(57)【要約】【課題】いわゆるワンパス両面転写方式を採用する画像形成装置において、熱転写方式を採用しても、像担持体等に耐熱性の低いものを採用することを可能にすることである。【解決手段】本プリンタは、第１転写ベルト１０から第２転写ベルト３０への転写、第１転写ベルトから転写紙Ｐへの転写、及び、第２転写ベルトから転写紙への転写において、いわゆる熱転写方式を採用する。よって、静電転写方式で生じるトナーのチリやニジミが発生しない。また、本プリンタでは、第２転写ニップ部におけるベルト温度が４５［℃］以上７５［℃］以下の範囲内に制御される。よって、第１転写ベルトに接触配置される感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとして、耐熱性の低い感光体を採用できる。また、第２転写ニップ部のニップ圧が２［Ｎ／ｃｍ２］以上１０［Ｎ／ｃｍ２］以下であるので、実用上十分な範囲の転写率を確保できる。【選択図】　図１
2004093998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、該潜像担持体上に形成された潜像にトナーを付着させて現像を行う現像手段と、該現像手段により該潜像担持体上に形成されたトナー像を、第１の像担持体上に転写する第１の転写手段と、
該第１の転写手段によって該第１の像担持体上に形成された第１のトナー像を、第２の像担持体との間に形成される転写ニップ部で該第２の像担持体上に転写するとともに、該第１の像担持体上の第１のトナー像を該第２の像担持体上に転写させた後、該第１の像担持体上に新たに形成された第２のトナー像と、該第２の像担持体上の第１のトナー像とを、該転写ニップ部で単一の記録材の各面にそれぞれ転写する第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、
上記第２の転写手段は、上記転写ニップ部における上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体の温度が４５［℃］以上７５［℃］以下であり、かつ、該転写ニップ部における該第１の像担持体と該第２の像担持体との間の圧力が２［Ｎ／ｃｍ２］以上１０［Ｎ／ｃｍ２］以下である状態で、熱と圧力によって転写を行うものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記第２の転写手段による転写後に、上記記録材上の第１のトナー像及び第２のトナー像を該記録材の各面にそれぞれ熱定着させる熱定着手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記熱定着手段は、表面特性及び加熱温度が互いに同じである２つの加熱ローラ間に該記録材をはさみ込んで熱定着を行うものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３の画像形成装置において、
上記トナーとして、その軟化温度が上記温度よりも高いものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、
上記潜像担持体上に形成された複数の潜像に上記現像手段によってそれぞれ異なる色のトナーを付着させて得られる各色トナー像を、上記第１の像担持体上に順次重ね合わせることで、該第１の像担持体上に上記第１のトナー像及び上記第２のトナー像を形成するものであって、
該それぞれ異なる色のトナー間におけるガラス転移温度及び軟化温度の差が７［℃］以内であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、
上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体として、その表面が上記記録材の表面よりも平滑で、かつ、該第１の像担持体の表面よりも該第２の像担持体の表面の方が粗いものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、２つのトナー像を単一の記録材の各面にそれぞれ転写させる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置では、転写工程にワンパス両面転写方式を採用するものが知られている（特許文献１、特許文献２及び特許文献３等参照）。このワンパス両面転写方式を採用した画像形成装置では、記録材の各面に画像を形成する際に、その記録材を１回搬送するだけでその各面にトナー像を転写することができる。具体例の１つを挙げると、まず、記録材の第１面に転写される第１のトナー像を潜像担持体上に形成し、その第１のトナー像を第１の像担持体上に転写した後、更に第２の像担持体上に転写する。その後、記録材の第２面に転写される第２のトナー像を潜像担持体上に新たに形成し、これを第１の像担持体上に転写する。そして、第１の像担持体上の第２のトナー像を、第２の像担持体上の第１のトナー像とともに、単一の記録材の各面にそれぞれ転写する。このようなワンパス両面転写方式を採用すれば、記録材の各面に画像を形成する場合、記録材を転写ニップに２回通して各面にトナー像を個別に転写する方式に比べて、画像形成スピードを向上させることができる。
【０００３】
また、像担持体上のトナー像を別の像担持体や記録材等の被転写体上に転写する方式としては、静電転写方式や熱転写方式が知られている。このうち、静電転写方式は、像担持体と被転写体との間に転写電界を形成して像担持体上のトナー像を静電力によって被転写体に転写するものである。一方、熱転写方式は、像担持体上のトナーを加熱することで軟化又は溶融させ、その軟化又は溶融したトナーを被転写体上に押しつけて転写するものである。これらの方式のうち、静電転写方式は、転写時に電気的な放電が発生することがあり、トナーのチリやニジミなどが発生することがある。そのため、画像の鮮鋭度の低くくなり、画質が低下してしまうという不具合がある。特に、上記ワンパス両面転写方式を採用する画像形成装置では、転写工程が少なくとも２回以上の存在するため、特許文献１や特許文献３に開示された装置のように全転写工程が静電転写方式を採用すると、上記不具合が大きいものとなる。これに対し、熱転写方式は、転写時に放電が起きることはないため、トナーのチリやニジミなどが発生することはない。よって、上記ワンパス両面転写方式を採用する画像形成装置の転写工程に熱転写方式を採用すれば、トナーのチリやニジミなどによる画質劣化をなくすことができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２５８５１８号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５０２７２号公報
【特許文献３】
特開２０００−２９３０６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の熱転写方式では、熱転写時において像担持体及び被転写体を高温に加熱する必要がある。例えば、特許文献２に開示の装置では、１００［℃］〜１５０［℃］に加熱された加熱転写ローラ及びプレッシャーローラによって像担持体及び被転写体を加熱するため、その温度はおよそ１００［℃］〜１５０［℃］程度まで上昇する。よって、像担持体や被転写体として、耐熱温度がおよそ７０〜８０［℃］程度の有機系感光体など、耐熱性の低いものを採用することは困難であった。また、像担持体や被転写体として耐熱性の高いものを使用したとしても、一般的な装置構成では像担持体や被転写体の温度を簡単に下げることができないので、像担持体や被転写体に接触する接触部材も耐熱性が高いものである必要がある。なお、その接触部材との接触領域に達するまでに像担持体や被転写体の加熱された部分を十分に冷却できれば、その接触部材として耐熱性の低いものを採用することができる。しかし、そのような冷却が可能な冷却装置は、大型であり非常に高価であるため、実用的ではない。
【０００６】
