(57)【要約】【課題】感光体上に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、次いで転写し、定着する画像形成方法において、画像劣化の最も大きい転写工程での画像劣化を防止し、高画質の画像を形成しうる画像形成方法を提供する。【解決手段】アモルファスシリコン感光体ドラム上に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、感光体とローラ間に張られた転写ベルトの間に転写紙を挟みトナー像を圧力転写し、同時に転写紙を該ベルトで搬送し、次いで加熱手段を通過させることにより転写紙上のトナー像を熱定着させる画像形成方法であって、該トナーとして、その体積固有抵抗が１×１０９Ωｃｍ以上であり、軟化温度Ｔｍが１００〜１８０℃であり、かつ重量平均粒径が３．０〜１０．０μｍの非磁性トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファスシリコン感光体ドラム上に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、感光体とローラ間に張られた転写ベルトの間に転写紙を挟みトナー像を圧力転写し、同時に転写紙を該ベルトで搬送し、次いで加熱手段を通過させることにより転写紙上のトナー像を熱定着させる画像形成方法であって、該トナーとして、その体積固有抵抗が１×１０９Ωｃｍ以上であり、軟化温度Ｔｍが１００〜１８０℃であり、かつ重量平均粒径が３．０〜１０．０μｍの非磁性トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記転写ベルトと前記感光体の間の圧力が３００〜５００Ｎ／ｃｍ２である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】
前記感光体のクリーニングを、ブレードとブラシの併用方式であって、ブラシに当接するようにステアリン酸亜鉛のブロックバーを配置し、ブラシの回転によりステアリン酸亜鉛を感光体に塗布するクリーニング装置により行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記トナーのトナー粒径の分散度（重量平均粒径／個数平均粒径）が１．４以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記トナーの平均円形度が０．９２以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記トナーのガラス転移温度Ｔｇが５０〜８０℃であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記トナーの溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度が１２０〜１９０℃であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記トナーのゆるみ見掛け密度が０．２７ｇ／ｃｃ以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記感光体の表面摩擦係数が０．１０〜０．２２であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成方法、さらに詳しくはその画像形成方法を採用したプリンタや複写機などにおける画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成法では、多くの工程が必要でなる。コピーの場合はスキャナーや光学系で原稿を電気信号に変換する。プリンターの場合は直接プロッターに信号で入力する。
電気信号をレーザー等の書きこみにより、感光体に光学像として照射され、帯電している感光体上に静電潜像を作る。その潜像に対し、現像工程でトナーに代表される有色微粉末を静電的に付着させる。更に転写工程で転写紙に静電的に転写される。最近、カラーの分野では中間転写体上に３〜４色のトナー像を転写し、転写紙に転写する方式も多く用いられている。そして、転写紙上にトナーを熱などにより溶融、固着させ、画像を形成する。
【０００３】
画像品質について検討した場合、上記のすべての工程で画像の劣化が発生する。特に現像、転写、定着の各工程での画像の劣化が大きいことは周知の通りである。
現像工程では、トナーはトナー周囲の電界によって感光体に付着するために感光体の露光部分より広範囲に現像されたり、キャリアの摺擦によりかすれたり、静電潜像に対し画像の劣化が発生する。最近の技術では、トナーの小径化、球形化、キャリアの小径化などで、改善されてきている。
転写工程では、現像されたトナーの付着した感光体と同期して搬送された転写紙を当接し、電界により感光体から転写紙に静電的に転移させる。しかしこの転写工程の前後での転写紙と感光体の密着前後の近接する工程で静電的にチリ、ニジミ、などでの画像劣化が大きくなる。
また定着工程でも、トナーを転写紙に融着させる工程であり、定着性を良くするとトナーの溶融によるトナー像の広がりが発生する。転写紙上トナーの付着量のばらつきが有る場合、定着後のドット径やライン幅のばらつきが大きくなり、劣化することがある。
以上の劣化現象は特に転写工程での劣化が大きい。その結果、画像のぼそつき、解像度などにおいて画像が悪くなる。
【０００４】
そこで、従来から転写工程と定着工程を同時に行うことが提案されている。よく知られているのは転写すると同時に加熱定着を行うシステム例として特開昭５５−８７１５６号公報に提案されている。しかしながら発熱体が感光体に接触している構造になってしまうために、例え冷却装置を具備したとしても感光体および感光体上のトナー、現像器などへの熱によるダメージは避けることはできない。
【０００５】
そういった熱によるシステムへの悪影響をなくすために、加熱せず圧力のみで転写同時定着を行う方式が提案されている。例えば、特開平０３−１８６８７９号公報では、１４７０〜２４５０Ｎ／ｃｍ２の圧力で定着する方法が提案されている。また特開平５−２１６３５４号公報や特開平６−３５３４１号公報ではアモルファスシリコン感光体およびカプセルトナーを用いて、感光体に対向した転写定着装置により感光体上に作像されたトナーを圧力転写同時定着する方法が提案されている。いずれにしても圧力は大きく、機構上、転写紙搬送上、システムとして大きくなり、実用上問題となって実用化はなされていない。
【０００６】
以上のように、熱や圧力で転写と同時に定着する方式は完全定着する技術として提案されている。熱で転写と定着を同時に行う方式では、感光体周りが高温になり、現像、クリーニング装置などでトナーに大きなストレスがかかり、実用上問題が大きい。
また、転写同時定着を圧力のみで行う方式では転写定着性の面から９８０Ｎ／ｃｍ２以上が必要であるなど、装置の大型化や転写紙の定着じわの発生などの不利な点がある。
また前述の特開平６−３５３４１号公報等に記載された方法ではカプセルトナーを用いているが、カプセルトナーは実用的には問題が多く、特に現像と定着の両立ができておらず、またコストが高すぎるなどの問題があり、汎用的に利用されていないのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、感光体上に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、次いで、転写により転写し、定着する画像形成方法において、潜像形成、現像、転写、分離、定着等各工程で、画像劣化の最も大きい転写工程での画像劣化を防止し、高画質の画像を形成しうる画像形成方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、下記（１）〜（９）の画像形成方法が提供される。
（１）アモルファスシリコン感光体ドラム上に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、感光体とローラ間に張られた転写ベルトの間に転写紙を挟みトナー像を圧力転写し、同時に転写紙を該ベルトで搬送し、次いで加熱手段を通過させることにより転写紙上のトナー像を熱定着させる画像形成方法であって、該トナーとして、その体積固有抵抗が１×１０９Ωｃｍ以上であり、軟化温度Ｔｍが１００〜１８０℃であり、かつ重量平均粒径３．０〜１０．０μｍの非磁性トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
