JP3951080B2 - Image receiving sheet and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、その他の画像形成装置及びそれに適用される受像シートに関する。特に、透明な受像シートにあっても、その表裏を判別可能とし、また、トナーの散りによる線歪みや線太りといった画像乱れがないＯＨＰ用または光沢性受像シートおよび画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法を用いた画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー画像を受像シートに転写し、さらに受像シート上に転写されたトナー画像を定着するものである。これまで主流であったモノクロ画像を出力する画像形成装置やそれに適用される受像シートにおいては、トナーによる画像が受像シートから脱落しないように充分な強度で定着されることのみが必要とされていた。しかしながら、多色画像を出力する画像形成装置やそれに適用される受像シートにおいては、モノクロ画像を出力する画像形成装置とは異なり、高画質な多色画像を得るために、受像シート上に定着されたトナーによる画像が、発色性、透明性に優れていることが要求されている。
【０００３】
発色性、透明性に優れた画像を得るためには、定着後のトナーによる画像が光の散乱を生じさせないことが重要であり、そのためには、定着後の画像においてその表面を充分に平滑にすることと、定着後の画像においてトナーとトナーとの問に、また、トナーと受像シートとの間に界面が生じないようにすることが重要である。近年においては、各色成分に対応したトナーによる画像を形成し、このトナーによる画像を重ね合わせることにより多色画像を出力することが可能な画像形成装置が求められており、多色画像を出力するのに適した画像形成装置が提案されている。
【０００４】
例えば、特開平２−２６３６４２号公報にあっては、トナー定着温度における、受像シートにおける透明樹脂とトナーを構成する結着樹脂の相互の相溶性や貯蔵弾性率を規定することにより、色調再現性に優れ、高温オフセットを生じさせないものとできることが開示され、また、特開平５−８８４００号公報にあっては、受像シートにおける透明樹脂とトナーを構成する結着樹脂の相互の相溶性を規定すると共にトナー定着温度における、受像シートにおける透明樹脂の見掛けの溶融粘度をトナーを構成する結着樹脂のそれより低くすることにより、彩度が高く、明るい、色調再現性の良好な、疑似輪郭の発生しないカラー画像が得られると開示されている。
【０００５】
しかしながら、これらの従来技術における受像シートにあっては、いずれもトナー画像を定着する受像層はポリエステル樹脂を使用するが、単に、ポリエステル樹脂の溶融粘度を低下させても、画像の乱れや定着時のオフセットや定着器へのシートが巻付くといった問題があり、また、受像シートを重ね保管する際にブロッキングが生じやすいといった問題がある。また、近年においては、低温度で定着される高速印字に際して、画像表面が平滑でかつ透明性が高く、高光沢な高画質の画像を得ることが求められている。
【０００６】
また、一般に、受像層をトナー定着温度で溶融性とした受像シートにあっては、普通紙に比して熱容量が大きく、同一の画像形成装置を使用してトナー画像を記録する場合、トナー定着に際して、定着温度を上げるとか、また、搬送速度を遅くする等の対応がとられており、受像シートの搬送経路に設けられる光学センサーを使用してその区別が行われている。例えば、特開平８−１２３０６２号公報には、透明基材上の樹脂層表面の先端部全体に識別マークが印刷形成されたもの、また、その識別マークが樹脂層と基材層間、基材裏面に形成されたものが開示されており、受像シートが光学センサーを通過すると、最初、識別マークにより光は透過しないが、識別マーク部の通過後は光を透過して受像シートであることを検知する、また、受像シートではなく紙が供給された場合には、紙が光学センサーを通過している間、光は透過せず、紙であることを識別する。
【０００７】
しかしながら、透明な受像シートにあっては、受像層を有する面とそうではない面との区別は、単に識別マークの存否のみでは識別できず、識別マークを多様化し、その識別により対処することが要求されるが、後述する図５に図示するような、受像シートの定着手段への導入端部側に、着色部と非着色部とを非対象に組み合わせ、導入端部に沿って配置したような形状の識別マークとし、その形状を相違させ、受像シートの表裏等の判別を行うことが考えられる。図５（ａ）は、このような識別マーク４３の形状を有する受像シートの平面図であり、（ｂ）は加熱ローラ２７、加圧ローラ２８からなる定着装置への搬送状態を示す説明図である。識別マーク４３をトナーの定着温度で非溶融の印刷インクで形成した受像シートを識別マーク４３を設けた側から定着ローラを通すと、識別マーク部により被覆された受像層部分と識別マークの存在しない部分における受像層部分とでは定着ローラによる溶融状態が相違し、受像層の溶融状態にムラが生じ、（ｂ）図示の如く、波状の凹凸４４が受像シートの全体にわたって発生し、この部分ではトナーの散りによる線歪みや線太りといった画像乱れが発生するという問題が生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、受像シートの定着手段への導入端部側に、着色部と非着色部とを組み合わせ、導入端部に沿って配置したような形状の識別マークを有する受像シートであって、透明な受像シートにあっても、その表裏を判別可能とし、また、トナーの散りによる線歪みや線太りといった画像乱れがない受像シート及び画像形成装置の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の受像シートは、基材上に、トナーによる画像を熱および圧力を付与する圧接部を有する定着手段により定着可能な受像層を有し、該定着手段への導入側端部における受像層面または基材面上に、トナー定着温度で非溶融性の着色部を、導入側端部に沿い、かつ、着色部を設けない非着色部を挟んで順次配列した形状の識別マークを設けた受像シートにおいて、該識別マークにおける着色部の膜厚を１μｍ〜１０μｍ、かつ、着色部間における非着色部の幅を５ｍｍ以上とし、また、前記受像層を、透明な熱可塑性樹脂からなり、該受像層中に画質向上剤として分子量１７０〜６５０で、かつ、２価脂肪酸のアルキルエステルを３重量％〜６重量％の割合で含有させたものとすると共に該受像層の膜厚を２μｍ〜５０μｍとし、また、 ０．１≦（着色部の厚さ）／（受像層の厚さ）≦０．８ としたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、基材上に、トナーによる画像を熱および圧力を付与する圧接部を有する定着手段により定着可能な受像層を有する受像シートであって、該受像シートにおける一方の側端部における受像層面または基材面上に、トナー定着温度で非溶融性の着色部を、該側端部に沿い、かつ、着色部を設けない非着色部を挟んで順次配列した形状の識別マークを設け、該識別マークにおける着色部の膜厚を１μｍ〜１０μｍ、かつ、着色部間における非着色部の幅を５ｍｍ以上とし、また、前記受像層を、透明な熱可塑性樹脂からなり、該受像層中に画質向上剤として分子量１７０〜６５０で、かつ、２価脂肪酸のアルキルエステルを３重量％〜６重量％の割合で含有させたものとすると共に該受像層の膜厚を２μｍ〜５０μｍとし、また、 ０．１≦（着色部の厚さ）／（受像層の厚さ）≦０．８ とした受像シートと、熱および圧力を付与する圧接部を有する定着手段とからなる画像形成装置において、前記受像シートが識別マークを形成した端部側から定着手段へ導入されると共に、該受像シートを搬送方向において圧接する定着手段における圧接部の長さを受像シートにおける着色部の搬送方向における幅長よりも長くしたことを特徴とする。
【００１３】
上記の受像シートを搬送方向において圧接する定着手段における圧接部のＪＩＳＡ硬度（Ｍｆ）を１０°〜７０°としたことを特徴とする。
【００１４】
上記の定着手段が、その圧接部を構成する部材のうち、少なくとも片方がベルトからなり、受像シートを圧接部に到達する前段階でベルトにより予熱した後、圧接部に導入するものであることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の受像シートの一断面図であり、受像シートは、基材４１上にトナーによる画像を転写可能な受像層４２を積層した構成を有する。
【００１６】
基材４１としては、耐熱温度が１００℃以上の樹脂フィルム、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等のポリオレフィンフィルム、ポリカーボネイトフィルム、トリアセテートフィルム、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）フィルム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリメチルメタアクリレート等のアクリルフィルム等の樹脂フィルムが例示される。樹脂フィルムとしては、ＰＥＴフイルムが機械的、熱的強度、コスト等で好ましい。また、これらの樹脂中に酸化チタン等の白色の顔料を分散させた加工フィルム、また、セロファンフィルム、セルロース紙等が挙げられる。受像シートを透明性が要求されるＯＨＰ用とする場合には、上記の樹脂フィルムにおいて透明性の高いものが使用される。また、受像シートを光沢フィルムとする場合には、光沢性に優れる反射性基材が使用される。
【００１７】
基材の厚さは、定着手段や適用される画像形成装置により要求される強度等が異なるため適宜に決定されるものではあるが、通常は５０μｍ〜３００μｍ、好ましくは８０μｍ〜１２０μｍである。
【００１８】
受像層４２は、トナー画像を受容する層であり、塗膜形成が可能な透明樹脂を使用して形成される。例えばポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、スチレンーメタクリル酸エステル系共重合樹脂、ポリアミド系樹脂、酢酸セルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合樹脂、エチレンやプロピレン等のオレフィンと他のビニルモノマーとの共重合樹脂、アイオノマー、エチルセルロース等を用いることができる。なお、熱硬化前の熱硬化性樹脂（例えぱ熱可塑性樹脂に架橋剤を配合した混合物）であっても使用することができるが、熱可塑性樹脂よりも定着後の画像表面の耐摩耗性に優れるものの、未定着時の保存安定性（環境温度による自然硬化や架橋剤の不活化）等の点で問題があり、そのため、上述した熱可塑性樹脂を用いるほうが好ましい。
【００１９】
また、トナー定着時にあっては、トナー粒子が受像層に界面や受像層表面に凹凸を形成することなく定着されることが画質（透明性）向上の観点から重要であり、そのためにはトナー樹脂と受像層形成樹脂の相溶性、親和性が必要である。トナー樹脂としては、熱可塑性飽和ポリエステル樹脂が使用されることが多く、そのため、受像層形成用樹脂としては、トナー樹脂と同系統の樹脂を使用するのが好ましい。そのため、上述した熱可塑性樹脂のなかでも、シャープメルト性、透明性の観点から熱可塑性飽和ポリエステル樹脂が好ましく、また、後述するように画質向上剤を受像層表面に滲出する現象を生じさせることができる。
【００２０】
熱可塑性飽和ポリエステル樹脂としては、多価アルコールと多価カルボン酸とを蒸留塔を備えた反応容器に投入し、全酸成分に対して０．０５重量％の三酸化アンチモン触媒の存在下、窒素気流中で加熱攪拌し、所望の分子量が得られるよう重縮合反応せしめて得られる樹脂である。多価アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールＡ、４，４−イソプロピリデンジフェノール等が挙げられる。
【００２１】
多価カルボン酸成分としては、例えばフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸等のベンゼンジカルボン酸、また、それらの無水物である無水フタル酸、また、こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等のアルキルジカルボン酸類、またはこれらの酸無水物、また、これらのアルキルジカルボン酸類におけるアルキル基がさらに炭素数６〜１８のアルキル基、またはアルケニル基で置換されたもの等、さらにトリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の多価カルボン酸類、またはこれらの酸無水物が挙げられる。
【００２２】
熱可塑性飽和ポリエステル樹脂における多価アルコール成分量は、４５モル％〜５５モル％、多価カルボン酸成分量は５５モル％〜４５モル％である。
【００２３】
中でも、その構造式中に芳香族環を有する熱可塑性飽和ポリエステル樹脂が、シャープメルト性の観点から特に好ましい。芳香族環は、４，４−イソプロピリデンジフェノール等の多価アルコール由来のものでも、また、テレフタル酸等の多価カルボン酸由来のものでもあってもよく、また、その両者に由来するものであってもよい。構造式中に芳香族環を含有する熱可塑性飽和ポリエステル樹脂においては、芳香族環の配列により結晶化が促進され、これによりシャープメルト性に優れるものと考えられる。
【００２４】
