JP2011150285A - Toner, fixing method, image forming method, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】トナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる可塑剤を少なくとも含む定着液の浸透時間が短く、短時間で適切な軟化状態のトナーが得られ、画像が記録媒体に強固に定着し、高速画像形成が可能であり、高品質な画像を形成できるトナー、並びに該トナーを用いた定着方法等の提供。
【解決手段】希釈剤と、トナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる可塑剤とを含有する定着液を記録媒体上のトナーに付与して該トナーを記録媒体に定着させるのに用いられるトナーであって、少なくとも、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂と、着色剤とを含有するトナー。該ポリヒドロキシカルボン酸骨格が、モノマー成分換算での光学純度X(%)=|X(L体)−X(D体)|〔ただし、X(L体)は光学活性モノマー換算でのL体比率(モル%)、X(D体)は光学活性モノマー換算でのD体比率(モル%)を表す〕が80%以下である態様、などが好ましい。
【選択図】なしA fixing solution containing at least a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner has a short permeation time, and an appropriate softened toner can be obtained in a short time. Provided are a toner capable of forming an image and capable of forming a high-quality image, and a fixing method using the toner.
A toner used for fixing a toner to a recording medium by applying a fixing liquid containing a diluent and a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner to the toner on the recording medium. A toner containing at least a resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton and a colorant. The polyhydroxycarboxylic acid skeleton has an optical purity X (%) in terms of monomer component = | X (L form) −X (D form) | [where X (L form) is an L form in terms of an optically active monomer. The ratio (mol%) and X (D isomer) represent the D isomer ratio (mol%) in terms of optically active monomer] is preferably 80% or less.
[Selection figure] None
Description
本発明は、トナー、並びに定着方法、画像形成方法及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner, a fixing method, an image forming method, and an image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置では、定着速度、定着画像品質等の点から、記録媒体上のトナーを加熱溶融し、加圧することで定着させる熱定着方式が広く普及している。しかしながら、このような電子写真方式の画像形成装置における消費電力の約半分以上は、トナーの加熱のために消費されており、環境問題の観点から低消費電力(省エネルギー)の定着装置が望まれている。 In an electrophotographic image forming apparatus, a thermal fixing system in which toner on a recording medium is fixed by heating and melting and pressurizing is widely used from the viewpoint of fixing speed, fixed image quality, and the like. However, about half or more of the power consumption in such an electrophotographic image forming apparatus is consumed for heating the toner. From the viewpoint of environmental problems, a low power consumption (energy saving) fixing device is desired. Yes.
このような定着装置として、例えば特許文献1には、定着液でトナーを溶解又は膨潤させ、乾燥させることでトナーを定着させる方法が提案されている。
また、特許文献2には、トナーの樹脂を溶解又は膨潤させる可塑剤を含有した泡状定着液を調合し、泡状定着液を均一塗布することでトナー画像を乱すことなく非加熱定着させる方法が提案されている。
この定着方式では、熱定着方式のように、トナーを溶融させるための加熱処理が不要であることから、消費電力が低く、省エネルギー対策として優れた定着方式である。
As such a fixing device, for example, Patent Document 1 proposes a method of fixing a toner by dissolving or swelling the toner with a fixing solution and drying it.
Patent Document 2 discloses a method of preparing a foam-like fixing solution containing a plasticizer that dissolves or swells a toner resin, and uniformly applying the foam-like fixing solution to fix the toner image without disturbing the toner image. Has been proposed.
This fixing method is a fixing method that is low in power consumption and excellent as an energy saving measure because a heat treatment for melting the toner is not required unlike the heat fixing method.
しかし、今までの定着方式を用いた場合には、トナーの軟化の進行が遅く、短時間の定着工程においてトナーを記録媒体上へ固定化することが不十分であるという問題があった。特に、ハーフトーン画像を記録媒体上へ固定化する場合、固定化の強度が不足し、記録媒体の画像部が何らかの接触によって擦られた場合には、画像が剥がれやすいという問題があった。 However, when the conventional fixing methods are used, there is a problem that the progress of softening of the toner is slow, and it is insufficient to fix the toner on the recording medium in a short fixing process. In particular, when a halftone image is fixed on a recording medium, there is a problem that the fixing strength is insufficient and the image is easily peeled off when the image portion of the recording medium is rubbed by some contact.
また、特許文献3には、トナーを軟化させる可塑剤を含む定着液を用いて記録媒体にトナーを定着させる定着方式において、トナーを高速かつ少量で定着することが可能な定着方法を提供する目的で、可塑剤をトナー質量に対して3質量%で添加してDSC測定を行った際に、トナーの吸熱ショルダーのシフト幅ΔTが30℃以上である可塑剤とトナーを用いる定着方法が提案されている。この提案では、前記条件を満たすトナーと可塑剤を用いることで、可塑剤が少量の場合でもトナーと可塑剤の相溶性が充分であるため、トナーを充分軟化させることが可能となり、定着速度の高速化への対応が可能となる。
この提案のトナーにおいては、充分な軟化状態を得るためには可塑剤がトナー中に速やかに浸透することが課題であった。この提案のトナーは、可塑剤がトナー中に充分に浸透した後は、僅かな添加量であっても充分なガラス転移温度の変化をもたらすが、最近の電子写真印刷方式に求められる高速画像形成に対応するためには、浸透するまでの速度が充分に速いことが要求される。
Further, Patent Document 3 provides a fixing method capable of fixing toner at high speed and in a small amount in a fixing method in which toner is fixed to a recording medium using a fixing liquid containing a plasticizer that softens the toner. Thus, a fixing method using a plasticizer and a toner, in which the shift width ΔT of the endothermic shoulder of the toner is 30 ° C. or more when the DSC measurement is performed with the plasticizer added at 3% by mass with respect to the toner mass, ing. In this proposal, by using a toner and a plasticizer that satisfy the above conditions, the compatibility between the toner and the plasticizer is sufficient even when the amount of the plasticizer is small, so that the toner can be sufficiently softened, and the fixing speed can be reduced. It is possible to cope with high speed.
In the proposed toner, in order to obtain a sufficiently softened state, it has been a problem that the plasticizer penetrates quickly into the toner. Although the proposed toner can sufficiently change the glass transition temperature even if a small amount is added after the plasticizer has sufficiently penetrated into the toner, high-speed image formation required for recent electrophotographic printing systems is possible. In order to cope with the above, it is required that the speed of penetration is sufficiently high.
したがって先行技術文献のように、トナーへの可塑剤の浸透の速度が遅い場合には紙等の記録媒体に対するトナーの充分な定着強度が得られないため、高品質な画像が形成できず、また紙等の記録媒体に可塑剤が浸透し、シワやカールが発生してしまうという課題があり、その速やかな解決が望まれているのが現状である。 Therefore, as in the prior art document, when the speed of penetration of the plasticizer into the toner is low, sufficient fixing strength of the toner to the recording medium such as paper cannot be obtained, so that a high quality image cannot be formed. There is a problem that a plasticizer penetrates into a recording medium such as paper and wrinkles and curls are generated, and the present situation is that a quick solution is desired.
本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、トナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる可塑剤を少なくとも含む定着液の浸透時間が短く、短時間で適切な軟化状態のトナーが得られ、画像が記録媒体に強固に定着し、高速画像形成が可能であり、高品質な画像を形成できるトナー、並びに該トナーを用いた定着方法、画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的にする。 An object of the present invention is to solve various problems in the prior art and achieve the following objects. That is, according to the present invention, a permeation time of a fixing solution containing at least a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner is short, and an appropriately softened toner can be obtained in a short time, and an image is firmly fixed on a recording medium. It is an object of the present invention to provide a toner capable of high-speed image formation and capable of forming a high-quality image, and a fixing method, an image forming method, and an image forming apparatus using the toner.
前記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、トナーの結着樹脂の組成を適宜選定することにより、定着液中の可塑剤を速やかに浸透させることが可能なトナーが得られることを知見した。即ち、ポリエステル樹脂を構成する酸やアルコールの微小な含有率振りや混合比の差等よりも支配的なのはポリエステル樹脂を合成時に使用されるモノマー種の選択であること、ポリ乳酸を構成するモノマーとして乳酸、ラクチドが好適であること、このようにモノマー種を選択することで、重量平均分子量やガラス転移温度(Tg)等の他の物性の影響があってもトナーの軟化速度や定着液のトナーへの浸透速度を適当な範囲に制御できることを知見した。 As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above-mentioned problems, a toner capable of promptly penetrating a plasticizer in a fixing solution by appropriately selecting the composition of the binder resin of the toner is obtained. It was found that it was obtained. That is, it is the selection of the type of monomer used when synthesizing the polyester resin that is more dominant than the minute fluctuations in the content of acid and alcohol constituting the polyester resin and the difference in the mixing ratio. Lactic acid and lactide are preferred, and by selecting the monomer type in this way, the toner softening speed and toner of the fixing solution are affected even if other physical properties such as weight average molecular weight and glass transition temperature (Tg) are affected. It was found that the permeation rate into the water can be controlled within an appropriate range.
そして、本発明者らが更に鋭意検討を行った結果、定着液中の可塑剤は脂肪族アルキル鎖部位、エステル結合部位、アルコール基部位など、骨格の点で共通な構成部位を多く有する、ポリ乳酸樹脂を主な結着樹脂として使用したトナーの場合には、可塑剤の浸透が速やかであり、かつポリ乳酸自体の紙への親和性が高いことから結着樹脂への可塑剤の浸透開始と同時に、良好な定着性が得られ、画像が記録媒体に強固に定着し、高速画像形成が可能であり、高品質な画像を形成できるトナーが得られることを知見した。 As a result of further intensive studies by the present inventors, the plasticizer in the fixing solution has many structural components that are common in terms of the skeleton, such as aliphatic alkyl chain sites, ester bond sites, and alcohol group sites. In the case of toners using lactic acid resin as the main binder resin, the penetration of the plasticizer into the binder resin starts because the penetration of the plasticizer is rapid and the polylactic acid itself has a high affinity for paper. At the same time, it was found that good fixability was obtained, the image was firmly fixed on the recording medium, high-speed image formation was possible, and a toner capable of forming a high-quality image was obtained.
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 希釈剤と、トナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる可塑剤とを含有する定着液を記録媒体上のトナーに付与して該トナーを記録媒体に定着させるのに用いられるトナーであって、
少なくとも、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂と、着色剤とを含有することを特徴とするトナーである。
<2> ポリヒドロキシカルボン酸骨格が、モノマー成分換算での光学純度X(%)=|X(L体)−X(D体)|〔ただし、X(L体)は光学活性モノマー換算でのL体比率(モル%)、X(D体)は光学活性モノマー換算でのD体比率(モル%)を表す〕が80%以下である前記<1>に記載のトナーである。
<3> ポリヒドロキシカルボン酸骨格の重量平均分子量が7,000〜60,000である前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<4> ポリヒドロキシカルボン酸骨格が炭素数3〜6のヒドロキシカルボン酸が重合乃至共重合した骨格である前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> トナーが、更に帯電制御剤を含有する前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーである。
<6> 帯電制御剤が含フッ素四級アンモニウム塩である前記<5>に記載のトナーである。
<7> トナーが、更に変性層状無機鉱物を含有し、該変性層状無機鉱物が、層状無機鉱物が有する層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性してなる前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーである。
<8> トナーが、少なくとも結着樹脂、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂、着色剤、帯電制御剤、及び変性層状無機鉱物を含むトナー材料を有機溶媒に溶解乃至分散させたトナー材料液を水系媒体中に分散して造粒することで得られる前記<1>から<7>のいずれかに記載のトナーである。
<9> 少なくとも第1の樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)、又は第1の樹脂(a)を含有する被膜(P)が、第2の樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)の表面に付着されてなるトナーであって、
前記樹脂粒子(B)が、前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナーからなる粒子であり、
前記第1の樹脂(a)が、多塩基酸と、多価アルコールとを含むポリエステル樹脂であることを特徴とするトナーである。
<10> ガラス転移温度の異なる第1の樹脂(a1)及び第2の樹脂(a2)と、第3の樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)とからなるトナーであって、
前記第1の樹脂(a1)及び前記第2の樹脂(a2)が、いずれも前記樹脂粒子(B)の表面に付着されており、
前記第1の樹脂(a1)及び前記第2の樹脂(a2)が、スチレン系モノマー及びアクリル系モノマーの少なくともいずれかから構成され、
前記樹脂粒子(B)が、前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナーからなる粒子であることを特徴とするトナーである。
<11> 第1の樹脂(a)と、第2の樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)と、を有するトナーであって、
前記第1の樹脂(a)が、ポリウレタン−アクリルポリマー複合体より構成され、前記樹脂粒子(B)の表面に付着されてなり、
前記樹脂粒子(B)が、前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナーからなる粒子であることを特徴とするトナーである。
<12> 前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーと、キャリアとを含む現像剤において、
前記キャリアが少なくとも芯材と、該芯材表面に微粒子を含む被覆層とを有し、前記微粒子の平均粒子径(D)と前記被覆層の平均厚み(h)が1<[D/h]<10であり、前記微粒子の含有量が40質量%〜95質量%であることを特徴とする現像剤である。
<13> 被覆層が少なくともシリコーン樹脂を含有する前記<12>に記載の現像剤である。
<14> 被覆層における微粒子が、アルミナ、及び表面処理したアルミナの少なくともいずれかである前記<12>から<13>のいずれかに記載の現像剤である。
<15> トナーの少なくとも一部を溶解乃至膨潤させることで該トナーを軟化させる可塑剤を含有する定着液を記録媒体上のトナーに付与して該トナーを記録媒体に定着させる定着方法において、
前記トナーが前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする定着方法である。
<16> 前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーを用いて記録媒体上にトナーを定着する定着方法であって、
水を含む希釈剤と、起泡剤と、可塑剤とを含有する定着液を泡状化して、泡状定着液を生成する泡状定着液生成工程と、
前記泡状定着液を泡状定着液付与手段の接触面上に所望の厚みに形成する膜厚調整工程と、
前記所望の厚みに形成された泡状定着液を記録媒体上のトナー層に付与する泡状定着液付与工程と、
を含むことを特徴とする定着方法である。
<17> 可塑剤が、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルである前記<15>から<16>のいずれかに記載の定着方法である。
<18> 可塑剤が下記一般式で表される化合物である前記<15>から<16>のいずれかに記載の定着方法である。
R8(COO−(R9−O)n−R10)2
ただし、前記一般式中、nは1以上3以下であり、R8は炭素数が2以上8以下のアルキレン基であり、R9は炭素数が1以上3以下のアルキレン基であり、R10は炭素数が1以上4以下のアルキル基である。
<19> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
前記静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と、
を含む画像形成方法であって、
前記定着工程が、前記<15>から<18>のいずれかに記載の定着方法により行われることを特徴とする画像形成方法である。
<20> 静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像担持体に供給する現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、現像剤を現像剤担持体表面に供給する現像剤供給部材と、トナーを含む現像剤を収納する現像剤収納器とを備え、前記静電潜像をトナーを含む現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、定着液を記録媒体上のトナー層に付与する定着液付与手段とを有する定着手段であって、
前記トナーが前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置である。
<21> 静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像担持体に供給するトナーを含む現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、前記現像剤を現像剤担持体表面に供給する現像剤供給部材と、トナーを含む現像剤を収納する現像剤収納器とを備え、前記静電潜像をトナーを含む現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、水を含む希釈剤と、起泡剤と、可塑剤とを含有する定着液を泡状化して、泡状定着液を生成する泡状定着液生成手段と、
前記泡状定着液を泡状定着液付与手段の接触面上に所望の厚みに形成する膜厚調整手段と、
前記所望の厚みに形成された泡状定着液を記録媒体上のトナー層に付与する泡状定着液付与手段とを有し、
前記トナーが前記<1>から<11>のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置である。
The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> A toner used for fixing a toner onto a recording medium by applying a fixing liquid containing a diluent and a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner to the toner on the recording medium. And
A toner comprising at least a resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton and a colorant.
<2> The polyhydroxycarboxylic acid skeleton has an optical purity X (%) in terms of monomer component = | X (L form) −X (D form) | [where X (L form) is in terms of optically active monomer. The toner according to <1>, wherein the L-form ratio (mol%) and X (D-form) represent the D-form ratio (mol%) in terms of optically active monomer] is 80% or less.
<3> The toner according to any one of <1> to <2>, wherein the polyhydroxycarboxylic acid skeleton has a weight average molecular weight of 7,000 to 60,000.
<4> The toner according to any one of <1> to <3>, wherein the polyhydroxycarboxylic acid skeleton is a skeleton obtained by polymerization or copolymerization of a hydroxycarboxylic acid having 3 to 6 carbon atoms.
<5> The toner according to any one of <1> to <4>, wherein the toner further contains a charge control agent.
<6> The toner according to <5>, wherein the charge control agent is a fluorine-containing quaternary ammonium salt.
<7> The toner according to <1> to <6>, wherein the toner further contains a modified layered inorganic mineral, and the modified layered inorganic mineral is obtained by modifying at least part of ions between layers of the layered inorganic mineral with organic ions. The toner according to any one of the above.
<8> A toner is a water-based toner material solution in which a toner material containing at least a binder resin, a resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton, a colorant, a charge control agent, and a modified layered inorganic mineral is dissolved or dispersed in an organic solvent. The toner according to any one of <1> to <7>, which is obtained by dispersing and granulating in a medium.
<9> Resin particles (A) containing at least the first resin (a), or the coating particles (P) containing the first resin (a) are resin particles containing the second resin (b) ( B) a toner adhered to the surface of
The resin particles (B) are particles comprising the toner according to any one of <1> to <8>,
The toner according to claim 1, wherein the first resin (a) is a polyester resin containing a polybasic acid and a polyhydric alcohol.
<10> A toner comprising first resin (a1) and second resin (a2) having different glass transition temperatures, and resin particles (B) containing a third resin (b),
The first resin (a1) and the second resin (a2) are both attached to the surface of the resin particles (B),
The first resin (a1) and the second resin (a2) are composed of at least one of a styrene monomer and an acrylic monomer,
The resin particle (B) is a toner comprising the toner according to any one of <1> to <8>.
<11> A toner having a first resin (a) and resin particles (B) containing a second resin (b),
The first resin (a) is composed of a polyurethane-acrylic polymer composite, and is attached to the surface of the resin particles (B).
The resin particle (B) is a toner comprising the toner according to any one of <1> to <8>.
<12> In the developer comprising the toner according to any one of <1> to <11> and a carrier,
The carrier has at least a core material and a coating layer containing fine particles on the surface of the core material, and the average particle diameter (D) of the fine particles and the average thickness (h) of the coating layer are 1 <[D / h]. <10, and the content of the fine particles is 40% by mass to 95% by mass.
<13> The developer according to <12>, wherein the coating layer contains at least a silicone resin.
<14> The developer according to any one of <12> to <13>, wherein the fine particles in the coating layer are at least one of alumina and surface-treated alumina.
<15> A fixing method in which a fixing liquid containing a plasticizer that softens the toner by dissolving or swelling at least a part of the toner is applied to the toner on the recording medium to fix the toner on the recording medium.
The fixing method is characterized in that the toner is the toner according to any one of <1> to <11>.
<16> A fixing method for fixing toner on a recording medium using the toner according to any one of <1> to <11>,
A foamed fixing solution generating step for producing a foamed fixing solution by foaming a fixing solution containing a diluent containing water, a foaming agent, and a plasticizer;
A film thickness adjusting step for forming the foamy fixer to a desired thickness on the contact surface of the foamy fixer applying means,
A foam-like fixing solution applying step for applying the foam-like fixing solution formed in the desired thickness to the toner layer on the recording medium;
A fixing method comprising:
<17> The fixing method according to any one of <15> to <16>, wherein the plasticizer is a dialkoxyalkyl aliphatic dicarboxylate.
<18> The fixing method according to any one of <15> to <16>, wherein the plasticizer is a compound represented by the following general formula.
R 8 (COO— (R 9 —O) n —R 10 ) 2
In the general formula, n is 1 to 3, R 8 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, R 9 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, R 10 Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
<19> an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
Developing the electrostatic latent image using a developer containing toner to form a visible image;
A transfer step of transferring the visible image to a recording medium;
A fixing step of fixing the transferred image transferred to the recording medium;
An image forming method comprising:
An image forming method, wherein the fixing step is performed by the fixing method according to any one of <15> to <18>.
<20> an electrostatic latent image carrier;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
A developer carrying member for carrying a developer to be supplied to the electrostatic latent image carrier, a developer supplying member for supplying the developer to the surface of the developer carrying member, and a developer containing a developer containing toner A developing unit that develops the electrostatic latent image using a developer containing toner and forms a visible image;
Transfer means for transferring the visible image to a recording medium;
Fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium;
An image forming apparatus having
The fixing unit includes a fixing solution applying unit that applies a fixing solution to a toner layer on a recording medium,
An image forming apparatus, wherein the toner is the toner according to any one of <1> to <11>.
<21> an electrostatic latent image carrier;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
A developer carrying member for carrying a developer containing toner to be supplied to the electrostatic latent image carrier, a developer supplying member for supplying the developer to the surface of the developer carrying member, and a developer containing toner. A developer container for storing, and developing means for developing the electrostatic latent image with a developer containing toner to form a visible image;
Transfer means for transferring the visible image to a recording medium;
Fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium;
An image forming apparatus having
A foaming fixer generating means for generating a foamy fixer by foaming a fixer containing a diluent containing water, a foaming agent, and a plasticizer;
Film thickness adjusting means for forming the foamy fixer on the contact surface of the foamy fixer applying means to a desired thickness;
A foam-like fixing solution applying means for applying the foam-like fixing solution formed in the desired thickness to the toner layer on the recording medium;
An image forming apparatus, wherein the toner is the toner according to any one of <1> to <11>.
本発明によると、従来における問題を解決することができ、トナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる可塑剤を少なくとも含む定着液の浸透時間が短く、短時間で適切な軟化状態のトナーが得られ、画像が記録媒体に強固に定着し、高速画像形成が可能であり、高品質な画像を形成できるトナー、並びに該トナーを用いた定着方法、画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, the conventional problems can be solved, and the penetration time of the fixing solution containing at least a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner is short, and a toner in an appropriate softened state can be obtained in a short time. Further, it is possible to provide a toner capable of firmly fixing an image on a recording medium, forming a high-speed image, and forming a high-quality image, and a fixing method, an image forming method, and an image forming apparatus using the toner. .
(トナー)
本発明のトナーは、希釈剤と、トナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる可塑剤とを含有する定着液を記録媒体上のトナーに付与して該トナーを記録媒体に定着させるのに用いられ、
少なくとも、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂と、着色剤とを含有してなり、帯電制御剤、変性層状無機鉱物、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
(toner)
The toner of the present invention is used to fix a toner on a recording medium by applying a fixing liquid containing a diluent and a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner to the toner on the recording medium. ,
It contains at least a resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton and a colorant, and contains a charge control agent, a modified layered inorganic mineral, and other components as required.
<ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂>
前記ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂におけるポリヒドロキシカルボン酸骨格は、ヒドロキシカルボン酸が重合乃至共重合した骨格を有し、ヒドロキシカルボン酸を直接脱水縮合する方法、あるいは、対応する環状エステルを開環重合する方法で形成できる。
<Resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton>
The polyhydroxycarboxylic acid skeleton in the resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton has a skeleton obtained by polymerization or copolymerization of hydroxycarboxylic acid, and a method of directly dehydrating and condensing the hydroxycarboxylic acid, or opening a corresponding cyclic ester. It can be formed by a polymerization method.
前記重合法は、重合されるポリヒドロキシカルボン酸の分子量を大きくするという観点から環状エステルの開環重合が好ましい。光学活性モノマーからなるポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂は、透明性、耐熱性、耐久性に優れるが、トナー用樹脂としての透明性と、使用する定着液中の可塑剤の浸透速度の観点から、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を形成するモノマーとしては、脂肪族ヒドロキシカルボン酸及び環状エステルが好ましく、炭素数3〜6のヒドロキシカルボン酸(炭素数3〜6のヒドロキシカルボン酸に対応する環状エステルも含める)がより好ましく、乳酸、ラクチドが特に好ましい。 The polymerization method is preferably ring-opening polymerization of a cyclic ester from the viewpoint of increasing the molecular weight of the polyhydroxycarboxylic acid to be polymerized. A resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton composed of an optically active monomer is excellent in transparency, heat resistance and durability, but from the viewpoint of transparency as a toner resin and penetration rate of a plasticizer in a fixing solution to be used. As the monomer for forming the polyhydroxycarboxylic acid skeleton, aliphatic hydroxycarboxylic acids and cyclic esters are preferable, and also include hydroxycarboxylic acids having 3 to 6 carbon atoms (including cyclic esters corresponding to hydroxycarboxylic acids having 3 to 6 carbon atoms). ) Is more preferable, and lactic acid and lactide are particularly preferable.
前記光学活性モノマーとして、ヒドロキシカルボン酸の環状エステルを用いた場合、重合して得られる樹脂のヒドロキシカルボン酸骨格は、環状エステルを構成するヒドロキシカルボン酸が重合した骨格となる。例えばラクチドを用いて得られる樹脂のポリヒドロキシカルボン酸骨格は、乳酸が重合した骨格になる。 When a cyclic ester of hydroxycarboxylic acid is used as the optically active monomer, the hydroxycarboxylic acid skeleton of the resin obtained by polymerization is a skeleton obtained by polymerizing the hydroxycarboxylic acid constituting the cyclic ester. For example, the polyhydroxycarboxylic acid skeleton of a resin obtained using lactide is a skeleton obtained by polymerizing lactic acid.
前記ポリヒドロキシカルボン酸骨格を形成する光学活性モノマーは、モノマー成分換算で光学純度X(%)=|X(L体)−X(D体)|〔ただし、X(L体)は光学活性モノマー換算でのL体比率(モル%)、X(D体)は光学活性モノマー換算でのD体比率(モル%)を表す〕が80%以下であることが好ましく、60%以下であることがより好ましい。前記光学純度Xがこの範囲であると、溶剤溶解性、樹脂の透明性が向上する。
前記光学純度がこの範囲ではない場合には、樹脂の非晶化が不十分で結晶性が残っていることにより微細な結晶が樹脂中に発生するため、結晶界面で光の散乱が発生し樹脂の透明性は損なわれ、また結晶部分は溶剤や可塑剤の浸透が困難であるため、定着液中の可塑剤の浸透速度は遅くなる。またトナー中の顔料やワックスは微小結晶からは排除され、トナー内での顔料やワックスの凝集、偏在が発生しやすくなることで光沢均一性、色再現性は悪化する。
なお、当然のことながら、原料で用いているL体、D体は光学異性体であり、光学異性体は、光学特性以外の物理的、化学的性質は同じであるため、重合に用いた場合その反応性は等しく、モノマーの成分比と重合体におけるモノマーの成分比は同じとなる。
The optically active monomer forming the polyhydroxycarboxylic acid skeleton has an optical purity X (%) = | X (L form) −X (D form) | [where X (L form) is an optically active monomer in terms of monomer components The L-form ratio (mol%) in terms of conversion and X (D-form) represent the D-form ratio (mol%) in terms of optically active monomer] are preferably 80% or less, and preferably 60% or less. More preferred. When the optical purity X is within this range, solvent solubility and resin transparency are improved.
If the optical purity is not within this range, the resin is insufficiently amorphized and crystallinity remains, so that fine crystals are generated in the resin, and light scattering occurs at the crystal interface. The transparency of the resin is impaired, and the penetration of the plasticizer in the fixing solution is slowed because the crystal portion is difficult to penetrate the solvent or plasticizer. In addition, the pigment and wax in the toner are excluded from the microcrystals, and the aggregation and uneven distribution of the pigment and wax in the toner are likely to occur, so that the gloss uniformity and color reproducibility deteriorate.
Of course, the L-form and D-form used in the raw materials are optical isomers, and the optical isomers have the same physical and chemical properties other than the optical characteristics. The reactivity is equal, and the component ratio of the monomer and the component ratio of the monomer in the polymer are the same.
ここで、前記ポリヒドロキシカルボン酸骨格含有樹脂の光学純度は、例えばポリヒドロキシカルボン酸骨格を含有する樹脂をアルカリ水溶液環境下で長時間加熱し、モノマー単位にまで分解したものを、半透膜を通して低分子量モノマー部のみ抽出し、光学分割カラムを装着したHPLC法などにより測定することができる。 Here, the optical purity of the polyhydroxycarboxylic acid skeleton-containing resin is obtained by, for example, heating a resin containing a polyhydroxycarboxylic acid skeleton in an aqueous alkaline solution for a long time and decomposing it into monomer units through a semipermeable membrane. Only the low molecular weight monomer part can be extracted and measured by an HPLC method equipped with an optical resolution column.
前記ポリヒドロキシカルボン酸骨格を形成するヒドロキシカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば脂肪族ヒドロキシカルボン酸(グリコール酸、乳酸、ヒドロキシ酪酸等)、芳香族ヒドロキシカルボン酸(サリチル酸、クレオソート酸、マンデル酸、バーリン酸、シリング酸等)、又はこれらの混合物などが挙げられる。なお、対応する環状エステルとしては、グリコリド、ラクチド、γ−ブチロラクトン、6−バレロラクトン等が挙げられる。これらの中でも、トナーの透明性と熱特性の観点から、トナーに含まれる樹脂は光学活性モノマーからなるポリヒドロキシカルボン酸骨格を含有し、該光学活性モノマーとしては、脂肪族ヒドロキシカルボン酸及び環状エステルが好ましく、炭素数3〜6のヒドロキシカルボン酸がより好ましく、乳酸及びラクチドが特に好ましい。 The hydroxycarboxylic acid that forms the polyhydroxycarboxylic acid skeleton is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include aliphatic hydroxycarboxylic acids (such as glycolic acid, lactic acid, and hydroxybutyric acid), and aromatics. Examples thereof include hydroxycarboxylic acids (salicylic acid, creosote acid, mandelic acid, burric acid, syringic acid, etc.) or a mixture thereof. Examples of the corresponding cyclic ester include glycolide, lactide, γ-butyrolactone, and 6-valerolactone. Among these, from the viewpoint of the transparency and thermal characteristics of the toner, the resin contained in the toner contains a polyhydroxycarboxylic acid skeleton composed of an optically active monomer. Examples of the optically active monomer include aliphatic hydroxycarboxylic acids and cyclic esters. Are preferred, hydroxycarboxylic acids having 3 to 6 carbon atoms are more preferred, and lactic acid and lactide are particularly preferred.
また、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を含有する樹脂の重合時に、共開始剤としてアルコール類、ラクトン類を用いてもよい。
前記アルコール類としては、公知のアルコールを用いることができるが、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオールが、得られる樹脂の熱溶融特性の面で好ましい。ラクトン類としては、公知のラクトンを用いることができるが、ε−カプロラクトンが、得られる樹脂の熱溶融特性の面で好ましい。
Also, alcohols and lactones may be used as coinitiators during polymerization of a resin containing a polyhydroxycarboxylic acid skeleton.
As the alcohols, known alcohols can be used, but 1,2-propanediol and 1,3-propanediol are preferable in view of the heat melting characteristics of the obtained resin. As the lactones, known lactones can be used, but ε-caprolactone is preferable in terms of the heat melting characteristics of the obtained resin.
前記樹脂中の光学活性モノマーからなるポリヒドロキシカルボン酸骨格の重量平均分子量(Mw)は、7,000〜60,000が好ましく、10,000〜20,000がより好ましい。前記重量平均分子量がこの範囲より低い場合には保存性が悪化し、前記分子量がこれより高い場合には溶剤溶解性が損なわれることで水系造粒トナーの製造が困難となる。
ここで、前記ポリヒドロキシカルボン酸骨格の重量平均分子量(Mw)は、例えば後述するGPC法により測定することができるにより測定することができる。
The weight average molecular weight (Mw) of the polyhydroxycarboxylic acid skeleton composed of the optically active monomer in the resin is preferably 7,000 to 60,000, and more preferably 10,000 to 20,000. When the weight average molecular weight is lower than this range, storage stability deteriorates, and when the molecular weight is higher than this range, solvent solubility is impaired, making it difficult to produce an aqueous granulated toner.
Here, the weight average molecular weight (Mw) of the polyhydroxycarboxylic acid skeleton can be measured, for example, by being able to be measured by a GPC method described later.
また、前記ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂は、トナー作製時に伸張させてもよく、その場合には前記ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂はイソシアネート基を有することが好ましく、伸張剤としてはアミン類などが挙げられる。 In addition, the resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton may be extended at the time of toner preparation. In that case, the resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton preferably has an isocyanate group, and an amine is used as an extender. Etc.
本発明においてはポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂以外の第2の樹脂を併用することも可能である。
前記第2樹脂としては、特に制限はなく、公知のいかなる樹脂を併用してもよく、併用する樹脂は、用途・目的に応じて適宜好ましいものを選択することができ、例えばビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリチメルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン樹脂、変性ロジン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく、1,2−プロピレングリコールを構成単位として含有する、ポリエステル樹脂及びポリウレタン樹脂がより好ましく、トナーの保存性や、水系造粒のしやすさ等の物性調整の観点から直鎖状ポリエステル樹脂が特に好ましい。
In the present invention, a second resin other than the resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton can be used in combination.
The second resin is not particularly limited, and any known resin may be used in combination, and the resin used in combination may be appropriately selected according to the use and purpose. For example, vinyl resin, polyester resin , Polyurethane resin, epoxy resin, styrene copolymer such as styrene-maleic acid ester copolymer, polymethacrylate resin, polybutyl methacrylate resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, polyethylene resin, polyvinyl butyral resin , Polyacrylic acid resin, rosin resin, modified rosin resin, terpene resin, phenol resin and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, polyurethane resins and polyester resins are preferable, polyester resins and polyurethane resins containing 1,2-propylene glycol as structural units are more preferable, and physical properties such as toner storage stability and ease of aqueous granulation. From the viewpoint of adjustment, a linear polyester resin is particularly preferable.
前記ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、トナーの透明性と定着液中の可塑剤の観点から、トナー中に含まれる全樹脂に対するポリヒドロキシカルボン酸骨格の割合が50質量%〜90質量%であることが好ましく、65質量%〜85質量%であることがより好ましい。前記ポリヒドロキシカルボン酸骨格の割合が、50質量%未満であると、定着液中の可塑剤は速やかに浸透しないと同時に透明性が得られないことがあり、90質量%を超えると、水系造粒トナーの製造時に油相粘度が高くなり、トナーの製造が困難になることがある。 The content of the resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. The resin is contained in the toner from the viewpoint of transparency of the toner and a plasticizer in the fixing solution. The ratio of the polyhydroxycarboxylic acid skeleton to the total resin is preferably 50% by mass to 90% by mass, and more preferably 65% by mass to 85% by mass. When the ratio of the polyhydroxycarboxylic acid skeleton is less than 50% by mass, the plasticizer in the fixing solution does not penetrate rapidly and at the same time, transparency may not be obtained. When the granular toner is produced, the oil phase viscosity becomes high, and it may be difficult to produce the toner.
<帯電制御剤>
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の4級アンモニウム塩、ジブチル又はジオクチル等のジアルキルスズ化合物、ジアルキルスズボレート化合物、グアニジン誘導体、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ基を含有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩、カリックスアレン系化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、有色帯電制御剤の使用は避けるべきであり、白色のサリチル酸誘導体の金属塩、含フッ素四級アンモニウム塩が好ましく、含フッ素四級アンモニウム塩が特に好ましい。前記帯電制御剤として含フッ素四級アンモニウム塩を用いることで、トナーの帯電を速やかに所望の帯電量まで上昇させることができ、更に樹脂の透明性を損なうことがない。
<Charge control agent>
The charge control agent is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include quaternary ammonium salts such as benzoylmethylhexadecyl ammonium chloride and decyltrimethyl chloride, dialkyltin compounds such as dibutyl and dioctyl, Examples include dialkyltin borate compounds, guanidine derivatives, vinyl polymers containing amino groups, polyamine resins such as condensation polymers containing amino groups, organic boron salts, fluorine-containing quaternary ammonium salts, calixarene compounds, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, the use of a colored charge control agent should be avoided, and white metal salts of salicylic acid derivatives and fluorine-containing quaternary ammonium salts are preferred, and fluorine-containing quaternary ammonium salts are particularly preferred. By using a fluorine-containing quaternary ammonium salt as the charge control agent, the charge of the toner can be quickly increased to a desired charge amount, and the transparency of the resin is not impaired.
前記帯電制御剤の含有量は、前記樹脂100質量部に対して、0.01質量部〜2質量部が好ましく、0.02質量部〜1質量部がより好ましい。前記含有量が、0.01質量部以上であると、帯電制御性が得られ、2質量部以下であると、トナーの帯電性が大きくなりすぎることがなく、主帯電制御剤の効果を減退させることもなく、現像ローラとの静電的吸引力が増大してトナーの流動性低下や画像濃度の低下を招くということもない。 The content of the charge control agent is preferably 0.01 parts by mass to 2 parts by mass and more preferably 0.02 parts by mass to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the resin. When the content is 0.01 parts by mass or more, charge controllability is obtained, and when the content is 2 parts by mass or less, the chargeability of the toner is not excessively increased and the effect of the main charge control agent is reduced. In other words, the electrostatic attraction force with the developing roller is not increased and the fluidity of the toner and the image density are not lowered.
