JP4519237B2 - 画像形成方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷など静電荷像を現像するためのトナーを用いた画像形成方法に関するもので、特に接触加熱定着機構を有する画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子写真方式を用いたコピアやプリンターの技術は、モノクロからフルカラーへの展開が急速になりつつあり、フルカラーの市場は拡大する傾向にある。フルカラー電子写真法によるカラー画像形成は一般に3原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの3色のカラートナー又はそれに黒色を加えた4色のカラートナーを積層させて全ての色の再現を行なうものである。したがって、色再現性に優れ鮮明なフルカラー画像を得るためには、定着されたトナー画像表面をある程度平滑にして光散乱を減少させる必要がある。このような理由から従来のフルカラー複写機等の画像光沢は20〜50%の高光沢のものが多かった。しかし、最近はユーザーによっては10〜20%程度の中光沢の落ち着いた印象の画像が望まれる場合もある。
【0003】
一方、従来からのモノクロ画像では、目が疲れ易いといった理由から画像光沢は好まれず、また文章に挿入されたカラー文字や単に色分けした表やグラフも一般に光沢が無いほうが好まれる。
【0004】
このような理由から、特開平7−129039号公報では画像情報の中からグラフィックスの領域と文章の領域を判定し、それぞれ光沢の異なるトナーで現像し画像の光沢を変えることが提案されているが、現像装置が2倍必要となり装置が大型化しコストアップとなるとともに、1枚の画像内で光沢が異なるため違和感を感じる場合がある。また、特開平6-202520号公報ではユーザーの指定に応じて画像の光沢を変えたり、原稿の光沢度に近い光沢が自動的に再現できる画像形成装置が提案されている。画像光沢を変化させる手段は、定着温度、定着ニップ幅又は定着スピードであり、要するにトナーに与える熱量を変化させているわけだが、従来カラートナーに用いられていた高光沢の得られる低分子量のバインダー樹脂を用いたトナーを低光沢化するとトナーが十分に転写紙に接着せず定着不良を生じてしまう。逆に従来のモノクロトナーのようにバインダー樹脂に高分子量成分や架橋成分を導入した低光沢性トナーでは高光沢が得られないか定着温度やニップ幅、スピードの大きな変化を必要とし実用上の不具合が大きすぎる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、画像の種類やユーザーの好みにより画像の光沢を変えることができ、十分な定着性を与えながら安定した低光沢画像が得られ、大きな定着条件変更をせずに中光沢や高光沢画像の得られる画像形成方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の分子量分布の樹脂を含有するトナーと光沢切替え手段を有する特定の定着機構を組み合わせることによりその目的を達成できることを見出し本発明に至った。
【0007】
即ち、本発明によれば、(1)「無端のベルトとローラとの間で記録材を挟持し、熱及び圧力によって該記録材上に形成されたトナー像を定着する画像形成方法において、トナーが結着樹脂としてポリエステル樹脂を含有し、離型剤として融点が60〜150℃のワックス類を0.5〜20重量%含有し、トナー中の樹脂がTHF不溶分を含有せず、GPCによる重量平均分子量が18000〜25000であり、重量平均分子量/数平均分子量が5.8〜9.3であり、分子量が1×10以上の成分が3.2〜5.8重量%存在するトナーを用いて記録材上にトナー像を形成し、次いで、該トナー像をトナーに与える熱量及び/又はトナーに与える圧力を変化させて定着し、定着画像の光沢を切替えることを特徴とする画像形成方法」、(2)「前記定着画像の光沢を切替える手段が、トナーに与える熱量を変化させていることを特徴とする前記(1)項に記載の画像形成方法」、(3)「前記定着画像の光沢を切替える手段が、トナーに与える圧力を変化させていることを特徴とする前記(1)項に記載の画像形成方法」、(4)「前記定着画像の光沢を切替える手段が、トナーに与える熱量及び圧力を変化させていることを特徴とする前記(1)項に記載の画像形成方法」が提供される。
