光沢度均一性を Gmaxと Gminの差 Δ Gで評価し た。光沢度均一性の評価基準を以下示した。
A : 10未満
B : 10以上〜 20未満
C : 20以上〜 30未満
D : 30以上
[0175] <実施例 2>
定着装置として、図 6に示す定着装置 Cを使用し、記録媒体上温度が表 3に示す温 度になるよう定着装置の温度を調整し実施例 1と同様に評価を行った。外部定着装 置 Cは、ベルト-ップ方式の定着器(図 2)と 2台のローラー-ップ方式の定着器(図 1 )を定着器-ップ間を 500mm離して配置し、第一定着器の-ップが 35mm、第 2定 着器の-ップが 10mm、第 3定着器の-ップが 10mmとなるよう調整したものである。 各定着器には、オフセット防止用オイルの塗布機構は設けなカゝつた。各定着器を温 調して、 500mm · sec— 1の記録媒体搬送速度で未定着画像を前記定着装置に通過 させたとき、前記記録媒体が第一の定着器を通過する前後の記録媒体上温度の最 大値 T1が 145°C、第二の定着器を通過する前後の記録媒体上温度の最大値 T2が 155°C、第三の定着器を通過する前後の記録媒体上温度の最大値 T3が 150°C、前 記記録媒体の第一の定着器突出から第二の定着器突入までの間の記録媒体上温 度の最小値 tが 120°Cとなった。表 3に記録媒体上温度 Tl、 T2、 T3、 tを示した。
[0176] オフセットや定着部材への巻きつきもなぐ光沢度の高い、こすり試験による濃度低 下のない画像が連続して得られた。また、載り量によらず光沢度の差が少なぐ画像 光沢均一性の高い画像となった。また、記録媒体光沢度と画像光沢度の差の極めて 少ない、光沢度の揃った画像となった。評価結果は表 4に示した。
[0177] <実施例 3 >
記録媒体上温度が表 3の実施例 3に示す温度になるよう定着装置 Aの温度条件を 調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。光沢度、光沢度均一性と定着強 度で実施例 1より極僅かに劣ったものとなったが、実用上問題ない画像が得られた。 評価結果を表 4に示す。
[0178] <実施例 4>
定着装置 Aのベルト-ップ方式の定着器 (図 2)とローラー-ップ方式の定着器 (図 1)を、定着器-ップ間を 1000mm離して配置し、記録媒体上温度が表 3の実施例 4 に示す温度になるよう定着装置 Aの温度条件を調整した以外は、実施例 1と同様に 評価を行った。定着強度や光沢度均一性で、実施例 1より極僅か〖こ劣ったものとなつ たが、実用上問題ない画像が得られた。また、極軽微なカールが認められたものの、 記録媒体の搬送性には障害は認められな力つた。評価結果を表 4に示す。
[0179] <実施例 5 > 記録媒体上温度が表 3の実施例 5に示す温度になるよう定着装置 Aの温度条件を 調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。光沢度と光沢度均一性で、実施 例 1より極僅かに劣ったものとなったが、実用上問題ない画像が得られた。評価結果 を表 4に示す。
[0180] <実施例 6 >
記録媒体上温度が表 3の実施例 6に示す温度になるよう定着装置 Aの温度条件を 調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。光沢度と光沢度均一性で、実施 例 1より極僅かに劣ったものとなったが、実用上問題ない画像が得られた。評価結果 を表 4に示す。
[0181] <実施例 7>
トナーとして、トナー 2を使用し、記録媒体上温度が表 3の実施例 7に示す温度にな るよう定着装置 Aの温度条件を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。軽 微なオフセットが認められた力 実用上問題のレベルであった。得られた画像の光沢 度やその他評価項目において問題はな力つた。評価結果を表 4に示す。
[0182] <実施例 8 >
