画像形成方法及び画像形成装置
【課題】記録材料への低揮発性キャリア液の残存を抑制して、転写性を向上させるとともに裏写りを防止する、画像形成方法及び画像形成装置を提供すること。
【解決手段】低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成方法であって、トナー像を記録媒体上に転写する前に、上記記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与し、該樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去して樹脂層を形成させる。また、画像形成装置は、少なくとも、記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与する付与手段を有し、トナー像を記録媒体上に転写する前に記録媒体表面に樹脂層を形成する。
【解決手段】低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成方法であって、トナー像を記録媒体上に転写する前に、上記記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与し、該樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去して樹脂層を形成させる。また、画像形成装置は、少なくとも、記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与する付与手段を有し、トナー像を記録媒体上に転写する前に記録媒体表面に樹脂層を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複写機、プリンタ、デジタル印刷機等の湿式電子写真方式を用いた画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成においては、一般的には、感光体等の静電潜像担持体に原稿画像や画像データに応じた画像露光をする等して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して可視トナー像とし、そのトナー像を記録材に転写定着させて目的とする画像を得ている。
【０００３】
湿式現像法では、電気絶縁性の分散媒（キャリア液）中に、顔料とバインダー樹脂を主要成分とするトナー粒子及び荷電制御剤、分散安定剤等を分散させた湿式現像剤が用いられている。湿式現像剤に用いるトナー粒子は、大気中に逃散する恐れがないため、微細にすることができ、平均粒径がサブミクロンのものも実用可能である。そのため、高解像度を有する画像が得られる、階調性に優れる等の利点を有している。さらに、近年、環境に配慮し、揮発性のキャリア液に代わり、低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤の開発が進められている。
【０００４】
しかし、低揮発性のキャリア液を用いた場合、キャリア液が揮発しにくいため、記録材料にキャリア液が残存し、転写性が低下し、また裏写りが発生するという問題がある。ここで、裏写りとは画像形成面の裏面から画像が透けて見える現象を指す。特に吸液性の高い上質紙（セルロースを主成分とする記録紙）に対しては、裏写りが顕著に起こる。これを解決するためには、液を揮発させれば良いが、低揮発性のキャリア液の沸点は１００℃度以上（引火点は７０℃以上）あり、揮発させるために莫大なエネルギーが必要となる。また、吸液性の低い記録材料を選択したり、吸液性の低い印字材料を選択することも考えられるが、記録材料や印字材料が制限されるという問題がある。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、多孔質弾性体を転写紙上に形成されたトナー像に接触させてキャリア液を除去する方法が提案されている。また、特許文献２には、記録媒体上の未定着画像に対して非接触で未定着画像の加熱を行う非接触加熱手段と、その非接触加熱手段の加熱により析出したキャリア液から除去する溶媒除去手段とを有する画像定着装置を用いる方法が提案されている。
【特許文献１】特開平８−１６００４号公報
【特許文献２】特開２００３−９８８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、浸透性の高い上質紙では内部にまでキャリア液が浸透するため、キャリア液を十分に除去できず、また、多孔質弾性体を直接記録媒体に接触させるため、画像が乱れるおそれがあるという問題がある。また、特許文献２の方法では、浸透性の高い上質紙では内部にまでキャリア液が浸透するため、キャリア液を十分に除去できないという問題がある。
【０００７】
以上の通り、未だ、低揮発性のキャリア液を用いた場合に記録材料にキャリア液が残存し、転写性を低下させたり、裏写りを発生させるという問題に対し、十分な解決策が見出されていないのか現状である。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を解決し、記録材料への低揮発性キャリア液の残存を抑制して、転写性を向上させるとともに裏写りを防止する、画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の画像形成方法は、低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成方法であって、トナー像を記録媒体上に転写する前に、上記記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与し、該樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去して樹脂層を形成させることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の溶媒成分を、記録媒体表面に浸透させて除去することが好ましい。
【００１１】
また、本発明においては、上記該樹脂エマルジョン液の溶媒成分を、加熱して除去することもできる。
【００１２】
また、本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の溶媒成分を、吸液して除去することもできる。
【００１３】
また、本発明の方法においては、上記樹脂エマルジョン液はＯ／Ｗ型エマルジョンであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子がウレタン樹脂からなることが好ましい。
【００１５】