（２）前記転写ベルトと前記感光体の間の圧力が３００〜５００Ｎ／ｃｍ２であることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成方法。
（３）前記感光体のクリーニングを、ブレードとブラシの併用方式であって、ブラシに当接するようにステアリン酸亜鉛のブロックバーを配置し、ブラシの回転によりステアリン酸亜鉛を感光体に塗布するクリーニング装置により行なうことを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の画像形成方法。
（４）前記トナーのトナー粒径の分散度（重量平均粒径／個数平均粒径）が１．４以下であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の画像形成方法。
（５）前記トナーの平均円形度が０．９２以上であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の画像形成方法。
（６）前記トナーのガラス転移温度Ｔｇが５０〜８０℃であることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の画像形成方法。
（７）前記トナーの溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度が１２０〜１９０℃であることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の画像形成方法。
（８）前記トナーのゆるみ見掛け密度が０．２７ｇ／ｃｃ以上であることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の画像形成方法。
（９）前記感光体の表面摩擦係数が０．１０〜０．２２であることを特徴とする前記（１）〜（８）のいずれかに記載の画像形成方法。
【０００９】
即ち、本発明の画像形成方法で用いる画像形成装置は、アモルファスシリコン感光体ドラム、転写搬送ベルトを含む転写手段などで構成されている。感光体ドラム上に形成されたトナー像は、感光体と転写手段に挟まれた転写紙に圧力を加えることで転写と同時に転写紙にトナーの固着が行われる。トナー像を保持した転写紙は転写ベルトにより運搬され、下流プロセスに設けられた熱による定着手段により定着像となる。このようにして転写時に画像劣化のない高品位の画質を得ることができる。
ここで転写紙トナー固着とはトナーの塑性変形で転写紙に食い込んで静電的に転移しない状態を言う。
前記したように潜像形成、現像、転写、分離、定着の各工程で画像の劣化が発生する。本発明は、劣化のもっとも大きい転写手段で転写と同時にトナーを転写紙に固着させ、画像の劣化を防止するものである。また、静電転写時の放電の影響によるチリ、にじみなどの劣化を防ぐように圧力のみで転写し、転写紙上のトナーの塑性変形力を利用して転写紙に軽く付着させる。そして転写紙を定着装置に搬送し、最終的な画像を得る方法を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、ｉｍａｇｉｏＭＦ７０７０（リコー製複写機）の感光体ユニット、転写装置、定着装置を改造して実現した本発明において用いる画像形成装置全体の概略図である。
周知の電子写真方式を用い内部に記録媒体であるドラム状感光体１を備えている。感光体１の周囲には矢印で示す回転方向に沿って、電子写真複写行程を実施する帯電器２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６および定着手段７が配置されている。
露光手段３は、スキャナー３１で読みとったデータ、及び図示しないＰＣより送られた画像信号を変換し、ポリゴンモータ３２でレーザ光をスキャンさせミラー３３を通して読み取られた画像信号を基に感光体１上に静電潜像を形成する。この感光体１はアモルファスシリコン感光体を用いる。
【００１１】
感光体１上に形成された静電潜像は、現像手段４によってトナー画像が形成され、そのトナー画像が転写紙の貯蔵されている転写紙バンク１０１、１０６から給紙ローラ１０２、１０７で給紙され給紙コロ１０３、１０８で給送される。コロ１０４は感光体上トナー像と同期を取って転写紙を搬送する為のレジストコロ１０４であり、転写紙は転写手段５に送られ静電転写される。トナー像が載った転写紙は、転写ベルト５３を通して定着手段７に搬送、定着された後に、機外へ排出される。
【００１２】
一方、未転写部や汚れの付着した感光体１はクリーニング手段６に搭載されているブレード６１よりクリーニングされ次の作像ステップに入る。ここでは感光体１のクリーニング効率向上の他、（後述する）転写時での転写紙との離型性向上効果を考慮してステアリン酸亜鉛６３と感光体１の間にブラシ６２が設けられ感光体１上の残留トナー等をブレード６１でクリーニングし易くすること及びステアリン酸亜鉛６３を感光体に塗布する様にしている。
【００１３】
定着手段７は（後述する）転写手段５で組成変形されたトナーを完全に定着する為に、本発明では必要な構成である。
基本構成としてはハロゲンランプ等の加熱手段７４（以下「ヒータ」という。）を有する定着ローラ７１と、圧接される加圧ローラ７２とを備えている。
定着ローラ７１は、例えば外径φ５０の芯金（図示せず）表面にゴム硬度：４２ＨＳ（アスカＣ）程度のシリコーンゴム等の弾性層を４００μｍの厚みに設け、更にトナーの粘性による付着を防止する目的で、フッ素樹脂等の離型性の良い樹脂表層が形成されている。弾性層の厚みは画像品質と定着時の熱伝達効率を考慮して通常は１００〜５００μｍ程度が好ましい。また樹脂表層は、ＰＦＡチューブ等で構成され、その厚みは機械的劣化を考慮して１０〜５０μｍ程度の厚みが好ましい。この様な構成の定着ローラを使用することで、定着での画像品質は格段に向上する。定着ローラ７１の外周面には、温度検知手段が設けられ、定着ローラ７１の表面温度を約１６５℃ほぼ一定に保つようにヒータ７４が制御されている。
加圧ローラ７２は、例えば外径φ３８の芯金表面に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（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなオフセット防止層が被覆されている。定着ローラ７１と同様に芯金の中にヒータ７３を設けても良い。特に弾性層を設けない場合、停止時ローラ７２の温度が良く低下する為、配置した方が定着ローラ７１の表面温度を安定に保つことが容易となる。
【００１４】
このような構成の定着器において、定着ローラ７１と加圧ローラ７２とが、例えば面圧：９．３Ｎ／ｃｍ２の加圧力で圧接されて定着ニップ幅：約１０ｍｍを構成している。定着手段７は感光体とは別の駆動手段（図示せず）により転写紙を挟持搬送する為、駆動される。この際、定着ローラ７１はヒータ７４によって所定の温度に制御されており、転写紙上のトナー像は、両ローラ間を通過するときに、圧力を受けながら熱溶融し、ローラ対を出て冷却されることによって永久像として転写紙に定着される。
定着ローラに弾性層を設けることで、トナー像の表面及び転写紙との接点がより密着され、定着性やミクロな濃度ムラや光沢の不均一が少なくなり、品位の良い定着画像を得ることが出来る。
【００１５】
次に、本発明の特徴的な構成について記載する。
本発明は特に転写手段５に特徴を有する。従来の転写プロセスは静電気を利用した静電転写方式であるが、本発明の特徴は、圧力を利用して転写する点にある。更に、後述するトナーとの組み合わせにより、従来より小さい加圧力で転写と仮定着（トナー像の転写紙への軽い固着）を行う点にある。
従来のごとく大きな圧力を利用して転写・定着を行うと転写ローラ等に制約され充分な転写機構が容易に作れないばかりか強い押圧力により画像を劣化させたり、転写紙がちぎれる等の欠点を持つ。
本発明の特徴は、表面硬度の高い感光体（例えば、ビッカース硬度：１５００〜２０００ｋｇ／ｍｍ２程度のＡ−Ｓｉ感光体等）を用いて、従来の静電的な転写効果でなく、しかも従来の圧力転写で用いる様な（例えば、１５００〜２５００Ｎ／ｃｍ２程度の）高い圧力を必要とせずに（およそ１／５程度の圧力）転写が可能な、新規なトナーと組み合わせて転写と同時に仮定着（組成変形トナー）を行う、転写方式を提供するものである。
【００１６】
転写ローラ５２は、例えば金属シリンダの表面に硬度８０Ｈｓ（アスカＣ硬度計にて）程度のシリコンゴム材料を０．５ｍｍ厚で構成し弾性体構造としたものである。これは本発明の重要な構造ではないが、転写ベルト５３上の面圧バラツキを良く吸収しうること及び面圧を確保し易いので好都合である。接触幅は約０．５ｍｍ、押圧力は面圧で４５０Ｎ／ｃｍ２になっている。面圧が６００Ｎ／ｃｍ２以上になると転写率は向上するが、トナー像や転写紙の潰れが発生し、画像の劣化につながる。２５０Ｎ／ｃｍ２以下だと充分な転写特性が得られない（転写率の悪化、転写むらの発生）。また、転写後に搬送する際にトナー像が乱れないように、転写されたトナー像が転写紙上でに軽く固着していることが望ましい。画像の良好な転写像を得るために転写率８９％以上を確保出来る面圧が望ましい。
面圧はローラの硬度や接触幅によって決定されることであるが、本発明においては３００〜５００Ｎ／ｃｍ２が好ましい範囲である。本発明の実施例では４５０Ｎ／ｃｍ２に設定して、後述する実施例７にて転写率９４％を確保している。転写ローラ５２は圧力転写する為の重要なローラであることの他、圧接領域で感光体と転写ベルト５３が略同速度となる様、感光体と同期して駆動している。
【００１７】
転写ベルト５３は本発明において特に限定されるものではないが、上述の圧力や感光体表面に圧接キズ等の損傷を与えない材質・形状であれば本発明の効果が得られる。
本発明においては例えば基材を１００μｍ程度のニッケル電鋳のシームレスベルトで構成し、その外側に硬度８０Ｈｓ（アスカＣ硬度計にて）程度のシリコンゴム材料を３００μｍ厚みで設け、更にその上にフッ素樹脂層を設けてある。
この様な構成の転写ベルトを搭載することで、必要な加圧力を容易に確保しながら感光体との速度変動を抑え、転写ベルト５３上のトナー汚れ等も防止出来る。
この転写ベルト５３はローラ５４との間に架けられており、適当なテンションもかかる様になっている。
【００１８】
本発明で用いられる感光体は、表面硬度：５００ｋｇ／ｍｍ２（ビッカース硬度）以上あれば、本発明の効果がより有効にが得られる。トナーは上述のごとく転写での押圧力：約２５０〜６００Ｎ／ｃｍ２程度であるから、感光体硬度を下げると感光体が破壊され良好な静電特性を示さない。
後述する本発明の実施例では表面硬度：１２００ｋｇ／ｍｍ２（ビッカース硬度）を有する全層がＡ−Ｓｉの感光体を用いたが、通常１５００〜２０００ｋｇ／ｍｍ２である。有機感光体は通常２０〜４０ｋｇ／ｍｍ２である、Ｓｅ−Ｔｅ感光体では約６０ｋｇ／ｍｍ２程度、Ａｓ２Ｓｅ３感光体にポリエステルシリカを混練したコート層を用いても１５０ｋｇ／ｍｍ２程度なので、どれも５００ｋｇ／ｍｍ２に足りず、必要な感光体要件を満たしていない。
【００１９】
次に必要な感光体特性は表面粗さである。トナーが圧力を受けることで転写紙に定着する為には凸凹面にトナーがめり込むことが必要となる。本発明での転写・仮定着とは、感光体上トナーが感光体と転写紙に挟まれて押圧され、凸凹の大きい転写紙にめり込んで転写紙側にトナーが固着することであるが、この時転写紙に直接接しているトナーの多くが転写紙にめり込み、トナー同士はトナーの樹脂成分や他のトナー材料によって粘着する程度が望ましい。これを転写時の圧力によって達成するのであるから、前述した様にトナー特性や感光体の表面状態が重要となる。感光体が凸凹であれば、転写紙の転写率が低下するばかりでなく、感光体クリーニングに負担が掛かる。更に、現像後の感光体上トナーの形成状態も重要である。好ましくは、現像した後トナーが感光体上に一層分キレイに並んでいる状態がよい。この状態で本発明の転写を実施すれば、十分な転写率を得て高画質化が達成出来る。
【００２０】
本発明のトナーを用いることで（例えば、転写紙の）表面粗さ（Ｒｚ）：２０μｍ程度以上あれば圧力転写に有効であることがわかった。従って、感光体の表面粗さはそれより小さいことが必要であり、本発明で用いる感光体はその表面粗さが、例えば表面粗さ（Ｒｚ）：０．９８μｍなるアモルファスシリコン感光体である。実験の結果、感光体の表面粗さは（Ｒｚ）：４μｍ以下であれば本発明の転写手段を実施することで、転写率を確保出来クリーニングにも負担の掛からないことが解った。
【００２１】
表面粗さ（Ｒｚ）とは、ＪＩＳ　Ｂ　０１６−１９９４　表面粗さ−定義に準じた計算式を用い、以下のように定義される。
即ち商品名：ＶＫ−８５００（キーエンス社）の表面粗さモードで被測定物（感光体・転写紙等）を測定し、十点平均粗さ（Ｒｚ）を求める。この十点平均粗さとは、粗さ曲線からその平均線方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線と直交する方向に最も高い山から５点（Ｙｐ１・２・３・４・５）の絶対値平均と、最も低い谷から５点（Ｙｖ１・２・３・４・５）の絶対値平均との和を求め、この値を「μｍ」であらわす。ここで、ノイズ成分を除去することも重要であるが、本発明でもノイズ除去した後の粗さを算出した。上述した種々の感光体では、表面粗さ（Ｒｚ）：０．６〜１．５μｍであり、転写紙に例えば商品名：Ｔｙｐｅ６０００（リコー製）なる普通紙の表面粗さ（Ｒｚ）：３０〜６０μｍである。更にざら紙なる転写紙で、（Ｒｚ）：１５０μｍである。明らかではないが、本発明で用いるトナー粒径はおよそ６μｍであることことから、感光体の表面粗さはトナー径の１／２程度以下が好ましく、転写紙の表面粗さは現在の現像技術を加味するとトナー径の３倍程度以上が必要である。
【００２２】
次に重要な感光体特性は、表面の表面摩擦係数である。本発明で用いる感光体の表面摩擦係数は０．１０〜０．２８が好ましく、特に０．１０〜０．２２が好ましい。該表面摩擦係数が小さいほど圧力転写時のトナーとの離形性が良くなるために転写率は向上する。よって圧力転写時における感光体特性としては表面摩擦係数が小さいほど望ましい。一方表面摩擦係数が必要以上に低下したときの不具合として、現像時にトナーと感光体との付着力が低下し、トナーを感光体に意図するように転移できなくなるという現象が発生する。特に二成分現像など、現像剤が感光体に接触しながら現像するシステムでは顕著に発生する。現像剤の穂が、感光体の表面に転移されたトナー像を再度摺って、ずらしたり掻き落としたりしてしまうためである。この現象が起こった場合の画像特性として、特に文字エッジがかすれた状態となる。二成分現像では、オイラーベルト法による測定で表面摩擦係数０．１０を下回るとこの現象が顕著に発生することが知られている。
実施例では図１のごとくクリーニング手段６にはステアリン酸亜鉛６３塗布機能が付与されており、オイラーベルト法による測定で表面摩擦係数０．２２である。ステアリン酸亜鉛６３の潤滑効果により、クリーニング性向上の他、圧接されたトナーが感光体と粘着する力を弱めた結果トナー間の粘着力が勝り、転写率の向上となっている。
【００２３】
本発明における感光体表面摩擦係数の定量化方法として採用しているオイラーベルト法を説明する。
円筒形の感光体表面の外周１／４部分に、中厚上質紙を紙漉き方向が長手方向になるように切断したベルト状測定部剤を接触させ、その下端に１００ｇの荷重をかけ、上端にフォースゲージをつなぐ。次にフォースゲージを一定速度で移動させ、ベルトが移動開始した際のフォースゲージの値を読み取り、次式により算出する。
μ＝２／π×ｌｎ（Ｆ／Ｗ）
μ：静止摩擦係数
Ｆ：フォースゲージ読み値
Ｗ：荷重（１００ｇ）
【００２４】
これら全ての感光体特性を採用した場合に、本発明の効果が最も発揮されるが、環境変動や経時での安定性が画質に及ぼす影響もあるので、上記特性を適時組み合わせることで可能である。
定着手段７では転写紙上トナーが既に組成変形状態で入力される為、従来より低い定着ローラ７１の温度で、十分な定着性を得ることが出来る。後述する本発明の実施例では定着ローラ中央部の表面温度を１６０℃に制御し、定着を行った。また、加圧ローラ７２に配置されたヒータにより転写紙通過時の加圧ローラ温度低下も防止出来、効率良く定着出来るようになるため、安定して均一な画像を得ることにより出来る。
【００２５】
この様に圧力を利用して、転写時のトナーを組成変形することが本発明の効果にとって重要な点であるが、本発明の効果を得る為にはトナーの物性も重要となる。すなわち、出来るだけ低い転写圧で転写紙にトナーがめり込み、トナー間に粘着性が得られること、さらに感光体上に一層キレイに並んでいるトナー像を現像手段で達成することで本発明の効果が発揮される。
【００２６】
本発明は、感光体上に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を圧力により転写紙に転写する転写と、転写紙を搬送し加熱手段を通過させることにより熱定着させる定着を有する画像形成方法において、該トナーとしてその体積固有抵抗が１×１０９Ωｃｍ以上であり、軟化温度Ｔｍが１００〜１８０℃、重量平均粒径が３．０〜１０．０μｍの非磁性トナーであることを特徴とする画像形成方法である。
【００２７】
圧力により転写紙に転写と同時に仮定着する圧力転写においては、感光体上に形成されたトナー像は密に現像されることが重要である。もし密に現像されない場合、転写時に圧力が不均一となり、転写にむらが生じる。トナー像を密に現像するためには、帯電量が高く均一であることが好ましく、その電荷（帯電量）をトナーに保持するためにはトナーの体積固有抵抗が高いことが必要となり、１×１０９Ωｃｍ以上であることが重要であり、好ましくは１×１０９〜１×１０１１Ωｃｍである。１×１０９Ωｃｍ未満の場合はトナー像が疎に現像され、転写時に圧力が不均一となり、転写にむらが生じる。
トナーの体積固有抵抗の測定は、トナー３．０ｇを６ｔ／ｃｍ２の荷重をかけ直径４０ｍｍの円盤状のペレットにしたものをＴＲ−１０Ｃ型誘電体損測定器（安藤電気株式会社）にて測定する。なお周波数は１ＫＨｚ、ＲＡＴＩＯは１１×１０−９である。
【００２８】
本発明で用いるトナーの重量平均粒径は３．０〜１０．０μｍである。トナー粒径が小さいほど画像品質は優れる。該重量平均粒径が１０．０μｍより大きい場合は画像品質が悪くなることが有るため好ましくない。また、３．０μｍ未満の場合はトナーの生産性が悪化することや、流動性の悪化が顕著となり好ましくない。
【００２９】
本発明で用いるトナーのトナー粒径の分散度（重量平均粒径／個数平均粒径）は１．４以下であることが好ましい。該分散度が１．４より大きい場合、圧力転写で圧が均一に加わり難くなるために転写にむらが発生して好ましくない。
トナーの重量平均粒径、個数平均粒径の測定はＣｏｕｌｔｅｒ　ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ　ＩＩｅを使用した。またアパーチャー径は１００μｍである。
【００３０】
また、下記表１に本発明に使用されるトナーの粒径分布の一例を示す。なお、測定はＣｏｕｌｔｅｒ　ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ　ＩＩｅを使用した。またアパーチャー径は１００μｍである。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
また本発明で用いるトナーの軟化温度Ｔｍは１００〜１８０℃である。該Ｔｍが１００℃より低い場合、保存性が悪化する。また１８０℃より高い場合、定着における熱定着性が悪化する。
軟化温度Ｔｍの測定はフローテスターＣＦＴ−５００Ｃ（島津製作所）で測定する。測定条件は、押出圧力：１．９６１２ＭＰａ、昇温速度：６℃／ｍｉｎ、ダイ径：１．０ｍｍ、ダイ長さ：１．０ｍｍの条件下にて１／２流出した時の温度をＴｍとする。
【００３３】
画像品質については、トナー像の転写後、定着後の体積及び面積が変化し画像品質が悪化する。この現象はデジタル現像の場合が特に顕著であり、独立したドットの再現性が大きく影響を受ける。ハーフトーンの濃度は一様であるべきだが、ミクロな濃度むらが生じていると、肉眼で見たときにざらついた印象をあたえる。
ざらつきの物理的評価値は粒状度（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）である。ノイズは濃度変動の周波数特性であるウィナースペクトラム（Ｗｉｅｎｅｒ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）によって測定できる。平均値が０である濃度変動成分をｆ（ｘ）とすると
Ｆ（ｕ）＝∫ｆ（ｘ）ｅｘｐ（−２πｉｕｘ）ｄｘ　　　・・・（１）
ＷＳ（ｕ）＝Ｆ（ｕ）２　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２）
（ここでｕは空間周波数である。）
粒状度（ＧＳ）は、ＷＳと視覚の周波数特性（Ｖｉｓｕａｌ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＶＴＦ）の積を積分した値で、以下の式（３）で表される。
ＧＳ　＝　ｅｘｐ（−１．８＜Ｄ＞）∫ＷＳ（ｕ）１／２　ＶＴＦ（ｕ）ｄｕ・・・（３）
Ｅｘｐ（−１．８＜Ｄ＞）は濃度と人の知覚する明るさの差を補正するための係数である。＜Ｄ＞は濃度の平均値を表す。
粒状度は画像のなめらかさの主観評価と高い相関がある。
粒状度の値が小さいほど滑らかな高画質となり、逆に大きいとざらついたプアな画像品質となる。
【００３４】
本発明で用いるトナーは平均円形度が０．９２以上であることが好ましい。該平均円形度が０．９２未満の場合、トナー粒子が不定形となり感光体上でのトナー像の集合状態が不均一となり、圧力転写での転写率、転写品質が悪化する。
平均円形度の測定は（株）ＳＹＳＭＥＸ製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００を用いて測定することができる。測定は、１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液に調整した後０．４５μｍのフィルターを通した液５０〜１００ｍｌに分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、試料を１〜１０ｍｇ加える。これを、超音波分散機で１分間の分散処理を行い、粒子濃度を５０００〜１５０００個／μｌに調整した分散液を用いて測定を行なう。ＣＣＤカメラで撮像した２次元の画像面積と、同一の面積を有する円の直径を円相当径として、円相当径で０．６μｍ以上をＣＣＤの画素の精度から有効とし平均円形度の算出に用いる。平均円形度は、各粒子の円形度の算出を行い、この各粒子の円形度を足し合わせ、全粒子数で割り算することによって得ることができる。各粒子の平均円形度は、粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割ることにより算出することができる。
平均円形度が０．９２以上のトナーは、機械的な衝撃による粉砕や、熱処理による方法などで作ることができる。
【００３５】
本発明で用いるトナーのガラス転移温度Ｔｇは５０〜８０℃であることが好ましい。該Ｔｇが５０℃より低い場合、トナーの保存性が悪化する。また８０℃より高い場合、定着における定着性が悪化する。
Ｔｇの測定はＡＳＴＭ　Ｄ３４１８−８２に準じて行う。ＤＳＣ曲線は一度昇温、降温させた後、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定されたＤＳＣ曲線を用いる。
【００３６】
本発明で用いるトナーの溶融粘度は１０００ＰａＳとなる温度が１２０〜１９０℃であることが好ましい。１２０℃より低い場合、定着においてホットオフセット現象が発生し易くなる。また１９０℃より高い場合、定着における熱定着性が悪化する。
溶融粘度の測定はフローテスターＣＦＴ−５００Ｃ（島津製作所）で測定した値であり、測定条件は、押出圧力：１．９６１２ＭＰａ、昇温速度：６℃／ｍｉｎ、ダイ径：１．０ｍｍ、ダイ長さ：１．０ｍｍの条件下にて測定する。
なお、溶融粘度ηは下記の式により求める。
溶融粘度η＝τ／γ＝πＤ４Ｐ／１２８ＬＱ
ただし、Ｐ：押出圧力（Ｐａ）Ｑ＝Ｘ／１０×Ａ／ｔ
Ｄ：ダイ径（ｍｍ）
Ｌ：ダイ長さ（ｍｍ）
ｔ：計測時間（ｓ）
Ｘ：計測時間ｔに対するピストンの移動量（ｍｍ）
Ａ：ピストンの断面積（ｍｍ２）
溶融粘度ηが１０００ＰａＳとなる温度を求める。
【００３７】
本発明で用いるトナーのゆるみ見掛け密度は０．２７ｇ／ｃｃ以上であることが好ましい。０．２７ｇ／ｃｃ未満の場合、トナーの凝集性が強くなり、感光体上でのトナー像厚みが不均一となり圧力転写での転写率、転写品質が悪化する。ゆるみ見掛け密度はパウダーテスター（ＰＴＮ型：ホソカワミクロン社製）を用い測定する。
【００３８】
次に、本発明の画像形成方法に用いるトナーの原材料について説明する。
本発明で使用される結着樹脂としては従来公知の樹脂が全て使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリ−α−スチルスチレン、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−メタクリル酸エステル共重合体、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等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、石油樹脂、ポリウレタン樹脂、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ト樹脂などが挙げられる。
【００３９】
本発明では特にポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂は、アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合によって得られる。使用されるアルコール成分としては、例えばエチレングリコール、ジエングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、１，４−ビス（ヒドロキシメタ）シクロヘキサン、及びビスフェノールＡ等のエーテル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多価アルコール単量体を挙げることができる。また、カルボン酸成分としては、例えばマレイン酸、フマール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン酸等の二価の有機酸単量体、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。
また上記の樹脂は単独使用も可能であるが、二種類以上併用しても良い。
また、これら樹脂の製造方法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合いずれも使用できる。
【００４０】
本発明においてトナーに離型剤を含有させることができ、使用される離型剤としては公知のものが全て使用できるが、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用することが好ましい。
カルナウバワックスとしては、微結晶のものが良く、酸価が５以下であり、トナーバインダー中に分散した時の粒子径が１μｍ以下の粒径であるものが好ましい。
モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が５〜１４であることが好ましい。
酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は１０〜３０が好ましい。
その他の離型剤としては、固形シリコーンワニス、高級脂肪酸高級アルコール、モンタン系エステルワックス、低分子量ポリプロピレンワックス等、従来公知のいかなる離型剤をも混合して使用できる。
これらの離型剤の使用量は、トナー樹脂成分１００重量部に対し、１〜２０重量部、好ましくは３〜１０重量部である。
【００４１】
また外添剤としては、トナーの流動性向上のために無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０重量％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
この他高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【００４２】
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤などが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【００４３】
本発明において用いるトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、及びサリチル酸誘導体の金属塩等である。
具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ　ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ　ＮＥＧ　ＶＰ２０３６、コピーチャージ　ＮＸ　ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【００４４】
本発明に使用されるトナーの着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料の全てが適用される。具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブルー、オイルブラック、アゾオイルブラックなど特に限定されない。
着色剤の使用量は、結着樹脂１００重量部に対して１〜１０重量部、好ましくは３〜７重量部である。
【００４５】
本発明で用いるトナーの製造方法は、従来公知の方法でよく、結着樹脂、離型剤、着色剤、その他場合によっては帯電制御剤等をミキサー等を用いて混合し、熱ロール、エクストルーダー等の混練機を用い混練した後、冷却固化し、これをジェットミル、ターボジェット、クリプトロン等の粉砕で粉砕し、その後分級し得られる。
上記トナーに無機微粒子を添加するにはスーパーミキサー、ヘンシェルミキサーなどの混合機を用いる。
【００４６】
本発明の画像形成方法における現像は、一成分現像および二成分現像のいずれでもよく、二成分現像の場合、例えば本発明におけるトナーを二成分系乾式トナーとして使用する場合に混合して使用するキャリアとしては、ガラス、鉄、フェライト、ニッケル、ジルコン、シリカ等を主成分とする、粒径３０〜１０００μｍ程度の粉末、または、該粉末を芯材としてスチレン−アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂等をコーティングしたものから適宜選択して使用可能である。
【００４７】
【実施例】
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
【００４８】
各実施例で異なる現像剤を用意し、圧力転写による装置であり、ステアリン酸亜鉛塗布機能が付与されており感光体の表面摩擦係数０．２２の画像形成装置にて転写ベルトと感光体の間の圧力を４５０Ｎ／ｃｍ２とし、作像を行った時の転写率、定着性、粒状度と黒ベタ濃度の評価を行った。
転写率、定着性、粒状度、黒ベタ濃度の評価は次の方法で行った。
◎転写率の評価方法
黒べたの２．５ｃｍ×２．５ｃｍパターンを作像したときの感光体上トナー重量、転写紙上トナー重量を測定し、下記式で評価を行った。
転写率＝〔転写後の転写紙上トナー重量／現像後の感光体上トナー重量〕×１００（％）
◎定着性の評価方法
２値のハーフトーン画像をプリントしたサンプルを作製し、得られたサンプルにメンデイングテープ（３Ｍ社製）を貼り、一定の圧力を掛けた後、ゆっくり引き剥がし、その前後の画像濃度をマクベス濃度計により測定し、下記式にて定着性を算出した。
定着率＝〔メンデイングテープ引き剥がし後画像濃度／メンデイングテープ引き剥がし前画像濃度〕×１００（％）
◎粒状度の評価方法
２値のハーフトーン画像をプリントしたサンプルを作製し、次に、大日本スクリーン社のＧｅｎａＳｃａｎ５０００スキャナで１０００ｄｐｉにて読み込み、画像データを得、画像データから、濃度分布に変換し、前述した式（３）にて粒状度を評価した。
◎黒ベタ濃度の評価方法
黒ベタの画像を出力し、手前側、中央部、奥側の画像濃度をマクベス濃度計で測定し３点平均した。
【００４９】
実施例１
＜トナー処方＞
ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８９重量部
（重量平均分子量：２９５０００、Ｔｍ：１５５℃）
