JP7139786B2 - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7139786B2 JP7139786B2 JP2018158611A JP2018158611A JP7139786B2 JP 7139786 B2 JP7139786 B2 JP 7139786B2 JP 2018158611 A JP2018158611 A JP 2018158611A JP 2018158611 A JP2018158611 A JP 2018158611A JP 7139786 B2 JP7139786 B2 JP 7139786B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heated
- toner
- image forming
- forming apparatus
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2017—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
- G03G15/2028—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means with means for handling the copy material in the fixing nip, e.g. introduction guides, stripping means
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2017—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
- G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
- G03G15/1605—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
- G03G15/161—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support with means for handling the intermediate support, e.g. heating, cleaning, coating with a transfer agent
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
- G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
- G03G15/1665—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat
- G03G15/167—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat at least one of the recording member or the transfer member being rotatable during the transfer
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2017—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
- G03G15/2025—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means with special means for lubricating and/or cleaning the fixing unit, e.g. applying offset preventing fluid
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2039—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2064—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08775—Natural macromolecular compounds or derivatives thereof
- G03G9/08782—Waxes
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
- G03G2215/2022—Heating belt the fixing nip having both a stationary and a rotating belt support member opposing a pressure member
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
Description
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
融解温度が60℃以上100℃以下である離型剤を含むトナー粒子を有する静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着させる定着手段であって、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像と接触する無端状の被加熱体、前記被加熱体の外周面を加圧することにより前記被加熱体との間に挟込領域を形成する加圧部材、前記挟込領域における前記被加熱体の内周面に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第1加熱手段、前記第1加熱手段よりも前記被加熱体の走行方向下流側に、前記被加熱体に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第2加熱手段、及び前記被加熱体の外周面側であり、前記第2加熱手段の周辺に設けられ、粒子を捕集する捕集部材を有する定着手段と、
を備える画像形成装置。
前記離型剤の融解温度が60℃以上90℃以下である<1>に記載の画像形成装置。
<3>
前記離型剤がパラフィンワックスである<1>又は<2>に記載の画像形成装置。
<4>
前記トナー粒子が結晶性樹脂を含む<1>~<3>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<5>
前記結晶性樹脂の含有量が、トナー粒子の質量に対して3質量%以上20質量%以下である<4>に記載の画像形成装置。
<6>
前記結晶性樹脂の含有量が、トナー粒子の質量に対して5質量%以上15質量%以下である<4>又は<5>に記載の画像形成装置。
<7>
前記静電荷像現像用トナーのトルエン不溶分が25質量%以上40質量%以下である<6>に記載の画像形成装置。
<8>
前記トナー粒子の形状係数SF1が140以上である<1>~<7>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
前記捕集部材がブラシ状である<1>~<8>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<10>
前記捕集部材が多孔質体である<1>~<9>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<11>
前記捕集部材がポリフェニレンサルファイドを含有する<1>~<10>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<12>
前記捕集部材の開口面積と総面積との比が5以上であり、平均細孔径が0.1μm以上2.0μm以下であり、厚みが0.5mm以上50mm以下である<10>又は<11>に記載の画像形成装置。
