JP6330362B2 - Image forming apparatus, toner set, developer, image forming method, and process cartridge - Google Patents
Image forming apparatus, toner set, developer, image forming method, and process cartridge Download PDFInfo
- Publication number
- JP6330362B2 JP6330362B2 JP2014034406A JP2014034406A JP6330362B2 JP 6330362 B2 JP6330362 B2 JP 6330362B2 JP 2014034406 A JP2014034406 A JP 2014034406A JP 2014034406 A JP2014034406 A JP 2014034406A JP 6330362 B2 JP6330362 B2 JP 6330362B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- image forming
- transparent
- image
- forming apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、これを用いた画像形成方法、かかる画像形成装置に用いられるトナーセット、現像剤、プロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, an image forming method using the image forming apparatus, a toner set used in the image forming apparatus, a developer, and a process cartridge.
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、プロダクトプリンタ分野では、利用者が様々な紙種を用い、高光沢画像品質を求めるニーズに伴い、透明トナーを用いて高光沢画像品質を作像できる画像形成システムへの要求が年々高まってきている。
しかしながら、着色剤を含有しない透明トナーと着色剤を含有する有色トナーとを同時に作像する際には、画像色特性の均一性に低下や、光沢ムラが悪化するという問題が生じる。特に、カラー画像上に透明画像を重ねて設ける画像形成システムでは、画像色特性の均一性に低下や、光沢ムラの問題がより発生しやすい傾向が見られる。
In recent years, in image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, etc., in the product printer field, high gloss image quality has been achieved using transparent toner in response to the needs of users using various paper types and high gloss image quality. The demand for an image forming system capable of forming an image is increasing year by year.
However, when a transparent toner that does not contain a colorant and a colored toner that contains a colorant are simultaneously formed, there arises a problem that uniformity of image color characteristics is deteriorated and uneven glossiness is deteriorated. In particular, in an image forming system in which a transparent image is provided on a color image, there is a tendency that the uniformity of image color characteristics is reduced and the problem of uneven gloss is more likely to occur.
これらの問題は、有色トナーの上にさらに透明トナーが重ねられた状態で定着機構を通ること、及び、有色トナーと透明トナーとでは着色剤の有無や含有することができる樹脂が異なることから、有色トナーと透明トナーとで定着時の溶融状態が相違することが原因である。 Because these problems pass through the fixing mechanism in a state where the transparent toner is further superimposed on the color toner, and the presence or absence of the colorant and the resin that can be contained are different between the color toner and the transparent toner. This is because the color toner and the transparent toner have different melting states at the time of fixing.
画像上層の透明トナーが下層の有色トナーより溶けすぎる場合は、画像が定着ベルトから剥がれる際に画像最表層にある透明トナーが糸引きとなり、画像表面に光沢ムラが発生する。また、画像上層の透明トナーが下層の有色トナーより溶けない場合は、透明トナーの延展性が足りなく、場所によって部分的に特定波長(400〜600nmに吸収ピーク)の光の吸収が発生し、画像全体の色特性の均一性低下を招く。
そのため、利用者の高光沢透明トナーへのニーズと、透明トナーを用いることによる有色トナー色特性均一性低下、光沢ムラによる画像品質低下の防止ないし抑制とを両立させる必要がある。これを充足するには、定着時にいかに有色トナーと透明トナーの溶融具合を同じ状態にできるかが重要である。
If the transparent toner in the upper layer of the image is too much dissolved than the colored toner in the lower layer, the transparent toner on the outermost layer of the image becomes thread-drawn when the image is peeled off from the fixing belt, and gloss unevenness occurs on the image surface. In addition, when the transparent toner in the upper layer of the image is less soluble than the colored toner in the lower layer, the transparent toner has insufficient spreadability, and light absorption at a specific wavelength (absorption peak at 400 to 600 nm) occurs partially depending on the location. The uniformity of the color characteristics of the entire image is reduced.
Therefore, it is necessary to satisfy both the user's need for a high gloss transparent toner and the prevention or suppression of color toner color characteristic uniformity deterioration due to the use of the transparent toner and image quality deterioration due to gloss unevenness. To satisfy this, it is important how the colored toner and the transparent toner can be fused in the same state at the time of fixing.
従来の手段としては、トナーの溶融具合を制御するために、定着温度を変更して熱エネルギーを調節することが行われてきた。しかしながら、定着温度を変更することのみでは、透明トナーの溶融具合と有色トナーの溶融具合との差異を充分に減らすことはできず、さらなる改善が求められてきた。 As a conventional means, in order to control the melting state of the toner, the fixing temperature is changed and the thermal energy is adjusted. However, only by changing the fixing temperature, the difference between the melting state of the transparent toner and the melting state of the colored toner cannot be sufficiently reduced, and further improvement has been demanded.
一方、従来、定着ベルトから画像が剥がれる際のトナーの離型性を向上させるために、離型剤がトナー表面に染み出しやすくする様々な手法の検討が為されている。
しかしながら、離型性を向上させるだけでは、透明トナーと有色トナーの溶融具合を同じにすることは達成できず、利用者の要求を満たすには至っていない。
On the other hand, in order to improve the releasability of the toner when the image is peeled off from the fixing belt, various methods for facilitating the release agent to ooze out on the toner surface have been studied.
However, simply improving the releasability cannot achieve the same melting state of the transparent toner and the colored toner, and does not satisfy the user's request.
また、低温定着性の改善を目的に従来多用されてきたスチレン−アクリル系樹脂に代えて、低温定着性に優れ、耐熱保存性も比較的良いポリエステル樹脂の使用が試みられている(例えば、特許文献1〜6参照。)。その他、結着樹脂中にガラス転移温度でシャープメルト性を有する特定の非オレフィン系結晶性重合体を添加する試み(例えば、特許文献7参照。)があり、低温定着性の改善効果が認められる。
しかしながら、上記特許文献1〜7のいずれにおいても透明トナーと有色トナーの溶融具合を同じにするには至っていない。
In addition, instead of the styrene-acrylic resin that has been widely used for the purpose of improving the low temperature fixability, attempts have been made to use a polyester resin that has excellent low temperature fixability and relatively good heat storage stability (for example, patents). See references 1-6.) In addition, there is an attempt to add a specific non-olefinic crystalline polymer having sharp melt properties at the glass transition temperature in the binder resin (see, for example, Patent Document 7), and an effect of improving low-temperature fixability is recognized. .
However, none of the above-mentioned patent documents 1 to 7 has reached the same melting level of the transparent toner and the colored toner.
さらに、特許文献8に記載の技術では、非相溶である結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性ポリエステル樹脂とが為す海島状の相分離構造や、樹脂の示差走査熱量測定による熱特性を規定することによって、低温定着性と耐熱保存性の両立を図っている。しかしながら、低温定着性の改善効果が認められるものの、透明トナーと有色トナーの溶融具合を同じにするには至っていない。 Furthermore, in the technique described in Patent Document 8, a sea-island-like phase separation structure formed by an incompatible crystalline polyester resin and an amorphous polyester resin, and thermal characteristics by differential scanning calorimetry of the resin are specified. Therefore, both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability are achieved. However, although the effect of improving the low-temperature fixing property is recognized, the melting degree of the transparent toner and the colored toner has not been made the same.
またさらに、特許文献9に記載の技術では、結晶性ポリエステル樹脂を多く含有するトナーを高速機に用いた場合、トナーフィルミングが発生してしまい、画像品質の信頼性が充分ではなく、画像品質上の問題が生じる。 Furthermore, in the technique described in Patent Document 9, when a toner containing a large amount of crystalline polyester resin is used in a high-speed machine, toner filming occurs, and the image quality is not sufficiently reliable. The above problem occurs.
また、従来より、複写機やプリンタなどの画像形成装置においては、トナー像を紙に定着させる手段として、内部にヒータを持つ定着ローラと加圧ローラを用いた定着装置が広く用いられている。
このヒータにより定着ローラと加圧ローラとが接するニップ部を加熱し、ニップ部を通過する用紙上に付着したトナーを、加熱定着することで定着画像を得る。
定着ローラまたはベルトの構成としては、基材層の上には、蓄熱層が形成され、蓄熱層としては、熱容量が大きくしかも熱輸送量の高い材料が適している。更に上に離型層を設ける構成が知られているが、透明トナーと有色トナーの溶融具合を同じにするには至っていない。
Conventionally, in image forming apparatuses such as copying machines and printers, fixing devices using a fixing roller having a heater and a pressure roller are widely used as means for fixing a toner image on paper.
This heater heats the nip where the fixing roller and the pressure roller are in contact with each other and heats and fixes the toner adhering to the paper passing through the nip to obtain a fixed image.
As a configuration of the fixing roller or belt, a heat storage layer is formed on the base material layer, and a material having a large heat capacity and a high heat transport amount is suitable as the heat storage layer. Further, a configuration in which a release layer is further provided is known, but the melting state of the transparent toner and the color toner has not been made the same.
以上のとおり、定着温度上げや、単なるトナーに結晶性ポリエステル樹脂を含有させることは、低温定着性を向上させることができる。しかしながら、透明トナーを用いる高光沢画像形成システムにおいて、有色トナー層と透明トナー層が定着時での溶融具合が異なることにより発生する色特性均一性低下、光沢ムラ問題を防ぐには至っていない。
また近年、産業、広告分野でのプロダクトプリンタ等において、厚紙、凹凸紙の使用のニーズが高まっているが、厚紙、凹凸紙で画像形成する際、既存の画像形成装置では薄紙以上に色特性均一性低下やトナー光沢ムラが発生しやすいという問題があった。
As described above, raising the fixing temperature or simply adding a crystalline polyester resin to the toner can improve the low-temperature fixability. However, in a high-gloss image forming system using transparent toner, it has not yet been possible to prevent the problem of uneven color characteristics and gloss unevenness that occur when the colored toner layer and the transparent toner layer are melted differently at the time of fixing.
In recent years, there has been an increasing need to use thick paper and uneven paper in product printers in the industrial and advertising fields, but when forming images with thick paper and uneven paper, existing image forming devices have more uniform color characteristics than thin paper. There has been a problem that the toner is liable to be deteriorated and toner gloss unevenness is likely to occur.
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、定着の際に発生する色特性均一性低下、トナー光沢ムラを抑制でき、厚紙、凹凸紙における定着の場合でも、定着の際に発生する色特性均一性低下、トナー光沢ムラを抑制できる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and can suppress a decrease in color characteristic uniformity and toner gloss unevenness that occur during fixing. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of suppressing a decrease in uniformity of color characteristics and toner gloss unevenness that occur at the time.
上記課題を解決するための本発明に係る画像形成装置は、1色以上の有色トナーを用いてカラー画像を記録媒体上に形成するカラー画像形成手段と、該カラー画像形成手段により形成されたカラー画像上に、透明トナーを用いて透明画像を形成する透明画像形成手段と、前記記録媒体上に担持された前記カラー画像及び前記透明画像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、を備え、前記透明トナー及び有色トナーはそれぞれ、離型剤と、結着樹脂と、を含有し、前記結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂と、非結晶性樹脂と、を含み、フーリエ変換赤外分光分析装置を用いた赤外分光法(KBr全透過法)によって得られた前記結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをW、前記非結晶性樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをRとし、これらの比率W/Rを有色トナーがX1、透明トナーがX2とした場合、下記式1および2をいずれも満足することを特徴とする。
0≦X2−X1≦0.75 ・・・式1
0.05≦X2≦0.80 ・・・式2
In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention includes a color image forming unit that forms a color image on a recording medium using one or more colored toners, and a color formed by the color image forming unit. A transparent image forming means for forming a transparent image on the image using a transparent toner, and a fixing means for fixing the color image and the transparent image carried on the recording medium to the recording medium, Each of the transparent toner and the colored toner contains a release agent and a binder resin, and the binder resin includes a crystalline polyester resin and an amorphous resin, and includes a Fourier transform infrared spectroscopic analyzer. W is the height of the maximum rising peak point in the infrared absorption spectrum of the crystalline polyester resin obtained by infrared spectroscopy (KBr total transmission method) using W, and the amorphous resin When the height of the maximum rising peak point in the infrared absorption spectrum is R, and the ratio W / R is X1 for the colored toner and X2 for the transparent toner, both of the following formulas 1 and 2 are satisfied. To do.
0 ≦ X2-X1 ≦ 0.75 Formula 1
0.05 ≦ X2 ≦ 0.80 Expression 2
本発明によれば、定着の際に発生する色特性均一性低下、トナー光沢ムラを抑制でき、厚紙、凹凸紙における定着の場合でも、定着の際に発生する色特性均一性低下、トナー光沢ムラを抑制できる画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress color characteristic uniformity degradation and toner gloss unevenness that occur during fixing, and even when fixing on thick paper and uneven paper, color characteristic uniformity degradation and toner gloss unevenness that occur during fixing. It is possible to provide an image forming apparatus capable of suppressing the above-described problem.
本発明に係る画像形成装置は、画像形成装置は、1色以上の有色トナーを用いてカラー画像を記録媒体上に形成するカラー画像形成手段と、該カラー画像形成手段により形成されたカラー画像上に、透明トナーを用いて透明画像を形成する透明画像形成手段と、前記記録媒体上に担持された前記カラー画像及び前記透明画像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、を備え、前記透明トナー及び有色トナーはそれぞれ、離型剤と、結着樹脂と、を含有し、前記結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂と、非結晶性樹脂と、を含み、フーリエ変換赤外分光分析装置を用いた赤外分光法(KBr全透過法)によって得られた前記結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをW、前記非結晶性樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをRとし、これらの比率W/Rを有色トナーがX1、透明トナーがX2とした場合、下記式1および2をいずれも満足することを特徴とする。
0≦X2−X1≦0.75 ・・・式1
0.05≦X2≦0.80 ・・・式2
An image forming apparatus according to the present invention includes: a color image forming unit that forms a color image on a recording medium using one or more colored toners; and a color image forming unit formed on the color image forming unit. A transparent image forming means for forming a transparent image using the transparent toner, and a fixing means for fixing the color image and the transparent image carried on the recording medium to the recording medium. Each of the colored toner contains a release agent and a binder resin, and the binder resin contains a crystalline polyester resin and an amorphous resin, and uses a Fourier transform infrared spectrometer. The height of the maximum rising peak point in the infrared absorption spectrum of the crystalline polyester resin obtained by infrared spectroscopy (KBr total transmission method) was W, and the infrared absorption of the amorphous resin was The height of the maximum rising peak point in the spectrum and R, these ratios W / R color toner is X1, when the transparent toner is a X2, and satisfies both of the following formulas 1 and 2.
0 ≦ X2-X1 ≦ 0.75 Formula 1
0.05 ≦ X2 ≦ 0.80 Expression 2
次に、本発明に係る画像形成装置についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Next, the image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail.
Although the embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, various technically preferable limitations are attached thereto, but the scope of the present invention is intended to limit the present invention in the following description. Unless otherwise described, the present invention is not limited to these embodiments.
上述の条件を満たすことにより、融点しか有しない(Tgを有しない)結晶性ポリエステル樹脂を用いることで、有色トナーの上に透明トナー層を有する画像形成装置においても、色特性の均一性の低下、及び光沢ムラ問題が発生しない画像形成装置を提供することができる。
効果のメカニズムは明らかではないものの、定着機構で上下トナー層とも結晶性ポリエステルが均等にトナーの表面に染み出しやすく、有色トナーと透明トナー層同士の溶融具合が近い状態にしたことが要因ではないかと推定される。これは、融点しか有しない(Tgを有しない)結晶性ポリエステル樹脂を、有色トナー、透明トナーに本発明の規定範囲、規定式を満足させることによって生じるものである。
また、本発明における規定範囲、規定式を満たす有色トナー、透明トナーを用いることにより、厚紙、凹凸紙の場合であっても、記録媒体上のトナー層を定着機構で定着させる際に、熱エネルギーをトナー層全体に行き渡らせることができると推測される。このため、厚紙、凹凸紙の場合であっても、定着の際に発生する色特性均一性低下、トナー光沢ムラを抑制できる。
By satisfying the above conditions, the use of a crystalline polyester resin having only a melting point (no Tg) reduces the uniformity of color characteristics even in an image forming apparatus having a transparent toner layer on a colored toner. Further, it is possible to provide an image forming apparatus in which the problem of uneven glossiness does not occur.
Although the mechanism of the effect is not clear, the fixing mechanism makes it easy for the crystalline polyester to ooze out evenly from the upper and lower toner layers, and it is not a factor that the colored toner and the transparent toner layer are in a close melting state. It is estimated that. This occurs when a crystalline polyester resin having only a melting point (not having Tg) satisfies the specified range and the specified formula of the present invention for a colored toner and a transparent toner.
In addition, by using colored toners and transparent toners that satisfy the specified range and formula in the present invention, thermal energy is used when fixing the toner layer on the recording medium with a fixing mechanism, even in the case of thick paper and uneven paper. It is assumed that the toner can be spread over the entire toner layer. For this reason, even in the case of thick paper and concavo-convex paper, it is possible to suppress color characteristic uniformity degradation and toner gloss unevenness that occur during fixing.
以下、本発明に係る画像形成装置100において、画像形成に用いられる本発明を適用したトナー(透明トナー、有色トナー)の実施の形態について説明する。
まず、かかるトナー(透明トナー、有色トナー)の基本的な構成について説明する。
Hereinafter, in the image forming apparatus 100 according to the present invention, an embodiment of toner (transparent toner, colored toner) to which the present invention is used for image formation will be described.
First, a basic configuration of such toner (transparent toner, colored toner) will be described.
本発明に用いられる透明トナー及び有色トナーはそれぞれ、離型剤と、結着樹脂と、を含有し、前記結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂と、非結晶性樹脂と、を含む。
また、フーリエ変換赤外分光分析装置を用いた赤外分光法(KBr全透過法)によって得られた前記結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをW、前記非結晶性樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをRとし、これらの比率W/Rを有色トナーがX1、透明トナーがX2とした場合、下記式1および2をいずれも満足する。
Each of the transparent toner and the colored toner used in the present invention contains a release agent and a binder resin, and the binder resin contains a crystalline polyester resin and an amorphous resin.
The height of the maximum rising peak point in the infrared absorption spectrum of the crystalline polyester resin obtained by infrared spectroscopy (KBr total transmission method) using a Fourier transform infrared spectrometer is W, the amorphous When the height of the maximum rising peak point in the infrared absorption spectrum of the photosensitive resin is R and the ratio W / R is X1 for the colored toner and X2 for the transparent toner, both of the following formulas 1 and 2 are satisfied.
0≦X2−X1≦0.75 ・・・式1
0.05≦X2≦0.80 ・・・式2
0 ≦ X2-X1 ≦ 0.75 Formula 1
0.05 ≦ X2 ≦ 0.80 Expression 2
前記透明トナーおよび有色トナーの結晶性ポリエステル樹脂はFT−IR(フーリエ変換赤外分光分析測定装置)で「Avatar370/ThermoElectron社製」、KBr法(全透過法)測定により得られる吸光度スペクトルから、結晶性ポリエステル樹脂の特徴的なスペクトルのピーク高さをW、非結晶性樹脂の特徴的なスペクトルのピーク高さをRとし、W/Rで示される結晶性ポリエステル樹脂ピーク比が得られ、この比率W/Rの有色トナーの場合をX1、透明トナーの場合をX2とする。X2は0.05〜0.80であることが好ましく、0.09〜0.40がより好ましい。
W/Rで示される結晶性ポリエステル樹脂ピーク比X2が0.05〜0.80であることが重要である。X2が0.05より小さい場合、定着時において結晶性ポリエステル樹脂がトナー内部から染み出されにくく、透明トナーと有色トナーの溶融具合を整えるのは困難であり、糸引きによる画像表面光沢ムラや、溶け切れないことによる色特性の均一性低下が発生し易くなる。X2が0.80より大きい場合、定着工程に到着する前の作像機構で結晶性ポリエステル樹脂がトナー表面から染み出しすぎて、キャリア汚染や、機内紙搬送コロなどを汚染し、パーツ寿命を短くし、不具合を発生する。
The crystalline polyester resin of the transparent toner and the colored toner is crystallized from an absorbance spectrum obtained by KBr method (total transmission method) measurement by “Avatar 370 / Thermo Electron Co., Ltd.” with FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopic measurement device). The peak height of the characteristic spectrum of the crystalline polyester resin is W, and the peak height of the characteristic spectrum of the amorphous resin is R, and the crystalline polyester resin peak ratio indicated by W / R is obtained. In the case of W / R colored toner, X1 and in the case of transparent toner, X2. X2 is preferably 0.05 to 0.80, more preferably 0.09 to 0.40.
