JP2981831B2

JP2981831B2 - フルカラー電子写真用トナー及び画像形成方法

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Publication number: JP2981831B2
Application number: JP5337195A
Authority: JP
Inventors: 真一郎尾松; 哲弘瀬村
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-02-16
Filing date: 1995-02-16
Publication date: 1999-11-22
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JPH08220808A; US5756244A; DE19605838A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フルカラー電子写真シ
ステムに用いられるトナー及び画像形成方法に関し、更
に詳しくは、フルカラー電子写真システムにおいて形成
された静電潜像を現像するために用いられる耐オフセッ
ト性に優れるフルカラー電子写真用トナー、及びそれを
用いる画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】フル
カラー電子写真法は、色分解機能、潜像形成機能および
インキング機能がそれぞれ機能分離されている単機能型
と、各機能が一部複合されている複合型の２種類に大別
される。これらは更に細分類され、それぞれのプロセス
でフルカラー化が検討されているが、なかでも単機能型
はモノクロプロセスと共通する技術が多いため、数多く
の検討がなされている。即ち、モノクロプロセスは、一
般的に光導電性絶縁層を一様に帯電させ、次いでその層
を露光させ、その露光された部分上の電荷を消散させる
事により電気的な潜像を形成し、更に該潜像にトナーと
呼ばれる着色された電荷をもった微粉末を付着させるこ
とによって可視化させ（現像工程）、得られた可視像を
転写紙等の転写材に転写させた後（転写工程）、加熱、
圧力等を用いて永久定着させる（定着工程）工程からな
るのに対して、単機能型プロセスの場合、さらに現像前
に行う色分解や転写後に行う混色が必要な点のみが主に
相違している。

【０００３】このような単機能型には、さらに転写工程
を経ない直接方式と、転写紙に転写する転写方式があ
り、この転写方式には、さらにカラーゼログラフィー法
による三回転写法と、色重ね現像法による一回転写法と
がある。これらの方式では、いずれも定着時において、
カラートナーを混色させる必要があり、通常、転写工程
によりトナーを転写紙に転写させたのち、熱ローラ等で
熱圧力定着することにより、トナーを溶融させ混色させ
ている。

【０００４】このとき、トナーの溶融不良が起こると、
トナー粒子間にエアギャップが多くなり、空気との界面
での光散乱により、トナー色素本来の色調が損なわれる
と共に、画像の光沢性が失われる。また、トナーの重な
った部分では下層のトナーが上層のトナーに隠蔽され、
色の再現性が低下するといった問題もある。

【０００５】従って、このようなフルカラー電子写真用
トナーの結着樹脂には、下記の条件が必要となる。（１）定着したトナーが、光に対して乱反射して、色再
現を妨げることのないように、トナー粒子の形が原形を
留めないほど、完全溶融に近い状態となることが必要で
ある。（２）そのトナー層の下に存在する、異なった色調のト
ナー層の色調を妨げない程度の透明性を有するバインダ
ー樹脂でなければならない。

【０００６】このように結着樹脂は、定着温度領域が広
いだけではなく、樹脂の透明性と、定着されたときに定
着面がフラットになることが要求されており、モノカラ
ープロセスで要求される、定着温度領域が広く耐オフセ
ット性の高いという性能に加え、要求される条件がさら
に厳しくなっている。

【０００７】このようにフルカラー電子写真用トナー
は、モノカラートナーに比べ、特に結着樹脂の溶融性が
良いことが必要であり、その一方、その定着温度が高め
に設定されているのが一般的である。しかし、トナーの
溶融性と耐オフセットは相反する性質のものであり、定
着温度を高めに設定すると熱ローラ等による熱圧力定着
において、トナーの一部が紙に完全に固着しないでロー
ラー表面に付着し、次の紙に転移するというオフセット
現象が生じる傾向がある。

【０００８】かかるオフセット現象を防止するため、熱
ローラ等による熱圧力定着を採用するモノクロプロセス
では、一般にオフセット防止剤用の離型剤をトナーに含
有させたり、また離型性の良い材料を熱ローラ表面に使
用したりして、オイル塗布を行うことなく定着を行って
いる。しかし、上記のようにトナーの溶融性が要求され
るフルカラー電子写真システムでは、かかるオフセット
現象を防止するには、これまで熱ローラ表面にオイル塗
布を行う以外に方法がなく、従来のシステムで、低温で
高い光沢を出すためには必ずオイル塗布装置が用いら
れ、装置コストや装置の複雑化、大型化の点で問題があ
った。

【０００９】従って、フルカラー電子写真システムにお
いて、定着工程でオイル塗布装置が不要となるような、
カラートナーが当業界では強く要請されていた。

【００１０】一方、トナーの耐オフセット性を向上させ
るべく、これまで結着樹脂の改良や種々のオフセット防
止剤の開発が行われているが、その多くは以下のように
モノクロプロセス用のものであり、そのままフルカラー
トナーに適用できないのが現状である。

【００１１】例えば多価カルボン酸を用いポリエステル
中に三次元構造を持たせることにより、トナーの耐オフ
セット性を向上させる方法が、特開昭５７−１０９８２
５号公報、特公昭５９−１１９０２号公報に開示されて
いる。しかし、これらの方法では耐オフセット性を向上
させることはできるが、架橋酸成分量が多いため、得ら
れるトナーの弾性が大きくなり、従って比較的低温領域
では定着面はフラットにならず、フルカラートナー用と
しては、色再現という面から問題があった。

【００１２】また、カルナバワックスをオフセット防止
剤とする例としては、特開平５−３４１５５７号公報
に、結着樹脂としてポリエステルを含有し、離型剤（オ
フセット防止剤）として酸価５以下の脱遊離脂肪酸型カ
ルナバワックス、帯電制御剤として特定構造を有する化
合物を含有する電子写真現像用トナーが開示されてい
る。そして、実施例において、オイル塗布装置のない普
通紙複写機で、カラートナーを用いて１３０℃で定着を
行い、オフセット現象のないことを確認しているが、こ
の時のトナーの溶融性はモノクロプロセスに対しては十
分であるが、フルカラープロセスでは不十分であること
が確認された（比較例３）。つまり、当該公報に開示さ
れているトナーは、モノカラープロセスに用いられるこ
とを前提としており、フルカラー電子写真システムに適
用できないものである。