前記第2加熱手段の定着設定温度が100℃以上200℃以下である<1>~<12>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<14>
前記第2加熱手段の定着設定温度が120℃以上200℃以下である<13>に記載の画像形成装置。
<15>
前記第2加熱手段が前記被加熱体の内周面に接して設けられ、前記捕集部材が前記第2加熱手段に対向して、前記被加熱体の外周面に接して設けられる<1>~<14>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<16>
前記第2加熱手段が前記被加熱体の外周面に接して接触領域を形成するように設けられ、前記捕集部材が前記接触領域よりも前記被加熱体の走行方向上流側の周辺に設けられる<1>~<14>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
前記第2加熱手段又は前記加熱回転体の定着設定温度と、前記トナー粒子における前記離型剤の融解温度との差が30℃以上140℃以下である<1>~<16>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<7>に係る発明によれば、定着手段が、無端状の被加熱体、前記被加熱体の外周面を加圧することにより前記加熱部材との間に挟込領域を形成する加圧部材、前記挟込領域における前記被加熱体の内周面に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第1加熱部材、及び、前記第1加熱部材よりも前記被加熱体の走行方向下流側に、前記被加熱体に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第2加熱部材のみを備えた定着手段が適用されている場合に比べ、トルエン不溶分が25質量%以上40質量%以下である静電荷像現像用トナーを有する静電荷像現像剤が収容された現像手段を備えるときであっても、画像形成装置外部に放出される、トナーに含まれる離型剤に由来する100nm以下の粒子の量が抑制される画像形成装置が提供される。
<8>に係る発明によれば、定着手段が、無端状の被加熱体、前記被加熱体の外周面を加圧することにより前記加熱部材との間に挟込領域を形成する加圧部材、前記挟込領域における前記被加熱体の内周面に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第1加熱部材、及び、前記第1加熱部材よりも前記被加熱体の走行方向下流側に、前記被加熱体に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第2加熱部材のみを備えた定着手段が適用されている場合に比べ、形状係数SF1が140以上である静電荷像現像用トナーを有する静電荷像現像剤が収容された現像手段を備えるときであっても、画像形成装置外部に放出される、トナーに含まれる離型剤に由来する100nm以下の粒子の量が抑制される画像形成装置が提供される。
<11>に係る発明によれば、定着手段が、無端状の被加熱体、前記被加熱体の外周面を加圧することにより前記加熱部材との間に挟込領域を形成する加圧部材、前記挟込領域における前記被加熱体の内周面に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第1加熱部材、及び、前記第1加熱部材よりも前記被加熱体の走行方向下流側に、前記被加熱体に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第2加熱部材のみを備えた定着手段が適用されている場合に比べ、画像形成装置外部に放出される、トナーに含まれる離型剤に由来する100nm以下の粒子の量が抑制される画像形成装置であって、ポリフェニレンサルファイドを含む捕集部材が設けられた定着手段を備える画像形成装置が提供される。
<12>に係る発明によれば、定着手段が、無端状の被加熱体、前記被加熱体の外周面を加圧することにより前記加熱部材との間に挟込領域を形成する加圧部材、前記挟込領域における前記被加熱体の内周面に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第1加熱部材、及び、前記第1加熱部材よりも前記被加熱体の走行方向下流側に、前記被加熱体に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第2加熱部材のみを備えた定着手段が適用されている場合に比べ、画像形成装置外部に放出される、トナーに含まれる離型剤に由来する100nm以下の粒子の量が抑制される画像形成装置であって、開口面積と総面積との比が5以上であり、平均細孔径が0.1μm以上2.0μm以下であり、厚みが0.5mm以上50mm以下である捕集部材が設けられた定着手段を備える画像形成装置が提供される。
<15>又は<16>に係る発明によれば、定着手段が、無端状の被加熱体、前記被加熱体の外周面を加圧することにより前記加熱部材との間に挟込領域を形成する加圧部材、前記挟込領域における前記被加熱体の内周面に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第1加熱部材、及び、前記第1加熱部材よりも前記被加熱体の走行方向下流側に、前記被加熱体に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第2加熱部材のみを備えた定着手段が適用されている場合に比べ、前記接触領域よりも前記被加熱体の走行方向上流側の周辺に前記捕集部材が設けられていても、画像形成装置外部に放出される、トナーに含まれる離型剤に由来する100nm以下の粒子の量が抑制される画像形成装置であって、第2加熱手段が被加熱体の内周面に接して設けられ、捕集部材が第2加熱手段に対向して、被加熱体の外周面に接して設けられる画像形成装置、又は第2加熱手段が被加熱体の外周面に接して接触領域を形成するように設けられ、前記捕集部材が接触領域よりも被加熱体の走行方向上流側の周辺に設けられる画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着させる定着手段と、を備える。
そして、現像手段に収容される静電荷像現像剤は、融解温度が60℃以上100℃以下である離型剤を含むトナー粒子を有する静電荷像現像用トナーを含む。
また、定着手段は、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像と接触する無端状の被加熱体、前記被加熱体の外周面を加圧することにより前記被加熱体との間に挟込領域を形成する加圧部材、前記挟込領域における前記被加熱体の内周面に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第1加熱手段、前記第1加熱手段よりも前記被加熱体の走行方向下流側に、前記被加熱体に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第2加熱手段、及び前記被加熱体の外周面側であり、前記第2加熱手段の周辺に設けられ、粒子を捕集する捕集部材が設けられている。
なお、以下の説明において、融解温度が60℃以上100℃以下である離型剤を含むトナー粒子を有する静電荷像現像用トナーを「特定トナー」と称する場合がある。
中間転写方式の装置の場合、転写装置は、例えば、表面にトナー像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写部材と、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写部材と、を有する構成が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図1に示すように、例えば、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10と、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Kに一括転写(二次転写)させる二次転写部20と、二次転写された画像を用紙K上に定着させる定着装置60(定着手段の一例)と、を備えている。また、画像形成装置100は、各装置(各部)との間で情報の授受を行って、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
