JP2000075714A - 画像形成方法 - Google Patents
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- JP2000075714A JP2000075714A JP24747898A JP24747898A JP2000075714A JP 2000075714 A JP2000075714 A JP 2000075714A JP 24747898 A JP24747898 A JP 24747898A JP 24747898 A JP24747898 A JP 24747898A JP 2000075714 A JP2000075714 A JP 2000075714A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 オフセットを防止すると同時に、光透過性が
高く高画質なカラー画像を得ることができる画像形成方
法を提供する。 【解決手段】 光透過性記録材6上にカラートナーによ
って形成されているトナー画像を、定着ローラー131
によって該記録材に加熱定着してカラー画像を形成する
画像形成方法において、該定着ローラーの定着設定温度
が、120〜200℃の温度範囲内にあり、該カラート
ナーは、結着樹脂、着色剤及びワックスを少なくとも含
有しており、該定着ローラーは、ローラー基体、該ロー
ラー基体の外表面側に形成される弾性層及び該弾性層の
外表面側に形成される層厚10〜80μmの含フッ素樹
脂層を有しており、該ローラー基体の外表面側に形成さ
れている弾性層のマイクロ硬度計による表面硬度が30
〜50°であり、該定着ローラーの表面硬度が60〜7
0°であることを特徴とする。
高く高画質なカラー画像を得ることができる画像形成方
法を提供する。 【解決手段】 光透過性記録材6上にカラートナーによ
って形成されているトナー画像を、定着ローラー131
によって該記録材に加熱定着してカラー画像を形成する
画像形成方法において、該定着ローラーの定着設定温度
が、120〜200℃の温度範囲内にあり、該カラート
ナーは、結着樹脂、着色剤及びワックスを少なくとも含
有しており、該定着ローラーは、ローラー基体、該ロー
ラー基体の外表面側に形成される弾性層及び該弾性層の
外表面側に形成される層厚10〜80μmの含フッ素樹
脂層を有しており、該ローラー基体の外表面側に形成さ
れている弾性層のマイクロ硬度計による表面硬度が30
〜50°であり、該定着ローラーの表面硬度が60〜7
0°であることを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光透過性記録材上
にカラートナーによって形成されるトナー画像を定着ロ
ーラーによって記録材に加熱定着してカラー画像を形成
する画像形成方法に関する。
にカラートナーによって形成されるトナー画像を定着ロ
ーラーによって記録材に加熱定着してカラー画像を形成
する画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より電子写真方式のカラー複写機の
製品化が活発に行われており、近年では、カラープリン
タ等への応用も行われている。
製品化が活発に行われており、近年では、カラープリン
タ等への応用も行われている。
【0003】カラー複写機の定着装置においては、トナ
ー(現像剤)と記録材(転写材)の両者を均一に安定し
て加熱することにより、多色重ねの厚いトナー像を充分
に溶解・混色しなければならず、定着ローラー及び加圧
ローラーの双方の内部にヒータを備え、かつ、熱容量の
大きなローラーを使用する必要があった。また、多層の
トナーの凹凸に対する包み込み効果をもたせるための厚
いゴム層も必要であった。さらに、離型性をもたせ、オ
イル膨潤を防止するためにローラーを多層に構成するこ
とも行われていた。
ー(現像剤)と記録材(転写材)の両者を均一に安定し
て加熱することにより、多色重ねの厚いトナー像を充分
に溶解・混色しなければならず、定着ローラー及び加圧
ローラーの双方の内部にヒータを備え、かつ、熱容量の
大きなローラーを使用する必要があった。また、多層の
トナーの凹凸に対する包み込み効果をもたせるための厚
いゴム層も必要であった。さらに、離型性をもたせ、オ
イル膨潤を防止するためにローラーを多層に構成するこ
とも行われていた。
【0004】また、上記のようなカラー複写機に限ら
ず、電子写真方式の複写機・プリンター等においては、
従来から加熱・加圧された一対のローラー間に未定着ト
ナー像をもつ記録材を通過させることにより、定着せし
める熱定着方式が広く一般に用いられているが、この熱
定着方式の問題点の一つに記録材上の溶融トナーがロー
ラーに付着するオフセット現象の発生が挙げられる。従
来は、この対策として上記ローラーの表面にシリコーン
ゴム、フッ素樹脂等の耐熱離型層を設けるとともに、シ
リコーンオイル等の離型剤の塗布を行っていた。しかし
ながら、それにも拘らずローラー表層にはオフセットト
ナーが次第に蓄積され、ローラーを劣化させ、寿命を縮
める結果となっていた。
ず、電子写真方式の複写機・プリンター等においては、
従来から加熱・加圧された一対のローラー間に未定着ト
ナー像をもつ記録材を通過させることにより、定着せし
める熱定着方式が広く一般に用いられているが、この熱
定着方式の問題点の一つに記録材上の溶融トナーがロー
ラーに付着するオフセット現象の発生が挙げられる。従
来は、この対策として上記ローラーの表面にシリコーン
ゴム、フッ素樹脂等の耐熱離型層を設けるとともに、シ
リコーンオイル等の離型剤の塗布を行っていた。しかし
ながら、それにも拘らずローラー表層にはオフセットト
ナーが次第に蓄積され、ローラーを劣化させ、寿命を縮
める結果となっていた。
【0005】そこで、繊維質のウェブ・パッド等のクリ
ーニング部材をローラー表面に摺接せしめて、強制摩擦
によるクリーニングを行って、上記トナーをローラー表
面より除去する手法が提案された。上記ローラー、シリ
コーンオイル、クリーニング部材等は、通常、画像形成
装置の本体機能の寿命の間に、消耗部材として1〜数回
の交換・メンテナンスがサービスマンあるいはユーザー
によって行われる。
ーニング部材をローラー表面に摺接せしめて、強制摩擦
によるクリーニングを行って、上記トナーをローラー表
面より除去する手法が提案された。上記ローラー、シリ
コーンオイル、クリーニング部材等は、通常、画像形成
装置の本体機能の寿命の間に、消耗部材として1〜数回
の交換・メンテナンスがサービスマンあるいはユーザー
によって行われる。
【0006】また、ウェブ・パット等のクリーニング部
材を備えた上記従来装置においては、オイル塗布機構、
クリーニング機構が必要であるため、これらが装置の小
型化を阻んでいた。さらに、ローラー、シリコーンオイ
ル、クリーニング部材の交換やメンテナンスは、ユーザ
ー側が行うには安全衛生上の面からも好ましくはなく、
またメーカー側がサービスを行えば維持経費がかさんで
しまうという問題点もあった。
材を備えた上記従来装置においては、オイル塗布機構、
クリーニング機構が必要であるため、これらが装置の小
型化を阻んでいた。さらに、ローラー、シリコーンオイ
ル、クリーニング部材の交換やメンテナンスは、ユーザ
ー側が行うには安全衛生上の面からも好ましくはなく、
またメーカー側がサービスを行えば維持経費がかさんで
しまうという問題点もあった。
【0007】モノクロームタイプ又は2色タイプの定着
装置においては、現在上記問題はある程度まで解決され
つつあるが、カラー定着装置においては、未だに本質的
な問題として残っている。その理由の一つは、カラー画
像はイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック等の多色重
ねの厚いトナー層を定着する必要があり、線画のみなら
ず、ほとんど常にベタ画像に近い出力が要求されること
があり、単色・2色に比べ耐久負荷が段違いに大きいこ
とである。また、さらにそれらを完全に溶融混合状態と
しなければ発色性、混色性を高めることはできないた
め、使用されるトナー樹脂は比較的低温でシャープに溶
ける粘弾性の小さな材料が用いられている。この樹脂
は、ローラーに対する離型性がモノクローム用に比して
はるかに悪いものである。
装置においては、現在上記問題はある程度まで解決され
つつあるが、カラー定着装置においては、未だに本質的
な問題として残っている。その理由の一つは、カラー画
像はイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック等の多色重
ねの厚いトナー層を定着する必要があり、線画のみなら
ず、ほとんど常にベタ画像に近い出力が要求されること
があり、単色・2色に比べ耐久負荷が段違いに大きいこ
とである。また、さらにそれらを完全に溶融混合状態と
しなければ発色性、混色性を高めることはできないた
め、使用されるトナー樹脂は比較的低温でシャープに溶
ける粘弾性の小さな材料が用いられている。この樹脂
は、ローラーに対する離型性がモノクローム用に比して
はるかに悪いものである。
【0008】従って、シリコーンゴム・フッ素樹脂表面
を備えたローラーにおいても離型性を維持するために
は、比較的低粘度(数百cSt程度)のシリコーンオイ
ルで常にその表面を覆い、離型効果をもたせてオフセッ
ト現象やローラーの劣化を防止する必要があった。その
際、オイルの使用量はなるべく少量に抑制し、交換の手
間を省くと共に大容量のオイルタンクを小型化して、塗
布機構も簡便なものにしなければならないという要請が
ある。
を備えたローラーにおいても離型性を維持するために
は、比較的低粘度(数百cSt程度)のシリコーンオイ
ルで常にその表面を覆い、離型効果をもたせてオフセッ
ト現象やローラーの劣化を防止する必要があった。その
際、オイルの使用量はなるべく少量に抑制し、交換の手
間を省くと共に大容量のオイルタンクを小型化して、塗
布機構も簡便なものにしなければならないという要請が
ある。
【0009】また、上記従来例ではオイル塗布が必須で
あるために、様々な問題が派生する。例えば、カラー用
の定着ローラー寿命は、現状では本体寿命の2/3〜半
分以下であるため、本体寿命中にローラー交換を1〜数
回程度行う必要があるが、ユーザーに対しオイル付着し
たローラーを直接取り扱わせることは、衛生上、安全上
からも望ましいものではなく、ユーザーメンテナンスの
範疇を超えるものである。一方、現在市場において出現
が待たれるデスクトップ型のカラーレザープリンターに
おいては量的、ランニングコスト、体制面からもサービ
スマン対応が困難であり、取扱いはユーザーフレンドリ
ーなものとする必要がある。
あるために、様々な問題が派生する。例えば、カラー用
の定着ローラー寿命は、現状では本体寿命の2/3〜半
分以下であるため、本体寿命中にローラー交換を1〜数
回程度行う必要があるが、ユーザーに対しオイル付着し
たローラーを直接取り扱わせることは、衛生上、安全上
からも望ましいものではなく、ユーザーメンテナンスの
範疇を超えるものである。一方、現在市場において出現
が待たれるデスクトップ型のカラーレザープリンターに
おいては量的、ランニングコスト、体制面からもサービ
スマン対応が困難であり、取扱いはユーザーフレンドリ
ーなものとする必要がある。
【0010】これらの問題の根本原因は、離型性を高め
るための離型剤としてシリコーンオイルを一般に使用し
ていることからくるもので、ユーザーメンテナンスを煩
雑なものにすると同時に輸送時・運搬時のオイル漏れの
恐れがあった。逆に溶融粘度の高いトナーで、定着時の
トナー自体の凝集力を高めてオイルレスをはかると、混
色性が低く、ピクチャー画像の鮮明度が悪くなり、かつ
光透過性記録材の光透過性が悪く、暗いOHP投影像し
か得られなかった。
るための離型剤としてシリコーンオイルを一般に使用し
ていることからくるもので、ユーザーメンテナンスを煩
雑なものにすると同時に輸送時・運搬時のオイル漏れの
恐れがあった。逆に溶融粘度の高いトナーで、定着時の
トナー自体の凝集力を高めてオイルレスをはかると、混
色性が低く、ピクチャー画像の鮮明度が悪くなり、かつ
光透過性記録材の光透過性が悪く、暗いOHP投影像し
か得られなかった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】光透過性記録材に形成
されたカラー画像は、オーバーヘッドプロジェクター
(OHP)によって投影される場合には、高い光透過性
が要求されるため、通常のカラー定着においてはOHP
シート用モードを設け、定着速度を普通紙モードに比し
て1/2〜1/5程度に減速することで、普通紙に比し
て熱容量の大きい光透過性記録材に対する定着性を高め