It is important that the crystalline polyester resin peak ratio X2 represented by W / R is 0.05 to 0.80. When X2 is smaller than 0.05, the crystalline polyester resin is less likely to ooze out from the inside of the toner at the time of fixing, and it is difficult to adjust the melting condition of the transparent toner and the colored toner. It becomes easy for the uniformity of color characteristics to decrease due to incomplete melting. If X2 is greater than 0.80, the crystalline polyester resin will ooze out of the toner surface by the image formation mechanism before reaching the fixing process, contaminating the carrier and in-machine paper transport rollers, shortening the part life. Cause problems.
また、前記W/Rにおいて、有色トナーがX1とし、透明トナーがX2とした場合は上記式1および式2を満足することが重要である。
ここで、X2−X1が0.00〜0.75であることが好ましく、X2−X1が0.04〜0.35であることがより好ましい。
X2−X1が0.75より大きい場合は、透明トナーが有色トナーより溶けすぎて、定着ベルト等の定着部材と剥がれる際にトナー糸引きによる画像表面光沢ムラが発生しやすくなる。
X2−X1が0より小さい(マイナスの値)場合は、透明トナーが有色トナーより溶け切らず、延展性が不足し、画像下の有色トナー層の色特性均一性低下が発生しやすくなる。
In the W / R, when the color toner is X1 and the transparent toner is X2, it is important to satisfy the above formulas 1 and 2.
Here, it is preferable that X2-X1 is 0.00-0.75, and it is more preferable that X2-X1 is 0.04-0.35.
When X2-X1 is greater than 0.75, the transparent toner is more soluble than the colored toner, and image surface gloss unevenness due to toner stringing tends to occur when the transparent toner is peeled off from a fixing member such as a fixing belt.
When X2−X1 is smaller than 0 (negative value), the transparent toner is not completely melted than the colored toner, the spreadability is insufficient, and the color characteristic uniformity of the colored toner layer under the image is likely to be lowered.
このようなW/Rで示される樹脂ピーク比の制御は結晶性ポリエステル樹脂の非結晶性樹脂との相溶状態によって決まると考えている。しかし、結晶化度の測定が難しいところがある。このため、本発明においては、品質工学上の手法により、透明トナー及び有色トナー処方原材料比率、乳化を含め、各製造工程などの製造条件を最適化して、前記W/Rの関係が上記式1および2を満足するような処方及び製造条件とすることで、意図的かつ確実に達成できる。換言すれば、本発明の技術的キーポイントは、品質問題のバランスを考慮して、結晶性ポリエステル樹脂と非結晶性樹脂との相溶状態をコントロールするように、処方と製造の最適条件が見出される点にもある。 Such control of the resin peak ratio represented by W / R is considered to be determined by the compatibility state of the crystalline polyester resin with the amorphous resin. However, it is difficult to measure the crystallinity. Therefore, in the present invention, the manufacturing conditions such as each manufacturing process including the transparent toner and the colored toner prescription raw material ratio and the emulsification are optimized by a quality engineering technique, and the relationship of the W / R is expressed by the above formula 1. If the formulation and production conditions satisfy the requirements (2) and (2), it can be achieved intentionally and reliably. In other words, the technical key point of the present invention is to find the optimum formulation and manufacturing conditions so as to control the compatibility state of the crystalline polyester resin and the amorphous resin in consideration of the balance of quality problems. There is also a point.
<W/Rで示される結晶性ポリエステル樹脂ピーク比の測定法>
トナー表面の結晶性ポリエステル樹脂ピーク比は、FT−IR(フーリエ変換赤外分光分析測定装置)を使用しKBr法(全透過法)でのKBrスペクトルからわかるピーク強度比より求める。
<Measurement method of crystalline polyester resin peak ratio represented by W / R>
The crystalline polyester resin peak ratio on the toner surface is determined from the peak intensity ratio known from the KBr spectrum by the KBr method (total transmission method) using FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopic measurement device).
本発明では、結晶性ポリエステル樹脂が結晶状態時の特徴的なスペクトル(1165cm-1)のピーク高さをW(図1、高さのベースラインは1158−1201cm-1)、非結晶性樹脂の特徴的なスペクトル(例えばポリエステル樹脂の場合、829cm-1(図2、高さのベースラインは784−889cm-1))のピーク高さをRとして、W/Rをピーク強度比として計算した。本発明におけるピーク強度比は、スペクトルを吸光度に直し、そのピーク高さを使用したものである。 In the present invention, the peak height of the characteristic spectrum (1165 cm −1 ) in the crystalline state of the crystalline polyester resin is W (FIG. 1, the height baseline is 1158-1201 cm −1 ), The peak height of a characteristic spectrum (for example, 829 cm −1 in the case of a polyester resin (FIG. 2, the height baseline is 784-889 cm −1 )) was calculated as R, and W / R was calculated as the peak intensity ratio. In the present invention, the peak intensity ratio is obtained by converting the spectrum to absorbance and using the peak height.
図1は、結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルの一例を示したものである。
結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルは、図示のように、波数1130cm−1〜1220cm−1の間に、吸光度が1番目に小さくなる立ち下がりピーク点(以下「第1立ち下がりピーク点Fp1」という。)と、吸光度が2番目に小さくなる立ち下がりピーク点(以下「第2立ち下がりピーク点Fp2」という。)との間に、吸光度が最大となる最大立ち上がりピーク点Mp(Mpは1183cm-1である。)がある。
第1立ち下がりピーク点Fp1と第2立ち下がりピーク点Fp2とを結ぶ線分をベースラインとする。そして、最大立ち上がりピーク点Mpから横軸に向けて垂線を引き、ベースラインとの交点における吸光度と、最大立ち上がりピーク点Mpにおける吸光度との差分の絶対値を、最大立ち上がりピーク点Mpの高さWとする。
FIG. 1 shows an example of an infrared absorption spectrum of a crystalline polyester resin.
As shown in the figure, the infrared absorption spectrum of the crystalline polyester resin has a falling peak point at which the absorbance becomes the lowest between wave numbers 1130 cm −1 to 1220 cm −1 (hereinafter referred to as “first falling peak point Fp1”). ) And the falling peak point at which the absorbance is the second smallest (hereinafter referred to as “second falling peak point Fp2”), the maximum rising peak point Mp (Mp is 1183 cm − ) at which the absorbance is maximum. 1 ).
A line segment connecting the first falling peak point Fp1 and the second falling peak point Fp2 is defined as a base line. Then, a vertical line is drawn from the maximum rising peak point Mp toward the horizontal axis, and the absolute value of the difference between the absorbance at the intersection with the baseline and the absorbance at the maximum rising peak point Mp is expressed as the height W of the maximum rising peak point Mp. And
図2は、非結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルの一例を示したものである。
非結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルは、図示のように、波数780cm−1〜900cm−1の間に、最大立ち上がりピーク点Mp(Mpは699cm-1である。)と、吸光度が最小となる第1立ち下がりピーク点Fp1と、吸光度が2番目に小さくなる第2立ち下がりピーク点Fp2があり、最大立ち上がりピーク点Mpが第1立ち下がりピーク点Fp1と第2立ち下がりピーク点Fp2との間に位置している。第1立ち下がりピーク点Fp1と第2立ち下がりピーク点Fp2とを結ぶ線分をベースラインとする。そして、最大立ち上がりピーク点Mpから横軸に向けて垂線を引き、このベースラインとの交点における吸光度と、最大立ち上がりピーク点Mpにおける吸光度との差分の絶対値を、最大立ち上がりピーク点Mpの高さRとする。また、W/Rをピーク比(W/R値)とする。
FIG. 2 shows an example of an infrared absorption spectrum of an amorphous polyester resin.
As shown in the figure, the infrared absorption spectrum of the amorphous polyester resin has a maximum rising peak point Mp (Mp is 699 cm −1 ) and a minimum absorbance between wave numbers 780 cm −1 to 900 cm −1 . There are a first falling peak point Fp1 and a second falling peak point Fp2 where the absorbance is the second smallest, and the maximum rising peak point Mp is between the first falling peak point Fp1 and the second falling peak point Fp2. Located between. A line segment connecting the first falling peak point Fp1 and the second falling peak point Fp2 is defined as a base line. Then, a vertical line is drawn from the maximum rising peak point Mp toward the horizontal axis, and the absolute value of the difference between the absorbance at the intersection with the baseline and the absorbance at the maximum rising peak point Mp is expressed as the height of the maximum rising peak point Mp. Let R be. Moreover, let W / R be a peak ratio (W / R value).
[トナー(有色トナー、透明トナー)]
以下、本発明に用いられる、着色剤を含有する有色トナーと透明な(着色剤を含有しない)透明トナーに用いられる原材料(トナー材料)について順次説明する。
[Toner (colored toner, transparent toner)]
Hereinafter, raw materials (toner materials) used for the colored toner containing a colorant and the transparent (not containing a colorant) transparent toner used in the present invention will be sequentially described.
本発明に用いられる透明トナー及び有色トナーは、それぞれ、離型剤と結着樹脂を含有し、該結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂と、非結晶性ポリエステル樹脂と、を含む。 The transparent toner and the colored toner used in the present invention each contain a release agent and a binder resin, and the binder resin contains a crystalline polyester resin and an amorphous polyester resin.
(結着樹脂)
<非結晶性ポリエステル樹脂>
非結晶性ポリエステル樹脂としては周知慣用のものを用いることができるが、少なくとも、エステル結合と、エステル結合以外の結合単位を含む変性ポリエステルが用いられることが好ましい。結着樹脂前駆体は前記変性ポリエステルを生成可能な樹脂前駆体である。この結着樹脂前駆体として、活性水素基を有する化合物と、該化合物の活性水素基と反応可能な官能基を有するポリエステルを含有するものが好適である。例えば、活性水素基と反応可能な官能基を有するポリエステルとしてイソシアネート基を有するポリエステル〔ポリエステルプレポリマー(A)〕を使用する場合には、以下のような方法で製造することができる。
(Binder resin)
<Amorphous polyester resin>
As the non-crystalline polyester resin, a well-known and conventional one can be used, but it is preferable to use a modified polyester containing at least an ester bond and a bond unit other than the ester bond. The binder resin precursor is a resin precursor capable of producing the modified polyester. The binder resin precursor preferably contains a compound having an active hydrogen group and a polyester having a functional group capable of reacting with the active hydrogen group of the compound. For example, when using a polyester [polyester prepolymer (A)] having an isocyanate group as a polyester having a functional group capable of reacting with an active hydrogen group, it can be produced by the following method.
ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280[℃]に加熱し、必要により減圧としながら生成する。水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで、40〜140[℃]にて、水酸基を有するポリエステルにポリイソシアネート(3)を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)〔以下では「プレポリマー(A)」と略することがある〕を得る。さらに(A)に活性水素基を有する化合物であるアミン類(B)を0〜140[℃]にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。 Polyol (1) and polycarboxylic acid (2) are produced by heating to 150 to 280 [° C.] in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and if necessary, reducing the pressure. Water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Next, the polyester having a hydroxyl group is reacted with a polyisocyanate (3) at 40 to 140 [° C.] to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group [hereinafter abbreviated as “prepolymer (A)”. There is]. Further, (A) is reacted with amines (B), which are compounds having an active hydrogen group, at 0 to 140 [° C.] to obtain a polyester modified with a urea bond.
ポリオール(1)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等);前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加物;前記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加物等が挙げられ、二種以上併用してもよい。なかでも、炭素数が2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物(例えば、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物等)等を例示することができる。 Examples of the polyol (1) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol, triethylene glycol, Ethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, Bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the alicyclic diol; bisphenols Alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts, and the like, may be used in combination. Among them, alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols (for example, bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct, bisphenol A propylene oxide 3 mol adduct, etc.) ) And the like.
3価以上のポリオールとしては、多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等);3価以上のフェノール類(フェノールノボラック、クレゾールノボラック等);3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物等を例示することができる。これらを二種以上併用してもよい。ポリカルボン酸(2)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマル酸等);芳香族ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)等が挙げられ、二種以上併用してもよい。なかでも、炭素数が4〜20のアルケニレンジカルボン酸及び炭素数が8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。 Polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trivalent or higher phenols (phenol novolac, cresol novolac, etc.); Examples include alkylene oxide adducts of polyphenols. Two or more of these may be used in combination. Examples of the polycarboxylic acid (2) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid) Etc.), and two or more of them may be used in combination. Of these, alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms are preferable.
また、3価以上のポリカルボン酸(2)としては、炭素数が9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸等)等を例示することができる。これらを二種以上併用してもよい。なお、ポリカルボン酸の代わりに、ポリカルボン酸の無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等)を用いてもよい。 Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (2) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (trimellitic acid, pyromellitic acid, and the like). Two or more of these may be used in combination. In place of polycarboxylic acid, polycarboxylic acid anhydride or lower alkyl ester (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) may be used.
ポリイソシアネート(3)としては、イソシアネート化剤が挙げられる。また、アミン類(B)としては前記アミン類で示したものが挙げられる。ポリイソシアネート(3)を反応させる際や、プレポリマー(A)とアミン類と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などのイソシアネート(3)に対して不活性なものが挙げられる。 Polyisocyanate (3) includes an isocyanate agent. Examples of the amines (B) include those shown for the amines. When polyisocyanate (3) is reacted, or when prepolymer (A), amines and (B) are reacted, a solvent can be used as necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to the isocyanate (3), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran).
<結晶性ポリエステル樹脂>
前述のように、本発明に用いられるトナーを構成する母体粒子の結着樹脂として、結晶性ポリエステル樹脂〔以下、結晶性ポリエステル(iii)とする〕が含有される。
結晶性ポリエステル(iii)は、アルコール成分と酸成分の反応により得られたものであり、少なくとも融点を有するポリエステルである。
<Crystalline polyester resin>
As described above, a crystalline polyester resin (hereinafter referred to as crystalline polyester (iii)) is contained as a binder resin for the base particles constituting the toner used in the present invention.
The crystalline polyester (iii) is obtained by reaction of an alcohol component and an acid component, and is a polyester having at least a melting point.
結晶性ポリエステル(iii)のアルコール成分としては、炭素数2〜6のジオール化合物、特に1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールおよびこれらの誘導体を含有し、また、酸成分としては、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、およびこれら酸の誘導体の少なくとも1つを含有することが好ましい。すなわち、前記アルコール成分と酸成分から合成される下記一般式(1)で表される繰返し講造単位を有する結晶性ポリエステルが好ましい。 The alcohol component of the crystalline polyester (iii) contains a diol compound having 2 to 6 carbon atoms, particularly 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and derivatives thereof, and the acid component includes It preferably contains at least one of maleic acid, fumaric acid, succinic acid, and derivatives of these acids. That is, a crystalline polyester having a repeating unit represented by the following general formula (1) synthesized from the alcohol component and the acid component is preferable.
(上記一般式(1)中、R1、R2は水素原子または炭素数が1〜20の炭化水素基であり、nは自然数である。) (In the general formula (1), R 1 and R 2 are a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and n is a natural number.)
また、結晶性ポリエステル(iii)の結晶性および軟化点を制御する方法としては、例えば、非線状ポリエステルなどを適宜分子設計して使用するなどの方法が挙げられる。このような、非線状ポリエステルは、ポリエステル合成時にアルコール成分にグリセリン等の3価以上の多価アルコールや、酸成分に無水トリメリット酸などの3価以上の多価カルボン酸を追加して縮重合を行い、合成できる。 Moreover, as a method for controlling the crystallinity and softening point of the crystalline polyester (iii), for example, a method of appropriately designing a molecular structure of a non-linear polyester or the like can be used. Such a non-linear polyester is condensed by adding a trihydric or higher polyhydric alcohol such as glycerin as an alcohol component and a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid such as trimellitic anhydride as an acid component during polyester synthesis. It can be synthesized by polymerization.
結晶性ポリエステル(iii)の分子構造は、固体NMRなどにより確認することができる。
結晶性ポリエステル(iii)の分子量については、分子量分布がシャープで低分子量のものが低温定着性に優れるため、o−ジクロロベンゼンに可溶分のGPCによる分子量分布で、横軸をlog(M)、縦軸を重量%で表した分子量分布図で以下の条件を満たすことが好ましい。該好ましい条件とは、ピーク位置が3.5〜4.0の範囲にあり、ピークの半値幅が1.5以下であり、重量平均分子量(Mw)で1000〜6500、数平均分子量(Mn)で500〜2000、Mw/Mnが2〜5であることである。
なお、GPCとはGel Permeation Chromatography(ゲル浸透クロマトグラフィ)の略称である。
The molecular structure of the crystalline polyester (iii) can be confirmed by solid NMR.
As for the molecular weight of the crystalline polyester (iii), since the molecular weight distribution is sharp and those having a low molecular weight are excellent in low-temperature fixability, the molecular weight distribution by GPC soluble in o-dichlorobenzene is indicated by the log (M) on the horizontal axis. In addition, it is preferable that the following conditions are satisfied in a molecular weight distribution diagram in which the vertical axis represents weight%. The preferable conditions are that the peak position is in the range of 3.5 to 4.0, the half width of the peak is 1.5 or less, the weight average molecular weight (Mw) is 1000 to 6500, and the number average molecular weight (Mn). 500 to 2000, and Mw / Mn is 2 to 5.
GPC is an abbreviation for Gel Permeation Chromatography.
本発明における有色トナーと透明トナー材料に用いる結晶性ポリエステル(iii)の母体粒子中における分散粒子径は、長軸径で0.2μm以上3.0μm以下(0.2〜3.0μm)であることが好ましい。
分散粒子径の長軸径を0.2〜3.0μmの範囲に制御することで、母体粒子中での特エステルワックスの微分散をより確実にし、定着ギャップで母体粒子表面にワックスが染み出し時におけるワックスの偏在を抑制することができる。
The dispersed particle diameter in the base particles of the crystalline polyester (iii) used for the color toner and the transparent toner material in the present invention is 0.2 μm or more and 3.0 μm or less (0.2 to 3.0 μm) in the major axis diameter. It is preferable.
By controlling the major axis diameter of the dispersed particle diameter within the range of 0.2 to 3.0 μm, the fine dispersion of the special ester wax in the mother particle is further ensured, and the wax exudes to the surface of the mother particle through the fixing gap. The uneven distribution of wax at the time can be suppressed.
結晶性ポリエステル(iii)の酸価は、8mgKOH/g以上45mgKOH/g以下が好ましい。すなわち、紙と樹脂との親和性の観点から、目的とする低温定着性を達成するためにはその酸価が8mgKOH/g以上、より好ましくは20mgKOH/g以上であることが好ましく、一方、ホットオフセット性を向上させるには45mgKOH/g以下のものであることが好ましい。 The acid value of the crystalline polyester (iii) is preferably 8 mgKOH / g or more and 45 mgKOH / g or less. That is, from the viewpoint of the affinity between paper and resin, the acid value is preferably 8 mgKOH / g or more, more preferably 20 mgKOH / g or more in order to achieve the desired low-temperature fixability. In order to improve offset property, it is preferable that it is 45 mgKOH / g or less.
更に、結晶性ポリエステルの水酸基価については、所定の低温定着性を達成し、かつ良好な帯電特性を達成するためには0mgKOH/g以上50mgKOH以下(0〜50mgKOH/g)、より好ましくは5〜50mgKOH/gのものが好ましい。 Furthermore, the hydroxyl value of the crystalline polyester is from 0 mgKOH / g to 50 mgKOH (0 to 50 mgKOH / g), more preferably from 5 mgKOH / g, in order to achieve a predetermined low-temperature fixability and good charging characteristics. The thing of 50 mgKOH / g is preferable.
また、本発明では、結晶性ポリエステル樹脂の示差走査熱量測定(DSC)により測定される吸熱ピーク温度が、50℃以上150℃以下であることが好ましい。この範囲とすることにより、色特性の均一性の低下、及び光沢ムラ問題が発生を抑制することができる。
50℃未満の場合、有色トナーと透明トナーの熱保存性が悪くなり、保管過程で固まってしまい、流動性が劣る。
150℃を超える場合、定着時において離型剤が有色トナーと透明トナー内部から染み出されにくく、有色トナーと透明トナーの溶け方に違いが生じやすく、画像表面光沢ムラや、色特性再現が悪化されやすい。
Moreover, in this invention, it is preferable that the endothermic peak temperature measured by the differential scanning calorimetry (DSC) of crystalline polyester resin is 50 degreeC or more and 150 degrees C or less. By setting it within this range, it is possible to suppress the deterioration of the uniformity of the color characteristics and the occurrence of the gloss unevenness problem.
When the temperature is less than 50 ° C., the color toner and the transparent toner have poor heat storage stability and are hardened during storage, resulting in poor fluidity.