また、本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子のガラス転移点が３０℃以下であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の固形分濃度が２０重量％以上であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子の粒径が１μｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の画像形成装置は、低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成方法に用いる画像形成装置であって、少なくとも、記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与する付与手段を有し、トナー像を記録媒体上に転写する前に記録媒体表面に樹脂層を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の装置においては、記録媒体表面からキャリア液を除去する除去手段を有し、その除去手段に加熱手段又は吸液手段を用いることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、トナー像を記録媒体上に転写する前に、記録媒体表面にキャリア液の浸透を防止する樹脂層を設けるようにしたので、トナー像を記録媒体上に転写する際にキャリア液が記録媒体中に浸透することなく転写することが可能となる。これにより、転写性を向上させるとともに裏写りを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の画像形成方法は、低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる湿式現像方法であって、トナー像を記録媒体上に転写する前に、上記記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与し、該樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去して樹脂層を形成させることを特徴とするものである。
【００２２】
実施の形態１．
＜現像剤＞
本発明に用いる湿式現像剤は、少なくともキャリア液、着色微粒子（トナー粒子）、分散剤から構成される。キャリア液は、低揮発性で誘電率が３以下の電気的絶縁性が高い溶媒を用いることができる。例えば、炭化水素系（流動パラフィン）、シリコンオイル、動植物油、鉱物油等を挙げることができるが、流動パラフィンが好ましい。なお、本発明において低揮発性の溶媒とは、引火点が７０℃以上のものをいう。
【００２３】
本発明に用いるトナー粒子は少なくとも着色剤とバインダー樹脂とを含むものである。
バインダー樹脂には熱可塑性のポリエステル樹脂を用いることが好ましい。ポリエステル樹脂はシャープメルト性を有し、保管安定性と定着性の両立を図りやすいからである。
【００２４】
ポリエステル樹脂は多塩基酸と多価アルコールの重縮合によって得ることができる。
多塩基酸としては、イソフタル酸、テレフタル酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、及びその酸無水物、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等を挙げることができる。
【００２５】
多価アルコールとしては、これに限定されるものではないが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１、２−プロピレングリコール等のプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１、４−ブタンジオール等のブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１、６−ヘキサンジオール等のアルキレングリコール（脂肪族グリコール）及びこれらのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノール等のビスフェノール類及びこれらのアルキレンオキサイド付加物のフェノール系グリコール類、単環或いは多環ジオール等の脂環式及び芳香族ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオール等が挙げられる。これらを単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００２６】
以上の多塩基酸と多価アルコールを重縮合することにより所望のポリエステル樹脂を重合する。重縮合の方法としては、通常公知の重縮合の方法を用いることができる。原料モノマーの種類によっても異なるが、一般的には１５０℃〜３００℃程度の温度下で行う。また、雰囲気ガスとして不活性ガスを用いたり、各種の溶媒を使用したり、反応容器内圧力を常圧又は減圧にする等、任意の条件で行うことができる。反応促進のためにエステル化触媒を用いてもよい。エステル化触媒としては、テトラブチルジルコネート、ジルコニウムナフテネート、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、３／１しゅう酸第１スズ／酢酸ナトリウムのような金属有機化合物等を使用できるが、生成物であるエステルを着色しないものが好ましい。また、アルキルホスフェイト、アリルホスフェイト等を触媒又は色相調整剤として使用してもよい。
【００２７】
生成物であるポリエステル樹脂の分子量を制御するためには、重合温度、反応系圧力、反応時間等を調整すればよい。また、反応させるカルボン酸とアルコールとのモル比、重合体の分子量等により酸価を制御できる。
【００２８】
また、バインダー樹脂にはポリエステル樹脂の他、必要に応じてスチレンーアクリル共重合体樹脂、スチレンーアクリル変性ポリエステル樹脂、ポリオレフィン共重合体（特にエチレン系共重合体）、エポキシ樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、パラフィンワックス等の樹脂を全重量の３０重量％以下の範囲において適量混合して用いても構わない。
【００２９】
顔料としては、ファーネストブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック、オルトアニリンブラック、トルイジンオレンジ、パーマネントカーミンＦＢ、ファーストイエローＡＡＡ、ジスアゾオレンジＰＭＰ、レーキレッドＣ、ブリリアントカーミン６Ｂ、フタロシアニンブルー、キナクリドンレッド、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー、ジオキサンバイオレット、ピクトリアピュアブルー、アルカリブルートナー、アルカリブルーＲトナー、ファーストイエロー１０Ｇ、オルトニトロアニリンオレンジ、トルイジンレッド、バリウムレッド２Ｂ、カルシウムレッド２Ｂ、ピグメントスカーレッド３Ｂレーキ、アンソシン３Ｂレーキ、ローダミン６Ｂレーキ、メチルバイオレットレーキ、ベーシックブルー６Ｂレーキ、ファーストスカイブルー、レフレックスブルーＧ、ブリリアントグリーンレーキ、フタロシアニングリーンＧ、紺青、群青、酸化鉄粉、亜鉛華、炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、アルミナホワイト、アルミニウム粉、昼光蛍光顔料、パール顔料等が挙げられる。
【００３０】
また、顔料分散性を向上させるため、顔料誘導体を用いても良い。所望の官能基、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、アミノ基、アミド基等を有した顔料誘導体を使用することができる。
【００３１】
顔料は、樹脂に分散されるが、その二次粒径は５０ｎｍ以上１μｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。１μｍより大きいと、一定の付着量で十分着色力、隠ぺい力、定着後の透明性が得られにくい。
【００３２】
顔料の配合量は、樹脂に対して質量比で３％以上５０％以下、好ましくは５％以上３０％以下である。３％以下では所望の濃度が得られず、５０％以上では樹脂への分散性や定着性を損なう恐れがあるからである。
【００３３】
次いで、このようにして得られたバインダー樹脂と必要に応じ添加された着色剤等からなる着色混練物をカッターミル、ジェットミル等を用いて粗粉砕し、この粗粉砕トナーに対し、さらにキャリア液中で湿式粉砕を施し、トナーの体積平均粒径が０．１〜１０μｍ、好ましくは０．５〜５μｍになるまで微粉砕して濃厚液体現像剤を得る。このようにして得られた濃厚液体現像剤を、必要に応じて、荷電制御剤、分散剤（分散安定剤）等の添加剤等を含むキャリア液で適当な濃度になるまで希釈又は分散処理して用いる。
【００３４】
塩基性の高分子分散剤として、アミノ基、イミノ基、アミド基、又はピロリドン基を有するものが好ましい。例えば、ポリアルキレンポリアミン、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、変性ポリウレタン、ポリエステルポリアミン等を用いることができる。
【００３５】
分散剤の具体例としては、ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−Ｕ（ポリアミノアマイドリン酸塩）」、「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０４（高分子量ポリカルボン酸塩）」、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１（ポリアミノアマイドリン酸塩と酸エステル）１３０（ポリアマイド）、が挙げられる。アビシア社製１３９４０（ポリエステルアミン系）、１７０００、１８０００、１９０００（脂肪酸アミン系）、１１２００等を挙げることができる。さらに、ＩＳＰ社のＶ−２１６、Ｖ−２２０、ＷＰ−６６０（長鎖アルキル基を持ったポリビニルピロリドン）等も挙げることができる。
【００３６】
高分子分散剤はトナー粒子に対して質量比で１％〜１００％添加することが好ましい。１％より小さいと分散性が低下し、１００％を超えると液の導電性が上がり、帯電性に問題が生じるからである。
【００３７】
＜現像装置＞
図１は、本実施の形態に用いる湿式画像形成装置の実験機の構成の一例を示す模式図である。ドラム状の像担持体２０１の周囲には、矢印で示す回転方向に順に、帯電装置２０３、露光装置２０４、現像ローラ１０３、中間転写体３０１、像担持体クリーニングブレード２０２がそれぞれ配設され、中間転写体３０１の周囲には、２次転写ローラ３０７が配設されている。
【００３８】
像担持体２０１の表面を帯電装置２０３により、所定の表面電位に一様に帯電し、その後、露光装置２０４により画像情報の露光を行い、像担持体２０１の表面に静電潜像を形成する。次いで、像担持体２０１の静電潜像は、現像ローラ１０３によりトナー及びキャリア液を含む現像液で現像され像担持体２０１の表面にトナー像が形成される。この時、トナーだけでなくキャリア液も像担持体２０１の表面に付着する。なお、現像ローラ１０３表面の現像液塗布層は、規制ブレード１０１により一定厚さに保持される。
【００３９】
次に像担持体２０１上のトナー像は、１次転写電圧を印加されて、中間転写体３０１に転写される。１次転写電圧にはトナーと逆極性の電圧が印加され、このとき像担持体との電位差は３００Ｖ〜３ｋＶである。
【００４０】
図１には、中間転写体３０１にローラを用いた例を示したが、ベルトを用いることもできる。中間転写体がベルトの場合、ベルト材質は樹脂や弾性体であり、ラフ紙への転写性を考えると弾性体が望ましく、また耐熱性があるものが望ましい。厚さは５０μｍ以上１ｍｍ以下、体積抵抗率は１０６以上１０１２Ω・ｃｍ以下、表面抵抗率は１０６以上１０１２Ω/□以下が望ましい。樹脂としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、フッ素系樹脂、ポリフェニルサルフェート等、弾性体としては、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ニトリルゴム等が開示できるが、これに限らない。搬送の安定性を考えると、樹脂基体の上に弾性体がある複層タイプのベルトが望ましい。この場合、樹脂基体の厚さは５０μｍ〜２００μｍ、弾性体の厚さは２００μｍ〜１ｍｍが望ましい。また、最表層は、離型性が高いことが望まれ、そのため、表層はフッ素系、シリコン系等の低表面エネルギーの重合体や、プラズマ処理等で１μｍ以下の硬い層を設ける方が好ましい。
【００４１】
中間転写体に転写された現像剤は、２次転写ローラ３０７で記録媒体３２０に転写される。２次転写ローラ３０７にトナーと逆極性の電圧が印加されている。３０９、３１０は熱ローラで、トナーが定着される。
【００４２】
本実施の形態に用いる装置は、少なくとも、記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与する付与手段を有し、トナー像を記録媒体上に転写する前に記録媒体表面に樹脂層を形成する。ここで、図１の態様では、記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与する付与手段の一例として、塗布ローラ３０６を用いている。タンク３１３には樹脂エマルジョン液３１４が収容されており、塗布ローラ３０６に付着した樹脂エマルジョン液３１４は、対向ローラ３０５との間に供給された記録媒体３２０の表面に塗布された後、樹脂エマルジョン液の溶媒成分が内部に浸透して記録媒体の表面から除去されるまで十分な時間をかけて移動し樹脂層が形成された後、トナー像が中間転写体３０１により転写される。
【００４３】
なお、本発明では、樹脂エマルジョン液を記録媒体に付与する付与手段を用いるが、その付与手段とは樹脂エマルジョン液を記録媒体表面に付着させる方法を意味し、液を吹き付ける方法や、塗布する方法が含まれる。具体的には、インクジェット方式のようにヘッドから塗布液をとばして付与する非接触手段や、ローラ、ブラシ、スポンジ等の部材を記録媒体に接触させて付与する接触手段を挙げることができる。その中では、接触手段が好ましい。その理由として、非接触手段に比べて効率良く塗布でき、より高速対応が可能なこと、より記録媒体表面近傍に液を塗布できるからである。インクジェット方式では、樹脂エマルジョン液が記録媒体の奥に浸透する結果、樹脂エマルジョン液中の樹脂微粒子が奥に到達して、浸透防止効果が低下する場合がある。
【００４４】
また、本発明では、トナー像を記録媒体上に転写する前に記録媒体表面に樹脂層を形成するが、そのために、樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去する必要がある。図１の態様では、樹脂エマルジョン液の溶媒成分が内部に浸透して記録媒体の表面から除去されるまで十分な時間をかけて移動させ樹脂層が形成させている。この時間として、少なくとも０．５秒以上が好ましい。そのためには、例えば、塗布ローラと２次転写ローラとの間の距離を長くすれば良い。また、樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去する方法としては、溶媒成分を揮発させる方法あるいは吸液する方法を用いることができる。これらの態様については後で説明する。
【００４５】
＜樹脂エマルジョン液＞
本発明では、記録媒体へのキャリア液の浸透を防止するため、樹脂エマルジョン液を用いる。その理由は、樹脂エマルジョン液は速乾性であり、その溶媒成分が除去されると瞬時に樹脂微粒子同士が固まり速やかに造膜が進むからである。樹脂エマルジョン液には、Ｏ／Ｗ型エマルジョン又はＷ／Ｏ型エマルジョンのいずれも用いることができるが、安全面及び環境面からＯ／Ｗ型エマルジョンが好ましい。
【００４６】