てこれを実現している。
されたカラー画像は、オーバーヘッドプロジェクター
(OHP)によって投影される場合には、高い光透過性
が要求されるため、通常のカラー定着においてはOHP
シート用モードを設け、定着速度を普通紙モードに比し
て1/2〜1/5程度に減速することで、普通紙に比し
て熱容量の大きい光透過性記録材に対する定着性を高め
てこれを実現している。
【0012】しかしながら、光透過性記録材の表層とし
てトナーの結着樹脂と同一樹脂を用いた場合には、表層
に対するトナーのアンカー(埋め込み)効果が不充分で
あり、高い光透過性を得ることは困難であった。次に、
表層として溶融粘度の低いワックスを用いたところ、離
型効果のため画像流れやオフセットが発生してしまっ
た。
てトナーの結着樹脂と同一樹脂を用いた場合には、表層
に対するトナーのアンカー(埋め込み)効果が不充分で
あり、高い光透過性を得ることは困難であった。次に、
表層として溶融粘度の低いワックスを用いたところ、離
型効果のため画像流れやオフセットが発生してしまっ
た。
【0013】そこで、本発明の目的は、オフセットを防
止すると同時に、光透過性が高く高画質なカラー画像を
得ることができる画像形成方法を提供することにある。
止すると同時に、光透過性が高く高画質なカラー画像を
得ることができる画像形成方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明の構成により達成される。
明の構成により達成される。
【0015】本発明は、光透過性記録材上にカラートナ
ーによって形成されているトナー画像を、定着ローラー
によって該記録材に加熱定着してカラー画像を形成する
画像形成方法において、該定着ローラーの定着設定温度
が、120〜200℃の温度範囲内にあり、該カラート
ナーは、結着樹脂、着色剤及びワックスを少なくとも含
有しており、該ワックスは、該結着樹脂100重量部に
対して5〜50重量部該トナーに含有されており、該光
透過性記録材は、基材及び該基材のトナー画像を定着す
る側の表面に形成された樹脂を有する表層を有してお
り、該結着樹脂、該ワックス及び該表層が有する樹脂の
定着設定温度における各溶融粘度が下記条件: ワックスの溶融粘度<表層が有する樹脂の溶融粘度<結
着樹脂の溶融粘度 を満足しており、該定着ローラーは、ローラー基体、該
ローラー基体の外表面側に形成される弾性層及び該弾性
層の外表面側に形成される層厚10〜80μmの含フッ
素樹脂層を有しており、該ローラー基体の外表面側に形
成されている弾性層のマイクロ硬度計による表面硬度が
30〜50°であり、該定着ローラーのマイクロ硬度計
による表面硬度が60〜70°であることを特徴とする
画像形成方法に関する。
ーによって形成されているトナー画像を、定着ローラー
によって該記録材に加熱定着してカラー画像を形成する
画像形成方法において、該定着ローラーの定着設定温度
が、120〜200℃の温度範囲内にあり、該カラート
ナーは、結着樹脂、着色剤及びワックスを少なくとも含
有しており、該ワックスは、該結着樹脂100重量部に
対して5〜50重量部該トナーに含有されており、該光
透過性記録材は、基材及び該基材のトナー画像を定着す
る側の表面に形成された樹脂を有する表層を有してお
り、該結着樹脂、該ワックス及び該表層が有する樹脂の
定着設定温度における各溶融粘度が下記条件: ワックスの溶融粘度<表層が有する樹脂の溶融粘度<結
着樹脂の溶融粘度 を満足しており、該定着ローラーは、ローラー基体、該
ローラー基体の外表面側に形成される弾性層及び該弾性
層の外表面側に形成される層厚10〜80μmの含フッ
素樹脂層を有しており、該ローラー基体の外表面側に形
成されている弾性層のマイクロ硬度計による表面硬度が
30〜50°であり、該定着ローラーのマイクロ硬度計
による表面硬度が60〜70°であることを特徴とする
画像形成方法に関する。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明者らは、カラー画像の光透
過性と定着時の耐オフセット性の両立をはかるため、ト
ナーの結着樹脂、ワックス及び記録材の表層が有する樹
脂の溶融特性に着目した。すなわち、光透過性の向上の
ためには、記録材の表層は定着時のアンカー効果を高め
るべきであり、その際の表層が有する樹脂の定着設定温
度における溶融粘度はトナーの結着樹脂の定着設定温度
における溶融粘度より低くする方が良い。表層が有する
樹脂の溶融粘度がトナーの結着樹脂の溶融粘度より高い
場合には、透過性は低下してしまう。また、トナーの定
着ローラーへのオフセットを防止するためには、ワック
スはより低粘度となってトナーから滲み出てくるべきも
のであり、表層が有する樹脂の定着設定温度における溶
融粘度はワックスの定着設定温度における溶融粘度より
高い方が良い。ワックスの溶融粘度が表層が有する樹脂
の溶融粘度よりも高い場合には、定着時にトナーからの
ワックスのしみ出しが充分ではなく、トナーの定着ロー
ラーへの耐オフセット性が低下してしまう。
過性と定着時の耐オフセット性の両立をはかるため、ト
ナーの結着樹脂、ワックス及び記録材の表層が有する樹
脂の溶融特性に着目した。すなわち、光透過性の向上の
ためには、記録材の表層は定着時のアンカー効果を高め
るべきであり、その際の表層が有する樹脂の定着設定温
度における溶融粘度はトナーの結着樹脂の定着設定温度
における溶融粘度より低くする方が良い。表層が有する
樹脂の溶融粘度がトナーの結着樹脂の溶融粘度より高い
場合には、透過性は低下してしまう。また、トナーの定
着ローラーへのオフセットを防止するためには、ワック
スはより低粘度となってトナーから滲み出てくるべきも
のであり、表層が有する樹脂の定着設定温度における溶
融粘度はワックスの定着設定温度における溶融粘度より
高い方が良い。ワックスの溶融粘度が表層が有する樹脂
の溶融粘度よりも高い場合には、定着時にトナーからの
ワックスのしみ出しが充分ではなく、トナーの定着ロー
ラーへの耐オフセット性が低下してしまう。
【0017】また、定着性を高めるためにはトナーの結
着樹脂と表層が有する樹脂とが同一または同系統の樹脂
であるか、又は親和性、相溶性の高い樹脂であることが
良い。
着樹脂と表層が有する樹脂とが同一または同系統の樹脂
であるか、又は親和性、相溶性の高い樹脂であることが
良い。
【0018】これらの考えに基づき、溶融粘度が結着樹
脂の溶融粘度とワックスの溶融粘度との間にある樹脂を
有する表層を形成して定着を行ったところ、オフセット
もなく高い光透過性を得ることができ、本発明に至った
ものである。
脂の溶融粘度とワックスの溶融粘度との間にある樹脂を
有する表層を形成して定着を行ったところ、オフセット
もなく高い光透過性を得ることができ、本発明に至った
ものである。
【0019】尚、本発明において、定着設定温度とは、
定着ローラーの表面温度を意味する。
定着ローラーの表面温度を意味する。
【0020】本発明において、トナーの結着樹脂の温度
120℃における溶融粘度は、好ましくは3×103〜
3×104poise、より好ましくは5×103〜1×
104poiseであることが良く、トナーの結着樹脂
の温度200℃における溶融粘度は、好ましくは5×1
02〜3×103poise、より好ましくは8×102
〜1×103poiseであることが良い。
120℃における溶融粘度は、好ましくは3×103〜
3×104poise、より好ましくは5×103〜1×
104poiseであることが良く、トナーの結着樹脂
の温度200℃における溶融粘度は、好ましくは5×1
02〜3×103poise、より好ましくは8×102
〜1×103poiseであることが良い。
【0021】トナーの結着樹脂の温度120℃及び20
0℃における溶融粘度がいずれも下限よりも低い場合に
は、光透過性記録材に定着された画像(以下、「OHT
画像」と称す。)の表面平滑性が悪化して光透過性が低
下する。また、トナーの結着樹脂の温度120℃及び2
00℃における溶融粘度がいずれも上限を超える場合に
は、結着樹脂の高温オフセットが発生しやすくなる。
0℃における溶融粘度がいずれも下限よりも低い場合に
は、光透過性記録材に定着された画像(以下、「OHT
画像」と称す。)の表面平滑性が悪化して光透過性が低
下する。また、トナーの結着樹脂の温度120℃及び2
00℃における溶融粘度がいずれも上限を超える場合に
は、結着樹脂の高温オフセットが発生しやすくなる。
【0022】本発明において、トナーのワックスの温度
120℃における溶融粘度は、好ましくは3×102〜
3×103poise、より好ましくは5×102〜1×
103poiseであることが良く、トナーのワックス
の温度200℃における溶融粘度は、好ましくは5×1
01〜3×102poise、より好ましくは8×101
〜1×102poiseであることが良い。
120℃における溶融粘度は、好ましくは3×102〜
3×103poise、より好ましくは5×102〜1×
103poiseであることが良く、トナーのワックス
の温度200℃における溶融粘度は、好ましくは5×1
01〜3×102poise、より好ましくは8×101
〜1×102poiseであることが良い。
【0023】トナーのワックスの温度120℃及び20
0℃における溶融粘度がいずれも下限よりも低い場合に
は、ワックスの高温オフセットがOHT画像に発生しや
すくなる。また、トナーのワックスの温度120℃及び
200℃における溶融粘度がいずれも上限を超える場合
には、ワックスのにじみがOHT画像で顕著となり、輪
郭のボケ等が生じることがある。
0℃における溶融粘度がいずれも下限よりも低い場合に
は、ワックスの高温オフセットがOHT画像に発生しや
すくなる。また、トナーのワックスの温度120℃及び
200℃における溶融粘度がいずれも上限を超える場合
には、ワックスのにじみがOHT画像で顕著となり、輪
郭のボケ等が生じることがある。
【0024】本発明において、光透過性記録材の表層が
有する樹脂の温度120℃における溶融粘度は、好まし
くは8×102〜5×103poise、より好ましくは
1×103〜3×103poiseであることが良く、光
透過性記録材の表層が有する樹脂の温度200℃におけ
る溶融粘度は、好ましくは1×102〜8×102poi
se、より好ましくは3×102〜5×102poise
であることが良い。
有する樹脂の温度120℃における溶融粘度は、好まし
くは8×102〜5×103poise、より好ましくは
1×103〜3×103poiseであることが良く、光
透過性記録材の表層が有する樹脂の温度200℃におけ
る溶融粘度は、好ましくは1×102〜8×102poi
se、より好ましくは3×102〜5×102poise
であることが良い。
【0025】光透過性記録材の表層が有する樹脂の温度
120℃及び200℃における溶融粘度がいずれも下限
よりも低い場合には、OHT画像上にさざ波状の高温オ
フセットが発生しやすくなる。また、光透過性記録材の
表層が有する樹脂の温度120℃及び200℃における
溶融粘度がいずれも上限を超える場合には、トナーの表
層への埋め込み効果が小さくなるため、OHT画像の光
透過性が低下する。
120℃及び200℃における溶融粘度がいずれも下限
よりも低い場合には、OHT画像上にさざ波状の高温オ
フセットが発生しやすくなる。また、光透過性記録材の
表層が有する樹脂の温度120℃及び200℃における
溶融粘度がいずれも上限を超える場合には、トナーの表
層への埋め込み効果が小さくなるため、OHT画像の光
透過性が低下する。
【0026】トナーの結着樹脂、ワックス及び光透過性
記録材の表層の樹脂の各溶融粘度は、図4に示すように
実際の定着温度(例えば170℃)を含む120〜20
0℃の全定着設定温度範囲にわたって下記関係 ワックスの溶融粘度<表層が有する樹脂の溶融粘度<結
着樹脂の溶融粘度 を満たしていても良いが、図5に示すように少なくとも
実際の定着設定温度(例えば170℃)において上記の
関係を満たしていれば良い。
記録材の表層の樹脂の各溶融粘度は、図4に示すように
実際の定着温度(例えば170℃)を含む120〜20
0℃の全定着設定温度範囲にわたって下記関係 ワックスの溶融粘度<表層が有する樹脂の溶融粘度<結
着樹脂の溶融粘度 を満たしていても良いが、図5に示すように少なくとも
実際の定着設定温度(例えば170℃)において上記の
関係を満たしていれば良い。
【0027】本発明において、溶融粘度の測定は、図7
に示す高架式フローテスター(島津フローテスターCF
T−500形)を用い、先ず加圧成形器を用いて成形し
た約1.5gの試料43を一定温度下でプランジャー4
1により10Kgfの荷重をかけ直径1mm、長さ1m
