JPH08115007A

JPH08115007A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH08115007A
Application number: JP6249731A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Takei; 良明武居; Hiroshi Yamazaki; 弘山崎
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1994-10-14
Filing date: 1994-10-14
Publication date: 1996-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】省エネで熱効率が高く、画像形成スタートが
早く高能率で高解像力かつ階調性に優れたカラー画像形
成が可能な画像形成方法を提供する。【構成】感光体として有機感光体を用い、現像用トナ
ーとして無機微粒子を含有する微粒子トナーを用いて前
記感光体上に各色トナー像を形成し、該各色トナー像を
形成する度に中間転写ベルト上に重ね合わせて転写して
カラートナー像を形成し、該カラートナー像を低熱容量
の加熱体により転写材上に同時に転写、定着してカラー
画像を形成する画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は中間転写ベルトを用いて
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】一般に電子写真法による画像形成方法に
おいては、感光体表面を一様に帯電させ、像露光により
静電潜像を形成し、該潜像をトナーを含む現像剤により
現像し、これを転写材上に転写、定着して画像形成が行
われ、転写後の感光体は残留トナーのクリーニング及び
除電が行われて長期に亘り繰り返し使用される。

【０００３】従って前記感光体としては、感度特性、帯
電、暗減衰及び残留電位特性等の電子写真性能は勿論、
繰り返し使用時の耐刷性、耐摩耗性、耐湿性等の物性
や、コロナ放電時に発生するオゾン、像露光光への耐性
においても良好であることが要請される。

【０００４】又前記画像形成方法がデジタル露光方式と
される場合、用いられる感光体が前記デジタル露光用と
して常用される赤色ＬＥＤ（600〜700nm）又はＬＤ（78
0nm）等の長波長の光源光に対して十分な感度特性を有
することが必要とされる。

【０００５】従来電子写真用感光体としては、アモルフ
ァスシリコン、セレン、CdS等を用いる無機感光体が広
く用いられたが、近年低コストで毒性がなく、かつ加工
性に優れていて、目的に応じて選択の自由度が大きい有
機感光体が主流となっている。

【０００６】特にカラー画像形成方法に用いられる感光
体としては、帯電性、感度、感色性、解像力及び階調性
に優れたものが要請され、この点からも有機感光体を用
いるのが有利とされる。

【０００７】他方、高解力で階調性に優れたカラー画像
を形成するためには微粒子トナーを含む現像剤を用いて
現像を行うのが望ましく、そのための研究、開発が進め
られているが、前記微粒子トナーを含む現像剤を用いた
場合、現像剤の流動性不良やトナー飛散等の問題があ
り、特に有機感光体を用いた場合、該感光体に微粒子ト
ナーが付着し易くクリーニング不良を生じ易い等の問題
がある。

【０００８】ところで前記デジタル露光方式のカラー画
像形成方法としては、例えば特開昭54-19754号公報（以
後公報１と称する）に記載の転写ドラムを用いた方法が
知られている。該公報１には感光体上に各色トナー像を
形成する度に転写ドラムに捲き付け固定された転写材上
に順次重ね合わせて転写してカラートナー像を形成し、
該カラートナー像を担持した前記転写材を前記転写ドラ
ムから分離搬送し、熱ロール定着器により定着してカラ
ー画像を形成する方法が記載されている。

【０００９】しかしながら前記公報１のカラー画像形成
方法では、大型の転写ドラムを必要としているため、近
時要請されている装置の小形化、軽量化に逆行し、かつ
転写ドラムへの転写材の着脱及び感光体と転写ドラムと
転写材との同期、搬送のタイミング制御が難しく、色ず
れや画像汚れ等を生じ易いと言う問題がある。

【００１０】又、通常転写材として用いられる転写紙は
温湿度の変化、機械的振動及び空気流等により、伸縮、
変形、曲り等を生じ易く、未定着のカラートナー像を担
持した転写材が定着器へと搬送される過程でカラートナ
ー像が変形して良好なカラー画像が得られないと言う問
題がある。又、前記熱ロール等の定着器は熱効率が悪
く、かつ熱容量が大きいため像形成スタート時の立ち上
がりが遅く、作業性がよくないなどの問題がある。

【００１１】そこで、前記カラー画像形成方法の問題点
を改良するものとして例えば特開平6-133175号公報（以
後公報２と称する）が提案された。前記公報２では感光
体上に形成される各色トナー像を物性に優れた中間転写
ベルト上に順次重ね合わせて転写して該転写ベルト上に
カラートナー像を形成し、これを低熱容量の加熱体を有
する定着器に搬送して同時に転写、定着してカラー画像
を形成するようにしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記公報
２の画像形成方法は、感光体上に形成された各色トナー
像を、転写材上に忠実に転写・定着して色ずれのないカ
ラー画像を形成することを目的とした発明であり、総合
的に解像力及び階調性等に優れていて、真に望ましいカ
ラー画像を形成するために必要不可欠な感光体及び現像
剤等に関する記載が欠如している。

【００１３】本発明は前記実情に鑑みて提案されたもの
であり、その目的とするところは、階調性に優れた高解
力のカラー画像を効率よく形成できる画像形成方法を提
供することにある。