<変性層状無機鉱物>
本発明のトナーは、帯電性を安定にするために層状無機鉱物が有する層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した変性層状無機鉱物を含有することが好ましい。
<Modified layered inorganic mineral>
The toner of the present invention preferably contains a modified layered inorganic mineral obtained by modifying at least part of ions between layers of the layered inorganic mineral with organic ions in order to stabilize the chargeability.
前記変性層状無機鉱物は、スメクタイト系の基本結晶構造を持つものを有機カチオンで変性したもの等を好適に使用することができる。また、層状無機鉱物の2価金属の一部を3価の金属に置換することにより、金属アニオンを導入することができる。しかし、金属アニオンを導入すると親水性が高いため、使用する場合には金属アニオンの少なくとも一部を有機アニオンで変性した層状無機化合物が好ましい。 As the modified layered inorganic mineral, a material having a smectite basic crystal structure modified with an organic cation can be preferably used. Moreover, a metal anion can be introduce | transduced by substituting a part of bivalent metal of a layered inorganic mineral for a trivalent metal. However, since a hydrophilic property is high when a metal anion is introduced, a layered inorganic compound in which at least a part of the metal anion is modified with an organic anion is preferable when used.
前記変性層状無機鉱物の、有機物カチオン変性剤としては、例えば第4級アルキルアンモニウム塩、フォスフォニウム塩、イミダゾリウム塩などが挙げられる。これらの中でも、第4級アルキルアンモニウム塩が特に好ましい。
前記第4級アルキルアンモニウムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することがで、例えばトリメチルステアリルアンモニウム、ジメチルステアリルベンジルアンモニウム、オレイルビス(2−ヒドロキシエチル)メチルアンモニウム、などが挙げられる。
Examples of the organic cation modifier of the modified layered inorganic mineral include quaternary alkyl ammonium salts, phosphonium salts, imidazolium salts, and the like. Among these, quaternary alkyl ammonium salts are particularly preferable.
The quaternary alkylammonium is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include trimethylstearylammonium, dimethylstearylbenzylammonium and oleylbis (2-hydroxyethyl) methylammonium.
前記有機物アニオン変性剤としては、分岐、非分岐、又は環状アルキル(C1〜C44)、アルケニル(C1〜C22)、アルコキシ(C8〜C32)、ヒドロキシアルキル(C2〜C22)、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等を有する硫酸塩、スルフォン酸塩、カルボン酸塩、又はリン酸塩が挙げられる。これらの中でも、エチレンオキサイド骨格を有するカルボン酸塩が好ましい。 Examples of the organic anion modifier include branched, unbranched, or cyclic alkyl (C1 to C44), alkenyl (C1 to C22), alkoxy (C8 to C32), hydroxyalkyl (C2 to C22), ethylene oxide, propylene oxide, and the like. Sulfates, sulfonates, carboxylates, or phosphates having Among these, carboxylates having an ethylene oxide skeleton are preferable.
層状無機鉱物を少なくとも一部を有機物イオンで変性することにより、適度な疎水性を持ち、トナー組成物を含む有機溶媒相が非ニュートニアン粘性を持ち、トナーを異形化することができる。このとき、トナー材料中の変性層状無機鉱物の含有量は、0.05質量%〜10質量%であることが好ましく、0.05質量%〜5質量%であることがより好ましい。 By modifying at least a part of the layered inorganic mineral with organic ions, the organic solvent phase containing the toner composition has an appropriate hydrophobicity, has a non-Newtonian viscosity, and can deform the toner. At this time, the content of the modified layered inorganic mineral in the toner material is preferably 0.05% by mass to 10% by mass, and more preferably 0.05% by mass to 5% by mass.
前記変性層状無機鉱物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばモンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、アタパルジャイト、セピオライト、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、トナー特性に影響を与えず、容易に粘度調整ができ、添加量を少量とすることができることから有機変性モンモリロナイト又はベントナイトが特に好ましい。 The modified layered inorganic mineral is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include montmorillonite, bentonite, hectorite, attapulgite, and sepiolite. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, organically modified montmorillonite or bentonite is particularly preferable because the viscosity can be easily adjusted without affecting the toner characteristics and the addition amount can be reduced.
一部を有機カチオンで変性した変性層状無機鉱物としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えばBentone 3、Bentone 38、Bentone 38V(以上、レオックス社製)、チクソゲルVP(United catalyst社製)、クレイトン34、クレイトン40、クレイトンXL(以上、サザンクレイ社製)等のクオタニウム18ベントナイト;Bentone 27(レオックス社製)、チクソゲルLG(United catalyst社製)、クレイトンAF、クレイトンAPA(以上、サザンクレイ社製)等のステアラルコニウムベントナイト;クレイトンHT、クレイトンPS(以上、サザンクレイ社製)等のクオタニウム18/ベンザルコニウムベントナイト、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、クレイトンAF、クレイトンAPAが特に好ましい。 Commercially available products can be used as the modified layered inorganic mineral partially modified with an organic cation. Examples of the commercially available products include Bentone 3, Bentone 38, Bentone 38V (above, manufactured by Leox), Thixogel VP (United). quaternium 18 bentonite such as Clayton 34, Clayton 40, Clayton XL (above, Southern Clay), Bentone 27 (made by Leox), Thixogel LG (made by United catalyst), Clayton AF, Clayton APA (made by catalyst) As mentioned above, stearalkonium bentonite such as Southern Clay, etc .; quaternium 18 / benzalkonium bentonite such as Clayton HT and Clayton PS (above, Southern Clay) are listed. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, Clayton AF and Clayton APA are particularly preferable.
一部を有機アニオンで変性した層状無機鉱物としては、例えばDHT−4A(協和化学工業株式会社製)に下記一般式(1)で表される有機アニオンで変性させたものが特に好ましい。
R1(OR2)nOSO3M・・・一般式(1)
ただし、前記一般式(1)中、R1は、炭素数13のアルキル基、R2は炭素数2〜6のアルキレン基を表す。nは、2〜10の整数を表し、Mは1価の金属元素を表す。
前記一般式(1)で示される有機アニオンとしては、例えばハイテノール330T(第一工業製薬株式会社製)などが挙げられる。
As a layered inorganic mineral partially modified with an organic anion, for example, one obtained by modifying DHT-4A (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) with an organic anion represented by the following general formula (1) is particularly preferable.
R 1 (OR 2 ) nOSO 3 M—General formula (1)
However, the general formula (1), R 1 represents an alkyl group having a carbon number of 13, R 2 represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms. n represents an integer of 2 to 10, and M represents a monovalent metal element.
Examples of the organic anion represented by the general formula (1) include Hitenol 330T (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.).
<着色剤>
前記着色剤としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な公知の顔料や染料が使用できる。
前記着色剤としては、例えば、黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキなどが挙げられる。
橙色顔料としては、例えばモリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGKなどが挙げられる。
赤色顔料としては、例えばベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bなどが挙げられる。
紫色顔料としては、例えばファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキなどが挙げられる。
青色顔料としては、例えばコバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBCなどが挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキなどが挙げられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Colorant>
As the colorant, known pigments and dyes capable of obtaining yellow, magenta, cyan, and black toners can be used.
Examples of the colorant include cadmium yellow, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, hansa yellow G, hansa yellow 10G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, and permanent yellow. NCG, tartrazine lake, etc. are mentioned.
Examples of the orange pigment include molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, indanthrene brilliant orange GK and the like.
Examples of red pigments include Bengala, Cadmium Red, Permanent Red 4R, Resol Red, Pyrazolone Red, Watching Red Calcium Salt, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B and the like. It is done.
Examples of purple pigments include Fast Violet B and Methyl Violet Lake.
Examples of blue pigments include cobalt blue, alkali blue, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, first sky blue, and indanthrene blue BC.
Examples of the green pigment include chrome green, chromium oxide, pigment green B, and malachite green lake.
Examples of the black pigment include azine dyes such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, and composite metal oxides.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記着色剤の前記トナーにおける含有量としては、1質量%〜15質量%が好ましく、3質量%〜10質量%がより好ましい。
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The content of the colorant in the toner is preferably 1% by mass to 15% by mass, and more preferably 3% by mass to 10% by mass.
The colorant may be used as a master batch combined with a resin. The resin is not particularly limited and can be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, styrene or a substituted polymer thereof, styrene copolymer, polymethyl methacrylate resin, polybutyl Methacrylate resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyvinyl butyral resin, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene Examples thereof include resins, aliphatic hydrocarbon resins, alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, and paraffins. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
<その他の成分>
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機微粒子、離型剤、流動性向上剤、磁性体などが挙げられる。
<Other ingredients>
There is no restriction | limiting in particular as said other component, According to the objective, it can select suitably, For example, an inorganic fine particle, a mold release agent, a fluid improvement agent, a magnetic body etc. are mentioned.
−無機微粒子−
前記無機微粒子としては、例えばシリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム等を用いることができ、シリコーンオイルやヘキサメチルジシラザンなどで疎水化処理されたシリカ微粒子や、特定の表面処理を施した酸化チタンを用いることがより好ましい。
前記シリカ微粒子としては、例えばアエロジル(品番:130、200V、200CF、300、300CF、380、OX50、TT600、MOX80、MOX170、COK84、RX200、RY200、R972、R974、R976、R805、R811、R812、T805、R202、VT222、RX170、RXC、RA200、RA200H、RA200HS、RM50、RY200、REA200)(いずれも、日本アエロジル株式会社製)、HDK(品番:H20、H2000、H3004、H2000/4、H2050EP、H2015EP、H3050EP、KHD50)、HVK2150(いずれも、ワッカーケミカル社製)、カボジル(品番:L−90、LM−130、LM−150、M−5、PTG、MS−55、H−5、HS−5、EH−5、LM−150D、M−7D、MS−75D、TS−720、TS−610、TS−530)(いずれも、キャボット社製)などを用いることができる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記無機微粒子の添加量としては、トナー母体粒子100質量部に対し、0.1質量部〜5.0質量部が好ましく、0.8質量部〜3.2質量部がより好ましい。
-Inorganic fine particles-
Examples of the inorganic fine particles include silica, titania, alumina, cerium oxide, strontium titanate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, etc., and silica fine particles hydrophobized with silicone oil, hexamethyldisilazane, or the like. It is more preferable to use titanium oxide that has been subjected to a specific surface treatment.
Examples of the silica fine particles include Aerosil (Product Nos .: 130, 200 V, 200 CF, 300, 300 CF, 380, OX50, TT600, MOX80, MOX170, COK84, RX200, RY200, R972, R974, R976, R805, R811, R812, T805. , R202, VT222, RX170, RXC, RA200, RA200H, RA200HS, RM50, RY200, REA200) (all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), HDK (part numbers: H20, H2000, H3004, H2000 / 4, H2050EP, H2015EP, H3050EP, KHD50), HVK2150 (all manufactured by Wacker Chemical Co., Ltd.), Cabozil (Part No .: L-90, LM-130, LM-150, M-5, PTG, S-55, H-5, HS-5, EH-5, LM-150D, M-7D, MS-75D, TS-720, TS-610, TS-530) (all manufactured by Cabot) Can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
The addition amount of the inorganic fine particles is preferably 0.1 parts by mass to 5.0 parts by mass, and more preferably 0.8 parts by mass to 3.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles.
−離型剤−
前記離型剤としては、例えばカルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素、などを用いてもよいが、離型剤は用いない方が好ましい。従来の加熱加圧定着方式で用いられるトナーには、定着時のホットオフセット等を防止することを目的として、離型剤とよばれる、熱ローラ定着を行う際に溶融し、ローラと被定着材上のトナーとの付着を防止する効果を有する物質(低分子量ポリオレフィン・ワックス等)が用いられてきた。しかし、前記離型剤が、トナーのバインダー樹脂中への均一分散が困難であり、前記離型剤がトナー表面などに多く存在する場合には、耐ブロッキング性の低下、感光体、キャリア等へのフィルミング、スペント化、経時での部材汚染等の問題を生ずる原因ともなりうる。
なお、本発明のトナーを軟化させる可塑剤を含む定着液を用いて記録媒体にトナーを定着させる方法に用いられるトナーは、非加熱の定着方法に用いられるものであるから、熱ローラ定着を行う際に溶融し、ローラと被定着材上のトナーとの付着を防止する効果を有する物質を有する必要がなく、離型剤を用いなくてもよい。
-Release agent-
As the release agent, for example, carbonyl group-containing wax, polyolefin wax, long chain hydrocarbon, and the like may be used, but it is preferable not to use a release agent. The toner used in the conventional heat and pressure fixing system is called a release agent and melts when performing hot roller fixing for the purpose of preventing hot offset at the time of fixing. Substances having an effect of preventing adhesion with the above toner (low molecular weight polyolefin, wax, etc.) have been used. However, it is difficult for the release agent to uniformly disperse the toner in the binder resin, and when the release agent is present in a large amount on the toner surface or the like, the anti-blocking property decreases, and the photosensitive member, carrier, etc. May cause problems such as filming, spenting, and contamination of members over time.
The toner used in the method of fixing the toner to the recording medium using the fixer containing the plasticizer that softens the toner of the present invention is used in a non-heating fixing method, and therefore, heat roller fixing is performed. It is not necessary to have a substance that has an effect of preventing the adhesion between the roller and the toner on the fixing material, and it is not necessary to use a release agent.
−磁性体−
前記磁性体としては、例えば、(1)マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き磁性酸化鉄、又は他の金属酸化物を含む酸化鉄、(2)鉄、コバルト、ニッケル等の金属、又は、これらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウム等の金属との合金、(3)又はこれらの混合物、などが用いられる。
-Magnetic material-
Examples of the magnetic material include (1) magnetic iron oxide such as magnetite, maghemite, and ferrite, or iron oxide containing other metal oxides, (2) metals such as iron, cobalt, and nickel, or these metals. And alloys of aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium, etc. (3) or mixtures thereof, etc. Is used.
前記磁性体としては、例えばFe3O4、γ−Fe2O3、ZnFe2O4、Y3Fe5O12、CdFe2O4、Gd3Fe5O12、CuFe2O4、PbFe12O、NiFe2O4、NdFe2O、BaFe12O19、MgFe2O4、MnFe2O4、LaFeO3、鉄粉、コバルト粉、ニッケル粉、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、四三酸化鉄、γ−三二酸化鉄の微粉末が特に好ましい。 Examples of the magnetic material include Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 , ZnFe 2 O 4 , Y 3 Fe 5 O 12 , CdFe 2 O 4 , Gd 3 Fe 5 O 12 , CuFe 2 O 4 , and PbFe 12. Examples thereof include O, NiFe 2 O 4 , NdFe 2 O, BaFe 12 O 19 , MgFe 2 O 4 , MnFe 2 O 4 , LaFeO 3 , iron powder, cobalt powder, and nickel powder. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Among these, fine powders of iron trioxide and γ-iron trioxide are particularly preferable.
また、異種元素を含有するマグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の磁性酸化鉄、又はその混合物も使用できる。異種元素を例示すると、例えば、リチウム、ベリリウム、ホウ素、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、ゲルマニウム、ジルコニウム、錫、イオウ、カルシウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、などが挙げられる。これらの中でも、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、又はジルコニウムが特に好ましい。前記異種元素は、酸化鉄結晶格子の中に取り込まれていてもよいし、酸化物として酸化鉄中に取り込まれていてもよいし、又は表面に酸化物あるいは水酸化物として存在していてもよいが、酸化物として含有されているのが好ましい。 Further, magnetic iron oxides such as magnetite, maghemite, and ferrite containing different elements, or a mixture thereof can be used. Examples of different elements include, for example, lithium, beryllium, boron, magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, germanium, zirconium, tin, sulfur, calcium, scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, nickel, copper, zinc, And gallium. Among these, magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, or zirconium is particularly preferable. The heterogeneous element may be incorporated into the iron oxide crystal lattice, may be incorporated into the iron oxide as an oxide, or may be present on the surface as an oxide or hydroxide. Although it is good, it is preferably contained as an oxide.
前記異種元素は、磁性体生成時にそれぞれの異種元素の塩を混在させ、pH調整により、粒子中に取り込むことができる。また、磁性体粒子生成後にpH調整、あるいは各々の元素の塩を添加しpH調整することにより、粒子表面に析出することができる。
前記磁性体の使用量は、前記結着樹脂100質量部に対して10質量部〜200質量部が好ましく、20質量部〜150質量部がより好ましい。これらの磁性体の個数平均粒径としては、0.1μm〜2μmが好ましく、0.1μm〜0.5μmがより好ましい。
前記個数平均粒径は、例えば透過電子顕微鏡により拡大撮影した写真をデジタイザー等で測定することにより求めることができる。
The different elements can be incorporated into the particles by mixing the salts of the different elements at the time of producing the magnetic substance and adjusting the pH. Moreover, it can precipitate on the particle | grain surface by adjusting pH after magnetic body particle | grain production | generation, or adding salt of each element and adjusting pH.
The amount of the magnetic material used is preferably 10 parts by mass to 200 parts by mass, and more preferably 20 parts by mass to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. The number average particle diameter of these magnetic materials is preferably 0.1 μm to 2 μm, and more preferably 0.1 μm to 0.5 μm.
The number average particle diameter can be obtained, for example, by measuring a photograph taken with a transmission electron microscope with a digitizer or the like.
また、前記磁性体の磁気特性としては、10kエルステッド印加での磁気特性が、それぞれ抗磁力20エルステッド〜150エルステッド、飽和磁化50emu/g〜200emu/g、残留磁化2emu/g〜20emu/gのものが好ましい。
前記磁性体は、着色剤としても使用することができる。
Further, the magnetic properties of the magnetic material are as follows: when the magnetic field is 10 k Oersted, the coercive force is 20 Oersted to 150 Oersted, the saturation magnetization is 50 emu / g to 200 emu / g, and the residual magnetization is 2 emu / g to 20 emu / g. Is preferred.
The magnetic material can also be used as a colorant.
また、本発明のトナーは、以下の第1から第3の態様のコアシェル型のトナーとることができる。
第1の態様のコアシェル型トナーは、少なくとも第1の樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)、又は第1の樹脂(a)を含有する被膜(P)が、第2の樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)の表面に付着されてなり、
前記樹脂粒子(B)が、少なくとも、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂を含有する本発明の前記トナーからなる粒子であり、
前記第1の樹脂(a)が、多塩基酸と、多価アルコールとを含むポリエステル樹脂である。
The toner of the present invention can be the core-shell type toner of the following first to third aspects.
In the core-shell type toner of the first aspect, the resin particles (A) containing at least the first resin (a) or the coating (P) containing the first resin (a) is contained in the second resin (b). ) Attached to the surface of the resin particles (B) containing
The resin particles (B) are particles made of the toner of the present invention containing at least a resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton,
The first resin (a) is a polyester resin containing a polybasic acid and a polyhydric alcohol.
前記多塩基酸としては、例えば芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、3官能以上の多塩基酸などが挙げられる。
前記芳香族ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸等を挙げることができ、必要に応じて耐水性を損なわない範囲で少量の5−ナトリウムスルホイソフタル酸や5−ヒドロキシイソフタル酸を用いることができる。
前記脂肪族ジカルボン酸としては、例えばシュウ酸、(無水)コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、水添ダイマー酸等の飽和ジカルボン酸、フマル酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸、(無水)シトラコン酸、ダイマー酸等の不飽和ジカルボン酸などが挙げられる。
前記脂環族ジカルボン酸としては、例えば1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、2,5−ノルボルネンジカルボン酸(無水物)、テトラヒドロフタル酸(無水物)などが挙げられる。
前記3官能以上の多塩基酸としては、例えば(無水)トリメリット酸、(無水)ピロメリット酸、(無水)ベンゾフェノンテトラカルボン酸、トリメシン酸、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、グリセロールトリス(アンヒドロトリメリテート)、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸などが挙げられる。
Examples of the polybasic acid include aromatic dicarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids, alicyclic dicarboxylic acids, and trifunctional or higher polybasic acids.
Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, biphenyldicarboxylic acid, and the like. Acid or 5-hydroxyisophthalic acid can be used.
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include oxalic acid, (anhydrous) succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, hydrogenated dimer acid, and other saturated dicarboxylic acids, fumaric acid, (anhydrous) maleic acid, Examples thereof include unsaturated dicarboxylic acids such as (anhydrous) itaconic acid, (anhydrous) citraconic acid and dimer acid.
Examples of the alicyclic dicarboxylic acid include 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 2,5-norbornenedicarboxylic acid (anhydride), tetrahydrophthalic acid ( Anhydride) and the like.
Examples of the tribasic or higher polybasic acid include (anhydrous) trimellitic acid, (anhydrous) pyromellitic acid, (anhydrous) benzophenone tetracarboxylic acid, trimesic acid, ethylene glycol bis (anhydro trimellitate), glycerol tris (Anhydro trimellitate), 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and the like.
前記多価アルコールとしては、グリコールとして炭素数2〜10の脂肪族グリコール、炭素数6〜12の脂環族グリコール、エーテル結合含有グリコールなどが挙げられる。
前記炭素数2〜10の脂肪族グリコールとしては、例えばエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−エチル−2−ブチルプロパンジオールなどが挙げられる。
前記炭素数6〜12の脂環族グリコールとしては、例えば1,4−シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。
前記エーテル結合含有グリコールとしては、例えば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、ビスフェノール類の2つのフェノール性水酸基にエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドをそれぞれ1〜数モル付加して得られるグリコール類、例えば2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパンなどが挙げられる。また、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グリコールも必要により使用しうる。ただし、エーテル構造はポリエステル樹脂被膜の耐水性、耐候性を低下させることから、その使用量は全多価アルコール成分の10質量%以下、更には5質量%以下にとどめることが好ましい。
3官能以上の多価アルコールとしては、例えばグリセリン、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などが挙げられる。
3官能以上の多塩基酸及び/又は多価アルコールは、全酸成分あるいは全アルコール成分に対し10モル%以下、好ましくは5モル%以下の範囲で共重合されるが、10モル%を超えると、ポリエステル樹脂の長所である被膜の高加工性が発現されなくなる。
As said polyhydric alcohol, C2-C10 aliphatic glycol, C6-C12 alicyclic glycol, ether bond containing glycol etc. are mentioned as glycol.
Examples of the aliphatic glycol having 2 to 10 carbon atoms include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1 , 5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, 2-ethyl-2-butylpropanediol and the like.
Examples of the alicyclic glycol having 6 to 12 carbon atoms include 1,4-cyclohexanedimethanol.
Examples of the ether bond-containing glycol include glycols obtained by adding 1 to several moles of ethylene oxide or propylene oxide to two phenolic hydroxyl groups of diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, and bisphenol, for example, 2, Examples include 2-bis (4-hydroxyethoxyphenyl) propane. Polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol can also be used as necessary. However, since the ether structure reduces the water resistance and weather resistance of the polyester resin coating, the amount used is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less of the total polyhydric alcohol component.
Examples of the trifunctional or higher functional polyhydric alcohol include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol.
The tribasic or higher polybasic acid and / or polyhydric alcohol is copolymerized in the range of 10 mol% or less, preferably 5 mol% or less, based on the total acid component or the total alcohol component. The high processability of the film, which is an advantage of the polyester resin, is not expressed.
第2の態様のコアシェル型トナーは、ガラス転移温度の異なる第1の樹脂(a1)及び第2の樹脂(a2)と、第3の樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)を有してなり、
前記第1の樹脂(a1)及び前記第2の樹脂(a2)が、前記樹脂粒子(B)の表面に付着されてなり、
前記第1の樹脂(a1)及び前記第2の樹脂(a2)が、スチレン系モノマー及びアクリル系モノマーの少なくともいずれかから構成され、
前記樹脂粒子(B)が、少なくとも、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂を含有する本発明の前記トナーからなる粒子である。
The core-shell type toner of the second aspect has resin particles (B) containing the first resin (a1) and the second resin (a2) having different glass transition temperatures and the third resin (b). And
The first resin (a1) and the second resin (a2) are attached to the surface of the resin particles (B),
The first resin (a1) and the second resin (a2) are composed of at least one of a styrene monomer and an acrylic monomer,
The resin particles (B) are particles made of the toner of the present invention containing at least a resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton.
前記スチレン系モノマーとしては、例えばスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレンなどが挙げられる。
前記アクリル系モノマーとしては、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のα−メチル脂肪酸モノカルボン酸エステル類などが挙げられる。
Examples of the styrene monomer include styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, α-methyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, pn-butyl styrene, p. -Tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p-phenyl styrene , P-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, and the like.
Examples of the acrylic monomer include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-methacrylate Octyl, dodecyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate Such as α- methyl fatty monocarboxylic acid esters and the like.
第3の態様のコアシェル型トナーは、第1の樹脂(a)と、第2の樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)を有してなり、
前記第1の樹脂(a)が、ポリウレタン−アクリルポリマー複合体より構成され、前記樹脂粒子(B)の表面に付着されてなり、
前記樹脂粒子(B)が、少なくとも、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂を含有する本発明の前記トナーからなる粒子である。
The core-shell type toner of the third aspect comprises resin particles (B) containing a first resin (a) and a second resin (b),
The first resin (a) is composed of a polyurethane-acrylic polymer composite, and is attached to the surface of the resin particles (B).
The resin particles (B) are particles made of the toner of the present invention containing at least a resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton.
前記ポリウレタン−アクリルポリマー複合体としては、例えば、まず、ジイソシアネート化合物、ジオール化合物、カルボキシル基を有するジオール化合物及び重合性不飽和基を有するヒドロキシル化合物を有機溶媒中におけるウレタン化反応によりプレポリマーを調製する。その後、得られたNCO末端のプレポリマーを3級アミン類などの中和剤によって中和する。続いて、(1)多官能カルボン酸ポリヒドラジド化合物とプレポリマーの末端NCO基を反応させるか、又は(2)多官能アミン及び/又は多官能カルボン酸ポリヒドラジドによって、鎖伸長させた後、残存するNCO末端基を多官能カルボン酸ポリヒドラジドと反応させることによって、末端に−CONHNH2基を有する水性ポリウレタン樹脂へ転換する。これによりポリウレタン水性分散液が得られる。
続いて、前述の方法で製造されたポリウレタン水性分散液の存在下でアクリル系モノマーを重合させポリウレタン−アクリルポリマー複合体の水性分散液を製造する。使用されるアクリル系モノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシルなどのアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸グリシジルなどのメタクリル酸エステル類、スチレンなどを主成分とする単量体混合物が挙げられる。
As the polyurethane-acrylic polymer composite, for example, a prepolymer is first prepared by a urethanization reaction in an organic solvent of a diisocyanate compound, a diol compound, a diol compound having a carboxyl group, and a hydroxyl compound having a polymerizable unsaturated group. . Thereafter, the obtained NCO-terminated prepolymer is neutralized with a neutralizing agent such as a tertiary amine. Subsequently, (1) the polyfunctional carboxylic acid polyhydrazide compound is reacted with the terminal NCO group of the prepolymer, or (2) the chain is elongated with a polyfunctional amine and / or polyfunctional carboxylic acid polyhydrazide, The NCO end group to be reacted with a polyfunctional carboxylic acid polyhydrazide is converted into an aqueous polyurethane resin having a —CONHNH 2 group at the end. Thereby, an aqueous polyurethane dispersion is obtained.
Subsequently, an acrylic monomer is polymerized in the presence of the aqueous polyurethane dispersion produced by the above-described method to produce an aqueous dispersion of a polyurethane-acrylic polymer composite. Examples of acrylic monomers used include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate, acrylic acid esters such as 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, methacrylic acid. Examples of the monomer mixture include methacrylic acid esters such as hexyl acid and glycidyl methacrylate, and styrene.
<現像剤>
前記現像剤は、本発明のトナーを少なくとも含有してなり、キャリア等の適宜選択したその他の成分を含有してなる。該現像剤としては、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
<Developer>
The developer contains at least the toner of the present invention, and other components appropriately selected such as a carrier. The developer may be a one-component developer or a two-component developer. However, when it is used for a high-speed printer or the like corresponding to the recent improvement in information processing speed, the life is improved. In view of the above, the two-component developer is preferable.
−キャリア−
前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、該芯材を被覆する被覆層とを有するものが好ましい。
前記芯材の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、50〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料などが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100emu/g以上)、マグネタイト(75〜120emu/g)等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている静電潜像担持体への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク(Cu−Zn)系(30〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよい、2種以上を併用してもよい。
前記芯材の粒径としては、平均粒径(重量平均粒径(D50))で、10μm〜200μmが好ましく、40μm〜100μmがより好ましい。前記平均粒径(重量平均粒径(D50))が、10μm未満であると、キャリアの分布において、微粉系が多くなり、1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがあり、200μmを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがある。
-Career-
There is no restriction | limiting in particular as said carrier, Although it can select suitably according to the objective, What has a core material and the coating layer which coat | covers this core material is preferable.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said core material, It can select suitably from well-known things, For example, 50-90 emu / g manganese-strontium (Mn-Sr) type material, manganese-magnesium (Mn-) Mg) -based materials and the like are preferable, and highly magnetized materials such as iron powder (100 emu / g or more) and magnetite (75 to 120 emu / g) are preferable in terms of securing image density. In addition, the copper-zinc (Cu-Zn) system (30 to 80 emu / g) or the like is advantageous in that it can weaken the contact with the electrostatic latent image carrier in which the toner is in a spiked state, and is advantageous in improving the image quality. The weakly magnetized material is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
The particle diameter of the core material is preferably an average particle diameter (weight average particle diameter (D 50 )) of 10 μm to 200 μm, and more preferably 40 μm to 100 μm. When the average particle diameter (weight average particle diameter (D 50 )) is less than 10 μm, in the carrier distribution, the number of fine powder systems increases, and the magnetization per particle may be lowered, causing carrier scattering. If it exceeds 200 μm, the specific surface area may decrease and toner scattering may occur.
前記被覆層の材料としては、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、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、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、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、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー(フッ化三重(多重)共重合体)、シリコーン樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、シリコーン樹脂が特に好ましい。
前記シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、一般的に知られているシリコーン樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂;アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等で変性したシリコーン樹脂、などが挙げられる。
前記シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができ、ストレートシリコーン樹脂としては、例えば、信越化学工業株式会社製のKR271、KR255、KR152;東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のSR2400、SR2406、SR2410などが挙げられる。
前記変性シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば、信越化学工業株式会社製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性);東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)、などが挙げられる。
なお、シリコーン樹脂を単体で用いることも可能であるが、架橋反応する成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。
前記被覆層には、必要に応じて導電粉等を含有させてもよく、該導電粉としては、例えば、金属粉、カーボンブラック、酸化錫、酸化亜鉛、などが挙げられる。これらの導電粉の平均粒子径としては、1μm以下が好ましい。前記平均粒子径が1μmを超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。
The material of the coating layer is not particularly limited and can be appropriately selected from known resins according to the purpose. For example, amino resins, polyvinyl resins, polystyrene resins, halogenated olefin resins, Polyester resin, polycarbonate resin, polyethylene resin, polyvinyl fluoride resin, polyvinylidene fluoride resin, polytrifluoroethylene resin, polyhexafluoropropylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, vinylidene fluoride And fluorinated terpolymers (triple fluorinated (multiple) copolymers) such as terpolymers of tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and non-fluorinated monomers, silicone resins, etc. It is done. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a silicone resin is particularly preferable.
The silicone resin is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose from generally known silicone resins. For example, a straight silicone resin consisting only of an organosilosan bond; an alkyd resin; Examples thereof include polyester resins, epoxy resins, acrylic resins, silicone resins modified with urethane resins, and the like.
Commercially available products can be used as the silicone resin. Examples of straight silicone resins include KR271, KR255, and KR152 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; SR2400, SR2406, and SR2410 manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. Etc.
Commercially available products can be used as the modified silicone resin. For example, KR206 (alkyd modified), KR5208 (acryl modified), ES1001N (epoxy modified), KR305 (urethane modified) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; SR2115 (epoxy-modified), SR2110 (alkyd-modified) manufactured by Dow Corning Silicone Co., Ltd., and the like.
In addition, although a silicone resin can be used alone, it is also possible to simultaneously use a component that undergoes a crosslinking reaction, a charge amount adjusting component, and the like.
The coating layer may contain conductive powder or the like as necessary. Examples of the conductive powder include metal powder, carbon black, tin oxide, and zinc oxide. The average particle diameter of these conductive powders is preferably 1 μm or less. When the average particle diameter exceeds 1 μm, it may be difficult to control electric resistance.
前記被覆層は、例えば、前記シリコーン樹脂等を有機溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより形成することができる。前記塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法、などが挙げられる。
前記有機溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブ、ブチルアセテート、などが挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
前記被覆層の前記キャリアにおける量としては、0.01質量%〜5.0質量%が好ましい。前記量が、0.01質量%未満であると、前記芯材の表面に均一な前記被覆層を形成することができないことがあり、5.0質量%を超えると、前記被覆層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリアが得られないことがある。
前記現像剤が二成分現像剤である場合には、前記キャリアの該二成分現像剤における含有量としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばキャリア100質量部に対しトナー1質量部〜10.0質量部が好ましい。
For example, the coating layer is prepared by dissolving the silicone resin or the like in an organic solvent to prepare a coating solution, and then uniformly coating the coating solution on the surface of the core material by a known coating method, drying, and baking. Can be formed. Examples of the coating method include a dipping method, a spray method, and a brush coating method.
There is no restriction | limiting in particular as said organic solvent, Although it can select suitably according to the objective, For example, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cellosolve, butyl acetate, etc. are mentioned.
The baking is not particularly limited, and may be an external heating method or an internal heating method. For example, a stationary electric furnace, a fluid electric furnace, a rotary electric furnace, a burner furnace, etc. The method of using, the method of using a microwave, etc. are mentioned.
The amount of the coating layer in the carrier is preferably 0.01% by mass to 5.0% by mass. When the amount is less than 0.01% by mass, it may not be possible to form the uniform coating layer on the surface of the core. When the amount exceeds 5.0% by mass, the coating layer becomes thick. In some cases, the carriers may be granulated, and a uniform carrier may not be obtained.
When the developer is a two-component developer, the content of the carrier in the two-component developer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. The toner is preferably 1 part by mass to 10.0 parts by mass.
前記被覆層には物性調整の観点から微粒子を含有させてもよい。前記微粒子は、被覆層の平均厚みに対して、適切な含有量、平均粒子径を選択することにより、被覆層の強度を著しく向上させることができる。
前記微粒子としては、特に制限はなく、従来公知の材料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えばアルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化スズ、酸化インジウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、トナーを負極性に帯電させる点、前記被覆層の抵抗値を所望の範囲で制御しやすい点から、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子が特に好ましい。なお、前記微粒子は表面処理されていていてもよく、表面処理したアルミナ微粒子が好適である。
The coating layer may contain fine particles from the viewpoint of adjusting physical properties. The fine particles can significantly improve the strength of the coating layer by selecting an appropriate content and average particle diameter with respect to the average thickness of the coating layer.
The fine particles are not particularly limited and can be appropriately selected from conventionally known materials according to the purpose. For example, alumina, titanium oxide, zinc oxide, silica, potassium titanate, aluminum borate, calcium carbonate, Examples thereof include tin oxide and indium oxide. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, titanium oxide fine particles and alumina fine particles are particularly preferable in that the toner is negatively charged and the resistance value of the coating layer can be easily controlled within a desired range. The fine particles may be surface-treated, and surface-treated alumina fine particles are preferable.
前記被覆層を構成する結着樹脂として、シリコーン樹脂以外の樹脂を1種類以上含有してもよい。これらの中でも、アクリル樹脂は、芯材及び被覆層に含有される微粒子との密着性が強く脆性が低いので、前記被覆層の剥離に対して非常に優れた性質を持つので特に好ましい。
前記微粒子は、前記被覆層の厚みに対して、適切な含有量、平均粒子径を選択することにより、前記被覆層の強度を著しく向上させることができる。
前記キャリアにおいては、前記微粒子の平均粒子径(D)と、前記被覆層の平均厚み(h)とが、1<[D/h]<10であることが好ましく、1<[D/h]<5であることがより好ましい。これは、1<[D/h]<10であることで、前記被覆層に比べて微粒子の方が凸となるので、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌により、トナーとの摩擦あるいはキャリア同士の摩擦で、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和することができる。これにより、キャリアへのトナースペントを防止することが可能となるとともに、帯電発生箇所である結着樹脂の膜削れも抑制することが可能となる。前記[D/h]が、1以下であると、前記微粒子は結着樹脂中に埋もれてしまうため、効果が著しく低下し好ましくない。一方、前記[D/h]が、10以上であると、微粒子と結着樹脂との接触面積が少ないため充分な拘束力が得られず、前記微粒子が容易に脱離してしまうため好ましくない。
As the binder resin constituting the coating layer, one or more resins other than the silicone resin may be contained. Among these, acrylic resins are particularly preferable because they have excellent adhesion to the fine particles contained in the core material and the coating layer and have low brittleness, and thus have very excellent properties against peeling of the coating layer.
The fine particles can remarkably improve the strength of the coating layer by selecting an appropriate content and average particle diameter with respect to the thickness of the coating layer.
In the carrier, the average particle diameter (D) of the fine particles and the average thickness (h) of the coating layer are preferably 1 <[D / h] <10, and 1 <[D / h]. More preferably, it is <5. This is because, when 1 <[D / h] <10, the fine particles are more convex than the coating layer. Therefore, the friction with the toner or between the carriers is increased by stirring for tribocharging the developer. With this friction, contact with a strong impact on the binder resin can be eased. As a result, it is possible to prevent toner spent on the carrier, and it is also possible to suppress film abrasion of the binder resin, which is a location where charging occurs. When the [D / h] is 1 or less, the fine particles are buried in the binder resin, which is not preferable because the effect is remarkably lowered. On the other hand, when the [D / h] is 10 or more, the contact area between the fine particles and the binder resin is small, so that a sufficient binding force cannot be obtained and the fine particles are easily detached.