mのノズル44より押し出すようにし、これによりフロ
ーテスターのプランジャー降下量(流出速度)を測定し
た。この流出速度を各温度(120℃〜200℃の温度
範囲を5℃間隔)で測定し、この値より見掛粘度η’
(すなわち溶融粘度)を次式により求めることができ
る。
に示す高架式フローテスター(島津フローテスターCF
T−500形)を用い、先ず加圧成形器を用いて成形し
た約1.5gの試料43を一定温度下でプランジャー4
1により10Kgfの荷重をかけ直径1mm、長さ1m
mのノズル44より押し出すようにし、これによりフロ
ーテスターのプランジャー降下量(流出速度)を測定し
た。この流出速度を各温度(120℃〜200℃の温度
範囲を5℃間隔)で測定し、この値より見掛粘度η’
(すなわち溶融粘度)を次式により求めることができ
る。
【0028】
【数1】 η’ :見掛けの粘度(poise) TW’:管壁の見掛けのずり反応(dyne/cm
2 ) DW’:管壁の見掛けのずり速度(1/sec) Q :流出速度(cm3 /sec=ml/sec) P :押出圧力(dyne/cm2 ) [10Kgf=980×104 dyne] R :ノズルの半径(cm) L :ノズルの長さ(cm)
2 ) DW’:管壁の見掛けのずり速度(1/sec) Q :流出速度(cm3 /sec=ml/sec) P :押出圧力(dyne/cm2 ) [10Kgf=980×104 dyne] R :ノズルの半径(cm) L :ノズルの長さ(cm)
【0029】さらに、光透過性記録材の光透過性を低下
させる要因には、表面の光散乱とトナー中の顔料による
光分散とがあるが、実際は前者の要因が大きく7割程度
の割合を占める。
させる要因には、表面の光散乱とトナー中の顔料による
光分散とがあるが、実際は前者の要因が大きく7割程度
の割合を占める。
【0030】この光散乱は表面粗度が大きいほど著しく
なり、光透過性記録材の光透過性を低下させ、投影像は
暗い彩度の低いものとなる。表面粗度が大きくなる原因
は、ニップ下流にて定着ローラー表面と光透過性記録材
に定着されたトナーが離型分離する際に、溶融したトナ
ーの表面が機械的ストレスで表面にRzが数μm程度の
微細な凹凸が発生することによるものである。
なり、光透過性記録材の光透過性を低下させ、投影像は
暗い彩度の低いものとなる。表面粗度が大きくなる原因
は、ニップ下流にて定着ローラー表面と光透過性記録材
に定着されたトナーが離型分離する際に、溶融したトナ
ーの表面が機械的ストレスで表面にRzが数μm程度の
微細な凹凸が発生することによるものである。
【0031】従来、カラー定着においては離型剤として
シリコーンオイルの如きオイルを用いることにより、こ
のストレスを直接低減させ表面粗度の増大を防止する、
もしくは表面の微細な凹凸をオイルコーティングするこ
とで光学的散乱を防止する作用により、実用レベルの光
透過性を得ていた。しかし、その反面オイルを用いるこ
とからくる多くの弊害(すなわちメンテナンス性の低
下、定着ローラーへのオイル塗布機構を加えた装置構成
の複雑化、オイル汚れ、べたつき感の如き諸問題)をも
たらしていた。
シリコーンオイルの如きオイルを用いることにより、こ
のストレスを直接低減させ表面粗度の増大を防止する、
もしくは表面の微細な凹凸をオイルコーティングするこ
とで光学的散乱を防止する作用により、実用レベルの光
透過性を得ていた。しかし、その反面オイルを用いるこ
とからくる多くの弊害(すなわちメンテナンス性の低
下、定着ローラーへのオイル塗布機構を加えた装置構成
の複雑化、オイル汚れ、べたつき感の如き諸問題)をも
たらしていた。
【0032】本発明者らは、ワックスと含フッ素樹脂間
の離型性が高いことに基づき、ワックスを含有するカラ
ートナー、特にワックス内包の重合カラートナーを用い
ることで、定着時の加熱でワックスがトナーの内部から
滲みだして、離型効果をもたらすようにすると、オイル
レスであるにもかかわらずトナーと含フッ素樹脂表面と
の間の高い離型性を実現し、ローラー表面へのトナーオ
フセットを防止することができることを見い出した。こ
の結果より上記諸問題の解決については確証を得てお
り、普通紙や封筒のメディアに関しては実用レベルに到
達した。しかし、OHPによる投影画質について見れ
ば、従来光透過性記録材を用いた場合においてワックス
を用いた離型方式は、オイルを用いた離型方式に比して
表面粗度がより増大しやすく、光透過性は明らかに低い
状態となっていた。
の離型性が高いことに基づき、ワックスを含有するカラ
ートナー、特にワックス内包の重合カラートナーを用い
ることで、定着時の加熱でワックスがトナーの内部から
滲みだして、離型効果をもたらすようにすると、オイル
レスであるにもかかわらずトナーと含フッ素樹脂表面と
の間の高い離型性を実現し、ローラー表面へのトナーオ
フセットを防止することができることを見い出した。こ
の結果より上記諸問題の解決については確証を得てお
り、普通紙や封筒のメディアに関しては実用レベルに到
達した。しかし、OHPによる投影画質について見れ
ば、従来光透過性記録材を用いた場合においてワックス
を用いた離型方式は、オイルを用いた離型方式に比して
表面粗度がより増大しやすく、光透過性は明らかに低い
状態となっていた。
【0033】本発明者らは表面粗度を低下する構成を検
討した。それまで実験していた定着ローラー構成は、シ
リコーンゴム弾性層に膜厚50μm程度の含フッ素樹脂
のコーティングを行ったものであるか、もくしは、80
μm厚さ程度のチューブを被覆したものであったが、弾
性層を構成する弾性材料は、40〜50°(JIS−
A)程度の硬度を有するものを用いていた。この弾性材
料硬度に着目して、これを非常に低いものとすれば、離
型分離時のストレスを吸収させることができるものでは
ないかと考えた。いろいろな硬度の定着ローラーで実験
した結果、弾性層硬度が低いほど記録材の光透過性は向
上し、例えば、弾性層を構成する弾性材料の硬度20°
(JIS−A)以下にして、ローラー基体の外表面側に
形成される弾性層のマイクロ硬度計によって測定される
表面硬度を30〜50°にし、さらにこの弾性層の外表
面側に含フッ素樹脂層が形成されている定着ローラーの
マイクロ硬度計によって測定される表面硬度を60〜7
0°にしたとき、定着画像の表面粗度Rzを数μm以下
に抑えることができ、従来のオイルを用いた離型方式の
画質と比べても遜色ないレベルのものが得れることを見
い出した。さらに、このためには定着ローラーの表面粗
度はRzを好ましくは2.0μm以下、より好ましくは
1.0μm以下に加工されていることが好ましい。
討した。それまで実験していた定着ローラー構成は、シ
リコーンゴム弾性層に膜厚50μm程度の含フッ素樹脂
のコーティングを行ったものであるか、もくしは、80
μm厚さ程度のチューブを被覆したものであったが、弾
性層を構成する弾性材料は、40〜50°(JIS−
A)程度の硬度を有するものを用いていた。この弾性材
料硬度に着目して、これを非常に低いものとすれば、離
型分離時のストレスを吸収させることができるものでは
ないかと考えた。いろいろな硬度の定着ローラーで実験
した結果、弾性層硬度が低いほど記録材の光透過性は向
上し、例えば、弾性層を構成する弾性材料の硬度20°
(JIS−A)以下にして、ローラー基体の外表面側に
形成される弾性層のマイクロ硬度計によって測定される
表面硬度を30〜50°にし、さらにこの弾性層の外表
面側に含フッ素樹脂層が形成されている定着ローラーの
マイクロ硬度計によって測定される表面硬度を60〜7
0°にしたとき、定着画像の表面粗度Rzを数μm以下
に抑えることができ、従来のオイルを用いた離型方式の
画質と比べても遜色ないレベルのものが得れることを見
い出した。さらに、このためには定着ローラーの表面粗
度はRzを好ましくは2.0μm以下、より好ましくは
1.0μm以下に加工されていることが好ましい。
【0034】ローラー基体の外表面側に形成されている
弾性層のマイクロ硬度計によって測定される表面硬度が
30°未満の場合には、ローラーの耐久寿命が低下して
数万枚程度のプリント枚数で割れが発生する。スタンバ
イ放置時の圧変形も顕著である。50°を超える場合に
は、定着性が低下してOHT画像の光透過性も低下す
る。
弾性層のマイクロ硬度計によって測定される表面硬度が
30°未満の場合には、ローラーの耐久寿命が低下して
数万枚程度のプリント枚数で割れが発生する。スタンバ
イ放置時の圧変形も顕著である。50°を超える場合に
は、定着性が低下してOHT画像の光透過性も低下す
る。
【0035】さらにローラー基体の外表面側に弾性層が
形成され、さらに弾性層の外表面側に含フッ素樹脂層が
形成されている定着ローラーのマイクロ硬度計によって
測定される表面硬度が60°未満の場合には、ローラー
表面にシワが発生しやすくなる。70°を超える場合に
は、定着性が低下してOHT画像の光透過性も低下す
る。
形成され、さらに弾性層の外表面側に含フッ素樹脂層が
形成されている定着ローラーのマイクロ硬度計によって
測定される表面硬度が60°未満の場合には、ローラー
表面にシワが発生しやすくなる。70°を超える場合に
は、定着性が低下してOHT画像の光透過性も低下す
る。
【0036】さらに、ローラー基体の外表面側に形成さ
れている弾性層の表面硬度とさらにその外表面側に含フ
ッ素樹脂層が形成されている定着ローラーの表面硬度と
の差が、好ましくは10〜35°、より好ましくは10
〜30°であることが良い。
れている弾性層の表面硬度とさらにその外表面側に含フ
ッ素樹脂層が形成されている定着ローラーの表面硬度と
の差が、好ましくは10〜35°、より好ましくは10
〜30°であることが良い。
【0037】この表面硬度の差が10°未満の場合に
は、表層が圧変形で伸ばされやすくなり、ローラー表面
にシワが発生する。35°を超える場合には、表層と弾
性層の圧変形の度合いの差が大きいため、表層と弾性層
の境界部から割れが発生して耐久とともに進行してロー
ラー寿命を縮める。
は、表層が圧変形で伸ばされやすくなり、ローラー表面
にシワが発生する。35°を超える場合には、表層と弾
性層の圧変形の度合いの差が大きいため、表層と弾性層
の境界部から割れが発生して耐久とともに進行してロー
ラー寿命を縮める。
【0038】本発明に用いられる定着ローラーの含フッ
素樹脂層の層厚は、10〜80μmであることが良く、
好ましくは10〜50μmであることが良い。
素樹脂層の層厚は、10〜80μmであることが良く、
好ましくは10〜50μmであることが良い。
【0039】特に、含フッ素樹脂層がコートによって形
成されるコート層の場合には、コートによる層厚は10
〜30μmであることが好ましく、含フッ素樹脂層がチ
ューブによって形成されている場合には、チューブによ
る層厚は20〜50μmであることが好ましい。
成されるコート層の場合には、コートによる層厚は10
〜30μmであることが好ましく、含フッ素樹脂層がチ
ューブによって形成されている場合には、チューブによ
る層厚は20〜50μmであることが好ましい。
【0040】含フッ素樹脂層の層厚が10μm未満の場
合には、定着ローラーの耐久性が低下してしまい、80
μmを超える場合には、弾性層の硬度が低い特徴を有効
に利用することができず、定着画像の光透過性が低下す
る。
合には、定着ローラーの耐久性が低下してしまい、80
μmを超える場合には、弾性層の硬度が低い特徴を有効
に利用することができず、定着画像の光透過性が低下す
る。
【0041】本発明において、マイクロ硬度計によって
測定される表面硬度の測定は、マイクロ硬度計(アスカ
ーMD−1 F360A:高分子株式会社製)を用いて
行った。
測定される表面硬度の測定は、マイクロ硬度計(アスカ
ーMD−1 F360A:高分子株式会社製)を用いて
行った。
【0042】本発明において、弾性層を構成する弾性材
料の硬度(JIS−A)は、8mm厚試験サンプルに対
してJIS規格K6253に基づいて行なった。
料の硬度(JIS−A)は、8mm厚試験サンプルに対
してJIS規格K6253に基づいて行なった。
【0043】本発明において、光透過性記録材の光透過
性とは、記録材の全光線透過率が80%以上の場合を意
味する。
性とは、記録材の全光線透過率が80%以上の場合を意
味する。
【0044】光透過性記録材は、全光線透過率が好まし
くは85%以上、より好ましくは87%以上であること
が良く、ヘイズが好ましくは10以下、より好ましくは
7以下であることが良い。
くは85%以上、より好ましくは87%以上であること
が良く、ヘイズが好ましくは10以下、より好ましくは
7以下であることが良い。
【0045】記録材の全光線透過率が80%未満の場合
には、OHPによる投影画像が暗くなってしまい、ヘイ