When the temperature exceeds 150 ° C., the release agent is difficult to ooze out from the inside of the colored toner and the transparent toner at the time of fixing, the difference between the color toner and the transparent toner is likely to be dissolved, and the image surface gloss unevenness and the color characteristic reproduction deteriorate. Easy to be.
(離型剤)
また、本発明における有色トナー及び透明トナーに用いる離型剤は周知慣用のものを用いることができるが、エステルワックスを用いることが好ましい。特に合成エステルワックスを用いることが好ましい。更に長鎖直鎖飽和脂肪酸と長鎖直鎖飽和アルコールから得られるモノエステルワックスであることが好ましい。
これらの離型剤を用いることにより、有色トナー及び透明トナーの定着機構での溶け方がより同じになるため、好ましい。また、これらの離型剤を用いることによりトナー、及びトナー中の合成エステルワックスが定着ベルトと画像が剥がれる際、画像最表層の透明トナー中の離型剤がトナー表面に染み出し、定着の際に発生する光沢ムラの回避が有利になることで良好な画像形成が可能である。
合成エステルワックスの例としては、長鎖直鎖飽和脂肪酸と長鎖直鎖飽和アルコールから合成されるモノエステルワックスが挙げられる。
(Release agent)
In addition, as the release agent used for the colored toner and the transparent toner in the present invention, a well-known and conventional one can be used, but it is preferable to use an ester wax. In particular, it is preferable to use a synthetic ester wax. Furthermore, a monoester wax obtained from a long-chain linear saturated fatty acid and a long-chain linear saturated alcohol is preferable.
Use of these release agents is preferable because the color toner and the transparent toner have the same melting method in the fixing mechanism. Further, by using these release agents, when the toner and the synthetic ester wax in the toner are peeled off from the fixing belt, the release agent in the transparent toner on the outermost layer of the image oozes out on the toner surface and is fixed. Therefore, it is advantageous to avoid the uneven gloss that occurs in the image, and thus good image formation is possible.
Examples of the synthetic ester wax include a monoester wax synthesized from a long-chain linear saturated fatty acid and a long-chain linear saturated alcohol.
長鎖直鎖飽和脂肪酸は一般式CnH2n+1COOHで表わされ、n=5〜28程度のものが好ましく用いられる。
また長鎖直鎖飽和アルコールはCnH2n+1OHで表わされ、n=5〜28程度のものが好ましく用いられる。
Long, straight-chain saturated fatty acid is represented by the general formula C n H 2n + 1 COOH, of about n = 5 to 28 is preferably used.
The long-chain linear saturated alcohol is represented by C n H 2n + 1 OH, and those with n = about 5 to 28 are preferably used.
ここで長鎖直鎖飽和脂肪酸の具体例としては、カプリン酸,ウンデシル酸,ラウリン酸,トリデシル酸,ミリスチン酸,ペンタデシル酸,パルミチン酸,ヘプタデカン酸,テトラデカン酸,ステアリン酸,ノナデカン酸,アラモン酸,ベヘン酸,リグノセリン酸,セロチン酸,ヘプタコサン酸,モンタン酸およびメリシン酸等が挙げられる。
一方長鎖直鎖飽和アルコールの具体例としては、アミルアルコール,ヘキシールアルコール,ヘプチールアルコール,オクチルアルコール,カプリルアルコール,ノニルアルコール,デシルアルコール,ウンデシルアルコール,ラウリルアルコール,トリデシルアルコール,ミリスチルアルコール,ペンタデシルアルコール,セチルアルコール,ヘプタデシルアルコール,ステアリルアルコール,ノナデシルアルコール,エイコシルアルコール,セリルアルコールおよびヘプタデカン1オール等が挙げられる。
なお、かかる脂肪酸およびアルコールは、炭素数5以上の直鎖状の構造を有していれば、本発明における効果を損なわない範囲で、例えば低級アルキル基、アミノ基、ハロゲン等の置換基を有していてもよい。
Specific examples of long-chain linear saturated fatty acids include capric acid, undecyl acid, lauric acid, tridecyl acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, heptadecanoic acid, tetradecanoic acid, stearic acid, nonadecanoic acid, aramonic acid, Examples include behenic acid, lignoceric acid, serotic acid, heptacosanoic acid, montanic acid, and melicic acid.
On the other hand, specific examples of the long-chain linear saturated alcohol include amyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, capryl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, tridecyl alcohol, myristyl alcohol, Examples include pentadecyl alcohol, cetyl alcohol, heptadecyl alcohol, stearyl alcohol, nonadecyl alcohol, eicosyl alcohol, seryl alcohol, and heptadecane 1 ol.
The fatty acid and alcohol have a substituent such as a lower alkyl group, an amino group, or a halogen as long as they have a linear structure having 5 or more carbon atoms, so long as the effects of the present invention are not impaired. You may do it.
上記の如きモノエステルワックスは、例えば長鎖直鎖飽和脂肪酸1モルに対し長鎖直鎖飽和アルコール2モルを攪拌機、コンデンサーを備えた丸底フラスコに投入し、少量の硫酸を加えて約130℃で4時間加熱還流させた後、過剰のアルコールを除去し、残査をメチルエーテルなどで精製して得られる。
また合成エステルワックスの別の例として、硼酸と長鎖直鎖飽和アルコールから合成されるトリエステルワックスが挙げられる。
該硼酸は無水硼酸または3塩化硼素が用いられる。
硼酸トリエステルの合成方法は例えば無水硼酸1モルに対して、長鎖直鎖飽和アルコール3モルを攪拌機を備えた丸底フラスコに投入し、通常約120℃以上で反応を行い製造する。
その後残査をアルコール、エーテルなどで精製して得られる。
The monoester wax as described above is, for example, charged in a round bottom flask equipped with a stirrer and a condenser with 2 mol of a long chain linear saturated alcohol per 1 mol of a long chain linear saturated fatty acid, and added with a small amount of sulfuric acid to about 130 ° C. The mixture is heated at reflux for 4 hours, excess alcohol is removed, and the residue is purified with methyl ether or the like.
Another example of the synthetic ester wax is a triester wax synthesized from boric acid and a long-chain linear saturated alcohol.
As the boric acid, anhydrous boric acid or boron trichloride is used.
The boric acid triester is synthesized by, for example, adding 3 mol of a long-chain linear saturated alcohol to a round bottom flask equipped with a stirrer with respect to 1 mol of boric anhydride, and usually reacting at about 120 ° C. or higher.
Thereafter, the residue is obtained by purification with alcohol, ether or the like.
さらにまた、合成エステルワックスの別の例としてネオペンチル型ポリオールとジカルボン酸と長鎖直鎖飽和脂肪酸から合成されるオリゴエステルワックスが挙げられる。
該ネオペンチル型ポリオールの例としてはネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。
これらのネオペンチル型ポリオールの中ではペンタエリスリトールが最も保存性が良好となり好ましい。
また、ジカルボン酸の例としてはシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族飽和ジカルボン酸類、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族不飽和ジカルボン酸類、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸類などが挙げられる。
これらのジカルボン酸類の中ではシュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸などの短鎖脂肪族ジカルボン酸が融点が低くなり、定着性が向上するために好ましい。
該オリゴエステルワックスの合成方法はネオペンチル型ポリオールとジカルボン酸と長鎖直鎖飽和脂肪酸とを攪拌機、コンデンサーを備えた丸底フラスコに投入し、少量の硫酸を加えて約130℃で4時間加熱還流させる。
残査をメチルエーテルなどで精製して得られる。
Furthermore, another example of the synthetic ester wax is an oligoester wax synthesized from a neopentyl type polyol, a dicarboxylic acid, and a long-chain linear saturated fatty acid.
Examples of the neopentyl polyol include neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like.
Among these neopentyl type polyols, pentaerythritol has the best storage stability and is preferable.
Examples of dicarboxylic acids include aliphatic saturated dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid, and fatty acids such as maleic acid and fumaric acid. Aromatic dicarboxylic acids such as aromatic unsaturated dicarboxylic acids, phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid.
Among these dicarboxylic acids, short-chain aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, maleic acid, and fumaric acid are preferable because the melting point is lowered and the fixing property is improved.
The oligoester wax was synthesized by putting neopentyl polyol, dicarboxylic acid and long-chain linear saturated fatty acid into a round bottom flask equipped with a stirrer and condenser, adding a small amount of sulfuric acid and heating to reflux at about 130 ° C. for 4 hours. Let
The residue is obtained by purifying with methyl ether or the like.
本発明においては、エステルワックスとしてその示差走査熱量測定(Differential scanning calorimetry;DSC)による吸収熱量のピーク温度は40〜90℃のものが好ましい。
この温度は低いほど低温定着性が良好となるが、40℃未満であると透明トナーの保存性が、また90℃を超えると低温での定着特性が悪化するおそれがあり好ましくない。
In the present invention, the ester wax preferably has an absorption heat peak temperature of 40 to 90 ° C. as measured by differential scanning calorimetry (DSC).
The lower the temperature, the better the low-temperature fixability. However, if the temperature is lower than 40 ° C., the storage stability of the transparent toner may be deteriorated.
また、本発明の透明トナー及び有色トナーの離型剤の含有量(重量比)が、母体粒子の総量に対して1%以上20%以下であることが好ましい。この範囲とすることで、定着ベルト等の定着部材と画像が剥がれる際、画像最表層の透明トナー中の離型剤がトナー表面に染み出し、定着の際に発生する光沢ムラの回避が有利になることで良好な画像形成が可能となる。なお、母体粒子とは、結着樹脂および離型剤を含み、前記母体粒子と、該母体粒子表面に付着してなる外添剤とでトナー(透明トナー、有色トナー)を構成する。
1%未満の場合、定着時ワックスがトナー内部から染み出しが不足し、有色トナーと透明トナーの画像表面離型性が劣り、定着部材を剥がれる際の画像表面に糸引きが発生しやすく、光沢ムラが悪化されやすい。
20%を超える場合、定着時ワックスがトナー表面から染み出しすぎて、後工程で機内紙搬送コロなどを汚染し、パーツ寿命を阻害し、不具合を発生する。
Further, the content (weight ratio) of the release agent of the transparent toner and the colored toner of the present invention is preferably 1% or more and 20% or less with respect to the total amount of the base particles. With this range, when the image is peeled off from the fixing member such as a fixing belt, the release agent in the transparent toner on the outermost layer of the image oozes out on the toner surface, and it is advantageous to avoid uneven gloss that occurs during fixing. As a result, good image formation is possible. The base particles include a binder resin and a release agent, and the base particles and an external additive attached to the surface of the base particles constitute a toner (transparent toner, colored toner).
If it is less than 1%, the wax does not bleed out from the inside of the toner at the time of fixing, the image surface releasability of the colored toner and the transparent toner is inferior, and the surface of the image tends to be threaded when the fixing member is peeled off. Unevenness is likely to get worse.
If it exceeds 20%, the wax at the time of fixing is excessively oozed out from the toner surface, contaminating the in-machine paper transport roller and the like in the subsequent process, impairing the life of the parts, and causing problems.
離型剤の融点とは、示差走査熱量測定により得られる示差熱曲線において、吸熱量が極大になる吸熱ピークの温度(「極大吸熱ピーク温度」と呼称する)である。 The melting point of the release agent is the temperature of the endothermic peak at which the endothermic amount becomes maximum in the differential heat curve obtained by differential scanning calorimetry (referred to as “maximum endothermic peak temperature”).
(帯電制御剤)
なお、必要に応じて、トナーに帯電制御剤を含有させてもよい。このような帯電制御剤としては公知のものを使用することができる。例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩および、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
(Charge control agent)
If necessary, the toner may contain a charge control agent. As such a charge control agent, known ones can be used. For example, nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus Simple substance or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine-based activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. Specifically, Nitronine-based dye Bontron 03, quaternary ammonium salt Bontron P-51, metal-containing azo dye Bontron S-34, oxynaphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of a phenol-based condensate (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-415 (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium Copy charge PSY VP2038 of salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone Azo pigments, sulfonate group, carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as a quaternary ammonium salt.
帯電制御剤の使用量は、結着樹脂の種類や、必要に応じて使用される添加剤(外添剤)の有無、分散方法を含めたトナー製造方法などに応じて決定されるものである。一義的に限定することはできないが、概ね結着樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させることもできるし、もちろんトナー材料液(油相)の調製工程で有機溶剤に溶解乃至分散する際に直接加えてもよいし、母体粒子形成後にその表面に固定化させてもよい。 The amount of charge control agent used is determined according to the type of binder resin, the presence or absence of additives (external additives) used as necessary, the toner production method including the dispersion method, and the like. . Although it cannot be limited uniquely, it is generally used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded with a masterbatch or resin, and of course, they may be added directly when dissolved or dispersed in an organic solvent in the preparation process of the toner material liquid (oil phase). Alternatively, the matrix particles may be immobilized on the surface after the formation.
(着色剤)
本発明に用いられるトナーのうち、有色トナーは着色剤を含有する。
本発明において用いることができる着色剤としては、特に制限はなく、一般的な染料、顔料を用いることができる。
(Coloring agent)
Among the toners used in the present invention, the colored toner contains a colorant.
The colorant that can be used in the present invention is not particularly limited, and general dyes and pigments can be used.
より具体的には、例えば、イエロー系着色剤としては、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、5、6、49、65、73、75、97、98、111、116、130等のモノアゾ系顔料;C.I.Pigment Yellow 154、C.I.Pigment Yellow 120、151、175、180、181、194等のベンズイミダゾロン系顔料;C.I.Pigment Yellow 93、C.I.Pigment Yellow 94、95、128、166等のジスアゾ縮合系顔料;C.I.Pigment Yellow 110、C.I.Pigment Yellow 109等のイソインドリノン系顔料;C.I.Pigment Yellow 147、C.I.Pigment Yellow 24、108、193、199等のアントラキノン系顔料;C.I.Pigment Yellow 12、13、14、17、55、63、81、83、87、90、106、113、114、121、124、126、127、136、152、170、171、172、174、176、188等のジスアゾ系顔料;C.I.Pigment Yellow 61、62、133、168、169等のアゾレーキ顔料;C.I.Pigment Yellow 139等のイソインドリン系顔料;C.I.Pigment Yellow 138等のキノフタロン系顔料が挙げられる。 More specifically, for example, yellow colorants include C.I. I. Pigment Yellow 74, C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 5, 6, 49, 65, 73, 75, 97, 98, 111, 116, 130 and the like; C.I. I. Pigment Yellow 154, C.I. I. Benzimidazolone pigments such as Pigment Yellow 120, 151, 175, 180, 181, 194; I. Pigment Yellow 93, C.I. I. Pigment Yellow 94, 95, 128, 166, etc. disazo condensation pigments; I. Pigment Yellow 110, C.I. I. Pigment Yellow 109 and other isoindolinone pigments; I. Pigment Yellow 147, C.I. I. Pigment Yellow 24, 108, 193, 199 and the like anthraquinone pigments; C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 55, 63, 81, 83, 87, 90, 106, 113, 114, 121, 124, 126, 127, 136, 152, 170, 171, 172, 174, 176, Disazo pigments such as 188; C.I. I. Pigment Yellow 61, 62, 133, 168, 169 and the like azo lake pigments; C.I. I. Pigment Yellow 139 and other isoindoline pigments; I. And quinophthalone pigments such as Pigment Yellow 138.
マゼンタ系着色剤としては、C.I.Pigment Red 146、C.I.Pigment Red 2、5、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、21、22、23、31、32、95、112、114、119、136、147、148、150、164、170、184、187、188、210、212、213、222、223、238、245、253、256、258、261、266、267、268、269等のβ−ナフトール系顔料;C.I.Pigment Red 57:1、他にはC.I.Pigment Red 18:1、48:2、48:3、48:4、48:5、50:1、51、52:1、52:2、53:1、53:2、53:3、58:2、58:4、64:1、68、200等のアゾレーキ系顔料;C.I.Pigment Red 209、C.I.Pigment Red 122、192、202、207、C.I.Pigment Violet 19等のキナクリドン系顔料;C.I.Pigment Red 37、38、41、111、C.I.Pigment Orange 13、15、16、34、44等のジスアゾ系顔料;C.I.Pigment Red 171、175、176、185、208、C.I.Pigment Violet 32、C.I.Pigment Orange 36、60、62、72等のベンズイミダゾロン系顔料;C.I.Pigment Red 144、166、214、220、221、242、248、262、C.I.Pigment Orange 31等のジスアゾ縮合系顔料;C.I.Pigment Violet 23、37等のジオキサジン系顔料;C.I.Pigment Red 254、255、264、272、C.I.Pigment Orange 71、73等のジケトピロロピロール系顔料が挙げられる。 Examples of magenta colorants include C.I. I. Pigment Red 146, C.I. I. Pigment Red 2, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 21, 22, 23, 31, 32, 95, 112, 114, 119, 136, Β-naphthol such as 147, 148, 150, 164, 170, 184, 187, 188, 210, 212, 213, 222, 223, 238, 245, 253, 256, 258, 261, 266, 267, 268, 269 Pigments; C.I. I. Pigment Red 57: 1, others include C.I. I. Pigment Red 18: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 48: 5, 50: 1, 51, 52: 1, 52: 2, 53: 1, 53: 2, 53: 3, 58: Azo lake pigments such as 2, 58: 4, 64: 1, 68, 200; I. Pigment Red 209, C.I. I. Pigment Red 122, 192, 202, 207, C.I. I. Quinacridone pigments such as Pigment Violet 19; I. Pigment Red 37, 38, 41, 111, C.I. I. Pigment Orange 13, 15, 16, 34, 44, etc. disazo pigments; C.I. I. Pigment Red 171, 175, 176, 185, 208, C.I. I. Pigment Violet 32, C.I. I. Benzimidazolone pigments such as Pigment Orange 36, 60, 62, 72; I. Pigment Red 144, 166, 214, 220, 221, 242, 248, 262, C.I. I. Disazo condensation pigments such as CI Pigment Orange 31; I. Dioxazine pigments such as Pigment Violet 23 and 37; I. Pigment Red 254, 255, 264, 272, C.I. I. And diketopyrrolopyrrole pigments such as Pigment Orange 71 and 73.
青色顔料としては、紺青、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、ファストスカイブルー、インダスレンブルーBC、ウルトラマリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の有機着色剤が例示できる。 Examples of the blue pigment include organic colorants such as bitumen, cobalt blue, alkali blue lake, Victoria blue lake, fast sky blue, indanthrene blue BC, ultramarine blue, phthalocyanine blue, and phthalocyanine green.
黒色顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック等の有機着色剤を例示できる。 Examples of the black pigment include organic colorants such as carbon black and aniline black.
また、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、ファナルイエローグリーンG等緑色顔料、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等の紫色顔料を用いることができ、また染料としては、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料、例えば、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー等を挙げることができる。 Further, green pigments such as chrome green, pigment green B, malachite green lake, and fanal yellow green G, and purple pigments such as manganese purple, fast violet B, and methyl violet lake can be used. Examples include various dyes such as acid, dispersion, and direct dyes, such as nigrosine, methylene blue, rose bengal, and quinoline yellow.
前記着色剤の種類を適宜選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、黒色トナー、緑色トナー等の各色トナーが得られる。 By appropriately selecting the type of the colorant, each color toner such as yellow toner, magenta toner, cyan toner, black toner, and green toner can be obtained.
(外添剤)
トナーは、トナー材料の原液(油相)を、水系媒体(水相)中で乳化又は分散させた後、脱溶剤によって造粒された粒子(着色粒子)によって形成される母体粒子から構成されるものである。母体粒子を有するトナーの流動性や現像性、帯電性、クリーニング性を補助する目的で、母体粒子表面に外添剤を添加してもよい。母体粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5[nm]〜2[μm]であることが好ましく、特に5[nm]〜500[nm]であることが好ましい。また、母体粒子を有するトナーのBET法による比表面積は、20〜500[m2/g]であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい。
(External additive)
The toner is composed of base particles formed by particles (colored particles) granulated by solvent removal after emulsifying or dispersing a stock solution (oil phase) of toner material in an aqueous medium (aqueous phase). Is. An external additive may be added to the surface of the base particle for the purpose of assisting the fluidity, developability, chargeability, and cleanability of the toner having the base particle. As the external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the base particles, inorganic fine particles are preferably used. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 [nm] to 2 [μm], and particularly preferably 5 [nm] to 500 [nm]. The specific surface area of the toner having the base particles by the BET method is preferably 20 to 500 [m 2 / g]. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight.
無機微粒子の具体例としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。この他、高分子系微粒子、例えば、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子などを用いてもよい。 Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, Examples thereof include diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. In addition, polymer fine particles, for example, polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization, methacrylic acid ester, acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine, nylon, thermosetting Polymer particles made of a functional resin may be used.