トナーとして、トナー 3を使用し、記録媒体上温度が表 3の実施例 8に示す温度にな るよう定着装置 Aの温度条件を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。光 沢度が実施例 1と比較して、極僅かに低ぐ極軽微なオフセットが認められた力 実用 上問題のない程度であり、画像も実用上問題のないものであった。評価結果を表 4に 示す。
[0183] <実施例 9 >
トナーとして、トナー 4を使用し、記録媒体上温度が表 3の実施例 9に示す温度にな るよう定着装置 Aの温度条件を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。ォ フセットと分離性で実施例 1より僅かに程度が悪いが、実用上問題のないレベルであ り、画像の光沢度、光沢度均一性とも問題はな力 た。評価結果を表 4に示す。
[0184] <実施例 10>
トナーとして、トナー 5を使用し、記録媒体上温度が表 3の実施例 10に示す温度に なるよう定着装置 Aの温度条件を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。 オフセットと分離性で実施例 1より僅かに程度が悪いが、実用上問題のないレベルで あり、画像の光沢度は若干低めであつたが、光沢度均一性とも問題はな力つた。評価 結果を表 4に示す。
[0185] <実施例 11 >
記録媒体上温度が表 3の実施例 11に示す温度になるよう定着装置 Aの温度条件 を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。光沢度、光沢度均一性と定着 強度とも実施例 1より劣ったものとなったが、実用上問題ない画像が得られた。軽微 なカールが発生し搬送性は実施例 1に対して僅かに劣ったものとなった。評価結果を 表 4に示す。
[0186] <実施例 12>
記録媒体上温度が表 3の実施例 12に示す温度になるよう定着装置 Aの温度条件 を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。実施例 1と比較すると、光沢度と 光沢度均一性で若干悪目だが、実用上問題ない画像が得られた。評価結果を表 4 に示した。
[0187] <実施例 13 >
記録媒体上温度が表 3の実施例 13に示す温度になるよう定着装置 Aの温度条件 を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。実施例 1と比較すると、分離性 で若干劣ったが、実用上問題ない程度であった。画像の光沢度等は、問題のないも のであった。評価結果を表 4に示した。
[0188] <実施例 14>
記録媒体上温度が表 3の実施例 14に示す温度になるよう定着装置 Aの温度条件 を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。実施例 1と比較すると、分離性 で若干劣ったが、実用上問題ない程度であった。画像の光沢度等は、問題のないも のであった。評価結果を表 4に示した。
[0189] <実施例 15 >
記録媒体上温度が表 3の実施例 15に示す温度になるよう定着装置 Aの温度条件 を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。実施例 1と比較すると、オフセッ トと分離性で若干劣ったものとなったが、実用上問題ない程度であった。画像の光沢 度等は、問題のないものであった。評価結果を表 4に示した。
[0190] <実施例 16 >
トナーとして、トナー 6を使用し、記録媒体上温度が表 3の実施例 16に示す温度に なるよう定着装置 Aの温度条件を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。 実施例 1と比較すると、オフセットと分離性で若干劣ったものとなったが、実用上問題 ない程度であった。画像の光沢度均一性が A G15となり、実施例 1と比較すると均一 性が悪目となった。評価結果を表 4に示した。
[0191] <実施例 17>