本発明は、上記背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、いわゆるワンパス両面転写方式を採用する画像形成装置において、その転写工程の少なくとも一部に熱転写方式を採用してトナーのチリやニジミを抑制しつつも、像担持体や被転写体あるいはこれらの接触部材として耐熱性の低いものを採用することができる画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上に形成された潜像にトナーを付着させて現像を行う現像手段と、該現像手段により該潜像担持体上に形成されたトナー像を、第１の像担持体上に転写する第１の転写手段と、該第１の転写手段によって該第１の像担持体上に形成された第１のトナー像を、第２の像担持体との間に形成される転写ニップ部で該第２の像担持体上に転写するとともに、該第１の像担持体上の第１のトナー像を該第２の像担持体上に転写させた後、該第１の像担持体上に新たに形成された第２のトナー像と、該第２の像担持体上の第１のトナー像とを、該転写ニップ部で単一の記録材の各面にそれぞれ転写する第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、上記第２の転写手段は、上記転写ニップ部における上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体の温度が４５［℃］以上７５［℃］以下であり、かつ、該転写ニップ部における該第１の像担持体と該第２の像担持体との間の圧力が２［Ｎ／ｃｍ２］以上１０［Ｎ／ｃｍ２］以下である状態で、熱と圧力によって転写を行うものであることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記第２の転写手段による転写後に、上記記録材上の第１のトナー像及び第２のトナー像を該記録材の各面にそれぞれ熱定着させる熱定着手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記熱定着手段は、表面特性及び加熱温度が互いに同じである２つの加熱ローラ間に該記録材をはさみ込んで熱定着を行うものであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２又は３の画像形成装置において、上記トナーとして、その軟化温度が上記温度よりも高いものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、上記潜像担持体上に形成された複数の潜像に上記現像手段によってそれぞれ異なる色のトナーを付着させて得られる各色トナー像を、上記第１の像担持体上に順次重ね合わせることで、該第１の像担持体上に上記第１のトナー像及び上記第２のトナー像を形成するものであって、該それぞれ異なる色のトナー間におけるガラス転移温度及び軟化温度の差が７［℃］以内であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体として、その表面が上記記録材の表面よりも平滑で、かつ、該第１の像担持体の表面よりも該第２の像担持体の表面の方が粗いものを用いたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記請求項１乃至６の画像形成装置においては、第２の転写手段による転写工程に熱転写方式を採用する。よって、上述したようにトナーのチリやニジミを抑制できるので、高い鮮鋭度を維持でき、画質低下を抑制することができる。また、本画像形成装置では、その転写工程が行われる転写ニップ部における第１の像担持体及び第２の像担持体の温度は４５［℃］以上７５［℃］以下としている。このような温度範囲内であれば、第１の像担持体及び第２の像担持体並びにこれらに接触する部材として、耐熱温度が７５［℃］以下である耐熱性の低いものを採用することができる。これにより、例えば第１の像担持体に接触する潜像担持体として、一般に使用されている有機系感光体を採用することもできるようになる。また、上記温度範囲内であれば、２［Ｎ／ｃｍ２］以上１０［Ｎ／ｃｍ２］以下であるニップ圧で、一般的なトナーを十分に熱転写させることができる。具体的には、後述する実施例において、第１の像担持体から第２の像担持体への転写並びに第１の像担持体及び第２の像担持体から記録材各面への転写の両方で、実用上十分な範囲の転写率を確保できることが確認されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、カラー画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。本プリンタは、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成するものである。
【００１０】
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。
図１は、本実施形態１に係るプリンタの概略構成図である。本プリンタは、潜像担持体として４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、その直径が３０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下程度の円筒状のアルミニウム基体の表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けたものである。また、ここでは、ドラム状の感光体を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、それぞれ第１の像担持体としての第１転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの周りには、その表面移動方向に沿って、ドラムクリーニング装置２、除電装置Ｌ、帯電装置３、現像装置５の順に配置されている。帯電装置３と現像装置５との間には、潜像形成手段としての露光装置４から発せられる光が感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋまで通過できるようにスペースが確保されている。なお、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの周りに配置されている各部品の構成は同じであるため説明を省略している。
【００１１】
各帯電装置３は、それぞれ感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面を例えば負極性に一様帯電する。このように一様帯電せしめられた感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面は、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電潜像をそれぞれ担持する。この露光装置４は、公知のレーザ方式を採用することができ、各色に対応した画像情報に基づいて、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに対して各色に対応した静電潜像を形成する。なお、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置を採用することもできる。また、各現像装置５は、その詳細な構成は図示しないが、そのケーシングの開口から現像ローラを部分的に露出させている。各現像ローラは、それぞれ異なる色の像形成物質であるトナーを表面に担持して回転し、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと対向する現像領域でトナーを静電潜像に付着させる。この付着によって各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上の静電潜像がそれぞれ異なる色のトナー像に現像される。また、各ドラムクリーニング装置２は、トナー像転写後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに残留したトナーをドラム表面から除去してクリーニングする。除去されたトナーはドラムクリーニング装置２の内部に蓄えられる。また、各除電装置Ｌは、クリーニング後の各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１２】
上記第１転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１１，１２，１３に張架されており、図中矢印の方向に表面移動する構成となっている。これらの支持ローラ１１，１２，１３のうちの少なくとも１つ又はこれらのローラとは別に設けるローラを、第１転写ベルト１０に張力を与えるためのテンション手段として適宜設ける。本実施形態では、支持ローラ１１，１２，１３とは別のテンションローラ１４を設けた構成となっている。ここで、第１転写ベルト１０には、容易に伸縮せず、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋからトナー像を静電的に転写するために必要な所望の抵抗値を備えることが必要となる。第１転写ベルト１０は、基体の厚みが２０［μｍ］以上６００［μｍ］以下の樹脂フィルム又はゴムを基体にした耐熱性のベルトであって、離型性としてトナーとの接触角が１１０度、表面性として表面粗さ（Ｒｚ）が１［μｍ］以上４［μｍ］以下であることが好ましい。本実施形態では、厚さ２０［μｍ］以上５０［μｍ］以下のシームレスポリイミドを厚さ２０［μｍ］以上３０［μｍ］以下のＰＦＡチューブに張り合わせたものを採用している。
【００１３】