また、本発明によれば(5)「無端のベルトとローラとの間で記録材を挟持し、熱及び圧力によって該記録材上に形成されたトナー像を定着する画像形成装置において、画像形成装置に装填されているトナーが結着樹脂としてポリエステル樹脂を含有し、離型剤として融点が60〜150℃のワックス類を0.5〜20重量%含有し、トナー中の樹脂がTHF不溶分を含有せず、GPCによる重量平均分子量が18000〜25000であり、重量平均分子量/数平均分子量が5.8〜9.3であり、分子量が1×10以上の成分が3.2〜5.8重量%存在するトナーを用いて記録材上にトナー像を形成する手段と、形成されたトナー像をトナーに与える熱量及び/又はトナーに与える圧力を変化させて定着し、定着画像の光沢を切替える手段を備えたことを特徴とする画像形成装置」が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の画像形成方法に用いられる定着システムは、表面が平滑な加熱定着部材を具備した接触加熱定着システムであり、具体的には、熱ロール定着やベルト定着である。加熱定着部材表面はトナーとの離型性を高めるため、シリコンゴム、フッ素ゴム、テフロン、PFA等の表面エネルギーの低い材料を用いることが好ましく、さらに離型性を高めるためにシリコンオイル等の離型オイルを必要に応じて塗布することが可能である。
【0009】
定着画像の光沢をトナーに与える熱量を変化させて切替えるには、通常の定着条件では低光沢画像が得られるように条件を設定し、中光沢や高光沢を得るときには、加熱定着部材の温度を高めたり、定着速度を低下させることによりトナーの温度をより高め、トナーの溶融粘弾性を低下させることにより光沢を高めることができる。定着画像の光沢をトナーに与える圧力変化させて切替えるには、通常の定着条件では低光沢画像が得られるように条件を設定し、中光沢や高光沢を得るときには、加熱定着部材と加圧部材間の加圧力を高め、溶融トナーの塑性変形を促進させることにより光沢を高めることができる。定着圧力を高めて光沢を高める手段は、トナーに与える熱量を高めて光沢を高める手段に比べオフセット現象を生じにくく、より信頼性の高い方法といえる。定着画像の光沢をトナーに与える熱量及び定着圧力を変化させて切替える場合は、さらに光沢の変化量を大きくできるため光沢選択範囲をより拡大することができる。
【0010】
従来フルカラー用の定着ローラは画質や離型性を高めるため、ある程度の厚さのある弾性体を用いた所謂ソフトローラが一般に用いられてきた。このようなソフトローラは熱容量が高いため温度を変化させるために時間を要するという欠点があった。図1に示したベルト定着システムでは定着領域の手前に低熱容量の加熱ローラを配置した構成としているため短時間で温度を変化させることができ、加熱定着部材の温度を変化させて光沢を制御する方法に対して好適に用いられる。
即ち、図1は、本発明の定着装置の1例を示す。この定着装置において、定着ローラ(R1)と表面が平滑な加熱ローラ(R3)の間に懸架され、張力を調節することができるような状態で両ローラ間を回動する無端の定着ベルト(B)に、オイル塗布ローラ(R4)から離型用のオイルが所要の時期に供給され、本発明による未定着トナー画像を有する被定着媒体は、ガイド(G)により、加圧バネ(P)で定着ローラ(R1)方向への付勢状態を変化させることができる加圧ローラ(R2)と定着ローラ(R1)との間に搬送されて定着される。
【0011】
本発明の画像形成方法に用いられるトナーは、これらの光沢切替え手段に対し、応答性良くしかも確実に光沢変化を発現可能な溶融粘弾性変化を与えるものである。しかし、高光沢化条件では、トナーの粘弾性は低下しておりオフセット現象を生じ易い状況にある。したがって、高光沢化したときのオフセット現象を防止し安定した画像光沢切替え性を得るために、ワックス類に代表される離型剤を配合することが好適に行なわれる。
【0012】
離型剤としては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックスやフィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックスや密ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。
【0013】
これらは1種又は2種以上を併用して用いることができるが、融点が60〜150℃の範囲のものを使用するのが好ましい。融点が60℃以下であるとトナーの保存性やブロッキング性に不具合が生じやすく、150℃以上では定着時に溶融しずらく、離型効果が減少する。これらの離型剤の使用量は、トナーに対して0.5〜20重量%程度が好適である。
【0014】
本発明の画像形成方法に用いられるトナーに使用されるバインダー樹脂としては従来公知のものを広く使用することができる。例えば、スチレン、パラクロレスチレン、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリロニトリル酸、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルメチルケトン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、ブタジエン等の単量体の重量体、または、これらの単量体の2種類以上からなる共重合体、或いはそれらの混合物が挙げられる。その他、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、水添石油樹脂などが単独あるいは混合して使用できる。これらのうち特にポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂、スチレンと(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体が好適に用いられる。