通常、トナー樹脂としては、重量平均分子量が１０，０００程度の熱可塑性飽和ポリエステル樹脂からなるものが使用されているが、熱可塑性樹脂のＧＰＣ換算の重量平均分子量としては、トナー樹脂の分子量に相応するものとするとよい。熱可塑性飽和ポリエステル樹脂の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）装置に、カラムを装着して装置を用いて温度２０℃において１ｍｌ／ｍｉｎ．の流速で測定して得られるもので、測定に使用されるカラムとしては、市販のポリスチレンゲルカラムを複数組み合わせ使用するのが好ましく、例えば、Waters製のμ-styragel 500,103,104,105 の組み合わせや、昭和電工製の shodex KF-801,803,804,805の組み合わせ、KA-802,803,804,805のちみあわせ、或いは東ソー社製の TSKgel G1000H,G2000H,G2500H,G3000H,G4000H,G5000H,G6000H,G7000H,GMH の組み合わせが好ましい。また、測定試料は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に０．２重量％の濃度で溶解され、０．４５μｍのフィルターでろ過したものが使用される。なお、試料の分子量分布の測定に際しては、試料の有する分子量が数種の単分散ポリスチレン標準試料により作製された検量線の分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される測定条件が選択される。このＧＰＣ測定による分子量曲線から得られるピーク値が分子量とされるものである。
【００２５】
また、本発明においては、特に、受像層における熱可塑性飽和ポリエステル樹脂として、重量平均分子量が１０，０００未満、好ましくは３，０００〜８，０００の樹脂と重量平均分子量が１０，０００を越え、好ましくは５０，０００〜９０、０００の樹脂との混合樹脂とするとよい。
【００２６】
熱可塑性飽和ポリエステル樹脂の重量平均分子量が１０，０００未満の樹脂としては、例えば、三菱レーヨン（株）製「ダイヤクロンＦＣ−０５１、重量平均分子量８，０００」、三井東圧化学（株）製「アルマテックスＸＰＥタイプ４、重量平均分子量９，０００」を例示することができる。重量平均分子量が１０，０００を越える樹脂としては、例えば、三菱レーヨン（株）製「ダイヤクロンＦＣ−６１１、重量平均分子量２０，０００」、三井東圧化学（株）製「アルマテックスＸＰＥタイプ１、重量平均分子量７８，０００」を例示することができる。
【００２７】
トナー樹脂より重量平均分子量が小の樹脂は、受像層中４０重量％〜６０重量％、大の樹脂は６０重量％〜４０重量％の割合で含有させるとよい。
【００２８】
受像層を形成する樹脂として、混合樹脂を使用することにより、トナー定着温度において、重量平均分子量が小の樹脂によりトナー樹脂に対する親和性を向上させ、透明性等の画質を向上させると共に大の樹脂により耐オフセット性や定着器への巻きつき防止性、さらに受像シートを積み重ねた際の耐ブロッキング性を向上させることができるものと考えられる。
【００２９】
次に、受像層中に含有させる画質向上剤は、分子量１７０〜６５０の脂肪酸アルキルエステルである。脂肪酸アルキルエステルにおける脂肪酸成分としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等が例示される二価の脂肪酸である。また、アルコール成分としては、メチルアルコール、エチルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、イソノニルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、イソデシルアルコール等が例示される。
【００３０】
分子量としては１７０〜６５０とするとよいが、好ましくは２００〜４５０であり、分子量が低すぎると蒸発性が高く、また、高すぎると受像層表面への滲出性が低く好ましくない。本発明においては分子量を１７０〜６５０のものとすることにより、画像定着時の加熱によりその殆どを蒸発除去することができる。
【００３１】
また、画質向上剤の融点としては−１００℃〜０℃、好ましくは−７０℃〜−２０℃であるとよく、更に、沸点としては２００℃〜４００℃、好ましくは２００℃〜３５０℃のものとするとよい。
【００３２】
このような画質向上剤としては、具体的にはアジピン酸ジエチル（融点−２２℃、沸点２４５℃）、アジピン酸−ジ−ｎ−オクチル（融点−７０℃、沸点３３５℃）、アジピン酸−ジ−イソデシル（融点−６４℃、沸点２４６℃／４ｍｍＨｇ）、アジピン酸オクチルデシル（融点−６０℃、沸点２３２℃／４ｍｍＨｇ）、アゼライン酸−ジ−２−エチルヘキシル（融点−６０℃、沸点２４５℃／４ｍｍＨｇ）、セバシン酸−ジ−ブチル（融点−９７℃、沸点３４５℃）、セバシン酸−ジ−ｎ−オクチル（融点−６２℃、沸点３７７℃）等が例示される。
【００３３】
画質向上剤は、受像層中２重量％〜１０重量％、好ましくは３重量％〜６重量％の割合で含有されるとよい。
本発明における画質向上剤は、それ自体粘性が低く、粘着性を有しないものであり、受像層中に添加されると構成樹脂の溶融粘度を低下させる機能を有するものと考えられる。特に、受像層がその構造式中に芳香族環を有する熱可塑性飽和ポリエステル樹脂から構成される場合、受像層表面に滲出し、トナー定着（加熱）時には圧接部表面との間で剥離剤として機能してオフセット（樹脂が圧接部に付着する）現象や定着器への受像シートの巻きつき等のないものとできるものと考えられる。また、受像シートは、保管時に多数枚重ねた状態で保管されるが、夏期等の高温時には、画質向上剤が滲出することによるブロッキングが生じることがあるが、基材としてＰＥＴフイルムを使用する場合、画質向上剤は、ＰＥＴフイルムに対して移行しにくく、耐ブロッキング剤として機能するものと考えられる。
【００３４】
画質向上剤の含有量が３重量％未満であると、溶融粘度の低下が不充分であり、トナー樹脂粒子が受像層中に十分に埋め込まれなく、透明性が不充分となり、画質を向上させることができなく、また、１０重量％を越えると、溶融粘度が下がりすぎ、オフセット（樹脂が圧接部に付着する）現象や定着器への受像シートの巻きつきが生じ、また、耐ブロッキング性が不充分となる。
【００３５】
また、受像層には、必要に応じて、透明性を阻害しない範囲でマット剤や帯電防止剤、界面活性剤、分散剤、滑剤、可塑剤等を添加することができる。
【００３６】
マット剤としては、受像層の透明性を阻害しない粒径のシリカ、澱粉、アルミナ、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレングリコールビスメタクリレート等の微粒子が例示され、樹脂に対して０．１重量％〜１０重量％の添加量とされる。また、帯電防止剤としてはアルキルベンゾイミダゾールスルホン酸塩、ナフタリンスルホン酸塩、カルボン酸スルホンエステル、リン酸エステルの他、四塩化珪素部分加水分解物、ステアラミドプロピルジメチル−２−ヒドロキシエチルアンモニウムナイトレート等が挙げられる。
【００３７】
受像層を基材上に形成するには、中間接着層を介するか、または介さないで直接基材上に層形成される。中間接着層は、基材と受像層の両者に親和性を有し、且つ耐熱性が高く、トナー定着時の加熱で溶融しない樹脂を使用して形成されるとよい。このような樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、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等が挙げられ、乾燥膜厚０．０５μｍ〜０．５μｍとされる。
【００３８】
受像層を基材上、または中間接着層上に形成するには、受像層形成材料をメタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メチレンクロライド、エチレンクロライド、テトラクロルエチレン等の塩素化炭化水素類の１種或いは２以上の混合溶媒に溶解、または分散させ、バーコート法、ディップ法、スプレー法、スピンコート法等により塗布形成するとよい。受像層の膜厚は、トナー粒子径の５０％を上回る厚さとすることが好ましく、これを下回るとトナー定着時に画像表面の凹凸や、トナー相互間の間隙を十分に埋めることができなく、透明性に影響し、画像性が悪化する。現在使用されているトナー粒子径は６μｍ〜７μｍであるので、受像層の乾燥後膜厚は２μｍ〜１００μｍ、好ましくは５μｍ〜２０μｍとされる。受像層が厚すぎるとトナー定着時に画像のずれや歪みが生じ、画質に悪影響を与えるので好ましくない。
【００３９】
なお、本発明の受像シートにおいて、受像層自体が支持性を有するものである場合には基材は不要であり、受像層単層としてもよく、また、基材を複数層からなるものとし、受像層を複層基材上に積層した構造のものとしてもよい。
【００４０】
次に、識別マーク４３としては、光吸収性または光反射性により光学的に検知可能であり、トナー画像定着温度において非溶融性のものが使用される。光吸収性材料としては、各種の染料又は顔料を塗布、または蒸着に形成でき、また、反射性材料としては金属蒸着、金属箔の接着によってもよい。また、光学的以外の磁気的、電気的センサーで検知しうるものであってもよい。
【００４１】
本発明における識別マークとしては、その膜厚が１μｍ〜１０μｍ、好ましくは１μｍ〜５μｍであり、また、受像層の膜厚とは、０．１≦（着色部の厚さ）／（受像層の厚さ）≦０．８とするとよい。識別マークの膜厚が１０μｍを越えたり、また、（着色部の厚さ）／（受像層の厚さ）が０．８を越えると、図５（ａ）に示すような波状の凹凸が発生し、画像乱れが生じ、また、印刷インキで構成される着色部の膜厚が薄すぎるとシート検知ミスが発生する。
【００４２】
図１（ｃ）の平面図に示す受像シートは、その右端を定着手段への導入端部とする場合であるが、識別マーク４３の形状としては、図示するように、受像層４２面上に着色部を設けない非着色部４５を挟んで順次導入端部に沿って配列した形状とされる。図１（ｃ）にあっては、着色部を設けない非着色部４５は１箇所しか設けていないが、複数箇所としてもよい。その場合、着色部の受像シート幅方向での長さは少なくとも４ｍｍ以上とされるとよい。また、複数の着色部４３と非着色部４５の配置状態は、図１（ｃ）図示のごとく、非対象の形状の識別マークとしてその配列状態を光学センサーにより検知するとよく、また、その配列状態を変化させることにより、受像シートの表裏の区別等の多様な情報を得ることができる。
【００４３】
なお、図１（ｂ）に示す態様のごとく、識別マーク４３を基材４１の裏面に配置するものであってもよく、より、識別マークの形状による影響を避けることができる。
【００４４】
着色部を設けない非着色部４５は、その着色部間に相当するが、着色部間の幅としては５ｍｍ以上、好ましくは７ｍｍ以上あることが必要である。着色部間の幅が狭すぎると、定着ローラがその間隙に対応できなく、図５（ａ）に示すような波状の凹凸が発生する。
【００４５】
図１（ａ）〜（ｃ）に示す受像シートは、図５（ａ）の矢印方向と同様に識別マーク側から定着ローラに搬送され、トナー画像が受像層４２に定着されるが、画像形成装置における搬送路中に配置された光学センサー等の検知手段により、識別マークが検知され、普通紙等でなく、適切な受像シートであるか否か、また、表裏を判別し、定着条件が決定される。
【００４６】
次に、本発明の画像形成装置に使用されるトナーについて説明する。トナーとしては、定着時において溶融性、混色性に優れることが必要で、軟化点が低く、定着温度における溶融粘度が低く、シャープメルト性が要求される。トナーは、結着樹脂としてポリエステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂等の樹脂を使用することができるが、好ましくは、受像シートにおける受像層と同系の熱可塑性飽和ポリエステル樹脂であり、更に好ましくは芳香族環を有する熱可塑性飽和ポリエステル樹脂である。
【００４７】
トナーは、結着樹脂、顔料、染料等の着色剤、荷電制御剤、剥離剤等のトナー形成材料を溶融混練、粉砕、分級した後、流動性付与剤が外添されて製造される。
流動付与剤としては、着色剤含有樹脂粒子に外添されることにより流動性が外添前後で増加するものであれば使用できるが、例えば、フッ化ビニリデン微粒子、ポリテトラフルオロエチレン微粒子等のフッ素系樹脂微粒子、湿式製法シリカ、乾式製法シリカ等のシリカ微粒子、また、これらのシリカ微粒子の表面をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイル等の処理剤で処理した処理シリカ等、また、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化クロム等金属酸化物の微粉末、窒化珪素等窒化物の微粉末、炭化珪素等炭化物の微粉末、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等金属塩の微粉末、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等脂肪酸金属塩の微粉末、ＰＭＭＡ、フッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等樹脂の微粉末、カーポンブラック、フッ化カーボンの微粉末が挙げられる。
【００４８】
これらの流動付与剤は、平均の一次粒径が０．００１μｍ〜２μｍ、好ましくは０．００５μｍ〜０．２μｍのものが使用されるが、平均一次粒径が０．０２μｍ〜０．０６μｍの大粒径のものと、平均一次粒径が０．００５μｍ〜０．０１μｍの小粒径のものの混合物を使用するとよい。外添量としては、結着樹脂に対して、大粒径の流動付与剤の外添量を０．５重量％〜４重量％、小粒径の流動付与剤の外添量を１．５重量％〜４重量％の割合とよい。大粒径の外添剤は、主としてトナーの耐久安定性を向上させるが、４重量％を越えるとトナーの流動性を悪化させ、中抜け等が生じ好ましくない。また、小粒径の外添剤は、主として受像シートがセルロース紙等のラフ紙のような場合にトナーの転写性を向上させるが、４重量％を越えると浮遊シリカが発生し、感光体や中間転写ベルトがフィルミングしやすくなり、好ましくない。
トナー粒径としては、コールカウンター法で測定される体積平均粒径で、４μｍ〜２０μｍ、好ましくは５μｍ〜１５μｍとされるとよい。
【００４９】
図２は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す装置断面図であり、本実施の形態では、ベルト状の中間転写体を用いるカラー画像形成装置を示す。図２を用いて、本装置の全体構成と作用を説明する。
【００５０】
図２において、ドラム状の感光体１は、図示しないモータ等の駆動源により矢印Ｄ方向に回転駆動される。感光体１の外周には帯電ローラ等の帯電手段２が配置され、感光体１に当接回転しながら感光体１の表面が一様に帯電される。表面が一様に帯電された感光体１は、レーザー走査光学系等の潜像形成手段３によって第１色目として例えぱイエローの画像情報に応じて選択的に走査露光され、イエロー用の静電潜像が形成される。
【００５１】
静電潜像が記録された感光体１の回転方向下流側には、現像剤としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを貯蔵し、感光体１に対して離接自在な現像手段４，５，６，７が配置され、形成されたイエロー用の静電潜像はイエロー現像手段４のみが感光体１と当接して現像することでイエローのトナー像が形成される。
【００５２】
トナー像が形成された感光体１の回転方向下流側には、感光体１に隣接して中間転写ベルト８が配置される。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９、バックアップローラ１０、テンションローラ１１、皺取りローラ１２に掛け回されており、感光体１の周速度と同一速度で駆動されている。また、感光体１の駆動力を駆動ローラ９に伝達することにより、感光体１と中間転写ベルト８とを同期駆動させている。
【００５３】
また、一次転写ローラ１３は中間転写ベルト８を介して感光体１側に付勢されており、中間転写ベルト８が感光体１と一次転写ローラ１３によって挟持される一次転写位置において、図示しない高圧電源から一次転写ローラ１３へ電圧が供給されることで前述の手順で形成されたイエローのトナー像が中間転写ベルト８の表面に転写される。
【００５４】
中間転写ベルト８にイエローのトナー像を転写した感光体１は更に矢印Ｄ方向へ回転し、クリーナーブレード等で構成された感光体クリーナ１４によって感光体１の表面に残留するトナーが掻き取られ、再び画像形成が可能となる。
【００５５】
同様の手順を第２色目から第４色目の画像（マゼンタ、シアン、ブラヅク）に対して繰り返し行うことで中間転写ベルト８上に４色のトナー像が順次重ね合わせて記録される。
【００５６】
中間転写ベルト８へ４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、給紙ローラ２０、紙搬送ローラ対１５および１６によって紙カセット８０から記録材１７（受像シート）が給送され、これと同期して図示しないクラッチ機構とカム機構によって二次転写ローラ１８が二次転写支点軸１９を中心として矢印Ｅ方向に回転して中間転写ベルト８を介してバックアッブローラ１０と当接し、記録材（受像シート）１７及び中間転写ベルト８がバックアップローラ１０と二次転写ローラ１８によって挟持される二次転写位置において、図示しない高圧電源から電圧が二次転写ローラ１８へ印加されることで中間転写ベルト８上の４色のトナー像が記録材（受像シート）１７へ一括して転写される。二次転写を終えた中間転写ベルト８にはクリーナーブレード等で構成された中間転写体クリーナ２１が図示しないクラッチ機構とカム機構によって矢印Ｆ方向へ回動して当接し、中間転写ベルト８の表面に残留したトナーが掻き取られ、掻き取りが終了すると中間転写体クリーナ２１は矢印Ｆとは逆方向に回動して退避する。
【００５７】
４色のトナー像が転写された記録材（受像シート）１７は、二次転写位置から記録材（受像シート）１７を装置１本体と略平行に搬送する第一の記録材搬送路を経て定着手段２２へ至り、定着手段２２で加熱加圧しながら挟持搬送されてトナー像が定着される。トナー像が定着された記録材１７は、定着手段２２により装置本体の上面方向へとその搬送方向を変えられ、定着手段２２から記録材１７を装置本体と略垂直に搬送し装置上面へ至る第二の記録材搬送路に設置された排紙ローラ対２３および２４によって装置上面へと排出され、カラー画像記録が完了する。
【００５８】
更に、図２における、本装置の幾つかの構成について補足して説明する。画像形成装置を制御するための指示や画像形成装置の状態を表示するための制御パネル３１が装置本体の前面カバーに設置されている。現像手段４，５，６，７は、フレーム２５に着脱可能に支持されており、さらに、フレーム２５はフレーム支点軸２６を中心に回転可能に支持される構成となっている。
【００５９】
定着手段２２は、ハロゲンランプ等の加熱手段を内蔵した加熱部材２７、加圧部材２８と、加熱部材２７にシリコーンオイル等の剥離剤を塗布するための、或いは加熱部材２７の表面を清掃するためのパッド状のあるいはローラ状の剥離剤塗布手段３０と、からなる。図２においては２ローラ定着器を図示するが、その他、ベルト定着器、３ローラ定着器としてもよい。すなわち、図２における定着手段２２は、加圧部材として複数の加圧ローラを設置してもよく、加圧部材を増やす事で容易に複数の圧接部が得られるので、より高速な定着が可能になり、また高い発色性、高い透明性を有する高画質な画像の形成が可能となる。また、さらに、複数の圧接部問に記録材１７の搬送路として板状あるいはコロ状のガイド部材を設けてもよい。
【００６０】
ベルト定着方式の定着装置は、例えば特開平６−３１８００１号公報に記載される定着装置を使用するとよい。ベルト定着方式の定着装置は、図３に示すように、圧接部を構成する部材のうち、少なくとも片方がベルトからなるものとして、受像シートが圧接部に到達する前段階でベルトにより予熱した後、圧接部に導入するものであり、定着ローラ２７と加圧ローラ２８と、加熱兼テンションローラ５３を備え、定着ローラ２７と加熱兼テンションローラ５３間に定着ベルトＢが張設されている。そして、定着ベルトＢの下部より下側に隙間をあけてガイド板Ｇが設けられていて、加熱された定着ベルトＢの下部とガイド板Ｇとの間の加熱通路Ｐを受像シートＤがその受像層を上面として通過する間に予熱されるように構成される。このように、未定着トナーを担持した受像シートが予熱されることにより、ニップ部の温度を低く抑えることができるから、定着ベルトＢとトナーとの離型性を高め、オフセットのない鮮明な画像を得ることができるものであるが、特に、受像シートが圧接部へ侵入する際に事前に予熱されていることにより、着色部の下層における受像層を事前に加熱でき、非着色部における軟化状態の差を少なくすることができるので好ましい。
【００６１】
また、加熱部材、加圧部材の一方あるいは両方には、適当な硬度の弾性を付与してもよく、そのためには、シリコーンゴム、フッ素ゴム等からなる弾性ゴム層を表面に設けられる。受像シートにおける受像層面が接する定着ロール２７のＪＩＳＡ硬度（Ｍｆ）を１０°〜７０°、好ましくは３０°〜５０°とするとよい。なお、ＪＩＳＡ硬度は、ＪＩＳＫ６３０１に準拠して測定される値である。
【００６２】
一般に、ＪＩＳＡ硬度が１０°未満であると加熱部材の変形量が過大となり、トナーを押圧する場合に十分な圧力が伝わらず、受像シートへのトナー定着に際して受像層表面の平滑性に問題が生じる。また、７０°を越えると加熱部材の表面の変形が不充分となるためにトナーへの均一な加熱が困難であり、定着が不充分となり、受像層表面の平滑性に問題が生じ、光沢ムラ等の問題が生じる。
【００６３】
そのため、本発明の画像装置にあっては、加熱部材の変形量として、受像シートへの加熱部材の圧接部（ニップ長）の長さを受像シートにおける着色部の搬送方向における幅長よりも長くすることを特徴とする。
【００６４】
受像シートへの加熱部材の圧接部（ニップ長）の長さは、ロール状の加熱部材とロール状の加圧部材とが接触を開始する位置と接触を終了する位置の間の距離をいうが、その圧接部の長さを、受像シートにおける着色部の搬送方向における幅長よりも長くし、変形された加熱部材面により着色部を搬送方向の全長において被覆することにより、着色部下部の受像層へも圧接部の前後から熱が伝達され、着色部における受像層と非着色部における受像層における熱の伝達量を均等なものとでき、軟化状態の差を少なくすることができるものであり、識別マークの形状による影響を避けることができ、画像乱れのない定着を可能とする。
【００６５】
また、加熱部材、加圧部材の表面へのトナーの付着あるいは受像シートにおける受像層の付着（いわゆるオフセット）を防止することを目的として、加熱部材、加圧部材の一方あるいは両方の表面に剥離性を付与するとよい。剥離剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、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等の表面エネルギーの低く、かつ、耐熱性に優れた樹脂による被覆層が例示される。
【００６６】
本発明の画像装置における定着手段においては、受像シートにおける受像層面が接する、定着器ロールにおける弾性ゴム層の表面に剥離層として、シリコーンオイル、特に、アミノ変性シリコーンオイル、フルオロ変性シリコーンオイル、フッ素オイル等の耐熱性に優れ、定着ロール表面への濡れ性に優れる剥離剤を塗布するとよい。塗布量は、０．０００１ｍｇ／ｃｍ2 〜０．００８ｍｇ／ｃｍ2 であり、０．００８ｍｇ／ｃｍ2 を越えると、受像シート表面に剥離剤が付着し、加筆性が悪化するので好ましくない。
【００６７】
本発明における受像シートにおいては、定着時の熱および圧力より受像層の表面に滲出する画質向上剤がその低粘性によりトナー粒子間に侵入し、粒子間界面の溶融を促進させることにより、トナー粒子界面の影響による曇化の少ないシャープな画像が得られる。受像シートにおける受像層面が接する定着器ロール表面には、トナーのオフセットや受像シートの巻き付き防止を目的として、トナー粒子を構成するバインダーとの相溶性の悪い剥離剤が選択されると、トナー溶融時のトナー粒子界面の融着を阻害し、曇化の原因となる。そのため、剥離剤の溶解度パラメータ値と受像層を構成する画質向上剤の溶解度パラメータ値との差が２以下であるよう選択して層形成することにより、定着時に低粘度である画質向上剤がトナー粒子間に浸透すると共に、ロール表面の剥離剤との相溶性により、該剥離剤と接触するトナー画像表面のトナー粒子間にも画質向上剤が浸透し、曇化を抑制できる。
【００６８】
剥離剤の溶解度パラメータ値と画質向上剤の溶解度パラメータ値は、その絶対値の差が２以下、好ましくは１．５以下とするとよく、これにより、トナーのオフセットや受像シートの巻き付きを防止できると共に、トナー粒子界面の影響による曇化の少ないシャープな画像が得られる。
【００６９】
また、画像向上剤である脂肪酸エステル類は、トナー定着時の高温下で脂肪酸に分解しやすく、定着ロール圧接部を構成するシリコンゴムを劣化させる原因となる。そのため、シリコンゴムを保護する観点からも、剥離剤としてシリコーンオイルが好ましく、また、画像向上剤である脂肪酸エステル類の沸点よりも沸点の高いものが好ましい。
【００７０】
また、トナー定着時に受像層中から滲出した画質向上剤は、相溶性観点から、剥離剤であるシリコーンオイル中に吸収されるが、脂肪酸エステル類を含有したシリコーンオイルが圧接部表層のシリコンゴム層の劣化の原因ともなる。そのため、シリコーンオイルとして、特に、アミノ変性シリコーンオイルは、圧接部表層のシリコンゴムへの浸透性が遅く、好ましい。
【００７１】
定着温度は、定着器圧接部において、受像シートの受像層側が接する部材の表面温度であり、８０℃〜２５０℃、好ましくは１００℃〜２００℃とされる。２５０℃を越えると定着器の耐久性が悪化し、また、８０℃より低いとトナーのオフセット現象が生じる。
【００７２】
また、像担持体は、受像シートである記録材１７に転写すべきトナーによる画像を担持するものであって、図２に示される画像形成装置においては中間転写ベルト８である。転写手段とは、像担持体から受像シートである記録材１７にトナーによる画像を転写するものであって、図２に示される画像形成装置においては二次転写ローラ１８である。
【００７３】
本発明の画像形成装置は、図２に示される構成に限定されるものではないことはもちろんであって、感光体１から中間転写ベルト８を経由せずに直接的に記録材１７にトナーによる画像を順次重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置であってもよく、このような構成の画像形成装置においては、像担持体とは、感光体１となり、同様に転写手段とは一次転写ローラ１３である。ちなみにこのような構成の画像形成装置は、感光体上で多色画像を形成し、記録材１７に一括して転写する方法と、中間転写ベルト８上に記録材１７を担持せしめ、感光体上のトナーによる画像を順次記録材上に転写し、多色画像を形成する方法に大別されるが、いずれの方法も図２に示される画像形成装置とは異なり、通常、二次転写ローラ１８は不要である。また、本実施の形態においては、多色画像を形成する画像形成装置を示したが、モノクロ画像を形成する画像形成装置において適用できる。
【００７４】
受像シートがＯＨＰシートである場合には、従来は、定着時の紙搬送速度は通常のセルロース紙とする場合に比してトナーを十分に溶融して表面を平滑にする必要から定着速度を遅くする必要があるが、近年は電子写真装置の高速化から１００ｍｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは１８０ｍｍ／ｓｅｃ以上の定着時の紙搬送速度への対応が望まれており、本発明の受像シート及び画像形成装置にあっては、受像層中に、溶融粘度を低下させると共に受像層表面に滲出し、表面剥離性を示す画質向上剤を含有させたので高速化への対応が可能と考えられる。
以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明する。
【００７５】
【実施例】
（実施例１）
（受像シートの作成）
透明なＰＥＴフイルム（パナック社製、ルミラー＃１００Ｔタイプ、縦横２軸延伸フィルム、厚さ１００μｍ、幅２９７ｍｍ、長さ２１０ｍｍ）上に、
・熱可塑性飽和ポリエステル樹脂（４，４′−イソプロピリデンジフェノール５０重量％とテレフタル酸５０重量％とからなる重縮合樹脂、重量平均分子量１０，０００） … ９５重量部
・アジピン酸−ジ−ｎ−オクチル（融点−７０℃、沸点３３５℃）… ５重量部
からなる組成を、メチルエチルケトン：トルエン（１：１容量比）混合溶媒に溶解した後、乾燥後膜厚が７μｍとなるようにバーコーター塗布し、受像層を形成した。
【００７６】
受像シートの幅方向端部における受像層上に、印刷インキとして、大日本インキ化学工業（株）製「ユニピアＡ」を使用し、着色部４３を、受像シートの搬送方向に４ｍｍの幅で受像シートの幅方向に１６５ｍｍ、および１１７ｍｍでそれぞれ図１（ｃ）に示すように塗布し、また、非着色部の幅長１５ｍｍの形状とした。また、その非着色部の幅長を両方向に均等に縮小する形で、非着色部の幅長を下記表１に示すように変化させた。また、それぞれの形状の識別マークの膜厚を下記表１に示すごとく変化させて、合計９種類の本発明の受像シートを作製した。
【００７７】
（プリンター）
上記で得られた受像シートを、図２で示すプリンターで、０．１ｍｍ幅の細線をトナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ2 となるように調整して印字し、定着後の画像散り量の評価を行った。
図２で示すプリンターで使用したトナー、及び定着条件、画像散り量の評価方法を下記に示し、その結果を同様に表１に示す。
【００７８】
（トナー）
・結着樹脂（４，４′−イソプロピリデンジフェノール５０重量％とテレフタル酸５０重量％とからなる重縮合樹脂、重量平均分子量５０，０００）… ８７．５重量％
・着色剤（２，９−ジメチルキナクリドン） … ８．０重量％
・荷電制御剤（ポントロンＳ−３４；オリエント化学（株）製）… １．０重量％
・ワックス（ポリプロピレン） … ０．８重量％
・外添剤（シリカ微粒子） 大粒径 … ０．７重量％
・外添剤（シリカ微粒子） 小粒径 … ２．０重量％
の組成を溶融、混練、分級した粒子に、流動性付与剤として、平均一次粒径が０．０４μｍの大粒径のシリカ微粒子、及び平均一次粒径が０．００８μｍの小粒径のシリカ微粒子をそれぞれ外添したものであり、分級粒子９７．３重量％、大粒径のシリカ微粒子０．７重量％、小粒径のシリカ微粒子２．０重量％からなり、コールカウンター法で測定した体積平均粒径が７μｍの微粒子をトナーとした。
【００７９】
（定着条件）
・定着器 ・・・・・ 図３に示すベルト定着方式の定着装置
定着ベルトＢは、予備加熱部材として、加熱兼テンションローラ５３とＪＩＳＡ硬度で１０°のシリコンゴム層を有する加熱ローラ（φ３５ｍｍ、長さ３６ｃｍ）に巻き掛けられており、受像シートを圧接部通過前に４０℃に予熱する。また、ＪＩＳＡ硬度で２０°のシリコンゴム層を有する加圧ローラ（φ３６ｍｍ、長さ３５ｃｍ）を加圧部材２８として使用し、さらに加圧ローラにバネにより２．２kgf/cm2 の圧力を加え、定着ローラと加圧部材の圧接部の幅（ニップ長）を１１ｍｍとした。また、加熱ローラ表面に剥離剤を０．００３２ｍｇ／ｃｍ2 で塗布した。
【００８０】
・定着温度 ・・・・・ 受像シートの受像層面が接する定着ベルトの表面温度（定着温度）を１８０℃とした。
【００８１】
・定着紙搬送速度 ・・・・・ ４５ｍｍ／ｓｅｃ
（画像散り量評価方法）
画像散り量評価を、図４に示す模式図で説明する。拡大画像２０１は細線２０２を間隔をおいて複数本集合した状態を示すものであり、細線２０２の周囲には画像散り２０３が広がっている。この拡大画像２０１は、光学顕微鏡を適当な倍率に設定して得られるものである。図４における輝度プロファイル２０４は、この拡大画像２０１をＣＣＤカメラ等により撮影した画像をインターフェースを介して適当な画像処理装置に取り込み、この画像処理装置を用いて、細線２０１が整列する方向と垂直となるような画像散り測定ライン２０４ａについて得られるもので、輝度プロファイル２０４の細線２０２の画像部のピーク値（低輝度）を１００％輝度、細線２０２間の非画像部のピーク値（高輝度）を０％輝度とし、その輝度プロファイルの７０〜１０％点間の距離２０５を複数点測定し、その平均値をもって、画像散り量とし、画像散り量の測定値を下記の４段階で評価した。距離２０５の狭いものほど、画像散り量が少ないものである。
【００８２】
二重丸 ・・・・・ １０μｍ未満
丸 ・・・・・ １０〜１５μｍ
△ ・・・・・ １５〜２０μｍ
× ・・・・・ １０μｍ以上
【００８３】
【表１】
表からわかるように、識別マークの形状として、着色部の膜厚が１０μｍ以下、非着色部の幅（着色部間距離）が５ｍｍ以上であると画像散り量が少ないことがわかる。
【００８５】
（実施例２）
実施例１同様に、基材上に受像層を形成した後、図１（ｂ）に示すように受像層とは反対側に形成した以外は、実施例１同様の形状の識別マークを、着色部の膜厚が１０μｍとなるように塗布形成し、受像シートを作製した。
【００８６】
実施例１同様にして、画像散り量の評価を行ない、その結果を、実施例１で作製した着色部の膜厚が１０μｍのものと合わせて下記表２に示す。
【００８７】
【表２】
表からわかるように、識別マークを基材裏面に形成すると、非着色部の幅が狭いと画像散り量が増えるが、受像層側に設けた場合より画像散り量は少なくなることがわかる。
【００８９】
（実施例３）
実施例１において、基材上に、受像層の膜厚を１０μｍとした以外は同様にして受像層を形成した後、受像層上に実施例１同様の形状の識別マークを、着色部の膜厚を下記表３に記載のごとく変化させてそれぞれ塗布して形成し、受像シートを作製した。
【００９０】
得られた各受像シートを実施例１同様に印字、定着した。実施例１同様にして、画像散り量の評価を行なうと共に、シート検知性についての評価を行ない、その結果を表３に示す。
【００９１】
（シート検知性）
受像シートを１００枚重ねた状態で、図２に示すプリンターの給紙カセットにセットする。連続通紙を行ない、図２に示す光学センサー（オムロン（株）製、フォトセンサーＥＥ−ＳＹ１６９Ａ）５０での検知ミスが生じるか否か評価した。
【００９２】
【表３】
表からわかるように、識別マークを印刷インクで形成すると、（着色部の厚さ）／（受像層の厚さ）を０．１〜１．０の範囲とするとよいことがわかる。
【００９４】
（実施例４）
実施例１において、基材上に、受像層の膜厚を１０μｍとした以外は同様にして受像層を形成した後、受像層上に実施例１同様の形状の識別マークを、着色部の膜厚が５μｍ、搬送方向に対する長さが５ｍｍ、非着色部の幅（着色部間距離）が５ｍｍとなるように塗布して形成し、受像シートを作製した。
【００９５】
また、実施例１で使用した定着器に代えて、図２に示す２ローラ定着器を使用したプリンターを使用し、下記の条件で上記で得た受像シートを印字、定着させた。
【００９６】
定着ローラは、ＪＩＳＡ硬度で４５°のシリコンゴム層を有する加熱ローラ（φ５０ｍｍ、長さ３５ｃｍ）を加熱部材として使用し、ＪＩＳＡ硬度で４５°のシリコンゴム層を有する加圧ローラ（φ５０ｍｍ、長さ３５ｃｍ）を加圧部材として使用し、さらに加圧ローラにバネにより２．５kgf/cm2 の圧力を加え、加熱部材と加圧部材の圧接部の幅（ニップ長）を１０ｍｍとした。また、加熱ローラ表面に剥離剤を０．００３２ｍｇ／ｃｍ2 で塗布した。また、受像シートの受像層面が接する加熱ローラの表面温度（定着温度）を１８０℃とし、定着紙搬送速度を４５ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００９７】
また、加熱部材と加圧部材の圧接部の幅（ニップ長）を、加熱ローラおよび加圧ローラの表層のシリコンゴムの硬度を変化させて、下記表４の長さとなるようにそれぞれ変化させ、同様に印字、定着した。実施例１同様にして、画像散り量の評価を行ない、その結果を表４に示す。
【００９８】
【表４】
表からわかるように、圧接部の長さが着色部の搬送方向の長さより長いと、画像散り量が少ないことがわかる。
【０１００】
（実施例５）
実施例１において、基材上に、受像層の膜厚を１０μｍとした以外は同様にして受像層を形成した後、受像層上に実施例１同様の形状の識別マークを、着色部の膜厚が５μｍ、搬送方向に対する長さが５ｍｍ、非着色部の幅（着色部間距離）が５ｍｍとなるように塗布して形成し、受像シートを作製した。
【０１０１】
また、実施例１で使用した定着器において、加圧部材のＪＩＳＡ硬度は変化させないで、識別マークが接する加熱部材のＪＩＳＡ硬度を下記の表５のごとく、変化させて、上記で得た受像シートを実施例１同様に印字、定着した。実施例１同様にして、画像散り量の評価を行ない、その結果を表５に示す。
【０１０２】
【表５】
表からわかるように、加熱部材のＪＩＳＡ硬度は、７０°以下とすると、画像散り量が少ないことがわかる。
【０１０４】
（実施例６）
実施例１において、基材上に、受像層の膜厚を１０μｍとした以外は同様にして受像層を形成した後、受像層上に実施例１同様の形状の識別マークを、着色部の膜厚が５μｍ、搬送方向に対する長さが５ｍｍ、非着色部の幅（着色部間距離）が５ｍｍとなるように塗布して形成し、受像シートを作製した。
【０１０５】
実施例４で使用した２ローラ定着器により、上記で得た受像シートを印字、定着した。実施例１同様に、画像散り量を測定した。その結果を表６に示す。なお、実施例１で得られたベルト定着方式の定着装置での結果を同時に示す。
【０１０６】
【表６】
表からわかるように、ベルト定着方式の定着器を使用して定着すると、非着色部の搬送方向に対する幅が５ｍｍでも画像散り量が少ないことがわかる。
【０１０８】
【発明の効果】
本発明の受像シート及び画像形成装置は、受像シートの定着手段への導入端部側に、着色部と非着色部とを非対象に組み合わせ、導入端部に沿って配置したような形状の識別マークを有する受像シートにあって、透明な受像シートにあっても、その表裏を判別可能とし、また、トナーの散りによる線歪みや線太りといった画像乱れがないものとできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の受像シートの説明図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）は他の態様の受像シートの側面図、（ｃ）は（ａ）で示した受像シートの平面図である。
【図２】 本発明の画像形成装置の全体構成を示す装置の説明図である。
【図３】 ベルト定着方式での定着器の説明図である。
【図４】 画像散り量の評価方法を説明するための図である。
【図５】 着色部と非着色部とを組み合わせた識別マークを有する受像シートを定着器に導入した場合の問題点を説明するための図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は受像シートを定着器に導入する状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１…感光体、８…中間転写ベルト、１８…二次転写ローラ、２２…定着手段、２７…加熱部材、２８…加圧部材、４１…基材、４２…受像層、４３…識別マークにおける着色部、４４…波状の凹凸、４５…非着色部、５０…光学センサー、５３…加熱兼テンションローラ、Ｂ…定着ベルト、Ｇ…ガイド板、Ｐ…加熱通路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a copying machine, a printer, a facsimile, another image forming apparatus using electrophotography, and an image receiving sheet applied thereto. In particular, the present invention relates to an OHP or glossy image receiving sheet and an image forming apparatus that can discriminate between the front and the back of a transparent image receiving sheet and that do not cause image distortion such as line distortion or line thickness due to toner scattering.
[0002]
[Prior art]
An image forming apparatus using an electrophotographic method transfers a toner image formed on an image carrier onto an image receiving sheet, and further fixes the toner image transferred onto the image receiving sheet. In image forming apparatuses that output monochrome images, which have been the mainstream until now, and image receiving sheets applied thereto, it is only necessary to fix the image with toner with sufficient strength so as not to drop off the image receiving sheet. . However, unlike an image forming apparatus that outputs a monochrome image, an image forming apparatus that outputs a multicolor image or an image receiving sheet applied thereto is fixed on the image receiving sheet in order to obtain a high-quality multicolor image. In addition, it is required that the toner image is excellent in color developability and transparency.
[0003]
In order to obtain an image excellent in color developability and transparency, it is important that the image by the toner after fixing does not cause light scattering. For this purpose, the surface of the image after fixing is sufficiently smooth. In addition, it is important to prevent an interface between the toner and the image receiving sheet from occurring between the toner and the toner in the image after fixing. In recent years, there has been a demand for an image forming apparatus capable of forming an image with toner corresponding to each color component and outputting a multicolor image by superimposing the images based on the toner, and outputs the multicolor image. An image forming apparatus suitable for the above has been proposed.
[0004]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-263642, color tone reproducibility is defined by defining the compatibility and storage elastic modulus of the transparent resin in the image receiving sheet and the binder resin constituting the toner at the toner fixing temperature. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-88400, the compatibility between the transparent resin and the binder resin constituting the toner in the image receiving sheet is specified. In addition, by making the apparent melt viscosity of the transparent resin in the image-receiving sheet lower than that of the binder resin constituting the toner at the toner fixing temperature, generation of pseudo contours with high saturation, brightness, good color tone reproducibility It is disclosed that an uncolored color image is obtained.
[0005]
However, in each of these conventional image receiving sheets, the image receiving layer for fixing the toner image uses a polyester resin. However, even if the melt viscosity of the polyester resin is lowered, the image is not distorted or fixed. There is a problem that the sheet is wound around the offset and the fixing unit, and there is a problem that blocking is likely to occur when the image receiving sheet is stored repeatedly. In recent years, in high-speed printing that is fixed at a low temperature, it has been demanded to obtain a high-quality, high-gloss image with a smooth image surface and high transparency.
[0006]
In general, an image receiving sheet in which the image receiving layer is meltable at the toner fixing temperature has a larger heat capacity than that of plain paper, and when toner images are recorded using the same image forming apparatus, toner fixing is performed. At this time, measures such as raising the fixing temperature and slowing the conveying speed are taken, and the distinction is made using an optical sensor provided in the conveying path of the image receiving sheet. For example, JP-A-8-123062 discloses that an identification mark is printed and formed on the entire front end portion of the resin layer surface on a transparent substrate, and the identification mark is formed between the resin layer and the substrate layer, and the substrate back surface. When the image receiving sheet passes through the optical sensor, light is not initially transmitted by the identification mark, but after passing through the identification mark portion, light is transmitted to detect the image receiving sheet. In addition, when paper is supplied instead of the image receiving sheet, light is not transmitted while the paper passes through the optical sensor, and the paper is identified.
[0007]
However, in the case of a transparent image receiving sheet, the distinction between the surface having the image receiving layer and the surface not having the image receiving layer cannot be identified merely by the presence or absence of the identification mark, and the identification mark can be diversified and dealt with by the identification. Although required, as shown in FIG. 5 to be described later, the colored portion and the non-colored portion are combined with the non-target on the introduction end portion side to the fixing means of the image receiving sheet and arranged along the introduction end portion. It is conceivable to distinguish between the front and back of the image receiving sheet by using different shapes of the identification marks and different shapes. FIG. 5A is a plan view of an image receiving sheet having such a shape of the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is an image receiving sheet having an identification mark having a shape such that a colored portion and a non-colored portion are combined and arranged along the introducing end portion on the introducing end portion side of the image receiving sheet to the fixing means. The present invention also provides an image receiving sheet and an image forming apparatus that can discriminate between the front and back surfaces of a transparent image receiving sheet and that do not cause image distortion such as line distortion or line weight due to toner scattering.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The image receiving sheet of the present invention has an image receiving layer capable of fixing an image of toner on a base material by a fixing means having a pressure contact portion for applying heat and pressure, and an image receiving layer surface at an end portion on the introduction side to the fixing means. Alternatively, on the substrate surface, an image-receiving element provided with an identification mark having a shape in which non-melting colored portions at the toner fixing temperature are sequentially arranged along the introduction-side end portion and the non-colored portions not provided with the colored portions are sandwiched. In the sheet, the thickness of the colored portion in the identification mark is 1 μm to 10 μm, the width of the non-colored portion between the colored portions is 5 mm or more, and the image receiving layer is made of a transparent thermoplastic resin. The layer has a molecular weight of 170 to 650 as an image quality improver and an alkyl ester of a divalent fatty acid in a proportion of 3 to 6% by weight, and the film thickness of the image receiving layer is 2 to 50 μm. And 0 (The thickness of the colored portion) 1 ≦ / is characterized in that a ≦ 0.8 (the thickness of the image receiving layer).
[0012]
The image forming apparatus of the present invention is an image receiving sheet having an image receiving layer capable of fixing an image of toner on a base material by a fixing unit having a pressure contact portion for applying heat and pressure, and one side of the image receiving sheet Identification of a shape in which non-melting colored portions at the toner fixing temperature are sequentially arranged on the image-receiving layer surface or the substrate surface at the end portion along the side end portion and sandwiching the non-colored portion where no colored portion is provided. A mark is provided, the thickness of the colored portion in the identification mark is 1 μm to 10 μm, the width of the non-colored portion between the colored portions is 5 mm or more, and the image receiving layer is made of a transparent thermoplastic resin, The image receiving layer contains a molecular weight of 170 to 650 as an image quality improver and an alkyl ester of a divalent fatty acid in a proportion of 3 to 6% by weight, and the film thickness of the image receiving layer is 2 to 50 μm. age, In an image forming apparatus comprising: an image receiving sheet satisfying 0.1 ≦ (thickness of colored portion) / (thickness of image receiving layer) ≦ 0.8; and a fixing unit having a pressure contact portion for applying heat and pressure. The length of the pressure contact portion in the fixing means that presses the image receiving sheet in the conveying direction is introduced into the fixing means from the end side where the image receiving sheet is formed with the identification mark, and the width in the conveying direction of the colored portion in the image receiving sheet. It is characterized by being longer than the length.
[0013]
The JISA hardness (Mf) of the press contact portion of the fixing unit that presses the image receiving sheet in the conveying direction is set to 10 ° to 70 °.
[0014]
The fixing unit is configured such that at least one of the members constituting the press contact portion is a belt, and the image receiving sheet is preheated by the belt before reaching the press contact portion and then introduced into the press contact portion. Features.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view of an image receiving sheet according to the present invention. The image receiving sheet has a structure in which an
[0016]
As the
[0017]
The thickness of the substrate is appropriately determined because the required strength varies depending on the fixing means and the applied image forming apparatus, but is usually 50 μm to 300 μm, preferably 80 μm to 120 μm.
[0018]
The
[0019]
Also, at the time of toner fixing, it is important from the viewpoint of improving image quality (transparency) that toner particles are fixed on the image receiving layer without forming irregularities on the interface or on the surface of the image receiving layer. And compatibility between the image-receiving layer forming resin and the affinity are required. As the toner resin, a thermoplastic saturated polyester resin is often used. Therefore, it is preferable to use a resin of the same system as the toner resin as the image receiving layer forming resin. Therefore, among the thermoplastic resins described above, a thermoplastic saturated polyester resin is preferable from the viewpoint of sharp melt property and transparency, and also causes a phenomenon that an image quality improver exudes to the surface of the image receiving layer as described later. it can.
[0020]
As the thermoplastic saturated polyester resin, a polyhydric alcohol and a polyvalent carboxylic acid are charged into a reaction vessel equipped with a distillation column, and nitrogen is added in the presence of 0.05 wt% antimony trioxide catalyst based on the total acid component. It is a resin obtained by heating and stirring in an air stream and causing a polycondensation reaction to obtain a desired molecular weight. Examples of the polyhydric alcohol component include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6 -Hexanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, hydrogenated bisphenol A, 4,4-isopropylidenediphenol and the like.
[0021]
Examples of the polyvalent carboxylic acid component include benzenedicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid, and phthalic anhydrides that are anhydrides thereof, and succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, and the like. Alkyl dicarboxylic acids, or acid anhydrides thereof, and those in which the alkyl group in these alkyl dicarboxylic acids is further substituted with an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms or an alkenyl group. Further, trimellitic acid and pyromellitic acid And polyvalent carboxylic acids such as benzophenone tetracarboxylic acid, or acid anhydrides thereof.
[0022]
The amount of the polyhydric alcohol component in the thermoplastic saturated polyester resin is 45 mol% to 55 mol%, and the amount of the polyvalent carboxylic acid component is 55 mol% to 45 mol%.
[0023]
Among these, a thermoplastic saturated polyester resin having an aromatic ring in its structural formula is particularly preferable from the viewpoint of sharp melt properties. The aromatic ring may be derived from a polyhydric alcohol such as 4,4-isopropylidenediphenol or a polycarboxylic acid such as terephthalic acid, or derived from both. It may be. In the thermoplastic saturated polyester resin containing an aromatic ring in the structural formula, crystallization is promoted by the arrangement of the aromatic ring, which is considered to be excellent in sharp melt property.
[0024]
Usually, a toner resin made of a thermoplastic saturated polyester resin having a weight average molecular weight of about 10,000 is used, but the GPC equivalent weight average molecular weight of the thermoplastic resin corresponds to the molecular weight of the toner resin. You should do it. The molecular weight of the thermoplastic saturated polyester resin is 1 ml / min. At a temperature of 20 ° C. using a gel permeation chromatography (GPC) apparatus equipped with a column. As a column used for the measurement, it is preferable to use a combination of a plurality of commercially available polystyrene gel columns. For example, a combination of μ-styragel 500,103,104,105 manufactured by Waters, Showa Denko A combination of shodex KF-801, 803, 804, 805, KA-802, 803, 804, 805, or a combination of TSKgel G1000H, G2000H, G2500H, G3000H, G4000H, G5000H, G6000H, G7000H, GMH manufactured by Tosoh Corporation is preferable. The measurement sample is dissolved in tetrahydrofuran (THF) at a concentration of 0.2% by weight and filtered through a 0.45 μm filter. When measuring the molecular weight distribution of a sample, the measurement conditions included in the range in which the logarithm of the molecular weight of the calibration curve prepared by several monodisperse polystyrene standard samples and the count number are linear. Selected. The peak value obtained from the molecular weight curve by this GPC measurement is the molecular weight.
[0025]
In the present invention, in particular, as the thermoplastic saturated polyester resin in the image receiving layer, the weight average molecular weight is less than 10,000, preferably 3,000 to 8,000, and the weight average molecular weight exceeds 10,000. A mixed resin with 50,000 to 90,000 resin is preferable.
[0026]
Examples of the resin having a weight average molecular weight of less than 10,000 of the thermoplastic saturated polyester resin include, for example, “Diacron FC-051, weight average molecular weight 8,000” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. “
[0027]
A resin having a weight average molecular weight smaller than that of the toner resin is preferably 40 to 60% by weight in the image receiving layer, and a resin having a large weight average molecular weight of 60 to 40% by weight.
[0028]
By using a mixed resin as the resin for forming the image receiving layer, at the toner fixing temperature, the resin having a small weight average molecular weight improves the affinity for the toner resin and improves the image quality such as transparency, and a large resin. Thus, it is considered that the anti-offset property, the anti-winding property to the fixing device, and the blocking resistance when the image receiving sheets are stacked can be improved.
[0029]
Next, the image quality improving agent contained in the image receiving layer is a fatty acid alkyl ester having a molecular weight of 170 to 650. In fatty acid alkyl esters Examples of the fatty acid component are divalent fatty acids exemplified by malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid and the like. Examples of the alcohol component include methyl alcohol, ethyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, isononyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, and isodecyl alcohol.
[0030]
The molecular weight is preferably 170 to 650, but is preferably 200 to 450. If the molecular weight is too low, the evaporating property is high, and if it is too high, the exuding property to the surface of the image receiving layer is not preferable. In the present invention, by setting the molecular weight to 170 to 650, most of it can be removed by evaporation by heating during image fixing.
[0031]
The melting point of the image quality improver is -100 ° C to 0 ° C, preferably -70 ° C to -20 ° C, and the boiling point is 200 ° C to 400 ° C, preferably 200 ° C to 350 ° C. It is good to do.
[0032]
Specific examples of such an image quality improver include diethyl adipate (melting point −22 ° C., boiling point 245 ° C.), adipic acid-di-n-octyl (melting point −70 ° C., boiling point 335 ° C.), adipic acid-di -Isodecyl (melting point -64 ° C, boiling point 246 ° C / 4 mmHg), octyldecyl adipate (melting point -60 ° C, boiling point 232 ° C / 4 mmHg), azelaic acid-di-2-ethylhexyl (melting point -60 ° C, boiling point 245 ° C / 4 mmHg), di-butyl sebacate (melting point −97 ° C., boiling point 345 ° C.), sebacic acid di-n-octyl (melting point −62 ° C., boiling point 377 ° C.) and the like.
[0033]
The image quality improver may be contained in the image receiving layer in a proportion of 2% to 10% by weight, preferably 3% to 6% by weight.
The image quality improver in the present invention is low in viscosity and does not have tackiness, and is considered to have a function of reducing the melt viscosity of the constituent resin when added to the image receiving layer. In particular, when the image receiving layer is composed of a thermoplastic saturated polyester resin having an aromatic ring in its structural formula, it exudes to the surface of the image receiving layer and functions as a release agent between the surface of the pressure contact portion during toner fixing (heating). Thus, it can be considered that there is no offset phenomenon (resin adheres to the press contact portion) and no wrapping of the image receiving sheet around the fixing device. In addition, the image-receiving sheet is stored in a state where a large number of sheets are stacked at the time of storage, but at high temperatures such as summer, blocking may occur due to leaching of the image quality improver. However, when PET film is used as a base material The image quality improver is unlikely to migrate to the PET film and is considered to function as an anti-blocking agent.
[0034]
When the content of the image quality improver is less than 3% by weight, the melt viscosity is not sufficiently lowered, the toner resin particles are not sufficiently embedded in the image receiving layer, and the transparency becomes insufficient, thereby improving the image quality. When the amount exceeds 10% by weight, the melt viscosity is too low, causing an offset phenomenon (resin adheres to the press contact portion), wrapping of the image receiving sheet around the fixing device, and blocking resistance. It becomes insufficient.
[0035]
In addition, a matting agent, an antistatic agent, a surfactant, a dispersant, a lubricant, a plasticizer, and the like can be added to the image receiving layer as needed as long as the transparency is not impaired.
[0036]
Examples of the matting agent include fine particles such as silica, starch, alumina, polyethylene, polyester, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, and polyethylene glycol bismethacrylate having a particle diameter that does not impair the transparency of the image receiving layer. The added amount is 1 to 10% by weight. Antistatic agents include alkyl benzimidazole sulfonate, naphthalene sulfonate, carboxylic acid sulfone ester, phosphoric ester, silicon tetrachloride partial hydrolyzate, stearamidepropyldimethyl-2-hydroxyethylammonium nitrate Etc.
[0037]
To form the image receiving layer on the substrate, the layer is formed directly on the substrate with or without an intermediate adhesive layer. The intermediate adhesive layer may be formed using a resin that has affinity for both the base material and the image receiving layer, has high heat resistance, and does not melt when heated during toner fixing. Examples of such resins include polyester resins, acrylic ester resins, methacrylic ester resins, styrene-acrylic ester copolymers, styrene-methacrylic ester copolymers, and the like, and a dry film thickness of 0.05 μm to 0 μm. .5 μm.
[0038]
In order to form the image receiving layer on the substrate or the intermediate adhesive layer, the image receiving layer forming material is made of alcohols such as methanol and ethanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, methylene chloride, ethylene chloride, tetrachlorethylene and the like. It is preferable to dissolve or disperse in one or two or more mixed solvents of chlorinated hydrocarbons and apply and form them by a bar coating method, a dip method, a spray method, a spin coating method, or the like. The film thickness of the image-receiving layer is preferably more than 50% of the toner particle diameter. If the thickness is less than this, the unevenness of the image surface and the gap between the toners cannot be sufficiently filled when the toner is fixed, and the transparent layer is transparent. Affects image quality and deteriorates image quality. Since the toner particle diameter currently used is 6 μm to 7 μm, the film thickness of the image receiving layer after drying is 2 μm to 100 μm, preferably 5 μm to 20 μm. If the image receiving layer is too thick, image shift or distortion occurs at the time of toner fixing, which adversely affects image quality.
[0039]
In the image-receiving sheet of the present invention, when the image-receiving layer itself has support, a substrate is not necessary, and the image-receiving layer may be a single layer, or the substrate is composed of a plurality of layers. It is good also as a thing of the structure which laminated | stacked the image receiving layer on the multilayer base material.
[0040]
Next, as the
[0041]
The thickness of the identification mark in the present invention is 1 μm to 10 μm, preferably 1 μm to 5 μm. The film thickness of the image receiving layer is 0.1 ≦ (thickness of the colored portion) / (image receiving layer). (Thickness) ≦ 0.8. When the film thickness of the identification mark exceeds 10 μm or (thickness of the colored portion) / (thickness of the image receiving layer) exceeds 0.8, wavy irregularities as shown in FIG. However, when the image is disturbed and the thickness of the colored portion made of printing ink is too thin, a sheet detection error occurs.
[0042]
The image receiving sheet shown in the plan view of FIG. 1 (c) is a case where the right end is an introduction end to the fixing means, but the shape of the
[0043]
In addition, like the aspect shown in FIG. 1B, the
[0044]
The
[0045]
The image receiving sheets shown in FIGS. 1A to 1C are conveyed from the identification mark side to the fixing roller in the same manner as the arrow direction in FIG. 5A, and the toner image is fixed on the
[0046]
Next, the toner used in the image forming apparatus of the present invention will be described. The toner is required to have excellent meltability and color mixing at the time of fixing, has a low softening point, a low melt viscosity at a fixing temperature, and a sharp melt property. For the toner, a resin such as a polyester resin, a styrene resin, an acrylic resin, or a styrene-acrylic copolymer resin can be used as a binder resin. Preferably, the toner is a thermoplastic saturated polyester resin similar to the image receiving layer in the image receiving sheet. More preferably, it is a thermoplastic saturated polyester resin having an aromatic ring.
[0047]
The toner is produced by melt-kneading, pulverizing, and classifying a toner-forming material such as a binder resin, a colorant such as a pigment and a dye, a charge control agent, and a release agent, and then adding a fluidity-imparting agent.
Any fluidity-imparting agent can be used as long as the fluidity is increased before and after the external addition to the colorant-containing resin particles. For example, fluorine such as vinylidene fluoride fine particles and polytetrafluoroethylene fine particles can be used. Silica fine particles such as system resin fine particles, wet production silica, dry production silica, etc., and the treated silica obtained by treating the surface of these silica fine particles with a treatment agent such as silane coupling agent, titanium coupling agent, silicone oil, etc. Aluminum oxide, titanium oxide, strontium titanate, cerium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, fine powder of metal oxides such as chromium oxide, fine powder of nitride such as silicon nitride, fine powder of carbide such as silicon carbide, calcium sulfate, sulfuric acid Fine powder of metal salts such as barium and calcium carbonate, zinc stearate, calcium stearate Fine powder of um such as fatty acid metal salts, PMMA, vinylidene fluoride fine powder of polytetrafluoroethylene or the like resin, a car Pont black include fine powder of carbon fluoride.
[0048]
These fluidity-imparting agents have an average primary particle size of 0.001 μm to 2 μm, preferably 0.005 μm to 0.2 μm, but the average primary particle size is as large as 0.02 μm to 0.06 μm. It is preferable to use a mixture of those having a particle size and those having an average primary particle size of 0.005 μm to 0.01 μm. As for the external addition amount, the external addition amount of the fluidizing agent having a large particle size is 0.5 to 4% by weight and the external addition amount of the fluidizing agent having a small particle size is 1.5% with respect to the binder resin. The proportion is preferably 4% by weight to 4% by weight. The external additive having a large particle size mainly improves the durability stability of the toner. However, if it exceeds 4% by weight, the fluidity of the toner is deteriorated, resulting in unfavorable loss of the toner. Further, the external additive having a small particle size improves the transferability of the toner mainly when the image receiving sheet is a rough paper such as a cellulose paper. The intermediate transfer belt is easy to film and is not preferable.
The toner particle diameter may be 4 to 20 μm, preferably 5 to 15 μm, as a volume average particle diameter measured by a coal counter method.
[0049]
FIG. 2 is an apparatus cross-sectional view showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. In this embodiment, a color image forming apparatus using a belt-like intermediate transfer member is shown. The overall configuration and operation of this apparatus will be described with reference to FIG.
[0050]
In FIG. 2, the drum-shaped
[0051]
On the downstream side in the rotation direction of the
[0052]
An
[0053]
The
[0054]
The
[0055]
By repeating the same procedure for the second to fourth color images (magenta, cyan, and black), the four color toner images are sequentially superimposed and recorded on the
[0056]
When the superposition of the four color toner images on the
[0057]
The recording material (image receiving sheet) 17 onto which the four color toner images have been transferred is fixed through a first recording material conveyance path for conveying the recording material (image receiving sheet) 17 from the secondary transfer position substantially parallel to the main body of the
[0058]
Further, some configurations of the apparatus in FIG. 2 will be supplementarily described. A
[0059]
The fixing
[0060]
As a belt fixing type fixing device, for example, a fixing device described in JP-A-6-31801 may be used. As shown in FIG. 3, the fixing device of the belt fixing system assumes that at least one of the members constituting the press contact portion is made of a belt, and after preheating by the belt before the image receiving sheet reaches the press contact portion, It is introduced into the pressure contact portion, and includes a fixing
[0061]
In addition, one or both of the heating member and the pressure member may be provided with elasticity having an appropriate hardness, and for this purpose, an elastic rubber layer made of silicone rubber, fluorine rubber or the like is provided on the surface. The JISA hardness (Mf) of the fixing
[0062]
Generally, when the JISA hardness is less than 10 °, the amount of deformation of the heating member becomes excessive, and sufficient pressure is not transmitted when the toner is pressed, causing a problem in the smoothness of the surface of the image receiving layer when fixing the toner on the image receiving sheet. . On the other hand, if the angle exceeds 70 °, the surface of the heating member is insufficiently deformed, so that it is difficult to uniformly heat the toner, fixing becomes insufficient, and the smoothness of the surface of the image receiving layer is caused. Such problems arise.
[0063]
Therefore, in the image device of the present invention, as the amount of deformation of the heating member, the length of the pressure contact portion (nip length) of the heating member to the image receiving sheet is longer than the width in the conveying direction of the colored portion of the image receiving sheet. It is characterized by doing.
[0064]
The length of the press contact portion (nip length) of the heating member to the image receiving sheet is the distance between the position where the roll-shaped heating member and the roll-shaped pressure member start contact and the position where the contact ends. The length of the pressure contact portion is longer than the width of the colored portion in the conveyance direction of the image receiving sheet, and the colored portion is covered with the deformed heating member surface over the entire length in the conveyance direction. Heat is also transferred to the layer from the front and back of the press-contact part, and the amount of heat transferred between the image receiving layer in the colored part and the image receiving layer in the non-colored part can be made uniform, and the difference in the softened state can be reduced. Thus, the influence of the shape of the identification mark can be avoided, and fixing without image disturbance is possible.
[0065]
In addition, for the purpose of preventing adhesion of toner to the surface of the heating member or pressure member or adhesion of the image receiving layer on the image receiving sheet (so-called offset), the surface of one or both of the heating member and pressure member is peelable. It is good to give. Examples of the release agent include a coating layer made of a resin having low surface energy and excellent heat resistance, such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer.
[0066]
In the fixing means in the image apparatus of the present invention, as the release layer on the surface of the elastic rubber layer in the fixing roll, the surface of the image receiving sheet is in contact with the surface of the elastic rubber layer, silicone oil, particularly amino-modified silicone oil, fluoro-modified silicone oil, fluorine oil It is preferable to apply a release agent that is excellent in heat resistance such as, and that is excellent in wettability to the surface of the fixing roll. The coating amount is 0.0001 mg / cm 2 ~ 0.008mg / cm 2 0.008 mg / cm 2 Exceeding this is not preferable because the release agent adheres to the surface of the image receiving sheet and the writing property deteriorates.
[0067]
In the image receiving sheet of the present invention, the image quality improver that exudes to the surface of the image receiving layer due to heat and pressure at the time of fixing penetrates between the toner particles due to its low viscosity, and promotes the melting of the interface between the particles. A sharp image with less fogging due to the influence of the interface can be obtained. When a release agent having poor compatibility with the binder constituting the toner particles is selected on the surface of the fuser roll, which is in contact with the surface of the image receiving layer of the image receiving sheet, for the purpose of preventing toner offset and wrapping of the image receiving sheet, This hinders fusion at the toner particle interface and causes fogging. Therefore, by selecting a layer so that the difference between the solubility parameter value of the release agent and the solubility parameter value of the image quality improving agent constituting the image receiving layer is 2 or less, the image quality improving agent having a low viscosity at the time of fixing is used as a toner. The image quality improver penetrates between the toner particles on the surface of the toner image coming into contact with the release agent due to the penetration between the particles and compatibility with the release agent on the roll surface.
[0068]
The difference between the solubility parameter value of the release agent and the solubility parameter value of the image quality improver should be 2 or less, preferably 1.5 or less, thereby preventing toner offset and image receiving sheet wrapping. Thus, a sharp image with less fogging due to the influence of the toner particle interface can be obtained.
[0069]
In addition, fatty acid esters as image improvers are liable to be decomposed into fatty acids at a high temperature at the time of toner fixing, and cause deterioration of silicon rubber constituting the fixing roll pressure contact portion. Therefore, from the viewpoint of protecting the silicone rubber, silicone oil is preferable as the release agent, and those having a boiling point higher than that of fatty acid esters which are image improvers are preferable.