トナーとして、トナー 7を使用し、記録媒体上温度が表 3の実施例 17に示す温度に なるよう定着装置 Aの温度条件を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。 実施例 1と比較すると、 A Gが 11となり、画像の光沢度均一性で若干劣るが、実用上 問題のな!ヽレベルとなった。評価結果を表 4に示した。
[0192] <実施例 18 >
トナーとして、トナー 8を使用し、記録媒体上温度が表 3の実施例 18に示す温度に なるよう定着装置 Aの温度条件を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った。 実施例 1と比較すると、光沢度均一性で若干劣る力 実用上問題のないレベルとなつ た。評価結果を表 4に示した。
[0193] <実施例 19 >
トナーとして、トナー 5を使用し、外部定着装置として 2台のローラー-ップ方式の定 着器(図 1)を、各定着器の定着-ップが 10mmとなるよう調整し、また、定着器-ップ 間の距離が 500mmとなるよう配置した、図 6に示す定着装置 Bを使用し、記録媒体 上温度が表 3に示す温度になるよう定着装置の温度を調整した以外は、実施例 1と 同様に評価を行った。尚、各定着器には、オフセット防止用オイルの塗布機構は設 けな力つた。実施例 1と比較すると、画像の光沢度均一性で若干劣り、オフセット、分 離性及びカールの程度が若干悪目であった。評価結果を表 4に示した。
[0194] <実施例 20>
トナーとして、トナー 9を使用し、実施例 19と同じ定着装置 Bを用意し、記録媒体上 温度が表 3の実施例 20に示す温度になるよう定着装置 Bの温度条件を調整した以外 は、実施例 1と同様に評価を行った。実施例 1と比較すると、光沢度均一性で若干劣 る力 オフセットが、実用上許容できるギリギリのレベルとなった。評価結果を表 4に示 した。
[0195] <実施例 21 >
トナーとして、トナー 10を使用し、実施例 19と同じ定着装置 Bを用意し、実施例 21 において、記録媒体上温度が表 3の実施例 21に示す温度になるよう定着装置 Bの温 度条件を調整した。それ以外は、実施例 1と同様に評価を行った。実施例 1と比較す ると、光沢度は高いが、光沢度均一性で若干劣り、記録媒体光沢度に対して、 Gma Xが高ぐ違和感のある画像となった。また、オフセット、分離性、搬送性でも課題があ つたものの、実用上なんとか許容できる範囲であった。評価結果を表 4に示した。
[0196] <実施例 22>
トナーとして、トナー 11を使用し、実施例 19と同じ定着装置 Bを用意し、記録媒体 上温度が表 3の実施例 22に示す温度になるよう定着装置 Bの温度条件を調整した以 外は、実施例 1と同様に評価を行った。光沢度、光沢度均一性は許容できるギリギリ のレベルであった。定着強度や、オフセット、分離性、搬送性でも課題があったもの の、実用上許容できるギリギリの範囲であった。評価結果を表 4に示した。
[0197] <実施例 23 >
トナーとして、トナー 12を使用し、実施例 19と同じ定着装置 Bを用意し、記録媒体 上温度が表 3の実施例 23に示す温度になるよう定着装置 Bの温度条件を調整した以 外は、実施例 1と同様に評価を行った。光沢度、光沢度均一性は許容できるギリギリ のレベルであった。定着強度や、オフセット、分離性、搬送性でも課題があったもの の、実用上許容できるギリギリの範囲であった。評価結果を表 4に示した。
[0198] <比較例 1 >
トナーとして、トナー 12を使用し、外部定着装置として 1台のローラー-ップ方式の 定着器 (図 1)を配置した、図 6に示す定着装置 Dを使用し、記録媒体上温度が表 3 に示す温度になるよう定着装置の温度を調整した以外は、実施例 1と同様に評価を 行った。尚、定着器には、オフセット防止用オイルの塗布機構は設けな力つた。光沢 度が不足し、トナー載り量によって光沢度の差が大きぐ光沢度均一性が劣ったもの となった。また、記録媒体光沢度との差も大きぐ違和感の大きい画像となった。その 他、定着強度、オフセットや分離性なども劣ったものであった。評価結果を表 4に示 す。
[0199] <比較例 2>