【００１３】その他、カルナバワックスをオフセット防
止剤として用いる従来技術は数多く存在するが（特開平
５−２４９７４５号公報、特開平５−１４２８５６号公
報等）、いずれもモノカラープロセス用であり、オイル
塗布装置のないフルカラー電子写真システムに用いるこ
とができる、フルカラー電子写真用トナーはこれまで存
在しなかった。

【００１４】本発明の目的は、前記の課題を解決すべ
く、トナーの溶融性が良好であり画像の光沢性に優れ、
かつ耐オフセット性に優れるため、オイル塗布装置のな
いフルカラー電子写真システムに用いることができるフ
ルカラー電子写真用トナー及び画像形成方法を提供する
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するため鋭意研究した結果、特定の線型ポリエ
ステルを結着樹脂として用いると共に、離型剤としてカ
ルナバワックスを用いることにより、前記課題が解決で
きることを見いだし、本発明を完成するに至った。

【００１６】即ち、本発明の要旨は、（１）少なくとも結着樹脂、離型剤及び着色剤を含有
してなる、ヒートローラーを用いた定着の際に離型剤と
してローラー表面へのオイル塗布を必要としないフルカ
ラー電子写真用トナーであって、該結着樹脂の主成分
が、脂肪族系ジカルボン酸（但し、飽和ジカルボン酸の
場合炭素数３以上、不飽和ジカルボン酸の場合炭素数５
以上のものに限る）及び／又はその酸無水物もしくは低
級アルキルエステルを構成モノマーとする、高化式フロ
ーテスターによる軟化点９０〜１２０℃の線型ポリエス
テルであり、該離型剤がカルナバワックスであり、該結
着樹脂の他の成分として、炭素数２〜３０の側鎖を有す
る架橋構造の非線型ポリエステルを結着樹脂中５〜２５
重量％含有することを特徴とするフルカラー電子写真用
トナー、（２）線型ポリエステルが、重合の際に炭素数３〜３
０の主鎖又は合計炭素数３〜３０の主鎖及び側鎖を有す
る脂肪族系ジカルボン酸及び／又はその酸無水物もしく
は低級アルキルエステルを構成モノマーとして全酸成分
中２５ｍｏｌ％以上使用して得られるものである前記
（１）記載のフルカラー電子写真用トナー、（３）カルナバワックスの含有量が、結着樹脂１００
重量部に対して４〜１５重量部である前記（１）又は
（２）記載のフルカラー電子写真用トナー、並びに（４）色の３原色又はこれに黒色を加えた４色からな
るトナーを単独或いは重ね合わせて未定着画像を記録媒
体上に形成した後、それを定着させてフルカラー画像を
形成する画像形成方法において、前記（１）〜（３）い
ずれか記載のフルカラー電子写真用トナーを用いて未定
着画像を形成した後、オイル塗布装置を用いることなく
ヒートローラーにより熱圧力定着を行うことを特徴とす
る画像形成方法、に関する。

【００１７】本発明のフルカラー電子写真用トナーは、
少なくとも結着樹脂、離型剤及び着色剤を含有してな
る、ヒートローラーを用いた定着の際に離型剤としてロ
ーラー表面へのオイル塗布を必要としないフルカラー電
子写真用トナーであって、該結着樹脂の主成分が、脂肪
族系ジカルボン酸（但し、飽和ジカルボン酸の場合数炭
素数３以上、不飽和ジカルボン酸の場合炭素数５以上の
ものに限る）及び／又はその酸無水物もしくは低級アル
キルエステルを構成モノマーとする、高化式フローテス
ターによる軟化点９０〜１２０℃の線型ポリエステルで
あり、該離型剤がカルナバワックスであることを特徴と
するものである。

【００１８】まず、本発明で用いられる結着樹脂につい
て説明する。結着樹脂の主成分としては、高化式フロー
テスターによる軟化点９０〜１２０℃の線型ポリエステ
ルが用いられ、好ましくは軟化点９０〜１１０℃であ
り、更に好ましくは軟化点９５〜１０５℃のものであ
る。軟化点が９０℃未満では、トナーの保存安定性が悪
く、例えば保存温度４５℃、湿度６０％の環境下で２週
間放置すると、トナーがブロック状になり、パウダーテ
スターによる凝集度が５０％前後になり、実用上の弊害
となり、更に定着時においては紙に転写されたトナーの
上層部分のみが溶融し、定着ローラー表面に転移する、
所謂コールドオフセットを起こしてしまう。また、軟化
点が１２０℃を越えると、トナーの溶融性が悪くなるた
め、定温定着性が劣ると共に、得られる画像の光沢性も
悪くなるばかりでなく、発色が不十分なためくすんだ色
になり、またＯＨＰ透明性も劣ってしまう。

【００１９】ここで用いる高化式フローテスターとは、
樹脂等の溶融挙動が各温度で簡単に再現性良く測定で
き、トナー用バインダー樹脂の評価には非常に有効な装
置である。高化式フローテスターについては、JIS K 72
10に概略が記載されているが、本発明では具体的に次の
ようにして測定を行う。高化式フローテスター（島津製
作所製）を用いて１ｃｍ³の試料を昇温速度６℃／ｍｉ
ｎで加熱しながら、プランジャーにより３０ｋｇ／ｃｍ
²の荷重を与え、直径１ｍｍ、長さ１ｍｍのノズルを押
し出すようにし、これにより、プランジャー降下量（流
れ値）−温度曲線を描き、そのＳ字曲線の高さをｈとす
るとき、ｈ／２に対応する温度（樹脂の半分が流出した
温度）を軟化温度としたものである。

【００２０】本発明における結着樹脂の主成分である線
型ポリエステルとは、その構成モノマーが直鎖状のジカ
ルボン酸及び／又は未官能性の側鎖をもつジカルボン酸
からなる構造をもつポリエステルをいい、場合によって
は、３価以上の単量体やその他の架橋剤を構成モノマー
にもつ３次元架橋を行った非線型ポリエステルをブレン
ドすることも可能である。