必要に応じて、流動化剤によってトナー粒子を表面処理してよい。これにより、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。 If necessary, the toner particles may be surface-treated with a fluidizing agent. As a result, the hydrophobicity can be increased, and deterioration of flow characteristics and charging characteristics can be prevented even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. It is done.
(トナーの製造方法および製造において用いられるもの)
一実施形態に係るトナーは、少なくとも、離型剤と、結着樹脂及び/または結着樹脂前駆体と、を含む材料を有機溶媒に溶解又は分散させてトナー材料の原液(油相)を調製する工程と、この原液を水系媒体(水相)中で乳化又は分散させた後、脱溶剤して母体粒子を形成する工程とを経て製造されるものである。透明トナーをこの方法で製造することにより、定着時に結晶性ポリエステル樹脂がトナー表面に染み出し、定着の際に発生する色特性均一性低下及び光沢ムラの回避が十分になることで良好な画像形成が可能となる。
以下、製造方法の一例を説明するが、本発明はこの一例に限られるものではない。
(Toner manufacturing method and used in manufacturing)
The toner according to one embodiment prepares a stock solution (oil phase) of a toner material by dissolving or dispersing a material containing at least a release agent and a binder resin and / or a binder resin precursor in an organic solvent. And the step of emulsifying or dispersing the stock solution in an aqueous medium (aqueous phase) and then removing the solvent to form base particles. By producing a transparent toner by this method, the crystalline polyester resin oozes out on the toner surface at the time of fixing, and it is possible to sufficiently reduce the uniformity of color characteristics and avoid the uneven gloss that occurs at the time of fixing. Is possible.
Hereinafter, an example of the manufacturing method will be described, but the present invention is not limited to this example.
上述した水系媒体(水相)としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。また、水系媒体(水相)には、後述のような界面活性剤や高分子系保護コロイドなどの分散剤を含有してもよい。 As the above-mentioned aqueous medium (aqueous phase), water alone may be used, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like. Further, the aqueous medium (aqueous phase) may contain a dispersing agent such as a surfactant or a polymeric protective colloid as described later.
母体粒子を形成する際、結着樹脂前駆体として、イソシアネート基を有するポリエステル〔ポリエステルプレポリマー(A)〕と、アミン類(B)を用いる場合、水系媒体中でポリエステルプレポリマー(A)と、アミン類(B)を反応させて変性ポリエステル[ウレア変性ポリエステル:〔変性ポリエステル(i)〕]としてもよいし、あらかじめ(A)と(B)を反応させて製造した変性ポリエステル[ウレア変性ポリエステル:〔変性ポリエステル(i)〕]を用いてもよい。 When forming the base particles, when using polyester [polyester prepolymer (A)] having an isocyanate group as the binder resin precursor and amines (B), the polyester prepolymer (A) in an aqueous medium, The amine (B) may be reacted to give a modified polyester [urea-modified polyester: [modified polyester (i)]], or a modified polyester produced by previously reacting (A) and (B) [urea-modified polyester: [Modified polyester (i)] may be used.
水系媒体中でウレア変性ポリエステル〔変性ポリエステル(i)〕、もしくはポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中に、変性ポリエステル(i)、あるいはプレポリマー(A)とアミン類(B)、他の結着樹脂(結晶性ポリエステル等)、離型剤を含むトナー材料(原料)の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。 As a method for stably forming a dispersion comprising urea-modified polyester [modified polyester (i)] or polyester prepolymer (A) and amines (B) in an aqueous medium, a modified polyester ( i) or a composition of a toner material (raw material) containing a prepolymer (A) and an amine (B), another binder resin (crystalline polyester, etc.) and a release agent, and dispersed by shearing force The method etc. are mentioned.
ポリエステルプレポリマー(A)と他のトナー組成物である(以下、「トナー原料」と呼称する)着色剤(あるいは着色剤マスターバッチ)、離型剤、結晶性ポリエステル、未変性ポリエステル、帯電制御剤などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させた方がより好ましい。 Polyester prepolymer (A) and other toner composition (hereinafter referred to as “toner raw material”) colorant (or colorant masterbatch), release agent, crystalline polyester, unmodified polyester, charge control agent These may be mixed when forming the dispersion in the aqueous medium, but it is more preferable to mix the toner raw material in advance and then add and disperse the mixture in the aqueous medium.
一方、変性されていないポリエステル〔未変性ポリエステル(ii)〕を併用する場合は、上記水酸基を有するポリエステルと同様な方法で(ii)を製造し、これを前記(i)の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。 On the other hand, when the unmodified polyester [unmodified polyester (ii)] is used in combination, (ii) is produced by the same method as the above polyester having a hydroxyl group, and this is a solution after completion of the reaction of (i). Dissolve in and mix.
帯電制御剤などのトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。例えば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。 Toner raw materials such as a charge control agent are not necessarily mixed when forming particles in an aqueous medium, and may be added after the particles are formed. For example, after forming particles not containing a colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を2〜20[μm]にするためには高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000[rpm]、好ましくは5000〜20000[rpm]である。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150[℃](加圧下)、好ましくは40〜98[℃]である。高温の方が、ウレア変性ポリエステル〔変性ポリエステル(i)〕やポリエステルプレポリマー(A)からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。 The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle diameter of the dispersion 2 to 20 [μm], a high-speed shearing method is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 [rpm], preferably 5000 to 20000 [rpm]. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 [° C.] (under pressure), preferably 40 to 98 [° C.]. Higher temperatures are preferred in that the dispersion made of urea-modified polyester [modified polyester (i)] or polyester prepolymer (A) has a low viscosity and is easily dispersed.
変性ポリエステル(i)やポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)を含むトナー材料(トナー組成物)100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。水系媒体の使用量が50重量部未満では、トナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。一方、水系媒体の使用量が2000重量部を超えると、経済的でない。
また、前述のように必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いた方が、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
The amount of the aqueous medium used is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts per 100 parts by weight of the toner material (toner composition) containing the modified polyester (i) or polyester prepolymer (A) and amines (B). Parts by weight. When the amount of the aqueous medium used is less than 50 parts by weight, the toner composition is not well dispersed and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. On the other hand, when the usage-amount of an aqueous medium exceeds 2000 weight part, it is not economical.
Moreover, a dispersing agent can also be used as needed as mentioned above. The use of a dispersant is preferable in that the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)とからウレア変性ポリエステル〔変性ポリエステル(i)〕を合成する工程は、あらかじめ(A)を含むトナー材料液(油相)を水系媒体中で分散する前にアミン類(B)を加えて反応させてもよいし、(A)を含むトナー材料液(油相)を水系媒体中に分散した後にアミン類(B)を加えて反応させてもよい(粒子界面から反応)。この場合、形成される母体粒子表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。 In the step of synthesizing the urea-modified polyester [modified polyester (i)] from the polyester prepolymer (A) and the amines (B), the toner material liquid (oil phase) containing (A) is dispersed in an aqueous medium in advance. The amine (B) may be added and reacted in advance, or the toner material liquid (oil phase) containing (A) may be dispersed in an aqueous medium and then the amine (B) may be added and reacted. (Reaction from the particle interface). In this case, urea-modified polyester is preferentially generated on the surface of the base particle to be formed, and a concentration gradient can be provided inside the particle.
トナー材料(トナー組成物)が分散されたトナー材料の原液(油相)を、水が含まれる液体(水系媒体:水相)に乳化、分散するための分散剤として界面活性剤を用いることができる。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。 A surfactant may be used as a dispersant for emulsifying and dispersing a stock solution (oil phase) of a toner material in which the toner material (toner composition) is dispersed in a liquid (aqueous medium: aqueous phase) containing water. it can. As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, fatty acid amide derivative, polyhydric alcohol Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine. It is.
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸およびその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ〕−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸および金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)およびその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸およびその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102、(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。 Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkylcarboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (C6-C11). ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkyl carboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctane sulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-hydroxy Til) perfluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphoric acid Examples include esters. Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (Daikin Kogyo Co., Ltd.), MegaFuck F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-102 , 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6−C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキン工業社製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。 Examples of cationic surfactants include aliphatic primary, secondary or secondary amine acids having a fluoroalkyl group, aliphatic quaternary ammonium salts such as perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, benza Luconium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass), Florard FC-135 (Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Megafac F-150, F-824 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-132 (manufactured by Tochem Products), and Footgent F-300 (manufactured by Neos).
また水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いることができる。また、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させてもよい。高分子系保護コロイドとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えば、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、あるいはビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、あるいはポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。 Further, tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite and the like can be used as an inorganic compound dispersant which is hardly soluble in water. Further, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. Examples of the polymeric protective colloid include acrylic acids, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride, or hydroxyl groups. Containing (meth) acrylic monomer, for example, β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, methacryl Γ-hydroxypropyl acid, 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glyce Phosphorus monomethacrylate, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., or vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or vinyl alcohol and carboxyl group Esters of compounds containing, for example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine , Homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom such as vinylpyrrolidone, vinylimidazole, ethyleneimine, or a heterocyclic ring thereof, Or polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene stearyl phenyl ester and polyoxyethylene nonyl phenyl ester, and celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および/または架橋反応後、洗浄除去する方がトナーの帯電面から好ましい。 In addition, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble substance is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is removed from the fine particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. To do. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation. When a dispersant is used, the dispersant can remain on the surface of the toner particles. However, it is preferable from the charged surface of the toner that the dispersant is washed and removed after the elongation and / or crosslinking reaction.
さらに、トナー材料(トナー組成物)を溶解又は分散させたトナー材料の原液(油相)の粘度を低くするために、変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)が可溶の溶剤を使用することもできる。このような溶剤を用いた方が粒度分布がシャープになる点で好ましい。使用する溶剤の沸点は、100[℃]未満で揮発性を有するものであることが、溶剤除去が容易である点から好ましい。このような溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。ポリエステルプレポリマー(A)100重量部に対する溶剤の使用量は、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。溶剤を使用した場合は、伸長および/または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。 Further, a solvent in which the modified polyester (i) or the prepolymer (A) is soluble is used in order to lower the viscosity of the toner material stock solution (oil phase) in which the toner material (toner composition) is dissolved or dispersed. You can also Use of such a solvent is preferable in that the particle size distribution becomes sharp. The boiling point of the solvent to be used is preferably less than 100 [° C.] and has volatility from the viewpoint of easy removal of the solvent. Examples of such solvents include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, acetic acid. Ethyl, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of the solvent with respect to 100 weight part of polyester prepolymers (A) is 0-300 weight part normally, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after elongation and / or crosslinking reaction.
伸長、架橋、あるいは伸縮架橋の架橋反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150[℃]、好ましくは40〜98[℃]である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。 The crosslinking reaction time for elongation, crosslinking, or stretch crosslinking is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 [° C.], preferably 40 to 98 [° C.]. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
トナー材料の原液(油相)を水系媒体(水相)中で乳化又は分散させて得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいは、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去して母体粒子となす微粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。 In order to remove the organic solvent from the emulsified dispersion obtained by emulsifying or dispersing the stock solution (oil phase) of the toner material in the aqueous medium (aqueous phase), the temperature of the whole system is gradually increased, The method of completely evaporating and removing the organic solvent can be employed. Alternatively, the emulsified dispersion can be sprayed into a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form fine particles that form the base particles, and the aqueous dispersant can also be removed by evaporation. It is. As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient quality can be obtained with a short treatment such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln.
乳化分散時の粒度分布が広くなった場合に、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理を行っても、所望の粒度分布に分級することで、粒度分布を整えることができる。分級法としては、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、不要サイスの微粒子部分を取り除く方法を例示することができる。乾燥させて粉体とした後に分級を行ってもよいが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。分級によって取り除かれた不要サイズの微粒子、または粗粒子については、再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際、微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。分散剤については、分散液からできるだけ取り除くことが好ましく、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。 When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion becomes wide, the particle size distribution can be adjusted by classifying the particle size distribution to a desired particle size distribution even if washing and drying are performed while maintaining the particle size distribution. Examples of the classification method include a method of removing the fine particle portion of the unnecessary size by cyclone, decanter, centrifugation, or the like in the liquid. Classification may be performed after drying to form a powder, but it is preferable in terms of efficiency to be performed in a liquid. The unnecessary-sized fine particles or coarse particles removed by classification can be returned to the kneading process and used to form particles. At that time, fine particles or coarse particles may be wet. The dispersant is preferably removed from the dispersion as much as possible, and is preferably performed simultaneously with the classification operation described above.
乾燥後の粉体(母体粒子)を、必要に応じて、離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えたりすることにより、母体粒子を有するトナーが得られる。機械的衝撃力を与えることによって、得られる母体粒子を有するトナー(複合体粒子)の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。 If necessary, the dried powder (base particles) can be mixed with different types of particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or mechanical impact can be applied to the mixed powder. A toner having base particles can be obtained by applying force. By applying a mechanical impact force, it is possible to prevent dissociation of different particles from the surface of the toner (composite particles) having the obtained base particles.
機械的衝撃力を与える具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して、粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢などが挙げられる。 Specific means for applying a mechanical impact force include a method of applying an impact force to the mixture by a blade rotating at high speed, a mixture is injected into a high-speed air stream, and the mixture is accelerated to bring the particles or composite particles into a suitable collision plate. There is a method of making it collide. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) is modified to reduce the grinding air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron system (Made by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), automatic mortar and the like.
(現像剤)
本発明に係る現像剤は、前記トナーを含むものであり、好ましくはキャリアと前記トナーとを含む。
キャリアとトナーの含有比としては、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200[μm]程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものを用いることができる。
(Developer)
The developer according to the present invention includes the toner, and preferably includes a carrier and the toner.
The carrier to toner content ratio is preferably 1 to 10 parts by weight of toner with respect to 100 parts by weight of carrier. As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 [μm] can be used.
磁性キャリアの被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。また、ポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えば、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等を用いることができる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1[μm]以下のものが好ましい。平均粒子径が1[μm]よりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。また、本発明において、トナーはキャリアを使用しない一成分系現像剤(磁性トナーあるいは非磁性トナー)としても用いることができる。 Examples of the coating material for the magnetic carrier include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and styrene acrylic copolymer resins, Halogenated olefin resins such as polyvinyl chloride, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins, poly Hexafluoropropylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene and vinyl fluoride It can be used den fluoro such as terpolymers of non-fluoride monomers including, and silicone resins. Moreover, you may contain electrically conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle diameter of 1 [μm] or less. When the average particle diameter is larger than 1 [μm], it becomes difficult to control electric resistance. In the present invention, the toner can also be used as a one-component developer (magnetic toner or non-magnetic toner) that does not use a carrier.
[画像形成装置、プロセスカートリッジ、画像形成方法]
本発明に係る画像形成装置は、1色以上の有色トナーを用いてカラー画像を記録媒体上に形成するカラー画像形成手段と、該カラー画像形成手段により形成されたカラー画像上に、透明トナーを用いて透明画像を形成する透明画像形成手段と、前記記録媒体上に担持された前記カラー画像及び前記透明画像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、を備えてなる。
また、本発明に係るプロセスカートリッジは、上記の画像形成装置に用いられ、画像形成装置本体に着脱自在であり、少なくとも像担持体と、1色以上の有色トナーを用いてカラー画像を記録媒体上に形成するカラー画像形成手段と、該カラー画像形成手段により形成されたカラー画像上に、透明トナーを用いて透明画像を形成する透明画像形成手段と、を一体に備えてなる。また、さらに帯電手段、クリーニング手段、その他の手段を一体に備えていてもよい。
[Image forming apparatus, process cartridge, image forming method]
An image forming apparatus according to the present invention includes a color image forming unit that forms a color image on a recording medium using one or more colored toners, and transparent toner on the color image formed by the color image forming unit. And a transparent image forming unit that forms a transparent image using the color image and the fixing unit that fixes the color image and the transparent image carried on the recording medium to the recording medium.
The process cartridge according to the present invention is used in the above-described image forming apparatus and is detachable from the main body of the image forming apparatus, and a color image is recorded on a recording medium using at least an image carrier and one or more colored toners. And a color image forming unit for forming a transparent image on the color image formed by the color image forming unit using a transparent toner. Further, a charging unit, a cleaning unit, and other units may be provided integrally.
図3に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。
画像形成装置100は、カラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置100は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置100は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、OHPシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。
FIG. 3 shows an outline of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
The image forming apparatus 100 is a color laser printer, but may be other types of image forming apparatuses such as other types of printers, facsimile machines, copiers, and multifunction machines of copiers and printers. The image forming apparatus 100 performs an image forming process based on an image signal corresponding to image information received from the outside. The image forming apparatus 100 can form an image using plain paper generally used for copying, OHP sheets, thick paper such as cards and postcards, and envelopes as sheet-like recording media. .
画像形成装置100は、元々BKトナー用ステーションに透明トナーを代替する。図面中でBKと記載している部分は説明文にW(無色透明)と代替して記載する。また、紙(記録媒体)上のカラー画像(有色トナー層)において有色トナーの上に透明トナー層(透明画像)を設けるように、本実施の形態では中間転写ベルトを2周回転して、1周目は透明トナーを現像し、2周目は有色トナーを現像する方法を採っている。
画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、無色透明(W)の各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての潜像担持体である感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wを平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。
The image forming apparatus 100 originally substitutes the transparent toner for the BK toner station. In the drawing, the part described as BK is described in place of W (colorless and transparent) in the explanatory text. In this embodiment, the intermediate transfer belt is rotated twice so that a transparent toner layer (transparent image) is provided on the colored toner in a color image (colored toner layer) on paper (recording medium). A method is used in which the transparent toner is developed on the circumference and the colored toner is developed on the second circumference.
The image forming apparatus 100 is a photoreceptor that is a latent image carrier as an image carrier that can form an image as an image corresponding to each of the colors separated into yellow, magenta, cyan, and colorless and transparent (W). A tandem structure in which the drums 20Y, 20M, 20C, and 20W are arranged in parallel, in other words, a tandem system is adopted.
感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wは、画像形成装置100の本体99の図示しないフレームに回転自在に支持され、中間転写体である転写ベルト11の移動方向であって図3において時計回り方向であるA1方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたY、M、C、Wは、イエロー、マゼンタ、シアン、無色透明用の部材であることを示している。 The photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W are rotatably supported by a frame (not shown) of the main body 99 of the image forming apparatus 100, and are the moving directions of the transfer belt 11 that is an intermediate transfer member, and are clockwise in FIG. Are arranged in this order from the upstream side in the A1 direction. “Y”, “M”, “C”, and “W” attached to the numbers of the respective symbols indicate yellow, magenta, cyan, and colorless and transparent members.
各感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wはそれぞれ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、無色透明(W)の画像を形成するための画像形成ユニット画像形成ユニット60Y、60M、60C、60Wに備えられている。 The photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W are image forming units 60Y and 60M for forming yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and colorless and transparent (W) images, respectively. , 60C, 60W.
感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wは、本体99の内部のほぼ中央部に配設された無端のベルトとして構成された転写ベルト11の外周面側すなわち作像面側に位置している。 The photoconductive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W are located on the outer peripheral surface side, that is, the image forming surface side of the transfer belt 11 that is configured as an endless belt disposed almost at the center inside the main body 99.
転写ベルト11は、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wに対峙しながら矢印A1方向に移動可能となっている。各感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印A1方向に移動する転写ベルト11に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体である転写紙Sに一括転写されるようになっている。よって画像形成装置100は中間転写方式の画像形成装置となっている。 The transfer belt 11 is movable in the direction of the arrow A1 while facing the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W. Visible images, that is, toner images formed on the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W are respectively superimposed and transferred onto the transfer belt 11 that moves in the direction of the arrow A1, and then collectively onto the transfer sheet S that is a recording medium. It is designed to be transcribed. Therefore, the image forming apparatus 100 is an intermediate transfer type image forming apparatus.
転写ベルト11は、その上側の部分が各感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20W上のトナー像を転写ベルト11に転写する1次転写部58を形成している。 The upper portion of the transfer belt 11 faces the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W, and the opposed portions transfer the toner images on the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W. A primary transfer portion 58 for transferring to the belt 11 is formed.
転写ベルト11に対する重畳転写は、転写ベルト11がA1方向に移動する過程において、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wに形成されたトナー像が、転写ベルト11の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wに対向する位置に配設された1次転写装置としての1次転写ローラ12Y、12M、12C、12Wによる電圧印加によって、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。 In the superimposing transfer to the transfer belt 11, the toner images formed on the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W are transferred to the same position on the transfer belt 11 while the transfer belt 11 moves in the A1 direction. In such a manner, voltage is applied by primary transfer rollers 12Y, 12M, 12C, and 12W as primary transfer devices disposed at positions facing the respective photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W with the transfer belt 11 interposed therebetween. The timing is shifted from the upstream side toward the downstream side in the A1 direction.