更に、前記被覆層中の微粒子の含有量が、被覆層全体の40質量%〜95質量%の範囲であることで、その効果は顕著である。前記含有量は、50質量%〜80質量%であることが好ましい。前記含有量が、40質量%よりも少ない場合には、キャリア表面での結着樹脂の占める割合に比べ、該微粒子の占める割合が少ないため、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和する効果が小さいので、十分な耐久性が得られず好ましくない。一方、前記含有量が、95質量%を超えると、キャリア表面での結着樹脂の占める割合に比べ、該微粒子の占める割合が過多となるため、帯電発生箇所である結着樹脂の占める割合が不十分となり、十分な帯電能力を発揮できない。それに加え、結着樹脂量に比べて微粒子の含有量が多過ぎるので、結着樹脂による微粒子の保持能力が不十分となり、微粒子が脱離し易くなるので、十分な耐久性が得られないことがある。 Furthermore, the effect is remarkable because content of the fine particles in the coating layer is in the range of 40% by mass to 95% by mass of the entire coating layer. The content is preferably 50% by mass to 80% by mass. When the content is less than 40% by mass, since the proportion of the fine particles is smaller than the proportion of the binder resin on the carrier surface, the contact with a strong impact on the binder resin is alleviated. Since the effect is small, sufficient durability cannot be obtained, which is not preferable. On the other hand, when the content exceeds 95% by mass, the proportion of the fine particles is excessive compared to the proportion of the binder resin on the surface of the carrier. Insufficient charge capacity cannot be exhibited. In addition, since the content of fine particles is too much compared to the amount of the binder resin, the ability to hold the fine particles by the binder resin becomes insufficient, and the fine particles are easily detached, so that sufficient durability cannot be obtained. is there.
前記被覆層の平均厚みhは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができ、1.0μm以下が好ましく、0.02μm〜0.8μmがより好ましい。
前記微粒子の平均粒子径Dは、前記被覆層の平均厚みhに応じて適宜選択されるが、0.1μm〜1.5μmが好ましい。
ここで、前記被覆層の平均厚みh、及び微粒子の平均粒子径Dは、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリア断面を観察して測定することができる。
There is no restriction | limiting in particular in the average thickness h of the said coating layer, According to the objective, it can select suitably, 1.0 micrometer or less is preferable and 0.02 micrometer-0.8 micrometer are more preferable.
The average particle diameter D of the fine particles is appropriately selected according to the average thickness h of the coating layer, but is preferably 0.1 μm to 1.5 μm.
Here, the average thickness h of the coating layer and the average particle diameter D of the fine particles can be measured, for example, by observing the cross section of the carrier using a transmission electron microscope (TEM).
本発明においては、前記キャリアがトナーに対して、長期に亘って安定して帯電を付与するために、被覆層中にアミノシランカップリング剤を含有させることが可能である。前記被覆層における含有量は、0.001質量%〜30質量%が好ましく、0.001質量%〜10質量%がより好ましい。前記含有量が、0.001質量%未満であると、帯電性が環境の影響を受け易く、また製品収率が低下しやすくなることがあり、30質量%を超えると、被覆層が脆くなりやすく、被覆層の耐摩耗性が低下することがある。 In the present invention, an aminosilane coupling agent can be contained in the coating layer in order for the carrier to stably charge the toner over a long period of time. The content in the coating layer is preferably 0.001% by mass to 30% by mass, and more preferably 0.001% by mass to 10% by mass. When the content is less than 0.001% by mass, the chargeability is easily affected by the environment, and the product yield may be easily reduced. When the content exceeds 30% by mass, the coating layer becomes brittle. The wear resistance of the coating layer may decrease.
前記被覆層の形成方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法が使用でき、芯材表面に前記被覆層液を噴霧法又は浸漬法等の手段で塗布する方法が挙げられる。
前記被覆層の重合反応を促進させる等を目的に、被覆層が形成されたキャリアを加熱処理してもよい。前記加熱は、被覆層を形成後、引き続き、被覆層形成装置内で行ってもよく、或いは被覆層を形成後、通常の電気炉、焼成キルン等の別の加熱手段によって行ってもよい。また、加熱温度としては、使用する被覆層用樹脂によって異なるため、一概に決められるものではないが、120℃〜350℃が好ましく、被覆層用樹脂の分解温度以下の温度が好ましく、220℃程度までの上限温度がより好ましく、加熱時間としては、5分間〜120分間が好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a formation method of the said coating layer, A conventionally well-known method can be used, The method of apply | coating the said coating layer liquid to a core material surface by means, such as a spraying method or a dipping method, is mentioned.
For the purpose of promoting the polymerization reaction of the coating layer, the carrier on which the coating layer is formed may be heat-treated. The heating may be performed subsequently in the coating layer forming apparatus after the coating layer is formed, or may be performed by another heating means such as a normal electric furnace or a firing kiln after the coating layer is formed. The heating temperature varies depending on the coating layer resin to be used, and is not generally determined, but is preferably 120 ° C to 350 ° C, preferably a temperature equal to or lower than the decomposition temperature of the coating layer resin, and is about 220 ° C. The upper limit temperature is more preferable, and the heating time is preferably 5 minutes to 120 minutes.
<トナーの製造方法>
前記トナーを構成するトナー母体粒子の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粉砕法、特定の重合性単量体を含有する単量体組成物を水相中で直接的に重合する重合法(懸濁重合法、乳化重合法)、水系媒体中に特定の結着樹脂溶解液を乳化乃至分散させる方法、溶剤で溶解し脱溶剤して粉砕する方法、溶融スプレー法などが挙げられる。
<Toner production method>
The method for producing the toner base particles constituting the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a pulverization method, a monomer composition containing a specific polymerizable monomer Polymerization method (suspension polymerization method, emulsion polymerization method) in which water is directly polymerized in water phase, a method of emulsifying or dispersing a specific binder resin solution in an aqueous medium, dissolving in a solvent, removing the solvent and grinding And a melt spray method.
−粉砕法−
前記粉砕法は、例えば、トナー材料を溶融し、混練した後、粉砕し、分級等することにより、前記トナーの母体粒子を得る方法である。
前記粉砕法の場合、前記トナーの平均円形度を高くする目的で、得られたトナーの母体粒子に対し、機械的衝撃力を与えて形状を制御してもよい。この場合、前記機械的衝撃力は、例えば、ハイブリタイザー、メカノフュージョンなどの装置を用いて前記トナーの母体粒子に付与することができる。
前記トナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。該溶融混練機としては、例えば、一軸の連続混練機、二軸の連続混練機、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、株式会社神戸製鋼所製KTK型二軸押出機、東芝機械株式会社製TEM型押出機、有限会社ケイシーケイ製二軸押出機、株式会社池貝鉄工所製PCM型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、バインダー樹脂の軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
-Grinding method-
The pulverization method is, for example, a method of obtaining the toner base particles by melting, kneading, pulverizing, and classifying the toner material.
In the case of the pulverization method, for the purpose of increasing the average circularity of the toner, the shape may be controlled by applying a mechanical impact force to the obtained toner base particles. In this case, the mechanical impact force can be applied to the toner base particles using a device such as a hybridizer or mechanofusion.
The toner materials are mixed, and the mixture is charged into a melt kneader and melt kneaded. As the melt kneader, for example, a uniaxial continuous kneader, a biaxial continuous kneader, or a batch kneader using a roll mill can be used. For example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel Co., Ltd., TEM type extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., twin screw extruder manufactured by Casey Kay Co., Ltd., PCM type twin screw extruder manufactured by Ikegai Iron Works, Inc. A manufactured kneader or the like is preferably used. This melt-kneading is preferably performed under appropriate conditions so as not to cause the molecular chains of the binder resin to be broken. Specifically, the melt kneading temperature is performed with reference to the softening point of the binder resin. If the temperature is higher than the softening point, cutting is severe, and if the temperature is too low, dispersion may not proceed.
前記粉砕では、前記混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターとの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
前記分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナーを製造する。
In the pulverization, the kneaded product obtained by the kneading is pulverized. In this pulverization, it is preferable that the kneaded material is first coarsely pulverized and then finely pulverized. In this case, a method of pulverizing by colliding with a collision plate in a jet stream, pulverizing particles by colliding with each other in a jet stream, or pulverizing in a narrow gap between a mechanically rotating rotor and a stator is preferably used. .
In the classification, the pulverized product obtained by the pulverization is classified and adjusted to particles having a predetermined particle diameter. The classification can be performed, for example, by removing the fine particle portion by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like.
After the pulverization and classification are completed, the pulverized product is classified into an air stream by centrifugal force or the like to produce a toner having a predetermined particle size.
−懸濁重合法−
前記懸濁重合法は、油溶性重合開始剤、重合性単量体中に着色剤、離型剤などを分散し、界面活性剤、その他固体分散剤などが含まれる水系媒体中で、後述する乳化法によって乳化分散する。その後重合反応を行い粒子化した後に、本発明におけるトナー粒子表面に無機微粒子を付着させる湿式処理を行えばよい。その際、余剰にある界面活性剤等を洗浄除去したトナー粒子に処理を施すことが好ましい。
前記重合性単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸又は無水マレイン酸などの酸類、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのアミノ基を有するアクリレート、メタクリレートなどを一部用いることによってトナー粒子表面に官能基を導入できる。
また、使用する分散剤として酸基や塩基性基を有するものを選ぶことよって粒子表面に分散剤を吸着残存させ、官能基を導入することができる。
-Suspension polymerization method-
The suspension polymerization method will be described later in an aqueous medium in which a colorant, a release agent, and the like are dispersed in an oil-soluble polymerization initiator, a polymerizable monomer, and a surfactant and other solid dispersants are contained. Emulsified and dispersed by an emulsification method. Thereafter, a polymerization reaction is performed to form particles, and then wet processing for attaching inorganic fine particles to the toner particle surfaces in the present invention may be performed. At that time, it is preferable to treat the toner particles from which excess surfactant and the like are removed by washing.
Examples of the polymerizable monomer include acrylic acids, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, and other acids, acrylamide, methacrylic acid, and the like. Functional groups on the surface of toner particles by partially using amide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, ethyleneimine, acrylates with methacrylates such as dimethylaminoethyl methacrylate, methacrylates, etc. Can be introduced.
Further, by selecting a dispersant having an acid group or a basic group as the dispersant to be used, the dispersant can be adsorbed and left on the particle surface to introduce a functional group.
−乳化重合法−
前記乳化重合法としては、水溶性重合開始剤、重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途着色剤、離型剤等を水系媒体中分散した分散体を用意し、混合の後にトナーサイズまで凝集させ、加熱融着させることによりトナーを得る。その後、後述する無機微粒子の湿式処理を行えばよい。ラテックスとして懸濁重合法に使用される単量体と同様なものを用いればトナー粒子表面に官能基を導入できる。
-Emulsion polymerization method-
As the emulsion polymerization method, a water-soluble polymerization initiator and a polymerizable monomer are emulsified in water using a surfactant, and a latex is synthesized by a usual emulsion polymerization method. Separately, a dispersion in which a colorant, a release agent and the like are dispersed in an aqueous medium is prepared, and after mixing, the toner is aggregated to a toner size and heat-fused to obtain a toner. Thereafter, wet processing of inorganic fine particles described later may be performed. A functional group can be introduced on the surface of the toner particles by using a latex similar to the monomer used in the suspension polymerization method.
−水系媒体中に特定の結着樹脂溶解液を乳化乃至分散させる方法−
前記水系媒体中に特定の結着樹脂溶解液を乳化乃至分散させる方法としては、少なくとも結着樹脂を有するトナー材料の溶解液乃至分散液を水系媒体中に乳化乃至分散させ、乳化液乃至分散液を調製した後、トナーを造粒(水系造粒)する方式である。この方式としては、例えば以下の工程(1)〜(4)からなる。
-Method of emulsifying or dispersing a specific binder resin solution in an aqueous medium-
As a method for emulsifying or dispersing a specific binder resin solution in the aqueous medium, a solution or dispersion of a toner material having at least a binder resin is emulsified or dispersed in an aqueous medium, and the emulsion or dispersion is obtained. After the toner is prepared, the toner is granulated (aqueous granulation). As this method, for example, it includes the following steps (1) to (4).
<<工程(1):トナー材料の溶解液乃至分散液の調製>>
前記トナー材料の溶解液乃至分散液は、着色剤、結着樹脂等のトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させることにより調製される。なお、前記有機溶剤は、トナーの造粒時乃至造粒後に除去される。
<< Step (1): Preparation of Solution or Dispersion of Toner Material >>
The solution or dispersion of the toner material is prepared by dissolving or dispersing a toner material such as a colorant and a binder resin in an organic solvent. The organic solvent is removed during or after the toner granulation.
<<工程(2):水系媒体の調製>>
前記水系媒体としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば水、該水と混和可能なアルコール、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、低級ケトン類等の溶剤、又はこれらの混合物などが挙げられる。これらの中でも、水が特に好ましい。
前記水系媒体の調製は、例えば、樹脂微粒子のような分散安定化剤を前記水系媒体に分散させることにより行うことができる。樹脂微粒子の水系媒体中への添加量としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができ、例えば、0.5質量%〜10質量%が好ましい。
前記樹脂微粒子としては、水系媒体中で水性分散液を形成し得る樹脂であれば特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂でもよく、例えば、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも微細な球状の樹脂微粒子の水性分散液が得られ易い点で、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種で形成されているのが好ましい。
また、前記水系媒体においては、必要に応じて、後述の乳化乃至分散時における、前記溶解液乃至分散液の油滴を安定化させ、所望の形状を得つつ粒度分布をシャープにする観点から、分散剤を用いることが好ましい。前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が特に好ましい。
<< Step (2): Preparation of aqueous medium >>
The aqueous medium is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones. For example, water, alcohol miscible with water, dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves, solvents such as lower ketones, or the like Examples thereof include a mixture thereof. Among these, water is particularly preferable.
The aqueous medium can be prepared, for example, by dispersing a dispersion stabilizer such as resin fine particles in the aqueous medium. The amount of the resin fine particles added to the aqueous medium is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, 0.5 mass% to 10 mass% is preferable.
The resin fine particle is not particularly limited as long as it is a resin that can form an aqueous dispersion in an aqueous medium, and can be appropriately selected from known resins according to the purpose, and may be a thermoplastic resin. It may be a thermosetting resin, for example, vinyl resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, ionomer resin, polycarbonate resin. , Etc. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, it is preferably formed of at least one selected from a vinyl resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, and a polyester resin because an aqueous dispersion of fine spherical resin fine particles can be easily obtained.
In addition, in the aqueous medium, if necessary, from the viewpoint of stabilizing the oil droplets of the solution or dispersion at the time of emulsification or dispersion described later, and sharpening the particle size distribution while obtaining a desired shape, It is preferable to use a dispersant. There is no restriction | limiting in particular as said dispersing agent, According to the objective, it can select suitably, For example, surfactant, a sparingly water-soluble inorganic compound dispersing agent, a polymeric protective colloid, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, surfactants are particularly preferable.
<<工程(3):乳化乃至分散>>
前記トナー材料を含む溶解液乃至分散液を前記水系媒体中で乳化乃至分散させる際、トナー材料を含む溶解液乃至分散液を前記水系媒体中で攪拌しながら分散させるのが好ましい。分散の方法としては、特に限定されるものではないが、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(在原製作所製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)、コロイドミル(神鋼パンテック株式会社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機株式会社製)、キャピトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工株式会社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業株式会社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業株式会社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業株式会社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機、などが挙げられる。これらの中でも、粒径の均一化の観点から、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサーが特に好ましい。
なお、前記溶解液乃至分散液に含まれる結着樹脂として活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステル(プレポリマー)を含む場合においては、乳化乃至分散時に反応が進行する。反応条件としては特に制限はなく、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体と前記活性水素基含有化合物との組合せに応じて適宜選択することができるが、反応時間としては、10分間〜40時間が好ましく、2時間〜24時間がより好ましい。
<< Step (3): emulsification or dispersion >>
When the solution or dispersion containing the toner material is emulsified or dispersed in the aqueous medium, the solution or dispersion containing the toner material is preferably dispersed while stirring in the aqueous medium. The dispersion method is not particularly limited, but a batch type emulsifier such as a homogenizer (manufactured by IKA), polytron (manufactured by Kinematica), TK auto homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), Ebara Milder (manufactured by Aihara Seisakusho), TK Fillmix, TK Pipeline Homomixer (made by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), Colloid Mill (made by Shinko Pantech Co., Ltd.), Thrasher, Trigonal Wet Fine Crusher (Mitsui Miike Chemical Industries) Co., Ltd.), Capitoron (Eurotech Co., Ltd.), Fine Flow Mill (Pacific Kiko Co., Ltd.) and other continuous emulsifiers, Microfluidizer (Mizuho Kogyo Co., Ltd.), Nanomizer (Nanomizer Co., Ltd.), APV Gaulin High-pressure emulsifiers (made by Gaulin), membrane emulsifiers such as membrane emulsifiers (made by Chilling Industries Co., Ltd.), Bro mixer (Hiyaka Kogyo Co., Ltd.) vibration type emulsifying machine such as, ultrasonic emulsifier such as an ultrasonic homogenizer (manufactured by Branson Co., Ltd.), and the like. Among these, APV Gaurin, homogenizer, TK auto homomixer, Ebara milder, TK fill mix, and TK pipeline homomixer are particularly preferable from the viewpoint of uniform particle size.
In the case where a modified polyester (prepolymer) capable of reacting with an active hydrogen group-containing compound is included as the binder resin contained in the solution or dispersion, the reaction proceeds during emulsification or dispersion. The reaction conditions are not particularly limited and can be appropriately selected according to the combination of the polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound and the active hydrogen group-containing compound. The reaction time is 10 minutes to 40 hours is preferable, and 2 hours to 24 hours is more preferable.
<<工程(4):溶剤の除去>>
次に、前記乳化乃至分散により得られた乳化スラリーから有機溶剤を除去する。有機溶剤の除去は、(1)反応系全体を徐々に昇温させて、油滴中の有機溶剤を完全に蒸発除去する方法、(2)乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、油滴中の非水溶性有機溶剤を完全に除去してトナー微粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去する方法等が挙げられる。
<< Step (4): Removal of solvent >>
Next, the organic solvent is removed from the emulsified slurry obtained by the emulsification or dispersion. The organic solvent is removed by (1) a method in which the temperature of the entire reaction system is gradually raised to completely evaporate and remove the organic solvent in the oil droplets, and (2) the emulsion dispersion is sprayed in a dry atmosphere, Examples thereof include a method in which the water-insoluble organic solvent in the droplets is completely removed to form toner fine particles, and the aqueous dispersant is removed by evaporation.
−無機微粒子の添加混合−
また、トナーの流動性、保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造されたトナー母体粒子に、更に疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。
添加剤の混合は、一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。なお、添加剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中又は漸次添加剤を加えていけばよい。この場合、混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。まず、はじめに強い負荷を、次に、比較的弱い負荷を与えてもよいし、その逆でもよい。使用できる混合設備としては、例えば、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。次いで、250メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去し、トナーが得られる。
-Addition of inorganic fine particles-
Further, in order to improve the fluidity, storage stability, developability and transferability of the toner, inorganic fine particles such as hydrophobic silica fine powder may be further added to and mixed with the toner base particles produced as described above. .
For mixing the additive, a general powder mixer is used, but it is preferable to equip a jacket or the like to adjust the internal temperature. In order to change the load history applied to the additive, the additive may be added midway or gradually. In this case, you may change the rotation speed, rolling speed, time, temperature, etc. of a mixer. First, a strong load may be given first, then a relatively weak load, or vice versa. Examples of the mixing equipment that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a Ladige mixer, a Nauter mixer, and a Henschel mixer. Next, the toner is obtained by passing through a sieve of 250 mesh or more to remove coarse particles and aggregated particles.
−トナーの体積平均粒径、及び比(体積平均粒径/個数平均粒径)−
前記トナーは、その形状、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下のような、体積平均粒径、体積平均粒径と個数平均粒径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)などを有していることが好ましい。
-Volume average particle diameter and ratio of toner (volume average particle diameter / number average particle diameter)-
The shape, size, etc. of the toner is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. (Volume average particle diameter / number average particle diameter).
前記トナーの体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3μm〜10μmが好ましく、3μm〜8μmがより好ましい。前記体積平均粒径が、3μm未満であると、電子写真用現像剤では現像装置における長期の撹拌において電子写真用キャリアの表面にトナーが融着し、電子写真用キャリアの帯電能力を低下させることがあり、10μmを超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、電子写真用現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることがある。
前記トナーにおける体積平均粒径と、個数平均粒径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)としては、1.00〜1.25が好ましく、1.10〜1.25がより好ましい。
前記体積平均粒径、及び前記体積平均粒子径と個数平均粒子径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)は、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Mutlisizer 3 Version3.51)にて解析を行うことができる。
具体的には、ガラス製100mLのビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.5mL添加し、各トナー0.5gを添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜ、次いで、イオン交換水80mLを添加する。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II、本多電子株式会社製)で10分間分散処理する。前記分散液を、前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用いて測定を行う。測定は、装置が示す濃度が8%±2%となるように、前記トナーサンプル分散液を滴下する。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を8%±2%にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
There is no restriction | limiting in particular as a volume average particle diameter of the said toner, Although it can select suitably according to the objective, 3 micrometers-10 micrometers are preferable, and 3 micrometers-8 micrometers are more preferable. When the volume average particle size is less than 3 μm, in the electrophotographic developer, the toner is fused to the surface of the electrophotographic carrier during a long period of stirring in the developing device, and the charging ability of the electrophotographic carrier is reduced. If it exceeds 10 μm, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and when the balance of the toner in the electrophotographic developer is carried out, the fluctuation of the toner particle size may increase. is there.
The ratio of the volume average particle diameter to the number average particle diameter (volume average particle diameter / number average particle diameter) in the toner is preferably 1.00 to 1.25, more preferably 1.10 to 1.25. .
The volume average particle diameter and the ratio between the volume average particle diameter and the number average particle diameter (volume average particle diameter / number average particle diameter) are measured using a particle size measuring device (“Multisizer III” manufactured by Beckman Coulter, Inc.). Measurement can be performed with an aperture diameter of 100 μm, and analysis can be performed with analysis software (Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51).
Specifically, 0.5 mL of 10% by mass surfactant (alkylbenzene sulfonate, Neogen SC-A, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is added to a 100 mL glass beaker, and 0.5 g of each toner is added. Add, stir with microspatel, then add 80 mL of ion-exchanged water. The obtained dispersion is subjected to a dispersion treatment for 10 minutes with an ultrasonic disperser (W-113MK-II, manufactured by Honda Electronics Co., Ltd.). The dispersion is measured using the Multisizer III and Isoton III (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) as the measurement solution. In the measurement, the toner sample dispersion is dropped so that the concentration indicated by the apparatus is 8% ± 2%. In this measurement method, it is important that the concentration is 8% ± 2% from the viewpoint of the reproducibility of the particle size. Within this concentration range, no error occurs in the particle size.
本発明のトナーは、トナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる可塑剤を少なくとも含む定着液を用いて記録媒体に定着され、各種用途に用いることができるが、以下に説明する本発明の定着方法及び定着装置に好適に用いられる。 The toner of the present invention can be fixed on a recording medium using a fixing solution containing at least a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner, and can be used for various applications. The fixing method of the present invention described below. And a fixing device.
<定着液>
前記定着液は、トナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる可塑剤と、希釈剤とを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。定着液を泡状定着液として用いる場合には、前記定着液を泡状にして使用する。泡状定着液は、希釈剤と、定着液を泡状とする起泡剤と、トナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる可塑剤と、を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。本発明の定着方法においては、この泡状定着液を用いることが好ましい。
<Fixing solution>
The fixing solution contains a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner and a diluent, and further contains other components as necessary. When the fixing solution is used as a foamy fixing solution, the fixing solution is used in the form of foam. The foam-like fixing solution contains a diluent, a foaming agent that makes the fixing solution foam, and a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner, and further contains other components as necessary. Do it. In the fixing method of the present invention, it is preferable to use this foamy fixing solution.
<<可塑剤>>
前記可塑剤としては、常温で固体であって、希釈剤に可溶な固体可塑剤を含み、更に必要に応じて常温で液体であって、希釈剤に可溶な液体可塑剤を含んでなる。
<< Plasticizer >>
The plasticizer includes a solid plasticizer that is solid at normal temperature and soluble in a diluent, and further includes a liquid plasticizer that is liquid at normal temperature and is soluble in a diluent as necessary. .
−固体可塑剤−
前記固体可塑剤は、常温で固体であり、かつ、後述の希釈剤に可溶であって、この希釈剤に溶解している状態でトナーを軟化させる得る限り、特に制限はない。ここで、「常温」とは、熱したり冷やしたりせずに達成される温度のことをいい、例えば、JIS Z8703にて定義されている、5℃〜35℃であることが好ましい。この常温の範囲内であると、固体可塑剤は固体状態となる。即ち、泡状態の定着液においては水を含むために固体可塑剤は溶融している状態にあるが、未定着のトナーに付与され、該トナーに浸透し、更にトナーに浸透した定着液の水分が気化などにより量が低下した場合には、前記固体可塑剤は固体の状態に変化する。本発明では、このように、固体可塑剤が固体の状態に変化する点に注目し、この特性を利用することで定着液付与後のトナー固さを高め、タックに関する課題を解決している。また、常温における適当な条件下で固体可塑剤がトナーに対する可塑能力を発揮するとともに、可塑能力を失い固体の状態となると、それ自体が硬化し、タックの防止に寄与することとなる点で、好ましい。
-Solid plasticizer-
The solid plasticizer is not particularly limited as long as it is solid at normal temperature and is soluble in a diluent described later, and can soften the toner in a state dissolved in the diluent. Here, “normal temperature” refers to a temperature achieved without heating or cooling, and is preferably 5 ° C. to 35 ° C. as defined in JIS Z8703, for example. If it is within this normal temperature range, the solid plasticizer is in a solid state. That is, in the foam-type fixing solution, the solid plasticizer is in a molten state because it contains water, but is applied to the unfixed toner, penetrates into the toner, and further penetrates into the toner. When the amount decreases due to vaporization or the like, the solid plasticizer changes to a solid state. In the present invention, attention is paid to the fact that the solid plasticizer changes to a solid state as described above, and by utilizing this characteristic, the toner hardness after application of the fixing solution is increased and the problem relating to tack is solved. In addition, the solid plasticizer exerts its plastic ability with respect to the toner under appropriate conditions at room temperature, and when it loses its plastic ability and becomes a solid state, it hardens itself and contributes to prevention of tack. preferable.
前記固体可塑剤としては、例えば、被定着物であるトナーと一定の相溶性を有するなどの親和性を有する官能基を有することが好ましい。ここでいう親和性を有する官能基とは、好ましくは、トナーを構成する分子に含まれる官能基と、固体可塑剤に含まれる官能基とが同一である場合に加え、これらの官能基間で一定の相互作用をし得る官能基を有することを意味する。前記固体可塑剤に含まれる官能基がトナーを構成する分子と一定の相互作用をし得る官能基を有すると、これらの官能基の相互作用によりトナーを構成する分子間に固体可塑剤が進入するきっかけとなり、その結果として、固体可塑剤とトナーとの間でいわゆるポリマーブレンドの状態を形成し、固体可塑剤がトナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる際に効果的であるためである。具体的な例を挙げると、固体可塑剤がポリエチレングリコール系化合物であって、該ポリエチレングリコールにエチレンオキサイド基が含まれる。そして、対応するトナーには、樹脂分子中にエチレンオキサイド基を含む組合せがそれに相当する。このような場合、固体可塑剤とトナーの両者にエチレンオキサイド基が含まれ、これにより親和性を高めることで、両者の相溶性を高める効果が奏するものである。一方、この考え方は、固体可塑剤とトナーの両者に親和性を有する官能基を有することで成り立つため、前記エチレンオキサイド基に限定されることはなく、他の例としては、プロピレンオキサイド基を利用してもよく、更には、公知のトナーに含まれる官能基を固体可塑剤内に含ませる場合も有効に作用する。 The solid plasticizer preferably has, for example, a functional group having an affinity such as having a certain compatibility with the toner that is a fixing target. The functional group having affinity here is preferably a case where the functional group contained in the molecule constituting the toner is the same as the functional group contained in the solid plasticizer, and between these functional groups. It means having a functional group capable of a certain interaction. When the functional group contained in the solid plasticizer has a functional group capable of having a certain interaction with the molecules constituting the toner, the solid plasticizer enters between the molecules constituting the toner by the interaction of these functional groups. This is because, as a result, a so-called polymer blend state is formed between the solid plasticizer and the toner, and the solid plasticizer is effective in softening or swelling at least a part of the toner. As a specific example, the solid plasticizer is a polyethylene glycol compound, and the polyethylene glycol contains an ethylene oxide group. The corresponding toner corresponds to a combination containing an ethylene oxide group in the resin molecule. In such a case, an ethylene oxide group is contained in both the solid plasticizer and the toner, thereby improving the compatibility, thereby producing an effect of increasing the compatibility between the two. On the other hand, this concept is based on having a functional group having affinity for both the solid plasticizer and the toner, and is not limited to the ethylene oxide group. As another example, a propylene oxide group is used. Further, it also works effectively when a functional group contained in a known toner is contained in the solid plasticizer.
前記固体可塑剤としては、上記の要件のほか、一定の条件下で可塑能力を発揮するものが挙げられ、例えば、下記のものが挙げられる。 Examples of the solid plasticizer include those that exhibit plastic ability under certain conditions in addition to the above-mentioned requirements. Examples include the following.
(1)希釈剤に溶解することで可塑能力が発揮されるもの:
エチレンオキサイド基を有する部剤:ポリエチレングリコールのうち、ピーク分子量が1,000〜2,000のもの
(2)希釈剤に溶解されても可塑能力は発揮されないが後述の液体可塑剤が少量存在すると可塑能力が発揮されるもの
エチレンオキサイド基を有する部剤:ポリエチレングリコールのうち、ピーク分子量が2,000〜10,000のもの
(3)希釈剤に溶解されても可塑能力は発揮されないが若干の加温(例えば、50℃〜100℃程度)により可塑能力が発揮されるもの
エチレンオキサイド基を有する部剤:ポリエチレングリコールのうち、ピーク分子量が2,000〜10,000のもの
ポリオキシエチレンモノアルキルエーテル類としては、例えば、ポリオキシエチレンモノラウリルエーテル、ポリオキシエチレンモノセチルエーテルなどが挙げられる。
(1) The plastic ability is exhibited by dissolving in a diluent:
Part having an ethylene oxide group: Among polyethylene glycols, those having a peak molecular weight of 1,000 to 2,000 (2) Even if dissolved in a diluent, the plastic ability is not exhibited, but a small amount of liquid plasticizer described later is present. Parts that exhibit plastic ability Part having ethylene oxide group: Polyethylene glycol having a peak molecular weight of 2,000 to 10,000 (3) Although plastic ability is not exhibited even if dissolved in a diluent, some Those that exhibit plastic ability when heated (for example, about 50 ° C. to 100 ° C.) Part having an ethylene oxide group: Among polyethylene glycols, those having a peak molecular weight of 2,000 to 10,000 Polyoxyethylene monoalkyl Examples of ethers include polyoxyethylene monolauryl ether and polyoxyethylene. Such as mono cetyl ether, and the like.
前記(1)で例示したポリエチレングリコールのピーク分子量が、1,000未満であると、周囲環境によって定着画像が溶融する場合があり、2,000を超えると、前記常温状態で固体状態ではなくなるため、後述の液体可塑剤を共有しない定着液の系内においては十分な可塑能力が発揮できない場合がある。このような技術的な意義のもと、前記ピーク分子量は、1,000〜2,000であることが好ましい。 When the peak molecular weight of the polyethylene glycol exemplified in the above (1) is less than 1,000, the fixed image may be melted depending on the surrounding environment, and when it exceeds 2,000, the solid state is no longer in the normal temperature state. In a fixing liquid system that does not share the liquid plasticizer described later, sufficient plasticizing ability may not be exhibited. Under such technical significance, the peak molecular weight is preferably 1,000 to 2,000.
前記(2)で例示したポリエチレングリコールのピーク分子量が、10,000を超えると、常温状態で明らかに固体状態ではなくなるため、被定着物であるトナー間に粒界が生じてしまう場合がある。このような観点から、液体可塑剤を共有しない定着液の系内においては、ピーク分子量が10,000以上である場合は使用が困難であることを明らかにすると共に、定着液に水を含む態様にて使用される場合には、ピーク分子量を1,000〜10,000が使用可能な分子量である。 When the peak molecular weight of the polyethylene glycol exemplified in the above (2) exceeds 10,000, it is clearly not in a solid state at room temperature, and thus a grain boundary may occur between toners to be fixed. From such a viewpoint, in the system of the fixing solution that does not share the liquid plasticizer, it is clarified that it is difficult to use when the peak molecular weight is 10,000 or more, and the fixing solution contains water. Is used, the peak molecular weight is 1,000 to 10,000.
前記(3)に例示の固体可塑剤の加温の温度としては、可塑能力が発揮できる範囲であれば、特に制限はないが、50℃〜100℃が好ましい。上記加温の温度が、50℃未満であると、定着が不十分である場合があり、100℃を超えると、エネルギー消費の点で、不経済である。 The heating temperature of the solid plasticizer exemplified in the above (3) is not particularly limited as long as the plastic ability can be exhibited, but is preferably 50 ° C to 100 ° C. If the heating temperature is less than 50 ° C., fixing may be insufficient, and if it exceeds 100 ° C., it is uneconomical in terms of energy consumption.
前記固体可塑剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着液の質量に対して、5質量%〜30質量%であることが好ましい。前記含有量が、5質量%未満であると、定着が困難となるためであり、30質量%を超えると、定着液及び泡状定着液としての粘度が高くなり、加えて泡立ちの悪さや、泡としての安定性に欠け、品質上問題が生じる。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said solid plasticizer, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that it is 5-30 mass% with respect to the mass of a fixing solution. When the content is less than 5% by mass, fixing becomes difficult. When the content exceeds 30% by mass, the viscosity of the fixing solution and the foamy fixing solution increases, and in addition, poor foaming, It lacks stability as foam and causes quality problems.
−液体可塑剤−
前記液体可塑剤は、後述の希釈剤に可溶であって、一定の条件下で可塑能力を発揮するものであれば、特に制限はなく、例えば、単独で可塑能力を発揮してトナーの少なくとも一部を溶解乃至膨潤させることでトナーを軟化させるものであってもよいが、上記の固体可塑剤と組み合わせることで可塑能力を発揮するものであってもよい。液体可塑剤の例としては、一定の条件下で溶解性乃至膨潤性に優れている点で、エステル化合物が挙げられる。このエステル化合物のなかでも、樹脂の軟化能力が優れている点、又は後述する希釈剤による起泡性の阻害の程度が低い点で、脂肪族エステル又は炭酸エステルが、より好ましい。
-Liquid plasticizer-
The liquid plasticizer is not particularly limited as long as it is soluble in a diluent described later and exhibits a plastic ability under a certain condition. The toner may be softened by dissolving or swelling a part thereof, but may be one that exhibits plastic ability when combined with the solid plasticizer. Examples of liquid plasticizers include ester compounds in that they are excellent in solubility or swelling under certain conditions. Among these ester compounds, an aliphatic ester or a carbonate ester is more preferable from the viewpoint that the softening ability of the resin is excellent or the degree of foaming inhibition by the diluent described later is low.
前記液体可塑剤は、人体に対する安全性の観点から、その急性経口毒性LD50が3g/kgよりも大きいことが好ましく、5g/kg以上であることがより好ましい。液体可塑剤として、前記脂肪族エステルは、化粧品原料として多用されているように、人体に対する安全性が高いものであることから、特に好ましい。 From the viewpoint of safety to the human body, the liquid plasticizer preferably has an acute oral toxicity LD 50 of more than 3 g / kg, more preferably 5 g / kg or more. As the liquid plasticizer, the aliphatic ester is particularly preferable because it is highly safe for the human body as frequently used as a cosmetic raw material.
また、記録媒体に対するトナーの定着は、密封された環境において頻繁に使用される機器で行われ、液体可塑剤は、トナーの記録媒体への定着後にもトナー中に残留するため、記録媒体に対するトナーの定着は、揮発性有機化合物(VOC)及び不快臭の発生を伴わないことが好ましい。この点で、液体可塑剤は、揮発性有機化合物(VOC)及び不快臭の原因となる物質を含まないことが好ましい。前記脂肪族エステルは、一般に汎用される有機溶剤(トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等)と比較して、高い沸点及び低い揮発性を有し刺激臭を持たない点で、より好ましい。 In addition, the toner is fixed to the recording medium by a device that is frequently used in a sealed environment, and the liquid plasticizer remains in the toner even after the toner is fixed to the recording medium. It is preferable that the fixing of the ink does not involve generation of a volatile organic compound (VOC) and an unpleasant odor. In this respect, it is preferable that the liquid plasticizer does not contain a volatile organic compound (VOC) and a substance that causes an unpleasant odor. The aliphatic ester is more preferable in that it has a high boiling point, low volatility, and no irritating odor compared to generally used organic solvents (toluene, xylene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, etc.).