【００２１】このように本発明において、線型ポリエス
テルを結着樹脂の主成分として使用しているのは、架橋
成分として３価以上の単量体等を用いて架橋密度を上げ
すぎると、ポリエステルの弾性が大きくなると共に、溶
融速度が低下するため、定着面の平滑性、光沢性が損な
われるからである。しかし、架橋型非線型ポリエステル
は、高温側のホットオフセット防止に優れており、これ
を適量ブレンドすることにより、定着面の平滑性、光沢
性が実用上損なわれない程度に溶融速度の低下を抑える
ことが可能である。

【００２２】本発明における線型ポリエステルを構成し
ている単量体のうち、アルコール成分としては、例えば
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，
３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、
ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、
１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール
等のジオール類、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェ
ノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポ
リオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のビスフェノ
ールＡアルキレンオキシド付加物、その他の二価のアル
コールを挙げることができる。これらのうち、好ましく
はエチレングリコール、ポリオキシエチレン化ビスフェ
ノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡな
どである。

【００２３】一方、酸成分としては、炭素数３以上の脂
肪族系飽和ジカルボン酸もしくは炭素数５以上の脂肪族
系不飽和ジカルボン酸、及び／又はその酸無水物もしく
は低級アルキルエステルが用いられる。炭素数３以上の
脂肪族系飽和ジカルボン酸としては、例えばコハク酸、
アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、ｎ
−ドデシルコハク酸等のアルキルコハク酸類等が挙げら
れ、他にこの酸無水物もしくは低級アルキル（炭素数１
〜５）エステルが用いられる。また、炭素数５以上の脂
肪族系不飽和ジカルボン酸としては、例えばシトラコン
酸、イタコン酸、グルタコン酸、ｎ−ドデセニルコハク
酸等のアルケニルコハク酸類が挙げられ、他にこの酸無
水物もしくは低級アルキル（炭素数１〜５）エステルが
用いられる。また、この必須成分に加えて、任意の酸成
分として炭素数のより小さいマレイン酸、フマル酸等の
脂肪族系不飽和ジカルボン酸等；芳香族系ジカルボン酸
（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等）；脂環式
ジカルボン酸（シクロヘキサンジカルボン酸等）並びに
これらの酸無水物および低級アルキル（炭素数１〜５）
エステルからなる群より選ばれる少なくとも一種を使用
することができる。この場合において、酸成分中におけ
る脂肪族系ジカルボン酸（但し、飽和ジカルボン酸の場
合数炭素数３以上、不飽和ジカルボン酸の場合炭素数５
以上のものに限る）又はこの酸無水物もしくは低級アル
キル（炭素数１〜５）エステルの量は５〜９０モル％の
範囲が本発明の効果を得る為に好ましい。

【００２４】本発明における線型ポリエステルは、重合
の際に、炭素数３〜３０、特に炭素数３〜１２の主鎖又
は合計炭素数３〜３０、特に合計炭素数３〜２０の主鎖
及び側鎖を有する脂肪族系ジカルボン酸及び／又はその
酸無水物もしくは低級アルキルエステルを構成モノマー
として全酸成分中２５ｍｏｌ％以上使用して得られるも
のが好ましく、より好ましくは５０〜１００ｍｏｌ％使
用して得られるものである。脂肪族系ジカルボン酸等の
量がこの範囲より少ない場合には、樹脂が脆くなるとと
もに、トナーの溶融性、定着性も劣る傾向がある。

【００２５】このように脂肪族系ジカルボン酸等が、本
発明における線型ポリエステルの酸成分として有効な理
由は、樹脂中にフレキシブルなセグメントが多く含まれ
ると、芳香族系ジカルボン酸使用の場合に比べ、数平均
分子量（Ｍｎ）が大きくなるので、低い軟化温度と良好
な溶融性を維持しながら硬い樹脂（粉砕性指数の大きい
樹脂）を得ることができるためである。

【００２６】本発明における線型ポリエステルは、通常
公知のエステル化反応、エステル交換反応等を利用して
重合することができる。具体的には、例えば反応温度１
７０〜２２０℃、反応圧力５ｍｍＨｇ〜常圧にて、適宜
触媒等を用いながら縮重合等を行い（最適温度、圧力は
モノマーの反応性等で決める）、所定の物性になった時
点で反応を終了すればよい。

【００２７】本発明における結着樹脂は、上記のような
線型ポリエステルを主成分とするが、本発明の効果を損
なわない範囲で、例えば、非線型ポリエステル、スチレ
ン−アクリル樹脂等のような他の樹脂を併用してもよ
い。本発明では結着樹脂の他の成分として、炭素数２〜
３０の側鎖を有する架橋構造の非線型ポリエステルを結
着樹脂中５〜２５重量％、特に１０〜２０重量％含有さ
せることが好ましい。非線型ポリエステルをブレンドす
ると、前記のようにホットオフセットが低減されるが、
その量が増加すると同時に定着時の光沢性が悪くなる。
つまり、線型ポリエステルと非線型ポリエステルをブレ
ンドする際、それぞれの軟化点の差が光沢性に影響を及
ぼす。トナーとしての軟化点が同じであっても、両者の
軟化点の差が４０℃以上ある場合、定着時の光沢性が著
しく減少する。この軟化点の差は、３０℃以下が好まし
く、より好ましくは２０℃以下、更に好ましくは１０℃
以下である。炭素数２〜３０の側鎖を有する非線型ポリ
エステルを用いるのは、このような軟化点を調整して定
着時の光沢性を高めるためである。例えば非線型ポリエ
ステルと線型ポリエステルをブレンドする場合、その比
率を線型ポリエステルの量で８０〜９０重量％、軟化点
の差を１０℃とするのが最適である。

【００２８】かかる非線型ポリエステルは通常、前記の
２価のモノマーに加え３価以上のモノマーを用いて製造
され、いずれかのモノマーに炭素数２〜３０の側鎖を有
するものを用いればよい。３価以上のモノマーとして
は、無水トリメリット酸、2,5,7 −ナフタレントリカル
ボン酸等の３価のカルボン酸もしくはその誘導体、グリ
セロール、トリメチロールプロパン等の３価のアルコー
ル等が挙げられる。また炭素数２〜３０の側鎖を有する
モノマーとしては、ドデセニル無水琥珀酸等が挙げられ
る。