転写ベルト11は、ベース層を伸びの少ない材質で構成し、ベース層の表面を平滑性の良い材質によって覆ったコート層とし、ベース層にコート層を重ねて形成した多層構造となっている。ベース層の材質としては、たとえばフッ素樹脂、PVDシート、ポリイミド系樹脂が挙げられる。コート層の材質としては、たとえばフッ素系樹脂等が挙げられる。 The transfer belt 11 has a multilayer structure in which the base layer is made of a material with little elongation, the surface of the base layer is covered with a smooth material, and the coat layer is formed on the base layer. Examples of the material of the base layer include a fluororesin, a PVD sheet, and a polyimide resin. Examples of the material of the coat layer include a fluorine resin.
画像形成装置100は、本体99内に、4つの画像形成ユニット60Y、60M、60C、60Wと、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wの下方に対向して配設され、転写ベルト11を備えた中間転写装置である中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット10と、図3における転写ベルト11の下側において転写ベルト11に対向して配設された2次転写装置5と、画像形成ユニット60Y、60M、60C、60Wの上方に対向して配設された潜像形成手段としての光書込みユニット光書き込み装置としての露光手段たる光走査装置8とを有している。 The image forming apparatus 100 is disposed in the main body 99 so as to oppose the four image forming units 60Y, 60M, 60C, and 60W and below the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W. A transfer belt unit 10 as an intermediate transfer unit, which is an intermediate transfer device provided, a secondary transfer device 5 disposed opposite to the transfer belt 11 below the transfer belt 11 in FIG. 3, and an image forming unit 60Y. , 60M, 60C, 60W, and an optical scanning unit 8 as an exposure unit as an optical writing unit as an optical writing unit as a latent image forming unit.
画像形成装置100はまた、本体99内に、転写ベルト11と2次転写装置5との間の2次転写部57に向けて搬送される転写紙Sを多数枚積載可能な給紙カセットとしてのシート給送装置61と、シート給送装置61から搬送されてきた記録紙Sを、画像形成ユニット60Y、60M、60C、60Wによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、2次転写部57に向けて繰り出すレジストローラ対4と、転写紙Sの先端がレジストローラ対4に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。 The image forming apparatus 100 also serves as a paper feed cassette capable of stacking a large number of transfer sheets S conveyed toward the secondary transfer unit 57 between the transfer belt 11 and the secondary transfer apparatus 5 in the main body 99. The sheet transfer device 61 and the recording sheet S conveyed from the sheet supply device 61 are transferred to the secondary transfer unit at a predetermined timing in accordance with the toner image formation timing by the image forming units 60Y, 60M, 60C, and 60W. A registration roller pair 4 that is fed out toward the registration roller 57 and a sensor (not shown) that detects that the leading edge of the transfer sheet S has reached the registration roller pair 4 are provided.
画像形成装置100はまた、本体99内に、トナー像を転写された転写紙Sに同トナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置(定着手段)6と、2次転写部57を経た記録紙Sを定着装置6に搬送するベルト搬送装置87と、定着済みの転写紙Sを本体99の外部に排出する排出ローラである排紙ローラ対としての排紙ローラ7と、本排出ローラ7により本体99の外部に排出された転写紙Sを積載する排紙部としての排紙トレイ17と、本体99の上部に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、無色透明の各色の画像形成用トナーすなわちトナーを充填されたトナーボトル9Y、9M、9C、9Wとを有している。 The image forming apparatus 100 also includes a fixing device (fixing means) 6 as a fixing unit of a belt fixing system for fixing the toner image on the transfer sheet S on which the toner image is transferred, and a secondary transfer. A belt conveying device 87 that conveys the recording paper S that has passed through the section 57 to the fixing device 6; a paper discharge roller 7 as a paper discharge roller pair that is a discharge roller that discharges the fixed transfer paper S to the outside of the main body 99; A paper discharge tray 17 serving as a paper discharge unit for stacking the transfer paper S discharged from the main body 99 by the main discharge roller 7 and an upper portion of the main body 99 are provided for each of yellow, cyan, magenta, and colorless and transparent colors. It has toner bottles 9Y, 9M, 9C, 9W filled with image forming toner, that is, toner.
画像形成装置100はまた、光走査装置8を締結固定した光走査装置支持フレーム97と、光走査装置支持フレーム97を位置決め固定した板状の側板98と、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wのそれぞれに対応して設けられ各感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wを回転駆動する図示しない駆動装置と、画像形成装置100の動作全般を制御する図示しないCPU、メモリ等を含む制御手段64とを有している。 The image forming apparatus 100 also includes an optical scanning device support frame 97 to which the optical scanning device 8 is fastened and fixed, a plate-shaped side plate 98 to which the optical scanning device support frame 97 is positioned and fixed, and the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, A control unit including a drive unit (not shown) provided to correspond to each of the 20 Ws and rotating the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W; a CPU (not shown) that controls the overall operation of the image forming apparatus 100; 64.
転写ベルトユニット10は、転写ベルト11の他に、1次転写バイアスローラとしての1次転写ローラ12Y、12M、12C、12Wと、転写ベルト11を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ72と、張架ローラとしてのクリーニング対向ローラ74と、駆動ローラ72及びクリーニング対向ローラ74と共に転写ベルト11を張架する支持ローラとしての張架ローラ33、66、67、75と、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11表面をクリーニングする中間転写体クリーニング装置であるベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置13とを有している。 In addition to the transfer belt 11, the transfer belt unit 10 includes primary transfer rollers 12Y, 12M, 12C, and 12W as primary transfer bias rollers, and a drive roller 72 that is a drive member around which the transfer belt 11 is wound. A counter roller 74 as a tension roller, tension rollers 33, 66, 67, 75 as support rollers for tensioning the transfer belt 11 together with the driving roller 72 and the cleaning counter roller 74, and the transfer belt 11. And a cleaning device 13 as a belt cleaning device which is an intermediate transfer member cleaning device for cleaning the surface of the transfer belt 11.
転写ベルトユニット10はまた、駆動ローラ72を回転駆動する図示しない駆動系と、1次転写ローラ12Y、12M、12C、12Wに1次転写バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段としての電源及びバイアス制御手段とを有している。 The transfer belt unit 10 also includes a drive system (not shown) that rotationally drives the drive roller 72, and a power source and bias control as bias application means (not shown) that applies a primary transfer bias to the primary transfer rollers 12Y, 12M, 12C, and 12W. Means.
クリーニング対向ローラ74、張架ローラ33、66、67、75は、駆動ローラ72によって回転駆動される転写ベルト11に連れ回りする従動ローラとなっている。1次転写ローラ12Y、12M、12C、12Wは、転写ベルト11をその裏面から感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wに向けて押圧してそれぞれ1次転写ニップを形成する。この1次転写ニップは、転写ベルト11の、張架ローラ75相互間に張り渡した部分において形成されている。張架ローラ75は、1次転写ニップを安定化する機能を有する。 The cleaning facing roller 74 and the stretching rollers 33, 66, 67, and 75 are driven rollers that rotate with the transfer belt 11 that is rotationally driven by the driving roller 72. The primary transfer rollers 12Y, 12M, 12C, and 12W press the transfer belt 11 from the back surface thereof toward the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W to form primary transfer nips, respectively. The primary transfer nip is formed in a portion of the transfer belt 11 that extends between the stretching rollers 75. The tension roller 75 has a function of stabilizing the primary transfer nip.
各1次転写ニップには、1次転写バイアスの影響により、感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wと1次転写ローラ12Y、12M、12C、12Wとの間に1次転写電界が形成される。感光体ドラム20Y、20M、20C、20W上に形成された各色のトナー像は、この1次転写電界やニップ圧の影響によって転写ベルト11上に1次転写される。 In each primary transfer nip, a primary transfer electric field is formed between the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W and the primary transfer rollers 12Y, 12M, 12C, and 12W due to the influence of the primary transfer bias. . The toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W are primarily transferred onto the transfer belt 11 due to the influence of the primary transfer electric field and nip pressure.
張架ローラ33は、転写ベルト11を介して2次転写装置5を当接されており、2次転写部57を形成している。
張架ローラ66は、転写ベルト11に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
The tension roller 33 is brought into contact with the secondary transfer device 5 via the transfer belt 11 to form a secondary transfer portion 57.
The tension roller 66 has a function as a tension roller as a pressure member that gives the transfer belt 11 a predetermined tension suitable for transfer.
クリーニング装置13は、クリーニング対向ローラ74に対向する位置で転写ベルト11に当接するように配設されたクリーニングブレード76と、A1方向においてクリーニングブレード76より上流側においてクリーニング対向ローラ74に対向する転写ベルト11に対向して配設されたブラシローラ68と、クリーニングブレード76及びブラシローラ68をその内部に収容したケース77とを有している。 The cleaning device 13 includes a cleaning blade 76 disposed so as to contact the transfer belt 11 at a position facing the cleaning counter roller 74, and a transfer belt facing the cleaning counter roller 74 upstream of the cleaning blade 76 in the A1 direction. 11, a brush roller 68 disposed opposite to the main body 11, and a case 77 in which the cleaning blade 76 and the brush roller 68 are accommodated.
クリーニング装置13は、転写ベルト11上の残留トナー等の異物をブラシローラ68及びクリーニングブレード76で掻き取り、除去して、転写ベルト11をクリーニングする。 The cleaning device 13 cleans the transfer belt 11 by scraping and removing foreign matters such as residual toner on the transfer belt 11 with the brush roller 68 and the cleaning blade 76.
転写ベルト11は、駆動系の動作により、450mm/secの線速で回転するようになっている。ただし、この線速は、画像形成装置100のシステム速度に一致するように調整されるものである。かかるシステム線速は400mm/sec以上、1700mm/sec以下で設定されるものである。このように、画像形成装置100は高速機となっており、この高速機の中でもかかるシステム線速が超高速システム速度である超高速機となっている。これにより、画像形成装置100は、その搬送方向に縦長で搬送される転写紙SがA4サイズの場合において1分間に70枚以上画像形成可能となっている。 The transfer belt 11 rotates at a linear speed of 450 mm / sec by the operation of the drive system. However, this linear velocity is adjusted to match the system speed of the image forming apparatus 100. The system linear velocity is set at 400 mm / sec or more and 1700 mm / sec or less. As described above, the image forming apparatus 100 is a high-speed machine, and among these high-speed machines, the system linear speed is an ultra-high-speed machine having an ultra-high system speed. As a result, the image forming apparatus 100 can form an image of 70 sheets or more per minute when the transfer sheet S transported vertically in the transport direction is A4 size.
シート給送装置61は、転写紙Sを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体99の下部において光走査装置8の下方に多段で配設されている。多段のシート給送装置61により、本体99の底部にペーパーバンク31が形成されている。 The sheet feeding device 61 accommodates a plurality of transfer paper S in a state of a stack of transfer paper, and is arranged in a multi-stage below the optical scanning device 8 below the main body 99. The paper bank 31 is formed at the bottom of the main body 99 by the multistage sheet feeding device 61.
シート給送装置61は、最上位の転写紙Sの上面に押圧される給紙ローラとしての給送ローラ3を有しており、給送ローラ3が所定のタイミングで反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Sをレジストローラ対4に向けて給送するようになっている。 The sheet feeding device 61 has a feeding roller 3 as a sheet feeding roller pressed against the upper surface of the uppermost transfer sheet S, and the feeding roller 3 is driven to rotate counterclockwise at a predetermined timing. As a result, the uppermost transfer sheet S is fed toward the registration roller pair 4.
シート給送装置61から送り出された転写紙Sは、給紙路32を経てレジストローラ対4に至り、レジストローラ対4のローラ間に挟まれる。レジストローラ対4はその後、転写紙Sを2次転写部57に向けて給送する。 The transfer sheet S delivered from the sheet feeding device 61 reaches the registration roller pair 4 through the sheet feeding path 32 and is sandwiched between the rollers of the registration roller pair 4. Thereafter, the registration roller pair 4 feeds the transfer sheet S toward the secondary transfer unit 57.
2次転写装置5は、張架ローラ33に対向して配置されている。2次転写装置5は、2次転写ローラ69を転写ベルト11に当接させることによって、2次転写部57であるニップ部を形成するようになっており、このニップ部である2次転写部57に転写紙Sを通して、転写ベルト11上のトナー像を転写紙Sに転写するようになっている。 The secondary transfer device 5 is disposed to face the stretching roller 33. The secondary transfer device 5 is configured to form a nip portion that is the secondary transfer portion 57 by bringing the secondary transfer roller 69 into contact with the transfer belt 11, and the secondary transfer portion that is the nip portion. The toner image on the transfer belt 11 is transferred to the transfer paper S through the transfer paper S 57.
定着装置6は、熱源としての加熱手段であるヒータランプ81と、ヒータランプ81を内部に有する加熱ローラ91と、加熱ローラ91に巻き掛けた無端状の定着ベルト92と、加熱ローラ91とともに定着ベルト92を巻き掛けられた定着ローラ93及びテンションローラである補助ローラ95と、定着ベルト92を介して定着ローラ93に対向する位置に設けられ定着ローラ93との間で定着ベルト92を圧接する加圧部材としての加圧ローラ94と、加圧ローラ94の内部に配設された熱源としての加熱手段であるヒータランプ82とを有している。 The fixing device 6 includes a heater lamp 81 which is a heating unit as a heat source, a heating roller 91 having the heater lamp 81 therein, an endless fixing belt 92 wound around the heating roller 91, and the fixing belt together with the heating roller 91. A pressure roller that presses the fixing belt 92 between the fixing roller 93 and the auxiliary roller 95, which is a tension roller, and the fixing roller 93 provided at a position facing the fixing roller 93 via the fixing belt 92. It has a pressure roller 94 as a member, and a heater lamp 82 as a heat source disposed inside the pressure roller 94 as a heat source.
定着装置6はまた、加熱ローラ91に一体のヒートパイプ83と、加熱ローラ91に巻き掛けられた位置の定着ベルト92に離型剤としてのオイルを塗布するオイル塗布機構84と、加熱ローラ91に巻き掛けられた位置の定着ベルト92に対向して配設されたサーモパイル85と、サーモパイル85に接続され定着ベルト92の表面温度を検出する温度検出手段86と、定着ローラ93を回転駆動し、これによって定着ベルト92、加熱ローラ91、補助ローラ95、加圧ローラ94を従動回転させる図示しない駆動手段とを有している。 The fixing device 6 also includes a heat pipe 83 integral with the heating roller 91, an oil application mechanism 84 that applies oil as a release agent to the fixing belt 92 wound around the heating roller 91, and a heating roller 91. A thermopile 85 disposed opposite to the fixing belt 92 at the wound position, a temperature detecting means 86 connected to the thermopile 85 for detecting the surface temperature of the fixing belt 92, and a fixing roller 93 are driven to rotate. And a driving means (not shown) for rotating the fixing belt 92, the heating roller 91, the auxiliary roller 95, and the pressure roller 94.
加熱ローラ91は、ヒータランプ81によって加熱されるとともに、定着ベルト92を内側から加熱するためのローラとなっている。
補助ローラ95は、定着ベルト92の外周面に、定着ベルト92に対してオフセットする状態で当接するように配設されており、定着ベルト92を張架している。
The heating roller 91 is heated by a heater lamp 81 and is a roller for heating the fixing belt 92 from the inside.
The auxiliary roller 95 is disposed on the outer peripheral surface of the fixing belt 92 so as to come into contact with the fixing belt 92 in an offset state, and stretches the fixing belt 92.
加圧部材は、回転体であれば、加圧ローラ94のようなローラ状でなくベルト状であっても良い。
定着ローラ93、定着ベルト92はそれぞれ単独で、あるいはこれらの総称で、定着部材と言われるものである。
As long as the pressure member is a rotating body, it may be in the form of a belt instead of a roller like the pressure roller 94.
The fixing roller 93 and the fixing belt 92 are each referred to as a fixing member singly or collectively.
定着ベルト92は、回転時の蛇行防止のために、その両端部に図示しない蛇行寄り止めリブを有している。定着ベルト92は、駆動手段によって定着ローラ93を介して回転駆動されることにより、450mm/secの線速で回転するようになっている。ただし、この線速は、画像形成装置100のシステム速度に一致するように適宜調整されるものである。 The fixing belt 92 has meandering detent ribs (not shown) at both ends to prevent meandering during rotation. The fixing belt 92 is rotated at a linear speed of 450 mm / sec by being driven to rotate through a fixing roller 93 by a driving unit. However, this linear velocity is appropriately adjusted so as to match the system speed of the image forming apparatus 100.
このような構成の定着装置6においては、トナー像を担持した転写紙Sを定着ベルト92と加圧ローラ94との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像をシートの表面に永久定着するようになっている。 In the fixing device 6 having such a configuration, the transfer sheet S carrying the toner image is passed through a fixing unit which is a pressure contact portion between the fixing belt 92 and the pressure roller 94, so that the toner image is supported by the action of heat and pressure. The toner image is permanently fixed on the surface of the sheet.
その際、温度検出手段86によって検出した温度に基づいて、ヒータランプ81の駆動が制御される。温度検出手段86は、サーモパイル85が定着ベルト92を介して加熱ローラ91に対向する位置に配設されていることから、実質的にこの位置に配設され、この位置において定着ベルト92の表面温度を検出するものとなっている。温度検出手段86がこの位置で温度を検出することにより、定着ベルト92の表面温度が良好に検出される。なお、温度検出手段は、少なくともこの位置に配設されていれば、他の位置にも配設可能である。
定着装置6のその余については後述する。
At that time, the driving of the heater lamp 81 is controlled based on the temperature detected by the temperature detecting means 86. Since the thermopile 85 is disposed at a position facing the heating roller 91 with the fixing belt 92 interposed therebetween, the temperature detecting means 86 is substantially disposed at this position, and the surface temperature of the fixing belt 92 is disposed at this position. Is supposed to be detected. When the temperature detection means 86 detects the temperature at this position, the surface temperature of the fixing belt 92 is detected well. The temperature detecting means can be disposed at other positions as long as it is disposed at least at this position.
The remainder of the fixing device 6 will be described later.
光走査装置8は、画像形成装置100の外部から入力される画像情報に従って光ビームであるレーザ光を偏向走査して感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wに同時に照射する。なお、画像形成装置100が複写機である場合には、光走査装置8は、その複写機に備えられた原稿読取装置におけるコンタクトガラス上にセット等された原稿が、コピースイッチの押下などをトリガーとして、光学的に読み取られ、これによって生成された画像情報に従って、レーザ光を感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wに照射し、露光することで、静電潜像を形成する。露光手段は、光走査装置8の方式に限らず、LEDを感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wの長手方向である図3の紙面に垂直な主走査方向に沿って並べたLEDアレイを用いたものであっても良い。 The optical scanning device 8 deflects and scans a laser beam, which is a light beam, in accordance with image information input from the outside of the image forming apparatus 100 and irradiates the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W simultaneously. When the image forming apparatus 100 is a copying machine, the optical scanning device 8 triggers pressing of a copy switch or the like when a document set on a contact glass in a document reading device provided in the copying machine is used. The photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W are irradiated with laser light according to the image information that is optically read and generated thereby, and an electrostatic latent image is formed by exposure. The exposure means is not limited to the method of the optical scanning device 8, but uses an LED array in which LEDs are arranged along the main scanning direction perpendicular to the paper surface of FIG. 3, which is the longitudinal direction of the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W. It may be.
トナーボトル9Y、9M、9C、9W内のイエロー、シアン、マゼンタ、無色透明の各色のトナーは、重合トナーであって、図示しない搬送経路を経て、所定の補給量だけ、画像形成ユニット60Y、60M、60C、60Wに備えられた現像装置80Y、80M、80C、80Wに補給される。 The yellow, cyan, magenta, and colorless and transparent toners in the toner bottles 9Y, 9M, 9C, and 9W are polymerized toners. The image forming units 60Y and 60M are supplied by a predetermined replenishment amount through a conveyance path (not shown). , 60C, 60W, the developing devices 80Y, 80M, 80C, 80W are replenished.
画像形成ユニット60W(透明画像形成手段)、60Y、60M、60C(以上、カラー画像形成手段)について、そのうちの一つの、感光体ドラム20Yを備えた画像形成ユニット60Yの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像形成ユニットの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像形成ユニット60Yの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像形成ユニットの構成に付し、また詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にW、Y、M、Cが付されたものはそれぞれ、無色透明、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。 Regarding the image forming units 60W (transparent image forming means), 60Y, 60M, and 60C (hereinafter referred to as color image forming means), one of them is representative of the configuration of the image forming unit 60Y including the photosensitive drum 20Y. explain. Since the configurations of the other image forming units are substantially the same, in the following description, for the sake of convenience, reference numerals corresponding to the reference numerals assigned to the configuration of the image forming unit 60Y are used for the configurations of the other image forming units. In addition, detailed descriptions will be omitted as appropriate, and those with W, Y, M, and C at the end of the reference numerals are used for forming colorless, transparent, yellow, magenta, and cyan images, respectively. It shall be shown that it is a configuration.