トナーとして、トナー 12を使用し、実施例 19と同じ定着装置 Bを用意し、記録媒体 上温度が表 3の比較例 2に示す温度になるよう定着装置 Bの温度条件を調整した以 外は、実施例 1と同様に評価を行った。光沢度が不足し、トナー載り量によって光沢 度の差が大きぐ光沢度均一性が劣ったものとなった。また、記録媒体光沢度との差 も大きく、違和感の大きい画像となった。その他、定着強度、オフセットや分離性など も劣ったものであった。評価結果を表 4に示す。
[0200] <比較例 3 >
トナーとして、トナー 12を使用し、実施例 19の定着装置 Bの 2台のローラー-ップ方 式定着器(図 1)を、定着器-ップ間を 1000mm離して配置し、記録媒体上温度が表 3の比較例 3に示す温度になるよう調整した以外は、実施例 1と同様に評価を行った 。光沢度が不足し、トナー載り量によって光沢度の差が大きぐ光沢度均一性が劣つ たものとなった。また、記録媒体光沢度との差も大きぐ違和感の大きい画像となった 。その他、定着強度、オフセットや分離性なども劣ったものであった。評価結果を表 4 に示す。
[0201] <比較例 4>
トナーとして、トナー 11を使用し、実施例 19と同じ定着装置 Bを用意し、記録媒体 上温度が表 3の比較例 4に示す温度になるよう定着装置 Bの温度条件を調整した以 外は、実施例 1と同様に評価を行った。光沢度が不足し、トナー載り量によって光沢 度の差が大きぐ光沢度均一性が劣ったものとなった。また、記録媒体光沢度との差 も大きく、違和感の大きい画像となった。その他、定着強度、オフセットや分離性など も劣ったものであった。評価結果を表 4に示す。
[0202] <比較例 5 >
トナーとして、トナー 10を使用し、実施例 19と同じ定着装置 Bを用意し、各定着器 にシリコーンオイル塗布機構を着けた定着装置 Bを用い、記録媒体上温度が表 3の 比較例 5に示す温度になるよう温度条件を調整した。実施例 1と同様に評価を行った 。光沢度は高いが、トナー載り量によって光沢度の差が大きぐ光沢度均一性が劣つ たものとなった。また、記録媒体光沢度との差が大きぐ違和感の大きい画像となった 。その他、定着強度、オフセットや分離性なども劣ったものであった。評価結果を表 4 に示す。
[0203] <実施例 24 >
実施例 1で調製したシアントナーを含有する現像剤、実施例 16で調製したイェロー トナーを含有する現像剤、実施例 17で調製したマゼンタトナーを含有する現像剤、 実施例 18で調製したブラッ外ナ一を含有する現像剤を用いて、実施例 1と同様の構 成を有する装置を用いて、トナーの載り量が 1. 3mgZcm2であるフルカラー画像を 形成した。実施例 1と同様に評価を実施したところ、オフセットや定着部材への巻きつ きもなぐ混色性に優れ、光沢度の高い、こすり試験による濃度低下のない、がさつき 感のな 、なめらかな画像が得られた。
[0204] [表 2]
最大吸熟 トナー製法 結着樹脂 着色剤 離型剤 ピ一ク oc) トナー 1 粉碎法 榭脂 A C.1. ピグメントブル一 15:3 ハラフィン 70 トナー 2 粉碎法 榭脂 A C. I. ピグメントブルー 15: 3 ハ°ラフィン 61 トナー 3 粉碎法 樹脂 A C. I. ピグメントブルー 15 :3 ポリプロピレン 137
〔〕0205 トナ一 4 粉碎法 樹脂 A C. I. ピグメントプル一 15:3 ノヽ。ラフィン 58 トナー 5 粉砕法 榭脂 A C. I. ビグメントブル一 15:3 ポリプロピレン 141 トナ一 6 粉砕法 榭脂 A C. I. ビグメントイエロ一 74 ノ ラフィン 70 トナ一 7 粉砕法 樹脂 A C. I. ビグメントレツド 122 ノ ラフィン 70 トナー 8 粉砕法 - 樹脂 A 力一ボンブラック ン 70 トナー 9 粉砕法 樹脂 B カーボンブラック ボリエチレン ]01 トナー 1 0 粉砕法 樹脂。 C.1. ピグメントプル一 15:3 ポリプロピレン 141 トナー 1 1 懸濁重合法 ― C. I. ピグメントプル一 15:3 エステル 68 トナー 1 2 轧化凝集法 ― C. Lピグメントブル一 15:3 ポリエチレン 98
記録媒体搬 定着器間
/2 定着
トナー 送速度 距離 式 式 式 ( (。 O CO 装置 cc) nc) (V)