【００１４】さらに他の目的は、像形成スタート時の立
ち上がりが早く、省エネで熱効率に優れた画像形成方法
を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記の目的は、電子写真
感光体上に帯電、像露光及びカラー用トナーを用いる現
像を繰り返して各色トナー像を形成し、該各色トナー像
を形成する度に中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転
写して、前記転写ベルト上にカラートナー像を形成する
工程を有する画像形成方法において、前記感光体として
有機感光体を用い、前記カラー用トナーが少なくともバ
インダー樹脂と着色剤とから成る体積平均粒径３〜９μ
mの着色粒子と無機微粒子とから成り、前記工程により
中間転写ベルト上に形成されたカラートナー像を前記転
写ベルトの背面に設けた低熱容量の加熱体により転写材
上に再転写し、同時に定着することを特徴とする画像形
成方法により達成される。

【００１６】

【実施例】

（有機感光体）本発明の画像形成方法に用いられる有機
感光体としては、導電性支持体上に必要により中間層を
設け、この上に有機感光層を設けて形成される。

【００１７】前記有機感光体層は電荷発生物質（ＣＧ
Ｍ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を１つの層中に含有する
単層構成とされてもよく、又好ましくはＣＧＭを主成分
とする電荷発生層（ＣＧＬ）とＣＴＭを主成分とする電
荷輸送層（ＣＴＬ）とに機能分離された二層構成の感光
層とされる。なお前記単層構成又は二層構成の感光層に
は、通常バインダー樹脂が含有される。

【００１８】前記二層構成の感光層を有する感光体にお
いて、前記ＣＧＬに含有されるＣＧＭとしては、スーダ
ンレッド又はダイアンブルー等のアゾ顔料、ピレン、キ
ノン、アントアントロン等のキノン顔料、インジゴ、チ
オインジゴ等のインジゴ顔料、アズレニウム顔料、銅フ
タロシアニン、無金属フタロシアニン、チタニルフタロ
シアニン等のフタロシアニン顔料又はペリレン系顔料等
が用いられる。

【００１９】これらのＣＧＭのうち本発明の画像形成方
法に適するＣＧＭとしては前記ＬＥＤ，ＬＤ等の光源光
に感光性を有する前記アゾ系顔料、アズレニウム顔料、
フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料とされる。

【００２０】前記ＣＧＬに用いられるバインダー樹脂と
しては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エ
ポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコー
ン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビ
ニルホルマール、ポリスチレン等が用いられる。本発明
はこれらに限定されるものではないがポリビニルブチラ
ール樹脂又はポリカーボネート樹脂を用いた場合に感
度、繰り返し使用時の電位変化等が更に優れる。これら
のバインダー樹脂は、単独であるいは２種以上の混合物
として用いることができる。

【００２１】ＣＧＬ形成に用いられる溶媒あるいは分散
媒としては、n-ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレ
ンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノール
アミン、トリエチレンジアミン、N,N-ジメチルホルムア
ミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロ
ピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2-ジクロ
ロエタン、1,2-ジクロロプロパン、1,1,2-トリクロロエ
タン、1,1,1-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、
テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、メタノール、エタノール、イソプロパナール、酢酸
エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセ
ルソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限定される
ものではないが、ケトン系又はハロゲン系溶剤を用いた
場合に感度、繰り返し使用時の電位変化等が更に良好と
なる。また、これらの溶媒は単独あるいは２種以上の混
合溶媒として用いることもできる。

【００２２】前記ＣＧＬ中のＣＧＭとバインダー樹脂と
の重量比は100：０〜1000とされ、該ＣＧＬの膜厚は0.0
1〜10μmとされ、該ＣＧＬ形成のための塗布方法をして
は、ブレード塗布、ワイヤーバー塗布、スプレー塗布、
ディップ塗布、スライドホッパー塗布等の各塗布方法が
ある。

【００２３】次に前記ＣＴＬに含有されるＣＴＭとして
は、例えばオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導
体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリア
ゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導
体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導
体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ベンジジン化
合物、ピラゾリン誘導体、スチルベン化合物、アミン誘
導体、オキサゾロン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、
ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾ
フラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、
アミノスチルベン誘導体、ポリ-N-ビニルカルバゾー
ル、ポリ-1-ビニルピレン、ポリ-9-ビニルアントラセン
等が挙げられる。

【００２４】これらのうち本発明の画像形成方法に適す
るＣＴＭとしては、ヒドラゾン系化合物、スチリル系化
合物、ベンジジン系化合物、スチルベン系化合物等があ
る。

【００２５】前記ＣＴＬに用いられるバインダー樹脂と
しては、広範囲な絶縁性樹脂から適時選択して使用する
ことができる。好ましい結着樹脂としては、ポリエステ
ル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニ
ル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ス
チレン-ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン-アクリロ
ニトリル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイ
ン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン-アルキッド樹
脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、ポリ-N-ビニル
カルバゾール、ポリシラン等の絶縁性樹脂が挙げられる
ことができるが、これらに限定される物ではない。これ
らの結着樹脂は単独あるいは２種以上混合して用いるこ
とができる。

【００２６】さらに、前記ＣＴＬの形成に使用される溶
媒としては、ベンゼン、キシレン、クロロベンゼン等の
芳香族炭化水素類、アセトン、2-ブタノン等のケトン
類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハ
ロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチ
ルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテル等の通常
の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いること
ができる。

【００２７】バインダー樹脂とＣＴＭとの配合比は１：
10〜500とされ、さらには１：20〜150が好ましい。ＣＴ
Ｌの膜厚は１：100μmとされるが、さらに５〜50μmが
好ましい。

【００２８】塗布方法としては、ＣＧＬと同様な方法を
用いることができる。

【００２９】又前記必要により設けられる中間層として
は、例えば塩ビ酢ビ共重合体、塩ビ酢ビマレイン酸共重
合体、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ズ、共重合タイプ若しくは変性タイプのアルコール可溶
性ポリアミド樹脂等の0.01〜２μm厚の樹脂層とされ
る。

【００３０】前記導電性支持体としてはアルミニウム、
ステンレス、スチール等の金属ドラムはプラスチックド
ラムに導電層を設けたものとされ、好ましくはアルミニ
ウムドラムとされる。

【００３１】前記のように構成された感光体ドラムは後
記するプリンター装置の小型、軽量化を達成するため10
〜120mmφ、好ましくは20〜80mmφの小径感光体ドラム
とされる。

【００３２】（現像剤）次に本発明の画像形成方法に用
いられる現像剤としては、前記プリンターに組み込まれ
る低熱容量の加熱体12による定着に適合し、かつ解像力
及び階調性に優れたカラー画像をうるため体積平均粒径
３〜９μm、好ましくは４〜８μmの磁性若しくは非磁性
カラートナーを含有する一成分系現像剤又は非磁性カラ
ートナーと磁性キャリアとから成る二成分系現像剤が用
いられる。

【００３３】前記カラー用トナーの体積平均粒径が３μ
mを下回ると、現像中現像剤の流動性が悪く、画像むら
やかぶりが発生し易く、又トナー飛散も生じ易く、クリ
ーニング特性も悪くなり、かつ製造が難しくコスト高と
なる。又９μmを上回ると解像力及び階調性に優れたカ
ラー画像が得られなくなる。

【００３４】なお前記カラー用トナーの体積平均粒径は
コールター社製エレクトロコールターカウンターＴＡ−
II型により測定される。

【００３５】前記カラー用トナーはバインダー樹脂と、
着色剤と無機微粒子と必要に応じて、荷電制御剤、離型
剤、クリーニング助剤及び磁性トナーの場合の磁性粉等
が含有される。

【００３６】前記バインダー樹脂としては特に限定され
ず、従来公知の種々の樹脂が用いられ、例えばスチレン
系樹脂、アクリル系樹脂・スチレン／アクリル系樹脂・
ポリエステル樹脂等が挙げられる。着色剤としては特に
限定されず、従来カラートナー用として公知の、カーボ
ンブラック・ニグロシン染料・アニリンブルー・カルコ
イルブルー・クロムイエロー・ウルトラマリンブルー・
デュポンオイルレッド・キノリンイエロー・メチレンブ
ルークロライド・フタロシアニンブルー・マラカイトグ
リーンオクサレート・ローズベンガル等が挙げられる。

【００３７】例えば黒トナーとしてはカーボンブラック
・ニグロシン染料等が使用され、イエロー、マゼンタ、
シアントナーに必要な顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トブルー15：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー15、Ｃ．
Ｉ．ピグメントブルー15：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブル
ー68、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー15：３、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントレッド48−３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド122、
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド212、Ｃ．Ｉ．ピグメントレ
ッド57−１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー17、Ｃ．Ｉ．
ピグメントイエロー81、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー15
4等の顔料を好適に使用することができる。なお磁性ト
ナーとして用いる場合は、マグネタイト等の磁性材料を
用いて黒トナーとしてもよく、又ベンガラ等を用いて赤
トナーとしてもよい。

【００３８】次に本発明に用いられるカラー用トナーに
含有される無機微粒子としては、下記小粒径分布の無機
微粒子又は大粒径分布の無機微粒子のそれぞれを単独で
用いてもよいが、被検体に窒素ガスを吸着させ、吸着し
たガス量から比表面積を測定するＢＥＴ比表面積が４〜
30ｇ／m²の大粒径分布と40〜400ｇ／m²の小粒径分布と
を有する二山分布の無機微粒子とされるのが好ましく、
前記粒径分布の異なる二種の粒子を混合して得られる。

【００３９】なお前記ＢＥＴ比表面積は窒素ガス吸着法
により測定されるもので、具体的には「フローソープ23
00」（島津製作所製）により１点法で測定される。

【００４０】前記無機微粒子において、ＢＥＴ比表面積
が小さい成分は基本的に表面平滑な大粒径分布の粒子で
あり、トナーへの付着性が低く、遊離状態で存在するこ
とが多い。そのため、トナー粒子の流動性の向上に寄与
することができ、かつトナー粒子との間で摩擦帯電を生
じてトナーの帯電量分布をシャープにすることができ
る。さらには遊離した無機微粒子は有機感光体表面に付
着し、ブレードクリーニングの工程で表面研摩作用を発
揮してトナー、紙粉その他の異物の除去に寄与すること
ができる。さらにはカラートナー像の転写工程において
感光体とカラートナーとの付着性を低下して転写性を向
上することができる。