画像形成ユニット60Yは、感光体ドラム20Yの周囲に、図3中反時計方向であるその回転方向B1に沿って、1次転写ローラ12Yと、クリーニング手段としてのクリーニング装置71Yと、除電手段としての図示しない除電装置と、AC帯電を行なう帯電手段としての帯電装置79Yと、画像形成用現像剤である2成分現像剤により現像を行う現像手段としての現像装置80Yとを有している。 The image forming unit 60Y has a primary transfer roller 12Y, a cleaning device 71Y as a cleaning unit, and a neutralizing unit as a neutralizing unit around the photosensitive drum 20Y along a rotation direction B1 that is counterclockwise in FIG. It has a static elimination device (not shown), a charging device 79Y as a charging means for performing AC charging, and a developing device 80Y as a developing means for performing development with a two-component developer that is an image forming developer.
感光体ドラム20Yは、駆動装置によって駆動されB1方向に所定の周速度で回転する。
クリーニング装置71Yは感光体ドラム20Yに対してカウンター方向で当接した図示しないクリーニングブレードである弾性ゴムブレードを備えており、1次転写ローラ12Yによる1次転写後に感光体ドラム20Y上に残留しているトナーをクリーニングブレードによって感光体ドラム20Yから掻き落として除去し感光体ドラム20Yをクリーニングする。
The photosensitive drum 20Y is driven by a driving device and rotates at a predetermined peripheral speed in the B1 direction.
The cleaning device 71Y is provided with an elastic rubber blade (not shown) that is in contact with the photosensitive drum 20Y in the counter direction and remains on the photosensitive drum 20Y after the primary transfer by the primary transfer roller 12Y. The toner remaining on the photosensitive drum 20Y is scraped off and removed by the cleaning blade to clean the photosensitive drum 20Y.
除電装置は、クリーニング装置71Yによりクリーニングされた感光体ドラム20Y表面に残留している電荷を除去して感光体ドラム20Yの表面電位を初期化する除電ランプを備えている。 The static eliminator includes a static eliminator that removes the charge remaining on the surface of the photosensitive drum 20Y cleaned by the cleaning device 71Y and initializes the surface potential of the photosensitive drum 20Y.
帯電装置79Yは、感光体ドラム20Yに当接した図示しない帯電部材としての帯電ローラを有しており、除電装置によって除電された感光体ドラム20Y表面を一様に帯電させる。 The charging device 79Y includes a charging roller (not shown) that is in contact with the photosensitive drum 20Y, and uniformly charges the surface of the photosensitive drum 20Y that has been neutralized by the neutralizing device.
クリーニング装置71Yがかかる弾性ゴムブレードを備えているとともに、帯電装置79Yがかかる帯電ローラを備えていることで、感光体ドラム20Yのクリーニング及び帯電が良好に行われる。 Since the cleaning device 71Y includes the elastic rubber blade and the charging device 79Y includes the charging roller, the photosensitive drum 20Y is cleaned and charged satisfactorily.
現像装置80Yは、感光体ドラム20Yに対向した図示しない現像ローラを有し、この現像ローラに担持された現像剤中に含まれるトナーを感光体ドラム20Yに供給する現像領域において、光走査装置8によって形成された静電潜像を構成する非画像部と画像形成部とのうち、画像形成部にのみトナーを付着させて静電潜像を現像して顕像化し、感光体ドラム20Y表面にトナー像を形成する。
現像装置80Yにおいて用いられるトナー、言い換えると画像形成装置100において用いられるトナーの詳細については後述する。
The developing device 80Y has a developing roller (not shown) opposed to the photosensitive drum 20Y, and the optical scanning device 8 in the developing region for supplying the toner contained in the developer carried on the developing roller to the photosensitive drum 20Y. The electrostatic latent image is developed and visualized by attaching the toner only to the image forming portion of the non-image portion and the image forming portion constituting the electrostatic latent image formed by the toner image on the surface of the photosensitive drum 20Y. A toner image is formed.
Details of the toner used in the developing device 80Y, in other words, the toner used in the image forming apparatus 100 will be described later.
感光体ドラム20Yと、クリーニング装置71Yと、除電装置と、帯電装置79Yと、現像装置80Yとは、本体99に着脱自在のプロセスカートリッジ88Yを構成している。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことが可能であるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。なお、プロセスカートリッジは、感光体ドラム20Yと、クリーニング装置71Y、除電装置、帯電装置79Y、現像装置80Yのうちの少なくとも現像装置80Yとを有するように構成することが、2成分現像剤に含まれるキャリアを現像装置80Yの交換時に交換することとなる等のため、好ましい。 The photosensitive drum 20Y, the cleaning device 71Y, the charge eliminating device, the charging device 79Y, and the developing device 80Y constitute a process cartridge 88Y that is detachable from the main body 99. Making a process cartridge in this way is very preferable because it can be handled as a replacement part, so that the maintainability is remarkably improved. The two-component developer includes the process cartridge that includes the photosensitive drum 20Y and at least the developing device 80Y among the cleaning device 71Y, the charge eliminating device, the charging device 79Y, and the developing device 80Y. This is preferable because the carrier is replaced when the developing device 80Y is replaced.
このような構成の画像形成装置100において、カラー画像を形成すべき旨の信号が入力されると、駆動ローラ72が駆動され、転写ベルト11、クリーニング対向ローラ74、張架ローラ33、66、67、75が従動回転するとともに、感光体ドラム20Y、20M、20C、20WがB1方向に回転駆動される。 In the image forming apparatus 100 having such a configuration, when a signal indicating that a color image is to be formed is input, the driving roller 72 is driven, and the transfer belt 11, the cleaning facing roller 74, and the stretching rollers 33, 66, 67. , 75 are driven to rotate and the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, 20W are rotationally driven in the B1 direction.
感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wはそれぞれ、B1方向への回転に伴い、帯電装置79Y、79M、79C、79Wにより表面を一様に帯電され、光走査装置8からのレーザ光の露光走査によりイエロー、マゼンタ、シアン、無色透明の各色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置80Y、80M、80C、80Wによりイエロー、マゼンタ、シアン、無色透明の各色のトナーにより現像される。 The photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W are uniformly charged on the surface by the charging devices 79Y, 79M, 79C, and 79W as they rotate in the B1 direction, and exposure scanning of the laser beam from the optical scanning device 8 is performed. The electrostatic latent image corresponding to each color of yellow, magenta, cyan, and colorless and transparent is formed by this, and the toner of each color of yellow, magenta, cyan, and colorless and transparent is formed on this electrostatic latent image by the developing devices 80Y, 80M, 80C, and 80W. Is developed.
現像により得られたイエロー、マゼンタ、シアン、無色透明の各色のトナー像は、順次、1次転写ローラ12W、12Y、12M、12Cによって、A1方向に回転している転写ベルト11上の同じ位置に多重転写され、転写ベルト11上には合成カラー画像が形成される。 The yellow, magenta, cyan, and colorless and transparent toner images obtained by development are sequentially placed at the same position on the transfer belt 11 rotating in the A1 direction by the primary transfer rollers 12W, 12Y, 12M, and 12C. Multiple transfer is performed, and a composite color image is formed on the transfer belt 11.
一方、カラー画像を形成すべき旨の信号の入力、あるいは画像形成装置100が複写機である場合にはコピースイッチの押下等に伴い、ペーパーバンク31に備えられたシート給送装置61のいずれかが選択され、選択されたシート給送装置61に備えられた給送ローラ3が回転して転写紙Sを繰り出すとともに1枚ずつ分離して給紙路32に送り込み、給紙路32に送り込まれた転写紙Sは図示しない搬送ローラでさらに搬送されレジストローラ対4に突き当てられた状態で停止する。 On the other hand, any one of the sheet feeding devices 61 provided in the paper bank 31 in response to an input of a signal indicating that a color image should be formed, or when the image forming apparatus 100 is a copying machine, a press of a copy switch or the like. Is selected, and the feeding roller 3 provided in the selected sheet feeding device 61 rotates to feed out the transfer sheet S, separate it one by one and feed it to the paper feed path 32, and feeds it to the paper feed path 32. The transferred sheet S is further transported by a transport roller (not shown) and stops in a state where it is abutted against the registration roller pair 4.
転写ベルト11上に重ね合わされた合成カラー画像が転写ベルト11のA1方向の回転に伴って2次転写部57まで移動するタイミングに合わせて、レジストローラ対4が回転し、2次転写部57では、合成カラー画像が、2次転写部57に送り込まれた転写紙Sに密着し、ニップ圧及び電源によって形成されたバイアスの作用によって転写紙Sに2次転写され、記録される。 The registration roller pair 4 rotates in accordance with the timing at which the composite color image superimposed on the transfer belt 11 moves to the secondary transfer unit 57 as the transfer belt 11 rotates in the A1 direction. The combined color image is in close contact with the transfer sheet S sent to the secondary transfer unit 57, and is secondarily transferred and recorded on the transfer sheet S by the action of a bias formed by the nip pressure and the power source.
転写紙Sはベルト搬送装置87によって定着装置6に送り込まれ、定着装置6において定着ベルト92と加圧ローラ94との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像すなわち合成カラー画像を定着される。この定着は、後述するように、良好に行われる。 The transfer paper S is sent to the fixing device 6 by the belt conveying device 87, and when the fixing paper 6 passes through the fixing portion between the fixing belt 92 and the pressure roller 94, the toner that is carried by the action of heat and pressure. The image or composite color image is fixed. This fixing is performed well as will be described later.
定着装置6を通過した、合成カラー画像を定着済みの転写紙Sは、排紙ローラ7を経て本体99外に排出され、本体99の上部の排紙トレイ17上にスタックされる。 The transfer sheet S on which the composite color image has been fixed, which has passed through the fixing device 6, is discharged out of the main body 99 through the discharge roller 7 and stacked on the discharge tray 17 at the top of the main body 99.
感光体ドラム20Y、20M、20C、20Wは、転写後に残留した転写残トナーをクリーニング装置71Y、71M、71C、71Wにより除去され、除電装置によって除電され、帯電装置79Y、79M、79C、79Wによる次の帯電に供される。 In the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20W, the transfer residual toner remaining after the transfer is removed by the cleaning devices 71Y, 71M, 71C, and 71W, discharged by the discharging device, and then discharged by the charging devices 79Y, 79M, 79C, and 79W. Used for charging.
2次転写を終えた2次転写部57通過後の転写ベルト11は、クリーニング装置13に備えられたクリーニングブレード76によってその表面をクリーニングされ、次の転写に備える。 The surface of the transfer belt 11 that has passed the secondary transfer portion 57 after the secondary transfer is cleaned by a cleaning blade 76 provided in the cleaning device 13 to prepare for the next transfer.
画像形成装置100における画像形成動作は以上のようにして行われる。画像形成装置100は、定着装置6において、定着ベルト92が、図4に示すように、少なくとも、基材層92aと、ゴム層92bとを有し、さらに離型層92cを有することが好ましい。ゴム層92bの厚さL1は、400μm以上、1200μm以下が好ましく、離型層92cの厚さL2は、1.5μm以上、20μm以下が好ましい。なお、定着手段は、無端状の定着ベルトを具備することが好ましいが、ローラ状のもの等、他の形態であっても構わない。また、前記画像形成動作においては、トナーが、前述した組成、特性を有するものとなっている。 The image forming operation in the image forming apparatus 100 is performed as described above. In the image forming apparatus 100, in the fixing device 6, as shown in FIG. 4, the fixing belt 92 preferably includes at least a base material layer 92a and a rubber layer 92b, and further includes a release layer 92c. The thickness L1 of the rubber layer 92b is preferably 400 μm or more and 1200 μm or less, and the thickness L2 of the release layer 92c is preferably 1.5 μm or more and 20 μm or less. The fixing unit preferably includes an endless fixing belt, but may have other forms such as a roller. In the image forming operation, the toner has the composition and characteristics described above.
基材層92aの材質としては、ポリイミド樹脂等の樹脂、ニッケル等の金属から、耐熱性に優れたものが選択される。
ゴム層92bの材質は、基材層92aの材質と異なる材質であって、熱容量が大きくしかも熱輸送量の高い材料から選択される、蓄熱層として機能するものとなっている。ゴム層92bの材質は、具体的には、ゴム系の材料が適しており、とくにシリコーンゴムが好ましい。
離型層92cは、定着ベルト92の最上面を為し、トナーと接する定着面として用いられるので、離型性が特に重要視される。そこで、離型層92cは離型性を担保するのに非常に有用なフッ素系の材料によって構成される。本形態では、離型層92cは、フッ素樹脂、具体的にはPFAによって構成されており、フッ素樹脂層となっている。
As the material of the base material layer 92a, a material having excellent heat resistance is selected from a resin such as polyimide resin and a metal such as nickel.
The material of the rubber layer 92b is a material different from that of the base material layer 92a and functions as a heat storage layer selected from materials having a large heat capacity and a high heat transport amount. Specifically, a rubber-based material is suitable for the material of the rubber layer 92b, and silicone rubber is particularly preferable.
The release layer 92c forms the uppermost surface of the fixing belt 92 and is used as a fixing surface in contact with the toner. Therefore, the release property is particularly regarded as important. Therefore, the release layer 92c is made of a fluorine-based material that is very useful for ensuring release properties. In this embodiment, the release layer 92c is made of a fluororesin, specifically PFA, and is a fluororesin layer.
定着装置6では、離型性を高めるため、定着ベルト92表面に離型剤としてのオイルを塗布するオイル塗布機構84を備えている。この点、最上層である離型層92cをフッ素樹脂と異なる材質で形成するとオイルの馴染みが悪く、オイルの効果が充分発揮されないが、離型層92cはフッ素樹脂であるPFAによって形成されているため、オイルとの相性がよく、離型性が充分発揮される。 The fixing device 6 includes an oil application mechanism 84 that applies oil as a release agent to the surface of the fixing belt 92 in order to improve releasability. In this regard, if the release layer 92c, which is the uppermost layer, is formed of a material different from that of the fluororesin, the familiarity of the oil is poor and the effect of the oil is not sufficiently exhibited, but the release layer 92c is formed of PFA which is a fluororesin. Therefore, the compatibility with the oil is good and the releasability is sufficiently exhibited.
層厚L1、L2について説明する。
ゴム層92bは蓄熱機能を重視するため、その層厚L1は400μm以上、1200μm以下の範囲とすることが好ましい。これは、層厚L1が400μmより小さいと蓄熱効果が十分現われず、トナーへの熱量が不充分になりやすく、光沢ムラが発生しやすくなるとともに、逆に、1200μmより大きいと熱慣性が大きくなりすぎ、立ち上がり特性が悪くなることによるものである。
これに対し、離型層92cは離型性を重視して用いるので、その層厚L2は層厚L1に比べ小さくても充分その機能を果たすものであり、1.5μm以上、20μm以下の範囲とすることが好ましい。これは、層厚L2が1.5μmより小さいと、耐久性が不足するとともに、逆に、20μmより大きいと熱輸送量に問題が生じ、光沢ムラが発生しやすくなることによるものである。
The layer thicknesses L1 and L2 will be described.
Since the rubber layer 92b places importance on the heat storage function, the layer thickness L1 is preferably in the range of 400 μm or more and 1200 μm or less. This is because if the layer thickness L1 is less than 400 μm, the heat storage effect does not appear sufficiently, the amount of heat to the toner tends to be insufficient, and gloss unevenness tends to occur. Conversely, if the layer thickness L1 is greater than 1200 μm, the thermal inertia increases. This is because the rise characteristic is deteriorated.
In contrast, since the release layer 92c is used with emphasis on releasability, the layer thickness L2 can sufficiently function even if the layer thickness L2 is smaller than the layer thickness L1, and ranges from 1.5 μm to 20 μm. It is preferable that This is because when the layer thickness L2 is smaller than 1.5 μm, the durability is insufficient, and conversely, when it is larger than 20 μm, a problem occurs in the amount of heat transport and gloss unevenness is likely to occur.
なお図4に示した例では、基材層92aの上にゴム層92bを重ね、ゴム層92bの上に離型層92cを重ねているが、これら基材層92a、ゴム層92b、離型層92cの相互間に、これらの層の機能が充分に発揮されるのであれば、他の層を介在させることを排除するものではない。また、同図に示されている基材層92a、ゴム層92b、離型層92cそれぞれの厚さ、厚さの比は、実際のそれとは必ずしも一致しない。 In the example shown in FIG. 4, the rubber layer 92b is overlaid on the base material layer 92a and the release layer 92c is overlaid on the rubber layer 92b. However, the base material layer 92a, the rubber layer 92b, and the release material are overlaid. If the functions of these layers are sufficiently exhibited between the layers 92c, it is not excluded to intervene other layers. Further, the thicknesses and thickness ratios of the base material layer 92a, the rubber layer 92b, and the release layer 92c shown in FIG.
以上述べた定着装置6は、それ自体及び画像形成装置100を大型化、複雑化することなく、且つ、安価で、安定した定着画質を出力する画像形成装置の提供に寄与するものとなっている。 The fixing device 6 described above contributes to the provision of an image forming apparatus that does not increase the size and complexity of the image forming apparatus 100 and the image forming apparatus 100, and is inexpensive and outputs stable fixing image quality. .
次に、本発明者が行った実験について説明する。
本発明者は、様々な性状のトナーを得るために、まず、トナーの材料を以下のようにして作製した。
Next, an experiment conducted by the inventor will be described.
In order to obtain toners having various properties, the present inventor first prepared toner materials as follows.
<有機微粒子エマルションの合成>
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水700重量部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30:三洋化成工業製)12重量部、スチレン140重量部、メタクリル酸140重量部、及び過硫酸アンモニウム1.5重要部を仕込んだ。そして、450回転/分で20分間撹拌して得られた白色の乳濁液を系内温度78[℃]まで昇温し、6時間反応させた。その乳濁液に、1%過硫酸アンモニウム水溶液を35重量部加え、82[℃]で8時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。この[微粒子分散液1]の体積平均粒径をLA−920で測定したところ(詳細は後述する)、0.30[μm]であった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。その樹脂分のTgは151[℃]であった。
<Synthesis of organic fine particle emulsion>
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 700 parts by weight of water, 12 parts by weight of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30: manufactured by Sanyo Chemical Industries), 140 parts by weight of styrene, methacrylic acid 140 parts by weight and 1.5 parts by weight of ammonium persulfate were charged. Then, the white emulsion obtained by stirring for 20 minutes at 450 rpm was heated to an internal temperature of 78 [° C.] and reacted for 6 hours. To the emulsion, 35 parts by weight of 1% aqueous ammonium persulfate solution was added and aged at 82 [° C.] for 8 hours, followed by vinyl resin (styrene salt of styrene-methacrylic acid-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate salt). An aqueous dispersion [fine particle dispersion 1] was obtained. When the volume average particle diameter of the [fine particle dispersion 1] was measured by LA-920 (details will be described later), it was 0.30 [μm]. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin content was 151 [° C.].
<水相の調製>
水1000重量部、[微粒子分散液1]95重量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの50[%]水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業製)50重量部、及び酢酸エチル95重量部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とした。
<Preparation of aqueous phase>
Mixing and stirring 1000 parts by weight of water, 95 parts by weight of [fine particle dispersion 1], 50 parts by weight of 50% aqueous solution of dodecyl diphenyl ether sodium disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries), and 95 parts by weight of ethyl acetate As a result, a milky white liquid was obtained. This was designated as [Aqueous Phase 1].
<低分子ポリエステル〈水酸基を有するポリエステル〉の合成>
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物240重量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物540重量部、テレフタル酸220重量部、アジピン酸55重量部、及びジブチルチンオキサイド4重量部を入れた。そして、常圧下、250[℃]で8時間反応した後、10〜20[mmHg]の減圧で5時聞反応させた。その後、反応容器に無水トリメリット酸50部を入れ、190[℃]、常圧で5時間反応させて[低分子ポリエステル1]を得た。この[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量2600、重量平均分子量7000、Tg44[℃]、酸価23[mgKOH/g]であった。
<Synthesis of low molecular weight polyester <polyester having a hydroxyl group>
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 240 parts by weight of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 540 parts by weight of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 220 parts by weight of terephthalic acid, 55 adipic acid 55 Part by weight and 4 parts by weight of dibutyltin oxide were added. Then, after reacting at 250 [° C.] for 8 hours under normal pressure, the reaction was carried out at 5 hours under reduced pressure of 10 to 20 [mmHg]. Thereafter, 50 parts of trimellitic anhydride was put in a reaction vessel and reacted at 190 [° C.] and normal pressure for 5 hours to obtain [Low molecular weight polyester 1]. This [low molecular polyester 1] had a number average molecular weight of 2600, a weight average molecular weight of 7000, a Tg of 44 [° C.], and an acid value of 23 [mg KOH / g].
<ポリエステルプレポリマー〈イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー〉の合成>
冷却管、撹拌機及び窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物680重量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物82重量部、テレフタル酸280重量部、無水トリメリット酸23重量部、及びジブチルチンオキサイド2重量部を入れた。そして、常圧且つ250[℃]で8時間反応させてから、10〜20[mmHg]の減圧環境下で5時間反応させて[中間体ポリエステル1]を得た。この[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2300、重量平均分子量10000、Tg59[℃]、酸価0.5[mgKOH/g]、水酸基価52[mgKOH/g]であった。
<Synthesis of polyester prepolymer <polyester prepolymer having an isocyanate group>
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 680 parts by weight of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 82 parts by weight of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 280 parts by weight of terephthalic acid, 23 parts by weight of merit acid and 2 parts by weight of dibutyltin oxide were added. And it was made to react at normal pressure and 250 [degreeC] for 8 hours, Then, it was made to react under the reduced pressure environment of 10-20 [mmHg] for 5 hours, and [intermediate polyester 1] was obtained. This [intermediate polyester 1] had a number average molecular weight of 2300, a weight average molecular weight of 10,000, Tg of 59 [° C.], an acid value of 0.5 [mg KOH / g], and a hydroxyl value of 52 [mg KOH / g].
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステル1]420重量部、イソホロンジイソシアネート85重量部、酢酸エチル500部を入れた。そして、120[℃]で6時間反応させて[プレポリマー1]を得た。この[プレポリマー1]の遊離イソシアネート重量%は、1.60[%]であった。 Next, 420 parts by weight of [Intermediate Polyester 1], 85 parts by weight of isophorone diisocyanate, and 500 parts of ethyl acetate were placed in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube. And it was made to react at 120 [degreeC] for 6 hours, and [Prepolymer 1] was obtained. This [Prepolymer 1] had a free isocyanate weight% of 1.60 [%].
<結晶性ポリエステル1の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5リットルの四つ口フラスコに、1,4−ブタンジオール27モル、フマル酸23モル、無水トリメリット酸1.70モル、及びハイドロキノン6.5[g]を入れた。そして、170[℃]で10時間反応させた後、220[℃]に昇温して3時間反応させ、さらに、8.3KPaにて3時間反応させて[結晶性ポリエステル1]を得た。この[結晶性ポリエステル1]は、融点(DSCの吸熱ピーク温度)150[℃]、Mn1000、Mw5000であった。
<Synthesis of crystalline polyester 1>
In a 5-liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, dehydration tube, stirrer and thermocouple, 27 moles of 1,4-butanediol, 23 moles of fumaric acid, 1.70 moles of trimellitic anhydride, and hydroquinone 6.5 [g] was added. Then, after reacting at 170 [° C.] for 10 hours, the temperature was raised to 220 [° C.] and reacted for 3 hours, and further reacted at 8.3 KPa for 3 hours to obtain [Crystalline Polyester 1]. This [Crystalline Polyester 1] had a melting point (DSC endothermic peak temperature) of 150 [° C.], Mn1000, and Mw5000.
<結晶性ポリエステル2の合成>
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5リットルの四つ口フラスコに、1,4−ブタンジオール27モル、フマル酸23モル、無水トリメリット酸1.70モル、及びハイドロキノン6.5[g]を入れた。そして、140[℃]で3時間反応させた後、190[℃]に昇温して0.5時間反応させ、さらに、8.3KPaにて0.5時間反応させて[結晶性ポリエステル2]を得た。この[結晶性ポリエステル2]は、融点(DSCの吸熱ピーク温度)50[℃]、Mn600、Mw2500であった。
<Synthesis of crystalline polyester 2>
In a 5-liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, dehydration tube, stirrer and thermocouple, 27 moles of 1,4-butanediol, 23 moles of fumaric acid, 1.70 moles of trimellitic anhydride, and hydroquinone 6.5 [g] was added. Then, after reacting at 140 [° C.] for 3 hours, the temperature was raised to 190 [° C.] and reacted for 0.5 hours, and further reacted at 8.3 KPa for 0.5 hours [Crystalline Polyester 2]. Got. This [Crystalline Polyester 2] had a melting point (DSC endothermic peak temperature) of 50 [° C.], Mn600, and Mw2500.
<ケチミンの合成>
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン180重量部とメチルエチルケトン80重量部とを仕込み、50℃で6時間反応させて[ケチミン化合物1]を得た。この[ケチミン化合物1]のアミン価は420[mgKOH/g]であった。
<Synthesis of ketimine>
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 180 parts by weight of isophoronediamine and 80 parts by weight of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 6 hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of this [ketimine compound 1] was 420 [mgKOH / g].
<油相〈WAX分散液1〉の作製>
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル1]420重量部、エステルWAX(酸化:0.1KOHmg/g 融点:65℃):110部(120℃における溶融粘度が1.1mPa・秒)、CCA(サリチル酸金属錯体E−84:オリエント化学工業)22重量部、及び酢酸エチル1000重量部を仕込んだ。そして、撹拌しながら80[℃]に昇温し、80[℃]のまま10時間保持した後、1時間で24[℃]に冷却した。次いで、この容器に酢酸エチル550部を仕込み、1時間混合して[原料溶解液1]を得た。この[原料溶解液1]を別の容器において、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1[kg/hr]、ディスク周速度6[m/秒]、直径0.5[mm]のジルコニアビーズを80体積%充填した。そして、3パスの条件で分散させた。その後、[低分子ポリエステル1]の63[%]酢酸エチル溶液1000重量部を加え、前述の条件のビーズミルで1パスして[WAX分散液1]を得た。この[WAX分散液1]の固形分濃度(120℃、60分)は54重量%であった。
<Preparation of Oil Phase <WAX Dispersion 1 >>
In a container equipped with a stir bar and a thermometer, 420 parts by weight of [low molecular weight polyester 1], ester WAX (oxidation: 0.1 KOH mg / g melting point: 65 ° C.): 110 parts (melt viscosity at 120 ° C. is 1.1 mPa · Second), 22 parts by weight of CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Industry) and 1000 parts by weight of ethyl acetate were charged. Then, the temperature was raised to 80 [° C.] with stirring, maintained at 80 [° C.] for 10 hours, and then cooled to 24 [° C.] in 1 hour. Next, 550 parts of ethyl acetate was charged into the container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1]. Using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.) in a separate container, this [raw material solution 1] was fed at a liquid feed speed of 1 [kg / hr], a disk peripheral speed of 6 [m / sec], and a diameter of 0. 80% by volume of 5 [mm] zirconia beads were filled. Then, it was dispersed under the condition of 3 passes. Thereafter, 1000 parts by weight of 63 [%] ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] was added, and one pass was performed with the bead mill under the above-mentioned conditions to obtain [WAX Dispersion 1]. The solid content concentration of this [WAX dispersion 1] (120 ° C., 60 minutes) was 54% by weight.
<油相〈WAX分散液2〉の作製>
[WAX分散液1]の作製で用いたエステルWAX110部を、マイクロクリスタリンワックス(酸価:0.2KOHmg/g、融点:150℃)100重量部に変更した点の他は、[WAX分散液1]と同様にして、[WAX分散液2]を得た。
<Preparation of Oil Phase <WAX Dispersion 2 >>
[WAX Dispersion 1] except that 110 parts of ester WAX used in the preparation of [WAX Dispersion 1] was changed to 100 parts by weight of microcrystalline wax (acid value: 0.2 KOH mg / g, melting point: 150 ° C.). ] [WAX dispersion 2] was obtained in the same manner.
<結晶性ポリエステルの分散液作製>
金属製の2L容器に[結晶性ポリエステル1]100[g]、及び酢酸エチル430[g]を投入し、80[℃]で加熱溶解もしくは加熱分散させた後、氷水浴中で急冷した。これにガラスビーズ(3mmφ)500[ml]を加え、バッチ式サンドミル装置(カンペハピオ社製)で8時間攪拌を行い、体積平均粒径が0.4[μm]の[結晶性ポリエステル分散液1]を得た。
また、[結晶性ポリエステル1]115[g]を[結晶性ポリエステル2]115[g]に変更した以外、上記同様で[結晶性ポリエステル分散液2]を得た。
次に、これらの材料を用いて、トナーを製造した。
<Preparation of crystalline polyester dispersion>
[Crystalline polyester 1] 100 [g] and ethyl acetate 430 [g] were put into a metal 2 L container, heated and dissolved or dispersed at 80 [° C.], and then rapidly cooled in an ice-water bath. Glass beads (3 mmφ) 500 [ml] were added to this, and the mixture was stirred for 8 hours with a batch type sand mill (made by Campehapio Co., Ltd.) [Crystalline polyester dispersion 1] having a volume average particle size of 0.4 [μm]. Got.
Further, [Crystalline Polyester Dispersion 2] was obtained in the same manner as above except that [Crystalline Polyester 1] 115 [g] was changed to [Crystalline Polyester 2] 115 [g].
Next, a toner was manufactured using these materials.
〔実施例1〕
まず、次の乳化工程を行った。即ち、[WAX分散液1]620重量部、[プレポリマー1]110重量部、[結晶性ポリエステル分散液1]8重量部、及び[ケチミン化合物1]4.5重量部を容器に入れた。そして、TKホモミキサー(特殊機化製)にて8,000[rpm]で2分間混合した後、容器に[水相1]1400重量部を加え、TKホモミキサーで、回転数14,000[rpm]で30分間混合して[乳化スラリー1]を得た。
[Example 1]
First, the following emulsification process was performed. That is, 620 parts by weight of [WAX Dispersion 1], 110 parts by weight of [Prepolymer 1], 8 parts by weight of [Crystalline Polyester Dispersion 1], and 4.5 parts by weight of [Ketimine Compound 1] were placed in a container. Then, after mixing for 2 minutes at 8,000 [rpm] with a TK homomixer (made by Tokushu Kika), 1400 parts by weight of [Aqueous Phase 1] is added to the container, and with a TK homomixer, a rotational speed of 14,000 [ rpm] for 30 minutes to obtain [Emulsion slurry 1].
次いで、次の脱溶剤工程を行った。即ち、撹拌機及び温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30[℃]で15時間脱溶剤した後、45[℃]で8時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。 Subsequently, the following solvent removal process was performed. That is, [Emulsion slurry 1] is put into a container in which a stirrer and a thermometer are set, and after desolvation at 30 [° C.] for 15 hours, aging is performed at 45 [° C.] for 8 hours, and [dispersed slurry 1] Got.
その後、[乳化スラリー1]100重量部を減圧濾過した。そして、
(1):濾過ケーキにイオン交換水100重量部を加え、TKホモミキサーにて12,000[rpm]、の回転数で混合した後、濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100重量部を加え、TKホモミキサーにて12,000[rpm]の回転数で混合した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100重量部を加え、TKホモミキサーにて12,000[rpm]の回転数で10分間混合した後、濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300重量部を加え、TKホモミキサーにて12,000[rpm]の回転数にて10分間で混合した後、濾過する操作を2回行って[濾過ケーキ1]を得た。この[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45[℃]で48時間乾燥した後、目開き75[μm]メッシュで篩いにかけて[母体粒子1]を得た。
Thereafter, 100 parts by weight of [Emulsified slurry 1] was filtered under reduced pressure. And
(1): 100 parts by weight of ion-exchanged water was added to the filter cake, and after mixing with a TK homomixer at 12,000 [rpm], the mixture was filtered.
(2): 100 parts by weight of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer at a rotational speed of 12,000 [rpm], and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts by weight of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer at 12,000 [rpm] for 10 minutes, and then filtered.
(4): Add 300 parts by weight of ion-exchanged water to the filter cake of (3), mix with a TK homomixer at 12,000 [rpm] for 10 minutes, and then filter twice. [Filter cake 1] was obtained. The [filter cake 1] was dried at 45 [° C.] for 48 hours in a circulating drier and then sieved with a mesh of 75 [μm] mesh to obtain [base particles 1].
このようにして得られた[母体粒子1]100重量部に対し、疎水性シリカ0.45重量部(平均個数粒径:15nm)と、疎水化酸化チタン0.30重量(平均個数粒径:15nm)部とをヘンシェルミキサーで混合し、母体粒子を有する透明トナーとした。透明トナー体積平均粒径は5.5μm、トナー粒径比は1.25であった。 With respect to 100 parts by weight of the [base particle 1] thus obtained, 0.45 parts by weight of hydrophobic silica (average number particle diameter: 15 nm) and 0.30 weight of hydrophobic titanium oxide (average number particle diameter: 15 nm) part was mixed with a Henschel mixer to obtain a transparent toner having base particles. The volume average particle size of the transparent toner was 5.5 μm, and the toner particle size ratio was 1.25.
また有色トナーとしては、WAX分散液作成時、酢酸エチルを添加時に下記[マスターバッチ]480重量部を添加する以外、上記透明トナーと同じように、有色トナーのMトナー、Yトナー、Cトナーを試作した。 As the colored toner, M toner, Y toner, and C toner of colored toner are used in the same manner as the transparent toner, except that 480 parts by weight of the following [master batch] is added at the time of preparing the WAX dispersion and adding ethyl acetate. Prototype.
<マスターバッチの合成>
水1200部、顔料50部、ポリエステル樹脂(三洋化成製、RS801)60部を、さらには水30部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、各有色トナー用[マスターバッチ]を得た。
また、M色トナーの場合はPR269マゼンタ顔料50部を用いて[マスターバッチM]を得た。
同様に、Y色トナーの場合はPY155イエロー顔料を50部を用いて[マスターバッチY]を得た。
同様に、C色トナーの場合はPB15:3シアン顔料を50部を用いて[マスターバッチC]を得た。
<Synthesis of master batch>
1200 parts of water, 50 parts of pigment, 60 parts of a polyester resin (manufactured by Sanyo Kasei, RS801), 30 parts of water are further added and mixed with a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), and the mixture is 150 using two rolls. After kneading at 30 ° C. for 30 minutes, it was rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain a [master batch] for each colored toner.
In the case of M color toner, [Masterbatch M] was obtained using 50 parts of PR269 magenta pigment.
Similarly, in the case of Y color toner, [Masterbatch Y] was obtained using 50 parts of PY155 yellow pigment.
Similarly, in the case of the C color toner, [Masterbatch C] was obtained using 50 parts of PB15: 3 cyan pigment.
<キャリアの製造>
下記組成をホモミキサーで10分間分散し、シリコーン樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として体積平均粒径70μmの焼成フェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し、乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて300℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き125μmの篩を用いて解砕し、キャリアを作製した。
<Manufacture of carriers>
The following composition was dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a silicone resin coating film forming solution. A sintered ferrite powder having a volume average particle size of 70 μm is used as the core material, and the temperature inside the coater is 40 ° C. by a Spira coater (Okada Seiko Co., Ltd.) so that the coating film forming solution has a film thickness of 0.15 μm on the core material surface. And then dried. The obtained carrier was fired in an electric furnace at 300 ° C. for 1 hour. After cooling, the ferrite powder bulk was crushed using a sieve having an opening of 125 μm to prepare a carrier.
・シリコーン樹脂溶液・・・132.2部
[固形分23%、SR2410、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製]
・アミノシラン・・・0.66部
[固形分100%、SH6020、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製]
・導電性粒子1・・・31部
[基体:アルミナ、表面処理;下層=二酸化スズ/上層=二酸化スズを含む酸化インジウム、粒径:0.35μm、粒子粉体比抵抗:3.5Ω・cm]
・トルエン・・・300部
・ Silicone resin solution 132.2 parts [Solid content 23%, SR2410, Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.]
・ Aminosilane 0.66 parts [Solid content 100%, SH6020, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.]
Conductive particles 1 ... 31 parts [Substrate: alumina, surface treatment; lower layer = tin dioxide / upper layer = indium oxide containing tin dioxide, particle size: 0.35 μm, particle powder specific resistance: 3.5 Ω · cm ]
・ Toluene: 300 parts
<現像剤の調製>
上記作製したトナー8質量%と、上記キャリア92質量%とを混合し、二成分現像剤を調製した。
<Preparation of developer>
8% by mass of the produced toner and 92% by mass of the carrier were mixed to prepare a two-component developer.
次に、以上のようにして得られた各トナー及び各現像剤を用いて、株式会社リコー製Pro901の改造機にて、プリントテストを行った。ここでは、下記2銘柄の紙を用いた。
銘柄1:リコー PPC用紙タイプ6000<70W>、坪量:80gsm
銘柄2:レザック66、坪量:260gsm
また、プリントテストで用いた画像形成装置における定着ベルトについては、ゴム層92bの厚さL1は、400μmであり、離型層92cの厚さL2は、20μmであった。
プリントテストにおいては、印字率6[%]のテスト画像を連続で5万枚のA3サイズ紙に出力した。この後、サンプル画像として、透明トナーが画像最上層にあるように、それぞれベタ画像としてR色、G色、B色を3枚ずつ、A3サイズ紙にて評価用画像サンプルを出力した。
透明トナーを用いないでシアン、マゼンタ、イエロートナーを用いて、それぞれベタ画像としてR色、G色、B色を3枚ずつ、A3サイズ紙にて評価用画像サンプルを出力した。
それぞれの画像における画像表面光沢ムラ性を目視で評価した。
更に透明トナーを用いない画像サンプルと比較して、透明トナーを用いる画像サンプルの色特性再現性の官能評価を行った。
官能評価結果が非常に良い場合を◎、良い場合を○、少し悪い場合を△、悪い場合を×として評価した。
Next, using each toner and each developer obtained as described above, a print test was performed with a modified Ricoh Pro901 machine. Here, the following two brands of paper were used.
Brand 1: Ricoh PPC paper type 6000 <70W>, Basis weight: 80gsm
Brand 2: Rezac 66, Basis weight: 260gsm
Further, regarding the fixing belt in the image forming apparatus used in the print test, the thickness L1 of the rubber layer 92b was 400 μm, and the thickness L2 of the release layer 92c was 20 μm.
In the print test, test images with a printing rate of 6% were continuously output on 50,000 sheets of A3 size paper. Thereafter, evaluation image samples were output on A3 size paper, each of three R, G, and B colors as solid images, so that the transparent toner was in the uppermost layer of the image as sample images.
Using cyan, magenta, and yellow toners without using transparent toner, three R, G, and B colors were output as solid images, and evaluation image samples were output on A3 size paper.
The image surface gloss unevenness in each image was visually evaluated.
Further, the sensory evaluation of the color characteristic reproducibility of the image sample using the transparent toner was performed in comparison with the image sample using no transparent toner.
The case where the sensory evaluation result was very good was evaluated as ◎, the case where it was good as ○, the case where it was a little bad as Δ, and the case where it was bad as ×.
〔実施例2〕
実施例1の透明トナーにおいて用いた[結晶性ポリエステル分散液1]8重量部を65重量部に変更した点の他は、実施例1と同様にして実施した。
[Example 2]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 8 parts by weight of [Crystalline Polyester Dispersion 1] used in the transparent toner of Example 1 was changed to 65 parts by weight.
〔実施例3〕
実施例1の透明トナーにおいて用いた[結晶性ポリエステル分散液1]8重量部を38重量部に変更した点の他は、実施例1と同様にして実施した。
Example 3
The same procedure as in Example 1 was performed except that 8 parts by weight of [Crystalline Polyester Dispersion 1] used in the transparent toner of Example 1 was changed to 38 parts by weight.
〔実施例4〕
実施例1の透明トナーにおいて用いた[結晶性ポリエステル分散液1]8重量部を15重量部に変更した点の他は、実施例1と同様にして実施した。
Example 4
The same operation as in Example 1 was performed except that 8 parts by weight of [Crystalline Polyester Dispersion 1] used in the transparent toner of Example 1 was changed to 15 parts by weight.
〔比較例1〕
実施例1の透明トナー及び有色トナーにおいて用いた[結晶性ポリエステル分散液1]8重量部を5重量部に変更した点の他は、実施例1と同様にして実施した。
[Comparative Example 1]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 8 parts by weight of [Crystalline Polyester Dispersion 1] used in the transparent toner and the colored toner of Example 1 was changed to 5 parts by weight.