ズが10を超える場合には、画像の輪郭のシャープネス
が失われる。
には、OHPによる投影画像が暗くなってしまい、ヘイ
ズが10を超える場合には、画像の輪郭のシャープネス
が失われる。
【0046】本発明において記録材の全光線透過率及び
ヘイズは、JIS K−7105に準拠して行なった。
ヘイズは、JIS K−7105に準拠して行なった。
【0047】光透過性記録材の構成は、PET(ポリエ
チレンテレフタレート)70〜100μm厚のフィルム
上にスチレン−アクリル系樹脂、ポリブタジエン樹脂、
ポリイソプレン樹脂、あるいはα−オレフィン含有の共
重合体の如き樹脂を有する表層を乾燥膜厚が5〜15μ
m程度となるようにバーコート法で塗工したものであ
る。
チレンテレフタレート)70〜100μm厚のフィルム
上にスチレン−アクリル系樹脂、ポリブタジエン樹脂、
ポリイソプレン樹脂、あるいはα−オレフィン含有の共
重合体の如き樹脂を有する表層を乾燥膜厚が5〜15μ
m程度となるようにバーコート法で塗工したものであ
る。
【0048】ワックスを含有するトナーの定着の際に、
トナーからのワックスの滲みだしのため、例えば文字の
エッジ部で光散乱が発生してぼけたり、ワックスの尾引
きが発生することがあるため、画質向上のためには、ワ
ックスに対してなじみの良い樹脂を有する表層を設ける
ことにより余剰のワックスを吸収するようにすることが
好ましい。
トナーからのワックスの滲みだしのため、例えば文字の
エッジ部で光散乱が発生してぼけたり、ワックスの尾引
きが発生することがあるため、画質向上のためには、ワ
ックスに対してなじみの良い樹脂を有する表層を設ける
ことにより余剰のワックスを吸収するようにすることが
好ましい。
【0049】トナーに用いられる結着樹脂としては、一
般的に用いられているスチレン−(メタ)アクリル系共
重合体,ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂,スチレン−
ブタジエン共重合体を利用することができる。重合法に
よりトナーを製造する方法においては、それらの単量体
が好ましく用いられる。具体的にはスチレン,o(m
−,p−)−メチルスチレン,m(p−)−エチルスチ
レンの如きスチレン系単量体;(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)アクリル酸ブチル,(メタ)アクリル
酸オクチル,(メタ)アクリル酸ドデシル,(メタ)ア
クリル酸ステアリル,(メタ)アクリル酸ベヘニル,
(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル,(メタ)アク
リル酸ジメチルアミノエチル,(メタ)アクリル酸ジエ
チルアミノエチルの如き(メタ)アクリル酸エステル系
単量体;ブタジエン,イソプレン,シクロヘキセン,
(メタ)アクリロニトリル,アクリル酸アミドの如きエ
ン系単量体が好ましく用いられる。これらは、単独で、
または一般的には出版物ポリマーハンドブック第2版I
II−P139〜192(John Wiley&So
ns社製)に記載の理論ガラス温度(Tg)が40〜7
5℃を示すように単量体を適宜混合し用いられる。理論
ガラス転移温度が40℃未満の場合には、トナーの保存
安定性や現像剤の耐久安定性の面から問題が生じ、一方
75℃を超える場合は定着温度の上昇をもたらし、特に
フルカラートナーの場合においては各色トナーの混色が
不十分となり色再現性に乏しく、更に光透過性記録材に
形成されたカラー画像の透明性を著しく低下させ高画質
の面から好ましくない。
般的に用いられているスチレン−(メタ)アクリル系共
重合体,ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂,スチレン−
ブタジエン共重合体を利用することができる。重合法に
よりトナーを製造する方法においては、それらの単量体
が好ましく用いられる。具体的にはスチレン,o(m
−,p−)−メチルスチレン,m(p−)−エチルスチ
レンの如きスチレン系単量体;(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)アクリル酸ブチル,(メタ)アクリル
酸オクチル,(メタ)アクリル酸ドデシル,(メタ)ア
クリル酸ステアリル,(メタ)アクリル酸ベヘニル,
(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル,(メタ)アク
リル酸ジメチルアミノエチル,(メタ)アクリル酸ジエ
チルアミノエチルの如き(メタ)アクリル酸エステル系
単量体;ブタジエン,イソプレン,シクロヘキセン,
(メタ)アクリロニトリル,アクリル酸アミドの如きエ
ン系単量体が好ましく用いられる。これらは、単独で、
または一般的には出版物ポリマーハンドブック第2版I
II−P139〜192(John Wiley&So
ns社製)に記載の理論ガラス温度(Tg)が40〜7
5℃を示すように単量体を適宜混合し用いられる。理論
ガラス転移温度が40℃未満の場合には、トナーの保存
安定性や現像剤の耐久安定性の面から問題が生じ、一方
75℃を超える場合は定着温度の上昇をもたらし、特に
フルカラートナーの場合においては各色トナーの混色が
不十分となり色再現性に乏しく、更に光透過性記録材に
形成されたカラー画像の透明性を著しく低下させ高画質
の面から好ましくない。
【0050】結着樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミ
エーションクロマトグラフィー)により測定される。具
体的なGPCの測定方法としては、予めトナーをソック
スレー抽出器を用いトルエン溶剤で20時間抽出を行っ
た後、ロータリーエバポレーターでトルエンを留去せし
め、更にワックスは溶解するが結着樹脂は溶解し得ない
有機溶剤例えばクロロホルム等を加え十分洗浄を行った
後、THF(テトラヒドロフラン)に可溶した溶液をポ
ア径が0.3μmの耐溶剤性メンブランフィルターでろ
過したサンプルをウォーターズ社製150Cを用い、カ
ラム構成は昭和電工製A−801、802、803、8
04、805、806、807を連結し標準ポリスチレ
ン樹脂の検量線を用い分子量分布を測定し得る。得られ
た樹脂成分の数平均分子量(Mn)は、5000〜1,
000,000で有り、重量平均分子量(Mw)と数平
均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)は、2〜100を
示す結着樹脂が本発明には好ましい。
エーションクロマトグラフィー)により測定される。具
体的なGPCの測定方法としては、予めトナーをソック
スレー抽出器を用いトルエン溶剤で20時間抽出を行っ
た後、ロータリーエバポレーターでトルエンを留去せし
め、更にワックスは溶解するが結着樹脂は溶解し得ない
有機溶剤例えばクロロホルム等を加え十分洗浄を行った
後、THF(テトラヒドロフラン)に可溶した溶液をポ
ア径が0.3μmの耐溶剤性メンブランフィルターでろ
過したサンプルをウォーターズ社製150Cを用い、カ
ラム構成は昭和電工製A−801、802、803、8
04、805、806、807を連結し標準ポリスチレ
ン樹脂の検量線を用い分子量分布を測定し得る。得られ
た樹脂成分の数平均分子量(Mn)は、5000〜1,
000,000で有り、重量平均分子量(Mw)と数平
均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)は、2〜100を
示す結着樹脂が本発明には好ましい。
【0051】ワックスの離型効果が充分に発現するため
には、定着設定温度領域の下限の温度で溶融することが
望まれることから、ワックスは、融点が好ましくは70
〜120℃、より好ましくは70〜100℃であること
が良い。
には、定着設定温度領域の下限の温度で溶融することが
望まれることから、ワックスは、融点が好ましくは70
〜120℃、より好ましくは70〜100℃であること
が良い。
【0052】ワックスの融点が70℃未満の場合には、
トナーの耐オフセット性及び流動性が低下し、120℃
を超える場合には、定着時の離型効果が低下する。
トナーの耐オフセット性及び流動性が低下し、120℃
を超える場合には、定着時の離型効果が低下する。
【0053】本発明においてワックスの融点の測定で
は、ワックスの熱のやり取りを測定し、その挙動を観測
するので、測定原理から、高精度の内熱式入力補償型の
示差走査熱量計で測定することが好ましい。例えば、パ
ーキンエルマー社製のDSC−7が利用できる。
は、ワックスの熱のやり取りを測定し、その挙動を観測
するので、測定原理から、高精度の内熱式入力補償型の
示差走査熱量計で測定することが好ましい。例えば、パ
ーキンエルマー社製のDSC−7が利用できる。
【0054】測定方法は、「ASTM D3418−8
2」に準じて行う。本発明に用いられるDSC曲線は、
ワックス成分のみを測定する場合、1回昇温−降温させ
前履歴を取った後、温度速度10℃/minで昇温させ
た時に測定されるDSC曲線を用いる。また、トナー中
に含まれる状態で測定される場合には、前履歴を取ら
ず、そのまま測定されるDSC曲線を用いる。
2」に準じて行う。本発明に用いられるDSC曲線は、
ワックス成分のみを測定する場合、1回昇温−降温させ
前履歴を取った後、温度速度10℃/minで昇温させ
た時に測定されるDSC曲線を用いる。また、トナー中
に含まれる状態で測定される場合には、前履歴を取ら
ず、そのまま測定されるDSC曲線を用いる。
【0055】昇温時に得られるDSC曲線において、1
00〜200℃の温度領域で最大吸熱ピークを示すピー
クのピークトップ温度を融点とする。
00〜200℃の温度領域で最大吸熱ピークを示すピー
クのピークトップ温度を融点とする。
【0056】本発明において、トナーが含有するワック
スの含有量は、トナーの結着樹脂100重量部に対し
て、5〜50重量部、好ましくは10〜50重量部、よ
り好ましくは10〜30重量部であることが良い。
スの含有量は、トナーの結着樹脂100重量部に対し
て、5〜50重量部、好ましくは10〜50重量部、よ
り好ましくは10〜30重量部であることが良い。
【0057】トナーが含有するワックスの含有量が5重
量部未満の場合には、定着時に充分な離型効果が得られ
ず、50重量部を超える場合には、用いるトナーの耐ブ
ロッキング性及び流動性が低下し、また定着されたカラ
ー画像上にワックスの尾引きが生じてしまう。
量部未満の場合には、定着時に充分な離型効果が得られ
ず、50重量部を超える場合には、用いるトナーの耐ブ
ロッキング性及び流動性が低下し、また定着されたカラ
ー画像上にワックスの尾引きが生じてしまう。
【0058】トナーに用いられるワックスとしては、ポ
リプロピレンワックス,ポリエチレンワックス,マイク
ロクリスタリンワックス,カルナバワックス,サゾール
ワックス,パラフィンワックス,アミドワックス,エス
テルワックス及びこれらの酸化物やグラフト変形物が挙
げられる。
リプロピレンワックス,ポリエチレンワックス,マイク
ロクリスタリンワックス,カルナバワックス,サゾール
ワックス,パラフィンワックス,アミドワックス,エス
テルワックス及びこれらの酸化物やグラフト変形物が挙
げられる。
【0059】トナーに用いられる着色剤は、黒色着色剤
としてカーボンブラック,磁性体,以下に示すイエロー
/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたもの
が利用される。
としてカーボンブラック,磁性体,以下に示すイエロー
/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたもの
が利用される。
【0060】イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合
物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,
アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピ
グメントイエロー12、13、14、15、17、6
2、74、83、93、94、95、97、109、1
10、111、120、127、128、129、14
7、168、174、176、180、181、191
等が好適に用いられる。
物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,
アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピ
グメントイエロー12、13、14、15、17、6
