JP2728944B2

JP2728944B2 - トナー像受容体の製造方法

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Publication number: JP2728944B2
Application number: JP1185121A
Authority: JP
Inventors: 勝竹中; 達夫竹内; 幸司雨宮
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-17
Filing date: 1989-07-17
Publication date: 1998-03-18
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JPH0348860A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は電子写真装置、あるいは静電記録装置等の画
像形成装置によって形成されたトナー像を布地およびそ
の他の樹脂シートおような像受容体に転写する方法に関
するものである。

［従来技術］従来、布地のごとき柔軟性を有する部材に熱あるいは
圧力により薄層シート上に形成された画像を転写し種々
の目的に供する技術は広く知られている。しかしながら
上記目的に用いられるようなフィルムはあらかじめ印刷
等により画像を表面に形成されており、同一図柄のシー
トを大量に作成することにより安価な転写シートを供給
することを可能としていた。このため少数個への対応は
困難であるだけでなく、単品への対応はほぼ不可能であ
った。このような問題点に対応する方法として電子写真
装置等の画像形成装置により直接布地上に安価に個性化
した像を経済的に且つ効果的に形成する方法がある。こ
の方法として融着させた着色トナー像を離型性の表面を
有する紙上に形成し、この着色トナー像を熱と圧力の作
用により布地に移して像を布地に転写する方法が提案さ
れた。しかしながら、上記のような離型性の紙に形成さ
れた画像ははがれやすく、布地などの部材に転写する前
に画像を損なってしまう問題があった。

また従来の方法は原画像を忠実に布地などの部材に再
現することを目的としていたものであって、原画像を変
調してトナー像受容体の用途に応じた色調の画像を作る
ことができなかったものである。

［発明の目的］本発明は、画像を損うことなく、また従来技術とは異
なり色調が変化させられた画像を提供することを目的と
する。

［発明の構成］上記目的は少なくともトナー像に対して接着性を有す
る表面層を持つ転写材上に定着トナー像を形成し、この
トナー像が形成された転写材表面を像受容体と対向接触
させてトナーの軟化点以上の状態で上記像受容体上記転
写材を分離することにより上記トナー像の厚み方向の一
部を上記像受容体に転写することによって達成される。

本発明によるトナー像受容体の製造方法は、トナー像
に対して接着性を有する表面層を持つ転写材上に定着ト
ナー像を形成した転写材を用いることにより転写前にト
ナー像がはがれ落ちることを防止できると共に、転写時
におけるトナー像の厚み方向の一部のみを像受容体に転
写せしめることを可能にして、転写材に保持されたトナ
ー像とは異なる色調のトナーを像受容体に形成出来るも
のである。従って、本発明における表面層の接着性は転
写前および転写時の両方においてトナー像に対して接着
性を有することを意味するものである。

次に図面により本発明を説明する。

第１図は本発明に用いる転写材１の縦断面図である。
第２図は転写材１の表面にフルカラー電子写真トナー像
を形成することが可能な電子写真装置の一例を縦断面図
として示す。第３図はトナー像を有する転写材１を像受
容体５に対向接触させる方向を示す。第４図は加熱加圧
後上記トナー像が十分柔らかい状態で転写材１を像受容
体からはがした状態を示す。第５図はトナーの溶融特性
を説明する図である。

第１図に示す転写材１はトナー像４に対し接着性を有
する表面層２とこれを支える基体たる基材３からなる。
但し、表面層２を形成するものが基材３を兼ねても何ら
問題はない。表面層２は付与するトナー像の材質によっ
て用いられる材料が異なるが、転写材１に電子写真装置
内で静電的に転写され更に熱および圧力にて定着された
トナー像を、像受容体５に対向接触させ、更に熱および
／または圧力を掛けこのトナー像が軟化している間に像
受容体から剥離するという操作の間トナー像の一部を十
分保持するだけの接着力を有しているものが好ましい。
例えばポリエステル系の樹脂から成るトナーの場合、塩
化ビニル系樹脂のごとき内部に可塑剤を持つ樹脂を表面
層２に用いることでこの可塑剤がトナーを溶融させ塩化
ビニル表面からトナーを取り込む形でトナー像を表面層
に接着させる。この場合塩化ビニルは軟質タイプのもの
で重合度が100〜1300程度のものがよく、更に可塑剤と
してはジオクチルフタレート、フタル酸ジブチル、フタ
ル酸シヘプチル、ジオクチルアジペート、ジ−２−エチ
ルヘキシルマレートおよびトリメリット酸系から選ばれ
る可塑剤が好ましい。なお、重合度（平均）が1300を越
えるものではトナーを接着するに足る可塑剤を多く必要
とし、更に、柔軟性が低下する。また、重合度が100以
下では耐熱性に不安を生じる。表面層によるトナーへの
接着性は紙ヤスリのような研磨剤により表面を荒らされ
た樹脂を表面層として用いることで溶融したトナーがこ
の粗面に入り込み固着するという物理的なトナーへの接
着力を得ても良い。この場合トナーの十分な接着性を得
るためには平滑度で2000秒以下、好ましくは100秒以下
がよい、2000秒をこえる平滑度では像受容体への転写を
行なう前に転写材１上のトナー像の一部が欠落してしま
う可能性があるだけでなく、転写後に像受容体上に部分
的に光沢のある画像が形成されてしまう。

更にトナーの樹脂の極性と似かよった極性を持つ樹脂
を表面層２とすることでもトナー像との接着力を得るこ
とが可能となる。例えばポリエステルのような極性基を
持つ樹脂から成るトナーの場合、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリメタクリル酸系樹脂、フェノール樹
脂、などの樹脂を表面層２として用いることが出来る。

基材３は電子写真装置内での搬送性を保証するために
必要に応じて用いられる部材であって、表面層２を形成
する部材がこの機能を有していれば得に設ける必要はな
い。ただし表面層２の厚みが数十μｍ以下の場合あるい
は軟質塩化ビニルの様に柔軟性の高い材質のものを用い
た場合は数十μｍの厚さの紙あるいは合成紙あるいはポ
リエチレンテレフタレート・ポリイミド・ポリアミドイ
ミドなどの耐熱性を有する樹脂性フィルムを基材３とし
て用い、これに不図示の接着剤を用いて表面層２を形成
する部材を張り合せるか、基材３上に公知の塗工技術を
用いて表面層の塗膜を形成すればよい。トナー像４はポ
リエステル、スチレン・アクリル酸共重合体などの樹脂
に呈色材、カーボン、磁性体、荷電制御剤等を混練した
トナーから成る像であり、第２図にしめす工程によって
転写材１上に形成されるものである。

次に、本発明によるトナー像受容体の製造方法につい
て述べる。

第２図は、本発明によるトナー像をカラー画像として
用い実施するためのカラー複写機の構成を示す説明図で
ある。転写材１にトナー画像を形成する方法について以
下に説明する。

カセット101に収納された転写材１は、給紙搬送経路1
09を経て転写ドラム105に供給される。一方、原稿110は
リーダー100により光照射され、その反射光はフィルタ
により色分解され、その光は不図示の固体撮像素子（例
えばCCD）により電気信号に変換されたデジタル信号化
された後、色処理等の画像処理を施される。この後、上
記電気信号に応じた画像信号に応じてレーザースキャナ
ー106のレーザーを発光させて感光ドラム上を露光Ｅす
る。感光体102は帯電器103により帯電されており、露光
Ｅにより潜像が形成される。潜像は現像位置において例
えばイエロー現像器104Yにより現像されドラム102上に
はイエローのトナー像が形成される。トナー像は転写位
置において例えばコロナ帯電器105aにより転写ドラム10
5に保持された転写材１に転写される。感光ドラム102上
の残留トナーはこのあとクリーニング手段111により清
掃されて次のトナー像を形成する行程が繰り返される。
次の行程では原稿110の色分解が別の色で行なわれ現像
器も例えばマゼンタトナーを現像する現像器104Mに切り
換えられる。このようにして感光ドラム102上にシアン
トナー，ブラックトナーも必要に応じて各々形成され、
必要な複数の色トナー画像を転写された転写材１は、転
写ドラムから分離されて加熱及び加圧作用を持つ定着器
107において定着を施され排紙トレイ108上に排紙され
る。ここで、トナーは上記のように黒および有彩色のト
ナー以外に白トナーを使うことももちろん可能である。
以上のように得られた定着トナー像が形成された転写材
１を第３図に示すようにトナー像面側が像受容体５に対
向するように接触させ、それらをプレスマシン、ハンデ
ィアイロン、ヒートロール対などの加熱と加圧を同時に
加えることが可能な機器に供する。このとき加熱は用い
ているトナーが軟化するに十分な熱量が与えられるよう
上記のプレスマシン、ハンディアイロン、ヒートロール
の温度、更に加熱時間を設定しておく必要がある。加え
て、加熱加圧後第４図に示すごとく転写材１と像受容体
５を引き剥しトナー像４の厚み方向（転写材面及び像受
容体５面に対して略垂直方向）の一部であるトナー像６
が像受容体に残るようにするためには加熱加圧後にも剥
離するに十分な時間トナー像が軟化状態になければなら
ない。また、転写材１から像受容体５にトナーを転写す
る方法としては必ずしも加熱及び加圧の両方をする必要
はなく、転写材１の表面層２として上述したような塩化
ビニル系樹脂に可塑剤を有する場合には加圧のみによっ
て転写することもできる。さらに、転写材１に像受容体
５をのせたままオーブン等によって加熱のみすることで
も転写は可能である。これらの場合も転写材１と像受容
体を剥離するときにはトナーが軟化状態にある必要があ
る。以上の条件を満足するようにして本発明の目的とす
るトナー像受容体は得られる。得られた画像は原画像に
比べ画像を再現するトナーの量が微妙に異なってくるた
め明度、彩度、色相が異なった画像となる。すなわち従
来の複写機だけを用いた画像では原画像に忠実な画像を
出力することが主目的であるために出力することが困難
であった淡くかつ鮮明な画像などもトナー像受容体に転
写するトナー像を数％とすることで可能となる。このよ
うなトナー画像の変調を期待する場合には、転写材のト
ナー像を形成しているトナー量の50wt％以下、好ましく
は30％以下、特に好ましくは10wt％以下を転写してトナ
ー像受容体を製造するのがよい。特にこの10wt％以下の
場合は原画像に比べて明度が増すと共に色相も顕著な変
化が見られた。次に上記フルカラー電子写真装置に用い
られるトナーについて説明する。

カラー画像またはフルカラー画像の形成において、シ
ャープメルトなトナーを使用することにより、複写物の
色再現範囲を求め、原稿の多色またはフルカラー像に忠
実なカラーコピーを良好に得ることができる。

トナーは、ポリエステル樹脂またはスチレン−アクリ
ルエステル樹脂の如き結着樹脂、着色剤（染料、昇華性
染料）、荷重制御剤の如きトナー形成用材料を溶融混
練、粉砕、分級することにより製造される。必要とあら
ば、トナーに各種外添剤（例えば、疎水性コロイダルシ
リカ）を添加する外添工程は付加してもよい。

カラートナーは、定着性及びシャープメルト性を考慮
すると、結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用したも
のが特に好ましい。シャープメルト性ポリエステル樹脂
としては、ジオール化合物とジカルボン酸とから合成さ
れる分子の主鎖にエステル結合を有する高分子化合物が
例示される。

特に、次式（式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、x,yは
それぞれ１以上の正の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値
は２〜10である。）で代表されるビスフェノール誘導体
もしくはその置換体をジオール成分とし、２価以上のカ
ルボン酸またはその酸無水物またはその低級アルキルエ
ステルとからなるカルボン酸成分（例えばフマル酸，マ
レイン酸，無水マレイン酸，フタル酸，テレフタル酸，
トリメリット酸，ピロメリット酸など）とを少なくとも
共縮重合したポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を
有するのでより好ましい。

ポリエステル樹脂の軟化点は75〜150℃、好ましくは8
0〜120℃が良い。ポリエステル樹脂を結着樹脂として含
有するトナーの軟化特性を第２図に示す。軟化点の測定
法に関して以下に説明する。

フローテスターCFT−500A型（島津製作所製）を使用
し、ダイ（ノズル）の直径0.2mm、厚み1.0mmとして200K
gの押出荷重を加え初期設定温度70℃、予熱時間300秒の
後、６℃／分の速度で等速昇温した時、描かれるトナー
のプランジャー降下量−温度曲線（以後軟化Ｓ字曲線と
いう）を求める。試料となるトナーは１〜3g精秤した微
粉末を用い、プランジャー断面積は10cm²とする。軟化
Ｓ字曲線は第５図のようなカーブとなる。等速昇温する
に従い、トナーは徐々に加熱され流出が開始される。
（プランジャー降下Ａ→Ｂ）。さらに昇温すると溶融状
態となったトナーは大きく流出し（Ｂ→Ｃ→Ｄ）プラン
ジャー降下が停止し終了する（Ｄ→Ｅ）。

Ｓ字曲線の高さＨは全流出量を示し、H/2のＣ点に対
応する温度T₀はその試料（例えば、トナーまたは樹脂）
の軟化点を示す。

トナー及び結着樹脂がシャープメイト性を有するか否
かは、トナーまたは結着樹脂の見掛けの溶融粘度を測定
することにより判定できる。

本発明に適用できるトナーの溶融粘度は、90℃〜150
℃において10³〜５×10²ポイズであることが望ましい。

更に、本発明においてシャープメルト性を有するトナ
ーまたは結着樹脂とは、見掛けの溶融粘度が10³ポイズ
を示す時の温度をT₁、５×10²ポイズを示す時の温度をT
₂とした時 T¹＝90℃〜150℃ ｜ΔT|＝|T₁−T₂|＝５〜20℃ の条件を満たすものをいい、本発明ではシャープメルト
性を有するトナーを用いることが望ましい。

トナー及び結着樹脂の見掛けの溶融粘度は、前述のフ
ローテスターCFT−500A型を使用して測定することがで
きる。

（実施例１）転写材１に厚さ80μｍの重合度1000の塩化ビニル、可
塑剤としてDOP（ジオクチルフタレート）を用い、75μ
ｍの普通紙の基材に接着したものを用いた。

画像形成用のトナーとして軟化点110℃のポリエステ
ルをバインダーとしこれにイエロー、シアン、マゼン
タ、ブラックの各色を呈する色材および荷電制御剤など
を溶融混練、粉砕、分級したものをトナーとした。この
トナーを用いて前述のカラー電子写真装置を用いて上記
転写材にフルカラートナー画像を形成した。

次に木綿製の布地にこのフルカラートナー像が対向接
触するように転写材１を当て（株）羽島製のプレスマシ
ンMS−84A型に掛けプレス圧1t、温度120℃にして布地へ
の転写を行なった。約10秒の加熱加圧の後まだ十分にト
ナー像が軟化している間に転写材を布地からゆっくりと
引き剥した。得られた布地上の画像は原画に比べ赤色の
部分がピンクに成っており、更に緑が薄い青緑へと紺色
がコバルトブルーに変化した。このときのトナーの転写
量はほぼ30wt％であった。

（実施例２）転写材１に表面平滑度が300秒厚さ100μの66ナイロン
を用い、トナーとしてスチレン・アクリル共重合体をバ
インダーとする赤および黒のトナーを用いてキヤノン製
電子写真複写機NP1215で２色の画像をこの転写材上に形
成した。

次に、像受容体として厚さ80μｍのコート紙に温度を
180℃とした以外は実施例１と同様の方法で転写し加熱
加圧後、直ちに剥離した。得られた画像はフルカラー画
像の場合のような様々な色の変化はなかったが赤が朱色
に、黒が斑点状の灰色に変化し、発明者の意図とするぼ
かし状の画像が得られた。このときのトナー転写量はほ
ぼ50wt％であった。

（実施例３）転写材１にコーティングポリエステル（商品名：バイ
ロン，東洋紡製）を表面層として２μｍ厚にコーチング
した100μｍ厚のポリエステルフィルムを用い実施例１
と同様のトナーによりフルカラー画像を形成した。画像
形成の終了した転写材１を厚さ100μｍの普通紙にトナ
ーが像が対向するように重ね、170℃に加熱されている
一対のローラー間に20mm/secの速度で通紙し、排紙直後
に転写材１を紙から剥離したところ淡い色調の画像が得
られた。この画像は用いた電子写真装置ではダイレクト
に出力することが困難なものであった。このときのトナ
ーの転写量はほぼ40wt％であった。

以上の様に本発明によって原画像の異なった出力が得
られる。

次に本発明者が上記の発明を達成するうえで布などに
転写されたトナー像の保存性を更に高める方法について
更なる考案を得るに至った。この方法について詳述を加
える。

一般に電子写真に用いられるトナーは粉砕性を高めて
いるために固くもろい、このため布地などの繊維に付い
たトナーは割れて欠落する可能性がある。これを未然に
防ぐにはトナーを転写する布地の表面にあらかじめ架橋
性を持つ熱硬化型樹脂をスプレーあるいはローラーで塗
布し、転写材上のトナー像と布地を密着させて加熱する
と良い。また。上記熱硬化型樹脂を転写する前に布地に
塗布しないで転写後、布地に対して上記のように熱硬化
型樹脂を塗布しても良い。更に、上記両者を組み合わせ
て転写前、転写後両方で布地に熱硬化型樹脂を塗布する
ことはより好ましい。上記の様に加工を加えることによ
り樹脂を介してトナーを強固に接着することが可能にな
る。

ここで用いることが可能な上記熱硬化型樹脂について
具体的に述べる。先ず合繊などの比較的熱に弱い布地の
場合はメトキシメチルポリアミド樹脂にメラミンを架橋
促進剤として用い熱硬化が他の樹脂とすることで目的を
達成できる。次に綿等の天然繊維の場合ではアクリル樹
脂とウレタン樹脂をメラミンで架橋を促進させ熱硬化さ
せることで目的を達成できる。

なお、像受容体としては、ネクタイ，シャツ等の衣料
品やカーテン，シーツ等の装飾品等種々使用することが
可能である。また、像受容としては布以外にも紙、木材
等も使用できる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、 1.転写前におけるトナー像のはがれ落ちを防止できる。

2.従来の複写機ではダイレクトに出力することが困難で
あった微妙に明度、彩度、色相の変化した画像を得るこ
とが可能になった。

3.電子写真装置を用いて原稿画像に忠実ではなく個性の
ある画像を得ることが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトナー像形成方法に用いる転写材の縦
断面図、第２図は本発明における転写材の表面にフルカ
ラートナー像を形成することが可能な電子写真装置の一
例を示す縦断面図、第３図は本発明のトナー像形成方法
においてトナー像を有する転写材を像受容体に対向接触
させる方向を示す斜視図、第４図は本発明のトナー像形
成方法においてトナー像を有する転写材を像受容体から
はがす状態を示す斜視図、第５図はトナーの溶融特性を
説明する図である。 1:転写材、2:表面層 3:基材、4:トナー像 5:像受容体、6:転写済トナー像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−202472（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともトナー像に対して接着性を有す
る表面層を持つ転写材上に定着トナー像を形成し、この
トナー像が形成された転写材表面を像受容体と対向接触
させて、トナーの軟化点以上の状態で上記像受容体と上
記転写材を分離することにより上記トナー像の厚み方向
の一部を上記像受容体に転写することを特徴とするトナ
ー像受容体の製造方法。
【請求項２】転写材の表面層が少なくとも可塑剤を含有
する請求項（１）に記載のトナー像受容体の製造方法。
【請求項３】表面層を形成する樹脂成分が塩化ビニル系
樹脂である請求項（２）に記載のトナー像受容体の製造
方法。
【請求項４】可塑剤がジオクチルフタレート、フタル酸
ジブチル，フタル酸ジヘプチル，ジオクチルアジペー
ト，ジ−２−エチルヘキシルマレートおよびトリメリッ
ト酸系から選ばれる少なくとも１つである請求項（２）
に記載のオナー像受容体の製造方法。
【請求項５】転写材が、表面層と、基体とを有する請求
項（１）に記載のトナー像受容体の製造方法。
【請求項６】基体が、紙、合成紙、樹脂フィルムまたは
これらの複合体である請求項（５）に記載のトナー像受
容体の製造方法。
【請求項７】トナー像を形成するトナーが白、黒および
有彩色の少なくとも１種のトナーから成る請求項（１）
に記載のトナー像受容体の製造方法。
【請求項８】トナー像形成に用いるトナーの90℃〜150
℃における溶融粘度が10³〜５×10²ポイズである請求項
（７）に記載のトナー像受容体の製造方法。
【請求項９】トナーの樹脂成分がポリエステル系および
スチレン−アクリル共重合系から選ばれた少なくとも１
つである請求項（８）に記載のトナー像受容体の製造方
法。
【請求項１０】転写材の表面層の表面粗さが100秒以下
である請求項（１）に記載のトナー像受容体の製造方
法。
【請求項１１】転写材の表面層が樹脂成分としてナイロ
ン系樹脂を有する請求項（１）に記載のトナー像受容体
の製造方法。
【請求項１２】転写材の表面層が樹脂成分としてポリエ
ステル系樹脂を有する請求項（１）に記載のトナー像受
容体の製造方法。