【００４１】又前記無機微粒子において、ＢＥＴ比表面
積が大きい成分は小粒径分布の粒子であり、トナーに付
着し易く、トナーと一体的に流動し、結果的にトナーの
流動性を向上せしめることができる。又トナーとキャリ
ア間の摩擦帯電性が容易となり、トナーの帯電量を増大
せしめ、かつ帯電量分布をシャープとすることができ
る。

【００４２】前記無機微粒子を構成する材料としては、
各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用され
る。例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニ
ア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン
酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化セリウ
ム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチ
モン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化
マンガン、酸化ホウ酸、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化
チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等が挙げ
られる。さらに、上記無機微粒子に疎水化処理を行った
ものでもよい。疎水化処理を行う場合には、各種チタン
カップリング剤、シランカップリング剤等のいわゆるカ
ップリング剤によって疎水化処理することが好ましく、
さらに、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩によ
って疎水化処理することも好ましく使用される。

【００４３】前記無機微粒子において、特に、ＢＥＴ値
の大きい成分としはシリカ、アルミナ、チタニア、ジル
コニアが好ましい。また、ＢＥＴ値の小さい成分として
はチタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸
ストロンチムウム、チタン酸マグネシウム、酸化セリウ
ムが好ましい。

【００４４】前記無機微粒子のトナー中の含有量は、Ｂ
ＥＴ値の大きい成分はトナーに対して0.1〜3.0重量％、
好ましくは0.2〜2.0重量％であり、ＢＥＴ値の小さい成
分はトナーに対して0.2〜10.0重量％、好ましくは0.5〜
5.0重量％である。ＢＥＴ値の大きい成分の含有量が少
ない場合にはトナーへの付着量が低下し、所望の流動
性、帯電付与効果が低下する。また、過多である場合に
は無機微粒子の付着が過大となり、トナーに対して付着
しない無機微粒子が発生し、感光体に対する傷や帯電極
の汚れを誘発する問題を発生する。一方ＢＥＴ値の小さ
い成分のトナー中の含有量が過小である場合には帯電付
与効果及び感光体に対する研摩効果が低下し、オゾンに
よる画像流れの防止を有することができない。また、過
多である場合には遊離した無機微粒子が過多となり、感
光体を過度に研摩し耐久性の低下や遊離した無機微粒子
による帯電極等の汚れを誘発し、画像汚れを発生する問
題を有する。

【００４５】ここでＢＥＴ値の大きい成分の帯電量は絶
対値で20〜200μC／ｇであり、ＢＥＴ値の小さい成分の
帯電量は絶対値で１〜40μC／ｇであることが好まし
い。

【００４６】さらに、これら無機微粒子の帯電量自体の
制御は材料自体の選択及び表面を各種カップリング剤等
で改質することによって制御することができる。

【００４７】前記無機微粒子の改質処理（疎水化処理）
を行うためのカップリング剤の例としてはテトラブチル
チタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピル
トリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデ
シルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス（ジオクチ
ルパイロフォスフェート）オキシアセテートチタネート
などがある。さらに、シランカップリング剤としては、
γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメト
キシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、N-β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)γ-アミ
ノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジ
シラザン、メチルメトキシシラン、ブチルトリメトキシ
シラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリ
メトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシル
トリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フ
ェニルトリメトキシシラン、o-メチルフェニルトリメト
キシシラン、p-メチルフェニルトリメトキシシランなど
が挙げられる。

【００４８】さらに、ポリシロキサンをアミノ変性した
シリコンオイルも使用することができる。この例として
は、ポリシロキサンに対してγ-(2-アミノエチル)アミ
ノプロピルメチルジメトキシシランで処理したものなど
が挙げられる。

【００４９】脂肪酸及びその金属塩としては、ウンデシ
ル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、ミリス
チン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン
酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイ
ン酸、リノール酸、アラキドン酸などの長鎖脂肪酸が挙
げられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、マグネシウム、
アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウムなど
の金属との塩が挙げられる。

【００５０】これら化合物は、無機微粒子に対して重量
で１〜10％添加し被覆することが良く、好ましくは、重
量で３〜７％である。また、これらの材料を組み合わせ
て使用することもできる。

【００５１】次にトナー中に必要により添加される添加
剤としては、例えばサルチル酸誘導体、アゾ系金属錯体
等の荷電制御剤、低分子量ポリオレフィン、カルナウバ
ワックス等の離型剤等がある。

【００５２】又、クリーニング助剤としてステアリン酸
亜鉛等の高級脂肪酸塩を添加してもよい。

【００５３】なお、現像剤が磁性トナーを主成分とする
一成分系現像剤とされる場合の前記磁性トナーには後記
磁性材の平均粒径0.1〜1.0μmの磁性粉がバインダー樹
脂中20〜70wt％含有される。