例 トナー
実肺 トナー T T 実細 トナー ΐ T 1 実施例 トナー
実施 トナ一 T ΐ 実施例 トナ一 t 1
§s1 トナー r ΐ t 〔 実施例 トナー T r T 実施例 トナ一4 r τ T T 実細 トナ一 T
実施例 トナー t T r 実脑】 トナー】 t 1 T 実施例 トナ一 T T t 実細 卜ナ一 ΐ T T 実施例 卜ナ一 T T 実施例 トナー T t 実施例 トナー T T t 実施例 トナー 8 T r 実施例 トナ一 .1 T I 実施例 トナ一 1 T 1 実施例 トナー T T T 1 実施例 トナー T T 実施例 トナ一 T T 比較例 トナ一 T
比較例 トナ一 〉 く 比較例 トナー T 、 比較例 トナー T 比棚 トナー t
表 4
Figure imgf000054_0001
産業上の利用可能性
本発明の定着方法及び定着装置を用いることで、記録媒体搬送速度の比較的速 い条件下に、光沢度が高ぐ記録媒体上へのトナー載り量に依存せず光沢度が均一 で、画像と記録媒体の光沢度の違和感が抑制された画像を、安定的に、また連続的 に得ることができる。
この出願は、 2004年 4月 26日に出願した日本語特許出願(出願番号 2004— 130 276)に基づく優先権を主張するものとしてここに記載する。

Claims

請求の範囲
[1] 記録媒体上に形成された未定着トナー像を、定着手段により加熱加圧定着する定 着方法にぉ 、て、前記記録媒体の搬送方向に直列に配列した少なくとも 2台以上の 定着器を通過することによって未定着トナー像の定着が行われるものであり、 該未定着トナー像を形成するトナーが離型剤を含有するトナーであり、 前記記録媒体が第一の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値を Tl、 第二の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値を Τ2、前記記録媒体の第 一の定着器突出から第二の定着器突入までの間の記録媒体上温度の最小値を tと し、前記トナーのフローテスター軟ィ匕温度を Ts、流出開始温度を Tfbとした場合、下 記式( 1)及び式 (2)を満足することを特徴とする定着方法。
Tl >Tfb 式(1)
T2>t>Ts 式(2)
[2] 前記トナーのフローテスター 1Z2法溶融温度を T とするとき、前記 T2との関係
1/2
力 式 (3)を満足することを特徴とする請求項 1に記載の定着方法。
T2>T 式(3)
1/2
[3] 前記トナーは、示差走査熱量計測定における吸熱曲線において、最大吸熱ピーク の最大値が 60〜140°Cの範囲にあることを特徴とする請求項 1に記載の定着方法。
[4] 記録媒体上に形成された未定着トナー像を、定着手段により加熱加圧定着する定 着装置において、前記記録媒体の搬送方向に直列に配列した少なくとも 2台以上の 定着器を通過することによって未定着トナー像の定着が行われるものであり、 該未定着トナー像を形成するトナーが離型剤を含有するトナーであり、 前記記録媒体が第一の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値を Tl、 第二の定着器を通過する際の記録媒体上温度の最大値を Τ2、前記記録媒体の第 一の定着器突出から第二の定着器突入までの間の記録媒体上温度の最小値を tと し、前記トナーのフローテスター軟ィ匕温度を Ts、流出開始温度を Tfbとした場合、下 記式 ( 1)及び式 (2)を満足することを特徴とする定着装置。
Tl >Tfb 式(1)
T2>t>Ts 式(2)
[5] 前記トナーのフローテスター 1Z2法溶融温度を T とするとき、前記 Τ2との関係
1/2
力 式 (3)を満足することを特徴とする請求項 4に記載の定着装置。
Τ2>Τ 式(3)
1/2
[6] 前記トナーは、示差走査熱量計測定における吸熱曲線において、最大吸熱ピーク の最大値が 60〜140°Cの範囲にあることを特徴とする請求項 4に記載の定着装置。
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