JPH0338659A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像形成方法に関し、とりわけ混色性の良好な
カラー画像形成方法に関する。

［従来の技術］ 現在、カラー複写機は徐々に市場は浸透しはじめ、モノ
クロ複写機からカラー複写機への置き換えも進みはじめ
ている。しかしテレビ、写真、カラー印刷物のように、
より美しく加工されたカラー画像を見なれた人々にとっ
ては、現在実用化されているフルカラー電子写真画像は
必ずしも満足しつるものとはなっていない。

なるほど「電子写真学会誌第２６巻第一号（１９８７）
　Ｊなとでは電子写真の高画質化へ向けての技術的なア
プローチもなされており、該技術のカラー複写への応用
も検討されている。しかし、現状のレベルは写真、印刷
に近づきつつはあるが、匹敵する所までには到っていな
い。電子写真法におけるカラー複写の最大の関心時は、
いかに完全な混色をなし、かつ忠実な細線の再現が得ら
れるかにある。

フルカラー電子写真法によるカラー画像形成は一般に３
原色であるイエロー、マゼンタ及びシアンの３色のカラ
ートナーを用いて色の再現を行うものである。

その方法は、原稿からの光をトナーの色と補色の関係に
ある色分解光透過フィルターを通して光導電層上に静電
潜像を形成する。次に現像、転写工程を経てトナーは支
持体に保持される。次いで前述の工程を順次複数回行い
、レジストレーションを合せつつ、同一支持体上にトナ
ーは重ね合せられ一回の定着によって最終のフルカラー
画像が得られるものである。

電子写真法と印刷の決定的な相違の一つは、電子写真法
では、画像支持体として普通紙を用いることに主眼が置
かれているのに対し、印刷においては印刷原稿に応じて
画像支持体を選択することができることにある。特にグ
ラビア印刷や高級オフセット印刷を用いる多色刷のカラ
ー印刷では慎重に印刷用紙は選択され、多くは紙表面の
凹凸を著しく減少せしめた、いわゆるコート紙を用いる
のが通例である。

電子写真法で一般に用いられる普通紙は、ベック平滑度
が２０〜５０（秒）前後の比較的表面に凹凸が多く、繊
維密度が小さく、繊維間の空隙の多いものである。その
ため転写後のトナーは繊維の空隙に落ち込んだり、繊維
の凹凸のために不均一に配列したりする。

さらに３色又は墨用トナーを含んだ４色のトナーを重ね
合せたカラー複写の場合は、紙繊維の凹凸や繊維間の隙
間の影響をより受けやすく、充分な重ね合せができず好
ましい混色を得ることができない。

すなわち、画像面であるトナー層が平滑であれば、入射
光は乱反射を生ぜずにトナー層内に入り、該トナー層で
特定の波長のみ吸収、透過し、その後望ましい特定の波
長を有Ｉノた光となって我々の目に入ることになる。だ
がトナー層が粗面であると、入射光としては散乱が多く
なり、トナー層内部への十分な光量が得られず５画質上
は混色不十分と表現される鮮明性の乏しい、くすんだ画
像となる。

従来、これらの不具合に対処するため、特開昭６３−９
２９６４号公報、特開昭６３−９２９６５号公報には画
像支持体上に透明樹脂層を設ける技術が開示されている
。これらの方法において注意すべきは、選択される透明
樹脂の軟化点である。該樹脂の軟化点が前記公報のごと
くトナーのそれよりも低いと、定着装置、とりわけ加熱
ロール定着装置通過時、トナー自身は高温オフセットは
生じないものの、支持体に設けられた樹脂層が高温オフ
セットを発生するなど不都合が生じやすい。特開昭６２
−２３２６７１号公報においてはトナー受容層とトナー
を同一の熱可塑性樹脂を用いることが提案されている。

前記方法は、トナーと受容層がそれぞれ別々にオフセッ
トを生ずることは防止しつるが、加熱ロール定着時、受
容層内部にトナーが取り込まれ、特にトナーの少ない部
分である画像中の文字やライン部などの細線が周囲の受
容層を構成する樹脂と相溶し見掛は上文字のにじみや太
り、ばては鮮鋭さの減少となって画像欠陥が生じること
になる。

前記公報では、トナーがトナー受容層に圧入埋没しうる
ことがより好ましい態様であるがごとく述べられており
、これらは本発明者等が不適当の例示として挙げた所か
らも該公報は本発明とは大きく意図を異にしている。

また、特開昭４８−８１５３９号公報、特開昭５０−８
１３３９号公報などにはプラスチックフィルム上に樹脂
層を有するトナー転写用電子写真フィルムの技術が開示
されているが、これらは全て該樹脂層中にマット化剤を
含有せしめたものであり、意識的に樹脂層に凹凸をはと
２−す工夫がなされている。このような方法は本発明者
等が考慮するところの平滑６面を有するトナー層の数種
の重ね合せによる混色性のすぐれたカラー画像形成方法
とは目的を異にするものである。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は前述のごヒく、トナー・の重ね合せによりフル
カラー画像を形成することに於いて、原稿を忠実に再現
しつる混住性及び鮮鋭性が得られ、かつ加熱ロール定着
装置を用いる場合オフセットが発生しない画像形成方法
を提供することにある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の特徴と
する所は、画像支持体上に設けられた透明コート層上に
トナー像を形成する画像形成方法において、トナー及び
コート層部材の見掛は溶融粘度が１０５ボイズとなる温
度の差が下式３＜Ｔ２　　Ｔｌ＜４０ となる画像形成方法にある。

加熱ロール定着法において、画像支持体が加熱ロールを
通過する時、支持体上のトナーの見掛けの溶融粘度は一
般に１０″′ボイス以下になると定着可能であると理解
されている。加熱ロールの温度は通紙速度、用紙の大き
さ、トナーの溶融性に合わせて適当に選択されるが、温
度設定が低くトナーの溶融粘度が１０５ボイズ以上であ
ると画像支持体上にトナーが充分定着せず、弱い摺擦や
折り曲げによって簡単（剥離することによる定着不良が
生じることになる。

しかるに本発明者等はトナーが定着する如何の臨界粘度
と考えられるトナー及びコート層部材の見掛けの溶融粘
度が１０５ポイズになる温度に着目し本発明を完成する
に到った。

トナー及びコート層部材の１０’ボイスとなる温度の差
が３以下であると、定着ロール通過時、トナーとコート
層部材が相溶一体化し、既述のごとく細線の再現性を妨
げることになる。また４０以上であると、ローラー通過
時コート層部材がまったく熱変形を受けないため、トナ
ーとコート層との十分な接着性が得られず、爪などの摺
擦によって、トナーが剥離してしまう。特に４色のトナ
ーが層状に重ね合せるカラートナ一定着においては著し
い。

それゆえ、トナーとコート層部材の温度Ｔ、、　Ｔ２の
差の好ましい範囲としては５　＜　７２−　ＴＩ＜　３
５であり、より好ましくは８　＜　Ｔ２−　ＴＩ＜　２
７である。

本発明に用いるトナー及びコート層部材としては、一般
の透明性を有する熱可塑性樹脂が使用可能である。

例えばポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−
メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、
スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジェン
共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−
酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、
スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−ア
クリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル
共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スヂ
レンーアクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリ
ル酸フェニル共重合体）、スチレン−メタクリル酸エス
テル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体
、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−
メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸
フェニル共重合体）、スチレン−α−クロルアクリル酸
メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリ
ル酸エステル共重合体の如きスチレンタイプ樹脂（スチ
レン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体）
、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロ
ジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子
量ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹
脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルア
クリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラ
ール樹脂がある。とりわけ本発明のカラー用トナーにお
いては、特に好ましい樹脂として、スチレン−アクリル
酸エステル系樹脂、ポリエステル樹脂がある。

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銹
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）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。

画像支持体としては、紙、布帛、又はポリエステルフィ
ルム、塩化ビニルフィルム、ブタジェンフィルム、ポリ
ビニリデンフルオライドフィルムなどが使用出来る。

透明コート層の厚みとしては、１０〜５００μｍ１好ま
しくは２５〜３００μｍの範囲であり、画像支持体とし
て、特に紙、布帛を用いる場合は支持体の凹凸、細孔を
被覆する程度の厚みは必要である。

本発明のトナーに適合する着色剤としては下記の顔料又
は染料が挙げられる。なお、本発明において耐光性の悪
いＣ，１，Ｄｉｓｐｅｒｓａ　Ｙ１６４．　Ｃ，Ｉ。

５ｏｌｖｅｎｔ　Ｙ７７及びＣ，１，５ｏｌｖｅｎｔ　
Ｙ９３の如き着色剤は、推賞できないものである。

染料としては、例えばＣ，１，ダイレクトレッド１、（
：、１．ダイレクトレッド４．　（：、１．アシッドレ
ッド１、Ｃ，１，ベーシックレッド１、（：、１．モー
ダントレッド３０、Ｃ，１，ダイレクトブルー１　、（
：、１．ダイレクトブルー２、ｃ、ｒ、アシッドブルー
９、Ｃ，１，アシッドブルー１５、Ｃ，Ｌベーシックブ
ルー３、ｃ、ｒ。

ベーシックブルー５、Ｃ，１，モーダンドブルーフがあ
る。

顔料としては、ナフトールイエローＳ１ハンザイエロー
Ｇ１パーマネン１〜イエローＮＣＧ　、パーマネントレ
ッド４Ｒ、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジＧ
、パーマネントレッド４Ｒ，ウオッチングレッドカルシ
ウム塩、ブリリアントカーミノ３Ｂ、フアストバイオレ
ツトＢ１メチルバイオレツトレーキ、フタロシアニンブ
ルーフアーストスカイブルー　インダンスレンブル−Ｂ
Ｇがある。

特に、顔料としてはジスアゾイエロー、不溶性アゾ、銅
フタロシアニンが好ましく、染料としては塩基性染料ま
たは油溶性染料が好ましい。

特に好ましくはＣ，１，ピグメントイエロー１７、Ｃ，
１，ピグメントイエロー１５．　Ｃ，１，ピグメントイ
エロー１３、ｃ、ｒ、ピグメントイエロー１４、Ｃ，１
，ピグメントイエロー１２、Ｃ，Ｌピグメントレッド５
．Ｃ，Ｉ。

ピグメントレッド３．Ｃ，１，ピグメントレッド２、Ｃ
，１，ピグメントレッド６、Ｃ，１，ピグメントレッド
７、Ｃ，１，ピグメントブルー１５、Ｃ，１，ピグメン
トブルー１６又は下記で示される構造式（１）を有する
、フタロシアニン骨格に置換基を２〜３個置換した銅フ
タロシアニン顔料などである。

構造式（１） 染料としてはＣ，１，ソルベントレッド４９、Ｃ，１，
ソルベントレッド５２、Ｃ，１，ソルベントレッド１０
９、Ｃ，１，ペイシックレッド１２、Ｃ，１，ペイシッ
クレッド１、（：、１．ペイシックレッド３ｂである。

本発明において見掛は粘度と光沢度は次の方法に従った
。

見掛は粘度測定： フローテスターＣＦＴ−５００型（島津製作所製）を用
いる。試料は［ｔＯｍ８Ｓｈバス品を約１．０−１．５
　ｇ秤量する。これを成形器を使用し、１００ｋｇ／ｃ
ｍ”の加重で１分間加圧する。この加圧サンプルを下記
の条件で、常温常温下（温度約２０〜３０℃、湿度３０
〜７０％ＲＨ）でフローテスター測定を行い、温度−見
掛は粘度曲線を得る。得られたスムース曲線より、見掛
は粘度がｌＯｓボイスとなる温度を求める。

ＲＡＴＥ　ＴＥＭＰ　　　　　　ａ、ｏ　Ｄ／Ｍ　（’
ｅ、／　を分）ＳＥＴ　ＴＥＭＰ　　　　　　　７０．
ＯＤＥＧ　　（℃）ＭＡＸ　ＴＥＭＰ　　　　　　２０
０．ＯＤＥＧＩＮＴＥＲＶＡＬ　　　　　　　３．ＯＤ
ＥＧＰＲＥＨＥＡＴ　　　　　　３００．Ｑ　ＳＥＣ（
秒〉ＬＯＡＤ　　　　　　　　　　　　２０’、ＯＫＧ
Ｆ　　（ｋｇ）ＤＩＥ（ＤＩＡ）　　　　　　　　　　
　１．ＯＭＭ　　　（ｍｍ）１）ＩＥ（ＬＥＮ（ｉ）　
　　　　　　　　　１．０　　ＭＭＰＬＬＩＮＧＥＲ１
，Ｏ０Ｍ２　（ｃｍ２）光沢度測定： ＶＧ−１０型光沢度計（日本電位製）を用い、色度測定
に用いた各ベタ画像を試料画像として、測定を行う。

測定としては、まず定電圧装置により６ｖにセットする
。次いで投光角度、受光角度をそれぞれａｏ”　に合わ
せる。

０゛点調整及び標準板を用い、標準設定の後に試料台の
上に前記試料画像を置き、ざらに白色紙を３枚上に重ね
測定を行い、標示部に示される数値を％単位で読みとる
。この時Ｓ、Ｓ／１０切替ＳＷはＳに合わせ、角度、／
！５度切替ＳＷは４５−８０に合わせる。

画像濃度１．５±０．１の試料を使用する。

以下、実施例をもって本発明の詳細な説明する。

［実施例コ 実施例１ プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合して得ら
れたポリエステル樹脂１００重量部に対し、下記の処方
量の着色剤及び荷電制御剤を用いカラートナーを得た。

（以下余白） 上記の各成分を所定１有する混合物を充分ヘンシェルミ
キサーにより予備混合を行い、３本ロール主ルで少なく
とも２回以上溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて
約１〜２＋ｎｍ程度に粗粉砕し、次いでエアージェット
方式による微粉砕機で４０μｍ以下の粒径に微粉砕した
。さらに得られた微粉砕物を分級して、平均粒径８μと
なるように主に２〜２０μを選択して分級品を得た。流
動向上剤としてヘキサメチルジシラザンで処理したシリ
カ徹粉末を各分級品ｉｏｏ重量部に０．５重量部外添添
加しカラートナーとした。

このカラートナー４〜６重量部に対し、ビニリデンフル
オライド−テトラフルオロエチレン共重合体（共重合重
量比８：２）とスチレン−アクリル酸２−エチルヘキシ
ル−メタクリル酸メチル（共重合重量比４５　：　２０
　：　３５）を５０：５０の重量比率で約０．５重量％
コーティングした、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｆｅ系フェライトキャ
リア（平均粒径４８μｍ；２５０メツシュパス３５０メ
ツシュオン７９重量％；真密度４．５ｇ／ｃｍ”）を総
量１００重量部になるように混合し二成分現像剤とした
。色調再現性、トナーの飛散を考慮してイエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒色の各カラートナーの現像剤濃度はそ
れぞれ、４重量％、５重量％、６重量％、５重量％にし
た。

第１図及び第２図に示すＯＰＣ感光ドラムを有したカラ
ー電子写真装置及び補給−現像系を用いて複写試験を行
った。

各色トナーの現像及び転写はマゼンタトナー。

シアントナー、イエロートナー、黒色トナーの順で行っ
た。転写の際、転写コロトロンに流す転写電流をマゼン
タトナーの場合は２００ｍＡ　、シアントナーの場合は
２５０ｍＡ　、イエロートナーの場合は３００ｍＡ　、
黒色トナーの場合は３５０＋ｎＡで行った。

トナー搬送ケーブル４中の供給スクリューｉ６によって
送られた補給トナーは、トナー補給口１５で現像器２−
２と接続され、現像器内に供給された。

該現像器が回転し感光ドラム１と対向した位置に来た時
、混合−搬送スクリュー１２により、きわめて短時間の
内に補給トナーは現像剤と均一混合せしめられ、一定現
像剤濃度の二成分現像剤となった。該現像剤は、現像ス
リーブ１３上で現像剤規制ブレード１４により一定量の
現像剤量となり、負荷電性静電潜像を有する感光ドラム
１の対向部でＪ／Ｂ現像法を使用した反転現像法により
感光ドラム上に負荷電性トナーが移行した。

次いで、あらかじめ紙カセットから搬送され転写ドラム
６に静電吸着された透明コート層を有する画像支持体に
転写帯電器８を介して、感光ドラム１上に有するトナー
像を転移せしめた。該支持体はさらに加熱定着ローラー
１０を経由して最終フルカラー複写物となった。

実施例に用いるトナー及びコート層部材の温度−見掛は
粘度曲線を第３図に示す。

画像支持体としては比較的密度の高い上質紙を用い、コ
ート層部材は、テレフタル酸、トリメリット酸、プロポ
キシルビスフエノール、及びエトキシ化ビスフェノール
よりなるポリエステル樹脂１０ｇをメチルエチルケトン
１００ｇに溶解し、Ｎｏ、１４のバーコーターを使用し
、前記上質紙上に塗布した。

得られたフルカラー複写物はカラー原稿の色調及び文字
部の再現性にすぐれたものであった。その時の色度図を
第４図に示す。

色度測定に用いたイエロー、マゼンタ、シアンの単色画
像のグロスはそれぞれ２７％、３２％、２５％であった
。

前述の透明コート層を有する画像支持体を用い５０００
枚くり返し複写を行なったが、加熱定着ロールにはまっ
たくオフセットが発生しなかった。

実施例２ コート層部材としてスチレン、メチルメタアクリレート
、２−エチルへキシルアクリレートよりなるスチレン−
アクリル共重合体を用い、マゼンタ用着色剤をＣ，１，
ピグメントレッド１２２４．０部、Ｃ，１，ソルベント
レッド４９１．０部に変更した以外、実施例１と同様に
してマゼンタ単色による複写テストを行なった。

明度及び彩度にすぐれ、光沢度（グロス）の高い画像が
得られた。ちなみにこの時のグロスは３８％であった。

比較例１ 本発明の透明コート層を有する画像支持体の替りに、上
質紙による普通紙を用い、フルカラー複写を行なった。

その時の色度を第４図に示す。実施例１と比較して色相
としては近似しているが、彩度は明らかに低下している
ことが分かる。イエロー　マゼンタ、シアンのグロ又は
１５％、１８％、１６％であった。

太」０生互 トナー用結着樹脂としてスチレン−ブチルアクリレート
−マレイン酸−２エチルへキシルアクリレートよりなる
スチレンアクリル共重合体に替え、シアン用着色剤をＣ
，１，ピグメントブルー１５の６．０重量部に変更し、
イエロー用着色剤をＣ，Ｉ。

デイスパースイエロー５４の２，３重量部にした以外は
実施例１と同様に試験した。好ましい明度、彩度のすぐ
れた、グロスの高いカラーバランスの良い画像が得られ
た。使用したトナーの温度−見掛は粘度曲線を第３図に
示す。

叉」０生ま 透明コート層部材をポリエステル樹脂からスチレン−ブ
チルメタアクリレートよりなるスチレンアクリル共重合
体に替えた以外、実施例１と同様にしてフルカラー複写
を行なった。比較例１よりもグロスの高い、彩度にすぐ
れたフルカラー画像が得られた。コート層部材の温度−
見掛は粘度曲線を第３図に示す。

実施例５ 透明コート層部材をエポキシ樹脂にし、画像支持体を２
００μｍの厚みを有するポリエチレンフィルムにした以
外実施例１と同様にしてフルカラー複写を行なった。Ｏ
ＨＰ画像として、イエローの透明性にすぐれたものであ
った。

比較例２ 透明コート部材として実施例３で用いたトナー用結着樹
脂を用いた以外実施例１と同様にフルカラー複写を行な
った。得られた画像は文字の太り、にじみが目立つもの
であり、特に５ポイント以下の活字に対して、にじみが
多く、文字部の細線の区切りが不明瞭となるものであっ
た。

この画像支持体を用い、くり返し複写を行なった所、わ
ずか１２００枚複写したところで、加熱ローラーへのオ
フセット多く、画像上全面オフセットとなった。

［発明の効果コ 本発明はトナー及びコート層部材の見掛は溶融粘度が１
０５ポイズとなる温度の差を適切な範囲に規定すること
によって、原稿を忠実に再現しつる混色性及び鮮鋭性が
得られ、加熱ローラーへのオフセットもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はＯＰＣ感光ドラムを有したカラー電子写真装置
の概略図を示し、第２図は第１図装置の補給−現像系の
概略図を示し、第３図はトナー及びコート層部材の温度
−見掛は粘度曲線を示し、第４図はカラー原稿の色度図
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像支持体上に設けられた透明コート層上にトナ
   ー像を形成する画像形成方法において、トナー及びコー
   ト層部材の見掛け溶融粘度が１０＾５ポイズとなる温度
   の差が下式３＜Ｔ＿２−Ｔ＿１＜４０ ［Ｔ＿１：トナーが１０＾５ポイズとなる温度Ｔ＿２：
   コート層部材が１０＾５ポイズとなる温度］となること
   を特徴とする画像形成方法。