【0015】
THF不溶分の測定は、トナー1.0gを秤量し、これにTHF50gを加えて20℃で24時間静置する。これをJIS規格(P3801)5種Cの定量ろ紙を用いて常温でろ過する。乾燥後ろ紙残渣を秤量し、着色剤、荷電制御剤等のトナー中に含有するTHFに不溶な固形分量(計算値)を差し引き樹脂成分中のTHF不溶分を求めトナー中の樹脂重量に対する百分率(重量%)で表わす。着色剤、荷電制御剤等の固形物の含有量が未知の場合は熱分析等により別途求める。
【0016】
GPCによる分子量の測定は、40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.05〜0.6重量%に調製した樹脂のTHF試料溶液を50〜200μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば、Pressure Chemical Co.或いは東洋ソーダ工業社製の分子量が6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。
【0017】
本発明の画像形成方法に用いられるトナーはバインダー樹脂の他、着色剤や必要に応じて、帯電制御剤、その他の添加剤と適宜溶融混合して静電荷像現像用トナーとすることができる。
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。
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が挙げられる。
また、橙色顔料としては、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が挙げられる。
赤色顔料としては、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が挙げられる。
紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
青色顔料としては、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等がある。
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、複合金属酸化物が挙げられる。
これらは、1種または2種以上を使用することができる。
【0018】
荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を含むアジン系染料(特公昭42−1627号公報)、塩基性染料(例えばC.I.Basic Yello 2(C.I.41000)、C.I.Basic Yello 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.Basic Red 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Basic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue 25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)など、これらの塩基性染料のレーキ顔料、C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、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、あるいは、ジブチル又はジオクチルなどのジアルキル錫化合物、ジアルキル錫ボレート化合物、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、特公昭41−20153号公報、特公昭43−27596号公報、特公昭44−6397号公報、特公昭45−26478号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩、特公昭55−42752号公報、特公昭59−7385号公報に記載されているサリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、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等が挙げられる。ブラック以外のカラートナーは、当然目的の色を損なう荷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等が好適に使用される。