静電的な転写方法としては、チャージャ転写方式を用いることもできるが、本実施形態では転写チリの発生が少ない第１の転写手段としての第１転写ローラ２０を使用するローラ転写方式を用いている。具体的には、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと接触する第１転写ベルト１０の部分の裏面に、それぞれ第１転写ローラ２０を配置している。各第１転写ローラ２０により押圧された第１転写ベルト１０の部分と各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとによって、第１転写ニップ部が形成されている。本実施形態では、各第１転写ローラ２０は、比較的低い電圧を印加する。第１転写ベルト１０に接触するローラ１１，１２，１３は、これらの第１転写ローラ２０を除いて接地されている。また、支持ローラ１１に張架された第１転写ベルト１０の部分は、第２の像担持体としての第２転写ベルト３０と接触している。この支持ローラ１１は、図示しない発熱体が内臓されており、第２の転写手段として機能する。
【００１４】
上記第１転写ベルト１０の周りには、その表面に残留したトナーを除去するための第１クリーニング装置１５が設けられている。この第１クリーニング装置１５は、第１転写ベルト１０の表面に残留したトナーをクリーニングローラ１５ａに付着させ、これをブレード１５ｂで掻き取り、回収手段１５ｃで図示しない回収部に搬送する構成となっている。このクリーニングローラ１５ａの表面は、第１転写ベルト１０の表面粗さより粗く形成されている。そのため、内部の発熱体によってクリーニングローラ１５ａが加熱されることで、第１転写ベルト１０上のトナーを溶かし、これを表面に付着させることができる。クリーニングローラ１５ａの材質としては、例えば熱伝導性の高い銅やアルミニウムを採用することができる。
【００１５】
上記第２転写ベルト３０は、第１転写ベルト１０と同様に耐熱性のベルトで構成されている。第２転写ベルト３０は、５つのローラ３１，３２，３３，３４，３５に張架されており、図中矢印の方向に表面移動する構成となっている。これらのローラのうち、符号３１で示すローラは、第２転写ベルト３０を加熱するための第２の転写手段として機能している。第２転写ベルト３０も、その基体の厚みが２０μｍ以上６００μｍ以下の樹脂フィルム又はゴムを基体にしたベルトである。具体的には、離型性としてトナー接触角が９０度、表面性として表面粗さ（Ｒｚ）が５［μｍ］以上１０［μｍ］以下であるのが好ましい。本実施形態では、厚さ２０［μｍ］以上５０［μｍ］以下のシームレスポリイミドに厚さ２０［μｍ］以上１００［μｍ］以下のＥＴＦＥをコートしたものを採用している。また、第２転写ベルト３０の周りには、上記第１転写ベルト１０と同様に第２クリーニング装置３６が配置されている。この第２クリーニング装置３６は、そのクリーニングローラが第２転写ベルト３０の表面に対して接離可能な構成となっている。
【００１６】
第１転写ベルト１０を張架する第１加熱ローラ１１と、第２転写ベルト３０を張架する第２加熱ローラ３１は、これらの間に形成される第２転写ニップ部で転写を行う際のベルト温度が温度制御されている。具体的には、そのベルト温度が４５［℃］以上７５［℃］以下となるように制御されている。なお、本実施形態では、このベルト温度がトナーのガラス転移温度と軟化温度の間の温度になる。この第２転写ニップ部のニップ幅としては、５［ｍｍ］以上１０［ｍｍ］以下の範囲内に設定するのが好ましい。そのため、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１の外径は４０［ｍｍ］以上６０［ｍｍ］以下の範囲内とするのがよく、必要に応じて表面にゴム層を設ける。このゴム層の厚みはベルトの厚みを考慮して所望のニップ幅が得られるように決める。
【００１７】
なお、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ、第１転写ベルト１０、第２転写ベルト３０等を、一緒に又はそれぞれ別個に組み込んだプロセスカートリッジとして構成してもよい。例えば、図２に示すように、第２転写ベルト３０及び第２クリーニング装置３６を、一体に組み込んだプロセスカートリッジ３７として構成することができる。この構成では、軸３８ａを支点にケーシング３８を回動させることで、プロセスカートリッジ３７を図示のように着脱することができる。このような構成とすれば、本プリンタを構成する部品の一部に寿命が到来したときにはその一部だけを交換することができる。
【００１８】
また、露光装置４の図中下側には、給紙カセット４０ａ，４０ｂ、給紙ローラ４１、レジストローラ対４２等を有する給紙手段が配設されている。給紙カセット４０ａ，４０ｂには記録材としての転写紙Ｐが複数枚収納されるようになっており、一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ４１が当接している。給紙ローラ４１が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転すると、その一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対４２のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対４２は、挟み込んだ転写紙Ｐを適切なタイミングで第２転写ニップ部に向けて送り出す。
【００１９】
また、第２転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、熱定着手段としての加熱定着装置５０が配置されている。この加熱定着装置５０は、図示しないヒータを内蔵した２つの加熱ローラである定着ローラ５１ａ，５１ｂを有しており、第２転写ニップ部を通過した転写紙Ｐがこれら両ローラ間に挟み込まれる。各定着ローラ５１ａ，５１ｂは、芯金上にシリコーンゴム層を設けたものであり、その層厚は２［ｍｍ］以上５［ｍｍ］以下の範囲内である。なお、シリコーンのほか、テフロン（登録商標）など離型性の良い樹脂やゴムを採用することもできる。また、各定着ローラ５１ａ，５１ｂの温度は１６０［℃］以上２００［℃］以下の範囲内に制御されている。本実施形態では、各定着ローラ５１ａ，５１ｂの表面材質として同じものを用いており、その温度も同じに制御されている。よって、定着ローラ５１ａ，５１ｂ間の表面性や離型性等の表面特性及び加熱温度は同じである。これにより、転写紙Ｐの各面にそれぞれトナー像の定着性が転写紙両面で等しくなり、転写紙の各面で画像の光沢に違いが出るのを抑制できる。
【００２０】
次に、本プリンタの動作について説明する。まず、第２転写ニップ部において転写紙Ｐの両面にトナー像を同時に転写する場合について説明する。
まず、露光装置４によって、帯電装置３で一様に帯電された各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に各色に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、第２転写ニップ部で図中右側に向いた転写紙Ｐの面（第１面）上の画像に対応するものである。露光装置４は、図中一番左側に位置する感光体ドラム１Ｙから順に静電潜像を形成する。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に形成された静電潜像は、それぞれ現像装置５によって現像され、トナー像となる。このようにして形成された各色トナー像は、それぞれ各第１転写ローラ２０によって、第１転写ベルト１０上に重なり合うように順次転写される。この転写の際、各第１転写ローラ２０には転写バイアスが印加され、これにより形成される転写電界の作用を受けて、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像は、第１転写ベルト１０上に移動する。
【００２１】
各色トナー像が重なってできた合成トナー像は、第１転写ベルト１０上に担持された状態で、第２転写ニップ部に搬送される。そして、この第２転写ニップ部において、その第１転写ベルト１０上の合成トナー像が第２転写ベルト３０上に熱転写される。このときの転写では、転写紙Ｐは第２転写ニップ部に送り込まれず、レジストローラ対４２で待機している。また、このときには、第２クリーニング装置３６のクリーニングローラは、第２転写ベルト３０の表面から離間した状態になっている。よって、第２転写ベルト３０上の合成トナー像は、そのクリーニングローラによって乱されることなく、再度第２転写ニップ部に搬送されることができる。
【００２２】
ここで、本実施形態において、第１転写ベルト１０から第２転写ベルト３０への転写は、静電転写方式ではなく、熱転写方式である。静電転写方式の場合、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト３０との間が密着していない部分があると、これらの接触時及び剥離時において放電や電界の乱れによる影響を受け、画像中にチリやニジミが発生し画像が劣化するおそれがある。これに対し、本実施形態では、静電転写方式のように転写電界を印加せずに、熱と圧力によって第１転写ベルト１０上のトナーを第２転写ベルト３０上に転移させるため、画像中にチリやニジミは発生しない。
このような熱と圧力による転写を行う場合、トナーのガラス転移温度と軟化温度との間の温度を第２転写ベルト３０に与えるとともに、そのトナーに一定の圧を加える。このときの圧力は、２［Ｎ／ｃｍ２］以上１０［Ｎ／ｃｍ２］以下の範囲内とする。これにより、第１転写ベルト１０上のトナーは、塑性変形して第２転写ベルト３０の凹凸部に食い込むことができる。このとき、トナーは、トナー接触角で表されるベルトの離型性が低く、ベルトの表面粗さが大きい方のベルトに転移することになる。したがって、本実施形態の場合、第１転写ベルト１０上のトナーは、第２転写ベルト３０上に転移することになる。
【００２３】
第２転写ベルト３０上に合成トナー像が転写される間又は転写された後、第１転写ベルト１０には、第２転写ニップ部で図中左側に向いた転写紙Ｐの面（第２面）上の画像に対応する各色トナー像が転写される。そして、その各色トナー像による合成トナー像の先端が第２転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対４２で待機していた転写紙Ｐが第２転写ニップ部に搬送される。また、このタイミングで、第２転写ベルト３０上に転写された最初の合成トナー像の先端も第２転写ニップ部に到達する。そして、転写紙Ｐが第２転写ニップ部に入り込むと、その第１面には第２転写ベルト３０上の合成トナー像が熱転写され、その第２面には第１転写ベルト１０上の合成トナー像が熱転写される。この転写の際、各合成トナー像は、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１による熱によってトナーが溶け、転写紙Ｐの各面の繊維の隙間に入り込む。そして、本実施形態で使用している転写紙Ｐの表面粗さ（Ｒｚ）は２０［μｍ］以上４０［μｍ］以下の範囲内であるため、アンカー効果によって各合成トナー像は転写紙Ｐの各面に仮定着する。
【００２４】
このようにして両面に合成トナー像が仮定着された転写紙Ｐは、そのまま図中上方に送られ、加熱定着装置５０の定着ローラ５１ａ，５１ｂ間に入り込む。これにより、各合成トナー像は、熱によって軟化しながら加圧されて転写紙Ｐの両面にそれぞれ最終的に定着される。その後、転写紙Ｐは、本体フレーム上部の排紙スタック部に排出される。なお、この排紙スタック部にスタックされる転写紙Ｐの上面には最初に作像された合成トナー像が形成され、その下面には後から作像された合成トナー像が形成されることになる。
【００２５】
以上の説明は、転写紙Ｐの両面に同時にトナー像を転写して両面に画像を形成する場合であるが、本プリンタは転写紙Ｐの片面にだけ画像を形成することもできる。その場合、まず、上述と同様にして、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上の各色トナー像を第１転写ベルト１０に転写して合成トナー像を形成する。さくつつ記録媒体（用紙）Ｐに転写する。そして、その合成トナー像の先端が第２転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて、転写紙Ｐを第２転写ニップ部に搬送する。そして、第２転写ニップ部において、第１転写ベルト１０上の合成トナー像を転写紙Ｐ上に熱転写する。
【００２６】
次に、本実施形態で使用するトナーについて説明する。
トナーのバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の重合体、スチレン−ｐ−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−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、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、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、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−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。特に、ポリオール樹脂、ポリエステル樹脂がより好ましい。
また、これらの結着樹脂の製造法は、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、懸濁重合等のいずれも用いることが出来る。
【００２７】
なお、本実施形態においては、上記結着樹脂を用いたトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）は５５［℃］以上７０［℃］以下であるのが好ましい。ガラス転移温度Ｔｇが５５［℃］よりも低い場合、トナーの耐熱保存性が悪化する。一方、ガラス転移温度Ｔｇが７０［℃］を越える場合、熱転写の際の転写率が悪化する。また、本実施形態で使用するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色トナー間のガラス転移温度Ｔｇの差は７［℃］以内であるのが望ましい。各色トナー間のガラス転移温度Ｔｇの差が７［℃］以内であれば、各色トナー間で熱転写効率の差を十分に抑制でき、良好な熱転写を実現することができる。なお、トナーのガラス転移温度Ｔｇの測定は、示差走査熱量計ＤＳＣ−６０Ａ（島津製作所製）及び熱分析ワークステーションＴＡ−６０ＷＳ（島津製作所製）を用いて行った。測定条件は、温度範囲が２５〜１５０［℃］であり、昇温速度が１０［℃／ｍｉｎ］であり、サンプル量が５［ｍｇ］である。
【００２８】
また、本実施形態においては、上記結着樹脂を用いたトナーの軟化温度は８０［℃］以上１４０［℃］以下であるのが好ましい。軟化温度が８０［℃］よりも低い場合、熱定着装置５０による定着工程でトナー溶融粘度が低下し、定着ローラ５１ａ，５１ｂへのホットオフセット性が悪化する。一方、軟化温度が１４０［℃］を越える場合、熱定着装置５０では定着が不十分となる。また、トナーの軟化温度も、ガラス転移温度Ｔｇと同様に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色トナー間の差が７［℃］以内であるのが望ましい。各色トナー間の軟化温度の差が７［℃］以内であれば、各色トナー間で光沢性を均一化することができる。なお、トナーの軟化温度の測定は、フローテスターＣＦＴ−５００Ｃ（島津製作所製）を用いて行った。測定条件は、押出圧力が１．９６１２［ＭＰａ］であり、昇温速度が６［℃／ｍｉｎ］であり、ダイ径が１．０［ｍｍ］であり、ダイ長さが１．０［ｍｍ］である。そして、この測定条件下において、１／２の量が流出した時の温度を軟化温度とした。
【００２９】
本実施形態で使用するトナーの着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用できる。中でも特に親油性の高い有機顔料がより好ましい。例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフト−ルイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、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ン３８、ファストバイオレッドＢ、メチルバイオレッドレーキ、インダンスレンブルーＢＣ、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラゲンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイヤーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカレートＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ナフトールカーミン、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレットＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサジンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアンエメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトポン及びそれらの混合物等が挙げられる。特に、ポリ縮合アゾ系顔料、不溶性アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、カーミン系顔料、ナフトールカーミン系顔料、イソインドリノン系顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系顔料、銅フタロシアニン系顔料等の高耐光性、高樹脂分散性の顔料が好ましい。
【００３０】
マゼンタ用着色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３７、３８、３９、４０、４１、４８、４８：１、４９、５０、５１、５２、５３、５３：１、５４、５５、５７、５７：１、５８、６０、６３、６４、６８、８１、８３、８７、８８、８９、９０、１１２、１１４、１２２、１２３、１６３、１７７、１７９、２０２、２０６、２０７、２０９、２１１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．バットレッド１、２、１０、１３、１５、２３、２９、３５などが挙げられる。
【００３１】
シアン用着色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、１７、６０、Ｃ．Ｉ．バットブルー６、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー４５又はフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を１〜５個置換した銅フタロシアニン顔料、グリーン７、グリーン３６などが挙げられる。
【００３２】
イエロー用着色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー０−１６、１、２、３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、２３、５５、６５、７３、７４、８３、９７、１１０、１５１、１５４、１８０、Ｃ．Ｉ．バットイエロー１、３、２０、オレンジ３６などが挙げられる。
【００３３】
上述した着色剤の含有量は、トナーに対して２〜１５［重量％］、より好ましくは３〜１０［重量％］である。
また、着色剤の樹脂中における分散性を向上させる目的で、各種分散向上剤を含有することもできる。
本実施形態では、樹脂と着色剤との親和性を向上させる目的で、あらかじめ樹脂と着色剤を混合、混練りしたマスターバッチ着色剤を用いることもできる。着色剤は、顔料、染料等が着色する物質であれば何でも使用できる。樹脂と着色剤の比率は、２０：８０〜８０：２０、より好ましくは、３０：７０〜７０：３０、さらに好ましくは４０：６０〜６０：４０とする。また、ここで用いる樹脂は、必ずしもトナーのバインダー樹脂そのものでなくても良く、トナーのバインダー樹脂と親和性の良いポリオール樹脂、ポリエステル樹脂等がより好ましく使用できる。
【００３４】
本実施形態で使用するトナーには、必要に応じて帯電制御剤を含有させてもよい。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、サリチル酸金属塩および、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。
【００３５】
トナーあるいは現像剤に定着離型性を持たせるために、トナーあるいは現像剤の中にワックスを含有させてもよい。特に、加熱定着装置５０として、定着ローラ５１ａ，５１ｂにオイル塗布を行わないオイルレス方式を採用する場合には、トナー中にワックスを含有させるのが望ましい。このワックスは、その融点が４０［℃］以上１２０［℃］以下であるのが好ましく、５０［℃］以上１１０［℃］以下であるのがより好ましい。このワックスとしては、例えば、固形のパラフィンワックス、マイクロワックス、ライスワックス、脂肪酸アミド系ワックス、脂肪酸系ワックス、死亡族モノケトン類、脂肪酸金属塩系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、部分ケン化脂肪酸エステル系ワックス、シリコーンワニス、高級アルコール、カルナウバワックスなどを挙げることができる。また、低分子量ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンなども用いることができる。特に、環球法による軟化点が６０〜１５０［℃］のポリオレフィン、エステルが好ましく、さらには当該軟化点が７０〜１２０［℃］のポリオレフィン、エステルが好ましい。
【００３６】
また、トナーの外添剤として樹脂微粒子も添加することができる。例えば、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。このような樹脂微粒子と併用する事によって現像剤の帯電性が強化でき、逆帯電のトナー粒子を減少させ、地肌汚れを低減することができる。その添加量は、トナーに対して０．０１〜５［重量％］、好ましくは０．１〜２［重量％］とする。
【００３７】
本実施形態で使用するトナーの製造方法には、上述した条件を満たすことができれば、公知の製造方法のすべてが使用できる。具体的には、バインダー剤樹脂、主帯電制御剤および顔料を含む現像剤成分を機械的に混合する工程と、溶融混練する工程と、粉砕する工程と、分級する工程とを少なくとも有する製造方法を適用できる。また、機械的に混合する工程や溶融混練する工程において、粉砕または分級する工程で得られる製品となる粒子以外の粉末を戻して再利用する製造方法を適用することもできる。トナーを調製する際には、トナーの流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、上記のような製造方法によって製造されたトナーに、さらに先に挙げた酸化物微粒子、疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。
【００３８】
〔実施例〕
次に、上記プリンタを用いて画像を形成し、第２転写ニップ部での転写率、転写紙Ｐ上におけるトナーの定着性、転写紙Ｐ上に形成された画像の発色性の３点について評価した実施例について説明する。
【００３９】
まず、本実施例で使用するトナーに使用する各材料について説明する。
結着樹脂としては、次のポリオール樹脂、ポリエステル樹脂１及びポリエステル樹脂２を用いた。
上記ポリオール樹脂は、次のように生成されたものである。すなわち、まず、撹拌装置、温度計、Ｎ２導入口、冷却管付セパラブルフラスコに、低分子ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（数平均分子量：約３６０）を３７８．４［ｇ］、高分子ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（数平均分子量：約２７００）を８６．０［ｇ］、ビスフェノールＡ型プロピレンオキサイド付加体のジグリシジル化物を１９１．０［ｇ］、ビスフェノールＦ２７４．５［ｇ］、ｐ−クミルフェノールを７０．１［ｇ］、キシレンを２００［ｇ］加えた。そして、Ｎ２雰囲気下で７０〜１００［℃］まで昇温し、塩化リチウムを０．１８３［ｇ］加え、更に１６０［℃］まで昇温した。その後、減圧下で水を加え、水とキシレンをバブリングさせることで、水、キシレン、他揮発性成分、極性溶媒可溶成分を除去し、１８０［℃］の反応温度で６〜９時間重合させ、Ｍｎが３８００、Ｍｗ／Ｍｎが３．９、Ｍｐが５０００、軟化温度が９５［℃］、ガラス転移温度Ｔｇが５６［℃］、エポキシ当量が２００００以上のポリオール樹脂を１０００［ｇ］得た。
【００４０】
上記ポリエステル樹脂１は、フマル酸、ポリオキシプロピレン−（２．２）−２、２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン−（２．３）−２、２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、無水トリメリット酸から合成された樹脂から、酸価が１０、水酸基価が３０、Ｍｎが１００００、Ｍｗ／Ｍｎが１０、Ｍｐが１２０００、ガラス転移温度Ｔｇが６８［℃］、軟化温度が１３８［℃］であるものを得た。
【００４１】
上記ポリエステル樹脂２は、フマル酸、ポリオキシプロピレン−（２．２）−２、２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン−（２．３）−２、２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、無水トリメリット酸から合成された樹脂から、酸価が３５、水酸基価が５０、Ｍｎが８５００、Ｍｗ／Ｍｎが８、Ｍｐが９８０００、ガラス転移温度Ｔｇが６０［℃］、軟化温度が１２５［℃］であるものを得た。
【００４２】
各色のマスターバッチとしては、各色ごとに３つのマスターバッチを用意した。
イエローマスターバッチ１は、次のように生成した。すなわち、まず、６００重量部の水と、１２００重量部のＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８０と、１２００重量部の上記ポリオール樹脂をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１２８［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、イエローマスターバッチ１を得た。