2、74、83、93、94、95、97、109、1
10、111、120、127、128、129、14
7、168、174、176、180、181、191
等が好適に用いられる。
【0061】マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合
物,ジケトピロロピロール化合物,アンスラキノン,キ
ナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール
化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合
物,ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.
I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、4
8:2、48:3、48:4、57:1、81:1、1
44、146、166、169、177、184、18
5、202、220、221、254が特に好ましい。
物,ジケトピロロピロール化合物,アンスラキノン,キ
ナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール
化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合
物,ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.
I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、4
8:2、48:3、48:4、57:1、81:1、1
44、146、166、169、177、184、18
5、202、220、221、254が特に好ましい。
【0062】シアンの着色剤としては、銅フタロシアニ
ン化合物及びその誘導体,アンスラキノン化合物,塩基
染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、C.
I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:
2、15:3、15:4、60、62、66等が特に好
適に利用できる。
ン化合物及びその誘導体,アンスラキノン化合物,塩基
染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、C.
I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:
2、15:3、15:4、60、62、66等が特に好
適に利用できる。
【0063】これらの着色剤は、単独又は混合し更には
固溶体の状態で用いることができる。
固溶体の状態で用いることができる。
【0064】本発明に用いられる着色剤は、色相角,彩
度,明度,耐候性,OHTの光透過性,トナー中への分
散性の点を考慮して選択される。該着色剤は、結着樹脂
100重量部に対し1〜20重量部添加して用いられ
る。
度,明度,耐候性,OHTの光透過性,トナー中への分
散性の点を考慮して選択される。該着色剤は、結着樹脂
100重量部に対し1〜20重量部添加して用いられ
る。
【0065】黒色着色剤として磁性体を用いた場合に
は、他の着色剤と異なり、結着樹脂100重量部に対し
40〜150重量部添加して用いられる。
は、他の着色剤と異なり、結着樹脂100重量部に対し
40〜150重量部添加して用いられる。
【0066】本発明に使用するトナーを製造する方法と
しては、樹脂,低軟化点物質からなる離型剤,着色剤,
荷電制御剤等を加圧ニーダーやエクストルーダー又はメ
ディア分散機を用い均一に分散せしめた後、機械的又は
ジェット気流下でターゲットに衝突させ、所望のトナー
粒径に微粉砕化せしめた後、更に分級工程を経て粒度分
布をシャープ化せしめトナー化する所謂粉砕方法による
トナーの製造方法の他に、特公昭56−13945号公
報等に記載のディスク又は多流体ノズルを用い溶融混合
物を空気中に霧化し球状トナーを得る方法や特公昭36
−10231号公報,特開昭59−53856号公報,
特開昭59−61842号公報に述べられている懸濁重
合方法を用いて直接トナーを生成する方法や、単量体に
は可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直
接トナーを生成する分散重合方法又は水溶性極性重合開
始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー
重合方法に代表される乳化重合方法等を用いトナーを製
造することが可能である。
しては、樹脂,低軟化点物質からなる離型剤,着色剤,
荷電制御剤等を加圧ニーダーやエクストルーダー又はメ
ディア分散機を用い均一に分散せしめた後、機械的又は
ジェット気流下でターゲットに衝突させ、所望のトナー
粒径に微粉砕化せしめた後、更に分級工程を経て粒度分
布をシャープ化せしめトナー化する所謂粉砕方法による
トナーの製造方法の他に、特公昭56−13945号公
報等に記載のディスク又は多流体ノズルを用い溶融混合
物を空気中に霧化し球状トナーを得る方法や特公昭36
−10231号公報,特開昭59−53856号公報,
特開昭59−61842号公報に述べられている懸濁重
合方法を用いて直接トナーを生成する方法や、単量体に
は可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直
接トナーを生成する分散重合方法又は水溶性極性重合開
始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー
重合方法に代表される乳化重合方法等を用いトナーを製
造することが可能である。
【0067】本発明においてはトナーの形状係数SF−
1を100〜180、SF−2を100〜140に容易
にコントロールでき、比較的容易に粒度分布がシャープ
で4〜8μm粒径の微粒子トナーが得られる常圧下で
の、または、加圧下での懸濁重合方法が特に好ましい。
トナー粒度分布制御や粒径の制御は、難水溶性の無機塩
や保護コロイド作用を有する分散剤の種類や添加量を変
える方法や機械的装置条件、例えばローラーの周速・パ
ス回数・撹拌羽根形状等の撹拌条件や容器形状又は、水
溶液中での固形分濃度等を制御することにより所定の本
発明に用いられるトナーを得ることができる。
1を100〜180、SF−2を100〜140に容易
にコントロールでき、比較的容易に粒度分布がシャープ
で4〜8μm粒径の微粒子トナーが得られる常圧下で
の、または、加圧下での懸濁重合方法が特に好ましい。
トナー粒度分布制御や粒径の制御は、難水溶性の無機塩
や保護コロイド作用を有する分散剤の種類や添加量を変
える方法や機械的装置条件、例えばローラーの周速・パ
ス回数・撹拌羽根形状等の撹拌条件や容器形状又は、水
溶液中での固形分濃度等を制御することにより所定の本
発明に用いられるトナーを得ることができる。
【0068】懸濁重合法によるトナーの製造方法は、具
体的には、重合性単量体、着色剤及びワックスを少なく
とも含有する重合性単量体組成物を水系媒体中に懸濁分
散させ、重合開始剤の存在下で懸濁粒子中の重合性単量
体を重合することによってトナー粒子を製造する方法で
ある。
体的には、重合性単量体、着色剤及びワックスを少なく
とも含有する重合性単量体組成物を水系媒体中に懸濁分
散させ、重合開始剤の存在下で懸濁粒子中の重合性単量
体を重合することによってトナー粒子を製造する方法で
ある。
【0069】本発明に用いられるトナーは、ワックスの
コア部及びコア部の表面を被覆する結着樹脂を有するシ
ェル部を有するコア/シェル構造を有していることが、
トナーの耐ブロッキング性が低下することなく、低融点
のワックスを多量にトナー中に内包できることから好ま
しい。
コア部及びコア部の表面を被覆する結着樹脂を有するシ
ェル部を有するコア/シェル構造を有していることが、
トナーの耐ブロッキング性が低下することなく、低融点
のワックスを多量にトナー中に内包できることから好ま
しい。
【0070】本発明においてトナーの断層面を観察する
具体的方法としては、常温硬化性のエポキシ樹脂中にト
ナー粒子を十分分散させた後、温度40℃の雰囲気中で
2日間硬化させ得られた硬化物を四三酸化ルテニウム、
必要により四三酸化オスミウムを併用し染色を施した
後、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状
のサンプルを切り出し透過電子顕微鏡(TEM)を用い
トナーの断層形態を観察する。本発明においては、用い
るワックスとシェル部を構成する樹脂との若干の結晶化
度の違いを利用して材料間のコントラストを付けるため
四三酸化ルテニウム染色法を用いることが好ましい。後
記の実施例で得られたトナーは、ワックスのコア部が樹
脂のシェル部で被覆されたコア/シェル構造を有してい
ることが観測された。
具体的方法としては、常温硬化性のエポキシ樹脂中にト
ナー粒子を十分分散させた後、温度40℃の雰囲気中で
2日間硬化させ得られた硬化物を四三酸化ルテニウム、
必要により四三酸化オスミウムを併用し染色を施した
後、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状
のサンプルを切り出し透過電子顕微鏡(TEM)を用い
トナーの断層形態を観察する。本発明においては、用い
るワックスとシェル部を構成する樹脂との若干の結晶化
度の違いを利用して材料間のコントラストを付けるため
四三酸化ルテニウム染色法を用いることが好ましい。後
記の実施例で得られたトナーは、ワックスのコア部が樹
脂のシェル部で被覆されたコア/シェル構造を有してい
ることが観測された。
【0071】図6に本発明の画像形成方法を実施し得る
画像形成装置の全体構成図の一実施例を示す。ここでは
中間転写体を用いた例として表現する。まず、像担持体
である感光体ドラム101は所定の周速度で回転駆動さ
れる。次に感光体ドラム101は一次帯電器102によ
り所定の極性を有する表面電位を与えられる。さらに露
光手段であるレーザースキャナーより露光されることで
感光体ドラム101表面上に静電潜像が形成される。こ
の潜像に対して現像器141(マゼンタ)から1色目の
マゼンタトナーが現像され、顕像化がなされる。現像過
程は非磁性一成分非接触方式により行われる。現像スリ
ーブと感光体ドラム101間には適度な現像バイアスが
印加され、トナーは現像スリーブ上から感光体ドラム1
01上の潜像部位に現像され、マゼンタトナー画像が形
成される。中間転写ローラー120は感光体ドラム10
1に適度な圧力をもって当接されており、両者間にバイ
アス印加手段161及び162から適度な一次転写バイ
アスが印加されることで感光体ドラム101から中間転
写ローラー120にマゼンタトナー画像の一次転写が行
われる。中間転写ローラー120は、シリンダー芯金2
1上に中抵抗の電気抵抗(体積抵抗105〜1011Ω・
cm)のソリッドあるいは発泡体の弾性体層22をを設
けて構成される。
画像形成装置の全体構成図の一実施例を示す。ここでは
中間転写体を用いた例として表現する。まず、像担持体
である感光体ドラム101は所定の周速度で回転駆動さ
れる。次に感光体ドラム101は一次帯電器102によ
り所定の極性を有する表面電位を与えられる。さらに露
光手段であるレーザースキャナーより露光されることで
感光体ドラム101表面上に静電潜像が形成される。こ
の潜像に対して現像器141(マゼンタ)から1色目の
マゼンタトナーが現像され、顕像化がなされる。現像過
程は非磁性一成分非接触方式により行われる。現像スリ
ーブと感光体ドラム101間には適度な現像バイアスが
印加され、トナーは現像スリーブ上から感光体ドラム1
01上の潜像部位に現像され、マゼンタトナー画像が形
成される。中間転写ローラー120は感光体ドラム10
1に適度な圧力をもって当接されており、両者間にバイ
アス印加手段161及び162から適度な一次転写バイ
アスが印加されることで感光体ドラム101から中間転
写ローラー120にマゼンタトナー画像の一次転写が行
われる。中間転写ローラー120は、シリンダー芯金2
1上に中抵抗の電気抵抗(体積抵抗105〜1011Ω・
cm)のソリッドあるいは発泡体の弾性体層22をを設
けて構成される。
【0072】1色目のマゼンタトナー画像の一次転写が
行なわれた後、クリーニング手段114でクリーニング
された感光体ドラム101を用いて、1色目と同様にし
て現像器142、現像器143及び現像器144を用い
て、2色目のシアントナーの現像によるシアントナー画
像の形成及びシアントナー画像の中間転写ローラー12
0への一次転写、3色目のイエロートナーの現像による
イエロートナー画像の形成及びイエロートナー画像の中
間転写ローラー120への一次転写及び4色目のブラッ
クトナーの現像によるブラックトナー画像の形成及びブ
ラックトナー画像の中間転写ローラー120への一次転
写が順次行なわれる。中間転写ローラー120上に一次
転写された4色のカラートナー画像は、本発明で用いら
れる光透過性記録材6を介して当接されている転写ロー
ラー125にバイアス印加手段128及び129から適
度な二次バイアスが印加されることにより、光透過性記
録材6に一括して二次転写される。
行なわれた後、クリーニング手段114でクリーニング
された感光体ドラム101を用いて、1色目と同様にし
て現像器142、現像器143及び現像器144を用い
て、2色目のシアントナーの現像によるシアントナー画
像の形成及びシアントナー画像の中間転写ローラー12
0への一次転写、3色目のイエロートナーの現像による
イエロートナー画像の形成及びイエロートナー画像の中
間転写ローラー120への一次転写及び4色目のブラッ
クトナーの現像によるブラックトナー画像の形成及びブ
ラックトナー画像の中間転写ローラー120への一次転
写が順次行なわれる。中間転写ローラー120上に一次
転写された4色のカラートナー画像は、本発明で用いら
れる光透過性記録材6を介して当接されている転写ロー
ラー125にバイアス印加手段128及び129から適
度な二次バイアスが印加されることにより、光透過性記
録材6に一括して二次転写される。
【0073】転写ローラー125は、ローラー芯金12
6に弾性層27が形成されて構成される。
6に弾性層27が形成されて構成される。
【0074】光透過性記録材6は、給紙トレー109に
収納されており、二次転写時に供給ローラー110及び
111を用いて中間転写ローラー120と転写ローラー
125との当接ニップ部に供給される。
収納されており、二次転写時に供給ローラー110及び
111を用いて中間転写ローラー120と転写ローラー
125との当接ニップ部に供給される。
【0075】光透過性記録材6に二次転写された4色の
トナー画像は、定着ローラー131と加圧ローラー13
2とを有する定着器130によって加熱定着される。
トナー画像は、定着ローラー131と加圧ローラー13
2とを有する定着器130によって加熱定着される。
【0076】次に、本発明の画像形成方法に用いられる
定着器構成を図2に基づいて説明する。図2において
は、131は定着ローラーで、該定着ローラー131に
は、加圧ローラー132が圧接して定着ローラー131
との間にニップ部を形成しつつ、従動回転を行うように
なっている。該定着ローラー131は、中空筒体の形態
をなし、中空空間にはハロゲンヒータ133が内蔵さ
れ、定着に必要な熱供給がなされるようになっている。
加圧ローラー132は、ハロゲンヒーター134により
加熱されるようになっている。ローラーの温度制御は、
温度検知素子としてのサーミスタ138を、もしくは加
圧ローラー132の通紙領域にサーミスタ138を接触
配置し、その検知温度に伴う抵抗値変化によりローラー
の表面温度を検知し、制御装置(図示せず)により、ロ
ーラー表面温度を所定値となるようにハロゲンヒータ1
33及び134の電流制御を行っている。
定着器構成を図2に基づいて説明する。図2において
は、131は定着ローラーで、該定着ローラー131に
は、加圧ローラー132が圧接して定着ローラー131
との間にニップ部を形成しつつ、従動回転を行うように
なっている。該定着ローラー131は、中空筒体の形態
をなし、中空空間にはハロゲンヒータ133が内蔵さ
れ、定着に必要な熱供給がなされるようになっている。
加圧ローラー132は、ハロゲンヒーター134により
加熱されるようになっている。ローラーの温度制御は、
温度検知素子としてのサーミスタ138を、もしくは加
圧ローラー132の通紙領域にサーミスタ138を接触
配置し、その検知温度に伴う抵抗値変化によりローラー
の表面温度を検知し、制御装置(図示せず)により、ロ
ーラー表面温度を所定値となるようにハロゲンヒータ1
33及び134の電流制御を行っている。
【0077】以上のような本実施例装置において、未定
着記録材は、供給ガイド135により案内されて右方よ
りニップ部に進入し、オイル層が形成されていないオイ
ルレス定着ローラー131の表面により加圧及び加熱を
受け、定着された後ガイド136に案内されて分離爪1
37の作用により排紙される。
着記録材は、供給ガイド135により案内されて右方よ
りニップ部に進入し、オイル層が形成されていないオイ
ルレス定着ローラー131の表面により加圧及び加熱を
受け、定着された後ガイド136に案内されて分離爪1
37の作用により排紙される。
【0078】定着ローラー131の構成は、カラー画像
のトナーの多色重ねの厚み変化に追従するため及びニッ
プを大きくして定着性を高めるために、アルミニウムの
芯金(ローラー基体)の外表面側に弾性層を1〜2mm
設けている。また、弾性層の外表面側には、離型性をも
たせるためにPTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン)、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体)、FEP(テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体)、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)の如き
含フッ素樹脂を5〜50μm厚でコートもしくはチュー
ブ被覆することにより、含フッ素樹脂層が形成されてい
る。加圧ローラー132も同様である。
のトナーの多色重ねの厚み変化に追従するため及びニッ
プを大きくして定着性を高めるために、アルミニウムの
芯金(ローラー基体)の外表面側に弾性層を1〜2mm
設けている。また、弾性層の外表面側には、離型性をも
たせるためにPTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン)、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体)、FEP(テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体)、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)の如き
含フッ素樹脂を5〜50μm厚でコートもしくはチュー
ブ被覆することにより、含フッ素樹脂層が形成されてい
る。加圧ローラー132も同様である。
【0079】弾性層と含フッ素樹脂層との間に、弾性層
に対する含フッ素樹脂層の密着性を高める目的でフッ素
ゴムラテックスによる密着層を形成することが好まし
い。この密着層の層厚は、30〜90μmが好ましい。
に対する含フッ素樹脂層の密着性を高める目的でフッ素
ゴムラテックスによる密着層を形成することが好まし
い。この密着層の層厚は、30〜90μmが好ましい。
【0080】光透過性記録材の表層をワックスと親和性
もしくは相溶性の良い樹脂材料で形成したり、融けたワ
ックスに対する吸収性を有する樹脂材料で形成したりす
ることでトナー画像のエッジにワックスの滲みだしによ
る滲みを防止する構成としても良い。
もしくは相溶性の良い樹脂材料で形成したり、融けたワ
ックスに対する吸収性を有する樹脂材料で形成したりす
ることでトナー画像のエッジにワックスの滲みだしによ
る滲みを防止する構成としても良い。
【0081】本発明の画像形成方法においては、トナー
画像を記録材に加熱定着する際の定着速度が20〜12
0mm/secであることが、良好な定着画像が得られ
ることから好ましい。
画像を記録材に加熱定着する際の定着速度が20〜12
0mm/secであることが、良好な定着画像が得られ
ることから好ましい。
【0082】定着速度が20mm/sec未満の場合に
は、ワックスのにじみが顕著となり、ワックスの高温オ
フセットもOHT画像に発生する。120mm/sec
を超える場合には、OHT画像は光透過性の悪い暗い画
像となり、色の識別性が低下する。
は、ワックスのにじみが顕著となり、ワックスの高温オ
フセットもOHT画像に発生する。120mm/sec
を超える場合には、OHT画像は光透過性の悪い暗い画
像となり、色の識別性が低下する。
【0083】
【実施例】(実施例1)図1(a)の未定着状態で光透
過性記録材上にトナー画像がのっている転写後の様子を
示す。トナー5は、定着設定温度170℃でも溶融粘度
が5.4×103poiseの結着樹脂1及びそれより
溶融粘度が低い2×102poiseのワックス2の2
つの成分を有しており、ワックス2は結着樹脂1の殻に
内包されているコア/シェル構造を有している。また、
光透過性記録材6は、厚み80μmのPETフィルム4
上に、定着設定温度170℃での溶融粘度が0.9×1
03poiseのスチレン−アクリル系樹脂を含むコー
ト液を乾燥層厚が7μmになるようにバーコート法によ
り塗工し、乾燥して得られたコート表層3により被覆さ
れた全光線透過率が93%、ヘイズが3の記録シートN
o.1を用いた。
過性記録材上にトナー画像がのっている転写後の様子を
示す。トナー5は、定着設定温度170℃でも溶融粘度
が5.4×103poiseの結着樹脂1及びそれより
溶融粘度が低い2×102poiseのワックス2の2
つの成分を有しており、ワックス2は結着樹脂1の殻に
内包されているコア/シェル構造を有している。また、
光透過性記録材6は、厚み80μmのPETフィルム4
上に、定着設定温度170℃での溶融粘度が0.9×1
03poiseのスチレン−アクリル系樹脂を含むコー
ト液を乾燥層厚が7μmになるようにバーコート法によ
り塗工し、乾燥して得られたコート表層3により被覆さ
れた全光線透過率が93%、ヘイズが3の記録シートN
o.1を用いた。
【0084】次に、図1(b)の定着後のトナー画像の
状態を示す。定着時の熱と圧力により結着樹脂1の殻が
破れ、内部に内包されているワックスが溶融状態で滲み
出して画像表面に広がり、定着ローラー表面に対して結
着樹脂1とコート表層3の離型効果を発揮する。
状態を示す。定着時の熱と圧力により結着樹脂1の殻が
破れ、内部に内包されているワックスが溶融状態で滲み
出して画像表面に広がり、定着ローラー表面に対して結
着樹脂1とコート表層3の離型効果を発揮する。
【0085】その結果、定着設定温度において溶融粘度
が高めの結着樹脂は、熱により軟化したコート表層に親
和性の高い状態で埋め込まれ、表面のワックスは溶融粘
度が低くかつワックスとコート表材は親和性が低いた
め、圧により押しのけられる。最終的には、定着終了時
に、結着樹脂はワックスとコート表層の両者に挟まれた
状態となり、安定凝固する。画像表面に滲み出たワック
スによる被膜は定着ローラー表面に対する離型性を備え
ており、定着時に結着樹脂の定着ローラーへの付着を防
ぎ、高温オフセットのないカラー定着を実現する。
が高めの結着樹脂は、熱により軟化したコート表層に親
和性の高い状態で埋め込まれ、表面のワックスは溶融粘
度が低くかつワックスとコート表材は親和性が低いた
め、圧により押しのけられる。最終的には、定着終了時
に、結着樹脂はワックスとコート表層の両者に挟まれた
状態となり、安定凝固する。画像表面に滲み出たワック
スによる被膜は定着ローラー表面に対する離型性を備え
ており、定着時に結着樹脂の定着ローラーへの付着を防
ぎ、高温オフセットのないカラー定着を実現する。
【0086】本発明者らが実験した実施例1において
は、トナーとしては、重合性モノマー、ワックス、マゼ
ンタ着色剤及び荷電制御剤を含有するモノマー組成物を
水系媒体中に添加し、撹拌により懸濁分散することによ
って形成される懸濁粒子を重合開始剤の存在下で重合す
ることによって製造されたトナー粒子に流動性向上材を
外添して得られた重量平均粒径7.5μmのマゼンタト
ナーNo.1を用いた。
は、トナーとしては、重合性モノマー、ワックス、マゼ
ンタ着色剤及び荷電制御剤を含有するモノマー組成物を
水系媒体中に添加し、撹拌により懸濁分散することによ
って形成される懸濁粒子を重合開始剤の存在下で重合す
ることによって製造されたトナー粒子に流動性向上材を
外添して得られた重量平均粒径7.5μmのマゼンタト
ナーNo.1を用いた。
【0087】トナーの結着樹脂はガラス転移点61℃、
光透過性記録材の表層のガラス転移点55℃とした。
光透過性記録材の表層のガラス転移点55℃とした。
【0088】画像形成装置として、図6に示す画像形成
装置を用い、第1の現像器141に上記のマゼンタトナ