【００２９】本発明における線型ポリエステルは、保存
安定性などの理由より、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０
℃以上であることが好ましい。

【００３０】本発明における線型ポリエステルは、透明
性や保存安定性等の理由より、ゲルパーミエーションク
ロマトグラフィー（以下「ＧＰＣ」と略す）による重量
分子量が、８０００〜３００００であることが好まし
い。

【００３１】本発明における線型ポリエステルは、酸価
が４０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下、水酸基価が４０ＫＯＨｍｇ
／ｇ以下であるものが好ましく、より好ましくは、酸価
が２５ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であり、水酸基価が２５ＫＯ
Ｈｍｇ／ｇ以下のものである。酸価及び水酸基価がそれ
ぞれこの範囲を越えるものは、高温高湿又は低温低湿下
等の環境下において環境の影響を受けやすく、画像の劣
化を招き易くなる。

【００３２】尚、本発明におけるポリエステル樹脂の酸
価、水酸基価はJIS K 0070の方法に準じて測定される。

【００３３】次に、本発明で用いられる離型剤について
説明する。本発明では、上記の結着樹脂の軟化点より１
０℃〜２０℃以上低い融点を有するカルナバワックス
が、オフセットを防止するための離型剤として用いられ
る。結着樹脂の軟化点はおよそ１００℃前後であり、カ
ルナバワックスの融点は約８３℃である。

【００３４】また、カルナバワックスの含有量は、前記
の結着樹脂１００重量部に対して４〜１５重量部である
ことが好ましく、より好ましくは５〜１１重量部であ
る。この範囲より少ないと非オフセット域が著しく狭く
なり、高温側ではオイルフリー定着は不可能となる。ま
た、この範囲より多いと、保存安定性や粉砕性、混練性
に支障を来す。

【００３５】このように、前記の線型ポリエステルとカ
ルナバワックスを組み合わせることにより、樹脂が溶融
する前にカルナバワックスがトナーからにじみ出（ブリ
ード）るため、オイルフリー環境で広い非オフセット温
度域を持たせることができる。

【００３６】本発明のトナーは、前記のような結着樹脂
と離型剤を含有するが、さらに必須成分である着色剤を
含有すると共に、荷電制御剤、および必要に応じて離型
剤、流動化剤等が添加される。

【００３７】本発明で用いられる着色剤としては、公知
の有機顔料や染料を使用することができ、またこれらの
併用も可能である。通常、イエロートナー、マゼンタト
ナー、シアントナーにそれぞれ対応する色彩のものが用
いられる。なお、本発明は下記の有機顔料や染料に限定
されるものではない。

【００３８】イエロートナー用としては、例えばＣ．
Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエ
ロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー３０、Ｃ．Ｉ．
ソルベントイエロー７７などが単品で或いは併用して使
用できる。

【００３９】マゼンタトナー用としては、例えばＣ．
Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッ
ド４８：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５８：２、１２
２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベン
トレッド５２などが単品で或いは併用して使用できる。

【００４０】シアントナー用としては、例えばＣ．Ｉ．
ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー
１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、１２
２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー６９、Ｃ．Ｉ．ソルベン
トブルー２３などが単品で或いは併用して使用できる。

【００４１】又、本発明において黒色トナーを調製する
場合には、サーマルブラック法、アセチレンブラック
法、チャンネルブラック法、シングブラック法等により
製造される各種のカーボンブラック、カーボンブラック
の表面を樹脂で被覆しているグラフト化カーボンブラッ
クを用いることができる。

【００４２】更に、現像機構上又は画像を向上せしめる
目的の為、磁性微粉体をトナー中に含有せしめる事がで
きる。該磁性粉体としてはフェライト、マグネタイト等
強磁性を示す元素を含む合金あるいは化合物を挙げるこ
とができ、該磁性体は平均粒径０．０５〜１μｍの微粉
末の形で熱可塑性樹脂中に０．０５〜１０．００重量％
の量を分散せしめて用いる事ができる。

【００４３】また、用いられる正の荷電制御剤として
は、低分子化合物から高分子化合物（ポリマーも含む）
まで特に制限はない。例えば、ニグロシン系の染料であ
る「ニグロシンベースＥＸ」、「オイルブラックＢ
Ｓ」、「オイルブラックＳＯ」（以上、オリエント化学
社製）や、トリフェニルメタン系染料、４級アンモニウ
ム化合物、アミノ基を有するビニル系ポリマー等が挙げ
られる。

【００４４】また、負の荷電制御剤としては、モノアゾ
染料の金属錯塩、ニトロフミン酸及びその塩、ニトロ基
やハロゲン元素を持った物質、スルホン化銅フタロシア
ニン、無水マレイン酸コポリマー等が挙げられる。

【００４５】また、本発明のトナー中に含有される公知
の特性改良剤として、流動化剤、熱特性改良剤（例えば
３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸クロム錯体等
の金属錯体や酸化亜鉛等の金属酸化物）等があるが、適
宜用いても何ら本発明を阻害するものではない。

【００４６】本発明のトナーの製造方法としては、混練
粉砕法、スプレイドライ法、重合法等の従来より公知の
製造法が使用可能である。例えば、一般的な例として
は、まず結着樹脂、離型剤、着色剤、帯電制御剤等を公
知のボールミル等の混合機で均一に分散混合し、次いで
混合物を密閉式ニーダー或いは１軸または２軸の押出機
等で溶融混練し、冷却後、粉砕し、分級すればよい。ま
た、必要に応じて流動化剤等をトナーに添加すればよ
い。

【００４７】その結果、平均粒径５〜１５μｍの着色粉
体、即ち本発明のトナーが得られるが、そのまま一成分
系現像剤として用いることができる。また、乾式二成分
系の現像剤組成物とする場合、該トナーをキャリア、つ
まり鉄粉、フェライト、マグネタイト、あるいは樹脂等
をコアとし、コアのまま又はコアにシリコーン樹脂やア
クリル樹脂、ポリエステル樹脂などをコートした不定形
もしくは真球の形状を有する磁性粉体と適宜ブレンドし
現像剤組成物として用いられる。

【００４８】本発明のフルカラー電子写真用トナーは、
定着時の離型用オイル塗布を全く行う必要がなく、しか
も非オフセット域が通常８０℃程度と広く、且つ１５０
℃程度の低温定着で高い光沢を得ることができる。具体
的には、光沢は、ＶＧ−２ＰＤ（日本電色工業製）を用
いて光沢度測定条件６０°／６０°で測定され、トナー
付着量０．７ｍｇ／ｃｍ²以上のベタ部で１５以上の光
沢が得られる。

【００４９】本発明の画像形成方法は、色の３原色又は
これに黒色を加えた４色からなるトナーを単独或いは重
ね合わせて未定着画像を記録媒体上に形成した後、それ
を定着させてフルカラー画像を形成する画像形成方法に
おいて、以上のフルカラー電子写真用トナーを用いて未
定着画像を形成した後、オイル塗布装置を用いることな
くヒートローラーにより熱圧力定着を行うことを特徴と
するものである。

【００５０】ここで、具体的な画像形成方法としては、
色分解機能、潜像形成機能およびインキング機能がそれ
ぞれ機能分離されている単機能型のフルカラー電子写真
システムが利用でき、転写紙に転写する転写方式であれ
ば、カラーゼログラフィー法による三回転写法、色重ね
現像法による一回転写法のいずれでもよい。即ち、転写
工程によりトナーを転写紙に転写させたのち、熱ローラ
等で熱圧力定着することにより、トナーを溶融させ混色
させている方式であれば、公知のいずれの方式であって
もよい。

【００５１】図１は、本発明の画像形成方法に用いられ
る装置の一例の概略図を示すものである。この装置は、
カラーゼログラフィー法による多重現像方式を採用する
ものであるが、本発明はこの方式に限定されるものでは
ない。

【００５２】以下、図面を参照しながら概要を説明す
る。カラーゼログラフィー法においても、感光体を帯電
させる帯電工程と、前記感光体を露光する露光工程と、
前記感光体上に形成された静電潜像にトナーを付着させ
てトナー像を形成する現像工程と、形成されたトナー像
を記録紙等の記録媒体に転写する転写工程、および転写
されたトナー像を記録媒体に定着する定着工程とから基
本的に構成されている点は、モノクロプロセスと変わり
ない。そして、色分解等を露光前に行う点、トナー像を
多重に形成する現像工程、および定着時に混色を行う点
が主に相違している。

【００５３】１は感光体であり、感光体には一般にセレ
ン系、シリコン系、有機系などが実用化されており、い
ずれのものも用いることができる。

【００５４】７は帯電装置であり、感光体１に対向して
設けられている。帯電手段としては特に制限されるもの
ではなく、例えばコロナ帯電器やブラシ帯電器、ローラ
帯電器等を利用することが出来る。

【００５５】２は露光装置であり、感光体１に対向して
設置され、感光体上に静電潜像を形成する装置である。
露光装置２としてはレーザ、ＬＥＤ又はＥＬアレイ等の
光源を作像光学系と組み合わせて使用される。もしくは
カラー原稿を色分解フィルター等で色分解した光像を投
影する光学系等の装置を用いる事が出来る。いずれの場
合も、各トナーの色彩成分に相当する露光が行われる。

【００５６】３は現像器であり、感光体１に対向して設
置され感光体面上に形成した静電潜像をトナーで可視化
せしめる為の現像装置であり、各色彩のトナーに対応し
てそれぞれ設けられる。現像装置としては通常使用され
ている２成分磁気ブラシ現像器、１成分磁気ブラシ現像
器、１成分非磁性現像器等いずれの現像器も使用する事
が出来る。

【００５７】現像工程により感光体上に形成されたトナ
ー像は、現像工程後図示していない所定の駆動手段によ
り、図中に示した方向に一定の周速で移動する感光体の
回転に伴って搬送される。この装置では、トナー像を多
重に形成するため、上記の帯電工程から現像工程まで
が、用いるトナーの種類に応じて複数回繰り返される。

【００５８】このようにして形成されたトナー像は転写
部まで搬送され、トナー像に同期するように搬送ベルト
９で搬送された記録媒体６に転写される。転写は、転写
装置８により、コロナ転写やバイアスローラ転写等の静
電転写等により行われ、トナーを単独或いは重ね合わせ
た未定着画像が形成される。

【００５９】定着部は、ヒートローラ４と圧力ローラ５
からなり、ヒートローラはシリコーンゴム、フッ素樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂等の耐熱性樹脂で被覆されており、内部には熱源
を有する。圧力ローラ５は、耐熱性シリコーンゴムなど
を使用することができる。本発明では未定着画像を形成
した後、オイル塗布装置を用いることなくヒートローラ
ーにより熱圧力定着を行う。

【００６０】転写工程後、感光体上に残存する微量のト
ナーを除去するため、クリーニングウェブ等のクリーニ
ング装置を配設することができ、残存する電荷を中和す
るため除電ランプなどの除電装置を配設することもでき
る。また、このようにして記録媒体６上にトナーが定着
された後は、所定の排紙手段により装置外へ排出され
る。

【００６１】本発明の画像形成方法によると、定着時に
離型用オイル塗布を全く行う必要がなく、しかも非オフ
セット域が広く、且つ低温で高い光沢を有する画像を形
成することができる。

【００６２】

【実施例】以下、製造例、実施例、および比較例により
本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実
施例等によりなんら限定されるものではない。尚、実施
例等に示す組成割合は特に明示しない限り重量部を表
す。また実施例等で得られた樹脂のガラス転移温度（Ｔ
ｇ）、ＧＰＣによる分子量の測定は、下記に従って行っ
た。