樹脂エマルジョン液中の樹脂微粒子は、ウレタン樹脂、ニトリル樹脂、スチレン・ブタジエン樹脂等を挙げることができるがこれらに限定されない。例示した樹脂は記録媒体との接着性が高く、また可撓性が高いため記録媒体を折り曲げても樹脂が剥離したり割れたりしにくい。また、樹脂のガラス転移点は３０℃以下であることが望ましい。３０℃以下であると、溶媒成分を除去すると瞬時に造膜させることができるからである。また、ウレタン樹脂は、末端に反応性の高い官能基を有しており、造膜後時間が経過するとより強固な膜となるためより望ましい。より強固な膜にするため、エポキシ基、イソシアネート基、メチロール基、アミン基等反応性の官能基を一分子内に複数個有する反応促進剤（架橋剤）を樹脂エマルジョンに添加しても良い。
【００４７】
樹脂微粒子の粒径は１μｍ以下が望ましい。より好ましくは１０ｎｍ〜１μｍである。１μｍ以下であれば、微粒子同士が自己成膜する力がより強くなる。１μｍより大きいと、成膜しにくくなるおそれがあるからである。
【００４８】
また、樹脂エマルジョン液の固形分比率は２０〜６０重量％が望ましく、３０〜５０重量％がより好ましい。２０重量％未満であれば、液体の比率が大きくなり、成膜しにくくなるからである。
【００４９】
本実施の形態によれば、トナー像を記録媒体上に転写する際にキャリア液が記録媒体中に浸透することなく転写することが可能となる。これにより、転写性を向上させるとともに裏写りを防止することができる。特に、吸液性の大きい、上質紙等のセルロースを主体とする記録紙の裏写り防止には有効である。
【００５０】
実施の形態２．
本実施の形態は、記録媒体を加熱することにより、樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去するようにした以外は、実施の形態１と同様である。
【００５１】
図２は、本実施の形態に用いる画像形成装置の実験機の構成の一例を示す模式図である。本実施の形態では、塗布ローラ３０６からなる付与手段の下流側に、加熱ローラ３１１，３１２からなる除去手段を設けている。
【００５２】
本実施の形態によれば、実施の形態と同様な効果が得られるが、除去手段に加熱ローラを用いることにより、樹脂エマルジョン液の溶媒成分の除去をより短時間で行うことができる。
【００５３】
実施の形態３．
本実施の形態は、樹脂エマルジョン液の溶媒成分を吸液して除去するようにした以外は、実施の形態１と同様である。
【００５４】
図３は、本実施の形態に用いる湿式画像形成装置の実験機の構成の一例を示す模式図である。本実施の形態では、塗布ローラ３０６からなる付与手段の下流側に、スポンジローラ３１５と対向ローラ３１６からなる除去手段を設けている。
【００５５】
本実施の形態によれば、実施の形態と同様な効果が得られるが、除去手段にスポンジローラを用いて溶媒成分を吸液するようにしたので、樹脂エマルジョン液の溶媒成分の除去をより短時間で行うことができる。
【実施例】
【００５６】
本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限られるものではない。なお、以下の実施例中「部」とあるのは特に断らない限り「重量部」を表し、「Ｍｗ」とあるのは「重量平均分子量」を表し、「Ｍｎ」とあるのは「数平均分子量」を表し、「Ｔｇ」とあるのは「ガラス転移温度」を表す。
【００５７】
以下の実施例において、Ｍｗ及びＭｎは、それぞれゲルパーミエーションクロマトグラフィーの結果から算出した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーは、高速液体クロマトグラフポンプ ＴＲＩ ＲＯＴＡＲ−Ｖ型（日本分光社製）、紫外分光検出器 ＵＶＩＤＥＣ−１００−Ｖ型（日本分光社製）、５０ｃｍ長さのカラム Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ Ａ−８０３（昭和電工社製）を用いて行い、そのクロマトグラフィーの結果から、被検試料の分子量をポリスチレンを標準物質として算出することにより、ポリスチレン換算Ｍｗ及びＭｎとして求めた。なお、被検試料はバインダー樹脂０．０５ｇを２０ｍｌのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させたものを用いた。
【００５８】
ガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量計 ＤＳＣ−２０（セイコー電子工業（株）製）を用い、試料量３５ｍｇ、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件で測定した。 酸価は、ＪＩＳ Ｋ５４００法の条件で測定した。
【００５９】
（現像剤の製造例１）
還流冷却器、水・アルコール分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を備えた丸底フラスコに、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物を１２８０部とビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物３２０部とテレフタル酸を８９０部を入れ、攪拌しながら窒素ガスを導入し、２００〜２４０℃の温度で脱水重縮合又は脱アルコール重縮合を行った。生成したポリエステル樹脂の酸価又は反応溶液の粘度が所定の値になったところで反応系の温度を１００℃以下に下げ、重縮合を停止させた。このようにして熱可塑性ポリエステル樹脂Ａを得た。
【００６０】
得られたポリエステル樹脂ＡはＭｗ＝７０００、Ｍｎ＝２２００、Ｔｇ＝６８．３℃、酸価＝７．０ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【００６１】
ポリエステル樹脂Ａ １００重量部と、銅フタロシアニン １５重量部とを混合し、ヘンシェルミキサーにて十分混合し、二軸押出混練機で溶融混合後、冷却しその後、粗粉砕しジェット粉砕機にて平均粒径６μmに微粉砕してトナー粒子を得た。
【００６２】
このトナー粒子を２５重量部、分散剤としてポリビニルピロリドンＶ２２０（ＩＳＰ社製）０．５重量部、流動パラフィン７５重量部（引火点１００℃）、ジルコニアビーズ１００重量部を混合し、サンドミルにて１２０時間攪拌し、湿式現像剤Ａを得た。湿式現像剤Ａの平均粒径は２．６μｍであった。
【００６３】
実施例１．
図１に示す装置のタンク３１３にウレタン樹脂エマルジョン液（ＨＵＸ−２３２、ＡＤＥＫＡ社製、平均粒径０．０８μｍ、固形分３０％、ガラス転移点温度２０℃）を入れた。装置のプロセス速度は５００ｍｍ／ｓで、塗布ローラ３０６と２次転写ローラ３０７との間隔は３００ｍｍとした。記録紙は三菱製紙社製の上質紙金菱８１ｇ紙を使用した。現像剤には湿式現像剤Ａを用いた。
【００６４】
実施例２
図２に示す装置のタンクにウレタン樹脂エマルジョン液（ＨＵＸ−３２０、ＡＤＥＫＡ社製、平均粒径０．２μｍ、固形分３３％、ガラス転移点温度１５℃）を入れた。装置のプロセス速度は３００ｍｍ／ｓで、塗布ローラ３０６と２次転写ローラ３０７との間隔は３００ｍｍとした。現像剤には湿式現像剤Ａを用いた。
【００６５】
実施例３
図３に示す装置のタンクにウレタン樹脂エマルジョン液（ＨＵＸ−３９５、ＡＤＥＫＡ社製、平均粒径２μｍ、固形分６２％、ガラス転移点温度 −４２℃）を入れた。装置のプロセス速度は３００ｍｍ／ｓで、塗布ローラ３０６と２次転写ローラ３０７との間隔は３００ｍｍとした。現像剤には湿式現像剤Ａを用いた。
【００６６】
比較例１
ウレタン樹脂エマルジョン液に代えて、アクリル樹脂溶液（アクリル樹脂を酢酸エチルに溶解した樹脂溶液、固形分２０％）を用いた以外は、実施例２と同様である。
【００６７】
比較例２
塗布ローラ３０６と対向ローラを用いなかった以外は、実施例１と同様である。
【００６８】
（評価方法）
１．裏写り評価
上質紙（三菱製紙社製 金菱８１ｇ／ｍ２）にシアン単色のソリッド画像を印字（トナー量 １．５ｇ／ｍ２）した。画像面のＩＤをＸ、裏面のＩＤをＹとしたとき、Ｙ／Ｘが０．２未満のものを○、０．２以上のものを×とした。測定には、Ｘ−Ｒｉｔｅ社の濃度計を使用した。結果を表１に示す。
【００６９】
２．転写性評価
上質紙（三菱製紙社製 金菱８１ｇ／ｍ２）にシアン単色のソリッド画像を印字（トナー量 約１．５ｇ／ｍ２）した。中間転写体上の紙への転写前トナー量をＸ ｇ／ｍ２、転写後の紙上のトナー量をＹ ｇ／ｍ２とした。Ｙ／Ｘが９０％以上のものを○、８０％以上９０％未満のものを△、８０％未満のものを×とした。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
実施例１から３は、いずれも裏写りが抑制され、転写性も優れていた。一方、記録紙に樹脂層を形成しない比較例２では、裏写りを抑制することができなかった。また、樹脂エマルジョン液に代えて樹脂溶液を用いた比較例１では、転写性が低下した。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の画像形成装置の構成の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の画像形成装置の構成の別の例を示す模式図である。
【図３】本発明の画像形成装置の構成の別の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 現像槽
１０１ 規制ブレード
１０２ 現像液
１０３ 現像ローラ
２０１ 像担持体
２０２ クリーニングブレード
２０３ 帯電装置
２０４ 露光装置
３０１ 中間転写ローラ
３０５ 対向ローラ
３０６ 塗布ローラ
３０７ ２次転写ローラ
３０９ 加熱ローラ
３１０ 加熱ローラ
３１１ 加熱ローラ
３１２ 加熱ローラ
３１３ タンク
３１４ 樹脂エマルジョン液
３１５ スポンジローラ
３１６ 対向ローラ
３２０ 記録媒体
【技術分野】
【０００１】
複写機、プリンタ、デジタル印刷機等の湿式電子写真方式を用いた画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成においては、一般的には、感光体等の静電潜像担持体に原稿画像や画像データに応じた画像露光をする等して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して可視トナー像とし、そのトナー像を記録材に転写定着させて目的とする画像を得ている。
【０００３】
湿式現像法では、電気絶縁性の分散媒（キャリア液）中に、顔料とバインダー樹脂を主要成分とするトナー粒子及び荷電制御剤、分散安定剤等を分散させた湿式現像剤が用いられている。湿式現像剤に用いるトナー粒子は、大気中に逃散する恐れがないため、微細にすることができ、平均粒径がサブミクロンのものも実用可能である。そのため、高解像度を有する画像が得られる、階調性に優れる等の利点を有している。さらに、近年、環境に配慮し、揮発性のキャリア液に代わり、低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤の開発が進められている。
【０００４】
しかし、低揮発性のキャリア液を用いた場合、キャリア液が揮発しにくいため、記録材料にキャリア液が残存し、転写性が低下し、また裏写りが発生するという問題がある。ここで、裏写りとは画像形成面の裏面から画像が透けて見える現象を指す。特に吸液性の高い上質紙（セルロースを主成分とする記録紙）に対しては、裏写りが顕著に起こる。これを解決するためには、液を揮発させれば良いが、低揮発性のキャリア液の沸点は１００℃度以上（引火点は７０℃以上）あり、揮発させるために莫大なエネルギーが必要となる。また、吸液性の低い記録材料を選択したり、吸液性の低い印字材料を選択することも考えられるが、記録材料や印字材料が制限されるという問題がある。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、多孔質弾性体を転写紙上に形成されたトナー像に接触させてキャリア液を除去する方法が提案されている。また、特許文献２には、記録媒体上の未定着画像に対して非接触で未定着画像の加熱を行う非接触加熱手段と、その非接触加熱手段の加熱により析出したキャリア液から除去する溶媒除去手段とを有する画像定着装置を用いる方法が提案されている。
【特許文献１】特開平８−１６００４号公報
【特許文献２】特開２００３−９８８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、浸透性の高い上質紙では内部にまでキャリア液が浸透するため、キャリア液を十分に除去できず、また、多孔質弾性体を直接記録媒体に接触させるため、画像が乱れるおそれがあるという問題がある。また、特許文献２の方法では、浸透性の高い上質紙では内部にまでキャリア液が浸透するため、キャリア液を十分に除去できないという問題がある。
【０００７】
以上の通り、未だ、低揮発性のキャリア液を用いた場合に記録材料にキャリア液が残存し、転写性を低下させたり、裏写りを発生させるという問題に対し、十分な解決策が見出されていないのか現状である。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を解決し、記録材料への低揮発性キャリア液の残存を抑制して、転写性を向上させるとともに裏写りを防止する、画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の画像形成方法は、低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成方法であって、トナー像を記録媒体上に転写する前に、上記記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与し、該樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去して樹脂層を形成させることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の溶媒成分を、記録媒体表面に浸透させて除去することが好ましい。
【００１１】
また、本発明においては、上記該樹脂エマルジョン液の溶媒成分を、加熱して除去することもできる。
【００１２】
また、本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の溶媒成分を、吸液して除去することもできる。
【００１３】
また、本発明の方法においては、上記樹脂エマルジョン液はＯ／Ｗ型エマルジョンであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子がウレタン樹脂からなることが好ましい。
【００１５】
また、本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子のガラス転移点が３０℃以下であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の固形分濃度が２０重量％以上であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明においては、上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子の粒径が１μｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の画像形成装置は、低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成方法に用いる画像形成装置であって、少なくとも、記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与する付与手段を有し、トナー像を記録媒体上に転写する前に記録媒体表面に樹脂層を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の装置においては、記録媒体表面からキャリア液を除去する除去手段を有し、その除去手段に加熱手段又は吸液手段を用いることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、トナー像を記録媒体上に転写する前に、記録媒体表面にキャリア液の浸透を防止する樹脂層を設けるようにしたので、トナー像を記録媒体上に転写する際にキャリア液が記録媒体中に浸透することなく転写することが可能となる。これにより、転写性を向上させるとともに裏写りを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の画像形成方法は、低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる湿式現像方法であって、トナー像を記録媒体上に転写する前に、上記記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与し、該樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去して樹脂層を形成させることを特徴とするものである。
【００２２】
実施の形態１．
＜現像剤＞
本発明に用いる湿式現像剤は、少なくともキャリア液、着色微粒子（トナー粒子）、分散剤から構成される。キャリア液は、低揮発性で誘電率が３以下の電気的絶縁性が高い溶媒を用いることができる。例えば、炭化水素系（流動パラフィン）、シリコンオイル、動植物油、鉱物油等を挙げることができるが、流動パラフィンが好ましい。なお、本発明において低揮発性の溶媒とは、引火点が７０℃以上のものをいう。
【００２３】
本発明に用いるトナー粒子は少なくとも着色剤とバインダー樹脂とを含むものである。
バインダー樹脂には熱可塑性のポリエステル樹脂を用いることが好ましい。ポリエステル樹脂はシャープメルト性を有し、保管安定性と定着性の両立を図りやすいからである。
【００２４】
ポリエステル樹脂は多塩基酸と多価アルコールの重縮合によって得ることができる。
多塩基酸としては、イソフタル酸、テレフタル酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、及びその酸無水物、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等を挙げることができる。
【００２５】
多価アルコールとしては、これに限定されるものではないが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１、２−プロピレングリコール等のプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１、４−ブタンジオール等のブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１、６−ヘキサンジオール等のアルキレングリコール（脂肪族グリコール）及びこれらのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノール等のビスフェノール類及びこれらのアルキレンオキサイド付加物のフェノール系グリコール類、単環或いは多環ジオール等の脂環式及び芳香族ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオール等が挙げられる。これらを単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００２６】
以上の多塩基酸と多価アルコールを重縮合することにより所望のポリエステル樹脂を重合する。重縮合の方法としては、通常公知の重縮合の方法を用いることができる。原料モノマーの種類によっても異なるが、一般的には１５０℃〜３００℃程度の温度下で行う。また、雰囲気ガスとして不活性ガスを用いたり、各種の溶媒を使用したり、反応容器内圧力を常圧又は減圧にする等、任意の条件で行うことができる。反応促進のためにエステル化触媒を用いてもよい。エステル化触媒としては、テトラブチルジルコネート、ジルコニウムナフテネート、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、３／１しゅう酸第１スズ／酢酸ナトリウムのような金属有機化合物等を使用できるが、生成物であるエステルを着色しないものが好ましい。また、アルキルホスフェイト、アリルホスフェイト等を触媒又は色相調整剤として使用してもよい。
【００２７】
生成物であるポリエステル樹脂の分子量を制御するためには、重合温度、反応系圧力、反応時間等を調整すればよい。また、反応させるカルボン酸とアルコールとのモル比、重合体の分子量等により酸価を制御できる。
【００２８】
また、バインダー樹脂にはポリエステル樹脂の他、必要に応じてスチレンーアクリル共重合体樹脂、スチレンーアクリル変性ポリエステル樹脂、ポリオレフィン共重合体（特にエチレン系共重合体）、エポキシ樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、パラフィンワックス等の樹脂を全重量の３０重量％以下の範囲において適量混合して用いても構わない。
【００２９】
顔料としては、ファーネストブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック、オルトアニリンブラック、トルイジンオレンジ、パーマネントカーミンＦＢ、ファーストイエローＡＡＡ、ジスアゾオレンジＰＭＰ、レーキレッドＣ、ブリリアントカーミン６Ｂ、フタロシアニンブルー、キナクリドンレッド、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー、ジオキサンバイオレット、ピクトリアピュアブルー、アルカリブルートナー、アルカリブルーＲトナー、ファーストイエロー１０Ｇ、オルトニトロアニリンオレンジ、トルイジンレッド、バリウムレッド２Ｂ、カルシウムレッド２Ｂ、ピグメントスカーレッド３Ｂレーキ、アンソシン３Ｂレーキ、ローダミン６Ｂレーキ、メチルバイオレットレーキ、ベーシックブルー６Ｂレーキ、ファーストスカイブルー、レフレックスブルーＧ、ブリリアントグリーンレーキ、フタロシアニングリーンＧ、紺青、群青、酸化鉄粉、亜鉛華、炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、アルミナホワイト、アルミニウム粉、昼光蛍光顔料、パール顔料等が挙げられる。
【００３０】
また、顔料分散性を向上させるため、顔料誘導体を用いても良い。所望の官能基、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、アミノ基、アミド基等を有した顔料誘導体を使用することができる。
【００３１】
顔料は、樹脂に分散されるが、その二次粒径は５０ｎｍ以上１μｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。１μｍより大きいと、一定の付着量で十分着色力、隠ぺい力、定着後の透明性が得られにくい。
【００３２】
顔料の配合量は、樹脂に対して質量比で３％以上５０％以下、好ましくは５％以上３０％以下である。３％以下では所望の濃度が得られず、５０％以上では樹脂への分散性や定着性を損なう恐れがあるからである。
【００３３】
次いで、このようにして得られたバインダー樹脂と必要に応じ添加された着色剤等からなる着色混練物をカッターミル、ジェットミル等を用いて粗粉砕し、この粗粉砕トナーに対し、さらにキャリア液中で湿式粉砕を施し、トナーの体積平均粒径が０．１〜１０μｍ、好ましくは０．５〜５μｍになるまで微粉砕して濃厚液体現像剤を得る。このようにして得られた濃厚液体現像剤を、必要に応じて、荷電制御剤、分散剤（分散安定剤）等の添加剤等を含むキャリア液で適当な濃度になるまで希釈又は分散処理して用いる。
【００３４】
塩基性の高分子分散剤として、アミノ基、イミノ基、アミド基、又はピロリドン基を有するものが好ましい。例えば、ポリアルキレンポリアミン、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、変性ポリウレタン、ポリエステルポリアミン等を用いることができる。
【００３５】
分散剤の具体例としては、ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−Ｕ（ポリアミノアマイドリン酸塩）」、「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０４（高分子量ポリカルボン酸塩）」、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１（ポリアミノアマイドリン酸塩と酸エステル）１３０（ポリアマイド）、が挙げられる。アビシア社製１３９４０（ポリエステルアミン系）、１７０００、１８０００、１９０００（脂肪酸アミン系）、１１２００等を挙げることができる。さらに、ＩＳＰ社のＶ−２１６、Ｖ−２２０、ＷＰ−６６０（長鎖アルキル基を持ったポリビニルピロリドン）等も挙げることができる。
【００３６】
高分子分散剤はトナー粒子に対して質量比で１％〜１００％添加することが好ましい。１％より小さいと分散性が低下し、１００％を超えると液の導電性が上がり、帯電性に問題が生じるからである。
【００３７】
＜現像装置＞
図１は、本実施の形態に用いる湿式画像形成装置の実験機の構成の一例を示す模式図である。ドラム状の像担持体２０１の周囲には、矢印で示す回転方向に順に、帯電装置２０３、露光装置２０４、現像ローラ１０３、中間転写体３０１、像担持体クリーニングブレード２０２がそれぞれ配設され、中間転写体３０１の周囲には、２次転写ローラ３０７が配設されている。
【００３８】
像担持体２０１の表面を帯電装置２０３により、所定の表面電位に一様に帯電し、その後、露光装置２０４により画像情報の露光を行い、像担持体２０１の表面に静電潜像を形成する。次いで、像担持体２０１の静電潜像は、現像ローラ１０３によりトナー及びキャリア液を含む現像液で現像され像担持体２０１の表面にトナー像が形成される。この時、トナーだけでなくキャリア液も像担持体２０１の表面に付着する。なお、現像ローラ１０３表面の現像液塗布層は、規制ブレード１０１により一定厚さに保持される。
【００３９】
次に像担持体２０１上のトナー像は、１次転写電圧を印加されて、中間転写体３０１に転写される。１次転写電圧にはトナーと逆極性の電圧が印加され、このとき像担持体との電位差は３００Ｖ〜３ｋＶである。
【００４０】
図１には、中間転写体３０１にローラを用いた例を示したが、ベルトを用いることもできる。中間転写体がベルトの場合、ベルト材質は樹脂や弾性体であり、ラフ紙への転写性を考えると弾性体が望ましく、また耐熱性があるものが望ましい。厚さは５０μｍ以上１ｍｍ以下、体積抵抗率は１０６以上１０１２Ω・ｃｍ以下、表面抵抗率は１０６以上１０１２Ω/□以下が望ましい。樹脂としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、フッ素系樹脂、ポリフェニルサルフェート等、弾性体としては、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ニトリルゴム等が開示できるが、これに限らない。搬送の安定性を考えると、樹脂基体の上に弾性体がある複層タイプのベルトが望ましい。この場合、樹脂基体の厚さは５０μｍ〜２００μｍ、弾性体の厚さは２００μｍ〜１ｍｍが望ましい。また、最表層は、離型性が高いことが望まれ、そのため、表層はフッ素系、シリコン系等の低表面エネルギーの重合体や、プラズマ処理等で１μｍ以下の硬い層を設ける方が好ましい。
【００４１】
中間転写体に転写された現像剤は、２次転写ローラ３０７で記録媒体３２０に転写される。２次転写ローラ３０７にトナーと逆極性の電圧が印加されている。３０９、３１０は熱ローラで、トナーが定着される。
【００４２】
本実施の形態に用いる装置は、少なくとも、記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与する付与手段を有し、トナー像を記録媒体上に転写する前に記録媒体表面に樹脂層を形成する。ここで、図１の態様では、記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与する付与手段の一例として、塗布ローラ３０６を用いている。タンク３１３には樹脂エマルジョン液３１４が収容されており、塗布ローラ３０６に付着した樹脂エマルジョン液３１４は、対向ローラ３０５との間に供給された記録媒体３２０の表面に塗布された後、樹脂エマルジョン液の溶媒成分が内部に浸透して記録媒体の表面から除去されるまで十分な時間をかけて移動し樹脂層が形成された後、トナー像が中間転写体３０１により転写される。
【００４３】
なお、本発明では、樹脂エマルジョン液を記録媒体に付与する付与手段を用いるが、その付与手段とは樹脂エマルジョン液を記録媒体表面に付着させる方法を意味し、液を吹き付ける方法や、塗布する方法が含まれる。具体的には、インクジェット方式のようにヘッドから塗布液をとばして付与する非接触手段や、ローラ、ブラシ、スポンジ等の部材を記録媒体に接触させて付与する接触手段を挙げることができる。その中では、接触手段が好ましい。その理由として、非接触手段に比べて効率良く塗布でき、より高速対応が可能なこと、より記録媒体表面近傍に液を塗布できるからである。インクジェット方式では、樹脂エマルジョン液が記録媒体の奥に浸透する結果、樹脂エマルジョン液中の樹脂微粒子が奥に到達して、浸透防止効果が低下する場合がある。
【００４４】
また、本発明では、トナー像を記録媒体上に転写する前に記録媒体表面に樹脂層を形成するが、そのために、樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去する必要がある。図１の態様では、樹脂エマルジョン液の溶媒成分が内部に浸透して記録媒体の表面から除去されるまで十分な時間をかけて移動させ樹脂層が形成させている。この時間として、少なくとも０．５秒以上が好ましい。そのためには、例えば、塗布ローラと２次転写ローラとの間の距離を長くすれば良い。また、樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去する方法としては、溶媒成分を揮発させる方法あるいは吸液する方法を用いることができる。これらの態様については後で説明する。
【００４５】
＜樹脂エマルジョン液＞
本発明では、記録媒体へのキャリア液の浸透を防止するため、樹脂エマルジョン液を用いる。その理由は、樹脂エマルジョン液は速乾性であり、その溶媒成分が除去されると瞬時に樹脂微粒子同士が固まり速やかに造膜が進むからである。樹脂エマルジョン液には、Ｏ／Ｗ型エマルジョン又はＷ／Ｏ型エマルジョンのいずれも用いることができるが、安全面及び環境面からＯ／Ｗ型エマルジョンが好ましい。