【００５４】二成分現像剤を構成するキャリアとしては
鉄・フェライト等の磁性材料粒子表面を樹脂等によって
被覆した樹脂被覆キャリアあるいは、樹脂と磁性粉とを
混合して得られる樹脂分散型キャリアのいずれを使用し
てもよい。このキャリアの平均粒径は体積平均粒径で20
〜150μmが好ましく、さらに好ましくは30〜100μmであ
る。また、本発明で使用されるキャリアは体積抵抗が10
¹⁰Ωcm以上のものが好適に使用される。特に、交番電界
を作用して現像する方式の場合は、キャリアの抵抗が低
いと、画像欠陥を発生する原因となり、この抵抗以上の
ものが必要となる。

【００５５】前記非磁性トナーを含む一成分系現像剤を
用いて現像する場合は、表面に軟質ゴム被覆層を有する
現像ロールに、通常ＤＣ（±50〜±300Ｖ）のバイアス
印加下に接触反転現像されるが、必要により感光体１の
帯電々位（例えば±400〜−800Ｖ）と同極性でこれより
稍低目のＤＣバイアス及び0.5〜10KH_Z，0.2〜５KV(_P-P)
のＡＣバイアスを印加して非接触反転現像方式で現像さ
れてもよい。

【００５６】又、前記磁性トナーを含む一成分系現像剤
及び二成分系現像剤を用いて現像する場合は、磁石ロー
ルの外周にこれと相対的に回転するスリーブを設け、該
スリーブ上に現像剤を磁気的に付着搬送させ、前記一成
分系現像剤と同様のＤＣバイアス印加下に又はＤＣ及び
ＡＣバイアス印加下に接触又は非接触反転現像方式で現
像される。

【００５７】（画像形成方法）以下本発明の画像形成方
法を実施例により具体的に説明するが本発明の実施の態
様はこれにより限定されるものではない。

【００５８】（実施例１）図１は本発明の画像形成方法
を説明するためのプリンターの断面構成図、図２は図１
の装置に組み込まれる転写、定着用加熱体12の断面構成
図、図３は感光体ドラム１へ転写ローラ９を圧接・離間
させる機構の説明図である。

【００５９】図１の感光体ドラム１は以下のようにして
作製された。

【００６０】共重合ポリアミド樹脂ＣＭ8000（東レ
(株)）30ｇをメタノール900mlと1-ブタノール100mlの混
合溶媒中に投入し溶解した。この液を用いて、外径80m
m、長さ355.5mmのアルミニウムドラム上に、浸漬塗布
し、厚さ0.5μmの中間層を形成した。

【００６１】続いて、ポリビニルブチラール樹脂エスレ
ックＢＸ−１（積水化学(株)）５ｇをメチルエチルケト
ン（関東化学(株)）1000ml中に溶解し、更に下記構造の
ＣＧＭ50ｇを混合した後、直径１mmのガラスビーズ2000
ｇとともにサンドミルを用いて20時間分散を行った。こ
の液を用いて、上記中間層状に浸漬塗布により厚さ0.5
μmのＣＧＬを形成した。

【００６２】

【化１】

【００６３】次いで下記構造のＣＴＭ200ｇとポリカー
ボネート樹脂Ｚ−200（三菱瓦斯化学(株)）200ｇをジク
ロロメタン1000ml中に溶解して得られた液を用いて前記
ＣＧＬ上に浸漬塗布により20μm厚のＣＴＬを形成し、1
00℃で１時間乾燥して感光体ドラム１を得た。

【００６４】図中２は帯電器であり、コロナ放電による
帯電器又はローラ帯電器とされるが、オゾン対策上ロー
ラ帯電とされ前記感光体ドラム１上に−750Ｖの帯電が
付与された。３はＣＰＵ102の制御下に図１のメモリー1
00から読み出される画像信号に基づき、矢印方向に75mm
／secで回転する感光体ドラムの１回転毎に順次イエロ
ー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒（Ｂ
Ｋ）の400dpiのデジタル像露光を行うＬＤ露光器であ
る。

【００６５】なお帯電、像露光、現像、中間転写ベルト
８への転写、転写材への転写、定着のプロセスはメモリ
ー101から読み出される像形成プログラムに従いＣＰＵ1
02の制御下に行われた。

【００６６】図１の４〜７は、前記感光体ドラム１の１
回転毎に順次形成されるＹ，Ｍ，Ｃ及びＢＫの静電潜像
を現像する現像器であり、各現像にはそれぞれ以下の処
方の二成分系現像剤（カラー現像剤１）が充填されてい
て、感光体ドラム１の１回転毎にＤＣ−200Ｖのバイア
ス印加下に接触反転現像方式で現像して、前記各画像信
号に対応する色トナー像が形成され、該色トナー像が形
成される度に中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転
写され、カラートナー像が形成された。

【００６７】カラー現像剤１処方スチレン-アクリル樹脂（１：１） 100重量部着色剤 8重量部アゾ系金属錯体染料（荷電制御剤） 0.5重量部低分子量ポリプロピレン 3重量部着色剤として表１の４色の顔料を用いた４種類の前記組
成物をそれぞれ混合、熔融、粉砕、分級し、体積平均粒
径が下記表１のＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの４種類の着色粒子１
を得た。

【００６８】

【表１】

【００６９】次に前記表１の４種類の着色粒子に対して
下記表２の無機微粒子をそれぞれ添加し、ヘンシルミキ
サーにより混合して実施例１用の４色のトナーを得た。

【００７０】

【表２】

【００７１】なお表２の無機微粒子は下記構成のもので
ある。

【００７２】無機微粒子１：ＢＥＴ値＝15m²／ｇ・帯電
量絶対値＝23μC／ｇのチタン酸ストロンチウム無機微粒子２：ＢＥＴ値＝160m²／ｇ・帯電量絶対値＝1
20μC／ｇのジメチルジクロロシラン５％処理されたシ
リカ前記のようにして得られた各色トナーに対してスチレン
-アクリル樹脂を被覆した体積平均粒径45μmのフェライ
トキャリアをそれぞれ添加し、トナー濃度が７wt％の
Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＢＫの現像剤（カラー現像剤１）を得
た。

【００７３】前記中間転写ベルト８は転写ローラ９と駆
動ローラ10と加熱体12と従動ローラ11に掛け渡されて、
矢印方向に感光体ドラム１の周速と同じ周速で回転駆動
される。

【００７４】前記感光体ドラム１は径80mmφというデマ
ンドタイプの小径ドラムであり、形成される各色トナー
像は該トナー像を形成する度に感光体ドラム１を１回転
以上回転して形成される。

【００７５】前記感光体ドラム１上に相継いで形成され
る前記各色トナー像は、常時引張バネ94の作用で転写ロ
ーラ９を感光体ドラム１の面に圧接させた状態（このと
き転写ローラ離間用ソレノイド93は解除されている）で
電源92からの１KVのバイアス印加下に前記転写ベルト８
上に重ね合わせて転写される。

【００７６】なおこのとき圧接ローラ14は加熱体12から
ソレノイド144の作動で離間されていると共に加熱体12
への通電は停止されている。

【００７７】又感光体ドラム１から前記転写ベルト８へ
の各色トナー像の重ね合わせ転写のタイミングは、転写
された先の色トナー像の先頭をセンサーＰにより検知し
たとき、該検知信号と同期して感光体ドラム１の露光部
Ｒで次の色トナー像の書き込みを行うようにすることに
より達成される。但し転写部をＱとしたとき周長（Ｐ−
Ｑ）＝（Ｒ−Ｑ）とされる。

【００７８】前記転写ベルト８の４回転により該転写ベ
ルト８上にＹ，Ｍ，Ｃ及びＢＫの順に重ね合わされて成
るカラートナー像が形成された後、該カラートナー像の
先端が加熱体12に到達する少なくとも５秒前には、圧接
ローラ14がソレノイド141の解除及び引張ばね144の作動
で加熱体12に圧接され、同時に該加熱体12に通電され
る。

【００７９】次いで前記カラートナー像は加熱体12によ
りタイミングを合わせて搬送された転写材15上へ約0.5
秒で定着され、以後前記加熱体12への通電は停止され、
ソレノイド143が作動して圧接ローラ14は離間される。

【００８０】又16は除電器であり、17はクリーニング装
置であり、感光体ドラム１上に各色トナー像形成の間は
解除されているが、最後の色トナー像が転写ベルト８に
転写された後は、前記除電器16、クリーニング装置17が
作動して前記感光体ドラム１の表面を清掃して次のカラ
ー画像形成に備えられる。

【００８１】なお前記転写ローラ９及び圧接ローラ14の
圧接、離離の機構は共通とされ、具体的に図３に示さ
れ、代表して転写ローラ９に基づいて説明する。

【００８２】前記転写ローラ９の離間は、図３のソレノ
イド機構により行われる。即ちソレノイド93に通電され
ると、電磁コイルの作用で軸棒931が点線の位置までソ
レノイド９内に引き込まれる。

【００８３】前記軸棒931には、連結桿933，935，937が
それぞれ軸932，934，936を介して連結されていて、前
記軸棒931の移動に伴って点線の位置に移動され、結果
的に転写ローラ９は点線の位置まで感光体ドラム１から
離間される。

【００８４】なお軸932は軸棒931に固定され、連結桿93
3を回転可能に軸支する軸であり、軸934は連結桿933と9
35を回転可能に軸支する軸であり、軸936は連結桿935及
び937を固定して結合する軸であり、装置本体に回転可
能に支持されている。

【００８５】なお前記画像形成方法に用いられる前記中
間転写ベルト８としては、例えばポリイミド、ポリエー
テル、ポリアミド、テトラフルオロエチレン・パーフル
オロビニルエーテル共重合体等の表面抵抗10¹⁴Ω以上で
厚さ20μmの高抵抗フィルムに、弗素系又はシリコン系
樹脂に導電剤を添加して表面抵抗を10⁵〜10⁸Ωとした５
〜15μm厚の離型層を設けて成るエンドレスフィルムと
される。

【００８６】なお押圧ローラ14としては、シリコンゴム
等の離型性弾性層を有し、総圧４〜７kgで加熱体12に圧
接して従動回転される。

【００８７】又前記加熱体12としては、該加熱体に通電
後、30秒以内に定着部（通常電写材とのニップ部を指
す）の温度が150〜200℃に達し、カラートナー像を十分
に定着できる温度に達するような熱容量を有する加熱体
であり、該加熱体の外壁が外界から遮断されているのが
望ましい。

【００８８】前記加熱体の例としては、例えば特開昭59
-68768号公報に記載される曲率発熱ヘッドを有する固定
加熱体、特開平3-181980、特開平-242673、特開平4-309
984の各号公報に記載されるライン状発熱抵抗層を有す
る加熱体又は特開平5-89984号公報に記載されるセラミ
ックヒーター等のいずれもが本実施例に使用可能であ
る。

【００８９】次に前記各種低熱容量の加熱体の代表的１
例を図２に基づいて説明する。

【００９０】図の加熱体12は例えば断熱性、耐熱性の熱
硬化性樹脂から成るホルダー126と、該ホルダー126の転
写材とのニップ面側に接着等により一体的に固定された
発熱素子121と、前記ホルダー126を支持する支持部材13
とから構成されている。なお125は発熱素子121の温度検
知素子である。

【００９１】前記発熱素子121は例えば厚さ0.2〜5.0、
詳しくは0.5〜3.5mm、幅10〜15mm、長手長240mmの耐熱
性、かつ熱伝導性に優れた例えばアルミナセラミック又
は金属等の基板122に、幅0.2〜３mmの板状、線状、リボ
ン状、偏平コイル状又はジグザグ状の抵抗発熱層123を
設け、その表面を耐摩耗性、かつ耐熱性被覆層124を形
成したものである。

【００９２】なお抵抗発熱層123の材料としては、鉄ク
ロム合金、ニッケルクロム合金、窒化タンタル(Ta₂N)等
が用いられ、前記被覆層124としては、SiO₂，Ta₂O₃等の
蒸着層又は熱硬化樹脂層等がある。

【００９３】前記加熱体12は通電と殆んど同時に立ち上
がり、例えば定着に必要な500Ｗ程度の熱エネルギーを
転写材15の通過時間中無駄なくトナー像に供給してこれ
を定着する。前記通電は通常ＤＣ100Ｖでパルス幅0.5〜
5.0msec、周期20msecのパルス状波形で温度センサー125
により制御された温度に応じてパルス幅を変化させて与
えられる。

【００９４】なお低熱容量加熱体12において、温度セン
サー125により検出された表面温度がＴ１の場合、前記
加熱体12に対向する転写ベルト８の表面温度Ｔ２は、温
度Ｔ１と比較して低い温度となる。ここで温度Ｔ１は12
0〜220℃が好ましく、温度Ｔ２は温度Ｔ１より0.5〜10
℃低いことが望ましく、前記転写ベルト８が前記加熱体
12の面から離れるときの表面温度Ｔ３は温度Ｔ２と同等
とされる。

【００９５】前記加熱体12は前記のようにパルス状通電
とされてもよいが前記特開昭59-68768号公報及び特開平
5-89984号公報等に記載される通常の通電加熱方式とさ
れてもよい。

【００９６】前記図１の装置構成及び画像形成方法によ
りカラー原稿の10万回の連続実写テストを行ったとこ
ろ、解像力、階調性に優れ、傷、筋故障等の画像欠陥が
なく、かつカラートナー像の転写性が優れていて高濃
度、鮮明なカラー画像が得られた。

【００９７】（実施例２）図４及び図５は本実施例を説
明する図であり、図１と同じ内容のものは同一符号が付
される。

【００９８】実施例１との相違点は感光体ドラム１の径
が60mmφと、より小径とされており、中間転写ベルト８
が転写ローラ９と、駆動ローラ10とガイドローラ11ａ，
11ｂとに掛け渡され、加熱体12と圧接ローラ14とが１体
的に同時に圧接、離間可能に構成されることである。な
お本発明例では感光体及び現像剤の処方は実施例１と同
様とされた。

【００９９】即ち感光体ドラム１上に形成されるＹ，
Ｍ，Ｃ及びＢＫの各色トナー像は引張バネ94の作用（ソ
レノイド93不作動）で圧接下に中間転写ベルト８上に順
次重ね合わせて転写されてカラートナー像が形成される
が、該カラートナー像の先頭が加熱体12の１秒前に達し
た時点で図５の圧接、離間機構を圧接側に動作させて前
記転写ベルト上のカラートナー像を転写材15上に転写、
定着させる。

【０１００】ここで前記加熱体12への通電は少なくとも
５秒前に通電し、転写、定着後通電を停止するようにし
てもよいが、好ましくは加熱体への通電を常時通電方式
とし、カラートナー像の先頭が転写、定着部に到達する
１秒又は0.5秒前に図５の圧接、離間機構を圧接側に動
作させて転写、定着を行うようにして、画像形成立ち上
がりを早くし、多数枚のプリント形成時の効率化を図る
のが好ましい。

【０１０１】図５の機構により加熱体12と圧接ローラ14
との圧接、離間の制御を行うには、図６の加熱体12の支
持部材13に設けられた軸孔127を貫通する軸棒127ａ，12
7ｂ及び圧接ローラ14の軸棒141ａ，141ｂを、支承板20
ａ，20ｂのスライド孔201ａ，201ｂ及び202ａ，202ｂを
介して楕円カム18ａ，18ｂの作用で上下にスライドさせ
ることにより行われる。

【０１０２】即ち前記加熱体12と圧接ローラ14とは、モ
ータ23の作動で減速機21ａ，21ｂ及び22ａ，22ｂを介し
てカム18ａ，18ｂが短軸側に回転されたとき引張バネ24
ａ，24ｂの作用で圧接され、前記カムが引張バネ24ａ，
24ｂの張力に抗して長軸側に回転されたとき離間され
る。

【０１０３】前記図４及び図５の装置構成及び画像形成
法により10万回の連続実写テストを行った結果実施例１
の場合と同様特性に優れたカラー画像が得られ、かつ加
熱体を常時通電方式とすることにより各カラー画像間の
ウォームアップタイムが不要となり、最小限の間隔で連
続複写ができ、高能率でカラー画像をうることができ
た。

【０１０４】（実施例３，４及び比較例１）実施例１
（実施例２）に用いられたカラー現像剤１に代えて、着
色剤の種類及び体積平均粒径を表３の如く変化した他は
着色粒子１と同様にし表３の着色粒子２及び３を得、こ
れらの着色粒子に無機微粒子を表４の如く添加した他は
現像剤１と同様にして実施例３，４用のカラー現像剤２
及び３を得た。

【０１０５】

【表３】

【０１０６】

【表４】

【０１０７】又無機微粒子を除いた他は、カラー現像剤
１と同様にして比較例用カラー現像剤４を得た。

【０１０８】実施例２の図４及び５の装置構成及び画像
形成方法に前記カラー現像剤２及び３を用いて10万回の
カラー画像形成テストを行ったところ、実施例２の場合
と同様の優れたカラー画像をうることができた。

【０１０９】又カラー現像剤４を用いた場合、カラー画
像形成１万回付近より感光体上のトナーフィルミング及
び紙粉付着により画質が劣化し、画像濃度低下、かぶり
発生、部分的転写不良が観察された。

【０１１０】（作用）（１）本発明の画像形成方法において用いられる感光体
として有機感光体が用いられ、かつ無機微粒子を含有す
る微粒子トナーを用いて現像を行うようにしているので
微粒子トナーとされるにもかかわらず現像剤の流動性が
優れていて高感度、高解像かつ階調性に優れたカラー画
像を低コストで提供でき、かつトナー中の前記無機微粒
子が研摩作用を有し有機感光体に付着し易い紙粉、微粉
トナー等の異物を除去して高耐久性で疲労劣化がなく、
優れたカラー画像を低コストで提供できる等の作用を有
する。

【０１１１】（２）本発明の画像形成方法において、感
光体ドラムとしてデマンドタイプの小径の感光体ドラム
が用いられるので装置の小型、軽量を図ることができる
と共に感光体ドラムから中間転写ベルトへの各色トナー
像の転写が前記トナー中の無機微粒子の存在により転写
され易くされていると共に、該転写ベルトが物性に優れ
ていて重ね合わせて転写されたカラートナー像の加熱体
への搬送の過程での変形がなく、かつ該カラートナー像
が前記加熱体により瞬時に転写、定着されるので画質が
乱されることがなく優れたカラー画像の形成が達成され
る等の作用を有する。

【０１１２】（３）前記低熱容量の加熱体により短時間
で転写、定着を同時に行うようにしているので、画像形
成の立ち上がりが早く、高能率であり、省エネルギーを
達成できる等の作用を有する。

【０１１３】

【発明の効果】本発明の画像形成方法によれば、有機感
光体及び無機微粒子を含有する微粒子トナーを用いて画
質に優れたカラートナー像が形成されると共に該カラー
トナー像を物性に優れた中間転写ベルトにより搬送し、
かつ低熱容量の加熱体により短時間で転写、定着を同時
に行うようにしているので画質の乱れを生ずることなく
そのままの優れたカラー画像形成が可能とされ、結果的
に高感度、高像力でかつ階調性に優れたカラー画像が安
定して得られ、かつ装置の小型、軽量化が達成される等
の効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラープリンターの一例を示す構成断面図。

【図２】加熱体の断面構成図。

【図３】転写ローラの圧接、離間機構の説明図。

【図４】カラープリンターの他の例を示す構成断面図。

【図５】加熱体と圧接ローラとの圧接、離間を説明する
図。

【図６】他の加熱体の断面構成図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電器４，５，６，７現像器８中間転写ベルト９転写ローラ 93 ソレノイド 12 加熱体 14 圧接ローラ 18ａ，18ｂ楕円カム 20ａ，20ｂ支承板 201ａ，201ｂ，202ａ，202ｂガイド孔 100 画像メモリー 101 プログラムメモリー 102 ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/01 Ｊ１１４Ａ 15/16 15/20 １０１Ｇ０３Ｇ 9/08 ３７４

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真感光体上に帯電、像露光及びカ
ラー用トナーを用いる現像を繰り返して各色トナー像を
形成し、該各色トナー像を形成する度に中間転写ベルト
上に順次重ね合わせて転写して、前記転写ベルト上にカ
ラートナー像を形成する工程を有する画像形成方法にお
いて、前記感光体として有機感光体を用い、前記カラー
用トナーが少なくともバインダー樹脂と着色剤とから成
る体積平均粒径３〜９μmの着色粒子と無機微粒子とか
ら成り、前記工程により中間転写ベルト上に形成された
カラートナー像を前記転写ベルトの背面に設けた低熱容
量の加熱体により転写材上に再転写し、同時に定着する
ことを特徴とする画像形成方法。