【００６３】ガラス転移温度（Ｔｇ）示差走査熱量計（「ＤＳＣ２００型」、セイコー電子
工業社製）を用いて１００℃まで昇温し、その温度で３
分間放置した後、降温速度１０℃／min.で室温まで冷却
したサンプルを、昇温速度１０℃／min.で測定した際
に、ガラス転移温度以下のベースラインの延長線とピー
クの立ち上がり部分からピークの頂点までの間での最大
傾斜を示す接線との交点の温度を、ガラス転移温度（Ｔ
ｇ）とした。

【００６４】ＧＰＣによる分子量測定４０℃の恒温槽中でカラムを安定させ、溶離液としてク
ロロホルムを毎分１mlの流速で流し、試料濃度０．０５
〜０．５重量％に調整した試料のクロロホルム溶液を１
００μｌ注入して測定を行った。試料の分子量は、あら
かじめ作成した検量線に基づき、リテンションタイムか
ら決定したその分子量分布より算出した。このときの検
量線は、数種類の単分散ポリスチレンを標準試料として
作成したものである。分析カラム：ＧＭＨＬ＋Ｇ３０００ＨＸＬ（東ソー
（株）社製）

【００６５】樹脂製造例１＜樹脂Ａ：線型ポリエステル＞ホ゜リオキシフ゜ロヒ゜レン(2.2)-2,2-ヒ゛ス(4-ヒト゛ロキシフェニル)フ゜ロハ゜ン１０５０ｇフマル酸５２０ｇハイドロキノン（重合禁止剤）１ｇ

【００６６】以上の物質（フマル酸が全酸成分中１００
ｍｏｌ％）を通常のエステル化触媒（酸化ジブチルス
ズ）と共にガラス製３Ｌの４つ口フラスコに入れ、温度
計、ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサー及び窒素
導入管を取付、電熱マントルヒーター中で窒素気流下、
前半２３０℃常圧、後半２００℃減圧にて攪拌しつつ反
応を進めた。得られた線型ポリエステル樹脂は酸価１
０．１ＫＯＨｍｇ／ｇ、水酸基価８．６ＫＯＨｍｇ／
ｇ、高化式フローテスター軟化温度１１２．８℃、ガラ
ス転移温度６６．１℃、ＧＰＣによる重量平均分子量３
００００であった。

【００６７】樹脂製造例２＜樹脂Ｂ：側鎖ソフトセグメントモノマー含有非線型ポリエステル＞ホ゜リオキシフ゜ロヒ゜レン(2.2)-2,2-ヒ゛ス(4-ヒト゛ロキシフェニル)フ゜ロハ゜ン４６０ｇホ゜リオキシエチレン(2.2)-2,2-ヒ゛ス(4-ヒト゛ロキシフェニル)フ゜ロハ゜ン４２５ｇ無水トリメリット酸４８ｇテレフタル酸１６５ｇジメチルテレフタル酸４９ｇドデセニル無水琥珀酸２６８ｇ酸化ジブチル錫１ｇ

【００６８】以上の物質（ドデセニル無水琥珀酸が全酸
成分中４０ｍｏｌ％）を用い、製造例１と同様の装置、
同様の方法にて反応を進めた。得られた非線型ポリエス
テル樹脂は酸価２０．４ＫＯＨｍｇ／ｇ、水酸基価３
１．５ＫＯＨｍｇ／ｇ、高化式フローテスター軟化温度
１０２．８℃、ガラス転移温度５７．８℃、ＧＰＣによ
る平均分子量２５０００であった。

【００６９】樹脂製造例３＜樹脂Ｃ：主鎖ソフトセグメントモノマー含有線型ポリエステル＞ホ゜リオキシフ゜ロヒ゜レン(2.2)-2,2-ヒ゛ス(4-ヒト゛ロキシフェニル)フ゜ロハ゜ン９９９ｇホ゜リオキシエチレン(2.2)-2,2-ヒ゛ス(4-ヒト゛ロキシフェニル)フ゜ロハ゜ン４８ｇフマル酸１５６ｇテレフタル酸１２６ｇアジピン酸１５３ｇ酸化ジブチル錫１ｇ

【００７０】以上の物質（フマル酸とアジピン酸が全酸
成分中８０ｍｏｌ％）を用い、製造例１と同様の装置、
同様の方法にて反応を進めた。得られた線型ポリエステ
ル樹脂は酸価１５．８ＫＯＨｍｇ／ｇ、水酸基価１２．
２ＫＯＨｍｇ／ｇ、高化式フローテスター軟化温度１０
４．９℃、ガラス転位温度５５．８℃、ＧＰＣによる平
均分子量１５０００であった。

【００７１】トナー製造例１（１）イエロートナー１樹脂Ａ１００重量部に対して、カルナバワックス（融点
８３℃）を４部、ベンジジン系イエロー顔料３部、電荷
調整剤（日本カートリッジ社製、ＬＲ−１４７）０．５
部を２軸押し出し機にて混練し、冷却後通常の粉砕、分
級工程を経て平均粒径７μｍの微粉を得た。これをシリ
カ（キャボット社製、ＴＳ−５３０）で表面処理して、
イエロートナー１とした。（２）マゼンタトナー１ベンジジン系イエロー顔料３部に代えてキナクリドン顔
料６部を用いる以外は、上記（１）と同様にして、シリ
カによる表面処理まで行ない、平均粒径７μｍのマゼン
タトナー１を得た。（３）シアントナー１ベンジジン系イエロー顔料３部に代えて銅フタロシアニ
ンシアン顔料３部を用いる以外は、上記（１）と同様に
して、シリカによる表面処理まで行ない、平均粒径７μ
ｍのシアントナー１を得た。

【００７２】トナー製造例２（１）イエロートナー２樹脂Ａ１００重量部に対して、ポリプロピレンワックス
（融点１３０℃）を４部、ベンジジン系イエロー顔料３
部、電荷調整剤（日本カートリッジ社製、ＬＲ−１４
７）０．５部を２軸押し出し機にて混練し、冷却後通常
の粉砕、分級工程を経て平均粒径７μｍの微粉を得た。
これをシリカ（キャボット社製、ＴＳ−５３０）で表面
処理して、イエロートナー２とした。（２）マゼンタトナー２ベンジジン系イエロー顔料３部に代えてキナクリドン顔
料６部を用いる以外は、上記（１）と同様にして、シリ
カによる表面処理まで行ない、平均粒径７μｍのマゼン
タトナー２を得た。（３）シアントナー２ベンジジン系イエロー顔料３部に代えて銅フタロシアニ
ンシアン顔料３部を用いる以外は、上記（１）と同様に
して、シリカによる表面処理まで行ない、平均粒径７μ
ｍのシアントナー２を得た。

【００７３】トナー製造例３（１）イエロートナー３樹脂Ｂ１６、樹脂Ｃ８４重量部に対して、カルナバワッ
クス（融点８３℃）を１０部、ベンジジン系イエロー顔
料３部、電荷調整剤（日本カートリッジ社製、ＬＲ−１
４７）０．５部を２軸押し出し機にて混練し、冷却後通
常の粉砕、分級工程を経て平均粒径７μｍの微粉を得
た。これをシリカ（キャボット社製、ＴＳ−５３０）で
表面処理して、イエロートナー３とした。（２）マゼンタトナー３ベンジジン系イエロー顔料３部に代えてキナクリドン顔
料６部を用いる以外は、上記（１）と同様にして、シリ
カによる表面処理まで行ない、平均粒径７μｍのマゼン
タトナー３を得た。（３）シアントナー３ベンジジン系イエロー顔料３部に代えて銅フタロシアニ
ンシアン顔料３部を用いる以外は、上記（１）と同様に
して、シリカによる表面処理まで行ない、平均粒径７μ
ｍのシアントナー３を得た。

【００７４】トナー製造例４（１）イエロートナー４樹脂Ａ１００重量部に対して、カルナバワックス（融点
８３℃）を１０部、ベンジジン系イエロー顔料３部、電
荷調整剤（日本カートリッジ社製、ＬＲ−１４７）０．
５部を２軸押し出し機にて混練し、冷却後通常の粉砕、
分級工程を経て平均粒径７μｍの微粉を得た。これをシ
リカ（キャボット社製、ＴＳ−５３０）で表面処理し
て、イエロートナー４とした。（２）マゼンタトナー４ベンジジン系イエロー顔料３部に代えてキナクリドン顔
料６部を用いる以外は、上記（１）と同様にして、シリ
カによる表面処理まで行ない、平均粒径７μｍのマゼン
タトナー４を得た。（３）シアントナー４ベンジジン系イエロー顔料３部に代えて銅フタロシアニ
ンシアン顔料３部を用いる以外は、上記（１）と同様に
して、シリカによる表面処理まで行ない、平均粒径７μ
ｍのシアントナー４を得た。

【００７５】トナー製造例５（１）イエロートナー５樹脂Ｂ３０、樹脂Ｃ７０重量部に対して、カルナバワッ
クス（融点８３℃）を１０部、ベンジジン系イエロー顔
料３部、電荷調整剤（日本カートリッジ社製、ＬＲ−１
４７）０．５部を２軸押し出し機にて混練し、冷却後通
常の粉砕、分級工程を経て平均粒径７μｍの微粉を得
た。これをシリカ（キャボット社製、ＴＳ−５３０）で
表面処理して、イエロートナー５とした。（２）マゼンタトナー５ベンジジン系イエロー顔料３部に代えてキナクリドン顔
料６部を用いる以外は、上記（１）と同様にして、シリ
カによる表面処理まで行ない、平均粒径７μｍのマゼン
タトナー５を得た。（３）シアントナー５ベンジジン系イエロー顔料３部に代えて銅フタロシアニ
ンシアン顔料３部を用いる以外は、上記（１）と同様に
して、シリカによる表面処理まで行ない、平均粒径７μ
ｍのシアントナー５を得た。

【００７６】定着試験装置現像は、転写ドラム方式のレーザープリンターを用い
た。また、プリンターでは、定着装置を取り外し、単色
の画像は未定着のままで取り出し、この画像を外部定着
機にて定着させた。ここで言う、外部定着機とは、定着
装置のみを取り外し単独で機能させた装置のことであ
る。外部定着機は、上下ソフトシリコンローラで、上が
径４０φのヒートローラのものを用いた。

【００７７】定着試験方法１定着試験１は、外部定着機の新品ヒートローラーにＡ４
白紙を１００枚単位で通紙し、枚数に対して定着可能か
否かの判断によるものである。定着条件は、ヒートロー
ラー表面の定着温度１５０℃、線速は１００ｍｍ／ｓｅ
ｃ固定とした。また、定着は完全なオイル未供給状態で
実行した。尚、Ａ４白紙通紙が７００〜１０００枚でロ
ーラーに残存するオイル分が試験に影響無いほど除去で
きることは確認済みである。

【００７８】定着試験方法２定着試験２は、外部定着機の新品ヒートローラーにＡ４
白紙を７００〜１０００枚通紙し、ローラーの残存オイ
ル分を除去した後、ヒートローラー表面温度を１００〜
２００℃の範囲で未定着画像を定着させて非オフセット
温度域を測定した。線速は１００ｍｍ／ｓｅｃ固定とし
た。

【００７９】実施例１上記のマゼンタトナー３で単色での定着性試験１、２を
行った。定着試験１の結果より、側鎖ソフトセグメント
モノマー含有非線型ポリエステルである樹脂Ｂと主鎖ソ
フトセグメントモノマー含有線型ポリエステル樹脂Ｃの
ブレンド系であるマゼンタトナー３では、白紙通紙２０
００枚以上でも定着可能であった。また、定着試験２の
結果より、マゼンタトナー３では非オフセット温度域が
１２０〜２００℃であった。また、定着温度１５０℃に
おいて、ベタ部画像では、入射測定角が６０°／６０°
の条件でトナー付着量が０．７〜０．８ｍｇ／ｃｍ²の
とき光沢度２０以上の高光沢性を有していた。

【００８０】比較例１上記のマゼンタトナー１で単色での定着性試験１、２を
行った。定着試験１の結果より、カルナバワックスを用
いたマゼンタトナー１では、白紙通紙１５００枚以上で
も定着可能であった。また、定着試験２の結果より、マ
ゼンタトナー１では非オフセット温度域が１２０〜１６
０℃であり、実用上問題のある範囲であった。