ーNo.1を用いて、マゼンタ単色での画像形成を行っ
た。定着器130として、アルミ製のローラー基体の外
表面に硬度(JIS−A)が13°のシリコーンゴムに
よる層厚2.1mmのシリコーンゴム弾性層を形成し、
さらにその外表面にPFAによる層厚20μmの含フッ
素樹脂層を形成した表面粗度Rzが0.7μmの定着ロ
ーラーを加圧ローラーと圧接させて用いた。
装置を用い、第1の現像器141に上記のマゼンタトナ
ーNo.1を用いて、マゼンタ単色での画像形成を行っ
た。定着器130として、アルミ製のローラー基体の外
表面に硬度(JIS−A)が13°のシリコーンゴムに
よる層厚2.1mmのシリコーンゴム弾性層を形成し、
さらにその外表面にPFAによる層厚20μmの含フッ
素樹脂層を形成した表面粗度Rzが0.7μmの定着ロ
ーラーを加圧ローラーと圧接させて用いた。
【0089】定着ローラーは、ローラー基体の外表面に
シリコーンゴム弾性層を形成した状態でのマイクロ硬度
計(A)によって測定される表面硬度が39.2°であ
り、さらにその外表面に密着層及び含フッ素樹脂層を順
に形成した状態でのマイクロ硬度計(A)によって測定
される表面硬度が63.1°であった。
シリコーンゴム弾性層を形成した状態でのマイクロ硬度
計(A)によって測定される表面硬度が39.2°であ
り、さらにその外表面に密着層及び含フッ素樹脂層を順
に形成した状態でのマイクロ硬度計(A)によって測定
される表面硬度が63.1°であった。
【0090】定着条件は、定着ローラー直径及び加圧ロ
ーラー直径共40mm、定着速度30mm/sec、定
着温度170℃、総加圧力40kg、ニップ幅5.5〜
6mm、定着ローラーへの離型性オイルの塗布なしとし
た。上記定着条件において溶融粘度は、結着樹脂5.4
×103poise、表層が有する樹脂0.9×103p
oise、ワックス2.1×102poise以下であ
った。測定はフローテスターCFT−500型(島津製
作所製)を用いた。なお、ワックスは結着樹脂100重
量部に対し8重量部含有している。結着樹脂はスチレン
−アクリル系樹脂を使用した。ワックスはパラフィンワ
ックスを用いた。
ーラー直径共40mm、定着速度30mm/sec、定
着温度170℃、総加圧力40kg、ニップ幅5.5〜
6mm、定着ローラーへの離型性オイルの塗布なしとし
た。上記定着条件において溶融粘度は、結着樹脂5.4
×103poise、表層が有する樹脂0.9×103p
oise、ワックス2.1×102poise以下であ
った。測定はフローテスターCFT−500型(島津製
作所製)を用いた。なお、ワックスは結着樹脂100重
量部に対し8重量部含有している。結着樹脂はスチレン
−アクリル系樹脂を使用した。ワックスはパラフィンワ
ックスを用いた。
【0091】上記の画像形成装置を用いて6万枚の連続
画出しテストを行って、耐オフセット性、定着性、定着
されたカラー画像の光透過性について評価を行ったとこ
ろ、オフセットの発生がなく、定着性に優れており、さ
らに定着されたカラー画像を有する記録材をOHPに用
いたところ、光透過性及び鮮明度に優れた投影画像が得
られた。
画出しテストを行って、耐オフセット性、定着性、定着
されたカラー画像の光透過性について評価を行ったとこ
ろ、オフセットの発生がなく、定着性に優れており、さ
らに定着されたカラー画像を有する記録材をOHPに用
いたところ、光透過性及び鮮明度に優れた投影画像が得
られた。
【0092】(実施例2)実施例1で用いたマゼンタト
ナーNo.1のマゼンタ着色剤に代えて、シアン着色
剤、イエロー着色剤及び黒色着色剤をそれぞれ用いてシ
アントナーNo.1、イエロートナーNo.1及びブラ
ックトナーNo.1をそれぞれ得た。
ナーNo.1のマゼンタ着色剤に代えて、シアン着色
剤、イエロー着色剤及び黒色着色剤をそれぞれ用いてシ
アントナーNo.1、イエロートナーNo.1及びブラ
ックトナーNo.1をそれぞれ得た。
【0093】実施例1で用いたマゼンタトナーNo.1
と上記で得られたシアントナーNo.1、イエロートナ
ーNo.1及びブラックトナーNo.1の4色のトナー
を、実施例1で用いた図6に示す画像形成装置の現像器
141、142、143及び144にそれぞれ導入し
て、記録シートNo.1を用いてフルカラー画像形成の
連続耐久テストを行なった。定着条件は実施例1と同一
条件で行なった。その結果、オフセットが生じることな
く良好な定着を行なうことができ、得られたフルカラー
画像は、OHPにより投影したところ鮮明な投影フルカ
ラー画像であった。なお、得られた記録シートに形成さ
れたフルカラー画像の表面粗度Rzは1.2μmであっ
た。評価結果を表2に示す。
と上記で得られたシアントナーNo.1、イエロートナ
ーNo.1及びブラックトナーNo.1の4色のトナー
を、実施例1で用いた図6に示す画像形成装置の現像器
141、142、143及び144にそれぞれ導入し
て、記録シートNo.1を用いてフルカラー画像形成の
連続耐久テストを行なった。定着条件は実施例1と同一
条件で行なった。その結果、オフセットが生じることな
く良好な定着を行なうことができ、得られたフルカラー
画像は、OHPにより投影したところ鮮明な投影フルカ
ラー画像であった。なお、得られた記録シートに形成さ
れたフルカラー画像の表面粗度Rzは1.2μmであっ
た。評価結果を表2に示す。
【0094】(比較例1)実施例2で用いたマゼンタト
ナーNo.1、シアントナーNo.1、イエロートナー
No.1及びブラックトナーNo.1に代えて、トナー
製造時にワックスを用いず、ワックスを含有していない
表1に示すマゼンタトナーNo.2、イエロートナーN
o.2及びブラックトナーNo.2を用いることを除い
ては、実施例2と同様にして評価を行ったところ、耐久
枚数2600枚程度でローラー表面にオフセットトナー
による汚れが顕著となり、画像上にもオフセットが発生
した。評価結果を表2に示す。
ナーNo.1、シアントナーNo.1、イエロートナー
No.1及びブラックトナーNo.1に代えて、トナー
製造時にワックスを用いず、ワックスを含有していない
表1に示すマゼンタトナーNo.2、イエロートナーN
o.2及びブラックトナーNo.2を用いることを除い
ては、実施例2と同様にして評価を行ったところ、耐久
枚数2600枚程度でローラー表面にオフセットトナー
による汚れが顕著となり、画像上にもオフセットが発生
した。評価結果を表2に示す。
【0095】(比較例2)実施例2で用いた記録シート
No.1に代えて、170℃における溶融粘度が1.8
×102poiseのスチレン−アクリル系樹脂を用い
て表層を形成した表1に示す記録シートNo.2を用い
ることを除いては、実施例2と同様にして評価を行った
ところ、画像表面にさざ波状のホットオフセット現象が
発生した。これは定着ローラー表面との分離ストレスに
よるものと見られる。評価結果を表2に示す。
No.1に代えて、170℃における溶融粘度が1.8
×102poiseのスチレン−アクリル系樹脂を用い
て表層を形成した表1に示す記録シートNo.2を用い
ることを除いては、実施例2と同様にして評価を行った
ところ、画像表面にさざ波状のホットオフセット現象が
発生した。これは定着ローラー表面との分離ストレスに
よるものと見られる。評価結果を表2に示す。
【0096】(比較例3)実施例2で用いた記録シート
No.1に代えて、170℃における溶融粘度が7.6
×103poiseのスチレン−アクリル系樹脂を用い
て表層を形成した表1に示す記録シートNo.3を用い
ることを除いては、実施例2と同様にして評価を行った
ところ、定着された画像の光透過性は、実施例2に比べ
てかなり低下していた。評価結果を表2に示す。
No.1に代えて、170℃における溶融粘度が7.6
×103poiseのスチレン−アクリル系樹脂を用い
て表層を形成した表1に示す記録シートNo.3を用い
ることを除いては、実施例2と同様にして評価を行った
ところ、定着された画像の光透過性は、実施例2に比べ
てかなり低下していた。評価結果を表2に示す。
【0097】(比較例4)実施例2で用いた定着ローラ
ーに代えて、シリコーンゴム弾性層を形成するためのシ
リコーンゴム硬度(JIS−A)を40°に変更した表
1に示す定着ローラーを用いることを除いては、実施例
2と同様にして評価を行ったところ、定着された画像の
光透過性及び鮮明度がかなり低下した。評価結果を表2
に示す。
ーに代えて、シリコーンゴム弾性層を形成するためのシ
リコーンゴム硬度(JIS−A)を40°に変更した表
1に示す定着ローラーを用いることを除いては、実施例
2と同様にして評価を行ったところ、定着された画像の
光透過性及び鮮明度がかなり低下した。評価結果を表2
に示す。
【0098】(実施例3)実施例2で用いたマゼンタト
ナーNo.1、シアントナーNo.1、イエロートナー
No.1及びブラックトナーNo.1に代えて、ワック
スの含有量を15重量部に変更した表1に示すマゼンタ
トナーNo.3、シアントナーNo.3、イエロートナ
ーNo.3及びブラックトナーNo.3を用いることを
除いては、実施例2と同様にして評価を行なったとこ
ろ、実施例2に比べて耐オフセット性がより向上した。
評価結果を表2に示す。
ナーNo.1、シアントナーNo.1、イエロートナー
No.1及びブラックトナーNo.1に代えて、ワック
スの含有量を15重量部に変更した表1に示すマゼンタ
トナーNo.3、シアントナーNo.3、イエロートナ
ーNo.3及びブラックトナーNo.3を用いることを
除いては、実施例2と同様にして評価を行なったとこ
ろ、実施例2に比べて耐オフセット性がより向上した。
評価結果を表2に示す。
【0099】
【表1】
【0100】
【表2】
【0101】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明においては、
表層を有する光透過性記録材に結着樹脂及びワックスを
特定量含有するカラートナーを用いて形成されたトナー
画像を定着ローラーにより定着するにあたり、トナーの
結着樹脂、ワックス及び光透過性記録材の表層を有する
樹脂の定着設定温度における溶融粘度が下記関係ワック
スの溶融粘度<表層が有する樹脂の溶融粘度<結着樹脂
の溶融粘度を満たす定着条件で特定の定着ローラーを用
いて行なうことから、オフセットを防止すると同時に光
透過性を高く高画質なカラー画像を得るものである。
表層を有する光透過性記録材に結着樹脂及びワックスを
特定量含有するカラートナーを用いて形成されたトナー
画像を定着ローラーにより定着するにあたり、トナーの
結着樹脂、ワックス及び光透過性記録材の表層を有する
樹脂の定着設定温度における溶融粘度が下記関係ワック
スの溶融粘度<表層が有する樹脂の溶融粘度<結着樹脂
の溶融粘度を満たす定着条件で特定の定着ローラーを用
いて行なうことから、オフセットを防止すると同時に光
透過性を高く高画質なカラー画像を得るものである。
【図1】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図2】熱ローラー定着器構成の説明図である。
【図3】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図4】各樹脂間の溶融粘度の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図5】各樹脂間の溶融粘度の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図6】本発明の画像形成方法を実施し得る画像形成装
置の概略構成図を示す。
置の概略構成図を示す。
【図7】本発明に係る流出開始温度及び溶融粘度の測定
に用いた、高架式フローテスターを示す概略図である。
に用いた、高架式フローテスターを示す概略図である。
1,31 トナーのバインダー樹脂 2,32 トナーのワックス樹脂 3 コート層 4 PETフィルム 5 トナー(現像剤) 6 転写材(光透過性記録材) 131 定着ローラー 132 加圧ローラー 133 ヒータ 134 ヒータ 135 ガイド 136 ガイド 137 分離爪 138 サーミスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 9/08 365 (72)発明者 久米 隆生 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H005 AA06 AA11 AA21 CA14 EA03 EA07 FB02 2H030 AD01 AD04 BB58 2H033 AA11 BA58 BA59 BB05 BB15
Claims (16)
- 【請求項1】 光透過性記録材上にカラートナーによっ
て形成されているトナー画像を、定着ローラーによって
該記録材に加熱定着してカラー画像を形成する画像形成
方法において、 該定着ローラーの定着設定温度が、120〜200℃の
温度範囲内にあり、 該カラートナーは、結着樹脂、着色剤及びワックスを少
なくとも含有しており、該ワックスは、該結着樹脂10
0重量部に対して5〜50重量部該トナーに含有されて
おり、 該光透過性記録材は、基材及び該基材のトナー画像を定
着する側の表面に形成された樹脂を有する表層を有して
おり、 該結着樹脂、該ワックス及び該表層が有する樹脂の定着
設定温度における各溶融粘度が下記条件: ワックスの溶融粘度<表層が有する樹脂の溶融粘度<結
着樹脂の溶融粘度 を満足しており、 該定着ローラーは、ローラー基体、該ローラー基体の外
表面側に形成される弾性層及び該弾性層の外表面側に形
成される層厚10〜80μmの含フッ素樹脂層を有して
おり、該ローラー基体の外表面側に形成されている弾性
層のマイクロ硬度計による表面硬度が30〜50°であ
り、該定着ローラーのマイクロ硬度計による表面硬度が
60〜70°であることを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項2】 該ワックスは、該結着樹脂100重量部
に対して10〜50重量部該トナーに含有されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。 - 【請求項3】 該ワックスは、該結着樹脂100重量部
に対して10〜30重量部該トナーに含有されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。 - 【請求項4】 該カラートナーは、該ワックスのコア部
及び該コア部の表面を被覆する該結着樹脂を有するシェ
ル部を有するコア/シェル構造を有していることを特徴
とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成方
法。 - 【請求項5】 該含フッ素樹脂層は、10〜50μmの
層厚を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
かに記載の画像形成方法。 - 【請求項6】 該含フッ素樹脂層は、含フッ素樹脂のチ
ューブを該弾性層の外表面側に被覆することにより形成
されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
に記載の画像形成方法。 - 【請求項7】 該含フッ素樹脂層は、20〜50μmの
層厚を有することを特徴とする請求項6に記載の画像形
成方法。 - 【請求項8】 該含フッ素樹脂層は、含フッ素樹脂を含
むコート材を該弾性層の外表面側にコートすることによ
り形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のい
ずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項9】 該含フッ素樹脂層は、10〜30μmの
層厚を有することを特徴とする請求項8に記載の画像形
成方法。 - 【請求項10】 該含フッ素樹脂層は、ポリテトラフル
オロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体及びポリビニ
リデンフルオライドからなるグループから選択される1
種以上の樹脂を有していることを特徴とする請求項1乃
至9のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項11】 該含フッ素樹脂層は、表面粗さ(R
a)が5μm以下であることを特徴とする請求項1乃至
10のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項12】 該弾性層を形成するための弾性材料
は、硬度(JIS−A)が1〜20°であることを特徴
とする請求項1乃至11のいずれかに記載の画像形成方
法。 - 【請求項13】 該定着ローラーは、該弾性層と該含フ
ッ素樹脂層との間に、該弾性層に対する該フッ素樹脂層
の接着強度を高めるための接着層を有していることを特
徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の画像形成
方法。 - 【請求項14】 該接着層は、フッ素ゴムラッテックス
によって形成されていることを特徴とする請求項13に
記載の画像形成方法。 - 【請求項15】 該トナー画像を該記録材に加熱定着す
る際の定着速度が、20〜120mm/secであるこ
とを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の画
像形成方法。 - 【請求項16】 該トナー画像は、マゼンタトナー、シ
アントナー、イエロートナー及びブラックトナーの4色
のトナーを組み合わせて形成されており、加熱定着され
ることにより該記録材にフルカラー画像が形成されるこ
とを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載の画
像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24747898A JP2000075714A (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24747898A JP2000075714A (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 画像形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000075714A true JP2000075714A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17164063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24747898A Withdrawn JP2000075714A (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000075714A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6816699B1 (en) * | 2000-11-21 | 2004-11-09 | Konica Corporation | Fixing device having heat applying rotary body and pressure applying rotary body, and image forming apparatus equipped with the fixing device |
WO2008075753A1 (ja) | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | 電子写真用定着部材及びその製造方法、定着装置、電子写真画像形成装置 |
JP2009244887A (ja) * | 2006-12-21 | 2009-10-22 | Canon Inc | 電子写真用定着部材及びその製造方法、定着装置、電子写真画像形成装置 |
US8463169B2 (en) | 2009-12-10 | 2013-06-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Fixing device, image forming apparatus and method for evaluating fixing device |
JP2017003945A (ja) * | 2015-06-16 | 2017-01-05 | キヤノン株式会社 | 加圧ローラ、加熱装置及び画像形成装置 |
JP2017102317A (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置および画像形成システム |
-
1998
- 1998-09-01 JP JP24747898A patent/JP2000075714A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6816699B1 (en) * | 2000-11-21 | 2004-11-09 | Konica Corporation | Fixing device having heat applying rotary body and pressure applying rotary body, and image forming apparatus equipped with the fixing device |
KR101045118B1 (ko) * | 2006-12-21 | 2011-06-30 | 캐논 가부시끼가이샤 | 전자 사진용 정착 부재 및 그 제조 방법, 정착 장치, 및 전자 사진 화상 형성 장치 |
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JP2009244887A (ja) * | 2006-12-21 | 2009-10-22 | Canon Inc | 電子写真用定着部材及びその製造方法、定着装置、電子写真画像形成装置 |
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JP4597245B2 (ja) * | 2006-12-21 | 2010-12-15 | キヤノン株式会社 | 電子写真用定着部材、定着装置および電子写真画像形成装置 |
WO2008075753A1 (ja) | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | 電子写真用定着部材及びその製造方法、定着装置、電子写真画像形成装置 |
CN101563658B (zh) * | 2006-12-21 | 2011-07-06 | 佳能株式会社 | 电子照相用定影构件、生产其的方法、定影装置和电子照相图像形成设备 |
US7991341B2 (en) | 2006-12-21 | 2011-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic fixing member and manufacturing method thereof, fixing apparatus, and electrophotographic image forming apparatus |
EP2090939A4 (en) * | 2006-12-21 | 2012-08-15 | Canon Kk | FIXING ELEMENT FOR ELECTRO-PHOTOGRAPHY, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF, FIXING DEVICE AND ELECTRO-PHOTOGRAPHIC IMAGE GENERATING DEVICE |
EP2595001A3 (en) * | 2006-12-21 | 2017-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing member for electrophotography, method for producing the same, fixing device, and electrophotographic image forming apparatus |
US8463169B2 (en) | 2009-12-10 | 2013-06-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Fixing device, image forming apparatus and method for evaluating fixing device |
JP2017003945A (ja) * | 2015-06-16 | 2017-01-05 | キヤノン株式会社 | 加圧ローラ、加熱装置及び画像形成装置 |
JP2017102317A (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置および画像形成システム |
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---|---|---|---|
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