なお、オフィス環境等における臭気を高い精度で測定することができる実用的な臭気の測定尺度として、官能測定である三点比較式臭袋法による臭気指数〔10×log(物質の臭気が感じられなくなるまでの物質の希釈倍率)〕を臭気の指標としてもよい。また、液体可塑剤に含まれる脂肪族エステルの臭気指数は、10以下であることが好ましい。この場合、通常のオフィス環境では、不快臭を感じなくなる。更に、液体可塑剤のみならず、定着液に含まれる他の液剤も、液体可塑剤と同様に、不快臭及び刺激臭を有さないことが好ましい。 In addition, as a practical odor measurement scale that can measure odors in office environments with high accuracy, the odor index [10 × log (substance odor is felt by sensory measurement) The dilution factor of the substance until it disappears)] may be used as an indicator of odor. The odor index of the aliphatic ester contained in the liquid plasticizer is preferably 10 or less. In this case, an unpleasant odor is not felt in a normal office environment. Furthermore, it is preferable that not only the liquid plasticizer but also other liquids contained in the fixing solution have no unpleasant odor and irritating odor, as with the liquid plasticizer.
−脂肪族エステル−
前記脂肪族エステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、飽和脂肪族エステル、脂肪族モノカルボン酸エステル、脂肪族ジカルボン酸エステル及び脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルであってもよい。
-Aliphatic ester-
The aliphatic ester is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include saturated aliphatic esters, aliphatic monocarboxylic acid esters, aliphatic dicarboxylic acid esters, and aliphatic dicarboxylic acid dialkoxys. It may be alkyl.
−−飽和脂肪族エステル−−
前記脂肪族エステルが飽和脂肪族エステルである場合には、液体可塑剤の保存安定性(酸化、加水分解等に対する耐性)を向上させることができる。また、前記飽和脂肪族エステルは、人体に対する安全性が高く、多くの飽和脂肪族エステルは、トナーに含まれる樹脂を1秒以内等の短時間で溶解乃至膨潤させることができる。更に、飽和脂肪族エステルは、記録媒体に提供されたトナーの粘着感を低下させることができる。これは、飽和脂肪族エステルが、溶解乃至膨潤したトナーの表面に油膜を形成するためであると考えられる。
--Saturated aliphatic ester--
When the aliphatic ester is a saturated aliphatic ester, the storage stability (resistance to oxidation, hydrolysis, etc.) of the liquid plasticizer can be improved. Further, the saturated aliphatic ester has high safety to the human body, and many saturated aliphatic esters can dissolve or swell the resin contained in the toner in a short time such as within 1 second. Furthermore, saturated aliphatic esters can reduce the tackiness of the toner provided on the recording medium. This is presumably because the saturated aliphatic ester forms an oil film on the surface of the dissolved or swollen toner.
本発明による定着液において、好ましくは、前記飽和脂肪族エステルの一般式は、R1COOR2で表される化合物であってもよく、ここでR1は、炭素数が11以上14以下のアルキル基であり、R2は、炭素数が1以上6以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である。R1及びR2の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。即ち、前記飽和脂肪族エステルが、一般式R1COOR2で表される化合物であり、R1が、炭素数が11以上14以下のアルキル基であり、R2が、炭素数が1以上6以下の直鎖型又は分岐型のアルキル基である場合には、トナーに含まれる樹脂に対する溶解性乃至膨潤性を向上させることができる。また、前記一般式R1COOR2で表される化合物の臭気指数は、不快臭及び刺激臭を有さない点で、10以下であることが好ましい。 In the fixing solution according to the present invention, preferably, the general formula of the saturated aliphatic ester may be a compound represented by R 1 COOR 2 , wherein R 1 is an alkyl having 11 to 14 carbon atoms. R 2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. If the number of carbon atoms of R 1 and R 2 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability is lowered. That is, the saturated aliphatic ester is a compound represented by the general formula R 1 COOR 2 , R 1 is an alkyl group having 11 to 14 carbon atoms, and R 2 is 1 to 6 carbon atoms. In the case of the following linear or branched alkyl group, the solubility or swelling property with respect to the resin contained in the toner can be improved. Moreover, it is preferable that the odor index of the compound represented by the general formula R 1 COOR 2 is 10 or less in that it does not have an unpleasant odor and an irritating odor.
−−脂肪族モノカルボン酸エステル−−
前記脂肪族モノカルボン酸エステルとしては、例えばラウリン酸エチル、ラウリン酸ヘキシル、トリデシル酸エチル、トリデシル酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル等が挙げられる。なお、これらの脂肪族モノカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。このことから、脂肪族モノカルボン酸エステルを用いて水性溶媒からなる定着液とする場合、後述の溶解助剤としてグリコール類を定着液に含有させ、溶解又はマイクロエマルジョンの形態としてもよい。
-Aliphatic monocarboxylic acid ester-
Examples of the aliphatic monocarboxylic acid ester include ethyl laurate, hexyl laurate, ethyl tridecylate, isopropyl tridecylate, ethyl myristate, and isopropyl myristate. Many of these aliphatic monocarboxylic acid esters are soluble in oily solvents but not in water. Therefore, when an aliphatic monocarboxylic acid ester is used to form a fixing solution composed of an aqueous solvent, glycols may be contained in the fixing solution as a solubilizing agent described later, and the solution may be dissolved or in the form of a microemulsion.
−−脂肪族ジカルボン酸エステル−−
前記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸エステルであってもよい。前記脂肪族エステルが脂肪族ジカルボン酸エステルである場合には、より短い時間でトナーを溶解乃至膨潤させることができる。例えば、60ppm程度の高速印字では、記録媒体における未定着のトナーに定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するまでの時間は、1秒以内であることが好ましい。前記脂肪族エステルが脂肪族ジカルボン酸エステルである場合には、記録媒体における未定着のトナー等に定着液を付与し、トナーが記録媒体に定着するのに要する時間を、0.1秒以内にすることが可能となる。更に、より少量の液体可塑剤を添加することによって、トナーを溶解乃至膨潤させることができるため、定着液に含まれる液体可塑剤の含有量を低減することができる。
-Aliphatic dicarboxylic acid ester-
The aliphatic ester may be an aliphatic dicarboxylic acid ester. When the aliphatic ester is an aliphatic dicarboxylic acid ester, the toner can be dissolved or swollen in a shorter time. For example, in high-speed printing of about 60 ppm, it is preferable that the time until the fixing liquid is applied to the unfixed toner on the recording medium and the toner is fixed on the recording medium is within 1 second. When the aliphatic ester is an aliphatic dicarboxylic acid ester, the time required for applying the fixing solution to the unfixed toner or the like on the recording medium and fixing the toner on the recording medium is within 0.1 seconds. It becomes possible to do. Furthermore, since the toner can be dissolved or swollen by adding a smaller amount of the liquid plasticizer, the content of the liquid plasticizer contained in the fixing liquid can be reduced.
本発明による定着液において、好ましくは、前記脂肪族ジカルボン酸エステルの一般式は、R3(COOR4)2で表される化合物であって、R3は炭素数が3以上8以下のアルキレン基であり、R4は炭素数が3以上5以下の直鎖型又は分岐型アルキル基であってもよい。R3及びR4の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。 In the fixing solution according to the present invention, preferably, the general formula of the aliphatic dicarboxylic acid ester is a compound represented by R 3 (COOR 4 ) 2 , wherein R 3 is an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms. And R 4 may be a linear or branched alkyl group having 3 to 5 carbon atoms. If the number of carbon atoms in R 3 and R 4 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability decreases.
前記脂肪族ジカルボン酸エステルが、一般式R3(COOR4)2で表される化合物であって、R3は炭素数が3以上8以下のアルキレン基であり、R4は炭素数が3以上5以下の直鎖型又は分岐型アルキル基である場合には、トナーに対する溶解性又は膨潤性を向上させることができる。また、前記一般式R3(COOR4)2で表される化合物の臭気指数は、不快臭及び刺激臭を有さない点で、10以下であることが好ましい。 The aliphatic dicarboxylic acid ester is a compound represented by the general formula R 3 (COOR 4 ) 2 , wherein R 3 is an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms, and R 4 has 3 or more carbon atoms. In the case of a linear or branched alkyl group of 5 or less, the solubility or swelling property with respect to the toner can be improved. In addition, the odor index of the compound represented by the general formula R 3 (COOR 4 ) 2 is preferably 10 or less from the viewpoint of having no unpleasant odor and irritating odor.
前記脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、例えばコハク酸2エチルヘキシル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソデシル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル等が挙げられる。なお、これらの脂肪族ジカルボン酸エステルの多くは、油性溶媒に溶解するが、水には溶解しない。このことから、脂肪族ジカルボン酸エステルを用いて水性溶媒からなる定着液とする場合、後述の溶解助剤としてグリコール類を定着液に含有させ、溶解又はマイクロエマルジョンの形態としてもよい。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid ester include 2-ethylhexyl succinate, dibutyl adipate, diisobutyl adipate, diisopropyl adipate, diisodecyl adipate, diethyl sebacate, and dibutyl sebacate. Many of these aliphatic dicarboxylic acid esters are soluble in oily solvents but not in water. For this reason, when an aliphatic dicarboxylic acid ester is used to form a fixing solution composed of an aqueous solvent, glycols may be contained in the fixing solution as a solubilizing agent described later, and the solution may be in the form of a solution or a microemulsion.
−−脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキル−−
更に、本発明による定着液において、前記脂肪族エステルは、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルであることが好ましい。前記脂肪族エステルが脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルである場合には、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。
-Dialkoxyalkyl aliphatic dicarboxylate-
Furthermore, in the fixing solution according to the present invention, the aliphatic ester is preferably a dialkoxyalkyl aliphatic dicarboxylate. When the aliphatic ester is an aliphatic dicarboxylate dialkoxyalkyl, the fixing property of the toner to the recording medium can be improved.
本発明による定着液に含まれる液体可塑剤において、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルは、一般式R5(COOR6−O−R7)2で表される化合物であって、R5は炭素数が2以上8以下のアルキレン基であり、R6は炭素数が2以上4以下のアルキレン基であり、R7は炭素数が1以上4以下のアルキル基であってもよい。R5、R6及びR7の炭素数がそれぞれ所望の範囲よりも少ないと臭気が発生し、所望の範囲よりも多いと樹脂軟化能力が低下する。 In the liquid plasticizer contained in the fixing solution according to the present invention, the aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl is a compound represented by the general formula R 5 (COOR 6 —O—R 7 ) 2 , wherein R 5 is the number of carbon atoms. Is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, R 6 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R 7 may be an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. If the number of carbon atoms of R 5 , R 6 and R 7 is less than the desired range, odor is generated, and if it is greater than the desired range, the resin softening ability is lowered.
脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルは、一般式R5(COOR6−O−R7)2で表される化合物であって、R5は炭素数が2以上8以下のアルキレン基であり、R6は炭素数が2以上4以下のアルキレン基であり、R7は炭素数が1以上4以下のアルキル基である場合にはトナーに含まれる樹脂に対する溶解性乃至膨潤性を向上させることができる。また、前記一般式R5(COOR6−O−R7)2で表される化合物の臭気指数は、不快臭及び刺激臭を有さない点で、10以下であることが好ましい。 The aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl is a compound represented by the general formula R 5 (COOR 6 —O—R 7 ) 2 , wherein R 5 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and R 6 Is an alkylene group having 2 or more and 4 or less carbon atoms, and R 7 is an alkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms, it is possible to improve the solubility or swelling of the resin contained in the toner. In addition, the odor index of the compound represented by the general formula R 5 (COOR 6 —O—R 7 ) 2 is preferably 10 or less from the viewpoint of having no unpleasant odor and irritating odor.
脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルとしては、例えばコハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、アジピン酸ジメトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジブトキシエチル、セバシン酸ジエトキシエチルなどが挙げられる。これらの脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルを水性溶媒で用いる場合、必要に応じてグリコール類を溶解助剤として定着液に含有させ、溶解又はマイクロエマルジョンの形態とする。
更に、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキルの類似構造として、一般式(5)で表される化合物は、エーテル基の分子内での割合が高くなるため、希釈剤である水に対する溶解性が非常に高くなり、高濃度の液体可塑剤を含有した定着液とすることができる。
R8(COO−(R9−O)n−R10)2 一般式(5)
ただし、前記一般式(5)中のnは1以上3以下であり、R8は炭素数が2以上8以下のアルキレン基であり、R9は炭素数が1以上3以下のアルキレン基であり、R10は炭素数が1以上4以下のアルキル基構ある。
前記一般式(5)で表される化合物としては、例えば、コハク酸ジエトキシエトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエトキシエチル、コハク酸ジメトキシエトキシエチル、コハク酸ジメトキシメトキシプロピルなどが挙げられる。
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl include diethoxyethyl succinate, dibutoxyethyl succinate, dimethoxyethyl adipate, diethoxyethyl adipate, dibutoxyethyl adipate, diethoxyethyl sebacate and the like. When these aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyls are used in an aqueous solvent, glycols are included in the fixing solution as a dissolution aid, if necessary, to form a solution or microemulsion.
Furthermore, as a similar structure of an aliphatic dicarboxylic acid dialkoxyalkyl, the compound represented by the general formula (5) has a high ratio in the molecule of the ether group, so that the solubility in water as a diluent is very high. The fixing solution becomes high and contains a high concentration liquid plasticizer.
R 8 (COO- (R 9 -O ) n-R 10) 2 General Formula (5)
However, n in the general formula (5) is 1 or more and 3 or less, R 8 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and R 9 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. , R 10 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Examples of the compound represented by the general formula (5) include diethoxyethoxyethyl succinate, diethoxyethoxyethyl adipate, dimethoxyethoxyethyl succinate, dimethoxymethoxypropyl succinate and the like.
−炭酸エステル−
液体可塑剤の一例である炭酸エステルとしては、例えば炭酸エチレン、炭酸プロピレン(プロピレンカーボネート)等の環状エステル類、グリセロール1,2−カルボナート、4−メトキシメチル−1,3−ジオキソラン−2−オンなどが挙げられる。
-Carbonate ester-
Examples of the carbonate ester which is an example of the liquid plasticizer include cyclic esters such as ethylene carbonate and propylene carbonate (propylene carbonate), glycerol 1,2-carbonate, 4-methoxymethyl-1,3-dioxolan-2-one and the like. Is mentioned.
また、前記以外のエステル化合物としては、例えばクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル等のクエン酸エステル;エチレングリコールジアセタート、ジエチレングリコールジアセタート、トリエチレングリコールジアセタート等のグリコールをエステル化した化合物;モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン等のグリセリンをエステル化した化合物などが挙げられる。 Examples of ester compounds other than the above include citric acid esters such as triethyl citrate, acetyl triethyl citrate, tributyl citrate, and tributyl acetyl citrate; ethylene glycol diacetate, diethylene glycol diacetate, triethylene glycol diacetate And compounds obtained by esterifying glycols such as monoacetin; compounds obtained by esterifying glycerol such as monoacetin, diacetin, and triacetin.
前記液体可塑剤の含有量は、定着液の質量に対して、0.5質量%〜50質量%であることが好ましく、5質量%〜40質量%であることがより好ましい。前記含有量が、0.5質量%未満であると、トナーを溶解乃至膨潤させる効果が不十分になることがあり、50質量%を超えると、長時間に亘りトナーに含まれる樹脂の流動性を低下させることができず、定着トナー層が粘着性を有する可能性がある。 The content of the liquid plasticizer is preferably 0.5% by mass to 50% by mass and more preferably 5% by mass to 40% by mass with respect to the mass of the fixing solution. If the content is less than 0.5% by mass, the effect of dissolving or swelling the toner may be insufficient. If the content exceeds 50% by mass, the fluidity of the resin contained in the toner over a long period of time may be obtained. The fixing toner layer may have adhesiveness.
<起泡剤>
本発明による定着液に含まれる起泡剤としては、定着液の泡状化するものであれば、特に制限はなく、優れた起泡性と泡沫安定性を実現することができる。起泡剤としては、飽和若しくは不飽和の脂肪酸塩、モノアルキル硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩若しくはアルキルベンゼンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、又はモノアルキルリン酸塩等のリン酸塩等のアニオン系界面活性剤が挙げられる。
<Foaming agent>
The foaming agent contained in the fixing solution according to the present invention is not particularly limited as long as it can foam the fixing solution, and can achieve excellent foaming properties and foam stability. Examples of foaming agents include saturated or unsaturated fatty acid salts, monoalkyl sulfates, sulfonates such as alkyl polyoxyethylene sulfates, alkyl polyoxyethylene sulfates or alkylbenzene sulfonates, or monoalkyl phosphates. Anionic surfactants such as phosphates.
−脂肪酸塩−
前記起泡剤のなかでも、脂肪酸塩は、最も泡沫安定性に優れ、定着液の起泡剤として最も適する。
-Fatty acid salt-
Among the foaming agents, fatty acid salts are most excellent in foam stability and are most suitable as foaming agents for fixing solutions.
脂肪酸塩としては、脂肪酸ナトリウム塩、脂肪酸カリウム塩又は脂肪酸アミン塩であることが好ましく、脂肪酸アミン塩であることがより好ましい。これらの脂肪酸塩の製造方法としては、特に制限はなく、例えば、水を加熱し、脂肪酸を添加し、その後トリエタノールアミンを添加して、一定時間撹拌しながら加熱してケン化反応させることで製造してもよい。このとき、脂肪酸とトリエタノールアミンとのモル比を、1:0.5〜1:0.9の範囲と脂肪酸比率を高くすることで、ケン化後、未反応の脂肪酸が残留し、定着液中に脂肪酸と脂肪酸アミン塩とを混合させることができる。同じことは、ナトリウム塩やカリウム塩でも可能である。 The fatty acid salt is preferably a fatty acid sodium salt, a fatty acid potassium salt or a fatty acid amine salt, and more preferably a fatty acid amine salt. The method for producing these fatty acid salts is not particularly limited. For example, by heating water, adding a fatty acid, then adding triethanolamine, and heating the mixture with stirring for a certain period of time to cause a saponification reaction. It may be manufactured. At this time, by increasing the molar ratio of fatty acid to triethanolamine within the range of 1: 0.5 to 1: 0.9 and the fatty acid ratio, unreacted fatty acid remains after saponification, and the fixing solution Fatty acid and fatty acid amine salt can be mixed therein. The same is possible with sodium and potassium salts.
起泡剤として用い得る不飽和脂肪酸塩としては、特に制限はないが、炭素数18で2重結合数が1〜3の不飽和脂肪酸塩が好ましい。具体的には、オレイン酸塩、リノール酸塩、リノレン酸塩が挙げられる。2重結合が4以上では反応性が強いため、定着液の放置安定性が劣ってしまう。これらの不飽和飽和脂肪酸による不飽和脂肪酸塩を一種単独又は二種以上を混合して起泡剤として用いてもよい。また、上記の飽和脂肪酸塩と不飽和脂肪酸塩とを混合して起泡剤として用いてもよい。 The unsaturated fatty acid salt that can be used as the foaming agent is not particularly limited, but an unsaturated fatty acid salt having 18 carbon atoms and 1 to 3 double bonds is preferred. Specific examples include oleate, linoleate and linolenate. Since the reactivity is strong when the double bond is 4 or more, the stability of the fixing solution is poor. You may use the unsaturated fatty acid salt by these unsaturated saturated fatty acids individually by 1 type or in mixture of 2 or more types as a foaming agent. Further, the above saturated fatty acid salt and unsaturated fatty acid salt may be mixed and used as a foaming agent.
液体可塑剤は、消泡作用が強く、定着液中で液体可塑剤の濃度上昇と共に、定着液の起泡性及び泡沫安定性が悪くなり、なかなか起泡しなくなり、泡が直ぐに破泡するため、泡密度の低い泡状定着液を得ることができなくなることがある。 The liquid plasticizer has a strong antifoaming effect, and as the concentration of the liquid plasticizer increases in the fixing solution, the foaming property and foam stability of the fixing solution deteriorates, so it is difficult to foam and the foam breaks immediately. In some cases, it is impossible to obtain a foam-like fixing solution having a low foam density.
そこで、定着液中の液体可塑剤濃度を高めたときの起泡性が劣化してしまうことを解消するため、アニオン系界面活性剤の種類や濃度を因子として多種の試作を行ったところ、起泡剤として炭素数12〜18の脂肪酸塩を用い、更に炭素数12〜18の脂肪酸を定着液中に含有することにより、液体可塑剤の濃度が高くなっても、定着液の起泡性が劣化しない。これにより、安定した泡状定着液を提供できる。 Therefore, in order to eliminate the deterioration of foaming properties when the concentration of the liquid plasticizer in the fixer is increased, various prototypes were made using the type and concentration of anionic surfactant as factors. By using a fatty acid salt having 12 to 18 carbon atoms as a foaming agent and further containing a fatty acid having 12 to 18 carbon atoms in the fixing solution, the foaming property of the fixing solution can be improved even when the concentration of the liquid plasticizer increases. Does not deteriorate. Thereby, a stable foamy fixing solution can be provided.
ここで、前記定着液に含まれる起泡剤において、脂肪酸塩の炭素数としては、単に水を起泡する場合と比較して起泡性に優れている点で、12〜18であることが好ましい。具体的には、ラウリン酸塩(炭素数12)、ミリスチン酸塩(炭素数14)、ペンタデシル酸(炭素数15)、パルミチン酸塩(炭素数16)、マルガリン酸(炭素数17)、ステアリン酸塩(炭素数18)が挙げられる。 Here, in the foaming agent contained in the fixing solution, the number of carbon atoms of the fatty acid salt is 12 to 18 in that the foaming property is superior to the case of simply foaming water. preferable. Specifically, laurate (12 carbon atoms), myristic acid salt (14 carbon atoms), pentadecyl acid (15 carbon atoms), palmitate (16 carbon atoms), margaric acid (17 carbon atoms), stearic acid And a salt (carbon number 18).
起泡剤として用いられる脂肪酸塩と共に用いられる脂肪酸と、液体可塑剤との作用について説明する。前記液体可塑剤としてエステル化合物を用いた場合、エステル化合物はエステル基を化学構造中に有しており、脂肪酸はカルボニル基を化学構造中に有している。この点から、前記液体可塑剤のエステル基と脂肪酸のカルボニル基とが定着液の系内で、電気的な作用を示し、またそれが分子間の結合作用を生じさせ、定着液の特性として起泡性及び泡沫安定性を向上させると考えられる。 The effect | action of the fatty acid used with the fatty acid salt used as a foaming agent and a liquid plasticizer is demonstrated. When an ester compound is used as the liquid plasticizer, the ester compound has an ester group in the chemical structure, and the fatty acid has a carbonyl group in the chemical structure. From this point, the ester group of the liquid plasticizer and the carbonyl group of the fatty acid show an electrical action in the fixing solution system, which causes an intermolecular bonding action, which is a characteristic of the fixing solution. It is thought to improve foamability and foam stability.
前記起泡剤として用い得る炭素数12〜18の脂肪酸塩において、炭素数が少ないほうが起泡性に優れているが泡沫安定性が悪く、炭素数が多いほうが起泡性にあまりよくないが泡沫安定性に極めて優れている。そこで、この脂肪酸塩としては、単独の脂肪酸塩を用いてもよいが、炭素数12〜18の脂肪酸塩であって異なる炭素数を有する複数の脂肪酸塩を混合する方がより好ましい。混合比率としては、ミリスチン酸塩(炭素数14)を最も多く含み、ラウリン酸塩(炭素数12)、ステアリン酸塩の割合を低くすることが好ましい。より具体的な脂肪酸塩の比率としては、ラウリン酸塩:ミリスチン酸塩:パルミチン酸塩:ステアリン酸塩の質量比で、0:6:3:1、0:4:3:1、1:5:3:1、1:4:4:1等が適する。 In the fatty acid salt having 12 to 18 carbon atoms that can be used as the foaming agent, the smaller the number of carbons, the better the foaming property, but the foam stability is poor, and the higher the number of carbons, the foaming property is not so good. Excellent stability. Therefore, a single fatty acid salt may be used as the fatty acid salt, but it is more preferable to mix a plurality of fatty acid salts having 12 to 18 carbon atoms and having different carbon numbers. As a mixing ratio, it is preferable to contain the most myristate (carbon number 14) and to lower the ratio of laurate (carbon number 12) and stearate. More specific fatty acid salt ratios are 0: 6: 3: 1, 0: 4: 3: 1, 1: 5 by mass ratio of laurate: myristate: palmitate: stearate. : 3: 1, 1: 4: 4: 1, etc. are suitable.
前記起泡剤の含有量は、定着液の質量に対して、0.1質量%〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜10質量%であることがより好ましい。前記含有量が、0.1質量%未満であると、起泡性が不十分になることがあり、20質量%を超えると、定着液の粘度が高くなり、起泡性が低下する可能性がある。 The content of the foaming agent is preferably 0.1% by mass to 20% by mass and more preferably 0.5% by mass to 10% by mass with respect to the mass of the fixing solution. When the content is less than 0.1% by mass, the foamability may be insufficient. When the content is more than 20% by mass, the viscosity of the fixing solution may be increased and the foamability may be reduced. There is.
前記定着液中に起泡剤である脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を含有することで、液体可塑剤の濃度が高くなっても起泡性及び泡沫安定性を維持することができる。前記液体可塑剤の濃度が、10質量%未満であると、脂肪酸を含有しなくても起泡性に問題はない。しかし、液体可塑剤の濃度が10質量%以上、特に液体可塑剤の濃度が30質量%以上になると、脂肪酸塩だけでは、ほとんど起泡しなくなり起泡性が悪くなる場合がある。起泡性が悪くなった場合であっても、脂肪酸塩と同じ炭素数の脂肪酸を含有させると、起泡性を維持できる。 By containing a fatty acid having the same carbon number as the foaming agent fatty acid salt in the fixing solution, foamability and foam stability can be maintained even when the concentration of the liquid plasticizer increases. If the concentration of the liquid plasticizer is less than 10% by mass, there is no problem in foaming properties even if no fatty acid is contained. However, when the concentration of the liquid plasticizer is 10% by mass or more, particularly when the concentration of the liquid plasticizer is 30% by mass or more, the fatty acid salt hardly foams and the foamability may deteriorate. Even when the foamability is deteriorated, the foamability can be maintained by containing a fatty acid having the same carbon number as that of the fatty acid salt.
ただし、前記脂肪酸の含有量が多くなりすぎると、起泡剤である脂肪酸塩の比率が下がり、起泡性が再び悪くなる場合がある。このような場合、起泡性が優れている点で、脂肪酸塩のモル数は、脂肪酸のモル数以上のモル数としてもよく、脂肪酸と脂肪酸塩の比を、5:5〜1:9の範囲としてもよい。 However, if the content of the fatty acid is too large, the ratio of the fatty acid salt that is a foaming agent is lowered, and foamability may be deteriorated again. In such a case, the number of moles of the fatty acid salt may be equal to or greater than the number of moles of the fatty acid, and the ratio of the fatty acid to the fatty acid salt is 5: 5 to 1: 9. It is good also as a range.
なお、同じ炭素数の脂肪酸と脂肪酸塩との組合せだけでなく、例えば、脂肪酸塩がミリスチン酸アミンであり脂肪酸がステアリン酸である組合せや、脂肪酸塩がパルミチン酸カリウムであり脂肪酸がステアリン酸である組み合わせのように、炭素数が12〜18の範囲で脂肪酸塩と脂肪酸との炭素数が異なる組合せであってもよい。炭素数12〜18の範囲の脂肪酸を定着液に含有することで、高濃度の液体可塑剤を含有しても、起泡性が悪くならず、泡沫安定性に優れ、密度の極めて低い泡化を可能とする。 In addition to the combination of a fatty acid having the same carbon number and a fatty acid salt, for example, the fatty acid salt is amine myristate and the fatty acid is stearic acid, or the fatty acid salt is potassium palmitate and the fatty acid is stearic acid. Like a combination, the carbon number may be a combination of different fatty acid salts and fatty acids in the range of 12-18. By containing a fatty acid having a carbon number in the range of 12 to 18 in the fixing solution, even if a high concentration liquid plasticizer is contained, the foamability is not deteriorated, the foam stability is excellent, and the foaming is extremely low in density. Is possible.
また、起泡性が悪化するのを防止し得る点で、他のアニオン系界面活性剤(例えばアルキルエーテル硫酸塩(AES))を起泡剤とし、炭素数12〜18の脂肪酸を更に含有してもよい。 In addition, in order to prevent deterioration of foaming properties, other anionic surfactants (for example, alkyl ether sulfate (AES)) are used as foaming agents, and further contain a fatty acid having 12 to 18 carbon atoms. May be.
<希釈剤>
本発明による定着液に含まれる希釈剤としては、水を含む限り特に制限はなく、例えば、水、水にアルコール類等を添加した水性溶媒、等が好ましい。水としては、例えばイオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。
<Diluent>
The diluent contained in the fixing solution according to the present invention is not particularly limited as long as it contains water. For example, water, an aqueous solvent obtained by adding an alcohol or the like to water, and the like are preferable. As water, for example, pure water such as ion exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water, or ultrapure water can be used.
希釈剤として水性溶媒を用いる場合には、界面活性剤を添加してもよく、なかでも、定着液の表面張力を20mN/m〜30mN/mとすることが好ましい。前記アルコール類としては、泡状の定着液における気泡の安定性を高め、破泡しにくくする点で、例えばセタノール等の単価アルコール;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。これらの単価又は多価のアルコール類を含有することで紙等の媒体のカール防止に効果を有する。 When an aqueous solvent is used as a diluent, a surfactant may be added. In particular, the surface tension of the fixing solution is preferably 20 mN / m to 30 mN / m. Examples of the alcohols include unitary alcohols such as cetanol; ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and the like in terms of enhancing the stability of bubbles in the foam-like fixing solution and making it difficult to break bubbles. Polyhydric alcohols such as propylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-butylene glycol and glycerin are preferred. By containing these unit prices or polyhydric alcohols, it is effective in preventing curling of media such as paper.
前記希釈剤は、浸透性改善や紙等媒体のカール防止と目的として、油性成分を含有してO/WエマルジョンやW/Oエマルジョンを形成する構成であることも好ましい。この油性成分としては、公知の種々の材料を用いることができる。油性成分を含有する希釈剤の場合、分散剤を用いてエマルジョンを形成してもよく、このエマルジョンの形成に用いる分散剤としては、公知の種々の材料を用いることができるが、ソルビタンモノオレエートやソルビタンモノステレートやソルビタンセスキオレート等のソルビタン脂肪酸エステルやショ糖ラウリン酸エステルやショ糖ステアリン酸エステル等のショ糖エステル等が好ましい。 The diluent preferably contains an oil component to form an O / W emulsion or a W / O emulsion for the purpose of improving permeability and preventing curling of a medium such as paper. As this oil component, various known materials can be used. In the case of a diluent containing an oil component, an emulsion may be formed by using a dispersant, and various known materials can be used as the dispersant used to form this emulsion, but sorbitan monooleate And sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monosterate and sorbitan sesquiolate, and sucrose esters such as sucrose laurate and sucrose stearate are preferred.
前記分散剤を用いて定着液をエマルジョンの形態に分散させる方法として、特に制限はなく、公知の種々の方法を用いることができ、例えば、回転羽根によるホモミキサーやホモジナイザーのような機械的に攪拌する手段、超音波ホモジナイザーのような振動を与える手段などが挙げられる。これらの中でも、定着液中の可塑剤に強いせん断応力を加える方法であることが好ましい。 The method for dispersing the fixing solution in the form of an emulsion using the dispersant is not particularly limited, and various known methods can be used. For example, mechanical stirring such as a homomixer or a homogenizer using rotating blades can be used. And means for applying vibration such as an ultrasonic homogenizer. Among these, a method of applying a strong shear stress to the plasticizer in the fixing solution is preferable.
<記録媒体>
前記記録媒体としては、トナーを定着させ得るものであれば、特に制限はない。なかでも、前記記録媒体としては、定着液に対して浸透性を有するものであることが好ましく、媒体基板が液浸透性を持たない場合は、基板上に液浸透層を有する媒体が好ましい。記録媒体の形態としては、特に制限はなく、シート状の他、平面及び曲面を有する立体物でもよい。例えば、紙等の媒体に透明トナーを均一に定着させ紙面を保護したもの(いわゆる、ニスコート)であってもよい。記録媒体の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紙、布等を構成する一般的な繊維、液体透過層を有するOHP用シートのようなプラスチックフィルム、金属、樹脂、セラミックスが挙げられる。
<Recording medium>
The recording medium is not particularly limited as long as it can fix toner. In particular, the recording medium is preferably a medium having permeability to the fixing solution, and when the medium substrate does not have liquid permeability, a medium having a liquid-permeable layer on the substrate is preferable. There is no restriction | limiting in particular as a form of a recording medium, The solid thing which has a plane and a curved surface other than a sheet form may be sufficient. For example, it may be one in which transparent toner is uniformly fixed on a medium such as paper and the paper surface is protected (so-called varnish coat). The material of the recording medium is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a plastic film such as a sheet for OHP having a general fiber constituting a paper, a cloth, a liquid permeable layer, or the like. , Metals, resins, and ceramics.
<その他の成分>
<<溶解助剤>>
本発明による定着液は、定着液中の液体可塑剤を溶解する目的で、溶解助剤を含有してもよい。溶解助剤としては、液体可塑剤を溶解させ得るものであれば、特に制限はなく、多価のアルコール類が挙げられる。前記多価のアルコール類としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。これらの中でも、液体可塑剤が高濃度でも溶解可能であり、かつ起泡剤の起泡性を劣化させない点で、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールであることが特に好ましい。
前記多価のアルコール類の含有量は、定着液の質量に対して、1質量%〜30質量%の範囲が好ましい。前記含有量が、30質量%を超えると、起泡性がむしろ劣化するため適さず、1質量%未満では、定着液中の液体可塑剤濃度が高くなると希釈溶液である水に液体可塑剤が溶解しにくくなる場合がある。
<Other ingredients>
<< Solution aid >>
The fixing solution according to the present invention may contain a dissolution aid for the purpose of dissolving the liquid plasticizer in the fixing solution. The dissolution aid is not particularly limited as long as it can dissolve the liquid plasticizer, and examples thereof include polyhydric alcohols. Examples of the polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-butylene glycol, and glycerin. Among these, propylene glycol and dipropylene glycol are particularly preferable in that the liquid plasticizer can be dissolved even at a high concentration and the foamability of the foaming agent is not deteriorated.
The content of the polyhydric alcohol is preferably in the range of 1% by mass to 30% by mass with respect to the mass of the fixing solution. If the content exceeds 30% by mass, the foaming property is rather deteriorated, which is not suitable. If the content is less than 1% by mass, when the concentration of the liquid plasticizer in the fixing solution is increased, the liquid plasticizer is added to water as a diluted solution. It may be difficult to dissolve.
<<増泡剤>>
本発明による定着液は、泡状化されて、後述の泡状定着液として、トナーの定着に用いられるところ、塗布接触ニップ部にてトナー層に泡状定着液を押し込みながら浸透させる際に泡が破泡すると浸透阻害となる。そこで、本発明による定着液は、このような現象を抑え泡沫安定性を向上させる目的で、増泡剤を更に有してもよい。増泡剤としては、特に制限はないが、脂肪酸アルカノールアミドであることが好ましく、泡沫安定性の点で、脂肪酸アルカノールアミド(1:1)型であることがより好ましい。増泡剤の含有量としては、定着液の質量に対して、0.01質量%〜3質量%であることが好ましい。
<< Foaming agent >>
The fixing solution according to the present invention is foamed and used as a later-described foam fixing solution for fixing toner. When the foam fixing solution is pressed into the toner layer at the coating contact nip portion, When the bubble breaks, the penetration is inhibited. Therefore, the fixing solution according to the present invention may further include a foaming agent for the purpose of suppressing such a phenomenon and improving foam stability. The foaming agent is not particularly limited, but is preferably a fatty acid alkanolamide, and more preferably a fatty acid alkanolamide (1: 1) type in terms of foam stability. The content of the foam increasing agent is preferably 0.01% by mass to 3% by mass with respect to the mass of the fixing solution.
(定着方法)
本発明の定着方法は、泡状定着液生成工程と、膜厚調整工程と、泡状定着液付与工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明で用いる定着装置は、泡状定着液生成手段と、泡状定着液付与手段と、膜厚調整手段とを有してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
(Fixing method)
The fixing method of the present invention includes a foamy fixing solution generation step, a film thickness adjustment step, and a foamy fixing solution application step, and further includes other steps as necessary.
The fixing device used in the present invention has a foam-like fixing liquid generating means, a foam-like fixing liquid applying means, and a film thickness adjusting means, and further has other means as necessary.
本発明の定着方法は、本発明で用いる定着装置により好適に実施することができ、泡状定着液生成工程は、泡状定着液生成手段により行うことができ、膜厚調整工程は、膜厚調整手段により行うことができ、泡状定着液付与工程は、泡状定着液付与手段により行うことができ、前記その他の工程は、前記その他の手段により行うことができる。 The fixing method of the present invention can be preferably carried out by the fixing device used in the present invention, the foamy fixer generating step can be performed by a foamy fixer generating means, and the film thickness adjusting step It can be performed by the adjusting means, the foam-like fixing solution applying step can be performed by the foam-like fixing solution applying unit, and the other steps can be performed by the other means.
<泡状定着液生成工程及び泡状定着液生成手段>
泡状定着液生成工程は、定着液を泡状化して、泡状定着液を生成する工程であり、泡状定着液生成手段により実施される。
<Foam Fixer Generation Step and Foam Fixer Generation Unit>
The foamy fixing solution generation step is a step of generating a foamy fixing solution by foaming the fixing solution, and is performed by a foaming fixing solution generating means.
図1に示すように、泡状定着液生成手段によって定着液を泡で構成された泡状定着液114とすることで、定着液のかさ密度を低くできると共に塗布ローラ111上の定着液層を厚くすることができ、更には定着液の表面張力による影響が抑えられるため、塗布ローラ111への樹脂微粒子のオフセットを防止しながら記録媒体112上のトナー層に均一に泡状定着液114を塗付することができる。 As shown in FIG. 1, by using the foam-like fixing liquid generating means as the foam-like fixing liquid 114 composed of foam, the bulk density of the fixing liquid can be lowered and the fixing liquid layer on the coating roller 111 can be formed. Since the thickness can be increased and the influence of the surface tension of the fixing liquid can be suppressed, the foamy fixing liquid 114 is uniformly applied to the toner layer on the recording medium 112 while preventing the resin fine particles from being offset to the application roller 111. It can be attached.
図2は、塗布時の泡状定着液の層構成例を示す概略図である。図2に示す液体121は可塑剤を含有し、液体中に気泡122を含有した泡状の構成である。このように、気泡122を大量に含有することで、定着液120のかさ密度は極めて低くすることができる。この構成とすることで、定着液塗布時は、体積が多い状態で塗布しても、かさ密度が低く、塗布重量は小さいため、その後気泡122が破泡してしまえば、実質的な塗布量は極めて少なくすることができる。なお、本発明における泡状とは、液体中に気泡が分散し、液体が圧縮性を帯びた状態を示す。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a layer configuration example of the foamy fixing solution at the time of application. The liquid 121 shown in FIG. 2 contains a plasticizer and has a foam-like configuration in which bubbles 122 are contained in the liquid. Thus, the bulk density of the fixing liquid 120 can be made extremely low by containing a large amount of the bubbles 122. With this configuration, when the fixing solution is applied, even if it is applied in a large volume state, the bulk density is low and the application weight is small. Can be very low. In addition, the bubble shape in this invention shows the state which the bubble disperse | distributed in the liquid and the liquid was tinged with compressibility.
泡状定着液生成工程及び泡状定着液生成手段としては、上記の本発明による定着液を泡状化して泡状定着液を生成し得るものであれば、特に制限はない。その一態様について、図3を参照して、説明する。 There are no particular limitations on the foam fixing solution generation step and the foam fixing solution generation means as long as the fixing solution according to the present invention can be foamed to generate a foam fixing solution. One mode thereof will be described with reference to FIG.
図3は、本発明による定着装置における泡状定着液生成手段の構成を示す概略図である。図3に示す泡状定着液生成手段130は、上記の本発明による定着液等の液状定着液132を貯留する定着液容器131と、液状定着液132を液搬送する液搬送パイプ134と、液搬送するための駆動を得る搬送ポンプ133と、気体と液体とを混合する気体・液体混合部135と、液状定着液132を泡状化して所望の泡状定着液を得る泡生成部138とを有する。 FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the foamy fixing solution generating means in the fixing device according to the present invention. 3 includes a fixing liquid container 131 for storing the liquid fixing liquid 132 such as the fixing liquid according to the present invention, a liquid transport pipe 134 for transporting the liquid fixing liquid 132, and a liquid. A transport pump 133 that obtains driving for transport, a gas / liquid mixing unit 135 that mixes gas and liquid, and a foam generation unit 138 that foams the liquid fixer 132 to obtain a desired foamy fixer. Have.
定着液容器131に貯留された液状定着液132は、搬送ポンプ133の駆動力によって液搬送パイプ134を液搬送され、気体・液体混合部135へと送られる。搬送ポンプとしては、液状定着液を液搬送し得るものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばギヤポンプ、ベローズポンプなどが挙げられるが、チューブポンプが好ましい。ギヤポンプ等の振動機構や回転機構があると、ポンプ内で定着液が起泡し、定着液に圧縮性が出て、搬送能力が低下する恐れがある。また、上記の機構部品等が定着液を汚染したり、逆に機構部品を劣化させる恐れがある。一方、チューブポンプは、チューブ内の液を、チューブを変形させながら押し出す機構であるため、定着液と接する部材はチューブだけであり、定着液に対し耐液性を有する部材を用いることで、液の汚染やポンプ系部品の劣化がない。また、チューブを変形させるだけなので、液が起泡せず、搬送能力の低下を防止できる。 The liquid fixing liquid 132 stored in the fixing liquid container 131 is transported through the liquid transport pipe 134 by the driving force of the transport pump 133 and is sent to the gas / liquid mixing unit 135. The transport pump is not particularly limited as long as it can transport the liquid fixing solution, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a gear pump, a bellows pump, and the like can be mentioned, and a tube pump is preferable. If there is a vibration mechanism or a rotation mechanism such as a gear pump, the fixer bubbles in the pump, and the fixer may be compressible, resulting in a decrease in conveying ability. In addition, the above-mentioned mechanical parts or the like may contaminate the fixer or conversely deteriorate the mechanical parts. On the other hand, since the tube pump is a mechanism that pushes out the liquid in the tube while deforming the tube, the only member in contact with the fixing liquid is the tube. By using a member that has liquid resistance to the fixing liquid, No contamination or deterioration of pump system parts. In addition, since the tube is only deformed, the liquid does not foam, and the conveyance capacity can be prevented from being lowered.
気体・液体混合部135には、空気口136が設けられ、液の流れとともに、空気口136に負圧が発生し、空気口136から気体が気体・液体混合部135に導入され、液体と気体が混合される。更に、微小孔シート137を通過することで、泡径の揃った大きな泡を生成させることができる。孔径は、30μm〜100μmが好ましい。図3の微小孔シート137に限らず、連泡構造の多孔質部材であればよく、孔径30μm〜100μmを有する焼結セラミックス板や不織布や発泡樹脂シートであってもよい。また、別の大きな泡の生成方法としては、上記の搬送ポンプより供給された液状定着液と空気口からの空気を羽根状攪拌子で攪拌しながら、液に気泡を巻き込みながら大きな泡を生成させる構成や、上記の搬送ポンプより供給された液状定着液に空気供給ポンプ等でバブリングを行い大きな泡を生成する構成も好ましい。 The gas / liquid mixing unit 135 is provided with an air port 136, a negative pressure is generated in the air port 136 along with the flow of the liquid, and the gas is introduced from the air port 136 into the gas / liquid mixing unit 135. Are mixed. Furthermore, by passing through the microporous sheet 137, large bubbles with uniform bubble diameters can be generated. The pore diameter is preferably 30 μm to 100 μm. The porous member is not limited to the microporous sheet 137 in FIG. 3, and may be a porous member having a continuous foam structure, and may be a sintered ceramic plate, a nonwoven fabric, or a foamed resin sheet having a pore diameter of 30 μm to 100 μm. As another method for generating large bubbles, the liquid fixer supplied from the above-described transport pump and the air from the air port are stirred with a blade-like stirrer, and large bubbles are generated while bubbles are involved in the liquid. A configuration in which a large bubble is generated by bubbling the liquid fixing solution supplied from the above-described transport pump with an air supply pump or the like is also preferable.
次に、空気と混合された液状定着液132は、所望の泡状定着液を得る泡生成部138に送液される。泡生成部138において、空気と混合された液状定着液132には、せん断力が加えられ、大きな泡を分割して2つ以上に分泡化される。泡生成部138の構成としては、このように行われ得るものであれば、特に制限はないが、閉じた二重円筒で、内側円筒が回転可能な構成とし、外部円筒の一部より、大きな泡状定着液を供給し、内部の回転する円筒と外部円筒との隙間(ここが流路となる)を通過しながら、回転円筒によりせん断力を受けるような構成であってもよい。このせん断力により、大きな泡は微小な泡へと変化し、外側円筒に設けられた泡の出口より、所望の微小な泡径を有する泡状定着液を得ることができる。また、内側円筒にらせん状の溝を設けて、円筒内での液搬送能力を高くしてもよい。 Next, the liquid fixing solution 132 mixed with air is sent to the foam generation unit 138 that obtains a desired foam-like fixing solution. In the foam generation unit 138, a shearing force is applied to the liquid fixing solution 132 mixed with air, and large bubbles are divided into two or more bubbles. The configuration of the bubble generation unit 138 is not particularly limited as long as it can be performed in this way, but the inner cylinder can be rotated with a closed double cylinder, which is larger than a part of the outer cylinder. A configuration may be employed in which a foam-like fixer is supplied and a shear force is received by the rotating cylinder while passing through a gap between the inner rotating cylinder and the outer cylinder (this is a flow path). Due to this shearing force, the large bubbles are changed into minute bubbles, and a foam-like fixing liquid having a desired minute bubble diameter can be obtained from the outlet of the bubbles provided in the outer cylinder. In addition, a spiral groove may be provided in the inner cylinder to increase the liquid transport capability in the cylinder.
定着液は、紙等の記録媒体上のトナー層への塗布時に泡状となっていればよく、定着液容器内で泡状である必要はない。定着液容器中では気泡を含有しない液体で、容器から液を供給する時点や、トナー層へ付与するまでの液搬送経路で泡状にする手段を設ける構成が好ましい。これは、定着液容器では液体であり容器から液を取り出した後に泡状とする構成のほうが、容器の小型化ができるという大きな利点を有するためである。 The fixer only needs to be foamed when applied to a toner layer on a recording medium such as paper, and need not be foamed in the fixer container. In the fixing liquid container, it is preferable that the liquid is a liquid not containing bubbles, and a means for forming bubbles in the liquid conveyance path until the liquid is supplied from the container or until the liquid is supplied to the toner layer is preferable. This is because the fixing liquid container is a liquid, and the foamed structure after the liquid is taken out from the container has a great advantage that the container can be downsized.
定着液は、泡状化され、泡状化された定着液からなる泡状定着液層の厚みは、定着されるトナー層の厚みに応じて、記録媒体面全体に対し後述するように泡状定着液付与手段の面において、調整される。例えばトナーを構成し、記録媒体上にカラー画像や白黒文字が混在する場合、記録媒体面全体を同じ厚みの泡状定着液層で付与すると、カラー写真画像のような厚いトナー層では、定着不良や画像抜けが生じたり、白黒文字部に粘着感が生じて印刷物同士がくっついたりする部分不具合が生じる場合がある。以下に、その不具合の原因について詳細に説明する。 The fixer is foamed, and the thickness of the foam-like fixer layer composed of the foamed fixer is foam-like as described later on the entire recording medium surface according to the thickness of the toner layer to be fixed. Adjustment is made in terms of the fixing solution applying means. For example, when a toner is composed and color images and black and white characters are mixed on the recording medium, if the entire surface of the recording medium is applied with a foam-type fixing liquid layer having the same thickness, a fixing failure is not obtained with a thick toner layer such as a color photographic image. In some cases, the image may be missing, or the black-and-white character portion may become sticky and the printed matter may stick to each other. The cause of the problem will be described in detail below.
一般的に0.5mm〜1mm程度の大きな泡の場合、単なる撹拌等により比較的容易に泡を生成可能であり、大きな泡の生成には数秒以下の時間(0.1秒もかからない)で生成することができる。そこで、この所望の泡径よりも大きな泡であって、目視で観察できる程度の大きさの泡の生成が容易で、且つすばやく得ることができる点に着目し、大きな泡から素早く5μm〜50μm程度の微小な泡を生成する方法を鋭意検討した結果、大きな泡にせん断力を加えることで大きな泡を分泡すると、上記のような液状態から微小な泡を起泡させる方法に比べ、極めて素早く所望の大きさの微小な泡が生成できることを見出した。この点、上記のような泡状定着液生成手段130の構成は、これを実現するために好ましい態様である。 In general, in the case of large bubbles of about 0.5 mm to 1 mm, bubbles can be generated relatively easily by simple stirring, etc., and the generation of large bubbles takes less than a few seconds (not longer than 0.1 seconds). can do. Therefore, paying attention to the fact that bubbles that are larger than the desired bubble diameter and that can be visually observed can be easily and quickly obtained, and from about 5 μm to 50 μm quickly from the large bubbles. As a result of diligently studying the method of generating microbubbles, dividing the large foam by applying shear force to the large foam is extremely quick compared to the method of generating microbubbles from the liquid state as described above. It has been found that microbubbles of a desired size can be generated. In this respect, the configuration of the foamy fixing solution generating unit 130 as described above is a preferable mode for realizing this.
このように、液状定着液を大きな泡径を有する液へと変化させる大きな泡生成部と、大きな泡にせん断力を加えて微小な泡を生成する微小な泡生成部とを組み合わせることで、液状定着液を極めて短時間に5μm〜50μmの微小な泡径を有する泡状定着液を生成させることができる。 In this way, by combining a large bubble generating part that changes the liquid fixing solution into a liquid having a large bubble diameter and a fine bubble generating part that applies a shearing force to the large bubbles to generate minute bubbles, It is possible to generate a foamy fixing solution having a fine bubble diameter of 5 to 50 μm in a very short time.
特に、トナーの体積平均粒径が5μm〜10μm程度の場合、記録媒体112上のトナー層113を乱すことなく泡状定着液114をトナー層113に付与するには、泡状定着液114の泡径範囲が、5μm〜50μmであることが好ましい。なお、図2に示すように、気泡122で構成された泡状定着液120は、気泡122のそれぞれを区切る液体121から構成される。 In particular, when the toner has a volume average particle diameter of about 5 μm to 10 μm, the foam of the foam-like fixing liquid 114 can be applied to the toner layer 113 without disturbing the toner layer 113 on the recording medium 112. The diameter range is preferably 5 μm to 50 μm. As shown in FIG. 2, the foam-like fixing liquid 120 composed of the bubbles 122 is composed of a liquid 121 that separates each of the bubbles 122.
<膜厚調整工程及び膜厚調整手段>
本発明の定着方法における膜厚調整工程は、泡状定着液を泡状定着液付与手段の接触面上に所望の厚みに形成する工程であり、膜厚調整手段により実施される。
<Film thickness adjusting step and film thickness adjusting means>
The film thickness adjusting step in the fixing method of the present invention is a step of forming a foamy fixing solution in a desired thickness on the contact surface of the foaming fixing solution applying unit, and is performed by the film thickness adjusting unit.
前記膜厚調整手段としては、泡状定着液を泡状定着液付与手段の接触面上に所望の厚みに形成し得る限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば膜厚調整用ブレード、ブレードと塗布ローラとの組み合わせが挙げられる。なお、膜厚調整工程及び膜厚調整手段の態様については、後述する。 The film thickness adjusting means is not particularly limited as long as the foam fixing solution can be formed to a desired thickness on the contact surface of the foam fixing solution applying means, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include a film thickness adjusting blade and a combination of a blade and a coating roller. Note that aspects of the film thickness adjusting step and the film thickness adjusting means will be described later.
<泡状定着液付与工程及び泡状定着液付与手段>
本発明の定着方法における泡状定着液付与工程は、所望の厚みに形成された泡状定着液を媒体上のトナー層に付与する工程であり、泡状定着液付与手段により実施される。
<Foam Fixer Application Step and Foam Fixer Application Means>
The foamy fixing solution application step in the fixing method of the present invention is a step of applying a foamy fixing solution formed in a desired thickness to the toner layer on the medium, and is carried out by a foamy fixing solution application unit.
図4A及び図4Bは、本発明による定着装置における膜厚調整手段及び泡状定着液付与手段の一例を示す概略構成図である。図4Aに示す本発明の定着装置140は、上述した泡状定着液生成手段130によって生成された所望の微小な泡の泡状定着液を、トナー等を構成するトナー層へ付与するための塗布ローラ141と、塗布ローラ面に所望の微小な泡の泡状定着液の膜厚を、記録媒体上の未定着のトナー層の厚さに応じて調整し、泡状定着液の最適な膜厚の調整を行う膜厚調整手段である膜厚調整用ブレード142と、塗布ローラ141と対峙する位置に加圧ローラ143とを有する。 4A and 4B are schematic configuration diagrams showing an example of a film thickness adjusting unit and a foamy fixing solution applying unit in the fixing device according to the present invention. The fixing device 140 of the present invention shown in FIG. 4A is a coating for applying the desired fine bubble foam fixing solution generated by the foam fixing solution generator 130 described above to the toner layer constituting the toner or the like. The film thickness of the desired fine bubble foam fixing solution on the roller 141 and the application roller surface is adjusted according to the thickness of the unfixed toner layer on the recording medium, and the optimum film thickness of the foam fixing solution is adjusted. And a pressure roller 143 at a position facing the coating roller 141.
未定着トナーを表面上に有する記録媒体は、塗布ローラ141と加圧ローラ143とからなるニップ部を通過する。一方、泡状定着液生成手段130で生成された泡状定着液は、膜厚調整用ブレード142によって膜厚調整され、所望の厚みの泡状定着液層として塗布ローラ141に配置される。このように塗布ローラ141上に形成された泡状定着液層は、未定着トナーを有する記録媒体のニップ部の通過に同期して、未定着トナー上に付与される。 A recording medium having unfixed toner on the surface passes through a nip portion composed of an application roller 141 and a pressure roller 143. On the other hand, the foamed fixing solution generated by the foamed fixing solution generating means 130 is adjusted in film thickness by the film thickness adjusting blade 142 and disposed on the application roller 141 as a foamed fixing solution layer having a desired thickness. The foam-like fixing liquid layer formed on the application roller 141 in this manner is applied onto the unfixed toner in synchronization with the passage of the recording medium having unfixed toner through the nip portion.
また、図4Bは、塗布ローラ141及び膜厚調整用ブレード142を拡大した概略図であって、泡状定着液付与手段を構成する塗布ローラ141上には、泡状定着液の層が記録媒体上の未定着のトナー層の厚さに応じて膜厚調整手段である膜厚調整用ブレード142を通じて形成される。この膜厚調整手段である膜厚調整用ブレード142によって泡状定着液の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーの層厚に応じた泡状定着液の未定着トナー層での浸透時間に対して最適化した定着液層の膜厚となる。所望の微小な泡の泡状定着液は、上記のように、大きな泡を生成する大きな泡生成部と大きな泡をせん断力で分泡して微小な泡を生成する微小な泡生成部とを含んで構成されている泡状定着液生成手段130で生成され、液供給口より塗布ローラ141と膜厚調整手段である膜厚調整用ブレード142との間に滴下される。 FIG. 4B is an enlarged schematic view of the application roller 141 and the film thickness adjusting blade 142, and a layer of foam-like fixing liquid is formed on the recording medium on the application roller 141 constituting the foam-like fixing liquid application unit. It is formed through a film thickness adjusting blade 142 which is a film thickness adjusting means according to the thickness of the upper unfixed toner layer. With the film thickness adjusting blade 142 as the film thickness adjusting means, the foam fixing solution has an unfixed toner layer corresponding to the bubble size, foam viscosity, coating pressure and unfixed toner layer thickness. The film thickness of the fixing solution layer is optimized with respect to the permeation time. As described above, the desired fine foam foam fixing solution is composed of a large foam generating section that generates large foam and a small foam generating section that separates large foam with a shearing force to generate micro foam. It is generated by the foamed fixing liquid generating means 130 that is configured to be included, and is dropped from the liquid supply port between the coating roller 141 and the film thickness adjusting blade 142 that is the film thickness adjusting means.
泡状定着液の塗布ローラ上での膜厚調整は、図5A及び図5Bに示すように、塗布ローラ141とギャップを設けた膜厚調整用ブレード142を用い、図5Aに示すように膜厚を薄くするときはギャップを狭くし、図5Bに示すように膜厚を厚くするときはギャップを広くするように行ってもよい。ギャップの調整は、膜厚調整用ブレード142の端部に、駆動可能な回転軸を用い、トナー層の厚さや環境温度等、更には泡状定着液の気泡の大きさ、泡粘度及び塗布加圧力並びに未定着トナーの層厚に応じた泡状定着液の未定着トナー層での浸透時間を調整するための最適な膜厚を調整してもよい。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the film thickness of the foam-like fixing solution on the application roller is adjusted using a film thickness adjusting blade 142 provided with a gap as shown in FIG. 5A. When the thickness is made thinner, the gap may be narrowed, and when the film thickness is made thicker as shown in FIG. 5B, the gap may be made wider. The gap is adjusted by using a drivable rotary shaft at the end of the film thickness adjusting blade 142, the thickness of the toner layer, the environmental temperature, etc., as well as the bubble size, the bubble viscosity and the coating application. The optimum film thickness for adjusting the permeation time of the foamy fixing solution in the unfixed toner layer according to the pressure and the layer thickness of the unfixed toner may be adjusted.
泡状定着液付与手段を構成する塗布ローラの形状、構造、大きさ及び材質としては、泡状定着液を付与し得る限り、特に制限はないが、曲面部を少なくともその表面の一部に有するものであることが好ましい。 The shape, structure, size and material of the application roller constituting the foam-like fixing liquid application means are not particularly limited as long as the foam-type fixing liquid can be applied, but have a curved surface part at least on a part of its surface. It is preferable.
膜厚調整用ブレードとしては、図5A及び図5Bの膜厚調整用ブレードのほかに、ワイヤーバーであってもよい。ワイヤーバーによって、塗布ローラ上の泡状定着液の厚みを調整し、泡状定着液は、上記のごとく、大きな泡を生成する大きな泡生成部とその大きな泡をせん断力で分泡する微小な泡生成部とを有する泡状定着液生成手段によって生成され、液供給口より、膜調整ワイヤーバーと塗布ローラとの間に滴下する。ワイヤーバーを膜厚調整手段として用いることで、ブレードに比べ、塗布ローラ面の軸方向の泡状定着液膜均一性が向上する。 The blade for adjusting film thickness may be a wire bar in addition to the blade for adjusting film thickness shown in FIGS. 5A and 5B. The thickness of the foam fixing solution on the application roller is adjusted by the wire bar. As described above, the foam fixing solution is a fine foam generating unit that generates large bubbles and a minute foam that separates the large bubbles with shearing force. It is produced | generated by the foam-like fixing liquid production | generation means which has a foam production | generation part, and is dripped between a film | membrane adjustment wire bar and a coating roller from a liquid supply port. By using the wire bar as the film thickness adjusting means, the uniformity of the foam-like fixing liquid film in the axial direction of the coating roller surface is improved as compared with the blade.
泡状定着液のかさ密度としては、0.01g/cm3〜0.1g/cm3程度の範囲が好ましい。更に、定着液付与時に媒体面に残液感を生じないようにするためには、0.01g/cm3〜0.02g/cm3が好ましく、0.02g/cm3以下がより好ましい。なぜならば、図4A及び図4Bの塗布ローラ141のように、接触付与手段面の定着液の泡膜は、記録媒体上の微粒子層の厚み以上であることが必須条件で(微粒子層の隙間を泡状定着液で埋めるため)、おおよそ、泡膜厚みは、50μm〜80μmが好ましい。一方、記録媒体面への定着液付着における残液感(ぬれたような感触)を生じさせないためには、定着液付着量として、記録媒体の単位面積当たり、0.1mg/cm2以下が好ましい。このことから、泡のかさ密度としては、0.0125g/cm3〜0.02g/cm3の範囲が好ましく、0.02g/cm3以下の泡の密度がより好ましい。 The bulk density of the foamy fixing solution, 0.01g / cm 3 ~0.1g / cm 3 in the range of about preferably. Furthermore, in order to prevent the occurrence of residual liquid feeling on the medium surface when the fixing solution applied is preferably from 0.01g / cm 3 ~0.02g / cm 3 , 0.02g / cm 3 or less is more preferable. This is because, as in the application roller 141 of FIGS. 4A and 4B, the foam film of the fixing solution on the surface of the contact applying means is required to be equal to or greater than the thickness of the fine particle layer on the recording medium (the gap between the fine particle layers is In general, the thickness of the foam film is preferably 50 μm to 80 μm. On the other hand, in order not to cause a residual liquid feeling (wet feeling) when the fixing liquid adheres to the recording medium surface, the amount of fixing liquid attached is preferably 0.1 mg / cm 2 or less per unit area of the recording medium. . Therefore, as the bulk density of the foam, preferably in the range of 0.0125g / cm 3 ~0.02g / cm 3 , a density of 0.02 g / cm 3 or less of the foam is more preferable.
図6は、本発明の一実施の形態に係る定着装置の構成を示す概略構成図である。図6に示す実施の形態の定着装置140において、加圧ローラ143は、弾性層として弾性多孔質体(以下、スポンジ素材とも称する)を用いて構成してもよい。泡状定着液がトナー層を浸透して紙等の媒体まで到達した後に塗布ローラとトナー層とが剥離するようにニップ時間のタイミングを取る必要がある。この点、スポンジ素材からなる加圧ローラ43は、ニップ時間として50ミリ秒〜300ミリ秒の範囲を確保し、且つ弱い加圧力で大きく変形可能であることから、好ましい。 FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the fixing device according to the embodiment of the present invention. In the fixing device 140 of the embodiment shown in FIG. 6, the pressure roller 143 may be configured using an elastic porous body (hereinafter also referred to as a sponge material) as an elastic layer. It is necessary to take a timing of the nip time so that the application roller and the toner layer are peeled off after the foamy fixing solution penetrates the toner layer and reaches the medium such as paper. In this respect, the pressure roller 43 made of a sponge material is preferable because it ensures a nip time in the range of 50 milliseconds to 300 milliseconds and can be greatly deformed with a weak pressure.
なお、ニップ時間は、ニップ時間=ニップ幅/紙の搬送速度により算出される。紙の搬送速度は、紙搬送駆動機構の設計データにより求めることができる。ニップ幅は、塗布ローラ全面に乾燥しない着色塗料を薄くつけて、記録媒体を塗布ローラ141及び対峙する加圧ローラ143に挟んで加圧(各ローラは回転させない状態で)し、記録媒体に着色塗料を付着させ、着色部(通常長方形の形に着色)における紙搬送方向の長さをニップ幅として測定することで求めることができる。 The nip time is calculated by nip time = nip width / paper conveyance speed. The paper transport speed can be obtained from design data of the paper transport drive mechanism. For the nip width, a colored paint that does not dry is applied thinly on the entire surface of the application roller, and the recording medium is sandwiched between the application roller 141 and the pressure roller 143 that faces the recording medium (the rollers are not rotated) to color the recording medium. It can be determined by applying paint and measuring the length in the paper conveyance direction at the colored portion (usually colored in a rectangular shape) as the nip width.
記録媒体の搬送速度に応じてニップ幅を調整することで、ニップ時間を泡状定着液のトナー層浸透時間と同じかそれ以上にする必要がある。図6に示す例では、加圧ローラ143を弾性層としてスポンジ素材とすることで、記録媒体の搬送速度に応じて、塗布ローラ141と加圧ローラ143との軸間距離を変更しニップ幅を変えることが容易となる。スポンジの代わりに弾性ゴムを加圧ローラ143の素材として用いてもよいが、スポンジは弾性ゴムよりも弱い力で変形させることが可能であり、塗布ローラ141の加圧力を過剰に高くすることなく長いニップ幅を確保することができる。 By adjusting the nip width according to the conveyance speed of the recording medium, the nip time needs to be equal to or longer than the toner layer permeation time of the foamy fixing solution. In the example shown in FIG. 6, the pressure roller 143 is made of a sponge material with an elastic layer, so that the distance between the axes of the application roller 141 and the pressure roller 143 is changed according to the conveyance speed of the recording medium, and the nip width is increased. It becomes easy to change. Elastic rubber may be used as the material of the pressure roller 143 instead of the sponge, but the sponge can be deformed with a force weaker than that of the elastic rubber, so that the pressure applied to the application roller 141 is not excessively increased. A long nip width can be secured.
なお、定着液中には可塑剤が含有されており、スポンジ素材で形成された加圧ローラに定着液が万が一付着した場合、スポンジ素材が軟化等の不具合が発生する恐れがある。そのため、スポンジ素材の樹脂材は、液体可塑剤に対し軟化や膨潤を示さない素材が好ましい。また、スポンジ素材を用いた加圧ローラは、可撓性フィルムで覆った構成であってもよい。スポンジ素材が液体可塑剤で劣化する素材であっても、液体可塑剤により軟化や膨潤を示さない可撓性フィルムで覆うことでスポンジローラの劣化を防止することができる。スポンジ素材としては、特に制限はなく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の樹脂の多孔質体が挙げられる。また、スポンジを覆う可撓性フィルムとしては、可撓性を有する限り、特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)が挙げられる。 Note that a plasticizer is contained in the fixing liquid, and if the fixing liquid should adhere to a pressure roller formed of a sponge material, there is a possibility that problems such as softening of the sponge material may occur. Therefore, the resin material of the sponge material is preferably a material that does not soften or swell with respect to the liquid plasticizer. Further, the pressure roller using a sponge material may be configured to be covered with a flexible film. Even if the sponge material is a material that deteriorates with a liquid plasticizer, the sponge roller can be prevented from being deteriorated by covering with a flexible film that does not soften or swell with the liquid plasticizer. There is no restriction | limiting in particular as a sponge material, For example, the porous body of resin, such as polyethylene, a polypropylene, polyamide, is mentioned. Moreover, as long as it has flexibility, there is no restriction | limiting in particular as a flexible film which covers sponge, For example, a polyethylene terephthalate, polyethylene, a polypropylene, a tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) is mentioned, for example. It is done.
図6において、塗布ローラ141とスポンジ素材を用いた加圧ローラ143とが常時接触している構成の場合、記録媒体が搬送されていない時に塗布ローラ141上の泡状定着液が加圧ローラ143に付着し汚す恐れがある。これを防止するため、塗布ローラ141からみて記録媒体の搬送方向の上流に紙先端検知手段(不図示)を設け、先端検知信号に応じて、記録媒体の先端から後方にのみ泡状定着液が塗布されるようなタイミングで塗布ローラ141に泡状定着液を形成することが好ましい。 In FIG. 6, when the application roller 141 and the pressure roller 143 using a sponge material are always in contact, the foamy fixing liquid on the application roller 141 is applied to the pressure roller 143 when the recording medium is not conveyed. There is a risk of adhering to and soiling. In order to prevent this, a paper leading edge detection unit (not shown) is provided upstream in the recording medium conveyance direction as viewed from the application roller 141, and the foam-like fixing liquid is applied only from the leading edge of the recording medium to the rear according to the leading edge detection signal. It is preferable to form the foam-like fixing liquid on the application roller 141 at the timing of application.
図6に記載の定着装置140は、待機時は塗布ローラ141とスポンジ素材を用いた加圧ローラ143とはそれぞれ離れており、図示していない駆動機構により、塗布時のみ、記録媒体の先端検知手段に応じて塗布ローラ141とスポンジ素材を用いた加圧ローラ143とを接触させる構成であることも好ましい。また、図6に記載の定着装置140は、記録媒体の後端検知も行い、記録媒体の後端検知信号に応じて塗布ローラ141とスポンジ素材を用いた加圧ローラ143とを離すように構成することも好ましい。 In the fixing device 140 shown in FIG. 6, the application roller 141 and the pressure roller 143 using the sponge material are separated from each other during standby, and the leading end of the recording medium is detected only during application by a drive mechanism (not shown). It is also preferable that the application roller 141 and the pressure roller 143 using a sponge material are brought into contact with each other according to the means. The fixing device 140 shown in FIG. 6 also detects the trailing edge of the recording medium, and is configured to separate the application roller 141 and the pressure roller 143 using a sponge material in accordance with the trailing edge detection signal of the recording medium. It is also preferable to do.
図7は、本発明の一実施の形態に係る定着装置の別の構成を示す概略構成図である。図7に示す実施の形態の定着装置140は、図6の加圧ローラ143の代わりに加圧ベルト144を用いたものである。大きな泡を生成する大きな泡生成部と大きな泡をせん断力で分泡して微小な泡を生成する微小な泡生成部とを含んで構成されている泡状定着液生成手段130で生成され液供給口より所望の泡径を有する泡状定着液を、膜厚調整手段である膜厚調整用ブレード142の供給口へチューブ等を用いて供給する。そして、膜厚調整手段の膜厚調整用ブレード142と塗布ローラ141とのギャップを調整して塗布ローラ141上の泡状定着液の層膜厚を調整し、泡状定着液の最適膜厚の調整を行う。加圧ベルト144の材料としては、例えばシームレスニッケルベルト、シームレスPETファイル等の基体にPFAのような離型性フッ素樹脂をコートした部材を用いてもよい。 FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing another configuration of the fixing device according to the embodiment of the present invention. The fixing device 140 according to the embodiment shown in FIG. 7 uses a pressure belt 144 instead of the pressure roller 143 shown in FIG. A liquid produced by a foam-like fixing liquid producing means 130 comprising a large foam producing part that produces large foams and a fine foam producing part that separates large foams with shearing force to produce fine foams. A foam-like fixing solution having a desired bubble diameter is supplied from a supply port to a supply port of a film thickness adjusting blade 142 which is a film thickness adjusting unit using a tube or the like. Then, by adjusting the gap between the film thickness adjusting blade 142 of the film thickness adjusting means and the application roller 141 to adjust the layer thickness of the foam-like fixing solution on the application roller 141, the optimum film thickness of the foam-like fixing solution is adjusted. Make adjustments. As a material of the pressure belt 144, for example, a member such as a seamless nickel belt, a seamless PET file, or the like coated with a releasable fluororesin such as PFA may be used.
このように、ベルトを用いる構成では、ニップ幅を容易に広くすることが可能となる。したがって、ベルトを用いる構成としては、図7に限らず、塗布ローラをベルトとし、加圧手段をベルトではなくローラとする構成も好ましい。また、塗布側又は加圧側の少なくとも一方をベルトとする構成とすることで容易にニップ幅を広くすることが可能となり、紙にしわが発生するような無理な力をかけることがない。また、ニップ時間と紙の搬送速度とが同様であると、紙の搬送速度を速くすることが可能となり、高速定着が可能となる。 Thus, in the configuration using the belt, the nip width can be easily widened. Therefore, the configuration using the belt is not limited to FIG. 7, and a configuration in which the application roller is a belt and the pressing unit is not a belt but a roller is preferable. Further, by using at least one of the application side and the pressure side as a belt, the nip width can be easily widened, and an excessive force that causes wrinkles on the paper is not applied. Further, when the nip time and the paper transport speed are the same, the paper transport speed can be increased and high-speed fixing can be performed.
また、トナーの定着装置は、本発明における定着液をトナーに供給した後、少なくともその一部が軟化乃至膨潤したトナーを加圧する、一対の平滑化ローラ(ハードローラ)を有してもよい。一対の平滑化ローラ(ハードローラ)によって、軟化乃至膨潤した上記のトナーを加圧することによって、軟化乃至膨潤したトナーの層の表面を平滑化して、トナーに光沢を付与することが可能となる。更に、記録媒体内へ軟化乃至膨潤したこのトナーを押し込むことによって、記録媒体に対するトナーの定着性を向上させることができる。 In addition, the toner fixing device may include a pair of smoothing rollers (hard rollers) that pressurize at least a part of the softened or swollen toner after supplying the fixing liquid of the present invention to the toner. By pressurizing the above softened or swollen toner with a pair of smoothing rollers (hard rollers), the surface of the softened or swollen toner layer can be smoothed to give the toner gloss. Furthermore, by fixing the softened or swollen toner into the recording medium, the fixing property of the toner to the recording medium can be improved.
<その他の工程及びその他の手段>
<<加温工程及び加温手段>>
本発明の定着方法及び本発明による定着装置は、泡状定着液が付与されたトナー層を加温する加温工程及び加温手段を更に有してもよい。加温工程及び加温手段における加温の温度としては、十分な定着特性の得られる範囲であれば、特に制限はないが、例えば、50℃〜100℃が好ましい。上記加温の温度が、50℃未満であると、定着が不十分である場合があり、100℃を超えると、エネルギー消費の点で、不経済である。
<Other processes and other means>
<< Heating process and heating means >>
The fixing method of the present invention and the fixing device according to the present invention may further include a heating step and a heating means for heating the toner layer to which the foamy fixing solution is applied. The heating temperature in the heating step and the heating means is not particularly limited as long as sufficient fixing characteristics can be obtained, but for example, 50 ° C to 100 ° C is preferable. If the heating temperature is less than 50 ° C., fixing may be insufficient, and if it exceeds 100 ° C., it is uneconomical in terms of energy consumption.
加温手段の形態としては、上記の態様を実施できるものであれば、ローラなど、適宜選択すればよい。加温手段をローラで構成する場合、例えば図8に示すように、加圧ローラ146と加圧ローラ148とで構成し、被定着物と接する側のローラに赤外線ヒータ147などの加温媒体を設けたものであってもよい。 As a form of the heating means, a roller or the like may be appropriately selected as long as the above-described aspect can be implemented. When the heating means is constituted by a roller, for example, as shown in FIG. 8, it is constituted by a pressure roller 146 and a pressure roller 148, and a heating medium such as an infrared heater 147 is applied to the roller in contact with the fixing object. It may be provided.
本発明の画像形成方法は前記本発明の定着方法を用いており、本発明の画像形成装置は本発明の定着方法を具現化した定着装置を用いている。
本発明の画像形成方法は、潜像担持体表面に均一に帯電を施す帯電工程と、帯電した潜像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光工程と、現像剤担持体上に現像剤層規制部材により所定層厚の現像剤層を形成し、現像剤層を介して潜像担持体表面に形成された静電潜像を現像し、可視像化する現像工程と、潜像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写工程と、被転写体上の可視像を定着させる定着工程と、を有し、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。そして、定着工程は、本発明の定着方法により行われる。
The image forming method of the present invention uses the fixing method of the present invention, and the image forming apparatus of the present invention uses a fixing device that embodies the fixing method of the present invention.
The image forming method of the present invention includes a charging step for uniformly charging the surface of the latent image carrier, an exposure step for exposing the surface of the charged latent image carrier based on image data, and writing an electrostatic latent image, A developer layer having a predetermined layer thickness is formed on the developer carrier by a developer layer regulating member, and the electrostatic latent image formed on the surface of the latent image carrier is developed through the developer layer to be visualized. An electrostatic latent image forming step comprising: a developing step, a transfer step for transferring a visible image on the surface of the latent image carrier to a transfer target, and a fixing step for fixing the visible image on the transfer target. And at least a development process, a transfer process, and a fixing process, and further include other processes appropriately selected as necessary, for example, a static elimination process, a cleaning process, a recycling process, a control process, and the like. The fixing step is performed by the fixing method of the present invention.
本発明の画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、潜像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した該潜像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光手段と、潜像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを供給し可視像化する現像手段と、潜像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写手段と、被転写体上の可視像を定着させる定着手段と、を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなり、前記トナーはBET比表面積が2.0m2/g〜8.0m2/gである。 The image forming apparatus of the present invention includes a latent image carrier that carries a latent image, a charging unit that uniformly charges the surface of the latent image carrier, and the surface of the charged latent image carrier that is exposed based on image data. Exposure means for writing an electrostatic latent image, developing means for supplying toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the latent image carrier to visualize it, and a visible image on the surface of the latent image carrier. The image forming apparatus includes at least a transfer unit that transfers to a transfer body and a fixing unit that fixes a visible image on the transfer body. Further, other units appropriately selected as necessary, for example, a charge eliminating unit and a cleaning unit recycling means, it has a control means or the like, the toner has a BET specific surface area of 2.0m 2 /g~8.0m 2 / g.
前記静電潜像の形成は、例えば前記潜像担持体の表面を帯電手段により一様に帯電させた後、露光手段により像様に露光することにより行うことができる。
前記現像による可視像の形成は、現像剤担持体としての現像ローラ上にトナー層を形成し、現像ローラ上のトナー層を潜像担持体である感光体ドラムと接触させるように搬送することにより、感光体ドラム上の静電潜像を現像することでなされる。トナーは、撹拌手段により攪拌され、機械的に現像剤供給部材へ供給される。現像剤供給部材から供給され、現像剤担持体に堆積したトナーは現像剤担持体の表面に当接するよう設けられた現像剤層規制部材を通過することで均一な薄層に形成されるとともに、更に帯電される。潜像担持体上に形成された静電潜像は、現像領域において、前記現像手段により帯電したトナーを付着させることで現像され、トナー像となる。
The electrostatic latent image can be formed, for example, by uniformly charging the surface of the latent image carrier with a charging unit and then exposing the surface of the latent image carrier imagewise with an exposure unit.
In the formation of a visible image by the development, a toner layer is formed on a developing roller as a developer carrying member, and the toner layer on the developing roller is conveyed so as to be in contact with a photosensitive drum as a latent image carrying member. Thus, the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed. The toner is stirred by the stirring means and mechanically supplied to the developer supply member. The toner supplied from the developer supply member and deposited on the developer carrier is formed into a uniform thin layer by passing through a developer layer regulating member provided to contact the surface of the developer carrier. Furthermore, it is charged. The electrostatic latent image formed on the latent image carrier is developed by attaching the toner charged by the developing means in the developing region to become a toner image.
前記可視像の転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。
転写された可視像の定着は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いてなされ、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
The transfer of the visible image can be performed, for example, by charging the latent image carrier (photoconductor) using a transfer charger, and can be performed by the transfer unit.
The transferred visible image is fixed by using a fixing device to transfer the visible image transferred to the recording medium, and may be performed each time the toner of each color is transferred to the recording medium. On the other hand, it may be carried out simultaneously at the same time in a state of being laminated.
There is no restriction | limiting in particular as said fixing device, According to the objective, it can select suitably.
次に本発明の実施形態に係る画像形成装置(プリンタ)の基本的な構成について図9及び10を参照して更に説明する。
図9は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。ここでは、電子写真方式の画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。画像形成装置は、イエロー(以下、「Y」と記す。)、シアン(以下、「C」と記す。)、マゼンタ(以下、「M」と記す。)、ブラック(以下、「K」と記す。)の4色のトナーから、カラー画像を形成するものである。
Next, the basic configuration of the image forming apparatus (printer) according to the embodiment of the present invention will be further described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. Here, an embodiment applied to an electrophotographic image forming apparatus will be described. The image forming apparatus includes yellow (hereinafter referred to as “Y”), cyan (hereinafter referred to as “C”), magenta (hereinafter referred to as “M”), black (hereinafter referred to as “K”). The color image is formed from the four color toners.
まず、複数の潜像担持体を備え、該複数の潜像担持体を表面移動部材の移動方向に並列させる画像形成装置(「タンデム型画像形成装置」)の基本的な構成について説明する。
この画像形成装置は、潜像担持体として4つの感光体1Y、1C、1M、1Kを備えている。なお、ここではドラム状の感光体を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体1Y、1C、1M、1Kは、それぞれ表面移動部材である中間転写ベルト10に接触しながら、図9中矢印の方向に回転駆動する。各感光体1Y、1C、1M、1Kは、それぞれ中間転写ベルト10に接触しながら、図9中矢印の方向に回転駆動する。各感光体1Y、1C、1M、1Kは、比較的薄い円筒状の導電性基体上に感光層を形成し、更にその感光層の上に保護層を形成したものであり、また、感光層と保護層との間に中間層を設けてもよい。
First, a basic configuration of an image forming apparatus (a “tandem type image forming apparatus”) that includes a plurality of latent image carriers and parallels the plurality of latent image carriers in the moving direction of the surface moving member will be described.
This image forming apparatus includes four photosensitive members 1Y, 1C, 1M, and 1K as latent image carriers. Although a drum-shaped photoconductor is taken as an example here, a belt-shaped photoconductor can also be adopted. Each of the photoconductors 1Y, 1C, 1M, and 1K is rotationally driven in the direction of the arrow in FIG. 9 while contacting the intermediate transfer belt 10 that is a surface moving member. Each of the photoconductors 1Y, 1C, 1M, and 1K is rotationally driven in the direction of the arrow in FIG. Each of the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K is obtained by forming a photosensitive layer on a relatively thin cylindrical conductive substrate and further forming a protective layer on the photosensitive layer. An intermediate layer may be provided between the protective layer.
図10は、感光体を配設する作像形成部2の構成を示す概略図である。なお、画像形成部2Y、2C、2M、2Kにおける各感光体1Y、1C、1M、1K周りの構成はすべて同じであるため、1つの作像形成部2についてのみ図示し、色分け用の符号Y、C、M、Kについては省略してある。感光体1の周りには、その表面移動方向に沿って、帯電手段としての帯電装置3、現像手段としての現像装置5、感光体1上のトナー像を記録媒体又は中間転写体10に転写する転写手段としての転写装置6、感光体1上の未転写トナーを除去するクリーニング装置7の順に配置されている。帯電装置3と現像装置5との間には、帯電した感光体1の表面の画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光手段としての露光装置4から発せられる光が感光体1まで通過できるようにスペースが確保されている。 FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of the image forming unit 2 in which the photoconductor is disposed. Since the configuration around each of the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K in the image forming units 2Y, 2C, 2M, and 2K is the same, only one image forming unit 2 is illustrated, and a code Y for color coding is shown. , C, M, and K are omitted. Around the photosensitive member 1, along the surface movement direction, a charging device 3 as a charging unit, a developing device 5 as a developing unit, and a toner image on the photosensitive member 1 are transferred to a recording medium or an intermediate transfer member 10. A transfer device 6 as a transfer unit and a cleaning device 7 for removing untransferred toner on the photoreceptor 1 are arranged in this order. Between the charging device 3 and the developing device 5, light is emitted from an exposure device 4 as an exposure unit that performs exposure based on image data on the surface of the charged photoconductor 1 and writes an electrostatic latent image. Space is secured so that it can pass through.
帯電装置3は、感光体1の表面を負極性に帯電する。本実施形態における帯電装置3は、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行う帯電部材としての帯電ローラを備えている。即ち、この帯電装置3は、帯電ローラを感光体1の表面に接触又は近接させ、その帯電ローラに負極性バイアスを印加することで、感光体1の表面を帯電する。感光体1の表面電位が−500Vとなるような直流の帯電バイアスを帯電ローラに印加している。 The charging device 3 charges the surface of the photoreceptor 1 to a negative polarity. The charging device 3 according to the present embodiment includes a charging roller as a charging member that performs charging processing by a so-called contact / proximity charging method. In other words, the charging device 3 charges the surface of the photosensitive member 1 by bringing the charging roller into contact with or close to the surface of the photosensitive member 1 and applying a negative bias to the charging roller. A DC charging bias is applied to the charging roller such that the surface potential of the photoreceptor 1 is −500V.
なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたものを利用することもできる。また、帯電装置3には、帯電ローラの表面をクリーニングするクリーニングブラシが設けてもよい。なお、帯電装置3として、帯電ローラの周面上の軸方向両端部分に薄いフィルムを巻き付け、これを感光体1の表面に当接するように設置してもよい。この構成においては、帯電ローラの表面と感光体1の表面との間は、フィルムの厚さ分だけ離間した極めて近接した状態となる。したがって、帯電ローラに印加される帯電バイアスによって、帯電ローラの表面と感光体1の表面との間に放電が発生し、その放電によって感光体1の表面が帯電される。 Note that a charging bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias can also be used. The charging device 3 may be provided with a cleaning brush for cleaning the surface of the charging roller. As the charging device 3, a thin film may be wound around both end portions in the axial direction on the circumferential surface of the charging roller and installed so as to contact the surface of the photoreceptor 1. In this configuration, the surface of the charging roller and the surface of the photoreceptor 1 are extremely close to each other with a distance corresponding to the thickness of the film. Therefore, a discharge is generated between the surface of the charging roller and the surface of the photosensitive member 1 by the charging bias applied to the charging roller, and the surface of the photosensitive member 1 is charged by the discharge.
このようにして帯電した感光体1の表面には、露光装置4によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置4は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体1に対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置4は、レーザ方式であるが、LEDアレイと結像手段とからなる他の方式を採用することもできる。 An electrostatic latent image corresponding to each color is formed on the surface of the photoreceptor 1 charged in this manner by exposure by the exposure device 4. The exposure device 4 writes an electrostatic latent image corresponding to each color on the photoreceptor 1 based on image information corresponding to each color. In addition, although the exposure apparatus 4 of this embodiment is a laser system, the other system which consists of an LED array and an imaging means can also be employ | adopted.
トナーボトル31Y、31C、31M、31Kから現像装置5内に補給されたトナーは、供給ローラ5bによって搬送され、現像ローラ5a上に担持されることになる。この現像ローラ5aは、感光体1と対向する現像領域に搬送される。ここで、現像ローラ5aは、感光体1と対向する領域(以下、「現像領域」と記す。)において感光体1の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ5a上のトナーが、感光体1の表面を摺擦しながら、トナーを感光体1の表面に供給する。このとき、現像ローラ5aには、図示しない電源から−300Vの現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体1上の静電潜像と現像ローラ5aとの間では、現像ローラ5a上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像ローラ5a上のトナーは、感光体1上の静電潜像に付着することになる。この付着によって感光体1上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像される。 The toner replenished into the developing device 5 from the toner bottles 31Y, 31C, 31M, and 31K is conveyed by the supply roller 5b and carried on the developing roller 5a. The developing roller 5 a is conveyed to a developing area facing the photoreceptor 1. Here, the developing roller 5 a moves in the same direction at a linear velocity faster than the surface of the photosensitive member 1 in a region facing the photosensitive member 1 (hereinafter referred to as “developing region”). Then, the toner on the developing roller 5 a supplies the toner to the surface of the photosensitive member 1 while rubbing the surface of the photosensitive member 1. At this time, a developing bias of −300 V is applied to the developing roller 5a from a power source (not shown), thereby forming a developing electric field in the developing region. Then, between the electrostatic latent image on the photoreceptor 1 and the developing roller 5a, an electrostatic force directed toward the electrostatic latent image side acts on the toner on the developing roller 5a. As a result, the toner on the developing roller 5 a adheres to the electrostatic latent image on the photoreceptor 1. By this adhesion, the electrostatic latent image on the photoreceptor 1 is developed into a corresponding color toner image.
転写装置6における中間転写ベルト10は、3つの支持ローラ11、12、13に張架されており、図9中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト10上には、各感光体1Y、1C、1M、1K上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、ここでは転写チリの発生が少ない転写ローラ14を用いた構成を採用している。具体的には、各感光体1Y、1C、1M、1Kと接触する中間転写ベルト10の部分の裏面に、それぞれ転写装置6としての一次転写ローラ14Y、14C、14M、14Kを配置している。ここでは、各一次転写ローラ14Y、14C、14M、14Kにより押圧された中間転写ベルト10の部分と各感光体1Y、1C、1M、1Kとによって、一次転写ニップ部が形成される。そして、各感光体1Y、1C、1M、1K上のトナー像を中間転写ベルト10上に転写する際には、各一次転写ローラ14に正極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写ニップ部には転写電界が形成され、各感光体1Y、1C、1M、1K上のトナー像は、中間転写ベルト10上に静電的に付着し、転写される。 The intermediate transfer belt 10 in the transfer device 6 is stretched around three support rollers 11, 12, and 13 and is configured to endlessly move in the direction of the arrow in FIG. 9. On the intermediate transfer belt 10, toner images on the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K are transferred so as to overlap each other by an electrostatic transfer method. Although there is a configuration using a transfer charger in the electrostatic transfer system, a configuration using a transfer roller 14 that generates less transfer dust is adopted here. Specifically, primary transfer rollers 14Y, 14C, 14M, and 14K as transfer devices 6 are disposed on the back surface of the portion of the intermediate transfer belt 10 that contacts the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K, respectively. Here, a primary transfer nip portion is formed by the portions of the intermediate transfer belt 10 pressed by the primary transfer rollers 14Y, 14C, 14M, and 14K and the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K. When transferring the toner images on the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K onto the intermediate transfer belt 10, a positive bias is applied to each primary transfer roller. As a result, a transfer electric field is formed in each primary transfer nip portion, and the toner images on the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K are electrostatically attached to the intermediate transfer belt 10 and transferred.
中間転写ベルト10の周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置115が設けられている。このベルトクリーニング装置115は、中間転写ベルト10の表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレードで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置115内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。 A belt cleaning device 115 for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 10 is provided around the intermediate transfer belt 10. The belt cleaning device 115 is configured to collect unnecessary toner adhering to the surface of the intermediate transfer belt 10 with a fur brush and a cleaning blade. The collected unnecessary toner is transported from the belt cleaning device 115 to a waste toner tank (not shown) by a transport means (not shown).
また、支持ローラ13に張架された中間転写ベルト10の部分には、二次転写ローラ16が接触して配置されている。この中間転写ベルト10と二次転写ローラ16との間には二次転写ニップ部が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録部材としての転写紙が送り込まれるようになっている。この転写紙は、露光装置4の図中下側にある給紙カセット20内に収容されており、給紙ローラ21、レジストローラ対22等によって、二次転写ニップ部まで搬送される。そして、中間転写ベルト10上に重ね合わされたトナー像は、二次転写ニップ部において、転写紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ16に正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト10上のトナー像が転写紙上に転写される。 Further, a secondary transfer roller 16 is disposed in contact with the portion of the intermediate transfer belt 10 stretched around the support roller 13. A secondary transfer nip portion is formed between the intermediate transfer belt 10 and the secondary transfer roller 16, and transfer paper as a recording member is fed into this portion at a predetermined timing. This transfer paper is accommodated in a paper feed cassette 20 on the lower side of the exposure apparatus 4 in the drawing, and is conveyed to the secondary transfer nip portion by a paper feed roller 21, a registration roller pair 22, and the like. Then, the toner images superimposed on the intermediate transfer belt 10 are collectively transferred onto the transfer paper at the secondary transfer nip portion. At the time of the secondary transfer, a positive bias is applied to the secondary transfer roller 16, and the toner image on the intermediate transfer belt 10 is transferred onto the transfer paper by a transfer electric field formed thereby.
二次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、図示していない露光装置からの画像情報に基づいてフォーム状の定着液の膜厚を制御する定着装置によって定着される。すなわち、記録部材に転写された未定着のトナー像には、図示していない露光装置からの画像情報、例えばカラー画像又は黒ベタ画像に基づいてフォーム状の定着液層の膜厚が制御されたトナーの定着装置から供給されるフォーム状の定着液が付与され、フォーム状の定着液に含まれる、トナーに含まれる樹脂の少なくとも一部を溶解又は膨潤させる可塑剤によって、未定着のトナー像を、記録部材に定着させる。これにより、転写紙上に載っていたトナー像が転写紙に定着される。そして、定着後の転写紙は、排紙ローラ24によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。 Fixing is performed on the downstream side of the secondary transfer nip portion in the conveyance direction of the transfer paper by a fixing device that controls the film thickness of the foam-like fixing liquid based on image information from an exposure device (not shown). That is, for the unfixed toner image transferred to the recording member, the film thickness of the foam-like fixing liquid layer is controlled based on image information from an exposure device (not shown) such as a color image or a black solid image. A foam-like fixing solution supplied from a toner fixing device is applied, and an unfixed toner image is formed by a plasticizer that dissolves or swells at least a part of the resin contained in the toner contained in the foam-like fixing solution. And fixing to the recording member. As a result, the toner image placed on the transfer paper is fixed on the transfer paper. Then, the fixed transfer paper is discharged by a paper discharge roller 24 onto a paper discharge tray on the upper surface of the apparatus.
−噴霧方式による定着方法、定着装置−
[定着方法及び定着装置]
図11には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機などの画像形成装置の要部構成を示す。図示のものは、電子写真方式のタンデム型カラー画像形成装置であって、中間転写体を用いずに、像担持体上のトナー像を記録材である用紙に直接画像転写する直接転写方式のものである。
-Fixing method and fixing device by spray method-
[Fixing method and fixing device]
FIG. 11 shows a main configuration of an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof. The illustrated one is an electrophotographic tandem color image forming apparatus that directly transfers a toner image on an image carrier onto a recording material sheet without using an intermediate transfer member. It is.
図11中符号10は、無端ベルト状の搬送ベルトである。搬送ベルト10は、図示例では駆動ローラ12と従動ローラ13間に掛けまわして図中反時計まわりに回転走行可能に設ける。もちろん、搬送ベルト10を掛けまわすローラは、2つに限らず、別途搬送ベルト10の片寄りを調整するローラや、テンションローラなどを設けて、3つ以上のローラに掛けまわすようにしてもよい。 Reference numeral 10 in FIG. 11 denotes an endless belt-like transport belt. In the illustrated example, the conveyor belt 10 is provided so as to be able to rotate around the driving roller 12 and the driven roller 13 in a counterclockwise direction in the drawing. Of course, the number of rollers that wrap around the conveyor belt 10 is not limited to two, and a roller that adjusts the deviation of the conveyor belt 10 or a tension roller may be provided to hang around three or more rollers. .
搬送ベルト10のまわりには、駆動ローラ12と従動ローラ13間の水平張り渡し部分上に、搬送ベルト10の走行方向に沿って順に、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの4つの作像手段15K、15M、15C、15Yを横に並べて設置し、タンデム作像装置16を構成する。タンデム作像装置16の上には、図示省略するが、更に露光装置などを設けてなる。 Around the conveyor belt 10, four image forming means 15K for black, magenta, cyan, and yellow are sequentially arranged along the traveling direction of the conveyor belt 10 on a horizontal stretched portion between the driving roller 12 and the driven roller 13. 15M, 15C, and 15Y are installed side by side to configure the tandem image forming device 16. Although not shown in the figure, an exposure device or the like is further provided on the tandem image forming device 16.
搬送ベルト10とタンデム作像装置16間には、搬送ベルト10の反時計まわりの走行とともに図11中右から左へと、記録媒体である用紙17を搬送する用紙搬送路を形成する。用紙搬送路に沿って、上流には図示しないレジストローラを配置し、下流には定着装置18を設置する。 Between the conveyance belt 10 and the tandem image forming device 16, a sheet conveyance path for conveying the sheet 17 as a recording medium is formed from right to left in FIG. A registration roller (not shown) is disposed upstream along the sheet conveyance path, and a fixing device 18 is disposed downstream.
図12には、図11に示す画像形成装置に備える1つの作像手段15の概略構成を示す。4つの作像手段15K、15M、15C、15Yは、それぞれ図12に示すような同一構成とする。 FIG. 12 shows a schematic configuration of one image forming unit 15 provided in the image forming apparatus shown in FIG. The four image forming means 15K, 15M, 15C, and 15Y have the same configuration as shown in FIG.
図12中符号20は、ドラム状の像担持体である感光体である。感光体20のまわりには、左上方に配置する帯電装置21から図中矢示する回転方向に順に、現像装置22、転写装置23、クリーニング装置24、除電装置25などを配置する。 Reference numeral 20 in FIG. 12 denotes a photoconductor that is a drum-shaped image carrier. Around the photosensitive member 20, a developing device 22, a transfer device 23, a cleaning device 24, a static elimination device 25, and the like are arranged in order from the charging device 21 arranged at the upper left in the rotational direction indicated by the arrow in the drawing.
ここで、帯電装置21は、図示例では帯電チャージャを用いて均一なマイナス帯電を与える非接触帯電方式を採用したが、もちろん帯電ローラを用いる接触帯電方式を採用してもよい。現像装置22は、この例では、プラス帯電キャリア26とマイナス帯電トナー27とからなる二成分現像剤を使用し、それを現像スリーブ28で担持して感光体20にトナー27のみを付着し、感光体20上の静電潜像を可視像化する。 Here, in the illustrated example, the charging device 21 employs a non-contact charging method that gives uniform negative charging using a charging charger, but a contact charging method using a charging roller may of course be employed. In this example, the developing device 22 uses a two-component developer composed of a positively charged carrier 26 and a negatively charged toner 27, which is carried by a developing sleeve 28 and attaches only the toner 27 to the photosensitive member 20. The electrostatic latent image on the body 20 is visualized.
また、転写装置23は、図示例では非接触のプラス転写コロナチャージャ方式を採用し、搬送ベルト10を挟んで感光体20に対向するように配置するが、非接触のコロナチャージャ方式の他に導電性ブラシや転写ローラなどを用いることもできる。また、クリーニング装置24には、クリーニング部材として、クリーニングブラシ30と、クリーニングブレード31を設ける。これにより、クリーニングブラシ30やクリーニングブレード31で掻き落としたトナーは、不図示の回収スクリュやトナーリサイクル装置で現像装置22に回収して再利用することができる。また、除電装置25としては、例えば除電ランプを用いる。 In the illustrated example, the transfer device 23 employs a non-contact plus transfer corona charger system and is disposed so as to face the photoconductor 20 with the conveyance belt 10 interposed therebetween. However, in addition to the non-contact corona charger system, the transfer device 23 is electrically conductive. A property brush or a transfer roller can also be used. The cleaning device 24 is provided with a cleaning brush 30 and a cleaning blade 31 as cleaning members. As a result, the toner scraped off by the cleaning brush 30 and the cleaning blade 31 can be recovered and reused by the developing device 22 using a recovery screw (not shown) or a toner recycling device. Moreover, as the static elimination apparatus 25, a static elimination lamp is used, for example.
そして、感光体20の時計まわりの回転とともに、感光体20の表面を帯電装置21で一様に帯電し、不図示の露光装置で書込み光L(図11ではLk、Lm、Lc、Ly)を照射してそれぞれ感光体20上に静電潜像を形成して後、現像装置22で各色トナーを付着してその静電潜像を可視像化し、各感光体20上に各色の単色トナー像を形成する。 Then, along with the clockwise rotation of the photoconductor 20, the surface of the photoconductor 20 is uniformly charged by the charging device 21, and writing light L (Lk, Lm, Lc, Ly in FIG. 11) is emitted by an exposure device (not shown). After irradiation, an electrostatic latent image is formed on each photoconductor 20, and each color toner is attached by a developing device 22 to visualize the electrostatic latent image, and each color monochromatic toner is formed on each photoconductor 20. Form an image.
記録材(用紙)17は、用紙搬送路を通して搬送し、感光体20上に形成した各色トナー像にタイミングを合わせてレジストローラで搬送ベルト10上に送り込む。そして、搬送ベルト10の走行とともに更に記録材(用紙)17を搬送してその搬送する用紙17にそれぞれ転写装置23で、各感光体20上の単色トナー像を順次転写し、その用紙17上に各色の単色トナー像を重ね合わせて合成カラー画像を形成する。トナー像転写後の感光体20は、表面をクリーニング装置24で清掃して後、除電装置25で除電して初期化し、再び帯電装置21からはじまる再度の画像形成に備える。 The recording material (paper) 17 is transported through a paper transport path, and is fed onto the transport belt 10 by a registration roller in time with each color toner image formed on the photoreceptor 20. Then, as the transport belt 10 travels, the recording material (paper) 17 is further transported, and the monochromatic toner images on the respective photoconductors 20 are sequentially transferred to the transported paper 17 by the transfer device 23, and onto the paper 17. A single color toner image of each color is superimposed to form a composite color image. After the toner image has been transferred, the surface of the photoconductor 20 is cleaned by the cleaning device 24, and then is neutralized by the neutralizing device 25 to be initialized, and is prepared for another image formation starting from the charging device 21 again.
合成カラー画像を形成する用紙17上のマイナス帯電トナー27は、この時点では電気的に用紙17に付いているだけであり、強い衝撃を受けたり擦ったりすると、用紙17上から離れてしまうことから、合成カラー画像を形成した用紙17は、搬送ベルト10で搬送して定着装置18へと導き、その定着装置18で転写画像を定着して後、不図示の排紙スタック部へと排出する。 The negatively charged toner 27 on the paper 17 that forms the composite color image is only electrically attached to the paper 17 at this time, and is separated from the paper 17 when subjected to a strong impact or rubbing. The sheet 17 on which the composite color image is formed is conveyed by the conveying belt 10 and guided to the fixing device 18, where the transferred image is fixed by the fixing device 18 and then discharged to a paper discharge stack unit (not shown).
定着装置18には、図11に示すように、トナー定着液が定着液滴として噴霧される噴霧手段33と、その噴霧手段33で噴霧された定着液滴に未定着トナーと同極性のマイナスの電荷を付与させる液滴帯電手段34と、その液滴帯電手段34で電荷を付与させた定着液滴の雰囲気中を通して、未定着トナーが載っている用紙17を搬送する媒体搬送手段35と、その媒体搬送手段35で搬送する用紙17を未定着トナー及び定着液滴とは逆極性のプラスに帯電させる記録材帯電手段36とが備えられている。 As shown in FIG. 11, the fixing device 18 has a spray means 33 for spraying the toner fixing liquid as fixing droplets, and the fixing droplet sprayed by the spray means 33 has a negative polarity of the same polarity as the unfixed toner. A droplet charging unit 34 for applying electric charge, a medium conveying unit 35 for conveying the paper 17 on which unfixed toner is placed, through the atmosphere of the fixing droplet to which electric charge is applied by the droplet charging unit 34, and A recording material charging unit 36 for charging the sheet 17 conveyed by the medium conveying unit 35 to a positive polarity opposite to that of the unfixed toner and the fixed droplets is provided.
図13には、図11に示す定着装置18を拡大して示す。
図13から判るとおり、噴霧手段33は、筐体37で区画された噴霧室38内に向けて設置されており、不図示の定着液貯留部に貯留されるトナー定着液が、最頻値の滴径が15μm以下の定着液滴として噴霧されて、噴霧室38が定着液滴で満たされる。
FIG. 13 shows an enlarged view of the fixing device 18 shown in FIG.
As can be seen from FIG. 13, the spray means 33 is installed in the spray chamber 38 partitioned by the casing 37, and the toner fixing liquid stored in the fixing liquid storage section (not shown) has the mode value. Spraying is performed as fixing droplets having a droplet diameter of 15 μm or less, and the spray chamber 38 is filled with the fixing droplets.
液滴帯電手段34としては、イオナイザなどを用い、噴霧室38内に空気イオンを噴霧して、噴霧手段33で噴霧された定着液滴に混ぜ合わせ、定着液滴を未定着トナーと同極性のマイナスに帯電させる。図示例とは異なり、未定着トナーがプラスに帯電しているときは、定着液滴もプラスに帯電させる。 As the droplet charging unit 34, an ionizer or the like is used, air ions are sprayed into the spray chamber 38, mixed with the fixing droplet sprayed by the spraying unit 33, and the fixing droplet has the same polarity as the unfixed toner. Charge negatively. Unlike the illustrated example, when the unfixed toner is positively charged, the fixing droplet is also positively charged.
媒体搬送手段35は、複数のローラ40と、それらのローラ40に掛けまわされて静電吸着して用紙17を搬送する搬送ベルト41とで構成されている。そして、転写装置23で転写されて図示するように残留電荷がマイナスの未定着トナー42が乗っている用紙17が、搬送ベルト10により搬送されて定着装置18に送り込まれ、定着装置18の媒体搬送手段35の搬送ベルト41で引き続いて図13中右から左に、液滴帯電手段34で電荷を付与させた定着液滴の雰囲気中を通して搬送される。 The medium transport unit 35 includes a plurality of rollers 40 and a transport belt 41 that is wound around the rollers 40 and electrostatically attracts and transports the paper 17. Then, the sheet 17 transferred by the transfer device 23 and carrying the unfixed toner 42 having a negative residual charge as shown in the figure is transported by the transport belt 10 and sent to the fixing device 18, and the medium transport of the fixing device 18 is performed. Subsequently, the toner is conveyed from the right to the left in FIG. 13 by the conveying belt 41 of the means 35 through the atmosphere of the fixing droplets to which the charge is applied by the droplet charging means 34.
記録材帯電手段36は、ローラ40に掛けまわされている搬送ベルト41の内側に配置される電極44と、その電極44に接続される電源45とで構成されている。そして、電源45により搬送ベルト41の内側に配置される電極44に電圧が印加されて、搬送ベルト41で搬送される用紙17を未定着トナー42及び定着液滴とは逆極性のプラスに帯電させる。このとき、もちろん搬送ベルト41は、用紙17の帯電を妨げない材料で形成される。これにより、クーロン力で用紙17の裏側から吸引することで、用紙17に付着された定着液滴が更に用紙17の裏側まで浸透するようにし、用紙17の表裏でなお一層液濃度を均等にして用紙17のカールを少なくすることができる。 The recording material charging unit 36 includes an electrode 44 disposed on the inner side of the conveyance belt 41 that is wound around the roller 40, and a power supply 45 connected to the electrode 44. Then, a voltage is applied to the electrode 44 disposed inside the transport belt 41 by the power source 45, and the paper 17 transported by the transport belt 41 is charged positively with a polarity opposite to that of the unfixed toner 42 and the fixed droplets. . At this time, of course, the transport belt 41 is formed of a material that does not prevent the paper 17 from being charged. As a result, by sucking from the back side of the paper 17 by Coulomb force, the fixing droplets adhering to the paper 17 penetrate further to the back side of the paper 17, and the liquid concentration is made even more uniform on the front and back of the paper 17. Curling of the sheet 17 can be reduced.
なお、図13中符号46は、定着装置18から出た用紙17に接触して除電する除電部材としての除電ローラであり、もちろんローラに限らずブラシなどでもよい。 Note that reference numeral 46 in FIG. 13 denotes a static elimination roller as a static elimination member that neutralizes the paper 17 coming out of the fixing device 18 and, of course, is not limited to a roller and may be a brush or the like.
以上のとおり、図11〜13の図示例によれば、噴霧手段33で噴霧された定着液滴に、液滴帯電手段34で用紙17上の未定着トナー42と同極性の電荷を付与させる一方、電荷を付与させた定着液滴の雰囲気中を通して、媒体搬送手段35で、未定着トナー42が載っている用紙17が搬送され、その搬送される用紙17を記録材帯電手段36で未定着トナー42及び定着液滴とは逆極性に帯電させ、クーロン力で強制的に吸引されて記録材(用紙)17に未定着トナー42及び定着液滴53が吸着され、記録材(用紙)17に定着される。 As described above, according to the illustrated examples of FIGS. 11 to 13, the fixing droplet sprayed by the spraying unit 33 is given a charge having the same polarity as the unfixed toner 42 on the paper 17 by the droplet charging unit 34. The sheet 17 on which the unfixed toner 42 is placed is conveyed by the medium conveying unit 35 through the atmosphere of the fixing droplets to which the electric charge is applied, and the conveyed sheet 17 is unfixed by the recording material charging unit 36. 42 and the fixing droplet are charged in the opposite polarity, and are forcibly attracted by the Coulomb force, and the unfixed toner 42 and the fixing droplet 53 are adsorbed on the recording material (paper) 17 and fixed on the recording material (paper) 17. Is done.
噴霧手段33でトナー定着液が、最頻値の滴径が15μm以下の定着液滴53として噴霧されると、噴霧された定着液滴53がドライミストとして空間に均一に浮遊して、用紙17に無駄なくムラなく付着されるので、定着液滴53を用紙17に無駄なく付着して定着液の有効使用を図るとともに定着ムラを解消することができる。 When the toner fixing liquid is sprayed by the spraying means 33 as the fixing droplet 53 having a mode droplet diameter of 15 μm or less, the sprayed fixing droplet 53 is uniformly floated in the space as a dry mist, and the paper 17 Therefore, the fixing droplet 53 can be adhered to the sheet 17 without waste, and the fixing liquid can be effectively used and the uneven fixing can be eliminated.
−接触手段方式による定着方法、定着装置−
[定着方法及び定着装置]
図14に示すものは、電子写真方式のタンデム型カラー画像形成装置であって、中間転写体を用いて、像担持体上のトナー像をいったん中間転写体に一次転写した後、その中間転写体上のトナー像を記録材に二次転写する中間接転写方式のものである。
-Fixing method and fixing device using contact means-
[Fixing method and fixing device]
FIG. 14 shows an electrophotographic tandem color image forming apparatus, which uses an intermediate transfer member to temporarily transfer the toner image on the image carrier to the intermediate transfer member, and then intermediate transfer member. This is a medium indirect transfer system in which the upper toner image is secondarily transferred to a recording material.
図14は、本実施形態に係る画像形成装置の定着手段としての定着装置を含む部分の概略構成図である。本実施形態の画像形成装置は、中間転写ベルト10の表面移動方向において2次転写部の上流側に定着装置90が配置されている。この定着装置90は、中間転写ベルト10の表面と微小間隔を開けて対向するように配置される定着液供給手段としての供給ローラ91を備えている。定着装置90は、供給ローラ91が中間転写ベルト10の表面に対して近接したり離間したりできるように、図示しない駆動機構によって移動可能な構成となっている。また、定着装置90の定着液タンク93の内部には定着液92が収容されており、この定着液92に供給ローラ91が浸った状態で配置されている。供給ローラ91は、トナーに定着液92を付与する際には図中矢印の方向に回転駆動する。これにより、供給ローラ91の表面に定着液92が汲み上げられる。このようにして汲み上げられた定着液92は、メータリングブレード94によって規制され、供給ローラ91の表面に付着する定着液が適量に調整される。そして、供給ローラ91上の定着液は、供給ローラ91の回転に伴って中間転写ベルト10の表面との対向位置まで搬送され、中間転写ベルト10の表面に定着液を供給する。 FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a portion including a fixing device as fixing means of the image forming apparatus according to the present embodiment. In the image forming apparatus of the present embodiment, a fixing device 90 is disposed on the upstream side of the secondary transfer portion in the surface movement direction of the intermediate transfer belt 10. The fixing device 90 includes a supply roller 91 as a fixing liquid supply unit disposed so as to face the surface of the intermediate transfer belt 10 with a small gap. The fixing device 90 is configured to be movable by a driving mechanism (not shown) so that the supply roller 91 can approach or separate from the surface of the intermediate transfer belt 10. A fixing liquid 92 is accommodated in the fixing liquid tank 93 of the fixing device 90, and the supply roller 91 is disposed in the fixing liquid 92. The supply roller 91 is rotationally driven in the direction of the arrow in the drawing when the fixing liquid 92 is applied to the toner. As a result, the fixing liquid 92 is pumped up on the surface of the supply roller 91. The fixing liquid 92 pumped up in this way is regulated by the metering blade 94, and the fixing liquid adhering to the surface of the supply roller 91 is adjusted to an appropriate amount. The fixing solution on the supply roller 91 is conveyed to a position facing the surface of the intermediate transfer belt 10 as the supply roller 91 rotates, and supplies the fixing solution to the surface of the intermediate transfer belt 10.
また、中間転写ベルト10上のトナーに定着液を供給する定着液供給手段として供給ローラ91を用いた場合、中間転写ベルト10上に担持されたトナー像を乱してしまうおそれがある。そのため、本実施形態では、導電性材料で構成した基体を絶縁層又は高抵抗層で覆った供給ローラ91を用い、その供給ローラ91に電界形成手段としての電源95を接続している。具体的には、例えば、ステンレス製の芯金に導電性のゴム層を形成し、その表面を絶縁性のPFAチューブで覆ったものを用いることができる。このような構成により、供給ローラ91と中間転写ベルト10との間には、トナーを中間転写ベルト側に押し付ける方向の電界が形成される。このような電界を形成することで、液供給位置における中間転写ベルト10上のトナーの中間転写ベルト10側への拘束力を高めることができる。これにより、中間転写ベルト10上に担持されたトナー像を乱すことなく、そのトナーに対して定着液92を供給することができる。 Further, when the supply roller 91 is used as a fixing liquid supply unit that supplies the fixing liquid to the toner on the intermediate transfer belt 10, there is a possibility that the toner image carried on the intermediate transfer belt 10 may be disturbed. Therefore, in this embodiment, a supply roller 91 in which a base made of a conductive material is covered with an insulating layer or a high resistance layer is used, and a power source 95 as an electric field forming unit is connected to the supply roller 91. Specifically, for example, a conductive rubber layer formed on a stainless steel core and the surface thereof covered with an insulating PFA tube can be used. With such a configuration, an electric field is formed between the supply roller 91 and the intermediate transfer belt 10 in a direction in which the toner is pressed toward the intermediate transfer belt. By forming such an electric field, the binding force of the toner on the intermediate transfer belt 10 toward the intermediate transfer belt 10 at the liquid supply position can be increased. As a result, the fixing liquid 92 can be supplied to the toner without disturbing the toner image carried on the intermediate transfer belt 10.
本発明による画像形成方法及び画像形成装置は、本発明の定着方法を用いているので、トナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる可塑剤を少なくとも含む定着液の浸透時間が短く、短時間で適切な軟化状態のトナーが得られ、画像が記録媒体に強固に定着し、高品質な画像が形成できる。 Since the image forming method and the image forming apparatus according to the present invention use the fixing method of the present invention, the permeation time of the fixing solution containing at least a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner is short, and it is suitable in a short time. In a softened state, the image is firmly fixed on the recording medium, and a high-quality image can be formed.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
(合成例1〜13)
−ポリヒドロキシカルボン酸骨格含有樹脂A−1〜A−13の合成−
温度計、撹拌機、及び窒素挿入管の付いたオートクレーブ反応槽中に、表1に示す原材料を入れ、テレフタル酸チタン1質量部を入れ、窒素置換した後、常圧下、160℃で10時間開環重合し、更に常圧下、130℃で反応させた。取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕粒子化し、ポリヒドロキシカルボン酸骨格含有樹脂A−1〜A−13を合成した。
(Synthesis Examples 1 to 13)
-Synthesis of polyhydroxycarboxylic acid skeleton-containing resins A-1 to A-13-
Into an autoclave reaction vessel equipped with a thermometer, stirrer, and nitrogen insertion tube, the raw materials shown in Table 1 were put, 1 part by mass of titanium terephthalate was substituted with nitrogen, and then opened at 160 ° C for 10 hours under normal pressure. Ring polymerization was conducted, and the reaction was further carried out at 130 ° C. under normal pressure. The taken-out resin was cooled to room temperature and then pulverized to synthesize polyhydroxycarboxylic acid skeleton-containing resins A-1 to A-13.
*D−ラクチド:武蔵野化学株式会社製
*1,3−PD(1,3−プロパンジオール):東京化成株式会社製
*ε−カプロラクトン:東京化成株式会社製
(実施例1〜13)
<トナー1〜13の作製>
−樹脂粒子の水性分散液の調製−
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、水680質量部、メタクリル酸のエチレンオキシド付加物の硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業株式会社製)15質量部、スチレン85質量部、メタクリル酸85質量部、アクリル酸ブチル110質量部、及び過硫酸アンモニウム3質量部を仕込み、4,200rpmで1時間撹拌し、白色の乳濁液を得た。次に、系内温度を77℃まで昇温し、4時間反応させた。更に、1質量%の過硫酸アンモニウム水溶液30質量部を加え、75℃で6時間熟成し、[樹脂分散液1]を調製した。
得られた[樹脂分散液1]について、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−920、堀場製作所製)で測定したところ、体積平均粒径が50nmであった。また、[樹脂分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離したところ、樹脂分は、ガラス転移温度(Tg)が53℃、重量平均分子量(Mw)が125,000であった。
(Examples 1 to 13)
<Preparation of Toners 1 to 13>
-Preparation of aqueous dispersion of resin particles-
In a reaction vessel in which a stir bar and a thermometer are set, 680 parts by mass of water, 15 parts by mass of a sodium salt of an ethylene oxide adduct of methacrylic acid (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries Ltd.), 85 styrene Part by weight, 85 parts by weight of methacrylic acid, 110 parts by weight of butyl acrylate, and 3 parts by weight of ammonium persulfate were charged and stirred at 4,200 rpm for 1 hour to obtain a white emulsion. Next, the system temperature was raised to 77 ° C. and reacted for 4 hours. Furthermore, 30 parts by mass of a 1% by mass aqueous ammonium persulfate solution was added and aged at 75 ° C. for 6 hours to prepare [Resin Dispersion Liquid 1].
The obtained [Resin Dispersion 1] was measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (LA-920, manufactured by Horiba, Ltd.), and the volume average particle diameter was 50 nm. Further, when a part of [Resin Dispersion 1] was dried to isolate the resin component, the resin component had a glass transition temperature (Tg) of 53 ° C. and a weight average molecular weight (Mw) of 125,000. .
−水系媒体の調製−
イオン交換水800質量部、前記[樹脂分散液1]200質量部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム10質量部を、混合撹拌し、均一に溶解させて[水系媒体1]を調製した。
-Preparation of aqueous medium-
800 parts by mass of ion-exchanged water, 200 parts by mass of the above [resin dispersion 1] and 10 parts by mass of sodium dodecylbenzenesulfonate were mixed and stirred, and uniformly dissolved to prepare [Aqueous medium 1].
−ポリエステル樹脂の合成−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物700質量部、及びテレフタル酸300質量部を投入し、常圧下、窒素気流下で、210℃で10時間縮合反応した。次いで、10mmHg〜15mmHgの減圧下、脱水しながら5時間反応を継続した後に冷却し、「ポリエステル樹脂」を合成した。得られた「ポリエステル樹脂」のTHF可溶分の重量平均分子量(Mw)は3,700、酸価10mgKOH/g、水酸基価50mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)41℃であった。
-Synthesis of polyester resin-
700 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct and 300 parts by mass of terephthalic acid were charged into a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe, at 210 ° C. under normal pressure and nitrogen flow. The condensation reaction was carried out for 10 hours. Next, the reaction was continued for 5 hours while dehydrating under a reduced pressure of 10 mmHg to 15 mmHg, followed by cooling to synthesize a “polyester resin”. The weight average molecular weight (Mw) of THF-soluble matter of the obtained “polyester resin” was 3,700, acid value 10 mgKOH / g, hydroxyl value 50 mgKOH / g, and glass transition temperature (Tg) 41 ° C.
−ポリエステルプレポリマーの合成−
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物660質量部、ビスフェノールAのプロピレンオキシド2モル付加物80質量部、テレフタル酸285質量部、無水トリメリット酸22質量部、及びジブチルスズオキシド2質量部を入れ、常圧下、230℃で7時間反応させた後、10mmHg〜15mmHgの減圧下で5時間反応させ、「中間体ポリエステル樹脂」を合成した。
得られた「中間体ポリエステル樹脂」は、数平均分子量(Mn)が2,400、重量平均分子量(Mw)が9,800、ピーク分子量が3,200、ガラス転移温度(Tg)が55℃、酸価が0.4mgKOH/g、水酸基価51mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、390質量部の「中間体ポリエステル樹脂」、イソホロンジイソシアネート90質量部、及び酢酸エチル550質量部を入れ、100℃で6時間反応させ、「ポリエステルプレポリマー」を合成した。
得られた「ポリエステルプレポリマー」は、遊離イソシアネートの含有量が1.47質量%であった。
-Synthesis of polyester prepolymer-
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 660 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 80 parts by mass of bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct, 285 parts by weight of terephthalic acid, anhydrous 22 parts by weight of trimellitic acid and 2 parts by weight of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. for 7 hours under normal pressure, and then reacted for 5 hours under reduced pressure of 10 mmHg to 15 mmHg to synthesize an “intermediate polyester resin”. .
The obtained “intermediate polyester resin” has a number average molecular weight (Mn) of 2,400, a weight average molecular weight (Mw) of 9,800, a peak molecular weight of 3,200, a glass transition temperature (Tg) of 55 ° C., The acid value was 0.4 mgKOH / g, and the hydroxyl value was 51 mgKOH / g.
Next, 390 parts by mass of “intermediate polyester resin”, 90 parts by mass of isophorone diisocyanate, and 550 parts by mass of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe at 100 ° C. By reacting for 6 hours, a “polyester prepolymer” was synthesized.
The obtained “polyester prepolymer” had a free isocyanate content of 1.47% by mass.
−ケチミン化合物の合成−
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、イソホロンジアミン30質量部、及びメチルエチルケトン70質量部を仕込み、50℃で5時間反応させ、「ケチミン化合物」を合成した。得られたケチミン化合物は、アミン価が423mgKOH/gであった。
-Synthesis of ketimine compounds-
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 30 parts by mass of isophoronediamine and 70 parts by mass of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to synthesize a “ketimine compound”. The obtained ketimine compound had an amine value of 423 mgKOH / g.
−トナー材料液1〜13の調製−
攪拌装置を備えた容器内に、表2に示す配合量(質量部)で、[ポリヒドロキシカルボン酸骨格含有樹脂A−1〜A−13]、[ポリエステル樹脂1]、酢酸エチル100質量部、及び顔料としてブラック顔料(カーボンブラック)を表2に示す配合量(質量部)で溶液を作製し、攪拌周速20m/分で20時間攪拌し、樹脂溶液を調製した。その後、表2に示す配合量(質量部)で「ポリエステルプレポリマー」を仕込み、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/時、ディスク周速度6m/秒で、粒径が0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスした。更に、「ケチミン化合物」を表2に示す配合量(質量部)加えて溶解させ、トナー材料液1〜13を調製した。
表2中のトナー材料液1〜13は、それぞれ後述するトナー1〜13の原料となるものである。
-Preparation of toner material liquids 1-13
In a container equipped with a stirrer, in a blending amount (parts by mass) shown in Table 2, [polyhydroxycarboxylic acid skeleton-containing resins A-1 to A-13], [polyester resin 1], 100 parts by mass of ethyl acetate, A black pigment (carbon black) as a pigment was prepared in a blending amount (parts by mass) shown in Table 2, and stirred at a stirring peripheral speed of 20 m / min for 20 hours to prepare a resin solution. Thereafter, the “polyester prepolymer” was charged in the blending amount (parts by mass) shown in Table 2, and using a bead mill Ultra Visco Mill (manufactured by Imex), the liquid feeding speed was 1 kg / hour, the disk peripheral speed was 6 m / second, Three passes were carried out under the condition that 80% by volume of zirconia beads having a particle diameter of 0.5 mm were filled. Further, the “ketimine compound” was added and dissolved in the amount (part by mass) shown in Table 2 to prepare toner material liquids 1 to 13.
Toner material liquids 1 to 13 in Table 2 serve as raw materials for toners 1 to 13 described later.
次に、容器内に、「水系媒体」150質量部を入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、12,000rpmで攪拌しながら、「トナー材料液1〜13」100質量部をそれぞれ添加し、10分間混合して各乳化スラリーを得た。更に、攪拌機、及び温度計をセットしたコルベンに、乳化スラリー100質量部を仕込み、攪拌周速20m/分で攪拌しながら、30℃で12時間脱溶剤し、各分散スラリーを得た。 Next, 150 parts by weight of “aqueous medium” is put in the container, and “toner material liquids 1 to 13” are stirred at 12,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). 100 parts by mass were added and mixed for 10 minutes to obtain each emulsified slurry. Furthermore, 100 parts by mass of the emulsified slurry was charged in a Kolben equipped with a stirrer and a thermometer, and the solvent was removed at 30 ° C. for 12 hours while stirring at a stirring peripheral speed of 20 m / min to obtain each dispersed slurry.
次に、各分散スラリー100質量部を減圧濾過し、得られた各濾過ケーキにイオン交換水100質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行った。得られた濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液20質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで30分間混合した後、減圧濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。得られた各濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行った。得られた各濾過ケーキに10質量%塩酸20質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、フッ素系第四級アンモニウム塩化合物(フタージェントF−310、ネオス社製)を、フッ素系四級アンモニウム塩がトナーの固形分100質量部に対して0.1質量部相当になるよう5%メタノール溶液で添加し、10分間攪拌した後、濾過した。得られた各濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて、12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行い、各濾過ケーキを得た。循風乾燥機を用いて、得られた各濾過ケーキを40℃で36時間乾燥し、目開きが75μmのメッシュで篩い、「トナー母体粒子1〜13」を作製した。 Next, 100 parts by mass of each dispersion slurry was filtered under reduced pressure, 100 parts by mass of ion-exchanged water was added to each of the obtained filter cakes, and the mixture was mixed at 12,000 rpm for 10 minutes using a TK homomixer, followed by filtration. did. To the obtained filter cake, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added, mixed for 10 minutes at 12,000 rpm using a TK homomixer, and then filtered twice. 20 mass parts of 10 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added to the obtained filter cake, and it mixed for 30 minutes at 12,000 rpm using the TK type | mold homomixer, Then, it filtered under reduced pressure. To the obtained filter cake, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added, mixed at 12,000 rpm for 10 minutes using a TK homomixer, and then filtered. To each of the obtained filter cakes, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added, mixed for 10 minutes at 12,000 rpm using a TK homomixer, and then filtered twice. After adding 20 mass parts of 10 mass% hydrochloric acid to each obtained filter cake and mixing for 10 minutes at 12,000 rpm using a TK type homomixer, a fluorine-type quaternary ammonium salt compound (Furgent F-310). (Manufactured by Neos) was added with a 5% methanol solution so that the fluorine-based quaternary ammonium salt was equivalent to 0.1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the toner, stirred for 10 minutes, and then filtered. 300 parts by mass of ion-exchanged water was added to each of the obtained filter cakes, and after mixing for 10 minutes at 12,000 rpm using a TK homomixer, an operation of filtering was performed twice to obtain each filter cake. Each obtained filter cake was dried at 40 ° C. for 36 hours using a circulating dryer, and sieved with a mesh having an opening of 75 μm to prepare “toner base particles 1 to 13”.
次に、得られた[トナー母体粒子1〜13]の各トナー母体粒子を100質量部と、外添剤としての疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)1.0質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)を用いて、周速30m/秒で30秒間混合し、1分間休止する処理を5サイクル行った後、目開きが35μmのメッシュで篩い、トナーを作製し、実施例1〜13の「トナー1〜13」を作製した。 Next, 100 parts by mass of each toner base particle of the obtained [toner base particles 1 to 13] and 1.0 part by mass of hydrophobic silica (H2000, manufactured by Clariant Japan Co.) as an external additive were added to a Henschel mixer. (Mitsui Mining Co., Ltd.) was used, mixed for 30 seconds at a peripheral speed of 30 m / sec, and subjected to a 1 minute pause treatment for 5 cycles, and then sieved with a mesh having a mesh opening of 35 μm to prepare a toner. 1 to 13 “Toners 1 to 13” were produced.
(実施例14)
−トナー14の作製−
実施例1において、トナー1の製造時に用いた「トナー材料液1」に、少なくとも一部をベンジル基を有する第4級アンモニウム塩で変性した層状無機鉱物モンモリロナイト(クレイトンAPA Souther Clay Products社製)3質量部を添加し、T.K.ホモディスパー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、30分間攪拌した以外は、実施例1と同様にして、実施例14の「トナー14]を作製した。
(Example 14)
-Production of Toner 14-
In Example 1, the layered inorganic mineral montmorillonite (manufactured by Kraton APA Souther Clay Products) 3 which was modified at least partially with a quaternary ammonium salt having a benzyl group was added to “toner material liquid 1” used in the production of toner 1. A part by mass is added. K. “Toner 14” of Example 14 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mixture was stirred for 30 minutes using a homodisper (manufactured by Koki Kogyo Co., Ltd.).
(実施例15)
−トナー15の作製−
実施例2において、トナー2の製造時に用いた「トナー材料液2」に、少なくとも一部をベンジル基を有する第4級アンモニウム塩で変性した層状無機鉱物モンモリロナイト(クレイトンAPA Souther Clay Products社製)3質量部を添加し、T.K.ホモディスパー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、30分間攪拌した以外は、実施例2と同様にして、実施例15の「トナー15]を作製した。
(Example 15)
-Production of Toner 15-
In Example 2, the “toner material liquid 2” used in the production of the toner 2 is a layered inorganic mineral montmorillonite (manufactured by Kraton APA Souther Clay Products) 3 at least partially modified with a quaternary ammonium salt having a benzyl group. A part by mass is added. K. “Toner 15” of Example 15 was produced in the same manner as in Example 2 except that the mixture was stirred for 30 minutes using a homodisper (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.).
(実施例16)
−トナー16の作製−
実施例3において、フッ素系第四級アンモニウム塩化合物のメタノール溶液を加えなかった以外は、実施例3と同様にして、実施例16の「トナー16」を作製した。
(Example 16)
-Production of Toner 16-
In Example 3, “Toner 16” of Example 16 was produced in the same manner as in Example 3, except that the methanol solution of the fluorinated quaternary ammonium salt compound was not added.
(実施例17)
−トナー17の作製−
テレフタル酸1,592質量部、イソフタル酸82質量部、エチレングリコール379質量部、及びネオペンチルグリコール750質量部からなる混合物をオートクレーブ中で、260℃で2.5時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、二酸化ゲルマニウムを触媒として0.273質量部添加し、系の温度を30分で280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1時間後に0.1Torrとした。この条件下で更に重縮合反応を続け、1.5時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、260℃になったところでイソフタル酸50質量部、及び無水トリメリット酸38質量部を添加し、255℃で30分間撹拌し、シート状に払い出した。そして、これを室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1mm〜6mmの分画のポリエステル樹脂を[樹脂a−1]として得た。
(Example 17)
-Production of Toner 17-
A mixture of 1,592 parts by mass of terephthalic acid, 82 parts by mass of isophthalic acid, 379 parts by mass of ethylene glycol, and 750 parts by mass of neopentyl glycol is heated in an autoclave at 260 ° C. for 2.5 hours to perform an esterification reaction. It was. Subsequently, 0.273 parts by mass of germanium dioxide as a catalyst was added, the temperature of the system was raised to 280 ° C. in 30 minutes, and the pressure of the system was gradually reduced to 0.1 Torr after 1 hour. Under these conditions, the polycondensation reaction was further continued. After 1.5 hours, the system was brought to atmospheric pressure with nitrogen gas, the temperature of the system was lowered, and when it reached 260 ° C., 50 parts by mass of isophthalic acid and 38 parts by mass of trimellitic anhydride were obtained. Part was added, stirred at 255 ° C. for 30 minutes, and discharged into a sheet. And after fully cooling to room temperature, this was grind | pulverized with the crusher and the polyester resin of the fraction of 1-6 mm of openings was obtained as [resin a-1] using the sieve.
次に、ジャケット付きの2Lガラス容器に、前記[樹脂a−1]200質量部、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル35質量部、ポリビニルアルコール(ユニチカ株式会社製、「ユニチカポバール」050G)0.5質量%水溶液(以下、PVA−1)463質量部、及び該ポリエステル樹脂中に含まれる全カルボキシル基量の1.2倍当量に相当するN,N−ジメチルエタノールアミン(以下、DMEA)を投入し、これを開放系で卓上型ホモディスパー(特殊機化工業株式会社製、TKロボミックス)を用いて6,000rpmで撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、完全浮遊状態となっていることが確認された。そこで、この状態を保ち、10分後にジャケットに熱水を通し、加熱した。そして、容器内温度が68℃に達したところで撹拌を7,000rpmとし、容器内温度を68℃〜70℃に保って更に20分間撹拌し、乳白色の均一な水分散体を得た。そして、ジャケット内に冷水を流して3,500rpmで撹拌しながら室温まで冷却し、ステンレス製のフィルター(635メッシュ、平織)を用いて濾過し、濾液を「微粒子分散液w−1」として得た。フィルター上には樹脂粒子がほとんど残らなかった。 Next, in a 2 L glass container with a jacket, 200 parts by mass of the above [resin a-1], 35 parts by mass of ethylene glycol mono-n-butyl ether, polyvinyl alcohol (Unitika Ltd., “Unitika Poval” 050G) 0.5 463 parts by mass of a mass% aqueous solution (hereinafter referred to as PVA-1) and N, N-dimethylethanolamine (hereinafter referred to as DMEA) corresponding to 1.2 times the total amount of carboxyl groups contained in the polyester resin were added. When this was stirred at 6,000 rpm using an open system desktop homodisper (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd., TK Robotics), no precipitation of resin particles was observed at the bottom of the container, and it was completely suspended It was confirmed that it was in a state. Therefore, this state was maintained, and hot water was passed through the jacket after 10 minutes for heating. Then, when the temperature in the container reached 68 ° C., stirring was set to 7,000 rpm, and the temperature in the container was maintained at 68 ° C. to 70 ° C., and further stirred for 20 minutes, thereby obtaining a milky white uniform aqueous dispersion. And it cooled to room temperature, flowing cold water in the jacket, stirring at 3,500 rpm, it filtered using the stainless steel filter (635 mesh, plain weave), and the filtrate was obtained as "fine particle dispersion w-1." . Almost no resin particles remained on the filter.
次いで、実施例1において、「樹脂分散液1」の代わりに前記「微粒子分散液w−1」を使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例17の「トナー17」を作製した。 Next, “Toner 17” of Example 17 was produced in the same manner as in Example 1 except that “fine particle dispersion w-1” was used instead of “resin dispersion 1” in Example 1. .
(実施例18)
−トナー18の作製−
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器に、水685質量部、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、三洋化成工業株式会社製)13質量部、スチレン80質量部、メタクリル酸71質量部、アクリル酸ブチル128質量部、チオグリコール酸ブチル15質量部、及び過硫酸アンモニウム1質量部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。この乳濁液を加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。更に、1質量%過硫酸アンモニウム水溶液30質量部加え、75℃で5時間熟成して、[微粒子分散液(w−2)]を得た。
得られた[微粒子分散液(w−2)]の粒子の体積平均粒径は、105nmであった。また、[微粒子分散液(w−2)]の樹脂分の重量平均分子量(Mw)は10,000、ガラス転移温度(Tg)は40℃であった。
(Example 18)
-Production of Toner 18-
In a reaction vessel in which a stir bar and a thermometer were set, 685 parts by mass of water, 13 parts by weight of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, Sanyo Chemical Industries, Ltd.), 80 parts by mass of styrene , 71 parts by weight of methacrylic acid, 128 parts by weight of butyl acrylate, 15 parts by weight of butyl thioglycolate, and 1 part by weight of ammonium persulfate were stirred for 15 minutes at 400 rpm, and a white emulsion was obtained. It was. This emulsion was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Furthermore, 30 parts by mass of a 1% by mass aqueous ammonium persulfate solution was added and aged at 75 ° C. for 5 hours to obtain [fine particle dispersion (w-2)].
The volume average particle diameter of the particles of the obtained [fine particle dispersion (w-2)] was 105 nm. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of the resin part of [fine particle dispersion (w-2)] was 10,000, and the glass transition temperature (Tg) was 40 degreeC.
次いで、実施例1において、乳化スラリーの作製時に[微粒子分散液(w−2)]を5質量部滴下しながら乳化スラリーを作製した以外は、実施例1と同様にして、実施例18の「トナー18」を作製した。 Next, in Example 1, except that 5 parts by mass of [fine particle dispersion (w-2)] was dropped at the time of preparation of the emulsified slurry, the emulsified slurry was prepared in the same manner as in Example 1 except that “ Toner 18 "was prepared.
(実施例19)
−トナー19の作製−
温度計、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた2リットルの4つ口フラスコ中に、ポリカプロラクトン71質量部、共重合ポリエステル樹脂(*)85質量部、イソホロンジイソシアネート88質量部、ジメチロールプロピオン酸25質量部、及び酢酸エチル60質量部を入れ、窒素雰囲気下で撹拌しながら、90℃まで昇温し、この温度で1時間ウレタン化反応を行った。
((*)エチレングリコール(E)、ネオペンチルグリコール(N)、テレフタル酸(T)、イソフタル酸(I)からなる共重合ポリエステル樹脂(共重合組成:E/N・T/I=50/50・50/50(モル比)))
(Example 19)
-Production of Toner 19-
In a 2 liter four-necked flask equipped with a thermometer, a condenser, a stirrer, and a nitrogen inlet tube, 71 parts by mass of polycaprolactone, 85 parts by mass of a copolyester resin (*), 88 parts by mass of isophorone diisocyanate, 25 parts by mass of methylolpropionic acid and 60 parts by mass of ethyl acetate were added, the temperature was raised to 90 ° C. while stirring in a nitrogen atmosphere, and urethanization reaction was performed at this temperature for 1 hour.
((*) Copolymer polyester resin composed of ethylene glycol (E), neopentyl glycol (N), terephthalic acid (T), and isophthalic acid (I) (copolymerization composition: E / N · T / I = 50/50・ 50/50 (molar ratio)))
次いで、酢酸エチル90質量部を30分間で滴下し、更に90℃で1時間反応を続けた。その後40℃まで冷却し、NCO末端のプレポリマーを得た。次いで、このプレポリマーにトリエチルアミン16質量部を加えて、中和した後、イオン交換水500質量部を添加した。次いで、反応系にアジピン酸ジヒドラジド13質量部、及びジヒドラジド化合物(味の素株式会社)24質量部を添加し、50℃にて1時間撹拌を続けた後、酢酸エチルを減圧留去し、ヒドラジド末端のポリウレタン水性分散液を得た。この水性樹脂の固形分は39質量%であった。
温度計、冷却管、撹拌機、窒素導入管及び滴下ロートの付いた2リットルの4つ口フラスコ中に、イオン交換水150質量部、上記項で合成したポリウレタン水性分散液63質量部を入れ、室温より30分間を要して、80℃まで昇温した。滴下ロートより、アクリル酸エチル130質量部、スチレン35質量部、ジアセトンアクリルアミド12質量部、過酸化水素2質量部、及びイオン交換水20質量部の混合物を4時間かけて滴下し、滴下終了後、1時間撹拌を続けた。次いで、過酸化水素1質量部を添加し、80℃において2時間撹拌を続け、グラフト重合反応を完成させ、[微粒子分散液(w−3)]を得た。
Subsequently, 90 parts by mass of ethyl acetate was added dropwise over 30 minutes, and the reaction was further continued at 90 ° C. for 1 hour. Thereafter, it was cooled to 40 ° C. to obtain an NCO-terminated prepolymer. Next, 16 parts by mass of triethylamine was added to the prepolymer for neutralization, and then 500 parts by mass of ion-exchanged water was added. Next, 13 parts by mass of adipic acid dihydrazide and 24 parts by mass of dihydrazide compound (Ajinomoto Co., Inc.) were added to the reaction system, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 1 hour. A polyurethane aqueous dispersion was obtained. The solid content of this aqueous resin was 39% by mass.
In a 2 liter four-necked flask equipped with a thermometer, a cooling tube, a stirrer, a nitrogen introduction tube and a dropping funnel, 150 parts by mass of ion-exchanged water, 63 parts by mass of the aqueous polyurethane dispersion synthesized in the above section, The temperature was raised to 80 ° C. over 30 minutes from room temperature. From the dropping funnel, a mixture of 130 parts by mass of ethyl acrylate, 35 parts by mass of styrene, 12 parts by mass of diacetone acrylamide, 2 parts by mass of hydrogen peroxide, and 20 parts by mass of ion-exchanged water was added dropwise over 4 hours. Stirring was continued for 1 hour. Next, 1 part by mass of hydrogen peroxide was added, and stirring was continued at 80 ° C. for 2 hours to complete the graft polymerization reaction, whereby [fine particle dispersion (w-3)] was obtained.
次いで、実施例1において、[微粒子分散液(w−1)]の代わりに[微粒子分散液(w−3)]を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例19の「トナー19」を作製した。 Next, in Example 1, “Toner” in Example 19 was used in the same manner as in Example 1 except that [Fine particle dispersion (w-3)] was used instead of [Fine particle dispersion (w-1)]. 19 "was produced.
(実施例20)
−トナー20の作製−
実施例1において、ポリヒドロキシカルボン酸骨格含有樹脂A−1の合成時にε−カプロラクトン3質量部の代わりにグリセリン3質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例20の「トナー20」を作製した。
(Example 20)
-Production of Toner 20-
In Example 1, except that 3 parts by mass of glycerin was used instead of 3 parts by mass of ε-caprolactone at the time of synthesis of the polyhydroxycarboxylic acid skeleton-containing resin A-1, the same as in Example 1, “ Toner 20 "was produced.
(実施例21)
−トナー21の作製−
実施例1において、ポリヒドロキシカルボン酸骨格含有樹脂A−1の合成時にε−カプロラクトン3質量部の代わりにエリトリトール3質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例21の「トナー21」を作製した。
(Example 21)
-Production of Toner 21-
In Example 1, except that 3 parts by mass of erythritol was used instead of 3 parts by mass of ε-caprolactone when the polyhydroxycarboxylic acid skeleton-containing resin A-1 was synthesized, Toner 21 "was prepared.
(比較例1)
<トナー17の作製>
−ブラックマスターバッチの作製−
下記の組成の顔料、スチレン−アクリル樹脂、及び純水を1:1:0.5(質量比)の割合で、混合して、2本ロールにより混練した。混練を70℃で行い、その後、ロール温度を120℃まで上げて、水を蒸発させて、ブラックマスターバッチを作製した。
〔ブラックマスターバッチ処方〕
・スチレン−アクリル樹脂(FCA−1001−NS、藤倉化成株式会社製)・・・100質量部
・ブラック顔料(カーボンブラック)・・・100質量部
・純水・・・50質量部
(Comparative Example 1)
<Preparation of Toner 17>
-Preparation of black masterbatch-
A pigment having the following composition, a styrene-acrylic resin, and pure water were mixed at a ratio of 1: 1: 0.5 (mass ratio) and kneaded by two rolls. The kneading was performed at 70 ° C., and then the roll temperature was raised to 120 ° C. to evaporate water, thereby producing a black master batch.
[Black Masterbatch prescription]
-Styrene-acrylic resin (FCA-1001-NS, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) ... 100 parts by mass-Black pigment (carbon black) ... 100 parts by mass-Pure water ... 50 parts by mass
下記組成のブラックトナー処方1を、へンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社製、FM10B)を用いて予備混合した後、二軸混練機(株式会社池貝製、PCM−30)で混練した。次いで、超音速ジェット粉砕機(ラボジェット、日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて微粉砕した後、気流分級機(日本ニューマチック工業株式会社製、MDS−I)で分級し、重量平均粒径が7μmのトナー母体粒子を作製した。
次いで、トナー母体粒子100質量部に対し、コロイダルシリカ(H−2000、クラリアント株式会社製)1.0質量部を、サンプルミルを用い、混合して、比較例1の「トナー17」を作製した。
Black toner formulation 1 having the following composition was premixed using a Henschel mixer (FM10B, manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), and then kneaded using a biaxial kneader (PCM-30 manufactured by Ikegai Co., Ltd.). Next, the mixture was finely pulverized using a supersonic jet pulverizer (Labjet, manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.), and then classified by an airflow classifier (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd., MDS-I). Toner base particles having a diameter of 7 μm were prepared.
Next, 1.0 part by mass of colloidal silica (H-2000, manufactured by Clariant Co., Ltd.) was mixed with 100 parts by mass of the toner base particles using a sample mill to prepare “Toner 17” of Comparative Example 1. .
〔ブラックトナー処方1〕
・スチレン−アクリル樹脂(FCA−1001−NS、藤倉化成株式会社製)・・・92質量部
・前記ブラックマスターバッチ・・・16質量部
・帯電制御剤(オリエント化学工業株式会社製、E−84)・・・1質量部
[Black Toner Formula 1]
Styrene-acrylic resin (FCA-1001-NS, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) ... 92 parts by mass ) ... 1 part by mass
(比較例2)
−トナー18の作製−
実施例1において、トナー作製時にポリヒドロキシカルボン酸骨格含有樹脂A−1を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例2の「トナー18」を作製した。
(Comparative Example 2)
-Production of Toner 18-
In Example 1, “Toner 18” of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polyhydroxycarboxylic acid skeleton-containing resin A-1 was not added at the time of toner preparation.
次に、得られた各トナーについて、以下のようにして、ポリヒドロキシカルボン酸骨格の光学純度X、樹脂全量に対するポリヒドロキシカルボン酸骨格部の質量%、ポリヒドロキシカルボン酸骨格の重量平均分子量(Mw)、体積平均粒径(Dv)、及び比(Dv/Dn)を測定した。結果を表3に示す。 Next, for each of the obtained toners, the optical purity X of the polyhydroxycarboxylic acid skeleton, the mass% of the polyhydroxycarboxylic acid skeleton with respect to the total amount of the resin, and the weight average molecular weight (Mw) of the polyhydroxycarboxylic acid skeleton are as follows. ), Volume average particle diameter (Dv), and ratio (Dv / Dn). The results are shown in Table 3.
<ポリヒドロキシカルボン酸骨格の光学純度Xの測定>
作製した各トナーに対し、蒸留水とNaOHを加えてpH=9に調整後、50℃で24時間の条件でポリ乳酸を含むポリエステル成分をモノマー単位にまで分解した。得られた溶解液を冷却後、半透膜を備えたガラス容器に入れ、ガラス容器全体を蒸留水を満たした容器に24時間浸し、半透膜を通して低分子量成分を抽出した。得られた低分子量成分含有の水溶液に、炭酸カルシウムを入れpH=7に調整し、その後濾過して得られた濾液に硫酸を加えてカルシウム成分を硫酸カルシウムとして沈殿させて、更に濾過し、乳酸を含む濾液を得た。得られた乳酸の光学純度を光学分割カラムを装着したHPLCを用いて測定した。
<Measurement of optical purity X of polyhydroxycarboxylic acid skeleton>
Distilled water and NaOH were added to each prepared toner to adjust to pH = 9, and then the polyester component containing polylactic acid was decomposed into monomer units at 50 ° C. for 24 hours. After cooling the obtained solution, it was put into a glass container equipped with a semipermeable membrane, the whole glass container was immersed in a container filled with distilled water for 24 hours, and low molecular weight components were extracted through the semipermeable membrane. Calcium carbonate is added to the obtained aqueous solution containing the low molecular weight component to adjust pH = 7, and then sulfuric acid is added to the filtrate obtained by filtration to precipitate the calcium component as calcium sulfate. A filtrate containing was obtained. The optical purity of the obtained lactic acid was measured using HPLC equipped with an optical resolution column.
<樹脂全量に対するポリヒドロキシカルボン酸骨格(PLA)部の割合の測定方法>
樹脂全量に対するポリヒドロキシカルボン酸骨格の割合は、公知の化学分析を用いることができるが、本発明においてはああ希薄溶液を用いた1H−NMR法を使用し、ポリヒドロキシカルボン酸以外の成分が持つ芳香環に結合したプロトンピークの面積と、乳酸部分に含まれるメチルのプロトンピークの面積の比から成分の含有比を測定し、得られた含有比を重量換算での比率に変換することで測定を行った。
<Measurement method of ratio of polyhydroxycarboxylic acid skeleton (PLA) part to total resin amount>
A known chemical analysis can be used for the ratio of the polyhydroxycarboxylic acid skeleton to the total amount of the resin, but in the present invention, a component other than polyhydroxycarboxylic acid has a 1H-NMR method using a dilute solution. Measured by measuring the content ratio of the component from the ratio of the area of the proton peak bonded to the aromatic ring and the area of the proton peak of methyl contained in the lactic acid moiety, and converting the obtained content ratio into a ratio in terms of weight. Went.
<ポリヒドロキシカルボン酸骨格(PLA)部の重量平均分子量(Mw)>
重量平均分子量(Mw)は、測定試料のTHF可溶分について、GPCを用いて測定した。なお、測定装置としては、HLC−8120(東ソー株式会社製)、カラムとしては、TSKgelGMHXL(2本)、TSKgelMultiporeHXL−M(1本)、検出装置としては、屈折率検出器を用い、測定温度を40℃とし、試料の0.25重量%THF溶液を100μL注入して測定した。また、校正曲線を作成するための標準試料としては、ポリスチレンを用いた。
<Weight average molecular weight (Mw) of polyhydroxycarboxylic acid skeleton (PLA) part>
The weight average molecular weight (Mw) was measured using GPC for the THF soluble matter of the measurement sample. In addition, as a measuring device, HLC-8120 (manufactured by Tosoh Corporation), as a column, TSKgelGMHXL (2), TSKgelMultiporeHXL-M (1), as a detecting device, a refractive index detector is used, and a measuring temperature is measured. The temperature was 40 ° C., and 100 μL of a 0.25 wt% THF solution of the sample was injected and measured. Further, polystyrene was used as a standard sample for creating a calibration curve.
<体積平均粒径(Dv)及び比(Dv/Dn)>
前記体積平均粒径(Dv)、及び前記体積平均粒子径(Dv)と個数平均粒子径(Dn)との比(Dv/Dn)は、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Mutlisizer 3 Version3.51)にて解析を行うことで求めた。
具体的には、ガラス製100mLビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.5mL添加し、各トナー0.5gを添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mLを添加した。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II、本多電子株式会社製)で10分間分散処理した。前記分散液を、前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用いて測定を行った。測定は、装置が示す濃度が8%±2%となるように、前記トナーサンプル分散液を滴下した。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を8%±2%にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
<Volume average particle diameter (Dv) and ratio (Dv / Dn)>
The volume average particle diameter (Dv) and the ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) are determined by a particle size measuring device (“Multisizer III”, manufactured by Beckman Coulter, Inc.). ) Using an analysis software (Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51).
Specifically, 0.5 mL of 10% by weight surfactant (alkylbenzene sulfonate, Neogen SC-A, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is added to a 100 mL glass beaker, and 0.5 g of each toner is added. The mixture was stirred with a microspatel, and then 80 mL of ion-exchanged water was added. The obtained dispersion was subjected to a dispersion treatment for 10 minutes with an ultrasonic disperser (W-113MK-II, manufactured by Honda Electronics Co., Ltd.). The dispersion was measured using the Multisizer III and Isoton III (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) as the measurement solution. In the measurement, the toner sample dispersion was dropped such that the concentration indicated by the apparatus was 8% ± 2%. In this measurement method, it is important that the concentration is 8% ± 2% from the viewpoint of the reproducibility of the particle size. Within this concentration range, no error occurs in the particle size.
(キャリア1の製造例)
トルエン100質量部に、シリコーン樹脂(オルガノストレートシリコーン)100質量部、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン5質量部、及びカーボンブラック10質量部を添加し、ホモミキサーで20分間分散させて、被覆層塗布液を調製した。流動床型コーティング装置を用いて、体積平均粒径が50μmの球状マグネタイト1,000質量部の表面に被覆層塗布液を塗布して、キャリア1を作製した。
(Example of manufacturing carrier 1)
To 100 parts by mass of toluene, 100 parts by mass of a silicone resin (organostraight silicone), 5 parts by mass of γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, and 10 parts by mass of carbon black are added and dispersed for 20 minutes with a homomixer. Thus, a coating layer coating solution was prepared. Using a fluidized bed type coating apparatus, the coating layer coating solution was applied to the surface of 1,000 parts by mass of spherical magnetite having a volume average particle size of 50 μm to prepare Carrier 1.
(キャリア2の製造例)
ステンレス容器に、アクリル樹脂溶液(日立化成工業株式会社製、ヒタロイド3018固形分50質量%)60質量部、グアナミン溶液(三井サイテック株式会社製、マイコート106、固形分77質量%)20質量部、シリコーン樹脂溶液(東レ・ダウコーニング株式会社製、SR2405、固形分50質量%)120質量部、アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング株式会社製、SH6020、固形分100質量%)1.5質量部、粒子径0.4μmの球状アルミナ微粒子50質量部を入れ、固形分濃度が15質量%となるようにトルエンで希釈し、次いで、ホモミキサーで10分間分散して、[被覆層液1]を調製した。
(Example of manufacturing carrier 2)
In a stainless steel container, 60 parts by mass of an acrylic resin solution (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., 50% by mass of a solid 3018 solid), 20 parts by mass of a guanamine solution (by Mitsui Cytec Co., Ltd., Mycoat 106, 77% by mass of solids), 120 parts by mass of a silicone resin solution (Toray Dow Corning Co., Ltd., SR2405, solid content 50% by mass), 1.5 parts by mass of an aminosilane coupling agent (Toray Dow Corning Co., Ltd., SH6020, solid content 100% by mass) Then, 50 parts by mass of spherical alumina fine particles having a particle diameter of 0.4 μm are added, diluted with toluene so that the solid content concentration becomes 15% by mass, and then dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain [Coating Layer Solution 1]. Prepared.
次に、芯材としてフェライト粉(1kガウスでの飽和磁気モーメント65emu/g)3000質量部を用い、前記[被覆層液1]を転動流動式コーティング装置を用いて塗布し、乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、120℃で60分間放置して焼成し、冷却後フェライト粉バルクを目開き90μmの篩を用いて解砕し、[キャリア2]を得た。
得られた[キャリア2]の粒度分布をマイクロトラック粒度分布計(モデルHRA9320−X100)で測定したところ、重量平均粒子径(Dw)が39μm、個数平均粒子径(Dn)が33μm、Dw/Dnが1.17であった。また、アルミナ微粒子をFIB(集束イオンビーム)で切断し、アルミナ微粒子断面を作製後、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いて、被覆層の平均厚み(h)とアルミナ微粒子の平均粒子径(D)、及びD/hを、50点以上の微粒子断面を観察して求めた平均値として算出したところ、被覆層の平均厚み(h)が0.43μm、アルミナ微粒子の平均粒子径(D)が0.39μm、D/hは0.91であった。
Next, 3000 parts by mass of ferrite powder (saturation magnetic moment of 65 emu / g at 1 k gauss) was used as a core material, and the [Coating layer liquid 1] was applied using a rolling fluid coating apparatus and dried. The obtained carrier was baked by standing at 120 ° C. for 60 minutes in an electric furnace, and after cooling, the ferrite powder bulk was pulverized using a sieve having an opening of 90 μm to obtain [Carrier 2].
When the particle size distribution of the obtained [Carrier 2] was measured with a Microtrac particle size distribution analyzer (model HRA9320-X100), the weight average particle size (Dw) was 39 μm, the number average particle size (Dn) was 33 μm, and Dw / Dn. Was 1.17. Further, after the alumina fine particles are cut with FIB (focused ion beam) to produce a cross section of the alumina fine particles, the average thickness (h) of the coating layer is measured using a transmission electron microscope (TEM) and a scanning transmission electron microscope (STEM). And the average particle diameter (D) and D / h of the alumina fine particles were calculated as average values obtained by observing fine particle cross-sections of 50 points or more, and the average thickness (h) of the coating layer was 0.43 μm. The average particle diameter (D) of the fine particles was 0.39 μm, and D / h was 0.91.
(キャリア3の製造例)
ステンレス容器に、アクリル樹脂溶液(日立化成工業株式会社製、ヒタロイド3018、固形分50質量%)30質量部、グアナミン溶液(三井サイテック株式会社製、マイコート106、固形分77質量%)10質量部、シリコーン樹脂溶液(東レ・ダウコーニング株式会社製、SR2405、固形分50質量%)60質量部、アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング株式会社製、SH6020、固形分100質量%)1質量部、粒子径0.5μmの球状アルミナ微粒子80質量部を入れ、固形分濃度が15質量%となるようにトルエンで希釈し、次いで、ホモミキサーで10分間分散して、[被覆層液2]を調製した。
次に、芯材としてフェライト粉(1kガウスでの飽和磁気モーメント65emu/g)3,000質量部を用い、前記[被覆層液2]を、転動流動式コーティング装置を用いて塗布し、乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、120℃で60分間放置して焼成し、冷却後フェライト粉バルクを目開き90μmの篩を用いて解砕し、[キャリア3]を得た。
得られた[キャリア3]の粒度分布をマイクロトラック粒度分布計(モデルHRA9320−X100)で測定したところ、重量平均粒子径(Dw)が41μm、個数平均粒子径(Dn)が35μm、Dw/Dnが1.17であった。また、アルミナ微粒子をFIB(集束イオンビーム)で切断し、アルミナ微粒子断面を作製後、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いて、被覆層の平均厚み(h)とアルミナ微粒子の平均粒子径(D)、及びD/hを、50点以上の微粒子断面を観察して求めた平均値として算出したところ、被覆層の平均厚み(h)が0.22μm、アルミナ微粒子の平均粒子径(D)が0.51μm、D/hは2.32であった。
(Example of manufacturing carrier 3)
In a stainless steel container, acrylic resin solution (Hitaroid 3018, solid content 50% by mass) 30 parts by mass, guanamine solution (Mitsui Cytec Co., Ltd., Mycoat 106, solid content 77% by mass) 10 parts by mass 60 parts by mass of a silicone resin solution (manufactured by Toray Dow Corning, SR2405, solid content 50% by mass), 1 part by mass of an aminosilane coupling agent (manufactured by Toray Dow Corning, SH6020, solid content 100% by mass), 80 parts by mass of spherical alumina fine particles having a particle diameter of 0.5 μm are added, diluted with toluene so that the solid content concentration becomes 15% by mass, and then dispersed for 10 minutes with a homomixer to prepare [Coating Layer Liquid 2] did.
Next, 3,000 parts by mass of ferrite powder (saturation magnetic moment 65 emu / g at 1 k gauss) is used as a core material, and the above [Coating layer liquid 2] is applied using a rolling fluid coating device and dried. did. The obtained carrier was baked by standing at 120 ° C. for 60 minutes in an electric furnace, and after cooling, the ferrite powder bulk was pulverized using a sieve having an opening of 90 μm to obtain [Carrier 3].
When the particle size distribution of the obtained [Carrier 3] was measured with a Microtrac particle size distribution analyzer (model HRA9320-X100), the weight average particle size (Dw) was 41 μm, the number average particle size (Dn) was 35 μm, and Dw / Dn. Was 1.17. Further, after the alumina fine particles are cut with FIB (focused ion beam) to produce a cross section of the alumina fine particles, the average thickness (h) of the coating layer is measured using a transmission electron microscope (TEM) and a scanning transmission electron microscope (STEM). And the average particle diameter (D) and D / h of the alumina fine particles were calculated as average values obtained by observing fine particle cross-sections of 50 points or more, and the average thickness (h) of the coating layer was 0.22 μm. The average particle diameter (D) of the fine particles was 0.51 μm, and D / h was 2.32.
−現像剤の作製−
作製したトナー1〜23のそれぞれを5質量部と、前記キャリア1を95質量部混合して、実施例1〜21及び比較例1〜2の各現像剤を作製した。
また、2Lのステンレス容器に前記トナー1を7質量部、及び前記[キャリア2]100質量部を加え、容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサー(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製)を用いて48rpmで5分間均一混合し、実施例22の二成分現像剤を作製した。
また、前記[キャリア2]の代わりに前記[キャリア3]を使用した以外は、キャリア2と同様にして、実施例23の二成分現像剤を作製した。
-Production of developer-
Each developer of Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 and 2 was prepared by mixing 5 parts by mass of each of the produced toners 1 to 23 and 95 parts by mass of the carrier 1.
In addition, 7 parts by weight of toner 1 and 100 parts by weight of [Carrier 2] are added to a 2 L stainless steel container, and the container is a type of tumbler mixer (Willy et Bacofen (WAB)) that is stirred and rolled. The two-component developer of Example 22 was prepared by uniformly mixing at 48 rpm for 5 minutes.
Further, a two-component developer of Example 23 was produced in the same manner as Carrier 2 except that [Carrier 3] was used instead of [Carrier 2].
(製造例1)
<定着液の作製>
−可塑剤を含有する液体−
・希釈溶媒としてのイオン交換水・・・53質量%
・液体可塑剤としてのコハク酸ジエトキシエトキシエチル(高級アルコール工業株式会社)・・・10質量%
・液体可塑剤としての炭酸プロピレン・・・20質量%
・増粘剤としてのプロピレングリコール・・・10質量%
・増泡剤としてのヤシ脂肪酸ジエタノールアミド(1:1)型(松本油脂製薬株式会社製、マーポンMM)・・・0.5質量%
・起泡剤としてのパルミチン酸アミン・・・2.5質量%
・起泡剤としてのミリスチン酸アミン・・・1.5質量%
・起泡剤としてのステアリン酸アミン・・・0.5質量%
・分散剤としてのPOE(20)ラウリルソルビタン(花王株式会社製、レオドールTW−S120V)・・・1質量%
・分散剤としてのポリエチレングリコールモノステアレート(花王株式会社製、エマノーン3199)・・・1質量%
なお、分散剤は、可塑剤の希釈溶媒への溶解性を助長するために用いた。脂肪酸アミンは、脂肪酸とトリエタノールアミンにより脂肪酸アミンを合成した。
(Production Example 1)
<Fixing solution preparation>
-Liquid containing plasticizer-
・ Ion-exchanged water as dilution solvent: 53% by mass
・ Diethoxyethoxyethyl succinate as a liquid plasticizer (Higher Alcohol Industry Co., Ltd.): 10% by mass
・ Propylene carbonate as liquid plasticizer ... 20% by mass
・ Propylene glycol as thickener: 10% by mass
-Palm fatty acid diethanolamide (1: 1) type (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., Marpon MM) ... 0.5% by mass as a foaming agent
・ Amine palmitate as foaming agent: 2.5% by mass
・ Amyristate amine as foaming agent: 1.5% by mass
・ Amine stearate as foaming agent: 0.5% by mass
-POE (20) lauryl sorbitan as a dispersant (manufactured by Kao Corporation, Rheodor TW-S120V) ... 1% by mass
-Polyethylene glycol monostearate as a dispersant (manufactured by Kao Corporation, Emanon 3199) ... 1% by mass
The dispersant was used to promote the solubility of the plasticizer in the diluent solvent. The fatty acid amine was synthesized from fatty acid and triethanolamine.
上記成分比にて、まず、液温120℃にて可塑剤を除いて混合攪拌し溶液を作製した。次に、可塑剤を混合し、超音波ホモジナイザーを用いて可塑剤が溶解した定着液(フォーム化する前の原液)を作製した。 First, at the above component ratio, the plasticizer was removed at a liquid temperature of 120 ° C. and mixed and stirred to prepare a solution. Next, a plasticizer was mixed, and a fixing solution (stock solution before forming) in which the plasticizer was dissolved was prepared using an ultrasonic homogenizer.
<塗布装置>
−大きな泡生成部−
図6を基に作製した。
・上記の液状定着液保存容器:ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂からなるボトル
・液搬送ポンプ:チューブポンプ(チューブ内径2mm、チューブ材質:シリコーンゴム)
・搬送流路:内径2mmのシリコーンゴムチューブ
・大きな泡を作るための微小孔シート:#400のステンレススチール製メッシュシート(開口部約40μm)
<Coating device>
-Large bubble generation part-
It produced based on FIG.
-Liquid fixer storage container: Bottle made of polyethylene terephthalate (PET) resin-Liquid transport pump: Tube pump (tube inner diameter 2mm, tube material: silicone rubber)
・ Transport flow path: Silicone rubber tube with an inner diameter of 2 mm ・ Microporous sheet for creating large bubbles: # 400 stainless steel mesh sheet (opening approx. 40 μm)
−微小な泡生成部−
図6を基に作製した。
・2重円筒の内側円筒は、回転軸に固定され、図示していない回転駆動モーターにより回転する。2重円筒の材質は、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂とした。
・外側円筒の内径:10mm、外側円筒の長さ:120mm
・内側円筒の外径:8mm、内側円筒の長さ:100mm
・回転数は、1,000rpm〜2,000rpmの範囲で可変とした。
-Microbubble generator-
It produced based on FIG.
The inner cylinder of the double cylinder is fixed to the rotation shaft and is rotated by a rotation drive motor (not shown). The material of the double cylinder was polyethylene terephthalate (PET) resin.
・ Outer cylinder inner diameter: 10 mm, outer cylinder length: 120 mm
・ Outer diameter of inner cylinder: 8 mm, length of inner cylinder: 100 mm
-The rotation speed was variable in the range of 1,000 rpm to 2,000 rpm.
−定着液付与手段−
図6を基に作製した。上記の微小な泡を生成する微小な泡生成部を用い、泡状の定着液を作製し、液膜厚制御用ブレードに供給する構成とした。液膜厚制御用ブレードと塗布ローラとのギャップは25μmと40μmの2通り実施した。
・加圧ローラ:アルミニウム合金製ローラ(直径10mm)を芯金とし、直径50mmのポリウレタンフォーム材(商品名:「カラーフォームEMO」、イノアック社製)を形成した。
・塗布ローラ:PFA樹脂を焼付け塗装したステンレススチール(SUS)製ローラ(直径30mm)
・膜厚制御用ブレード:アルミニウム合金製支持板に厚み1mmの並板ガラスを接着し、ガラス面を塗布ローラ側に向け、10μm〜100μmの範囲で塗布ローラとガラス面の隙間を制御できるようにした。
・紙搬送速度:150mm/s
-Fixer application means-
It produced based on FIG. A foam-like fixing solution was prepared using the micro-bubble generating unit that generates the micro-bubbles and supplied to the liquid film thickness control blade. The gap between the liquid film thickness control blade and the application roller was 25 μm and 40 μm.
Pressure roller: A polyurethane foam material (trade name: “Color Foam EMO”, manufactured by INOAC) having a diameter of 50 mm was formed by using an aluminum alloy roller (diameter 10 mm) as a core metal.
・ Coating roller: Stainless steel (SUS) roller (diameter 30mm) coated with PFA resin
・ Blade for film thickness control: A 1 mm thick parallel glass was bonded to an aluminum alloy support plate, and the gap between the coating roller and the glass surface could be controlled in the range of 10 μm to 100 μm with the glass surface facing the coating roller. .
-Paper transport speed: 150 mm / s
次に、得られた各トナー及び各現像剤を用いて、以下のようにして定着液のトナー層への浸透時間、及び定着性を評価した。結果を表4に示す。 Next, using each of the obtained toner and each developer, the penetration time of the fixing liquid into the toner layer and the fixing property were evaluated as follows. The results are shown in Table 4.
<スペント性(キャリア汚染性)>
定着装置を除去した電子写真方式のプリンタ(株式会社リコー製、IpsioColorCX8800)に、各現像剤を入れて、20%画像面積の画像チャートをPPC用紙に画像濃度1.4±0.2となるようにトナー濃度を制御しながら、15万枚ランニング出力した後の現像剤を抜き取り、現像剤を目開き32μmのメッシュが張られたゲージ内に適量入れ、エアブローを行い、トナーとキャリアを分離した。得られたキャリア1.0gを50mLガラス瓶に入れ、クロロホルム10mLを加えて、50回手振りして、10分間静置させた。その後、上澄みのクロロホルム溶液をガラスセルに入れ、濁度計を用いてクロロホルム溶液の透過率を測定し、下記基準により評価した。
〔キャリア汚染性の評価基準〕
A:透過率95%以上
B:透過率85%以上95%未満
C:透過率75%以上85%未満
D:透過率75%未満
<Spent property (carrier contamination)>
Each developer is put in an electrophotographic printer (Ricoh Co., Ltd., IpsioColor CX8800) from which the fixing device is removed, and an image chart of 20% image area is set to an image density of 1.4 ± 0.2 on PPC paper. While controlling the toner concentration, the developer after running 150,000 sheets was extracted, and an appropriate amount of developer was put into a gauge with a mesh having a mesh size of 32 μm, and air blowing was performed to separate the toner and the carrier. 1.0 g of the obtained carrier was put into a 50 mL glass bottle, 10 mL of chloroform was added, and the mixture was shaken 50 times and allowed to stand for 10 minutes. Thereafter, the supernatant chloroform solution was placed in a glass cell, and the transmittance of the chloroform solution was measured using a turbidimeter, and evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria for carrier contamination]
A: Transmittance 95% or more B: Transmittance 85% or more and less than 95% C: Transmittance 75% or more and less than 85% D: Transmittance less than 75%
<定着液のトナー層への浸透時間>
図15に示すように、上部電極61を接触付与手段面に、下部電極62を記録媒体にそれぞれみたて、上部電極61上に前記泡状の定着液層63を形成し、下部電極62の面上にトナー層64を形成した。そして、電極同士の接触タイミングは、下部電極62の下に加重検知ロードセル65を配置し、上下電極間には電圧を印加する。上部電極61を下部電極62に接触させると、加重検知ロードセル65が上部電極61の加重を検知し、接触開始点を決めた。その後、泡状の定着液63がトナー層64を通過して下部電極62に到達すると電極間に電流が流れ、印加電圧値が変化した。このときの、加重検知ロードセル65の検出から電圧変化開始までのタイミングを測定することでトナー層の浸透時間とした。
・泡状定着液層:平均泡径20μm、かさ密度0.05g/cm3、厚みを40μmとした泡層を上部電極上に形成した。
・トナー層:厚みが約30μmとなるように下部電極に形成した。
・上部電極、下部電極は同一の材料としSUS304を用いた。上部電極をリニアステージに固定し、下部電極に圧力0.03kgf/cm2(塗布時圧力)にて接触させた。
・電極間で定着液の電気分解が起きないようにするため、電圧間への印加電圧は0.8Vとした。
前記浸透時間の評価は、下記基準に従うものとし、B以上を実用可能とした。
〔浸透時間の評価基準〕
A:浸透時間50ms未満
B:浸透時間50ms以上150ms未満
C:浸透時間150ms以上250ms未満
D:浸透時間250ms以上
<Penetration time of fixer into toner layer>
As shown in FIG. 15, the upper electrode 61 is viewed on the contact applying means surface and the lower electrode 62 is viewed on the recording medium, and the foam-like fixing liquid layer 63 is formed on the upper electrode 61. A toner layer 64 was formed thereon. And the contact timing of electrodes arrange | positions the load detection load cell 65 under the lower electrode 62, and applies a voltage between upper and lower electrodes. When the upper electrode 61 was brought into contact with the lower electrode 62, the load detection load cell 65 detected the load of the upper electrode 61 and determined the contact start point. Thereafter, when the foamy fixing solution 63 passed through the toner layer 64 and reached the lower electrode 62, a current flowed between the electrodes, and the applied voltage value changed. The toner layer permeation time was determined by measuring the timing from the detection of the weighted detection load cell 65 to the start of voltage change at this time.
Foam fixing liquid layer: A foam layer having an average foam diameter of 20 μm, a bulk density of 0.05 g / cm 3 and a thickness of 40 μm was formed on the upper electrode.
Toner layer: formed on the lower electrode so as to have a thickness of about 30 μm.
-The upper electrode and the lower electrode were made of the same material and SUS304 was used. The upper electrode was fixed to the linear stage, and was brought into contact with the lower electrode at a pressure of 0.03 kgf / cm 2 (pressure during application).
In order to prevent electrolysis of the fixing solution between the electrodes, the applied voltage between the voltages was set to 0.8V.
The penetration time was evaluated according to the following criteria, and B or higher was made practical.
[Evaluation criteria for penetration time]
A: Penetration time less than 50 ms B: Penetration time between 50 ms and less than 150 ms C: Penetration time between 150 ms and less than 250 ms D: Penetration time greater than 250 ms
<定着性の評価>
定着装置を除去した電子写真方式のプリンタ(株式会社リコー製、IpsioColorCX8800)に、各現像剤を装填して、ハーフトーン(定着後のID=0.25となる設定)の未定着トナー画像が形成されたPPC用紙に、図6に示す定着装置を用いてローラ塗布し、定着液の処方例で得られた定着液を搭載した塗布装置からなる定着装置にてスポンジの加圧ローラと塗布ローラとの軸間距離を15mm(ニップ時間100ms)にて定着を行った。このときの紙搬送速度は150mm/sであった。
定着した画像をクロックメーター(Atras Electric Devices社製、Model 1)を使用してJIS スミア布(JIS L−0849)で擦り、出力画像をJIS スミア布で擦った後、600dpi×600dpiの解像度でスキャナで取り込み、画像化を行った。トナーが転写されていない地肌の紙の部分を階調0、トナーがベタで印刷されている部分を階調255とし、階調が127以下の部分を白、階調が128以上の部分を黒とする2値化処理をし、任意の1cm×1cmの面積に対して、黒部分の面積がどれだけあるかをデータ処理により求め、画像残存率とした。
なお、定着性の評価がB以上を実用可能とした。
〔評価基準〕
A:画像残存率90%以上
B:画像残存率80%以上90%未満
C:画像残存率60%以上80%未満
D:画像残存率60%未満
<Evaluation of fixability>
Each developer is loaded into an electrophotographic printer (Ricoh Co., Ltd., IpsioColorCX8800) with the fixing device removed, and an unfixed toner image of halftone (setting after fixing ID = 0.25) is formed. 6 is applied to the PPC paper using the fixing device shown in FIG. 6, and the pressure roller of the sponge and the coating roller are used in the fixing device including the coating device on which the fixing solution obtained in the fixing liquid formulation example is mounted. Fixing was performed at a center distance of 15 mm (nip time 100 ms). The paper conveyance speed at this time was 150 mm / s.
The fixed image is rubbed with a JIS smear cloth (JIS L-0849) using a clock meter (Model 1 manufactured by Atlas Electric Devices), and the output image is rubbed with a JIS smear cloth, and then scanned at a resolution of 600 dpi × 600 dpi. Was captured and imaged. The background paper portion on which the toner is not transferred is gradation 0, the portion on which the toner is printed is gradation 255, the portion where the gradation is 127 or less is white, and the portion where the gradation is 128 or more is black The binarization process is performed, and the area of the black portion with respect to an arbitrary area of 1 cm × 1 cm is obtained by data processing to obtain an image remaining ratio.
In addition, the evaluation of fixability was made practically B or more.
〔Evaluation criteria〕
A: Image remaining rate of 90% or more B: Image remaining rate of 80% or more and less than 90% C: Image remaining rate of 60% or more and less than 80% D: Image remaining rate of less than 60%
表3及び表4の結果から、実施例1〜23は、いずれも結着樹脂としてポリ乳酸を使用しており、いずれも定着液の浸透時間が短く、短時間で適切な軟化状態が得られるため、画像は基材(紙)に強固に定着し、良好な画像が得られた。
これに対し、比較例1は、結着樹脂としてスチレン−アクリル樹脂を使用しており、定着液の浸透時間が長く、また浸透が充分になされないため、定着状態も悪いという結果が得られた。
また、比較例2は、従来トナーに使用しているポリエステル樹脂を使用した場合にはスチレン−アクリル樹脂よりは浸透時間が短いが、ポリ乳酸を使用したトナーに比べると浸透に要する時間は長い結果となった。
From the results of Table 3 and Table 4, Examples 1 to 23 all use polylactic acid as a binder resin, and both have a short penetration time of the fixing solution, and an appropriate softened state can be obtained in a short time. Therefore, the image was firmly fixed on the substrate (paper), and a good image was obtained.
On the other hand, Comparative Example 1 uses a styrene-acrylic resin as a binder resin, and the result was that the fixing solution was poor because the penetration time of the fixing solution was long and the penetration was not sufficient. .
In Comparative Example 2, when the polyester resin used in the conventional toner is used, the penetration time is shorter than that of the styrene-acrylic resin, but the time required for the penetration is longer than that of the toner using polylactic acid. It became.
本発明のトナーは、トナーの少なくとも一部を軟化乃至膨潤させる可塑剤を少なくとも含む定着液の浸透時間が短く、短時間で適切な軟化状態のトナーが得られ、画像が記録媒体に強固に定着し、高品質な画像を形成できるので、非熱定着方式を採用する電子写真形成技術に好適に利用可能である。 The toner of the present invention has a short permeation time of a fixing solution containing at least a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner, so that an appropriately soft toner can be obtained in a short time, and an image is firmly fixed on a recording medium. In addition, since a high-quality image can be formed, it can be suitably used for an electrophotographic forming technique that employs a non-thermal fixing method.
1 感光体
2 作像形成部
3 帯電装置(帯電ローラ)
4 露光装置
5 現像装置
5a 現像ローラ
5b 現像剤供給ローラ
5c 規制ブレード
6 転写装置
7 クリーニング装置
10 中間転写ベルト
11、12、13 支持ローラ
14 一次転写ローラ
16 二次転写ローラ
T トナー(現像剤)
15K、15M、15C、15Y 作像手段
17 用紙(記録媒体)
18 定着装置
23 転写手段
33 噴霧手段
34 液滴帯電手段
35 媒体搬送手段
36 記録材帯電手段
38 噴霧室
40 ローラ
41 搬送ベルト
42 未定着トナー
44 電極
45 電源
50 印加手段
53 定着液滴
64 中間転写体
67 二次転写手段
69 一次転写手段
101 静電潜像担持体
102 帯電手段
103 露光手段
104 現像手段
105 記録媒体
107 クリーニング手段
108 転写手段
111 塗布ローラ
112 記録媒体
113 トナー層
114 泡状定着液
115 ベルトクリーニング装置
120 泡状定着液
121 液膜境界
122 気泡
130 泡状定着液生成手段
131 定着液容器
132 液状定着液
133 搬送ポンプ
134 液搬送パイプ
135 気体・液体混合部
136 空気口
137 微小孔シート
138 泡生成部
140 定着装置
141 塗布ローラ
142 膜厚調整用ブレード
143 加圧ローラ
144 加圧ベルト
145 加温手段
146 加圧ローラ
147 赤外線ヒータ
148 加圧ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Image formation part 3 Charging device (charging roller)
Reference Signs List 4 exposure device 5 developing device 5a developing roller 5b developer supply roller 5c regulating blade 6 transfer device 7 cleaning device 10 intermediate transfer belt 11, 12, 13 support roller 14 primary transfer roller 16 secondary transfer roller T toner (developer)
15K, 15M, 15C, 15Y Image forming means 17 Paper (recording medium)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Fixing device 23 Transfer means 33 Spray means 34 Droplet charging means 35 Medium conveying means 36 Recording material charging means 38 Spray chamber 40 Roller 41 Conveying belt 42 Unfixed toner 44 Electrode 45 Power supply 50 Applying means 53 Fixing droplet 64 Intermediate transfer body 67 Secondary transfer means 69 Primary transfer means 101 Electrostatic latent image carrier 102 Charging means 103 Exposure means 104 Development means 105 Recording medium 107 Cleaning means 108 Transfer means 111 Application roller 112 Recording medium 113 Toner layer 114 Foamed fixing liquid 115 Belt Cleaning device 120 Foam fixing liquid 121 Liquid film boundary 122 Bubble 130 Foam fixing liquid generating means 131 Fixing liquid container 132 Liquid fixing liquid 133 Transport pump 134 Liquid transport pipe 135 Gas / liquid mixing section 136 Air port 137 Microporous sheet 138 Foam Generating unit 140 fixing device 141 applying roller 142 thickness regulation blade 143 pressure roller 144 pressing belt 145 heating means 146 the pressure roller 147 infrared heater 148 pressure roller
Claims (21)
少なくとも、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を有する樹脂と、着色剤とを含有することを特徴とするトナー。 A toner used for fixing a toner to a recording medium by applying a fixing liquid containing a diluent and a plasticizer that softens or swells at least a part of the toner to the toner on the recording medium,
A toner comprising at least a resin having a polyhydroxycarboxylic acid skeleton and a colorant.
前記樹脂粒子(B)が、請求項1から8のいずれかに記載のトナーからなる粒子であり、
前記第1の樹脂(a)が、多塩基酸と、多価アルコールとを含むポリエステル樹脂であることを特徴とするトナー。 The resin particles (A) containing at least the first resin (a), or the coating (P) containing the first resin (a) is the resin particles (B) containing the second resin (b). Toner deposited on the surface,
The resin particles (B) are particles comprising the toner according to any one of claims 1 to 8,
The toner according to claim 1, wherein the first resin (a) is a polyester resin containing a polybasic acid and a polyhydric alcohol.
前記第1の樹脂(a1)及び前記第2の樹脂(a2)が、いずれも前記樹脂粒子(B)の表面に付着されており、
前記第1の樹脂(a1)及び前記第2の樹脂(a2)が、スチレン系モノマー及びアクリル系モノマーの少なくともいずれかから構成され、
前記樹脂粒子(B)が、請求項1から8のいずれかに記載のトナーからなる粒子であることを特徴とするトナー。 A toner comprising a first resin (a1) and a second resin (a2) having different glass transition temperatures, and resin particles (B) containing a third resin (b),
The first resin (a1) and the second resin (a2) are both attached to the surface of the resin particles (B),
The first resin (a1) and the second resin (a2) are composed of at least one of a styrene monomer and an acrylic monomer,
The toner according to claim 1, wherein the resin particles (B) are particles made of the toner according to claim 1.
前記第1の樹脂(a)が、ポリウレタン−アクリルポリマー複合体より構成され、前記樹脂粒子(B)の表面に付着されてなり、
前記樹脂粒子(B)が、請求項1から8のいずれかに記載のトナーからなる粒子であることを特徴とするトナー。 A toner having a first resin (a) and resin particles (B) containing a second resin (b),
The first resin (a) is composed of a polyurethane-acrylic polymer composite, and is attached to the surface of the resin particles (B).
The toner according to claim 1, wherein the resin particles (B) are particles made of the toner according to claim 1.
前記キャリアが少なくとも芯材と、該芯材表面に微粒子を含む被覆層とを有し、前記微粒子の平均粒子径(D)と前記被覆層の平均厚み(h)が1<[D/h]<10であり、
前記微粒子の含有量が40質量%〜95質量%であることを特徴とする現像剤。 A developer comprising the toner according to claim 1 and a carrier.
The carrier has at least a core material and a coating layer containing fine particles on the surface of the core material, and the average particle diameter (D) of the fine particles and the average thickness (h) of the coating layer are 1 <[D / h]. <10,
A developer, wherein the content of the fine particles is 40% by mass to 95% by mass.
前記トナーが請求項1から11のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする定着方法。 In a fixing method in which a fixing liquid containing a plasticizer that softens the toner by dissolving or swelling at least a part of the toner is applied to the toner on the recording medium to fix the toner on the recording medium.
The fixing method according to claim 1, wherein the toner is the toner according to claim 1.
水を含む希釈剤と、起泡剤と、可塑剤とを含有する定着液を泡状化して、泡状定着液を生成する泡状定着液生成工程と、
前記泡状定着液を泡状定着液付与手段の接触面上に所望の厚みに形成する膜厚調整工程と、
前記所望の厚みに形成された泡状定着液を記録媒体上のトナー層に付与する泡状定着液付与工程と、
を含むことを特徴とする定着方法。 A fixing method for fixing toner on a recording medium using the toner according to claim 1,
A foamed fixing solution generating step for producing a foamed fixing solution by foaming a fixing solution containing a diluent containing water, a foaming agent, and a plasticizer;
A film thickness adjusting step for forming the foamy fixer to a desired thickness on the contact surface of the foamy fixer applying means,
A foam-like fixing solution applying step for applying the foam-like fixing solution formed in the desired thickness to the toner layer on the recording medium;
A fixing method comprising the steps of:
R8(COO−(R9−O)n−R10)2
ただし、前記一般式中、nは1以上3以下であり、R8は炭素数が2以上8以下のアルキレン基であり、R9は炭素数が1以上3以下のアルキレン基であり、R10は炭素数が1以上4以下のアルキル基である。 The fixing method according to claim 15, wherein the plasticizer is a compound represented by the following general formula.
R 8 (COO— (R 9 —O) n —R 10 ) 2
In the general formula, n is 1 to 3, R 8 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, R 9 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, R 10 Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
前記静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と、
を含む画像形成方法であって、
前記定着工程が、請求項15から18のいずれかに記載の定着方法により行われることを特徴とする画像形成方法。 An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
Developing the electrostatic latent image using a developer containing toner to form a visible image;
A transfer step of transferring the visible image to a recording medium;
A fixing step of fixing the transferred image transferred to the recording medium;
An image forming method comprising:
An image forming method, wherein the fixing step is performed by the fixing method according to claim 15.
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像担持体に供給する現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、現像剤を現像剤担持体表面に供給する現像剤供給部材と、トナーを含む現像剤を収納する現像剤収納器とを備え、前記静電潜像をトナーを含む現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、定着液を記録媒体上のトナー層に付与する定着液付与手段とを有する定着手段であって、
前記トナーが請求項1から11のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image carrier;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
A developer carrying member for carrying a developer to be supplied to the electrostatic latent image carrier, a developer supplying member for supplying the developer to the surface of the developer carrying member, and a developer containing a developer containing toner A developing unit that develops the electrostatic latent image using a developer containing toner and forms a visible image;
Transfer means for transferring the visible image to a recording medium;
Fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium;
An image forming apparatus having
The fixing unit includes a fixing solution applying unit that applies a fixing solution to a toner layer on a recording medium,
An image forming apparatus, wherein the toner is the toner according to claim 1.
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像担持体に供給するトナーを含む現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、前記現像剤を現像剤担持体表面に供給する現像剤供給部材と、トナーを含む現像剤を収納する現像剤収納器とを備え、前記静電潜像をトナーを含む現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、水を含む希釈剤と、起泡剤と、可塑剤とを含有する定着液を泡状化して、泡状定着液を生成する泡状定着液生成手段と、
前記泡状定着液を泡状定着液付与手段の接触面上に所望の厚みに形成する膜厚調整手段と、
前記所望の厚みに形成された泡状定着液を記録媒体上のトナー層に付与する泡状定着液付与手段とを有し、
前記トナーが請求項1から11のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image carrier;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
A developer carrying member for carrying a developer containing toner to be supplied to the electrostatic latent image carrier, a developer supplying member for supplying the developer to the surface of the developer carrying member, and a developer containing toner. A developer container for storing, and developing means for developing the electrostatic latent image with a developer containing toner to form a visible image;
Transfer means for transferring the visible image to a recording medium;
Fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium;
An image forming apparatus having
A foaming fixer generating means for generating a foamy fixer by foaming a fixer containing a diluent containing water, a foaming agent, and a plasticizer;
Film thickness adjusting means for forming the foamy fixer on the contact surface of the foamy fixer applying means to a desired thickness;
A foam-like fixing solution applying means for applying the foam-like fixing solution formed in the desired thickness to the toner layer on the recording medium;
An image forming apparatus, wherein the toner is the toner according to claim 1.
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