【００８１】比較例２上記のマゼンタトナー４で単色での定着性試験１、２を
行った。定着試験１の結果より、カルナバワックスを用
いたマゼンタトナー４では、白紙通紙１５００枚以上で
も定着可能であった。また、定着試験２の結果より、マ
ゼンタトナー４では非オフセット温度域が１２０〜１８
０℃であり、実用上問題のある範囲であった。

【００８２】比較例３上記のマゼンタトナー２で単色での定着性試験１、２を
行った。定着試験１の結果より、比較例１のマゼンタト
ナー１では白紙通紙１５００枚以上でも定着可能であっ
たのに対し、プロピレンワックスを用いたマゼンタトナ
ー２では、白紙通紙７００枚で定着不可能になった。ま
た、定着試験２の結果より、非オフセット温度域が１２
０〜１４０℃と極端に狭かった。

【００８３】比較例４上記のマゼンタトナー５で単色での定着性試験１、２を
行った。定着試験１の結果より、側鎖ソフトセグメント
モノマー含有非線型ポリエステルである樹脂Ｂと主鎖ソ
フトセグメントモノマー含有線型ポリエステル樹脂Ｃの
ブレンド系であるマゼンタトナー５では、白紙通紙２０
００枚以上でも定着可能であった。また、定着試験２の
結果より、マゼンタトナー５では非オフセット温度域が
１２０〜２００℃であったが、非線型樹脂の割合が多い
ため定着温度１５０℃におけるベタ部画像で光沢度は１
０程度と低かった（入射測定角６０°／６０°、トナー
付着量０．７〜０．８ｍｇ／ｃｍ²の条件）。

【００８４】実施例２上記イエロートナー３、マゼンタトナー３及びシアント
ナー３を用いて、三色重ね合わせて定着性試験２を行っ
た。その結果、三色重ね合わせてフルカラー画像を形成
させたところ、完全なオイル未供給状態で定着温度１２
０〜２００℃の範囲でホットオフセットを起こさずに定
着可能であった。

【００８５】比較例５上記イエロートナー１、マゼンタトナー１及びシアント
ナー１を用いて、三色重ね合わせて定着性試験２を行っ
た。その結果、三色重ね合わせてフルカラー画像を形成
させたところ、完全なオイル未供給状態では定着温度１
７０℃まで定着可能であったが、光沢性等の点で実用上
問題があった。

【００８６】比較例６上記イエロートナー４、マゼンタトナー４及びシアント
ナー４を用いて、三色重ね合わせて定着性試験２を行っ
た。その結果、三色重ね合わせてフルカラー画像を形成
させたところ、完全なオイル未供給状態では定着温度１
８０℃まで定着可能であったが、光沢性等の点で実用上
問題があった。

【００８７】比較例７上記イエロートナー２、マゼンタトナー２及びシアント
ナー２を用いて、三色重ね合わせて定着性試験２を行っ
た。その結果、三色重ね合わせてフルカラー画像を形成
させたところ、完全なオイル未供給状態では何れの温度
でもホットオフセットが生じ定着不可能となった。

【００８８】比較例８上記イエロートナー５、マゼンタトナー５及びシアント
ナー５を用いて、三色重ね合わせて定着性試験２を行っ
た。その結果、三色重ね合わせてフルカラー画像を形成
させたところ、完全なオイル未供給状態での定着は１２
０〜２００℃まで可能であったが、中心の定着温度であ
る１５０℃での定着条件では全体の画像に光沢が見られ
ず、発色も劣っており、フルカラー画像形成用トナーと
しては使用不可であった。

【００８９】

【発明の効果】本発明のフルカラー電子写真用トナー
は、トナーの溶融性が良好であり画像の光沢性に優れ、
かつ耐オフセット性に優れるため、オイル塗布装置のな
いフルカラー電子写真システムに好適に用いることがで
きる。従って、該トナーを用いる本発明の画像形成方法
は、オイル塗布の必要がなく、装置の簡略化、小型化が
可能であり、装置コストを低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の画像形成方法に用いられる装
置の一例の概略図を示すものである。

【符号の説明】

１感光体２露光装置３現像器４ヒートローラ５圧力ローラ６記録媒体７帯電装置８転写装置９搬送ベルト

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも結着樹脂、離型剤及び着色剤
を含有してなる、ヒートローラーを用いた定着の際に離
型剤としてローラー表面へのオイル塗布を必要としない
フルカラー電子写真用トナーであって、該結着樹脂の主
成分が、脂肪族系ジカルボン酸（但し、飽和ジカルボン
酸の場合炭素数３以上、不飽和ジカルボン酸の場合炭素
数５以上のものに限る）及び／又はその酸無水物もしく
は低級アルキルエステルを構成モノマーとする、高化式
フローテスターによる軟化点９０〜１２０℃の線型ポリ
エステルであり、該離型剤がカルナバワックスであり、
該結着樹脂の他の成分として、炭素数２〜３０の側鎖を
有する架橋構造の非線型ポリエステルを結着樹脂中５〜
２５重量％含有することを特徴とするフルカラー電子写
真用トナー。
【請求項２】線型ポリエステルが、重合の際に炭素数
３〜３０の主鎖又は合計炭素数３〜３０の主鎖及び側鎖
を有する脂肪族系ジカルボン酸及び／又はその酸無水物
もしくは低級アルキルエステルを構成モノマーとして全
酸成分中２５ｍｏｌ％以上使用して得られるものである
請求項１記載のフルカラー電子写真用トナー。
【請求項３】カルナバワックスの含有量が、結着樹脂
１００重量部に対して４〜１５重量部である請求項１又
は２記載のフルカラー電子写真用トナー。
【請求項４】色の３原色又はこれに黒色を加えた４色
からなるトナーを単独或いは重ね合わせて未定着画像を
記録媒体上に形成した後、それを定着させてフルカラー
画像を形成する画像形成方法において、請求項１〜３い
ずれか記載のフルカラー電子写真用トナーを用いて未定
着画像を形成した後、オイル塗布装置を用いることなく
ヒートローラーにより熱圧力定着を行うことを特徴とす
る画像形成方法。