[0070]
In addition, the image quality improver that oozes out from the image receiving layer during toner fixing is absorbed in the silicone oil as a release agent from the viewpoint of compatibility, but the silicone oil containing the fatty acid ester is a silicone rubber layer on the surface of the pressure contact portion. It may also cause deterioration. For this reason, amino-modified silicone oil is particularly preferable as the silicone oil because of its low permeability to the silicone rubber on the surface of the pressure contact portion.
[0071]
The fixing temperature is a surface temperature of a member in contact with the image receiving layer side of the image receiving sheet in the fixing unit pressure contact portion, and is 80 ° C. to 250 ° C., preferably 100 ° C. to 200 ° C. When the temperature exceeds 250 ° C., the durability of the fixing device deteriorates. When the temperature is lower than 80 ° C., a toner offset phenomenon occurs.
[0072]
The image carrier carries an image of toner to be transferred to the
[0073]
The image forming apparatus according to the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 2 and, of course, the toner is directly applied to the
[0074]
In the case where the image receiving sheet is an OHP sheet, conventionally, the paper conveyance speed at the time of fixing is slower than the case of using normal cellulose paper, and the fixing speed is slowed down because it is necessary to sufficiently melt the toner and smooth the surface. However, in recent years, it has been demanded to cope with the paper conveyance speed at the time of fixing of 100 mm / sec or more, preferably 180 mm / sec or more, from the speeding up of the electrophotographic apparatus. In the apparatus, since the image receiving layer contains an image quality improver that lowers the melt viscosity and exudes to the surface of the image receiving layer and exhibits surface releasability, it can be considered that it can cope with higher speed.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0075]
【Example】
Example 1
(Creation of image receiving sheet)
On a transparent PET film (manufactured by Panac, Lumirror # 100T type, biaxially stretched film, thickness 100 μm, width 297 mm, length 210 mm),
・ Thermoplastic saturated polyester resin (polycondensation resin consisting of 50% by weight of 4,4′-isopropylidenediphenol and 50% by weight of terephthalic acid, weight average molecular weight 10,000) 95 parts by weight
Adipic acid-di-n-octyl (melting point -70 ° C., boiling point 335 ° C.) 5 parts by weight
Was dissolved in a mixed solvent of methyl ethyl ketone: toluene (1: 1 volume ratio), and then coated with a bar coater so as to have a film thickness of 7 μm after drying to form an image receiving layer.
[0076]
On the image receiving layer at the edge in the width direction of the image receiving sheet, “Unipia A” manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. is used as printing ink, and the
[0077]
(printer)
Using the printer shown in FIG. 2 for the image-receiving sheet obtained above, a 0.1 mm-wide thin line is applied to the toner with an amount of 0.5 mg / cm. 2 The image was printed after being adjusted so that the amount of image scattering after fixing was evaluated.
The toner used in the printer shown in FIG. 2, the fixing conditions, and the evaluation method of the image scattering amount are shown below, and the results are also shown in Table 1.
[0078]
(toner)
Binder resin (polycondensation resin composed of 50% by weight of 4,4′-isopropylidenediphenol and 50% by weight of terephthalic acid, weight average molecular weight 50,000): 87.5% by weight
・ Coloring agent (2,9-dimethylquinacridone): 8.0% by weight
Charge control agent (Pontron S-34; manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) ... 1.0% by weight
・ Wax (polypropylene): 0.8% by weight
External additive (silica fine particles) Large particle size: 0.7% by weight
External additive (silica fine particles) Small particle size: 2.0% by weight
The particles obtained by melting, kneading and classifying the composition as a fluidity-imparting agent are used as a fluidity-imparting agent, large particles of silica having an average primary particle size of 0.04 μm, and silica particles of small particles having an average primary particle size of 0.008 μm. Each of which is composed of 97.3% by weight of classified particles, 0.7% by weight of silica fine particles having a large particle size, and 2.0% by weight of silica fine particles having a small particle size, and measured by a coal counter method. Fine particles having an average particle diameter of 7 μm were used as toner.
[0079]
(Fixing conditions)
・ Fixer ...... Fixing device of belt fixing system shown in FIG.
The fixing belt B is wound around a heating and
[0080]
Fixing temperature: The surface temperature (fixing temperature) of the fixing belt with which the image receiving layer surface of the image receiving sheet is in contact was set to 180 ° C.
[0081]
・ Fixed paper transport speed 45mm / sec
(Image scattering amount evaluation method)
Image scattering amount evaluation will be described with reference to a schematic diagram shown in FIG. The
[0082]
Double circle: less than 10μm
Circle: 10-15μm
△ 15 ～ 20μm
× ・ ・ ・ ・ ・ 10μm or more
[0083]
[Table 1]
As can be seen from the table, when the thickness of the colored portion is 10 μm or less and the width of the non-colored portion (distance between colored portions) is 5 mm or more, the amount of image scattering is small.
[0085]
(Example 2)
As in Example 1, after forming the image receiving layer on the substrate, the identification mark having the same shape as in Example 1 is colored except that it is formed on the side opposite to the image receiving layer as shown in FIG. An image receiving sheet was prepared by coating so that the film thickness of the part was 10 μm.
[0086]
The amount of image scattering was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2 below together with the colored portion produced in Example 1 having a film thickness of 10 μm.
[0087]
[Table 2]
As can be seen from the table, when the identification mark is formed on the back surface of the substrate, the amount of image scattering increases when the width of the non-colored portion is narrow, but the amount of image scattering is smaller than when the identification mark is provided on the image receiving layer side.
[0089]
(Example 3)
In Example 1, an image receiving layer was formed in the same manner except that the film thickness of the image receiving layer was changed to 10 μm on the substrate, and then an identification mark having the same shape as in Example 1 was formed on the image receiving layer. The thickness was changed as shown in Table 3 below to apply and form the image receiving sheet.
[0090]
Each image-receiving sheet obtained was printed and fixed in the same manner as in Example 1. In the same manner as in Example 1, the amount of image scattering was evaluated and the sheet detectability was evaluated. The results are shown in Table 3.
[0091]
(Sheet detection)
In a state where 100 image receiving sheets are stacked, they are set in the paper feed cassette of the printer shown in FIG. Continuous paper feeding was performed, and it was evaluated whether or not a detection error occurred in the optical sensor (manufactured by OMRON Corporation, photosensor EE-SY169A) 50 shown in FIG.
[0092]
[Table 3]
As can be seen from the table, when the identification mark is formed with printing ink, (thickness of the colored portion) / (thickness of the image receiving layer) is preferably in the range of 0.1 to 1.0.
[0094]
Example 4
In Example 1, an image receiving layer was formed in the same manner except that the film thickness of the image receiving layer was changed to 10 μm on the substrate, and then an identification mark having the same shape as in Example 1 was formed on the image receiving layer. An image-receiving sheet was prepared by coating so that the thickness was 5 μm, the length in the conveyance direction was 5 mm, and the width of the non-colored part (distance between colored parts) was 5 mm.
[0095]
Further, in place of the fixing device used in Example 1, a printer using a two-roller fixing device shown in FIG. 2 was used, and the image receiving sheet obtained above was printed and fixed under the following conditions.
[0096]
The fixing roller uses a heating roller (φ50 mm, length 35 cm) having a silicone rubber layer of 45 ° in JISA hardness as a heating member, and a pressure roller (φ50 mm, length having a silicone rubber layer of 45 ° in JISA hardness. 35cm) as a pressure member, and 2.5kgf / cm by a spring on the pressure roller 2 The width (nip length) of the pressure contact portion between the heating member and the pressure member was set to 10 mm. Also, a release agent is applied to the surface of the heating roller at 0.0032 mg / cm. 2 It was applied with. The surface temperature (fixing temperature) of the heating roller with which the image receiving layer surface of the image receiving sheet is in contact was set to 180 ° C., and the fixing paper conveyance speed was set to 45 mm / sec.
[0097]
Further, the width (nip length) of the pressure contact portion between the heating member and the pressure member is changed so that the hardness of the silicon rubber on the surface layer of the heating roller and the pressure roller is changed to the length shown in Table 4 below, Similarly, printing and fixing were performed. The amount of image scattering was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 4.
[0098]
[Table 4]
As can be seen from the table, when the length of the press contact portion is longer than the length of the colored portion in the transport direction, it is understood that the amount of image scattering is small.
[0100]
(Example 5)
In Example 1, an image receiving layer was formed in the same manner except that the film thickness of the image receiving layer was changed to 10 μm on the substrate, and then an identification mark having the same shape as in Example 1 was formed on the image receiving layer. An image-receiving sheet was prepared by coating so that the thickness was 5 μm, the length in the conveyance direction was 5 mm, and the width of the non-colored part (distance between colored parts) was 5 mm.
[0101]
Further, in the fixing device used in Example 1, the JISA hardness of the pressure member is not changed, and the JISA hardness of the heating member in contact with the identification mark is changed as shown in Table 5 below. Was printed and fixed in the same manner as in Example 1. The amount of image scattering was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 5.
[0102]
[Table 5]
As can be seen from the table, when the JISA hardness of the heating member is 70 ° or less, the amount of image scattering is small.
[0104]
(Example 6)
In Example 1, an image receiving layer was formed in the same manner except that the film thickness of the image receiving layer was changed to 10 μm on the substrate, and then an identification mark having the same shape as in Example 1 was formed on the image receiving layer. An image-receiving sheet was prepared by coating so that the thickness was 5 μm, the length in the conveyance direction was 5 mm, and the width of the non-colored part (distance between colored parts) was 5 mm.
[0105]
The image-receiving sheet obtained above was printed and fixed by the two-roller fixing device used in Example 4. Similar to Example 1, the amount of image scattering was measured. The results are shown in Table 6. The results of the belt fixing type fixing device obtained in Example 1 are shown simultaneously.
[0106]
[Table 6]
As can be seen from the table, when fixing is performed using a belt fixing type fixing device, the amount of image scattering is small even when the width of the non-colored portion in the conveyance direction is 5 mm.
[0108]
【The invention's effect】
In the image receiving sheet and the image forming apparatus of the present invention, the identification of the shape such that the colored portion and the non-colored portion are combined with the non-target on the introduction end portion side of the image receiving sheet to the fixing unit and arranged along the introduction end portion. Even if the image receiving sheet has a mark and is a transparent image receiving sheet, the front and back sides of the image receiving sheet can be discriminated, and there is no image distortion such as line distortion or line weight due to scattering of toner.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of an image receiving sheet of the present invention, in which (a) is a side view thereof, (b) is a side view of an image receiving sheet of another embodiment, and (c) is an image receiving sheet shown in (a). It is a top view.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the apparatus showing the overall configuration of the image forming apparatus of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a fixing device in a belt fixing method.
FIG. 4 is a diagram for explaining an image scattering amount evaluation method;
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining a problem when an image receiving sheet having an identification mark in which a colored portion and a non-colored portion are combined is introduced into a fixing device; FIG. 5A is a plan view thereof, and FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining a state where an image receiving sheet is introduced into a fixing device.
[Explanation of symbols]
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