ポリプロピレンワックス（分子量８０００）　　　　　　　　　３重量部
カーボンブラック（三菱化成　＃４４）　　　　　　　　　　　７重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）　　　　１重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１５０℃で混練後、気流式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径９．５μｍ（重量平均粒径／個数平均粒径１．４２）とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２　日本アエロジル）１．０重量％を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は５×１０１０Ωｃｍ、また平均円形度は０．８７、Ｔｇは８２℃、溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度は１９１℃、ゆるみ見掛密度は０．２６ｇ／ｃｃであった。キャリアとしては平均粒径５０μｍのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート（膜厚０．５μｍ）したものを用い、前記トナーとトナー濃度５．０重量％となる割合で混合し、本発明の現像剤を得た。得られた現像剤を用い、前記画像形成装置にて画像を出力した。
【００５０】
実施例２
＜トナー処方＞
スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体　　　　　　　　８８重量部
（重量平均分子量：１１５０００、Ｔｍ：１０５℃）
ライスワックス　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５重量部
カーボンブラック（三菱化成　＃４４）　　　　　　　　　　　６重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）　　　　１重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて８０℃で混練後、機械式式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径９．０μｍ（重量平均粒径／個数平均粒径１．３５）とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２　日本アエロジル）１．０重量％を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は２×１０９Ωｃｍ、また平均円形度は０．９１、Ｔｇは４９℃、溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度は１１５℃、ゆるみ見掛密度は０．２６ｇ／ｃｃであった。キャリアとしては平均粒径５０μｍのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート（膜厚０．５μｍ）したものを用い、前記トナーとトナー濃度５．０重量％となる割合で混合し、本発明の現像剤を得た。得られた現像剤を用い、前記画像形成装置にて画像を出力した。
【００５１】
実施例３
＜トナー処方＞
ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８９重量部
（重量平均分子量：２８５０００、Ｔｍ：１６０℃）
カルナウバワックス（平均粒径：３００μｍ）　　　　　　　　５重量部
カーボンブラック（三菱化成　＃４４）　　　　　　　　　　　６重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）　　　　１重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１５０℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径９．５μｍ（重量平均粒径／個数平均粒径１．１０）とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２　日本アエロジル）０．７５重量％を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は５×１０９Ωｃｍ、また平均円形度は０．９８、Ｔｇは８２℃、溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度は１９２℃、ゆるみ見掛密度は０．２６ｇ／ｃｃであった。キャリアとしては平均粒径５０μｍのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート（膜厚０．５μｍ）したものを用い、前記トナーとトナー濃度５．０重量％となる割合で混合し、本発明の現像剤を得た。得られた現像剤を用い、前記画像形成装置にて画像を出力した。
【００５２】
実施例４
＜トナー処方＞
ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７０重量部
（重量平均分子量：２２００００、Ｔｍ：１２５℃）
スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体　　　　　　　　２０重量部
（重量平均分子量：７５０００、Ｔｍ：１０５℃）
カルナウバワックス　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４重量部
カーボンブラック（三菱化成　＃４４）　　　　　　　　　　　５重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）　　　　１重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１１０℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径８．５μｍ（重量平均粒径／個数平均粒径１．１５）とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２　日本アエロジル）０．７５重量％を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は８×１０１０Ωｃｍ、また平均円形度は０．９６、Ｔｇは５５℃、溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度は１１５℃、ゆるみ見掛密度は０．２６ｇ／ｃｃであった。キャリアとしては平均粒径５０μｍのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート（膜厚０．５μｍ）したものを用い、前記トナーとトナー濃度５．０重量％となる割合で混合し、本発明の現像剤を得た。得られた現像剤を用い、前記画像形成装置にて画像を出力した。
【００５３】
実施例５
＜トナー処方＞
ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０重量部
（重量平均分子量：３１００００、Ｔｍ：１５５℃）
スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体　　　　　　　　３７重量部
（重量平均分子量：８５０００、Ｔｍ：１２０℃）
カルナウバワックス　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４重量部
カーボンブラック（三菱化成　＃４４）　　　　　　　　　　　８重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）　　　　１重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１４５℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径８．５μｍ（重量平均粒径／個数平均粒径１．２０）とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２　日本アエロジル）０．７５重量％を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は９×１０９Ωｃｍ、また平均円形度は０．９５、Ｔｇは６３℃、溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度は１５０℃、ゆるみ見掛密度は０．２６ｇ／ｃｃであった。キャリアとしては平均粒径５０μｍのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート（膜厚０．５μｍ）したものを用い、前記トナーとトナー濃度５．０重量％となる割合で混合し、本発明の現像剤を得た。得られた現像剤を用い、前記画像形成装置にて画像を出力した。
【００５４】
実施例６
＜トナー処方＞
ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４０重量部
（重量平均分子量：２９００００、Ｔｍ：１４５℃）
スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体　　　　　　　　３８重量部
（重量平均分子量：８２０００、Ｔｍ：１１５℃）
カルナウバワックス　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５重量部
カーボンブラック（三菱化成　＃４４）　　　　　　　　　　　６重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）　　　　１重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１３０℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径９．０μｍ（重量平均粒径／個数平均粒径１．２５）とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２　日本アエロジル）１．００重量％を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は１×１０１０Ωｃｍ、また平均円形度は０．９４、Ｔｇは６１℃、溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度は１３５℃、ゆるみ見掛密度は０．３３ｇ／ｃｃであった。キャリアとしては平均粒径５０μｍのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート（膜厚０．５μｍ）したものを用い、前記トナーとトナー濃度５．０重量％となる割合で混合し、本発明の現像剤を得た。得られた現像剤を用い、前記画像形成装置にて画像を出力した。
【００５５】
実施例７
＜トナー処方＞
ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３０重量部
（重量平均分子量：３１００００、Ｔｍ：１５５℃）
スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体　　　　　　　　５９重量部
（重量平均分子量：８５０００、Ｔｍ：１２０℃）
カルナウバワックス　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５重量部
カーボンブラック（三菱化成　＃４４）　　　　　　　　　　　５重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）　　　　１重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１４０℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径９．０μｍ（重量平均粒径／個数平均粒径１．２０）とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２　日本アエロジル）１．２重量％、ステアリン酸亜鉛微粉末０．１重量％を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は８×１０１０Ωｃｍ、また平均円形度は０．９３、Ｔｇは５８℃、溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度は１２５℃、ゆるみ見掛密度は０．３６ｇ／ｃｃであった。キャリアとしては平均粒径５０μｍのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート（膜厚０．５μｍ）したものを用い、前記トナーとトナー濃度５．０重量％となる割合で混合し、本発明の現像剤を得た。得られた現像剤を用い、前記画像形成装置にて画像を出力した。
【００５６】
比較例１
＜トナー処方＞
ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８４重量部
（重量平均分子量：２０８０００、Ｔｍ：１１５℃）
ポリエチレンワックス（分子量９００）　　　　　　　　　　　５重量部
カーボンブラック（三菱化成　＃４４）　　　　　　　　　　１０重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）　　　　１重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１００℃で混練後、気流式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径９．５μｍ（重量平均粒径／個数平均粒径１．４５）とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２　日本アエロジル）０．１５重量％を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は８．５×１０８Ωｃｍ、また平均円形度は０．９１、Ｔｇは４９℃、溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度は１１５℃、ゆるみ見掛密度は０．２５ｇ／ｃｃであった。キャリアとしては平均粒径５０μｍのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート（膜厚０．５μｍ）したものを用い、前記トナーとトナー濃度５．０重量％となる割合で混合し、比較の現像剤を得た。得られた現像剤を用い、前記画像形成装置にて画像を出力した。
【００５７】
比較例２
＜トナー処方＞
ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８４重量部
（重量平均分子量：３８９０００、Ｔｍ：１７５℃）
ポリエチレンワックス（分子量９００）　　　　　　　　　　　５重量部
カーボンブラック（三菱化成　＃４４）　　　　　　　　　　１０重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）　　　　１重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１６０℃で混練後、気流式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径９．０μｍ（重量平均粒径／個数平均粒径１．５０）とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２　日本アエロジル）０．５重量％を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は７．５×１０８Ωｃｍ、また平均円形度は０．８８、Ｔｇは８２℃、溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度は１９５℃、ゆるみ見掛密度は０．２４ｇ／ｃｃであった。キャリアとしては平均粒径５０μｍのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート（膜厚０．５μｍ）したものを用い、前記トナーとトナー濃度５．０重量％となる割合で混合し、比較の現像剤を得た。得られた現像剤を用い、前記画像形成装置にて画像を画像を出力した。
【００５８】
実施例１〜７及び比較例１〜２における各トナーの物性と、出力画像の評価結果を表２に示す。
【表２】
2004045843.tif 000004
【００５９】
高品質の画像を形成するためには、転写率は９０％以上、定着率は８５％以上、粒状度は０．４０以下、黒ベタ濃度は１．４０以上が望ましい。
表２から明らかなように、本発明の画像形成方法により、転写率、定着率、粒状度、黒ベタ濃度の品質を満足する画像を形成することが可能である。
実施例１〜７及び比較例１〜２の結果を図２〜図８にグラフで表す。
図２から明らかなように、体積固有抵抗が１．０×１０９を下回ると粒状度が悪化する。粒状度０．４以下を達成するためには、少なくとも体積固有抵抗が１．０×１０９以上必要であることが分かる。
また図３及び図４から明らかなように、十分な性能（転写率９０％以上、定着率８５％以上）を得るためにはＴｇは５０〜８０℃であることが好ましい。
また、図５及び図６から明らかなように、トナーの溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度が低いほど転写率、定着率が向上し、十分な性能（転写率９０％以上、定着率８５％以上）を得るためには１２０〜１９０℃以下であることが好ましい。
さらに、図７から明らかなように、トナーのゆるみ見かけ密度が高いほど転写率が向上し、十分な性能（転写率が９０％以上）を得るためには０．２７ｇ／ｃｃ以上であることが好ましい。
さらにまた、図８から明らかなように、トナー粒径の分散度が低いほど粒状度が良くなり、十分な性能（粒状度が０．４以下）を得るためにはすくなくとも１．４以下であることが好ましい。
以上の結果より、十分な転写率、定着率、粒状度を得るためには、本発明で特定するトナー特性が必要であることが分かる。
【００６０】
次に、本発明の画像形成方法を、実施例８〜１３に基づいてプロセス条件を変化させて説明する。
以下の実施例について実施例１〜７と同様に転写率、定着性、粒状度と黒ベタ濃度の評価を行った。
また実施例１３について感光体の表面摩擦を測定した。
【００６１】
実施例８
実施例７のトナーを使い、画像形成装置の転写ベルトと感光体の間の圧力を２００Ｎ／ｃｍ２に設定した以外は実施例７と同様にして画像を出力した。
【００６２】
実施例９
実施例７のトナーを使い、画像形成装置の転写ベルトと感光体の間の圧力を３００Ｎ／ｃｍ２に設定した以外は実施例７と同様にして画像を出力した。
【００６３】
実施例１０
実施例７のトナーを使い、画像形成装置の転写ベルトと感光体の間の圧力を４００Ｎ／ｃｍ２に設定した以外は実施例７と同様にして画像を出力した。
【００６４】
実施例１１
実施例７のトナーを使い、画像形成装置の転写ベルトと感光体の間の圧力を５００Ｎ／ｃｍ２に設定した以外は実施例７と同様にして画像を出力した。
【００６５】
実施例１２
実施例７のトナーを使い、画像形成装置の転写ベルトと感光体の間の圧力を６００Ｎ／ｃｍ２に設定した以外は実施例７と同様にして画像を出力した。
【００６６】
実施例７〜１２における画像形成条件及び出力画像の評価結果を表３に示す。
【表３】
2004045843.tif 000005
【００６７】
表３から明らかなように、実施例８では転写圧の不足により転写率が若干劣り、実施例７、９〜１２では十分な転写率を達成している。実施例９が転写率９０％の分岐点にあたり、転写圧３００Ｎ／ｃｍ２以上であれば十分な転写率を達成できることが分かる。
また粒状度に注目すると、実施例７、９〜１１では粒状度０．４０以下を満足しているが、実施例１２では高い転写圧によりトナー像が潰れ広がることでミクロな濃度むらが僅かに発生し、粒状度は０．４６であった。したがって転写圧により粒状度が悪化し好ましい範囲を超える境界は、５００Ｎ／ｃｍ２と６００Ｎ／ｃｍ２の間にあることが分かる。よって転写圧が５００Ｎ／ｃｍ２以下であれば、圧力でトナー像が潰れ広がることを防ぎ、ざらつき感の無いなめらかなハーフトーン画像を得ることができる。
実施例７〜１２における感光体−転写ベルト間圧力と、転写率及び定着率との関係を図９及び図１０はそれぞれ示す。
【００６８】
実施例１３
実施例７のトナーを使い、画像形成装置の感光体クリーニングブラシを取り外し、ステアリン酸亜鉛の塗布を停止設定した以外は実施例７と同様にして画像を出力した。
【００６９】
ステアリン酸亜鉛の塗布を中止すると転写率が９４％（実施例７）から８５％に減少した。ステアリン酸亜鉛の塗布が感光体とトナー間の付着力を低減し、転写率を向上させていることが分かる。このことから、本発明の画像形成方法において十分な転写率を得るためには、ステアリン酸亜鉛の塗布が好ましいことが分かる。
ステアリン酸亜鉛塗布の効果は物性値では感光体の表面摩擦係数の低下である。実施例７のステアリン酸亜鉛を塗布したときの感光体の表面摩擦係数をオイラーベルト法にて測定したところ０．２２であったが、実施例１３のステアリン酸亜鉛を塗布しなかったときの感光体の表面摩擦係数を測定したところ、０．５２であった。このことから、本発明の画像形成方法において十分な転写率を得るためには、表面摩擦係数０．２２以下であることが好ましい。表面摩擦係数が０．１０未満であると現像での問題が顕著になることを考えると、感光体の表面特性としての表面摩擦係数は０．１０〜０．２２が好ましい。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は、感光体上に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、次いで転写により転写し、定着する画像形成方法において、感光体としてアモルファスシリコン感光体ドラムを使用し、また潜像形成、現像、転写、分離、定着等の各工程で、画像劣化の最も大きい転写工程を圧力転写により行ない、かつトナーとして、体積固有抵抗が１×１０９Ωｃｍ以上であり、軟化温度Ｔｍが１００〜１８０℃であり、しかも重量平均粒径が３．０〜１０．０μｍの非磁性トナーを用いることにより、画像劣化のない高画質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成方法で用いる画像形成装置全体の概略図。
【図２】実施例１〜７及び比較例１〜２におけるトナー体積固有抵抗と画像の粒状度との関係を示すグラフ。
【図３】実施例１〜７及び比較例１〜２におけるトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）と転写率との関係を示すグラフ。
【図４】実施例１〜７及び比較例１〜２におけるトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）と定着率との関係を示すグラフ。
【図５】実施例１〜７及び比較例１〜２におけるトナーの溶融粘度が１０００Ｐａｓとなる温度と転写率との関係を示すグラフ。
【図６】実施例１〜７及び比較例１〜２におけるトナーの溶融粘度が１０００ＰａＳとなる温度と定着率との関係を示すグラフ。
【図７】実施例１〜７及び比較例１〜２におけるトナーのゆるみ見かけ密度と転写率との関係を示すグラフ。
【図８】実施例１〜７及び比較例１〜２におけるトナー粒径の分散度と画像の粒状度との関係を示すグラフ。
【図９】実施例７〜１２における感光体−転写ベルト間圧力と転写率との関係を示すグラフ。
【図１０】実施例７〜１２における感光体−転写ベルト間圧力と定着率との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１　感光体
２　帯電器
３　露光手段
３１　スキャナー
３２　ポリゴンモータ
３３　ミラー
４　現像手段
４１　現像スリーブ
５　転写手段
５３　転写ベルト
６　クリーニング手段
６１　ブレード
６２　ブラシ
６３　ステアリン酸亜鉛
７　定着手段
７１　定着ローラ
７２　加圧ローラ
７３　ヒータ
７４　ヒータ
１０１　転写紙バンク
１０２　給紙ローラ
１０３　給紙コロ
１０４　レジストコロ
１０５　排紙コロ
１０６　転写紙バンク
１０７　給紙ローラ
１０８　給紙コロ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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