〔比較例2〕
実施例1の透明トナーにおいて用いた[結晶性ポリエステル分散液1]8重量部を69重量部に変更し、有色トナーにおいて用いた[結晶性ポリエステル分散液1]8重量部を65重量部に変更した点の他は、実施例1と同様にして実施した。
[Comparative Example 2]
8 parts by weight of [Crystalline Polyester Dispersion 1] used in the transparent toner of Example 1 was changed to 69 parts by weight, and 8 parts by weight of [Crystalline Polyester Dispersion 1] used in the colored toner was changed to 65 parts by weight. Except for the points described above, the same procedure as in Example 1 was performed.
〔比較例3〕
実施例2の有色トナーにおいて用いた[結晶性ポリエステル分散液1]8重量部を5重量部に変更した点の他は、実施例2と同様にして実施した。
[Comparative Example 3]
The same procedure as in Example 2 was performed except that 8 parts by weight of [Crystalline Polyester Dispersion 1] used in the colored toner of Example 2 was changed to 5 parts by weight.
〔比較例4〕
実施例1の有色トナーにおいて用いた[結晶性ポリエステル分散液1]8重量部を65重量部に変更した点の他は、実施例1と同様にして実施した。
[Comparative Example 4]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 8 parts by weight of [Crystalline Polyester Dispersion 1] used in the colored toner of Example 1 was changed to 65 parts by weight.
〔実施例5〕
実施例1の透明トナーにおいて用いた[WAX分散液1]620重量部を590重量部に変更した点の他は、実施例1と同様にして実施した。
Example 5
The same procedure as in Example 1 was performed except that 620 parts by weight of [WAX Dispersion 1] used in the transparent toner of Example 1 was changed to 590 parts by weight.
〔実施例6〕
実施例1の透明トナーにおいて用いた[WAX分散液1]620重量部を48重量部に変更した点の他は、実施例1と同様にして実施した。
Example 6
The same procedure as in Example 1 was performed except that 620 parts by weight of [WAX Dispersion 1] used in the transparent toner of Example 1 was changed to 48 parts by weight.
〔実施例7〕
実施例5の透明トナーにおいて用いた[結晶性ポリエステル分散液1]を、[結晶性ポリエステル分散液2]に変更した点の他は、実施例5と同様にして実施した。
Example 7
The same procedure as in Example 5 was performed, except that [Crystalline Polyester Dispersion 1] used in the transparent toner of Example 5 was changed to [Crystalline Polyester Dispersion 2].
〔実施例8〕
実施例5において、画像形成装置における定着ベルトのゴム層92bの厚さL1を1200μmに、離型層92cの厚さL2を20μmに変更した点の他は、実施例5と同様にして実施した。
Example 8
In Example 5, the same procedure as in Example 5 was performed, except that the thickness L1 of the rubber layer 92b of the fixing belt in the image forming apparatus was changed to 1200 μm and the thickness L2 of the release layer 92c was changed to 20 μm. .
〔実施例9〕
実施例5において、画像形成装置における定着ベルトのゴム層92bの厚さL1を1200μmに、離型層92cの厚さL2を1.5μmに変更した点の他は、実施例5と同様にして実施した。
Example 9
Example 5 is the same as Example 5 except that the thickness L1 of the rubber layer 92b of the fixing belt in the image forming apparatus is changed to 1200 μm and the thickness L2 of the release layer 92c is changed to 1.5 μm. Carried out.
離型剤の融点は、示差走査熱量測定(Differential scanning calorimetry;DSC)により得られる示差熱曲線において、吸熱量が極大になる吸熱ピークの温度である。結晶性ポリエステル樹脂の吸熱ピーク温度についても、示差走査熱量測定によって測定した。 The melting point of the release agent is the temperature of the endothermic peak at which the endothermic amount becomes maximum in the differential heat curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC). The endothermic peak temperature of the crystalline polyester resin was also measured by differential scanning calorimetry.
次に、本発明者は、透明トナー及び有色トナーについてそれぞれ、結着樹脂の結晶性ポリエステル樹脂や非結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルを分析した。赤外分光分析については、Avatar370/ThermoElectron社製のFT−IR(フーリエ変換赤外分光分析測定装置)を用いて、KBr法(全透過法)によって行った。赤外吸収スペクトルは、照射した赤外線の波数(Wavenumbers)を2次元座量の横軸にとり、且つ吸光度(Absorbance)を縦軸にとったグラフである。これにより、分析対象となった物質がどのような構造になっているのかを知ることができる。 Next, the present inventor analyzed the infrared absorption spectra of the crystalline polyester resin and the amorphous polyester resin as the binder resin for the transparent toner and the colored toner, respectively. Infrared spectroscopic analysis was performed by KBr method (total transmission method) using FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopic measurement device) manufactured by Avatar370 / ThermoElectron. The infrared absorption spectrum is a graph in which the wave number (Wavenumbers) of irradiated infrared rays is taken on the horizontal axis of the two-dimensional locus and the absorbance (Absorbance) is taken on the vertical axis. Thereby, it is possible to know the structure of the substance to be analyzed.
図1は、結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルの一例を示したものである。
結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルは、図示のように、波数1130cm−1〜1220cm−1の間に、吸光度が1番目に小さくなる立ち下がりピーク点(以下「第1立ち下がりピーク点Fp1」という。)と、吸光度が2番目に小さくなる立ち下がりピーク点(以下「第2立ち下がりピーク点Fp2」という。)との間に、吸光度が最大となる最大立ち上がりピーク点Mpがある。
第1立ち下がりピーク点Fp1と第2立ち下がりピーク点Fp2とを結ぶ線分をベースラインとする。そして、最大立ち上がりピーク点Mpから横軸に向けて垂線を引き、ベースラインとの交点における吸光度と、最大立ち上がりピーク点Mpにおける吸光度との差分の絶対値を、最大立ち上がりピーク点Mpの高さWとする。
FIG. 1 shows an example of an infrared absorption spectrum of a crystalline polyester resin.
As shown in the figure, the infrared absorption spectrum of the crystalline polyester resin has a falling peak point at which the absorbance becomes the lowest between wave numbers 1130 cm −1 to 1220 cm −1 (hereinafter referred to as “first falling peak point Fp1”). ) And a falling peak point where the absorbance is the second smallest (hereinafter referred to as “second falling peak point Fp2”), there is a maximum rising peak point Mp at which the absorbance is maximum.
A line segment connecting the first falling peak point Fp1 and the second falling peak point Fp2 is defined as a base line. Then, a vertical line is drawn from the maximum rising peak point Mp toward the horizontal axis, and the absolute value of the difference between the absorbance at the intersection with the baseline and the absorbance at the maximum rising peak point Mp is expressed as the height W of the maximum rising peak point Mp. And
図2は、非結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルの一例を示したものである。
非結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルは、図示のように、波数780cm−1〜900cm−1の間に、最大立ち上がりピーク点Mpと、吸光度が最小となる第1立ち下がりピーク点Fp1と、吸光度が2番目に小さくなる第2立ち下がりピーク点Fp2があり、最大立ち上がりピーク点Mpが第1立ち下がりピーク点Fp1と第2立ち下がりピーク点Fp2との間に位置している。第1立ち下がりピーク点Fp1と第2立ち下がりピーク点Fp2とを結ぶ線分をベースラインとする。そして、最大立ち上がりピーク点Mpから横軸に向けて垂線を引き、このベースラインとの交点における吸光度と、最大立ち上がりピーク点Mpにおける吸光度との差分の絶対値を、最大立ち上がりピーク点Mpの高さRとする。また、W/Rをピーク比(W/R値)とする。
FIG. 2 shows an example of an infrared absorption spectrum of an amorphous polyester resin.
As shown in the figure, the infrared absorption spectrum of the amorphous polyester resin has a maximum rising peak point Mp and a first falling peak point Fp1 at which the absorbance is minimum between wave numbers 780 cm −1 to 900 cm −1 . There is a second falling peak point Fp2 where the absorbance is the second smallest, and the maximum rising peak point Mp is located between the first falling peak point Fp1 and the second falling peak point Fp2. A line segment connecting the first falling peak point Fp1 and the second falling peak point Fp2 is defined as a base line. Then, a vertical line is drawn from the maximum rising peak point Mp toward the horizontal axis, and the absolute value of the difference between the absorbance at the intersection with the baseline and the absorbance at the maximum rising peak point Mp is expressed as the height of the maximum rising peak point Mp. Let R be. Moreover, let W / R be a peak ratio (W / R value).
結果を、次の表1に示す。 The results are shown in Table 1 below.
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the present invention described in the claims is not specifically limited by the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.
たとえば、本発明は、以上述べた構成例を適用可能な範囲で、画像形成装置100のようないわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、1つの感光体ドラム等の像担持体上に順次各色のトナー像を形成して各有色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる1ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができ、また、カラー画像形成装置でなく、モノクロ画像形成装置にも適用することができる。いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像を転写紙等の記録媒体に直接転写する直接転写方式を採用しても良い。 For example, the present invention is not a so-called tandem-type image forming apparatus such as the image forming apparatus 100 as long as the above-described configuration example can be applied, but sequentially applies each color on an image carrier such as a single photosensitive drum. The present invention can be similarly applied to a so-called one-drum type image forming apparatus that forms a toner image and sequentially superimposes each colored toner image to obtain a color image, and is not a color image forming apparatus but a monochrome image forming apparatus. It can also be applied to. Any type of image forming apparatus may employ a direct transfer system in which each color toner image is directly transferred to a recording medium such as transfer paper without using an intermediate transfer member.
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
6 定着装置
20Y、20M、20C、20BK 像担持体
72Y、72M、72C、72BK クリーニング手段
79Y、79M、79C、79BK 帯電手段
81 加熱手段
86 温度検出手段
88Y、88M、88C、88BK プロセスカートリッジ
91 加熱ローラ
92 定着ベルト
92a 基材層
92b ゴム層
92c 離型層
93 定着ローラ
94 加圧ローラ
99 画像形成装置本体
100 画像形成装置
L1 ゴム層の厚さ
L2 離型層の厚さ
S 記録媒体
6 Fixing device 20Y, 20M, 20C, 20BK Image carrier 72Y, 72M, 72C, 72BK Cleaning means 79Y, 79M, 79C, 79BK Charging means 81 Heating means 86 Temperature detecting means 88Y, 88M, 88C, 88BK Process cartridge 91 Heating roller 92 Fixing belt 92a Base layer 92b Rubber layer 92c Release layer 93 Fixing roller 94 Pressure roller 99 Image forming apparatus body 100 Image forming apparatus L1 Rubber layer thickness L2 Release layer thickness S Recording medium
Claims (11)
該カラー画像形成手段により形成されたカラー画像上に、透明トナーを用いて透明画像を形成する透明画像形成手段と、
前記記録媒体上に担持された前記カラー画像及び前記透明画像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、を備え、
前記透明トナー及び有色トナーはそれぞれ、離型剤と、結着樹脂と、を含有し、
前記結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂と、非結晶性樹脂と、を含み、
フーリエ変換赤外分光分析装置を用いた赤外分光法(KBr全透過法)によって得られた前記結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをW、前記非結晶性樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをRとし、これらの比率W/Rを有色トナーがX1、透明トナーがX2とした場合、下記式1および2をいずれも満足することを特徴とする画像形成装置。
0≦X2−X1≦0.75 ・・・式1
0.05≦X2≦0.80 ・・・式2 Color image forming means for forming a color image on a recording medium using one or more colored toners;
Transparent image forming means for forming a transparent image using a transparent toner on the color image formed by the color image forming means;
Fixing means for fixing the color image and the transparent image carried on the recording medium to the recording medium,
Each of the transparent toner and the colored toner contains a release agent and a binder resin,
The binder resin includes a crystalline polyester resin and an amorphous resin,
The height of the maximum rising peak point in the infrared absorption spectrum of the crystalline polyester resin obtained by infrared spectroscopy (KBr total transmission method) using a Fourier transform infrared spectrometer is W, and the amorphous resin When the height of the maximum rising peak point in the infrared absorption spectrum is R, and the ratio W / R is X1 for the color toner and X2 for the transparent toner, both of the following formulas 1 and 2 are satisfied. An image forming apparatus.
0 ≦ X2-X1 ≦ 0.75 Formula 1
0.05 ≦ X2 ≦ 0.80 Expression 2
前記ゴム層の厚さは、400μm以上1200μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The fixing unit has at least a base material layer and a rubber layer on the base material layer,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rubber layer has a thickness of 400 μm or more and 1200 μm or less.
前記離型層の厚さは、1.5μm以上20μm以下であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 The fixing unit has a release layer containing a fluororesin on the rubber layer,
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the release layer has a thickness of 1.5 μm to 20 μm.
前記母体粒子の離型剤含有率は、1重量%以上、20重量%以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置。 The transparent toner includes base particles containing the release agent and the binder resin, and an external additive.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a release agent content of the base particles is 1 wt% or more and 20 wt% or less.
前記透明トナー及び有色トナーはそれぞれ、離型剤と、結着樹脂と、を含有し、
前記結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂と、非結晶性樹脂と、を含み、
フーリエ変換赤外分光分析装置を用いた赤外分光法(KBr全透過法)によって得られた前記結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをW、前記非結晶性樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをRとし、これらの比率W/Rを有色トナーがX1、透明トナーがX2とした場合、下記式1および2をいずれも満足することを特徴とするトナーセット。
0≦X2−X1≦0.75 ・・・式1
0.05≦X2≦0.80 ・・・式2 A toner set including one or more colored toners and a transparent toner,
Each of the transparent toner and the colored toner contains a release agent and a binder resin,
The binder resin includes a crystalline polyester resin and an amorphous resin,
The height of the maximum rising peak point in the infrared absorption spectrum of the crystalline polyester resin obtained by infrared spectroscopy (KBr total transmission method) using a Fourier transform infrared spectrometer is W, and the amorphous resin When the height of the maximum rising peak point in the infrared absorption spectrum is R, and the ratio W / R is X1 for the color toner and X2 for the transparent toner, both of the following formulas 1 and 2 are satisfied. Toner set.
0 ≦ X2-X1 ≦ 0.75 Formula 1
0.05 ≦ X2 ≦ 0.80 Expression 2
該カラー画像形成手段により形成されたカラー画像上に、透明トナーを用いて透明画像を形成する透明画像形成工程と、
前記記録媒体上に担持された前記カラー画像及び前記透明画像を当該記録媒体に定着させる定着工程と、を備え、
前記透明トナー及び有色トナーはそれぞれ、離型剤と、結着樹脂と、を含有し、
前記結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂と、非結晶性樹脂と、を含み、
フーリエ変換赤外分光分析装置を用いた赤外分光法(KBr全透過法)によって得られた前記結晶性ポリエステル樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをW、前記非結晶性樹脂の赤外吸収スペクトルにおける最大立ち上がりピーク点の高さをRとし、これらの比率W/Rを有色トナーがX1、透明トナーがX2とした場合、下記式1および2をいずれも満足することを特徴とする画像形成方法。
0≦X2−X1≦0.75 ・・・式1
0.05≦X2≦0.80 ・・・式2 A color image forming step of forming a color image on a recording medium using one or more colored toners;
A transparent image forming step of forming a transparent image using a transparent toner on the color image formed by the color image forming means;
A fixing step of fixing the color image and the transparent image carried on the recording medium to the recording medium,
Each of the transparent toner and the colored toner contains a release agent and a binder resin,
The binder resin includes a crystalline polyester resin and an amorphous resin,
The height of the maximum rising peak point in the infrared absorption spectrum of the crystalline polyester resin obtained by infrared spectroscopy (KBr total transmission method) using a Fourier transform infrared spectrometer is W, and the amorphous resin When the height of the maximum rising peak point in the infrared absorption spectrum is R, and the ratio W / R is X1 for the color toner and X2 for the transparent toner, both of the following formulas 1 and 2 are satisfied. An image forming method.
0 ≦ X2-X1 ≦ 0.75 Formula 1
0.05 ≦ X2 ≦ 0.80 Expression 2
少なくとも像担持体と、1色以上の有色トナーを用いてカラー画像を記録媒体上に形成するカラー画像形成手段と、該カラー画像形成手段により形成されたカラー画像上に、透明トナーを用いて透明画像を形成する透明画像形成手段と、を一体に備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。 Used in the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, a process cartridge is detachably attached to the image forming apparatus main body,
At least an image carrier, a color image forming unit that forms a color image on a recording medium using one or more colored toners, and a transparent image using a transparent toner on the color image formed by the color image forming unit A process cartridge comprising: a transparent image forming unit that forms an image.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014034406A JP6330362B2 (en) | 2013-02-25 | 2014-02-25 | Image forming apparatus, toner set, developer, image forming method, and process cartridge |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013034466 | 2013-02-25 | ||
| JP2013034466 | 2013-02-25 | ||
| JP2014034406A JP6330362B2 (en) | 2013-02-25 | 2014-02-25 | Image forming apparatus, toner set, developer, image forming method, and process cartridge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014186322A JP2014186322A (en) | 2014-10-02 |
| JP6330362B2 true JP6330362B2 (en) | 2018-05-30 |
Family
ID=51833903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014034406A Expired - Fee Related JP6330362B2 (en) | 2013-02-25 | 2014-02-25 | Image forming apparatus, toner set, developer, image forming method, and process cartridge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6330362B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6387951B2 (en) * | 2015-12-16 | 2018-09-12 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Toner for electrostatic latent image development |
| JP7665473B2 (en) * | 2021-08-19 | 2025-04-21 | キヤノン株式会社 | Toner and method for producing the same |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4697309B2 (en) * | 2009-01-16 | 2011-06-08 | 富士ゼロックス株式会社 | Toner set for developing electrostatic image, image forming method, and image forming apparatus |
| JP5617446B2 (en) * | 2009-10-02 | 2014-11-05 | 株式会社リコー | Electrophotographic toner and image forming apparatus |
| JP2012032775A (en) * | 2010-07-07 | 2012-02-16 | Ricoh Co Ltd | Method for forming electrophotographic image, developer and process cartridge |
| JP5724449B2 (en) * | 2011-02-23 | 2015-05-27 | 株式会社リコー | Image forming apparatus and image forming method |
| JP5648804B2 (en) * | 2011-03-11 | 2015-01-07 | 株式会社リコー | Transparent toner for electrophotography and method for producing the same |
| JP2012194453A (en) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Ricoh Co Ltd | Transparent toner for electrophotographic development, image forming method and process cartridge |
| JP2012208217A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Ricoh Co Ltd | Method for forming electrophotographic image and process cartridge |
| JP6032529B2 (en) * | 2011-05-25 | 2016-11-30 | 株式会社リコー | Image forming apparatus and image forming method |
-
2014
- 2014-02-25 JP JP2014034406A patent/JP6330362B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014186322A (en) | 2014-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4451256B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP5929007B2 (en) | Electrophotographic toner, developer, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP5724449B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
| JP2012022264A (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
| JP6330362B2 (en) | Image forming apparatus, toner set, developer, image forming method, and process cartridge | |
| JP5892749B2 (en) | Toner production method | |
| JP2008242473A (en) | Toner for electrostatic image development, developer and image forming apparatus | |
| JP2014071191A (en) | Image forming apparatus, image forming method, image forming toner, image forming developer, and process cartridge | |
| JP5915018B2 (en) | Toner, developer, container containing toner, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP2009075380A (en) | Toner for developing electrostatic image, method for producing toner for developing electrostatic image, developer for developing electrostatic image, image forming apparatus and process cartridge | |
| JP2014174444A (en) | Image forming apparatus, toner set, image forming method, and process cartridge | |
| JP2011257681A (en) | Toner for electrostatic charge development, and developer, process cartridge, image forming apparatus and image forming method using the toner | |
| JP4346030B2 (en) | Toner for developing electrostatic image and image forming apparatus using the same | |
| JP4974322B2 (en) | Full-color image forming device | |
| JP4141355B2 (en) | Electrophotographic toner and image forming apparatus using the same | |
| JP4700355B2 (en) | Toner for developing electrostatic image, image forming apparatus, and image forming method | |
| JP4198619B2 (en) | Toner for developing electrostatic image, image forming apparatus, process cartridge | |
| JP2014089263A (en) | Toner, image forming apparatus, and image forming method | |
| JP4742246B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
| JP5412835B2 (en) | Toner production method | |
| JP4512995B2 (en) | Image forming method | |
| JP2006039136A (en) | Toner for electrostatic image development, developer, image forming apparatus and process cartridge | |
| JP4708172B2 (en) | Color image forming apparatus and color image forming method | |
| JP4980698B2 (en) | Toner manufacturing method, toner, two-component developer, image forming apparatus, and process cartridge | |
| JP2005265887A (en) | Image forming method, image forming apparatus, process cartridge, electrostatic charge image developing toner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170912 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170913 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171110 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180327 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180409 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6330362 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |