JPH1138669A

JPH1138669A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH1138669A
Application number: JP19802097A
Authority: JP
Inventors: Susumu Yoshino; 進吉野; Atsuhiko Eguchi; 敦彦江口; Tetsuya Taguchi; 哲也田口
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】転写工程で起こるトナーの飛び散り、ドット
再現性不良等の画像劣化を抑え、長時間の使用でも安定
して高画質の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】潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成
工程、潜像をトナーを用いて現像する現像工程、形成さ
れたトナー画像を転写体上に転写する転写工程を有する
画像形成方法であって、トナーとして、着色剤、結着樹
脂およびワックスを含有し、かつ熱高架式フローテスタ
ーによるトナーの溶融粘度が、８０℃において１０³ポ
イズ以上であって、１２０℃において１０⁶ポイズ以下
であるものを用いる。上記ワックスは８０〜１２０℃の
温度範囲内で溶融するものであって、その１２０℃にお
ける溶融粘度が１〜２００センチポイズの範囲にある。
上記転写工程は、中間転写体として、ベルト転写体を使
用してもよく、最終の転写工程において、加熱ロール等
により、熱エネルギーを用いて転写する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法における電子写真定着方式に関し、現像剤担持体
上のトナー層を用いて静電潜像保持体上の静電潜像を現
像し、現像されたトナー画像を転写体に転写し、加熱定
着する画像形成方法を用いる複写機、プリンター等に使
用する画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真法および静電印刷法等
の電子写真プロセスは、静電潜像保持体上に種々の方法
によって形成された静電潜像を現像剤によって現像して
顕像とし、形成された顕像を必要に応じて紙等の転写体
に転写し、加熱、圧力等によって定着して複写物を得る
方法である。これら電子写真プロセスにおいては、比較
的短時間で大量の複写が可能であることから、出版物や
広告、チラシ等に用いられることも多くなってきてい
る。

【０００３】一方、電子写真プロセスにより多色画像を
得る場合、帯電、露光、現像、クリーニングを繰り返し
て一色ごとに順次色重ねする方法が用いられている。こ
の方法においては、中間転写体として転写ドラムを用
い、その上に多色画像を形成することが行われる。しか
しながら、この方法には、転写ドラムを収容するために
装置が大型化するという問題がある。この問題を解決す
るために、フレキシブルなベルト状の転写体（以下、
「ベルト転写体」という）を用い、画像形成装置を小型
化することが試みられている。

【０００４】一方、乾式現像法においては、乾式現像剤
として、結着樹脂中に染顔料等の着色剤、更に必要によ
りワックス、帯電制御剤などを分散させたトナーが用い
られる。現在実用化されている種々の電子写真プロセス
における乾式現像法としては、トナー及び鉄粉等のキャ
リアを用いる二成分現像方式とキャリアを用いずトナー
内部に磁性体を含有するトナーを用いる磁性一成分現像
方式が知られている。

【０００５】これら現像方式に用いられるトナーは、結
着樹脂、着色剤、帯電制御剤、ワックス、粉砕助剤等の
トナー本体を構成するものと、その本体表面に添加され
る無機粉、有機粉等の、いわゆる外添剤と呼ばれるもの
とから構成され、種々のものが使用されているが、近
年、電子写真プロセスにより得られる画像に対して、更
なる高画質化が望まれ、このような要求に対応すべく画
像形成装置および現像剤ともに種々の改善がはかられて
いる。

【０００６】例えば、特開平６−１７５５１２号公報に
は、トナー粒子にワックスを付着させ、転写と定着を熱
エネルギーを用いて同時に行う転写定着方法が開示され
ている。しかしながら、この方法は、転写定着に際して
画像劣化が著しいという問題がある。一般に、電子写真
プロセスを利用する画像形成方法は、現像、転写、クリ
ーニング、定着の各工程を有するが、特に転写工程にお
ける画像劣化が著しいという問題があり、また、中間転
写体として、ベルト転写体を用いた画像形成装置につい
ては、十分な高画質画像が得られるものは未だ開発され
ていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の技術における上記の様な問題を解決するためになされ
たものである。すなわち、本発明の目的は、転写工程で
起こるトナーの飛び散り、ドット再現性不良等の画像劣
化を抑え、長時間の使用でも安定して高画質の画像を得
ることができる画像形成方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の技
術における上述のような欠点を改善すべく鋭意研究し検
討した結果、主に転写工程を従来とは異なる観点から改
善して以下の構成を採用することにより、上記の課題を
解決することに成功した。

【０００９】本発明の上記目的は、次に詳記する画像形
成方法によって達成される。すなわち、本発明の画像形
成方法は、潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成工
程、潜像をトナーを用いて現像する現像工程、形成され
たトナー画像を転写体上に転写する転写工程を有するも
のであって、上記トナーとして、着色剤、結着樹脂およ
びワックスを含有し、かつ熱高架式フローテスターによ
るトナーの溶融粘度が、８０℃において１０³ポイズ以
上であって、１２０℃において１０⁶ポイズ以下である
ものを用い、上記ワックスが８０〜１２０℃の温度範囲
内で溶融するものであって、その１２０℃における溶融
粘度が１〜２００センチポイズの範囲にあり、かつ上記
転写工程における転写を、熱エネルギーを用いて行うこ
とを特徴とする。

【００１０】本発明の上記画像形成方法は、転写工程が
複数存在し、そして、最終の転写工程における転写を熱
エネルギーを用いて行うのが好ましい。より具体的に
は、現像剤担持体上のトナー層を用いて静電潜像保持体
上の静電潜像を現像する現像工程、現像されたトナー像
を中間転写体であるベルト転写体上に転写する第１の転
写工程、ついで、ベルト転写体上に形成されたトナー像
を最終の転写体上に転写する第２の転写工程を有するも
のであって、上記最終の転写体上に転写する最終転写工
程は熱エネルギーを利用して転写するものよりなる画像
形成方法が好ましい。

【００１１】また、中間転写体に転写する転写工程にお
ける中間転写体の設定温度Ｔｂが、ワックスの示唆走査
熱量計での測定により作成されるＤＳＣ曲線によって求
められる昇温時の吸熱ピーク温度Ｔｔに対して、Ｔｔ≦
Ｔｂ≦Ｔｔ＋５０℃の範囲に設定されていることが好ま
しい。また、トナーにおけるワックスのトナー表面露出
面積は６０％以下であること、ワックスを構成する元素
のうち、炭素、酸素、窒素が下記の式を満足する割合で
あることが好ましい。０≦［（酸素＋窒素）／（酸素＋窒素＋炭素）］×１０
０≦１５

【００１２】さらに、中間転写体として、ベルト転写体
を用いる場合、ベルト表面に離型層を設けたものを使用
するのが好ましく、さらに、ベルト表面がフッ素含有物
質で構成されるのが好ましい。

【００１３】トナーの転写性は、トナー粒子と転写体間
の接着力の関係で支配される。転写工程が複数存在する
場合、トナーの転写性は、トナー粒子と中間転写体、ト
ナー粒子と最終の転写体間の接着力の関係で支配され
る。これはいわゆる転写効率に関与する問題である。こ
れとは別に従来の静電的転写法では、中間転写体と最終
転写体間の空隙、転写体の表面粗さ、転写体の水分率、
更には転写コロトロンによる放電ムラ等に起因する転写
電界の不均一性と、転写体の表面粗さによって、中間転
写体から鉛直方向にのみトナーが移行するわけではな
く、かならず一部のトナーが望ましくない散らばりをみ
せる。

【００１４】しかしながら、本発明の画像形成方法にお
いては、転写に際して熱エネルギーを用いるので、トナ
ーが熱、場合によっては電界、圧力も伴って転写体に転
写されるとき、トナー中からワックスが溶出され、トナ
ーと転写体間にワックス層が形成される。その結果、ト
ナーは転写体と強固ではないが付着力が発生し、転写体
上でのトナーの転がりを生じることなく転写体上にトナ
ーが移行して転写が完了する。したがって、本発明の画
像形成方法は、静電的な力だけで転写体にトナーが移行
する場合と比較して、トナーのバラツキや散らばりが抑
制されて、転写体上の画像は殆ど乱れなく高品位なもの
となる。また、本発明においては、トナーの溶融粘度が
上記の範囲に設定されているので、加熱によるワックス
の溶出が阻害されることはない。更に本発明において
は、上記のようにトナーに含有させるワックスとして、
結着樹脂と比較して低温度で溶融し、かつ低粘度なワッ
クスを用いるので、低エネルギーでの転写を行うことが
可能になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成方法について図
面を参照して説明する。図１は本発明の画像形成方法に
使用される画像形成装置の一例の概略構成図である。図
１において、１は静電潜像保持体、２は帯電装置、３は
露光装置、４は現像装置、５はバッフル、６は転写コロ
トロン、７はベルト転写体、８は駆動ロール、９−１お
よび９−２は張架ロール、１０は加熱ロール、１１は記
録紙、１２は剥離ロール、１３は冷却装置、１４は密着
装置、１５は加圧ロール、１６は記録紙搬送部材を示
す。図１に示す画像形成装置においては、帯電装置２と
露光装置３によって静電潜像保持体１の表面に形成され
た静電潜像が、現像装置４で、現像剤担持体（図示して
いない）上のトナー層を用いて現像されトナー画像とな
り、転写コロトロン６によって第１の転写体であるベル
ト転写体７の表面に転写される。ベルト転写体７の表面
に形成されたトナー画像は、２次転写部分で加熱ロール
１０および加圧ロール１５により加熱および加圧されな
がら第２の転写体である記録紙１１に転写される。記録
紙１１がベルト転写体７の表面から剥離する時に、トナ
ーが溶融状態であると、ベルト転写体７の表面にトナー
がオフセットするので、密着装置１４によって記録紙１
１と密着させながら、トナーを冷却装置１３によって冷
却する。それにより、トナーの凝集力を増大させて剥離
時にトナーがベルト転写体７にオフセットすることを防
止することができる。以上のようにして、記録紙１１に
画像が記録される。

【００１６】本発明において、上記中間転写体に転写す
る転写工程における中間転写体の設定温度Ｔｂは、ワッ
クスの示唆走査熱量計での測定により作成されるＤＳＣ
曲線によって求められる昇温時の吸熱ピーク温度Ｔｔに
対して、Ｔｔ≦Ｔｂ≦Ｔｔ＋５０℃の範囲に設定される
ことが好ましい。すなわち、転写工程における中間転写
体の設定温度Ｔｂは、ワックスを示唆走査熱量計により
測定してＤＳＣ曲線を作成し、昇温時の吸熱ピーク温度
以上に設定するが、しかし、吸熱ピーク温度より５０℃
以上高く設定しないことが望ましい。ワックスの昇温時
における吸熱ピーク温度は、ワックスに熱を与えた時の
昇温時の変化を観察し、ワックスの転移、溶融に伴う吸
熱ピークを観測することによって設定される。転写工程
における中間転写体の設定温度Ｔｂが、ワックスの示唆
走査熱量計での測定により作成されるＤＳＣ曲線によっ
て求められる昇温時の吸熱ピーク温度Ｔｔより５０℃を
超えて高く設定されると、ワックスの溶出がよくなり過
ぎて、中間転写体へのワックス汚染が著しくなる。より
好ましくは、ワックスの示唆走査熱量計での測定により
作成されるＤＳＣ曲線によって求められる昇温時の吸熱
ピーク温度Ｔｔよりも高く設定するが、しかし、吸熱ピ
ーク温度より３０℃以上高く設定しない場合である。

【００１７】次に本発明において使用するトナーについ
て説明する。上記の画像形成方法において用いるトナー
は、着色剤、結着樹脂およびワックスを含有する。ま
た、本発明のトナーは、熱高架式フローテスターによる
トナーの溶融粘度が、８０℃において１０³ポイズ以上
であって、１２０℃において１０⁶ポイズ以下であるこ
とが必要である。トナーの１２０℃における溶融粘度が
１０⁶より高いと、定着に際しての消費電力が増大して
好ましくない。逆に８０℃において１０³より低いと、
定着時に転写体表面の水平方向へのトナーの広がりが強
くなって、例えば細線のぼやけた画像となったり、転写
体が紙のようにトナーがしみ込むタイプの場合、トナー
がしみ込みすぎて発色が悪くなる等の問題が生じる。

【００１８】なお、本発明における粘度測定には、熱高
架式フローテスター（島津フローテスター社製）を用
い、加圧成型した試料を一定温度下でブランジャーによ
り１０ｋｇｆの荷重をかけ、直径１ｍｍ、長さ１ｍｍの
ノズルより押し出し、その場合の押し出し量に応じてフ
ローテスターのブランジャーの降下量を測定する。この
降下量、すなわち流出速度を各温度で測定し、その値よ
り下記式によって見かけ粘度を求める。 η′＝ＴW ′／ＤW ′＝πＰＲ²／８ＬＱ（ポイズ）ただし、ＴW ′＝ＰＲ／２Ｌ（ダイン／ｃｍ²）ＤW ′＝２Ｑ／πＲ³（ｓｅｃ^-1） η′：見掛けの粘度（ポイズ）ＴW ′：管壁の見掛けのずり応力（ダイン／ｃｍ²）ＤW ′：管壁の見掛けのずり速度（ｌ／ｓｅｃ）Ｑ：流出速度（ｃｍ³／ｓｅｃ＝ｍｌ／ｓｅｃ）Ｐ：押出圧力（ダイン／ｃｍ²）［１０ｋｇｆ＝９８０
×１０⁴ダイン］Ｒ：ノズルの半径（ｃｍ）Ｌ：ノズルの長さ（ｃｍ）

【００１９】本発明においてトナーに使用される着色剤
としては、カーボンブラック、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
ルークロリド、銅フタロシアニン、マラカイトグリーン
オキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．
Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント
・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：
１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド８１：１、Ｃ．Ｉ．ピ
グメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロ
ー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．
ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブ
ルー１５：３等をあげることができる。

【００２０】また、使用し得る結着樹脂としては、スチ
レン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロ
ピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン
類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニ
ル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪
族モノカルボン酸のエステル類；ビニルメチルエーテ
ル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等の
ビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシ
ルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケト
ン類等の単独重合体および共重合体を例示することがで
き、特に代表的な結着樹脂としてはポリスチレン、スチ
レン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタク
リル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル
共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−
無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンをあげることができる。さらに、ポリエステル、ポリ
ウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミ
ド、変性ロジン、パラフィンワックス等をあげることが
できる。これらのなかでも、ポリエステルが好ましい。

【００２１】また、本発明に用いられるワックスは、次
のようなワックスから得られるものである。パラフィン
ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘
導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、
フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリ
オレフィンワックス及びその誘導体等である。誘導体と
は酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物
を含む。その他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワック
ス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワック
ス、酸アミド等も利用できる。

【００２２】本発明において、トナーに含有させるワッ
クスは、８０〜１２０℃の温度範囲で溶融するものであ
って、その１２０℃における溶融粘度が１〜２００セン
チポイズの範囲にあることが必要である。より好ましく
は、１２０℃において、１〜１００センチポイズの溶融
粘度を示すものである。溶融温度が８０℃未満の場合
は、ワックスの変化温度が低すぎ、耐ブロッキング性が
劣ったり、複写機内温度が高まった時に現像性が悪化し
たりする。また、溶融温度が１２０℃を超える場合に
は、ワックスの変化温度が高すぎて、省エネルギーの観
点で望ましくない。また、１２０℃において２００セン
チポイズより高い溶融粘度を有する場合には、ワックス
のトナーからの溶出が弱く、転写が不十分になる。

【００２３】なお、ワックスの溶融粘度は、動粘度計
（キャノン−フェノンスケ粘度計：柴田科学機会工業社
製）を用いて測定した値である。粘度計は流出時間が２
００秒以上のものを選び、溶融したワックスを入れて測
定する温度に保った恒温槽に入れる。１０分以上放置し
てワックスを安定させ、粘度計が測定する温度に保持し
た後に、ワックスを吸い上げて流下させ、流下時間を測
定し溶融粘度を算出する。

【００２４】本発明において用いられるトナーは、上記
の結着樹脂、着色剤およびワックスを常法に従い加熱混
練し、冷却後粉砕および分級することにより得ることが
できる。トナー粒子の体積平均粒子径は、３〜１５μｍ
程度が好ましく、より好ましくは３〜９μｍ程度であ
る。体積平均粒子径が３μｍよりも小さいと、非画像部
へのカブリが著しくなる場合があり、また、１５μｍよ
りも大きいと画質が低下する場合があるので好ましくな
い。

【００２５】トナーには、外添剤が添加されていてもよ
い。本発明に用いられる外添剤としては一般に無機酸化
物微粒子が好ましく使用される。例えば、酸化ケイ素
（ＳｉＯ₂）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、Ａｌ₂Ｏ₃、
Ｆｅ₂Ｏ₃、ＭｎＯ、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｋ
₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、ＳｎＯ₂、ＺｒＯ₂、ＣａＯ・ＳｎＯ
₂、Ｋ₂Ｏ・（ＴｉＯ₂）_ｎ等の微粒子、またはこれら
の微粒子の表面をヘキサメチルジシラザン、トリメトキ
シデシルシラン、アミノ変性シラン等のシランカップリ
ング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイル、変
性シリコーンオイル、樹脂、およびこれらに帯電制御剤
を添加したもの等によって処理したものを挙げることが
できる。

【００２６】これら無機酸化物微粒子の平均粒子径は、
好ましくは３ｎｍから１μｍ程度、より好ましくは５ｎ
ｍから１００ｎｍのものが使用される。これらの無機酸
化物微粒子は単体でも複数併用しても使用することがで
きる。また、有機物微粒子も使用することができるが、
有機物微粒子単体で用いた場合には、トナーの流動性が
悪化し搬送不良が生じてしまうので、無機酸化物微粒子
と併用することが望ましい。これら外添剤の中でも、酸
化チタンおよび酸化ケイ素が好ましく用いられ、さらに
両者を併用して用いるのが特に好ましい。酸化チタンと
しては、ルチル型、アナターゼ型、これらに疎水化処理
を施したもの、メタチタン酸（Ｈ₂ＴｉＯ₃）の状態か
ら疎水化処理を施したもの等を挙げることができる。さ
らに上記成分のほかに、必要に応じて帯電制御剤、クリ
ーニング助剤を含有させることができる。

【００２７】上記のトナーは、キャリアと混合され二成
分現像剤として本発明の画像形成方法に用いられる。キ
ャリアへのトナーの混合割合としては、現像剤全体の
０．３〜３０重量％の範囲が好ましい。

【００２８】本発明において用いられるキャリアとして
は、特に限定されるものではなく、鉄粉、フェライト等
の磁性体粒子、磁性体粒子を芯材として、その表面をス
チレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、ロジン系
樹脂、ポリエステル系樹脂、メチル系樹脂等の公知の樹
脂やステアリン酸等のワックスで被覆し、被覆層を形成
させてなる被覆樹脂型キャリア粒子、或いは結着樹脂中
に磁性体微粒子を分散させてなる磁性体分散型キャリア
粒子等を挙げることができる。本発明においては、現像
剤自体の抵抗制御が容易であり、かつ高現像性が得られ
る点で、被覆樹脂型キャリア粒子を用いることが好まし
い。

【００２９】さらに、十分な転写効率を得る為には、ト
ナーの帯電量および静電潜像保持体上のトナー量の制御
が必要である。本発明においては、トナーの帯電量の絶
対値は、１５μｃ／ｇ〜４０μｃ／ｇの範囲のものが好
ましく使用される。トナーの帯電量が１５μｃ／ｇより
も小さいと、クラウドやカブリが生じる。一方４０μｃ
／ｇよりも大きいと現像像担持体上のトナーを十分に転
写することができない。また、現像像担持体上のトナー
は、０．８ｍｇ／ｃｍ²以下であることが望ましい。
０．８ｍｇ／ｃｍ²よりも大きいと転写電流が下層のト
ナーにまで十分に到達せず、転写効率が低くなり、また
画質が低下する。

【００３０】本発明で使用するトナーにおいて、ワック
スのトナー表面露出面積は６０％以下であるのが好まし
い。より好ましくは５０％以下である。トナー表面露出
面積が６０％より大きいと、トナーとしての粉体流動性
が悪くなり、その製造性が低下したり、長期の保存によ
ってブロッキングが発生したりする。また、これを防止
するために外添剤を添加することも考えられるが、結着
樹脂と比較して柔らかいワックスが表面にあると、キャ
リアとの接触や現像機内での攪拌により外添剤がトナー
中に埋め込まれやすく、長時間の使用によって、現像性
の低下、転写性の低下が生じて画像濃度の低い画像、ま
たは線のかすれた低品位な画像となる。

【００３１】ワックスのトナー表面露出面積とは、粉体
のトナー状態でトナー表面に存在するワックス面積率で
あり、ＸＰＳ（ＪＰＳ８０（日本電子製））にて測定さ
れた元素個数比率から算出したものである。すなわち、
ＸＰＳによって炭素、酸素、窒素の元素個数比率を求め
て、表面のワックス面積率を求める。ピーク面積から構
成各元素について強度を求め、定量を行なう。定量には
Ｃ１ｓ、Ｎ１ｓ、Ｏ１ｓのピークエリア強度を用いる。

【００３２】あらかじめワックスのない結着樹脂と着色
剤のみのトナーを同様に測定して、その表面の元素個数
比率を求め、また、ワックス単独の元素個数比率を求め
て、上記のワックス面積率を算出する。例えば、炭素の
元素個数比率による場合は、次の式により求められる。ワックスのトナー表面露出面積（％）＝｛［ワックス含
有トナー定着像の炭素量率（ａｔｏｍｉｃ％）］−［ワ
ックスなしトナー定着像の炭素量率（ａｔｏｍｉｃ
％）］｝／｛［ワックス単独の炭素量率（ａｔｏｍｉｃ
％）］−［ワックスなしトナー定着像の炭素量率（ａｔ
ｏｍｉｃ％）］｝×１００

【００３３】さらに好適なワックスの条件として、ワッ
クスを構成する元素のうち、炭素、酸素、窒素が下記の
式を満足すると、トナーからの溶出が円滑で、定着トナ
ー層表面がワックスで覆われやすくなるので好ましい。
特に、結着樹脂としてポリエステルを用いる場合に好ま
しい。０≦［（酸素＋窒素）／（酸素＋窒素＋炭素）］×１０
０≦１５

【００３４】ワックスはポリオレフィンや、酸類、アル
コール類、アミン類との反応化合物や、その誘導体等、
公知のものがあるが、その構造中、特に酸素、窒素、炭
素の構成比によって、定着画像表面の被覆率が影響され
ることが判明した。この理由は酸素、窒素の比率が高い
ことはそのワックスがエステル結合やアミド結合、ＯＨ
基、ＣＯＯＨ基、ＮＨ₂基等を多く含むことを意味し、
ワックスの極性が高いことにつながる。ポリエステルは
その樹脂内に多くのエステル結合があり、極性を有して
いる。そのためポリエステルと同時にトナー内にワック
スを分散させた場合、ワックスの極性が問題になる。す
なわち、ワックスの極性が強すぎる場合、トナー作製時
の混練や重合時に結着樹脂と相溶してしまい、トナーか
らの溶出が殆ど認められなくなることがある。また、相
溶しなくても、ポリエステルとの親和性が強い為、トナ
ーからの溶出が弱く、画像表面のワックスにより被覆が
不十分となる。しかしながら、酸素＋窒素の比率が上記
の範囲にあるものを用いた場合には、ワックスの溶出が
良好になる。

【００３５】より好適な範囲は２≦［（酸素＋窒素）／（酸素＋窒素＋炭素）］×１０
０≦１０である。炭素、酸素、窒素の比は、試料であるワックス
をサンプル台上に熱で溶かして乗せて平滑性をだし、Ｘ
ＰＳ（ＪＰＳ８０、日本電子社製）にて測定された前述
した元素個数比率から算出したものである。

【００３６】本発明において、中間転写体としてベルト
転写体が使用される場合、ベルト転写体としては、比較
的硬質な樹脂類により構成されるのが好ましく、ポリア
ミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル
アミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、
ポリエーテルイミド樹脂等公知の樹脂を用いることがで
きる。また、転写時のトナーへの電界を調整するために
電気抵抗を制御する必要がある。すなわち、本発明にお
いて、ベルト転写体の表面抵抗は１０⁸ないし１０¹⁵Ω
・ｃｍであることが必要である。１０⁸Ω・ｃｍよりも
低いと転写電流印加時に電荷が漏洩し、ドット再現性不
良や、転写効率の低下を生じさせる。また、１０¹⁵Ω・
ｃｍより大きいと放電が生じ文字周辺の画像の抜けが生
じるようになる。抵抗制御の為に用いられる材料として
は、カーボンブラックのような無機材料、Ｎ，Ｎ′−ジ
メチルフェロセン等のメタロセン化合物、Ｎ，Ｎ′−ジ
フェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−
［１，１′−ビフェニル］−４，４′−ジアミン等の芳
香族アミン、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化チタン、
酸化インジウム、酸化スズ−酸化アンチモン等の金属酸
化物等の材料を用いることができる。

【００３７】更にベルト転写体の最表面は、トナーの離
型がスムーズになるように離型層を有しているのが好ま
しい。離型層は、低表面エネルギー材料により構成され
ることが望ましく、例えば、耐熱性に優れた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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチ
レン）等があげられる。ベルト転写体の厚みとしては、
特に制限はされないが、一定の強度と弾性を併せ持つ必
要があるため、５０〜２２０μｍ程度が好ましく、使用
する材料により適宜決定すればよい。

【００３８】

【実施例】次に本発明を実施例によって説明する。な
お、実施例中の「部」はすべて「重量部」を意味する。
本発明の実施例、比較例に用いるワックスの物性を表１
に示す。

【表１】

【００３９】実施例１線状ポリエステル９２部（テレフタル酸／ビスフェノールＡ・エチレンオキシド付加物／シクロヘキサンジメタノールから得られた線状ポリエステル：Ｔｇ＝６２℃、Ｍｎ＝４，０００、Ｍｗ＝３５，０００、酸価＝１２、水酸価＝２５）マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７）３部ワックスＡ５部上記混合物を予備混合した後、エクストリューダーで混
錬し、ジェットミルで粉砕した。風力式分級機で分級し
て平均粒径７．６μｍのマゼンタ分級品を得た。

【００４０】実施例２実施例１において、ワックスＡをワックスＢに代えた以
外は同様に作製して、平均粒径７．６μｍのマゼンタ分
級品を得た。実施例３実施例１において、ワックスＡをワックスＣに代えた以
外は同様に作製して、平均粒径８μｍのマゼンタ分級品
を得た。実施例４実施例１において、ワックスＡをワックスＤに代えた以
外は同様に作製して、平均粒径８．３μｍのマゼンタ分
級品を得た。実施例５実施例１において、ワックスＡをワックスＥに代えた以
外は同様に作製して、平均粒径８．０μｍのマゼンタ分
級品を得た。実施例６実施例１において、ワックスＡをワックスＦに代えた以
外は同様に作製して、平均粒径８．３μｍのマゼンタ分
級品を得た。実施例７実施例１において、ワックスＡをワックスＧに代えた以
外は同様に作製して、平均粒径８．１μｍのマゼンタ分
級品を得た。

【００４１】実施例８線状ポリエステル９２部（テレフタル酸／ビスフェノールＡ・エチレンオキシド付加物／ビスフェノールＡ・プロピレンオキシド付加物／シクロヘキサンジメタノールから得られた線状ポリエステル：Ｔｇ＝７０℃、Ｍｎ＝５，６００、Ｍｗ＝４０，０００、酸価＝１１、水酸価＝２３）マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７）３部ワックスＡ５部上記混合物を予備混合した後、エクストリューダーで混
錬し、ジェットミルで粉砕した。風力式分級機で分級し
て平均粒径７．６μｍのマゼンタ分級品を得た。実施例９実施例８において、ワックスＡをワックスＢに代えた以
外は同様に作製して、平均粒径７．９μｍのマゼンタ分
級品を得た。

【００４２】比較例１実施例１において、ワックスＡを除いた以外は同様に作
製して、平均粒径７．２μｍのマゼンタ分級品を得た。比較例２実施例１において、ワックスＡをワックスＨに代えた以
外は同様に作製して、平均粒径７．４μｍのマゼンタ分
級品を得た。比較例３実施例１において、ワックスＡをワックスＩに代えた以
外は同様に作製して、平均粒径７．５μｍのマゼンタ分
級品を得た。

【００４３】比較例４線状ポリエステル９２部（テレフタル酸／ビスフェノールＡ・エチレンオキシド付加物／ビスフェノールＡ・プロピレンオキシド付加物／シクロヘキサンジメタノール／グリセリンから得られた部分架橋ポリエステル：Ｔｇ＝７８℃、Ｍｎ＝７，９００、Ｍｗ＝５７，０００、酸価＝１０、水酸価＝２０）マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７）３部ワックスＡ５部上記混合物を予備混合した後、エクストリューダーで混
錬し、ジェットミルで粉砕した。風力式分級機で分級し
て平均粒径７．８μｍのマゼンタ分級品を得た。

【００４４】上記実施例および比較例のマゼンタ分級品
の物性を後記表２に示す。上記実施例および比較例で得
られた分級品１００部に対して、負帯電性シリカ１．０
部、負帯電性チタニア０．５部を添加して外添トナーと
した。粒子径５０μｍのフェライトにスチレン−メタク
リレート共重合体を被覆したキャリア１００部に対し
て、この外添トナー６部を添加、混合して現像剤を得
た。

【００４５】（ベルト転写体）ベルト転写体として、厚
み８０μｍのポリイミド樹脂の表面をＰＦＡで厚み１０
μｍにコートしたものを用い、表面抵抗はカーボンブラ
ックの添加により１０¹³Ω・ｃｍとなるように調整し
た。抵抗の測定は、ＡＳＴＭ−Ｄ２５７に準じた方法で
行った。

【００４６】（画像形成装置）図１に示す本発明の画像
形成装置として、Ａ−Ｃｏｌｏｒ９３５（富士ゼロック
ス社製）を改造したものを用いて評価を行った。この場
合、加熱ロールと加圧ロール間に電界は設けなかった。
加熱ロールの消費電力は１００Ｗ、加熱ロールと加圧ロ
ール間の総圧は２Ｋｇ、加熱ロールと加圧ロール間のニ
ップ幅は３ｍｍ、ベルトの回転速度は１６０ｍｍ／ｓｅ
ｃに設定した。加熱ロールの温度センサー温度は８０〜
２００℃の範囲で行った。すなわち、加熱ロール温度を
段階的に変化させ、各表面温度において上記トナー像を
保持する転写ベルトを処理してトナー像の転写を行っ
た。この際、転写ベルト上トナー残留量の評価を行っ
た。また、転写後の画質評価も行った。これらの評価は
縦５ｃｍ、横４ｃｍのソリッド像に対して行った。この
ときトナー量が０．６〜０．８ｍｇ／ｃｍ²となるよう
に、現像条件を調節してトナー像を作製した。

【００４７】（転写温度領域）転写効率が９０％以上で
ある加熱ロール温度領域を転写温度領域とする。なお、
転写効率は、まず転写前のトナー像を粘着テープで取り
出し、そのトナー重量を測定し、転写後のトナー画像の
トナー重量を測定し、前者の数値に対する後者の数値の
割合を求めて転写効率とした。転写温度領域が広いほ
ど、良好なものとして評価される。

【００４８】（非オフセット温度領域）オフセット性を
非オフセット温度領域によって評価した。すなわち、上
記画像形成装置で転写されたソリッド像について、次に
定着ロール温度が自由に設定でき、モニターできるよう
に前記Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３０を改造したものを用い、定
着ロール表面温度を段階的に変化させ、各表面温度にお
いて上記トナー像を保持する転写紙を処理して、未定着
トナー像の定着を行った。その際、余白部分にトナー汚
れが生じるか否かの観察を行い、汚れが生じない温度領
域を非オフセット温度領域とした。この非オフセット温
度領域が広く、低い方が良好なものと評価される。

【００４９】（保存安定性）実施例１〜９、比較例１〜
４のマゼンタトナーにおいて、未外添トナー２０ｇを容
積１５０ｃｃのポリエチレン製ボトルに入れ、５０℃の
恒温槽で２４時間保管した。室温まで放冷した後、トナ
ーをボトルから取り出し、トナー粒子間の融着状態を観
察し、融着のまったく発生しないものを○、融着が若干
認められるものは△とした。

【００５０】

【表２】

【００５１】表２の結果から明らかなように、本発明の
実施例１〜９のマゼンタトナーの場合は、それを用いた
現像剤では転写温度領域が５０℃程度と広く、その転写
後の画像はトナー飛び散りが少なくて良好であった。こ
れら実施例の中で実施例７の場合は、トナー表面におけ
るワックスの露出面積が大きく、トナーの保存安定性に
やや問題があった。また、実施例１〜９のマゼンタトナ
ーは、オフセットが発生しない温度領域、すなわち非オ
フセット温度領域は、低温度から高温度までわたってい
る。これに対して、比較例１の場合は、転写温度領域が
狭く問題があった。比較例２および３の場合は、転写温
度領域がやや高めの温度で狭かった。比較例４の場合
は、転写温度領域はやや狭く、非オフセット温度領域も
高かった。実施例７の未外添トナーの保存性にはやや問
題があったが、外添トナーとした場合、同様の評価をし
たところ問題はなかった。

【００５２】

【発明の効果】以上の如く、本発明の画像形成方法によ
れば、転写工程において、熱エネルギーを使用すること
によりトナーの一部を溶融させて転写体に圧力を伴って
付着させるので、従来の静電的に転写させる方法と比較
して、転写工程におけるトナーの飛び散りが阻止され、
ドットの再現性不良等の画像劣化が抑えられ、長時間の
使用でも、安定した高画質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法に使用される画像形成
装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１…静電潜像保持体、２…帯電装置、３…露光装置、４
…現像装置、５…バッフル、６…転写コロトロン、７…
ベルト転写体、８…駆動ロール、９−１および９−２…
張架ロール、１０…加熱ロール、１１…記録紙、１２…
剥離ロール、１３…冷却装置、１４…密着装置、１５…
加圧ロール、１６…記録紙搬送部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成
工程、潜像をトナーを用いて現像する現像工程、形成さ
れたトナー画像を転写体上に転写する転写工程を有する
画像形成方法において、該トナーとして、着色剤、結着
樹脂およびワックスを含有し、かつ熱高架式フローテス
ターによるトナーの溶融粘度が、８０℃において１０³
ポイズ以上であって、１２０℃において１０⁶ポイズ以
下であるものを用い、該ワックスが８０〜１２０℃の温
度範囲内で溶融するものであって、その１２０℃におけ
る溶融粘度が１〜２００センチポイズの範囲にあり、該
転写工程における転写を、熱エネルギーを用いて行うこ
とを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】転写工程が複数存在し、最終の転写工程
における転写を熱エネルギーを用いて行うことを特徴と
する請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】転写工程における転写体の設定温度Ｔｂ
を、ワックスの示唆走査熱量計での測定により作成され
るＤＳＣ曲線によって求められる昇温時の吸熱ピーク温
度Ｔｔに対して、Ｔｔ≦Ｔｂ≦Ｔｔ＋５０℃の範囲に設
定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方
法。