なお、中間転写ベルト15、一次転写部10、及び二次転写部20を有するユニットが、転写手段の一例に該当する。
なお、上記の各色成分トナーの少なくとも1つとして、特定トナーが用いられる。低温定着性を確保する点で、本実施形態では、各色成分トナーの全てが特定トナーであることが好ましい。
本実施形態に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。
定着装置は、定着手段の一例である。すなわち、定着装置は、無端状の被加熱体、加圧部材、第1加熱手段、第2加熱手段、及び捕集部材を備えた定着装置であって、記録媒体の表面に転写されたトナー画像と接触する無端状の被加熱体と、被加熱体の外周面を加圧することにより被加熱体との間に挟込領域を形成する加圧部材と、挟込領域における被加熱体の内周面に接するように設けられ、被加熱体を加熱する第1加熱手段と、第1加熱手段よりも被加熱体の走行方向下流側に、被加熱体に接するように設けられ、被加熱体を加熱する第2加熱手段と、被加熱体の外周面側であり、第2加熱手段の周辺に設けられた捕集部材であり、粒子を捕集する捕集部材と、を備える。
第1実施形態に係る定着装置60について説明する。第1実施形態では、第2加熱手段が被加熱体の内周面に接して設けられ、捕集部材が第2加熱手段に対向して、前記被加熱体の外周面に接して設けられる態様の定着装置について、定着装置60を例に挙げて説明する。図2は、本実施形態に係る画像形成装置が備える定着手段の一例を示す概略構成図であり、定着手段における第1実施形態に係る定着装置の一例を示している。
また、定着装置60は、第2加熱ロール90と第1加熱ロール89との間に、定着ベルト84を支持する一対の支持ロール94を備えている。
本実施形態の定着装置60では、第1加熱ロール89と、第1加熱ロール89とは別の第2加熱手段(第2加熱ロール90)とによって、定着ベルト84を加熱するように構成されている。
第1加熱ロール89は、加圧ロール88側で定着ベルト84に巻き掛けられ、モータ(不図示)の回転力で回転駆動すると共に定着ベルト84をその内周面から加圧ロール88側へ押し付けて定着ベルト84(ニップ部N)を内周面側から加熱するようになっている。
第2加熱ロール90の軸方向両端部には、例えば、定着ベルト84を外側に押圧するバネ部材(不図示)が配設されている。
第2実施形態に係る定着装置80について説明する。第2実施形態では、第2加熱手段が被加熱体の外周面に接して接触領域を形成するように設けられ、捕集部材が接触領域よりも被加熱体の走行方向上流側の周辺に設けられる態様の定着装置について、定着装置80を例に挙げて説明する。図3は、本実施形態に係る画像形成装置が備える定着手段の一例を示す概略構成図であり、定着手段における第3実施形態に係る定着装置の一例を示している。なお、第1実施形態に係る定着装置60の部材と実質的に同一の機能を有する部材には、同じ符号を付与し、その説明を省略する。
また、定着装置80は、第3加熱ロール98と第1加熱ロール89との間に、定着ベルト84を支持する一対の支持ロール94を備えている。
本実施形態の定着装置80では、第1加熱ロール89と、第1加熱ロール89とは別の第2加熱手段(第2加熱ロール96)及び第3加熱手段(第3加熱ロール98)とによって、定着ベルト84を加熱するように構成されている。
第2加熱ロール96の離型層は、例えば、定着ベルト84の外周面からのトナーや紙粉が第2加熱ロール96の外周面に移行し堆積するのを防止するために形成されるものである。
第2加熱ロール96の内部には、例えば、加熱源としてのハロゲンヒータ96Aが設けられており、定着ベルト84を外周面側から加熱するようになっている。
第3加熱ロール98の軸方向両端部には、例えば、定着ベルト84を外側に押圧するバネ部材(不図示)が配設されている。
定着ベルトを加熱する好ましい形態としては、例えば、上記第1加熱手段と、定着ベルトの内周面側に設けられた1つの第3加熱手段と、定着ベルトの外周面側に設けられた1つの第2加熱手段と、によって定着ベルトを加熱する形態が挙げられる。
但し、1以上の第2加熱手段のうちの少なくとも一の加熱手段によって定着ベルトが加熱される被加熱領域が、定着ベルトの回転方向におけるニップ部の下流側であってニップ部から定着ベルトの周方向長さの50%以内となる領域に設けられていることが好ましい。
なお、定着装置60における第2加熱手段の加熱源、並びに定着装置80における第2加熱手段及び第3加熱手段を2以上設ける場合、それぞれの第2加熱手段及び第3加熱手段は同一であっても異なっていてもよい。
また、上記定着装置60および上記定着装置80では、加圧部材の一例として加圧ロールを適用した形態を説明したが、これに限られず、例えば加圧ベルトであってもよい。
捕集部材の形態は特に限定されず、例えば、ブラシ状の形態であってもよく、ブラシ状以外の形態であってもよい。捕集部材は、細孔を有する多孔質体であってもよく、細孔を有さない緻密体であってもよい。UFPの捕集効率が向上する点で、捕集部材は、ブラシ状または多孔質体であることがよい。ブラシ状または多孔質体であると、捕集部材の比表面積が向上する点で、UFPの捕集効率が向上しやすい。それにより、トナーに含まれる離型剤に由来する100nm以下の粒子の放出量が抑制される。なお、捕集部材は、定着装置に対して着脱されるカートリッジ構造であってもよい。
次いで、本実施形態に係る画像形成装置において、現像手段に収容される静電荷像現像剤が有するトナーについて、詳細に説明する。
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、離型剤と、必要に応じて、着色剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
離型剤の融解温度は、60℃以上100℃以下であり、60℃以上90℃以下が好ましく、60℃以上75℃以下がより好ましい。
離型剤の融解温度が100℃以下であることで、トナーの低温定着性が高められ、これにより画像形成装置での定着温度を低減し得る。ただし、離型剤の融解温度が100℃以下であるとトナーの定着の際に離型剤の気化が生じ易く、気化した離型剤が空気中で再び凝固することでUFPが発生し易い。しかし、その場合でも、本実施形態によればUFPの画像形成装置外への排出量が低減される。
一方、離型剤の融解温度が60℃以上であることで、トナーの定着の際に離型剤が溶融し過ぎることで定着部材へ離型剤が付着することが抑制される。また、UFPが過剰に発生し過ぎることを抑制し得る。
離型剤の融解温度は、離型剤の種類の選択等の公知の方法により制御される。
なお、これらの中でも、トナーの低温定着性の観点から、パラフィンワックス、低分子量ポリエチレンワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、セレシンワックス、カルナバワックス、脂肪酸エステルおよびモンタン酸エステルのエステル系ワックスが好ましく、パラフィンワックスがより好ましい。
なお、離型剤の融解温度[T2]は、画像形成装置の定着部材(つまり、第2加熱手段)における定着設定温度[T1]に対して、その差[T1-T2]が30℃以上140℃以下であることが好ましく、40℃以上120℃以下であることがより好ましく、50℃以上100℃以下であることがさらに好ましい。
離型剤の融解温度[T2]よりも定着設定温度[T1]が高く且つその差[T1-T2]が140℃以下であることで、画像形成装置での定着温度を低減し得る。一方、前記差[T1-T2]が30℃以上であることで、トナーの定着の際における定着部材へのトナーの付着を抑制し得る。前記差[T1-T2]が30℃以上であるとトナーの定着の際に離型剤の気化が生じ易く、気化した離型剤が空気中で再び凝固することでUFPが発生し易い。しかし、その場合でも、本実施形態によればUFPの画像形成装置外への排出量が低減される。
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α-メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(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-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2-エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知の非晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂と共に、結晶性ポリエステル樹脂を併用してもよい。
一方、樹脂の「非晶性」とは、半値幅が10℃を超えること、階段状の吸熱量変化を示すこと、又は明確な吸熱ピークが認められないことを指す。
非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。なお、非晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、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。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
多価アルコールは、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。
なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K 7121-1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
非晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC-8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM-M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
なお、原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合体が挙げられる。なお、結晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶構造を容易に形成するため、芳香族を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族を有する重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(例えば1,2,3-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
多価カルボン酸は、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。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上の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等が挙げられる。
多価アルコールは、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。
なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121-1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、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、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、又は、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料等が挙げられる。
着色剤は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の周知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。
ここで、コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャンネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
ここで、トナー粒子が混練粉砕法等の粉砕法によって作製された場合、その形状は不定形になり、例えば形状係数SF1は140以上となる。そして、形状係数SF1が140以上であるトナー粒子では、その製法に由来して表面に離型剤が露出し易くなる。表面に露出している離型剤は、トナーの定着の際に熱によって気化しやすいため、結果としてUFPが発生し易い。しかし、その場合でも、本実施形態によればUFPの画像形成装置外への排出量が低減される。
式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
上記式中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積を各々示す。
具体的には、形状係数SF1は、主に顕微鏡画像又は走査型電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラによりルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。
トナー粒子のトルエン不溶分が上記範囲であることで、離型剤がトナー粒子中に閉じ込められて、離型剤の表面への露出が抑制される。その結果、離型剤によるUFPの発生が抑制される。
秤量したガラス繊維製の円筒ろ紙に秤量したトナー粒子(又はトナー)を1g投入し、加熱式ソックスレー抽出装置の抽出管に装着する。そして、フラスコにトルエンを注入して、マントルヒーターを用いて110℃に加熱する。また、抽出管に装着した加熱ヒーターを用いて抽出管の周部を125℃に加熱する。抽出サイクルが4分以上5分以下の範囲で1回となるような還流速度で抽出を行う。10時間抽出した後、円筒ろ紙とトナー残渣を取り出して乾燥し、秤量する。
そして、式:トナー粒子(又はトナー)残渣量(質量%)=[(円筒ろ紙量+トナー残渣量)(g)-円筒ろ紙量(g)]÷トナー粒子(又はトナー)質量(g)×100に基づいて、トナー粒子(又はトナー)残渣量(質量%)を算出し、このトナー粒子(又はトナー)残渣量(質量%)をトルエン不溶分(質量%)とする。
なお、トナー粒子(又はトナー)残渣は、着色剤、外添剤等の無機物、及び結着樹脂の高分子量成分等からなる。また、トナー粒子に離型剤を含む場合、加熱による抽出を行うことから、離型剤はトルエン可溶分となっている。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下である。
次に、本実施形態におけるトナーの製造方法について説明する。
本実施形態におけるトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
具体的には、例えば、トナー粒子を凝集合一法により製造する場合、
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造する。
なお、以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
まず、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。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。
界面活性剤は、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。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA-700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等が挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
なお、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、気流乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
また、本実施形態におけるトナー粒子は、混練粉砕法等の粉砕法によって作製してもよい。なお、粉砕法により作製された場合、その形状は不定形になり、例えば形状係数SF1は前述の範囲となる。そして、その製法に由来して表面に離型剤が露出し易くなるため、UFPが発生し易くなる。しかし、その場合でも、本実施形態によればUFPの画像形成装置外への排出量が低減される。
以下、混練粉砕法の各工程の詳細について説明する。
混練工程は、結着樹脂及び離型剤を含む構成成分(樹脂粒子形成材料)を溶融混練し、混練物を得る工程である。
混練工程に用いられる混練機としては、例えば、三本ロール型、一軸スクリュー型、二軸スクリュー型、バンバリーミキサー型が挙げられる。
また、溶融温度としては、混練する結着樹脂及び離型剤の種類、配合比等に応じて決定されればよい。
冷却工程は、上記混練工程において形成された混練物を冷却する工程である。
冷却工程では、混練工程終了直後の分散状態を保つために、混練工程終了の際における混練物の温度から4℃/sec以上の平均降温速度で40℃以下まで冷却することが好ましい。
なお、平均降温速度とは、混練工程終了の際における混練物の温度から40℃まで降温させる速度の平均値をいう。
冷却工程により冷却された混練物を、粉砕工程で粉砕することで粒子が形成される。
粉砕工程では、例えば、機械式粉砕機、ジェット式粉砕機等が使用される。
粉砕工程で得られた粉砕物(粒子)は、必要に応じて、分級工程にて分級を行ってもよい。
分級工程においては、従来から使用されている遠心式分級機、慣性式分級機等が使用され、微粉(目的とする範囲の粒径よりも小さい粒子)及び粗粉(目的とする範囲の粒径よりも大きい粒子)が除去される。
本実施形態における静電荷像現像剤は、本実施形態におけるトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態における静電荷像現像剤は、本実施形態におけるトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
なお、磁性粉分散型キャリアおよび樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等、その他添加剤を含ませてもよい。
導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法、芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
まず、三口フラスコに、セバシン酸ジメチル100質量部と、ヘキサンジオール67.8質量部と、ジブチルすずオキサイド0.10質量部とを窒素雰囲気下で、反応中に生成された水は系外へ除去しながら、185℃で5時間反応させた後、徐々に減圧しながら220℃まで温度をあげて、6時間反応させた後、冷却した。こうして、重量平均分子量が33700の結晶性樹脂(A)を用意した。
(非晶性樹脂(1)の作製)
また、三口フラスコに、テレフタル酸ジメチル61質量部、フマル酸ジメチル75質量部、ドデセニルコハク酸無水物34質量部、トリメリット酸16質量部と、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物137質量部と、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物191質量部と、ジブチルすずオキサイド0.3質量部とを窒素雰囲気下で、反応により生成された水は系外へ除去しながら、180℃で3時間反応させた後、徐々に減圧しながら280℃まで温度をあげて、2時間反応させた後、冷却した。こうして、重量平均分子量が19000の非晶性樹脂(1)を用意した。
テレフタル酸ジメチル60質量部、フマル酸ジメチル74質量部、ドデセニルコハク酸無水物30質量部、トリメリット酸22質量部とした以外は非晶性樹脂(1)の作製と同様にして非晶性樹脂(2)を作製した。非晶性樹脂(2)の重量平均分子量は19500であった。
テレフタル酸ジメチル60質量部、フマル酸ジメチル70質量部、ドデセニルコハク酸無水物29質量部、トリメリット酸29質量部とした以外は非晶性樹脂(1)の作製と同様にして非晶性樹脂(3)を作製した。非晶性樹脂(3)の重量平均分子量は18200であった。
テレフタル酸ジメチル55質量部、フマル酸ジメチル64質量部、ドデセニルコハク酸無水物27質量部、トリメリット酸46質量部とした以外は非晶性樹脂(1)の作製と同様にして非晶性樹脂(4)を作製した。非晶性樹脂(4)の重量平均分子量は17200であった。
(トナー(1)の作製)
非晶性樹脂(1)A79質量部と、着色剤(C.I.Pigment Blue 15:1)7質量部と、離型剤(パラフィンワックス、融解温度73℃、日本精鑞株式会社製)5質量部と、結晶性樹脂A(融点71℃)8質量部とを、ヘンシェルミキサ(日本コークス工業株式会社製)に投入し、周速15m/秒で5分間撹拌混合した後、得られた撹拌混合物をエクストルーダー型連続混練機で溶融混練した。
ここで、エクストルーダーの設定条件は、供給側温度が160℃、排出側温度が130℃、冷却ロールの供給側温度が40℃、排出側温度が25℃であった。なお冷却ベルトの温度を10℃に設定した。
得られた溶融混練物を冷却させた後、ハンマーミルを用いて粗粉砕し、次いでジェット式粉砕機(日本ニューマチック工業社製)を用いて6.5μmに微粉砕し、更にエルボージェット分級機(日鉄鉱業株式会社製、型式:EJ-LABO)を用いて分級して、体積平均粒子径6.9μmのトナー粒子を得た。SF1は145であった。トルエン不溶分は25質量%であった。
非晶性樹脂(1)の代わりに非晶性樹脂(2)を用いた以外は実施例1と同様の方法で体積平均粒子径6.8μmのトナー粒子を得た。SF1は147であった。トルエン不溶分は29質量%であった。
。
非晶性樹脂(1)の代わりに非晶性樹脂(3)を用いた以外は実施例1と同様の方法で体積平均粒子径7.0μmのトナー粒子を得た。SF1は149であった。トルエン不溶分は35質量%であった。
非晶性樹脂(1)の代わりに非晶性樹脂(4)を用いた以外は実施例1と同様の方法で体積平均粒子径7.3μmのトナー粒子を得た。SF1は151であった。トルエン不溶分は40質量%であった。
実施例1で用いたパラフィンワックスの代わりにパラフィンワックス(ベーカーペトロライト製:ポリワックス725、融解温度105℃)を用いた以外は実施例1と同様の方法で体積平均粒子径7.0μmのトナー粒子を得た。SF1は146であった。トルエン不溶分は45質量%であった。
各トナー粒子100質量部と、外添剤として市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル製)1.2質量部とを、ヘンシェルミキサー(三井三池製作所製)を使用して周速30m/s、5分の条件で混合し、トナー(1)~(4)、(C1)を得た。
続いて、得られた各トナー8質量部と、キャリア100質量部とを混合して、各々、現像剤(1)~(4)、(C1)を作製した。
なお、キャリアは、フェライト粒子(体積平均粒径:50μm)100質量部と、トルエン14質量部と、スチレン-メチルメタクリレート共重合体(成分比:スチレン/メチルメタクリレート=90/10、重量平均分子量Mw=80000)2質量部とを、まず、フェライト粒子を除く上記成分を10分間スターラーで撹拌させて分散した被覆液を調製し、次に、この被覆液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダー(井上製作所製)に入れて、60℃において30分撹拌した後、さらに加温しながら減圧して脱気し、乾燥させ、その後105μmで篩分して得たものである。
画像形成装置として、画像形成装置(富士ゼロックス社製、製品名「DocuColor1450」の改造機)を準備した。
この画像形成装置は、図2に類似する構成の定着装置(定着装置A)であって、定着ベルトの外周面側に対向して、被加熱体と接触するように、定着ベルトの進行方向と反対方向に回転するように捕集部材を設けた定着装置を備える装置に改造した。捕集部材として、ブラシロール(ブラシ状の捕集部材)を用いた。ブラシロールは、中空軸と、中空軸の周囲に設けられたブラシを備えたブラシロールである。ブラシロールは、被加熱体と第2加熱ロールとの接触領域における被加熱体走行方向上流側の周辺(接触領域における被加熱体走行方向の始点から20mmの位置)に配置した。また、ブラシロールは、中空軸から空気により吸引する場合と、吸引しない場合の両方の態様とした。さらに、画像形成装置の排気口に設けられているフィルターを取り外した。なお、第1加熱ロールの定着設定温度は、145℃、第2加熱ロールの定着設定温度は、160℃である。
そして、この画像形成装置の現像装置内に、表1に示す現像剤を収容した。
画像形成装置として、画像形成装置(富士ゼロックス社製、製品名「DocuColor1450」の改造機)を準備した。
この画像形成装置は、図3に類似する構成の定着装置(定着装置B)であって、定着ベルトの外周面側に、捕集部材を設けた定着装置を備える装置に改造した。捕集部材として、多孔質体の捕集部材を用いた。多孔質体は、被加熱体と第2加熱ロールとの接触領域における被加熱体走行方向上流側の周辺(第2加熱手段から捕集部材までの距離30nm以上70nm以下の位置)に、定着ベルトと非接触の状態で配置した。捕集部材はポリフェニレンサルファイドから得られた多孔質体であり、開口面積と総面積との比(開口面積/総面積)が5、平均細孔径が0.1μm、厚みが5mm以下である。この多孔質体の捕集部材は、吸引を行っていない。さらに、画像形成装置の排気口に設けられているフィルターを取り外した。なお、第1加熱ロールの定着設定温度は、170℃、第2加熱ロールの定着設定温度は、160℃である。
そして、この画像形成装置の現像装置内に、表1に示す現像剤を収容した。
画像形成装置として、実施例A1~A5および実施例B1~B4で準備した画像形成装置の改造機を準備した。この改造機は、捕集部材を配置しない定着装置を備えた画像形成装置とした。なお、定着設定温度は、それぞれ、定着装置Aまたは定着装置Bを使用した場合と同じ温度とした。
そして、この画像形成装置の現像装置内に、表1に示す現像剤を収容した。
(低温定着性の評価)
J紙(A4)上にトナーの載り量が4.0g/m2になる4cm×5cmの未定着画像のパッチを作成し、これをプロセススピード140mm/secに固定した条件で印画し、定着温度(第1加熱ロールの定着設定温度)を80℃から180℃までの範囲で、5℃おきに温度を変えて定着し、オフセットの起こらない最も低い定着温度(最低定着温度)を測定した。なお、第2加熱ロールの定着設定温度は180℃固定とした。
この評価の結果、実施例A1~A4、B1~B4、及び比較例1~4については、最低定着温度が130℃未満であり良好な結果を示した。一方、参考例では、離型剤の融解温度が高いため、最低定着温度が、実施例A1~A4、B1~B4、及び比較例1~4に比べて高く(140℃以上)、低温定着性は低い結果となった。
温度22℃、湿度55%RHの環境下、表1に示す定着設定温度で、A3サイズの用紙1000枚の両面に、画像濃度100%の画像を連続して形成した。画像形成中に、画像形成装置から排出されるUFPを、富士ゼロックス社内国際検証センターにおいて、RAL UZ-171に基づいて、粒子エミッション率(PER10 PW)を測定した。
測定された粒子エミッション率の値[単位(粒子数/10分)]を元に、G1~G3の3段階で評価した。なお、比較例の捕集部材を配置しない定着装置を備えた場合を基準(G3)として相対評価で行った。G1が最も値が小さく、UFPが少ないことを示す。
なお、参考例は、トナーに含まれる離型剤の融解温度が100℃を超えているため、トナーに含まれる離型剤に由来するUPFの放出量が少なかった。
11 感光体(像保持体)
12 帯電器
13 レーザ露光器
14 現像器
15 中間転写ベルト(ベルト部材)
15A 弾性層
15B 基材
16 一次転写ロール
17 感光体クリーナ
20 二次転写部
22 二次転写ロール
25 背面ロール
26 給電ロール
31 駆動ロール
32 支持ロール
33 張力付与ロール
34 クリーニング背面ロール
35 中間転写ベルトクリーナ
40 制御部
42 基準センサ
43 画像濃度センサ
50 用紙収容部
51 給紙ロール
52 搬送ロール
53 搬送ガイド
55 搬送ベルト
56 定着入口ガイド
60 定着装置
Claims (17)
- 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
融解温度が60℃以上100℃以下である離型剤を含むトナー粒子を有する静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着させる定着手段であって、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像と接触する無端状の被加熱体、前記被加熱体の外周面を加圧することにより前記被加熱体との間に挟込領域を形成する加圧部材、前記挟込領域における前記被加熱体の内周面に接するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第1加熱手段、前記第1加熱手段よりも前記被加熱体の走行方向下流側に、前記被加熱体に接して接触領域を形成するように設けられ、前記被加熱体を加熱する第2加熱手段、及び前記被加熱体の外周面側であり、前記第2加熱手段の周辺で、かつ前記接触領域よりも前記被加熱体の走行方向上流側の周辺に設けられ、粒子を捕集する捕集部材を有する定着手段と、
を備える画像形成装置。 - 前記離型剤の融解温度が60℃以上90℃以下である請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記離型剤がパラフィンワックスである請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記トナー粒子が結晶性樹脂を含む請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記結晶性樹脂の含有量が、トナー粒子の質量に対して3質量%以上20質量%以下である請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記結晶性樹脂の含有量が、トナー粒子の質量に対して5質量%以上15質量%以下である請求項4又は請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記静電荷像現像用トナーのトルエン不溶分が25質量%以上40質量%以下である請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記トナー粒子の形状係数SF1が140以上である請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記捕集部材がブラシ状である請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記捕集部材が多孔質体である請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記捕集部材がポリフェニレンサルファイドを含有する請求項1~請求項10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記捕集部材の開口面積と総面積との比が5以上であり、平均細孔径が0.1μm以上2.0μm以下であり、厚みが0.5mm以上50mm以下である請求項10又は請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記第2加熱手段の定着設定温度が100℃以上200℃以下である請求項1~請求項12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2加熱手段の定着設定温度が120℃以上200℃以下である請求項13に記載の画像形成装置。
- 前記第2加熱手段が前記被加熱体の内周面に接して設けられ、前記捕集部材が前記第2加熱手段に対向して、前記被加熱体の外周面に接して設けられる請求項1~請求項14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2加熱手段が前記被加熱体の外周面に接して接触領域を形成するように設けられ、前記捕集部材が前記接触領域よりも前記被加熱体の走行方向上流側の周辺に設けられる請求項1~請求項14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2加熱手段の定着設定温度と、前記トナー粒子における前記離型剤の融解温度との差が30℃以上140℃以下である請求項1~請求項16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018158611A JP7139786B2 (ja) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | 画像形成装置 |
CN201910168318.3A CN110865526B (zh) | 2018-08-27 | 2019-03-06 | 图像形成装置 |
US16/362,702 US10719041B2 (en) | 2018-08-27 | 2019-03-25 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018158611A JP7139786B2 (ja) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | 画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020034615A JP2020034615A (ja) | 2020-03-05 |
JP7139786B2 true JP7139786B2 (ja) | 2022-09-21 |
Family
ID=69584061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018158611A Active JP7139786B2 (ja) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | 画像形成装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10719041B2 (ja) |
JP (1) | JP7139786B2 (ja) |
CN (1) | CN110865526B (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7175154B2 (ja) * | 2018-10-24 | 2022-11-18 | 東芝テック株式会社 | 画像形成装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000147936A (ja) | 1998-11-13 | 2000-05-26 | Hitachi Koki Co Ltd | 定着装置 |
JP2011112708A (ja) | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2013057795A (ja) | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
JP2013156430A (ja) | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Ricoh Co Ltd | トナー、及び画像形成装置 |
JP2016170343A (ja) | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 株式会社リコー | トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置 |
JP2017120404A (ja) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001343780A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-12-14 | Canon Inc | 乾式トナー及び画像形成方法 |
JP4107817B2 (ja) * | 2000-09-29 | 2008-06-25 | 株式会社リコー | 画像形成用トナー、画像形成方法及び画像形成装置 |
JP2003173051A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-06-20 | Ricoh Co Ltd | 画像形成方法、画像形成装置、及び画像形成システム |
JP4087324B2 (ja) * | 2003-10-10 | 2008-05-21 | 株式会社リコー | 静電潜像現像剤用キャリア、現像剤、現像装置、現像剤容器、画像形成装置、現像方法及びプロセスカートリッジ |
CN100449420C (zh) * | 2004-12-17 | 2009-01-07 | 夏普株式会社 | 图像形成装置 |
JP2007047450A (ja) | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着装置及びそれを装着した画像形成装置 |
JP4808695B2 (ja) * | 2007-05-11 | 2011-11-02 | 株式会社リコー | トナー、並びにこれを用いた画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ |
US8114560B2 (en) * | 2007-05-11 | 2012-02-14 | Ricoh Company, Ltd. | Toner, image forming apparatus, image forming method, and process cartridge using the toner |
JP4623191B2 (ja) * | 2008-09-26 | 2011-02-02 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置 |
JP5585054B2 (ja) * | 2009-11-12 | 2014-09-10 | 富士ゼロックス株式会社 | 排気装置及び画像形成装置 |