イエローマスターバッチ２は、次のように生成した。すなわち、まず、６００重量部の水と、１２００重量部のＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８０と、１２００重量部の上記ポリエステル樹脂１をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１３５［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、イエローマスターバッチ２を得た。
イエローマスターバッチ３は、次のように生成した。すなわち、まず、６００重量部の水と、１２００重量部のＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８０と、１２００重量部の上記ポリエステル樹脂２をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１３０［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、イエローマスターバッチ３を得た。
【００４３】
マゼンタマスターバッチ１は、次のように生成した。すなわち、まず、６００重量部の水と、１２００重量部のＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５７：１と、１２００重量部の上記ポリオール樹脂をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１２８［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、マゼンタマスターバッチ１を得た。
マゼンタマスターバッチ２は、次のように生成した。すなわち、まず、６００重量部の水と、１２００重量部のＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５７：１と、１２００重量部の上記ポリエステル樹脂１をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１３５［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、マゼンタマスターバッチ２を得た。
マゼンタマスターバッチ３は、次のように生成した。すなわち、まず、６００重量部の水と、１２００重量部のＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５７：１と、１２００重量部の上記ポリエステル樹脂２をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１３０［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、マゼンタマスターバッチ３を得た。
【００４４】
シアンマスターバッチ１は、次のように生成した。すなわち、まず、６００重量部の水と、１２００重量部のＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３と、１２００重量部の上記ポリオール樹脂をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１２８［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、シアンマスターバッチ１を得た。
シアンマスターバッチ２は、次のように生成した。すなわち、まず、６００重量部の水と、１２００重量部のＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３と、１２００重量部の上記ポリエステル樹脂１をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１３５［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、シアンマスターバッチ２を得た。
シアンマスターバッチ３は、次のように生成した。すなわち、まず、６００重量部の水と、１２００重量部のＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３と、１２００重量部の上記ポリエステル樹脂２をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１３０［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、シアンマスターバッチ３を得た。
【００４５】
ブラックマスターバッチ１は、次のように生成した。すなわち、まず、１０００重量部の水と、２００重量部のフタロシアニングリーン含水ケーキ（固形分３０％）と、１０００重量部のカーボンブラック（三菱化学社製ＭＡ６０）と、１０００重量部の上記ポリオール樹脂をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１２８［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、ブラックマスターバッチ１を得た。
ブラックマスターバッチ２は、次のように生成した。すなわち、まず、１０００重量部の水と、２００重量部のフタロシアニングリーン含水ケーキ（固形分３０％）と、１０００重量部のカーボンブラック（三菱化学社製ＭＡ６０）と、１０００重量部の上記ポリエステル樹脂１をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１３５［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、ブラックマスターバッチ２を得た。
ブラックマスターバッチ３は、次のように生成した。すなわち、まず、１０００重量部の水と、２００重量部のフタロシアニングリーン含水ケーキ（固形分３０％）と、１０００重量部のカーボンブラック（三菱化学社製ＭＡ６０）と、１０００重量部の上記ポリエステル樹脂２をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得る。これを、表面温度が１３０［℃］に設定された２本のロールによって４５分間混練を行い、圧延冷却してパルペライザーで粉砕して、ブラックマスターバッチ３を得た。
【００４６】
本実施例で使用するトナーとして、各色ごとに３種類のトナーを用意する。以下の各トナーの製造例について説明する。
イエロートナー１は、まず、８４重量部の上記ポリオール樹脂と、１０重量部の上記イエローマスターバッチ１と、２重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）と、４重量部のカルナウバワックスをミキサーで混合後、２本ロールミルで５回溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その後、ジェットミルによる衝突板方式の粉砕機（Ｉ式ミル：日本ニューマチック工業社製）と旋回流による風力分級（ＤＳ分級機：日本ニューマチック工業社製）を行い、体積平均粒径が５．５［μｍ］、個数平均粒径が４．５［μｍ］のイエロー色の着色粒子を得た。更に、一次粒子径が１０［ｎｍ］である疎水性シリカ（クラリアントジャパン製ＨＤＫＨ２０００）を１．０［ｗｔ％］、一次粒子径が１５［ｎｍ］である酸化チタン（テイカ社製ＭＴ−１５０Ａ）を０．９［ｗｔ％］添加して、ヘンシェルミキサーで混合した後、これを目開きが５０［μｍ］の篩に通過させて凝集物を取り除くことにより、イエロートナー１を得た。
また、イエロートナー２は、材料として、８４重量部の上記ポリエステル樹脂１、１０重量部の上記イエローマスターバッチ２、２重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）、４重量部のカルナウバワックスを用いた以外は上記製造例と同様に製造して得たものである。
また、イエロートナー３は、材料として、８４重量部の上記ポリエステル樹脂２、１０重量部の上記イエローマスターバッチ３、２重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）、４重量部のカルナウバワックスを用いた以外は上記製造例と同様に製造して得たものである。
【００４７】
マゼンタトナー１は、まず、８１重量部の上記ポリオール樹脂と、１３重量部の上記マゼンタマスターバッチ１と、２重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）と、４重量部のカルナウバワックスをミキサーで混合後、２本ロールミルで５回溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その後、ジェットミルによる衝突板方式の粉砕機（Ｉ式ミル：日本ニューマチック工業社製）と旋回流による風力分級（ＤＳ分級機：日本ニューマチック工業社製）を行い、体積平均粒径が５．５［μｍ］、個数平均粒径が４．５［μｍ］のマゼンタ色の着色粒子を得た。更に、一次粒子径が１０［ｎｍ］である疎水性シリカ（クラリアントジャパン製ＨＤＫＨ２０００）を１．０［ｗｔ％］、一次粒子径が１５［ｎｍ］である酸化チタン（テイカ社製ＭＴ−１５０Ａ）を０．９［ｗｔ％］添加して、ヘンシェルミキサーで混合した後、これを目開きが５０［μｍ］の篩に通過させて凝集物を取り除くことにより、マゼンタトナー１を得た。
また、マゼンタトナー２は、材料として、８１重量部の上記ポリエステル樹脂１、１３重量部の上記マゼンタマスターバッチ２、２重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）、４重量部のカルナウバワックスを用いた以外は上記製造例と同様に製造して得たものである。
また、マゼンタトナー３は、材料として、８１重量部の上記ポリエステル樹脂２、１３重量部の上記マゼンタマスターバッチ３、２重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）、４重量部のカルナウバワックスを用いた以外は上記製造例と同様に製造して得たものである。
【００４８】
シアントナー１は、まず、８８重量部の上記ポリオール樹脂と、６重量部の上記シアンマスターバッチ１と、２重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）と、４重量部のカルナウバワックスをミキサーで混合後、２本ロールミルで５回溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その後、ジェットミルによる衝突板方式の粉砕機（Ｉ式ミル：日本ニューマチック工業社製）と旋回流による風力分級（ＤＳ分級機：日本ニューマチック工業社製）を行い、体積平均粒径が５．５［μｍ］、個数平均粒径が４．５［μｍ］のシアン色の着色粒子を得た。更に、一次粒子径が１０［ｎｍ］である疎水性シリカ（クラリアントジャパン製ＨＤＫＨ２０００）を１．０［ｗｔ％］、一次粒子径が１５［ｎｍ］である酸化チタン（テイカ社製ＭＴ−１５０Ａ）を０．９［ｗｔ％］添加して、ヘンシェルミキサーで混合した後、これを目開きが５０［μｍ］の篩に通過させて凝集物を取り除くことにより、シアントナー１を得た。
また、シアントナー２は、材料として、８８重量部の上記ポリエステル樹脂１、６重量部の上記シアンマスターバッチ２、２重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）、４重量部のカルナウバワックスを用いた以外は上記製造例と同様に製造して得たものである。
また、シアントナー３は、材料として、８８重量部の上記ポリエステル樹脂２、６重量部の上記シアンマスターバッチ３、２重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）、４重量部のカルナウバワックスを用いた以外は上記製造例と同様に製造して得たものである。
【００４９】
ブラックトナー１は、まず、８５重量部の上記ポリオール樹脂と、８重量部の上記ブラックマスターバッチ１と、３重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）と、４重量部のカルナウバワックスをミキサーで混合後、２本ロールミルで３回以上溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その後、ジェットミルによる衝突板方式の粉砕機（Ｉ式ミル：日本ニューマチック工業社製）と旋回流による風力分級（ＤＳ分級機：日本ニューマチック工業社製）を行い、体積平均粒径が５．５［μｍ］、個数平均粒径が４．５［μｍ］のブラック色の着色粒子を得た。更に、一次粒子径が１０［ｎｍ］である疎水性シリカ（クラリアントジャパン製ＨＤＫＨ２０００）を１．０［ｗｔ％］、一次粒子径が１５［ｎｍ］である酸化チタン（テイカ社製ＭＴ−１５０Ａ）を０．９［ｗｔ％］添加して、ヘンシェルミキサーで混合した後、これを目開きが５０［μｍ］の篩に通過させて凝集物を取り除くことにより、ブラックトナー１を得た。
また、ブラックトナー２は、材料として、８５重量部の上記ポリエステル樹脂１、８重量部の上記ブラックマスターバッチ２、３重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）、４重量部のカルナウバワックスを用いた以外は上記製造例と同様に製造して得たものである。
また、ブラックトナー３は、材料として、８５重量部の上記ポリエステル樹脂２、８重量部の上記ブラックマスターバッチ３、３重量部の帯電制御剤（オリエント化学社製ボントロンＥ−８４）、４重量部のカルナウバワックスを用いた以外は上記製造例と同様に製造して得たものである。
【００５０】
以上のように製造した各トナーのガラス転移温度Ｔｇは、各色のトナー１については５６［℃］、各色のトナー１については６８［℃］、各色のトナー１については６０［℃］であった。また、各トナーの軟化温度は、各色のトナー１については９５［℃］、各色のトナー１については１３８［℃］、各色のトナー１については１３８［℃］であった。
【００５１】
次に、本実施例で使用するキャリアの製造例について説明する。
本実施例で使用するキャリアは、シリコーン樹脂により０．３［μｍ］の平均厚さでコーティングされた平均粒径が５０［μｍ］のフェライトキャリアを用いた。具体的には、芯材として、５０００重量部のＣｕ−Ｚｎフェライト粒子（重量平均径：３５μｍ）を用いた。コート材としては、４５０重量部のトルエン、４５０重量部のシリコーン樹脂ＳＲ２４００（東レ・ダウコーニング・シリコーン製、不揮発分５０％）、１０重量部のアミノシランＳＨ６０２０（東レ・ダウコーニング・シリコーン製）、１０重量部のカーボンブラックを用いた。そして、上記コート材を１０分間スターラーで分散してコート液を調整し、このコート液と上記芯材を流動床内に回転式底板ディスクと攪拌羽根を設けた旋回流を形成させながらコートを行うコーティング装置に投入して、そのコート液を芯材上に塗布した。得られた塗布物を２５０［℃］の電気炉で２時間焼成し、キャリアを得た。
本実施形態で使用する各色現像剤は、このようにして得た１００重量部のキャリアに対して５重量部のトナーを混合し、容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合して帯電させたものを用いた。
【００５２】
次に、本実施例で行う評価方法について説明する。
本実施例では、上記プリンタ、具体的には市販のデジタルカラープリンタを改造して図１に示す構造とした実験機を用いている。そして、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１の温度を制御して、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の温度範囲を６０±１５［℃］で制御できるように構成した。また、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１には互いに押圧した状態となるように加圧する加圧手段を設け、５±３［Ｎ／ｃｍ２］で加圧制御できる構成とした。
【００５３】
本評価に使用する各色トナーの組み合わせは、次のとおりである。すなわち、トナー組み合わせ１として、上記イエロートナー１、上記マゼンタトナー１、上記シアントナー１及びブラックトナー１を用いた。トナー組み合わせ２として、上記イエロートナー３、上記マゼンタトナー３、上記シアントナー３及びブラックトナー２を用いた。トナー組み合わせ３として、上記イエロートナー２、上記マゼンタトナー３、上記シアントナー２及びブラックトナー２を用いた。トナー組み合わせ４として、上記イエロートナー３、上記マゼンタトナー３、上記シアントナー２及びブラックトナー３を用いた。
【００５４】
これらの各色トナーの組み合わせで、フルカラー及びモノクロのパッチデータに基づいて画像を出力し、各画像について上述した４つの評価を行った。
第２転写ニップ部での転写率の評価は、第１転写ベルト１０上に２×２［ｃｍ］の黒ベタトナー像を形成し、これを第２転写ベルト３０上に熱転写した場合と転写紙Ｐ上に熱転写した場合の転写率と、第２転写ベルト３０上に熱転写された黒ベタトナー像を転写紙Ｐ上に熱転写した場合の転写率とを総合評価したものである。各転写率は、熱転写前の黒ベタトナー像のトナー量と熱転写後に残留した転写残トナーの量とから求めたものである。このように求めた転写率が８０［％］以上であれば「○」、６０［％］以上８０［％］未満であれば「△」、６０［％］未満であれば「×」と評価した。評価が「○」又は「△」であれば実用上十分な転写率を確保することができる。
【００５５】
転写紙Ｐ上におけるトナーの定着性の評価は、スミア法により行った。具体的には、８．８［Ｎ］／１５φの重りに付着した布を画像が形成された転写紙Ｐ上に載せて５往復擦ったときの布の濃度を測定した。この測定の結果、濃度が０．３以下であれば「○」、０．５以下であれば「△」、０．５１以上であれば「×」と評価した。評価が「○」又は「△」であれば実用上十分な定着性を確保することができる。
【００５６】
転写紙Ｐ上に形成された画像の発色性の評価は、イエロー、マゼンタ、シアンの３色からなるハーフトーングレーパターン（画像濃度０．７〜０．８）を転写紙Ｐ上に形成し、その画像を評価者による目視観察によって行った。その目視観察の結果、画像が所望のグレー色であると認識できる場合を「○」、グレー以外の色が僅かに感じられる場合を「△」、グレー以外の色が確認できる場合を「×」と評価した。評価が「○」又は「△」であれば実用上十分な発色性を確保することができる。
なお、通常、発色性を評価する場合はΔＥという指標で評価するが、本実施例ではデジタルデータに基づいて形成した画像を評価しているので基準色がない。そのため、ここでは、主観的は評価で３段階に評価した。
【００５７】
下記の表１に、本実施例における各トナー組み合わせについての評価結果を示す。
【表１】
2004093998.tif 000003
【００５８】
転写率の評価では、いずれのトナーの組み合わせでも「○」又は「△」の評価を得ることができた。これにより、ベルト温度が４５［℃］以上７５［℃］以下という低い温度範囲で、圧力が２［Ｎ／ｃｍ２］以上１０［Ｎ／ｃｍ２］以下である本プリンタによって、適正な熱転写を行うことができることが確認された。
また、定着性及び発色性の評価では、組み合わせ３と組み合わせ４の場合に「×」の評価となった。これは、組み合わせ３と組み合わせ４の場合、各色トナー間のガラス転移温度及び軟化温度の差が大きいため、各色トナー間で溶融状態が異なることが原因であると考えられる。すなわち、各色トナー間で溶融状態が異なる結果、各色トナー間で剥離現象が発生して定着性が悪化したものと考えられる。また、軟化点の低いトナーは発色が強くなる傾向にあるため、各色トナー間で溶融状態が異なる結果、各色の発色バランスが崩れ、所望の色を表現できずに発色性が悪化したものと考えられる。そして、本発明者らの研究の結果、各色トナー間におけるガラス転移温度及び軟化温度の差が７［℃］以内であれば、定着性及び発色性を十分に確保できることが判明した。
【００５９】
以上、本実施形態のプリンタにおいては、潜像担持体としての感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に各色の静電潜像を形成する。これにより、その各色潜像にそれぞれ対応する色のトナーを付着させて各色トナー像を得る。そして、その各色トナー像を、第１の転写手段としての第１転写ローラ２０によって、第１の像担持体としての第１転写ベルト１０上に順次転写する。また、各色トナー像によって得られた第１転写ベルト１０上の第１の合成トナー像は、第２の転写手段としての第２加熱ローラ３１によって、第２の像担持体としての第２転写ベルト３０上に転写される。この第１の合成トナー像は、第２の転写手段としての第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１によって、第１転写ベルト１０上に新たに担持された第２の合成トナー像が記録材としての転写紙Ｐ上の第２面に転写されると同時にその転写紙Ｐの第１面に転写される。そして、本プリンタは、第１転写ベルト１０から第２転写ベルト３０への転写、第１転写ベルト１０から転写紙Ｐへの転写、及び、第２転写ベルト３０から転写紙Ｐへの転写において、いわゆる熱転写方式を採用する。よって、トナーのチリやニジミを抑制できるので、高い鮮鋭度を維持でき、画質低下を抑制することができる。また、本プリンタでは、第２転写ニップ部における第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の温度が４５［℃］以上７５［℃］以下の範囲内に制御されている。よって、第１転写ベルト１０に接触配置される感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとして、耐熱温度が７５［℃］以下である耐熱性の低い感光体を採用することができる。また、第２転写ニップ部のニップ圧が２［Ｎ／ｃｍ２］以上１０［Ｎ／ｃｍ２］以下であるので、上記実施例で確認したように実用上十分な範囲の転写率を確保できる。
また、本実施形態のプリンタでは、転写紙Ｐ上に第１の合成トナー像及び第２の合成トナー像を熱転写させた後、熱定着手段としての熱定着装置５０によって熱定着工程を実施する。転写紙Ｐ上への転写工程に熱転写方式を採用すれば、転写と同時に定着を行うことも可能である。しかし、本プリンタは、第２転写ニップ部でのベルト温度が４５［℃］以上７５［℃］以下と低いため、一般に使用されているトナーでは、トナーを転写紙Ｐ上に十分に定着させることができず、また発色性の悪い画像となっていまう。そこで、転写紙Ｐ上にトナー像を熱転写させた後、熱定着装置５０にて別途熱定着工程を実施することで、一般に使用されているトナーを用いても、定着力が高く、かつ、発色性の良い画像を得ることができる。
特に、本実施形態のプリンタの熱定着装置５０では、表面特性及び加熱温度が互いに同じである２つの加熱ローラとしての定着ローラ５１ａ，５１ｂ間に転写紙Ｐをはさみ込んで熱定着を行う構成を採用している。これにより、転写紙Ｐの両面で定着性が等しくなり、転写紙の各面で画像の光沢に違いが出るのを抑制できる。
また、本実施形態のプリンタでは、トナーとして、その軟化温度が上記ベルト温度よりも高いものを用いている。これにより、熱転写時にトナーが溶融することがなくなる。その結果、トナーが第１転写ベルト１０や第２転写ベルト３０あるいはクリーニング装置１５のクリーニングローラ１５ａやブレード１５ｂなどに固着するのを抑制することができる。また、現像剤の長寿命化を図ることもできる。なお、このようなトナーであれば、上記ニップ圧によって塑性変形し、第２転写ニップ部において表面が粗い方に転移するので、熱転写には影響を及ぼすことはない。
また、本実施形態のプリンタは、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に形成された複数の静電潜像にそれぞれ異なる色のトナーを付着させて得られる各色トナー像を、第１転写ベルト１０上に順次重ね合わせてカラー画像を得るカラー画像形成装置である。そして、各色のトナー間におけるガラス転移温度及び軟化温度の差が７［℃］以内に設定されている。トナーのガラス転移温度及び軟化温度が各色トナー間で大きく異なると、熱転写時において各色トナーが互いに剥離し、一部のトナーが転写されないおそれがある。また、熱定着時においても、各色トナーが互いに剥離する現象が発生して定着性が悪化するとともに、各色トナー間で溶融度合いに差が生じ、発色性が悪くなる。本プリンタでは、各色トナー間でガラス転移温度及び軟化温度の差が７［℃］以内に設定しているため、上記実施例で確認したように、定着性と発色性を十分に確保することができる。
また、本実施形態のプリンタでは、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の表面が転写紙Ｐの表面よりも平滑で、かつ、第１転写ベルト１０の表面よりも第２転写ベルト３０の表面の方が粗く構成されている。これにより、上述したようにアンカー効果によって適正に熱転写を行うことができる。
【００６０】
なお、本実施形態ではプリンタについて説明したが、本発明の適用範囲はこれらのプリンタに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、第１の像担持体及び第２の像担持体の少なくとも一方をドラム状やローラ状にしたものであっても同様に適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリでもよいことは言うまでもない。
また、本実施形態では、複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置について説明したが、単色のトナー像からなるモノクロ画像を形成するモノクロ画像形成装置にも同様に適用できる。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１乃至６の発明によれば、いわゆるワンパス両面転写方式を採用する画像形成装置において、その転写工程の少なくとも一部に熱転写方式を採用してトナーのチリやニジミを抑制しつつも、像担持体や被転写体あるいはこれらの接触部材として耐熱性の低いものを採用することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタのプロセスカートリッジの概略構成を示す説明図。
【符号の説明】
１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ　感光体ドラム
３　帯電装置
４　露光装置
５　現像装置
１０　第１転写ベルト
１１　第１加熱ローラ
３０　第２転写ベルト
３１　第２加熱ローラ
Ｐ　　転写紙
【図１】
2004093998.tif 000004
【図２】
2004093998.tif 000005