【0019】
本発明においては、疎水化処理されたシリカや酸化チタン等の微粒子をトナー母体に外添することが好適に行なわれるが、この他疎水化処理されたアルミナや樹脂微粒子、また、脂肪属金属塩やポリフッ化ビニリデンの微粒子等の滑剤等も併用可能である。
【0020】
本発明の画像形成方法では現像方式には特に制限はなくトナーも一成分現像用、二成分現像用ともに用いることができる。
トナーを二成分現像剤用として用いる場合にはキャリア粉と混合して用いられる。この場合のキャリアとしては、公知のものがすべて使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、ニッケル粉、ガラスビーズ等及びこれらの表面を樹脂などで被覆処理した物などが挙げられる。
【0021】
本発明のトナーの製造法は従来公知の方法が適用できるが、トナーを混練する装置としては、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサーや連続式の2軸押出し機、例えば神戸製鋼所社製KTK型2軸押出し機、東芝機械社製TEM型2軸押出し機、KCK社製2軸押出し機、池貝鉄工社製PCM型2軸押出し機、栗本鉄工所社製KEX型2軸押出し機や、連続式の1軸混練機、例えばブッス社製コ・ニーダ等が好適に用いられる。
【0022】
以上により得られた溶融混練物は冷却した後粉砕されるが、粉砕は、例えば、ハンマーミルやロートプレックス等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式の微粉砕機などを使用することができる。粉砕は、平均粒径が3〜15μmになるように行なうのが望ましい。さらに、粉砕物は風力式分級機等により、5〜20μmに粒度調整される。必要に応じ、外添剤の母体トナーへ外添が行なわれるが、母体トナーと外添剤をミキサー類を用い混合・攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー表面に被覆される。
【0023】
【実施例】
これより、実施例において本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
トナー及び現像剤の調整
「シアン色カラートナーA及び現像剤A」
・結着樹脂(重量平均分子量が52000のポリエステル樹脂) 50重量部
・結着樹脂(重量平均分子量が16000のポリエステル樹脂) 50重量部
・帯電制御剤(サリチル酸誘導体の金属塩) 2重量部
・着色剤(銅フタロシアニンブルー顔料) 2.5重量部
上記の材料をブレンダーで充分混合したのち2軸押出し機にて混練し、冷却後粉砕、分級し体積平均粒径約8μmのシアン色の母体トナーAを得た。母体トナーA100重量部に対して、外添剤として、疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品)0.2重量部をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、シアン色のトナーAを得た。
このトナーA中樹脂のTHF不溶分は0%であり、重量平均分子量は24000、重量平均分子量/数平均分子量の値は9.1であり、分子量が1×105以上の成分は5.7重量%であった。このトナー5重量部とシリコン樹脂コートキャリア95重量部を混合攪拌し二成分現像剤Aを作成した。
【0024】
「シアン色カラートナーB及び現像剤B」
・結着樹脂(重量平均分子量が52000のポリエステル樹脂) 50重量部
・結着樹脂(重量平均分子量が16000のポリエステル樹脂) 50重量部
・帯電制御剤(サリチル酸誘導体の金属塩) 2重量部
・着色剤(銅フタロシアニンブルー顔料) 2.5重量部
・離型剤(融点106℃のポリエチレンワックス) 3重量部
上記のようにトナーAの材料に離型剤を加えた材料をブレンダーで充分混合したのち2軸押出し機にて混練し、冷却後粉砕、分級し体積平均粒径約8μmのシアン色の母体トナーBを得た。母体トナーB100重量部に対して、外添剤として、疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品)0.4重量部をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、シアン色のトナーBを得た。
このトナーB中樹脂のTHF不溶分は0%であり、重量平均分子量は25000、重量平均分子量/数平均分子量の値は9.3であり、分子量が1×105以上の成分は5.8重量%であった。このトナー5重量部とシリコン樹脂コートキャリア95重量部を混合攪拌し二成分現像剤Bを作成した。
【0025】
「シアン色カラートナーC及び現像剤C」
・結着樹脂(重量平均分子量が19000のポリエステル樹脂) 100重量部
・帯電制御剤(サリチル酸誘導体の金属塩) 2重量部
・着色剤(銅フタロシアニンブルー顔料) 2.5重量部
・離型剤(融点83℃のカルナウバワックス) 3重量部
上記の材料をブレンダーで充分混合したのち2軸押出し機にて混練し、冷却後粉砕、分級し体積平均粒径約8μmのシアン色の母体トナーCを得た。母体トナーC100重量部に対して、外添剤として、疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品)0.4重量部をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、シアン色のトナーCを得た。
このトナーC中樹脂のTHF不溶分は0%であり、重量平均分子量は18000、重量平均分子量/数平均分子量の値は5.8であり、分子量が1×105以上の成分は3.2重量%であった。このトナー5重量部とシリコン樹脂コートキャリア95重量部を混合攪拌し二成分現像剤Cを作成した。
【0026】
「シアン色カラートナーD及び現像剤D」
・結着樹脂(重量平均分子量が46000のポリエステル樹脂) 100重量部
・帯電制御剤(サリチル酸誘導体の金属塩) 2重量部
・着色剤(銅フタロシアニンブルー顔料) 2.5重量部
・離型剤(融点83℃のカルナウバワックス) 3重量部
上記の材料をブレンダーで充分混合したのち2軸押出し機にて混練し、冷却後粉砕、分級し体積平均粒径約8μmのシアン色の母体トナーDを得た。母体トナーD100重量部に対して、外添剤として、疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品)0.4重量部をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、シアン色のトナーDを得た。
このトナーD中樹脂のTHF不溶分は0%であり、重量平均分子量は43000、重量平均分子量/数平均分子量の値は13.4であり、分子量が1×105以上の成分は13.3重量%であった。このトナー5重量部とシリコン樹脂コートキャリア95重量部を混合攪拌し二成分現像剤Dを作成した。
【0027】
「シアン色カラートナーE及び現像剤E」
・結着樹脂(重量平均分子量が151000の架橋ポリエステル樹脂) 20重量部
・結着樹脂(重量平均分子量が16000のポリエステル樹脂) 80重量部
・帯電制御剤(サリチル酸誘導体の金属塩) 2重量部
・着色剤(銅フタロシアニンブルー顔料) 2.5重量部
・離型剤(融点83℃のカルナウバワックス) 3重量部
上記の材料をブレンダーで充分混合したのち2軸押出し機にて混練し、冷却後粉砕、分級し体積平均粒径約8μmのシアン色の母体トナーEを得た。母体トナーE100重量部に対して、外添剤として、疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品)0.4重量部をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、シアン色のトナーEを得た。
このトナーE中樹脂のTHF不溶分は1%であり、重量平均分子量は48000、重量平均分子量/数平均分子量の値は14.4であり、分子量が1×105以上の成分は14.3重量%であった。このトナー5重量部とシリコン樹脂コートキャリア95重量部を混合攪拌し二成分現像剤Eを作成した。
【0028】
「シアン色カラートナーF及び現像剤F」
・結着樹脂(重量平均分子量が15000のポリエステル樹脂) 100重量部
・帯電制御剤(サリチル酸誘導体の金属塩) 2重量部
・着色剤(銅フタロシアニンブルー顔料) 2.5重量部
・離型剤(融点83℃のカルナウバワックス) 3重量部
上記の材料をブレンダーで充分混合したのち2軸押出し機にて混練し、冷却後粉砕、分級し体積平均粒径約8μmのシアン色の母体トナーFを得た。母体トナーF100重量部に対して、外添剤として、疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品)0.4重量部をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、シアン色のトナーFを得た。
このトナーF中樹脂のTHF不溶分は0%であり、重量平均分子量は14000、重量平均分子量/数平均分子量の値は4.5であり、分子量が1×105以上の成分は2.0重量%であった。このトナー5重量部とシリコン樹脂コートキャリア95重量部を混合攪拌し二成分現像剤Fを作成した。
【0029】
「シアン色カラートナーG及び現像剤G」
・結着樹脂(重量平均分子量が54000のポリエステル樹脂) 100重量部
・帯電制御剤(サリチル酸誘導体の金属塩) 2重量部
・着色剤(銅フタロシアニンブルー顔料) 2.5重量部
・離型剤(融点83℃のカルナウバワックス) 3重量部
上記の材料をブレンダーで充分混合したのち2軸押出し機にて混練し、冷却後粉砕、分級し体積平均粒径約8μmのシアン色の母体トナーGを得た。母体トナーG100重量部に対して、外添剤として、疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品)0.4重量部をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、シアン色のトナーGを得た。
このトナーG中樹脂のTHF不溶分は0%であり、重量平均分子量は50000、重量平均分子量/数平均分子量の値は16.4であり、分子量が1×105以上の成分は16.3重量%であった。このトナー5重量部とシリコン樹脂コートキャリア95重量部を混合攪拌し二成分現像剤Gを作成した。
【0030】
「未定着画像の作成」
定着装置を取り除いたリコー製カラー複写機プリテール650に現像剤A,B,C,D,E,F,Gを入れ1.0±0.1mg/cm2のトナーが現像されるように調整を行ない、リコーフルカラーPPC用紙タイプ6000<70W>A4サイズに20mm×100mmの面積で未定着の画像を作成し、未定着画像A,B,C,D,E,F,Gを得た。
【0031】
[実施例1]
下記構成及び条件の定着装置にて未定着画像A,B,C,Dを定着し光沢度を測定した。
定着ローラ:60mmφ長さ326mm、アルミ芯金に厚さ2mmのシリコンゴム被覆
加圧ローラ:60mmφ長さ326mm、アルミ芯金に厚さ8mmのシリコンゴム被覆
ヒーター出力:定着650W、加圧400W
定着圧(全圧):160Kg
ニップ幅:10mm
定着温度:160℃(定着ローラ温度)
線速:180mm/sec
離型オイル塗布量:シリコンオイル3mmg/A4
次に線速を90mm/sec(1/2線速)とし未定着画像A,B,C,Dを定着し光沢度を測定した。トナーDは画像光沢が低かったためさらに線速を下げ60mm/sec(1/3線速)でも定着した。各画像の光沢度測定結果を下表に示したが線速を低下させトナーに与える熱量を高めることにより光沢を高めることができた。ただし、トナーCのように高分子量成分が少ないと低光沢な画像が得づらく、逆にトナーDのように高分子量成分が多いと高光沢が得づらくなる。
なお、光沢度の測定は、日本電色工業株式会社製のグロスメーターにより、入射角度60°により計測した。
【0032】
【表1】
Figure 0004519237
【0033】
[実施例2]
下記構成及び条件の定着装置にて未定着画像A,B,C,Dを定着し光沢度を測定した。
定着ローラ:60mmφ長さ326mm、アルミ芯金に厚さ2mmのシリコンゴムを被覆し、さらに30μmのテフロンチューブで被覆
加圧ローラ:50mmφ長さ326mm、アルミ芯金に厚さ1mmのシリコンゴムを被覆し、さらに30μmのテフロンチューブで被覆
ヒーター出力:定着650W、加圧400W
定着圧(全圧):80Kg
ニップ幅:6mm
定着温度:160℃(定着ローラ温度)
線速:150mm/sec
離型オイル塗布量:0(オイルレス)
次に加圧バネを交換し定着圧(全圧)180Kgに高め、未定着画像A,B,C,Dを定着し光沢度を測定した。さらに画像光沢を高めるため線速を100mm/sec(2/3線速)とし未定着画像A,B,C,Dを定着し光沢度を測定した。各画像の光沢度測定結果を下表に示したが定着圧を高めることにより光沢を高めることができた。また、さらに線速を低下させトナーに与える熱量を高めることによりさらにワックス含有トナーは光沢を高めることができたがワックスを含有しないトナーAはオフセットが発生し光沢が低下した。
【0034】
【表2】
Figure 0004519237
【0035】
[実施例3]
以下の条件に設定した図1に示すベルト定着装置を用いて未定着画像A,B,C,Dを定着し光沢度を測定した。
定着ローラー:φ38mm、シリコン発泡体
加圧ローラー:φ50mm、シリコンゴム厚み1mm、PFAチューブ被覆
加熱ローラー:φ30mm、アルミ、肉厚2mm
定着ベルト:ベルト径:φ60、基体:約40μm厚のニッケル、離型層:約150μmのシリコンゴム、ベルト幅310mm
ベルト張力:1.5kg/片、
ベルト速度:200mm/sec、
定着ニップ幅:10mm、
ヒーター出力:定着650W、加圧400W
定着圧(全圧):40Kg
定着温度:150℃(定着ローラ温度)
離型オイル塗布量:1.0mg/A4
次に内蔵したカムにより加圧バネを圧縮し定着圧(全圧)を100Kgに高め未定着画像A,B,C,Dを定着し光沢度を測定した。トナーDは画像光沢が低かったためさらに線速を100mm/sec(1/2線速)とし、さらに定着温度を170℃に高めて定着し光沢度を測定した。各画像の光沢度測定結果を下表に示したが定着圧を高めることにより光沢を高めることができた。また、さらに線速を低下させるとともに定着温度も高めトナーに与える熱量を高めることによりトナーDのように高分子量成分が多いトナーでも光沢を高めることができた。
【0036】
【表3】
Figure 0004519237
【0037】
[比較例1]
もっとも高光沢の得られた実施例3の定着条件で、未定着画像E,Gを定着し光沢度を測定した。光沢度測定結果を下表に示したがトナーE,Gは定着圧を高め、さらに線速を低下させるとともに定着温度も高めた条件でも高い光沢が得られず、十分な色再現性が得られない。
【0038】
【表4】
Figure 0004519237
【0039】
[比較例2]
もっとも光沢の低かった実施例3の定着条件で、未定着画像Fを定着し、光沢度を測定した。光沢度測定結果を下表に示したが、トナーFでは低光沢画像が得られず、定着圧を高めてさらに線速を低下させた条件ではオフセットを生じ光沢が低下した。さらに定着温度を150℃に低下させると光沢度は5.2と光沢は低下したが定着性が不十分であった。なお、定着性の試験は画像を綿布でこすり綿布が汚れなければ定着しているとした。
【0040】
【表5】
Figure 0004519237
【0041】
【発明の効果】
以上、詳細且つ具体的な説明から明らかなように、本発明の画像形成方法では、無端のベルトとローラとの間で記録材を挟持し、熱及び圧力によって該記録材上に形成されたトナー像を定着する画像形成方法において、トナーが結着樹脂としてポリエステル樹脂を含有し、離型剤として融点が60〜150℃のワックス類を0.5〜20重量%含有し、トナー中の樹脂がTHF不溶分を含有せず、GPCによる重量平均分子量が18000〜25000であり、重量平均分子量/数平均分子量が5.8〜9.3であり、分子量が1×10以上の成分が3.2〜5.8重量%存在するトナーを用いて記録材上にトナー像を形成し、次いで、該トナー像をトナーに与える熱量及び/又はトナーに与える圧力を変化させて定着し、定着画像の光沢を切替えるため、画像種類やユーザーの好みに応じ画像の光沢度を応答性良く確実に切り替えることができ、十分な定着性を与えながら安定した低光沢画像が得られ、大きな定着条件変更をせずに安定した高光沢画像を得ることができた。
さらにトナーに離型剤としてワックス類を含有させることにより、オフセット現象に対する余裕度が向上しより広い範囲の光沢度が安定して得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の定着装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
R1 定着ローラー
R2 加圧ローラー
R3 加熱ローラー
R4 オイル塗布ローラー
B 定着ベルト
P 加圧バネ
G ガイド
H 加熱源

Claims (5)

  1. 無端のベルトとローラとの間で記録材を挟持し、熱及び圧力によって該記録材上に形成されたトナー像を定着する画像形成方法において、トナーが結着樹脂としてポリエステル樹脂を含有し、離型剤として融点が60〜150℃のワックス類を0.5〜20重量%含有し、トナー中の樹脂がTHF不溶分を含有せず、GPCによる重量平均分子量が18000〜25000であり、重量平均分子量/数平均分子量が5.8〜9.3であり、分子量が1×10以上の成分が3.2〜5.8重量%存在するトナーを用いて記録材上にトナー像を形成し、次いで、該トナー像をトナーに与える熱量及び/又はトナーに与える圧力を変化させて定着し、定着画像の光沢を切替えることを特徴とする画像形成方法。
  2. 前記定着画像の光沢を切替える手段が、トナーに与える熱量を変化させていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
  3. 前記定着画像の光沢を切替える手段が、トナーに与える圧力を変化させていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
  4. 前記定着画像の光沢を切替える手段が、トナーに与える熱量及び圧力を変化させていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
  5. 無端のベルトとローラとの間で記録材を挟持し、熱及び圧力によって該記録材上に形成されたトナー像を定着する画像形成装置において、画像形成装置に装填されているトナーが結着樹脂としてポリエステル樹脂を含有し、離型剤として融点が60〜150℃のワックス類を0.5〜20重量%含有し、トナー中の樹脂がTHF不溶分を含有せず、GPCによる重量平均分子量が18000〜25000であり、重量平均分子量/数平均分子量が5.8〜9.3であり、分子量が1×10以上の成分が3.2〜5.8重量%存在するトナーを用いて記録材上にトナー像を形成する手段と、形成されたトナー像をトナーに与える熱量及び/又はトナーに与える圧力を変化させて定着し、定着画像の光沢を切替える手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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