JP5748445B2 (ja) | 2010-10-07 | 2015-07-15 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP2013178405A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Sharp Corp | 電子写真用トナー、画像形成方法、画像形成装置 |
JP6135412B2 (ja) * | 2013-09-06 | 2017-05-31 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法 |
US9535378B2 (en) * | 2014-05-09 | 2017-01-03 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
EP3045978B1 (en) * | 2015-01-14 | 2019-07-03 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
JP6360517B2 (ja) | 2016-05-12 | 2018-07-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
-
2018
- 2018-08-27 JP JP2018158611A patent/JP7139786B2/ja active Active
-
2019
- 2019-03-06 CN CN201910168318.3A patent/CN110865526B/zh active Active
- 2019-03-25 US US16/362,702 patent/US10719041B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000147936A (ja) | 1998-11-13 | 2000-05-26 | Hitachi Koki Co Ltd | 定着装置 |
JP2011112708A (ja) | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2013057795A (ja) | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
JP2013156430A (ja) | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Ricoh Co Ltd | トナー、及び画像形成装置 |
JP2016170343A (ja) | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 株式会社リコー | トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置 |
JP2017120404A (ja) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110865526B (zh) | 2024-03-08 |
CN110865526A (zh) | 2020-03-06 |
JP2020034615A (ja) | 2020-03-05 |
US20200064760A1 (en) | 2020-02-27 |
US10719041B2 (en) | 2020-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6044384B2 (ja) | トナーセット及び画像形成方法 | |
CN104035295B (zh) | 静电荷图像显影色调剂、静电荷图像显影剂和色调剂盒 | |
JP5691737B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、静電荷像現像用トナーの製造方法及び画像形成装置 | |
JP7139786B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP7255118B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP7187892B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP6729017B2 (ja) | 静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2020034616A (ja) | 画像形成装置 | |
JP7143680B2 (ja) | 画像形成装置 | |
US10133221B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP7180236B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2021047318A (ja) | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2019061042A (ja) | 画像形成装置 | |
US11556071B2 (en) | Electrostatic charge image developing carrier, electrostatic charge image developer, process cartridge, image forming apparatus and image forming method | |
US11181843B2 (en) | Electrostatic-image developing toner, electrostatic-image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method | |
JP7286934B2 (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2020052141A (ja) | 画像形成装置 | |
US10466607B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2010210703A (ja) | 静電荷像現像用現像剤、及び光沢付与装置 | |
JP6724575B2 (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP6759774B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2019168538A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2019168541A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2019056806A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2019061043A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210721 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220510 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220517 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220809 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220822 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7139786 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |