JP2862463B2

JP2862463B2 - カラー画像出力用転写紙およびそれを用いたカラー画像形成方法

Info

Publication number: JP2862463B2
Application number: JP5225860A
Authority: JP
Inventors: 達夫竹内; 雅博井上; 二郎石塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1999-03-03
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: JPH06186769A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー複写機、特に両面
出力が可能なカラー電子写真装置に用いる転写紙および
その転写紙を用いたカラー画像形成方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、フルカラー出力を行うことが可能
な装置は図１に示す如く原稿を読み取るリーダー部Ｒ
と、原稿の読み取り信号に従って画像出力を行うプリン
ター部Ｐからなっているレーザープリンタータイプのも
のが一般的になっている。簡単に装置の画像形成シーケ
ンスについて、フルカラーモードの場合について説明す
る。感光ドラム２が矢印Ｂ方向に回転すると、この感光
ドラム２上の感光体は帯電器３によって均等に帯電さ
れ、次に前述のリーダー部Ｒによって読み取られた原稿
の色分解信号のうちイエロー画像信号に従って変調され
たレーザー光Ｅによって画像露光が行なわれ、静電潜像
が形成される。次に、回転体４ａの回転に伴って、あら
かじめ現像位置に移動固定されたイエロー現像器４Ｙに
よって前記潜像の現像が行なわれる。

【０００３】次にカセット１０１又は１０２内に収納さ
れている転写材はそれぞれの給紙ローラー１０３、１０
４にてカセットから繰り出され、さらに給紙ガイド４
Ａ、給紙ローラ１０６、次いで給紙ガイド４Ｂを経由し
て搬送されてきた転写材は所定のタイミングでグリッパ
６により保持され、当接用ローラ７と該当接用ローラ７
に対向している電極とによって静電的に転写ドラム８に
巻き付けられる。転写ドラム８は感光体ドラム２と同期
して矢印Ａ方向に回転しており、イエロー現像器４Ｙで
現像された顕画像は前記感光体ドラム２の外周面と前記
転写ドラム８の外周面とが当接している部位において転
写帯電器９によって転写される。転写ドラム８はそのま
ま回転を継続し、次の色（図１においてはマジェンタ）
の転写に備える。

【０００４】一方、感光体ドラム２は前記除電用帯電器
１０により除電され、クリーニング手段１１によってク
リーニングされた後に、再び一次帯電器３によって帯電
され、次のマジェンタ画像信号により前記のような像露
光を受ける。前記回転式現像装置は感光体ドラム２上に
前記像露光の結果としてマジェンタ画像信号による静電
潜像が形成される間に回転して、マジェンタ現像器４Ｍ
を前述した所定の現像位置に位置せしめ、所定のマジェ
ンタ現像を行なう。引継いで、上述したプロセスをそれ
ぞれシアン色及び黒色に対しても実施し、４色分の転写
が終了すると、転写材上に形成された４色顕画像は各帯
電器１０及び１３によって除電され、前記グリッパ６に
よる転写材の把持が解除されると共に、該転写材は分離
爪１４によって転写ドラム８から分離され、搬送ベルト
１５で定着器１６に送られ加熱ローラー１６３にて表面
を加熱された定着ローラー１６１と加圧ローラー１６２
とで形成されるニップ間において、熱と圧力によって定
着されてトレイ１７上に排出され一連のフルカラープリ
ントシーケンスが終了する。

【０００５】また、定着を終了した定着ローラー１６１
はクリーニングウェブ１６４にて清掃され次回の定着動
作に備える。

【０００６】このような電子写真方式による有彩色トナ
ーを用いたカラー画像形成において、数多くの色を再現
する為には、前述の如く、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの着色粉体であるトナーを転写材上に多段
に重ね、かつ定着によってトナー樹脂を溶融し混ぜ合せ
ることすなわち混色によって目的を達成している。この
為、印刷インクを用いた印刷の場合とは異なり、相当量
の着色顔料が転写材たる紙上に乗せられ外光の隠蔽力は
高くなっている。このような条件のもと、従来のフルカ
ラー電子写真装置に適用できる転写材は、化学パルプか
らなる紙として、色再現のベースとなる適度の白色度を
有し、かつ上記の加熱による混色が可能な低い熱容量さ
らには、フルカラーの場合３回以上に及ぶ静電的な転写
を可能とする体積抵抗率の調整、転写ドラムに静電的に
巻き付くだけの腰の弱さが要求されてきている。この条
件を普通紙として満足させようとした場合、紙として
は、通常の白黒電子写真用紙より若干坪量は多いが、一
般に白色度が８５％以上あり、かつ不透明度が８５％以
下、かつ体積抵抗率１×１０¹⁰〜１０×１０¹¹Ω・ｃｍ
（２０℃６５％）、こわさが１７〜２２ｃｍ（ＪＩＳ
Ｐ−８１４３Ａ法）の紙になる。こわさの値は次のよ
うにして測定される。細長い一定の形状の試験片の一端
をつかんで上方に支持したとき、試験片の先端のたれま
がる方向が、つかみ線を軸として９０°回転すると逆方
向となるときのつかみ部から試験片の先端までの長さが
こわさの値である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来用いられているような紙を用いて、図１の如き装置に
て、１面のみのフルカラー画像を形成する場合は、とも
かく両面にフルカラー画像を形成した場合、トナーの隠
蔽力によって紙を持ち上げた際には紙の１面目のトナー
の有無で、２面目の画像の色味が極端に影響を受けてし
まう可能性がある。さらに、１面目が均一な濃度の単色
画像であっても２面目の白色部に１面目の色が透しの形
として視認される為に、中間調からハイライト部にかけ
ての彩度を著しく損ってしまうという欠点があった。さ
らに、２回の定着によって１面目のトナーがより溶ける
為に紙へのトナーの浸透がより強くなり裏写りを増長さ
せてしまう。

【０００８】そこで、本発明が解決しようとする技術課
題は、転写紙にカラー画像を形成した場合の裏移りであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によるカラー画像
出力用転写紙は、化学パルプを６５ｗｔ％以上含み、白
色度が８５％以上、不透明度９０％であることを特徴と
する。

【００１０】白色度は、ＪＩＳＰ８１２３に規定される
方法により測定される値であり、ハンター白色度試験器
を用いて、スペクトルの青〜スミレ色の光を試料照射し
たときの反射率を標準酸化マグネシウム板に同じ光を照
射したときに得られる反射率に対する比（％）で表した
ものである。

【００１１】また、不透明度はＪＩＳＰ８１３８に規定
される方法により測定される値である。即ち、試料に白
色及び黒色標準板の裏当てをし、緑色フィルターを介し
てそれぞれの反射率を測定し、前者に対する後者の反射
率の比（％）を不透明度として表す。不透明度が１００
％の試料は完全不透明紙である。このような白色度およ
び不透明度を持つ転写紙を用いることによって、色再現
性に優れ、また、裏移りの少ないカラー画像を形成する
ことができる。

【００１２】本発明による転写紙は、白色徴粉末の含有
量および紙の坪量を調整することによって製造するのが
好適である。白色徴粉末は、パルプと共に混入する。表
面サイズ材と共に表面処理成分として混入する。又は表
面コート材として使用することによって紙の製造に適用
される。白色微粉末の含有量は紙１ｍ²当り４ｇ以上に
するのが好適である。白色微粉末は可視光域における全
波長の光を反射することができるものがよい。紙の坪量
は９０ｇ／ｍ²以上、特に、１００ｇ／ｍ²以上が好適で
ある。

【００１３】なお、螢光増白染料を紙に適用することに
よって白色度を９０％にすることもできるが、このよう
な紙では、紙の内部散乱因子が少ない為に不透明度が低
く８７％程度であり、１面目の画像に濃度１．６のマゼ
ンタ、シアン、イエロー、及びこれらの２種の組み合せ
であるレッド、グリーン、ブルーのトナーによるパッチ
像を形成して２面目側より観察した場合６色全ての色識
別がされた。

【００１４】また、紙の坪量が小さい方が、熱の熱容量
が小さくなり、トナーの加熱溶融混色を効率的に行い易
い。その点で、坪量は１２０ｇ／ｍ²未満が好適であ
る。白色微粉末を用いて不透明度が９０％以上にするこ
とにより、この坪量の値を小さく設定できる点で有効で
ある。

【００１５】本発明による転写紙のベース材である化学
パルプの含有量は６５ｗｔ％以上が好適である。

【００１６】使用するカラー画像形成用トナーの熱溶融
特性にも左右されるが６５ｗｅ％以上の紙では、トナー
自体が２回の両面に伴う定着工程によってトナーが溶け
過ぎ紙繊維中に入り込むのを防止する上で好適である。

【００１７】不透明度及び白色度を向上させる為の含有
填料の量は総量として紙坪量の１２ｗｔ％以上、好まし
くは１４ｗｔ％以上あれば良く、この内白色微粉末とし
て４ｇ／ｍ²以上含んでいれば良く、好ましくは６ｇ／
ｍ²以上あれば良い。白色微粉末としては、酸化チタ
ン、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸カルシ
ウム等の白色顔料を用い、含有する粉末の粒径としては
体積平均粒径として２００ｎｍ以上５０μｍ以下が良
く、好ましくは１０μｍ以下の粒径が良い。粒径として
の下限は凝集２次粒子の形態を含むものであれば良く、
１次粒子としては２０ｍｍ以上で凝集性のあるものなら
ば使用可能である。

【００１８】さらに含有形態としては、仕上りの形状で
分類でき、普通紙状のものであれば、パルプ原料として
内添により、厚み方向に均一分散されてるようにすれば
良い。又、塗工紙としての形状で目的のものを得る場
合、パルプ原料と塗工層の両者に分けて付与するか、最
紙塗工のみにこの粉末を付与したものも用いてもかまわ
ない。

【００１９】本発明による転写紙を用いてカラー画像を
形成する場合、トナーとしては、熱を印加した際の溶融
性、混色性が良いことが要求されるため、軟化点が低
く、かつ溶融粘度の低いシャープメルト性のトナーが使
用される。こうしたシャープメルトトナーを使用するこ
とにより、複写物の色再現範囲を広め、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得ることができ
るからである。

【００２０】このようなシャープロルトトナーは、例え
ばポリエステル樹脂またはスチレン−アクリルエステル
樹脂のごとき結着樹脂、着色剤（染料、昇華性染料）、
荷電制御剤等の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
する外添工程を付加してもよい。このようなカラートナ
ーとしては定着性、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。

【００２１】特に、次式

【００２２】

【外１】（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値以上
のカルボン酸又はその酸無水物又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、ピロメリット酸等）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。

【００２３】ポリエステル樹脂の軟化点は、７５〜１５
０℃、好ましくは８０〜１２０℃が良い。

【００２４】このポリエステル樹脂を結着樹脂として含
有するシャープメルトトナーの軟化特性の例を図２に示
す。測定条件は以下の通りである。

【００２５】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０．２ｍ
ｍ、厚み１．０ｍｍとして２０ｋｇの押出荷重を加え初
期設定温度７０℃で、予熱時間３００秒の後、６℃／分
の速度で等速昇温したとき描かれるトナーのプランジャ
ー降下量−温度曲線（以下軟化Ｓ字曲線という）を求め
た。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１．０ｃｍ²とする。軟化Ｓ
字曲線は図２のようなカープとなる。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）。

【００２６】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はトナーの軟化点を示す。

【００２７】トナー及び結着樹脂がシャープメルト性を
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。

【００２８】このような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
ズを示すときの温度をＴ１、５×１０²ポイズを示すと
きの温度をＴ２としたとき、Ｔ１＝９０〜１５０℃ ｜ΔＴ｜＝｜Ｔ１−Ｔ２｜＝５〜２０℃ の条件を満たすものをいう。

【００２９】これらの温度−溶融粘度特性を有するシャ
ープメルト性樹脂は加熱されることにより極めてシャー
プに粘度低下を起こすことが特徴である。このような粘
度低下が最上部トナーと最下部トナー層との適度な混合
を生じせしめ、さらにトナー層自体の透明性を急激に増
加させ、良好な減色混合を起こすものである。

【００３０】

【実施例】

（実施例１）化学パルプ７５ｗｔ％に填料として１６ｗ
ｔ％を含み内、白色顔料として粒径５μｍの酸化チタン
を８ｗｔ％含み他にカオリン、ロジンサイズ等を内添し
た原料パルプを用いて厚さ１３５μｍ、坪量１０３ｇ／
ｍ²の紙を抄紙した。仕上りとして酸化チタン粉が７ｇ
／ｍ²入っている事を確認した。また、紙の不透明度で
９４％、白色度８７％、透気度で１６秒であった。次
に、図１に示すフルカラー複写機において、それぞれシ
ャープメルト性を有するイエロー、シアンおよびマゼン
タの３色を反射濃度が加熱定着後１．６になるように調
整して前記３色及び２次色として、ブルー、グリーン、
レッドの３色を一辺が３０ｍｍの正方形パッチの形で出
力した。この画像を画像反対面から目視によって色識別
を行った。但し、画像面下部に下敷きとして上述で作成
した、未使用紙を３枚置いた。目視観察では６色の色味
はイエローとその他５色が若干の判別可能であったが、
正方形パッチの外郭形状もぼやけており続いてこの２面
目に画像形成を行ったところ１面目画像の影響もなく良
好な両面画像が得られた。なお、透気度とは、ＪＩＳｐ
８１１７に規定できる方法で測定される値があり、面積
６４５ｍｍ²を空気１００ｍｌが通過する為に必要とす
る時間である。

【００３１】（比較例１）実施例１に対し、酸化チタン
を含まずに実坪量９５ｇ／ｍ²の紙を抄紙して不透明度
８３％、白色度８１％、透気度１４秒の紙を得て、同様
の６色パッチを形成した所、６色中、６色の判別が可能
であり、かつ２面目の画像としてイエローの一様画像か
つ反射濃度が０．８のものを形成した所、１面目のパッ
チの色味によって部分的に色がにごり、ブルーパッチの
部分については若干の黒ずみも確認された。

【００３２】（実施例２）実施例１に対し粒径１０μｍ
の酸化チタンを４ｗｔ％含有した原料パルプを作り抄紙
し１００ｇ／ｍ²の紙を得た。不透明度は９２％白色度
は８５％、透気度は１５秒であった。この紙についても
同様の画出しを行った所、識別可能なパッチ数は２種あ
った。又、２面目にイエロー濃度０．８のベタ画像を形
成したが１面目のパッチの識別はほぼできなくなるとと
もに、イエローの色味にも変化がなく、実用に耐えるレ
ベルであった。

【００３３】（実施例３）ベース紙として炭酸カルシウ
ム粉末を３ｇ／ｍ²含む坪量７５ｇ／ｍ²の紙を基紙と
し、この表裏に殿粉５０ｗｔ％に酸化マグネシウム５０
ｗｔ％からなる塗液を仕上りで１面当り１０ｇ／ｍ²に
なるように塗工してコート紙を得た。また、総量として
１３ｗｔ％の白色微粉末を含んでいた。仕上りで不透明
度９７％、白色度８６％、透気度３３００秒であった。
これに実施例１に同じ画像を形成し裏うつりをみた所各
パッチはほぼ隠蔽され判別不可能でかつ、２面目の画像
にも何ら影響はなかった。

【００３４】（比較例２）化学パルプ６０ｗｅ％中に２
０ｗｅ％の機械パルプを含んだものに填料として、タル
ク４ｗｔ％を内添し、その他に、サイズ剤、沈殿等を含
む原料を用い、厚さ１２５μｍ、坪量１００ｇ／ｍ²の
紙を抄紙した。紙の不透明度は９２％、白色度は７８％
であった。この紙に実施例１と同様の画像出し実験を行
った所、紙自体が若干黒ずんでいる為、１面画像の色味
は裏面からは、ほぼ観察されなかったが、紙自体の白色
度が低い為に黄色がくすみ、フルカラー画像としての品
質が低下した。

【００３５】（比較例３）化学パルプ６０ｗｔ％、機械
パルプ２５ｗｔ％、さらに填料として炭酸カルシウム及
びタルクを６ｗｔ％含み、他に澱粉及びサイズ剤、水分
からなる厚さ９０μｍ、坪量７５ｇ／ｍ²の紙を抄紙し
た。この紙の不透明度は７８％、白色度は８０％であっ
た。この紙に実施例１と同様の画像出し実験を行ったと
ころ、１面目において紙自体の黒ずみ、黄ばみがある
為、フルカラー画像としての品質が低くなってしまっ
た。さらに２面目の画像において、１面目にイエローの
濃度０．６のベタ画像を印字し、２面目にブルー画像の
濃度０．３のベタ画像を形成した所、２面目はブルーで
なくグレーになってしまい、フルカラー両面に不適正な
紙であることが判明した。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
両面に複数の単色トナーを用いてカラー画像作成を行う
フルカラー複写機において、使用する紙に不透明度９０
％以上、白色度８５％以上の転写紙を適応することによ
り、裏うつりが低減され、かつ表裏画像ともにカラー画
像として良好な色再現を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像出力用転写材を適応するこ
とが可能なフルカラー電子写真複写機の概略的縦断面
図。

【図２】本発明のカラー画像の形成に用いるシャープメ
ルトトナーの軟化特性を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−138799（ＪＰ，Ａ) 特開平４−268567（ＪＰ，Ａ) 特開平５−341553（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 7/00 101 M G03G 7/00 101 Q G03G 15/01 114 Z

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２色以上の単色トナーを用い
て多色トナー像を形成することが可能なカラー電子写真
装置に用いられる転写部材であって、化学パルプを６５
ｗｔ％以上含み、白色度８５％以上、不透明度９０％以
上であることを特徴とするカラー画像出力用転写紙。
【請求項２】不透明度が９２％以上である請求項１記
載のカラー画像出力用転写紙。
【請求項３】前記転写材が、白色微粉末を４ｇ／ｍ²
以上含んでいることを特徴とする請求項１に記載のカラ
ー画像出力用転写紙。
【請求項４】前記白色微粉末が、酸化チタン、酸化マ
グネシウムおよび硫酸マグネシウムの内少なくとも１つ
以上のものからなっていることを特徴とする請求項３に
記載のカラー画像出力用転写紙。
【請求項５】前記転写材の坪量が９０ｇ／ｍ²以上１
２０ｇ／ｍ²未満であることを特徴とする請求項１〜４
のいずれか１項に記載のカラー画像出力用転写紙。
【請求項６】カラートナー像を、化学パルプを６５ｗ
ｔ％以上含み、白色度８５％以上、不透明度９０％以上
である転写紙に転写し、加熱定着するカラー画像形成方
法。
【請求項７】不透明度が９２％以上である請求項６記
載のカラー画像形成方法。
【請求項８】転写紙が、白色徴粉末を４ｇ／ｍ²以上
含んでいる請求項６記載のカラー画像形成方法。
【請求項９】白色徴粉末が酸化チタン、酸化マグネシ
ウム、硫酸マグネシウムおよび炭酸マグネシウムから選
ばれる少なくとも一つである請求項８記載のカラー画像
形成方法。
【請求項１０】転写紙の坪量が９０ｇ／ｍ²以上１２
０ｇ／ｍ²未満である請求項６記載の画像形成方法。
【請求項１１】転写紙の両面にカラートナー像を形成
する請求項６記載のカラー画像形成方法。
【請求項１２】カラートナーがシャープメルト性を有
するものである請求項８記載のカラー画像形成方法。