【００４６】
樹脂エマルジョン液中の樹脂微粒子は、ウレタン樹脂、ニトリル樹脂、スチレン・ブタジエン樹脂等を挙げることができるがこれらに限定されない。例示した樹脂は記録媒体との接着性が高く、また可撓性が高いため記録媒体を折り曲げても樹脂が剥離したり割れたりしにくい。また、樹脂のガラス転移点は３０℃以下であることが望ましい。３０℃以下であると、溶媒成分を除去すると瞬時に造膜させることができるからである。また、ウレタン樹脂は、末端に反応性の高い官能基を有しており、造膜後時間が経過するとより強固な膜となるためより望ましい。より強固な膜にするため、エポキシ基、イソシアネート基、メチロール基、アミン基等反応性の官能基を一分子内に複数個有する反応促進剤（架橋剤）を樹脂エマルジョンに添加しても良い。
【００４７】
樹脂微粒子の粒径は１μｍ以下が望ましい。より好ましくは１０ｎｍ〜１μｍである。１μｍ以下であれば、微粒子同士が自己成膜する力がより強くなる。１μｍより大きいと、成膜しにくくなるおそれがあるからである。
【００４８】
また、樹脂エマルジョン液の固形分比率は２０〜６０重量％が望ましく、３０〜５０重量％がより好ましい。２０重量％未満であれば、液体の比率が大きくなり、成膜しにくくなるからである。
【００４９】
本実施の形態によれば、トナー像を記録媒体上に転写する際にキャリア液が記録媒体中に浸透することなく転写することが可能となる。これにより、転写性を向上させるとともに裏写りを防止することができる。特に、吸液性の大きい、上質紙等のセルロースを主体とする記録紙の裏写り防止には有効である。
【００５０】
実施の形態２．
本実施の形態は、記録媒体を加熱することにより、樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去するようにした以外は、実施の形態１と同様である。
【００５１】
図２は、本実施の形態に用いる画像形成装置の実験機の構成の一例を示す模式図である。本実施の形態では、塗布ローラ３０６からなる付与手段の下流側に、加熱ローラ３１１，３１２からなる除去手段を設けている。
【００５２】
本実施の形態によれば、実施の形態と同様な効果が得られるが、除去手段に加熱ローラを用いることにより、樹脂エマルジョン液の溶媒成分の除去をより短時間で行うことができる。
【００５３】
実施の形態３．
本実施の形態は、樹脂エマルジョン液の溶媒成分を吸液して除去するようにした以外は、実施の形態１と同様である。
【００５４】
図３は、本実施の形態に用いる湿式画像形成装置の実験機の構成の一例を示す模式図である。本実施の形態では、塗布ローラ３０６からなる付与手段の下流側に、スポンジローラ３１５と対向ローラ３１６からなる除去手段を設けている。
【００５５】
本実施の形態によれば、実施の形態と同様な効果が得られるが、除去手段にスポンジローラを用いて溶媒成分を吸液するようにしたので、樹脂エマルジョン液の溶媒成分の除去をより短時間で行うことができる。
【実施例】
【００５６】
本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限られるものではない。なお、以下の実施例中「部」とあるのは特に断らない限り「重量部」を表し、「Ｍｗ」とあるのは「重量平均分子量」を表し、「Ｍｎ」とあるのは「数平均分子量」を表し、「Ｔｇ」とあるのは「ガラス転移温度」を表す。
【００５７】
以下の実施例において、Ｍｗ及びＭｎは、それぞれゲルパーミエーションクロマトグラフィーの結果から算出した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーは、高速液体クロマトグラフポンプ ＴＲＩ ＲＯＴＡＲ−Ｖ型（日本分光社製）、紫外分光検出器 ＵＶＩＤＥＣ−１００−Ｖ型（日本分光社製）、５０ｃｍ長さのカラム Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ Ａ−８０３（昭和電工社製）を用いて行い、そのクロマトグラフィーの結果から、被検試料の分子量をポリスチレンを標準物質として算出することにより、ポリスチレン換算Ｍｗ及びＭｎとして求めた。なお、被検試料はバインダー樹脂０．０５ｇを２０ｍｌのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させたものを用いた。
【００５８】
ガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量計 ＤＳＣ−２０（セイコー電子工業（株）製）を用い、試料量３５ｍｇ、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件で測定した。 酸価は、ＪＩＳ Ｋ５４００法の条件で測定した。
【００５９】
（現像剤の製造例１）
還流冷却器、水・アルコール分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を備えた丸底フラスコに、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物を１２８０部とビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物３２０部とテレフタル酸を８９０部を入れ、攪拌しながら窒素ガスを導入し、２００〜２４０℃の温度で脱水重縮合又は脱アルコール重縮合を行った。生成したポリエステル樹脂の酸価又は反応溶液の粘度が所定の値になったところで反応系の温度を１００℃以下に下げ、重縮合を停止させた。このようにして熱可塑性ポリエステル樹脂Ａを得た。
【００６０】
得られたポリエステル樹脂ＡはＭｗ＝７０００、Ｍｎ＝２２００、Ｔｇ＝６８．３℃、酸価＝７．０ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【００６１】
ポリエステル樹脂Ａ １００重量部と、銅フタロシアニン １５重量部とを混合し、ヘンシェルミキサーにて十分混合し、二軸押出混練機で溶融混合後、冷却しその後、粗粉砕しジェット粉砕機にて平均粒径６μmに微粉砕してトナー粒子を得た。
【００６２】
このトナー粒子を２５重量部、分散剤としてポリビニルピロリドンＶ２２０（ＩＳＰ社製）０．５重量部、流動パラフィン７５重量部（引火点１００℃）、ジルコニアビーズ１００重量部を混合し、サンドミルにて１２０時間攪拌し、湿式現像剤Ａを得た。湿式現像剤Ａの平均粒径は２．６μｍであった。
【００６３】
実施例１．
図１に示す装置のタンク３１３にウレタン樹脂エマルジョン液（ＨＵＸ−２３２、ＡＤＥＫＡ社製、平均粒径０．０８μｍ、固形分３０％、ガラス転移点温度２０℃）を入れた。装置のプロセス速度は５００ｍｍ／ｓで、塗布ローラ３０６と２次転写ローラ３０７との間隔は３００ｍｍとした。記録紙は三菱製紙社製の上質紙金菱８１ｇ紙を使用した。現像剤には湿式現像剤Ａを用いた。
【００６４】
実施例２
図２に示す装置のタンクにウレタン樹脂エマルジョン液（ＨＵＸ−３２０、ＡＤＥＫＡ社製、平均粒径０．２μｍ、固形分３３％、ガラス転移点温度１５℃）を入れた。装置のプロセス速度は３００ｍｍ／ｓで、塗布ローラ３０６と２次転写ローラ３０７との間隔は３００ｍｍとした。現像剤には湿式現像剤Ａを用いた。
【００６５】
実施例３
図３に示す装置のタンクにウレタン樹脂エマルジョン液（ＨＵＸ−３９５、ＡＤＥＫＡ社製、平均粒径２μｍ、固形分６２％、ガラス転移点温度 −４２℃）を入れた。装置のプロセス速度は３００ｍｍ／ｓで、塗布ローラ３０６と２次転写ローラ３０７との間隔は３００ｍｍとした。現像剤には湿式現像剤Ａを用いた。
【００６６】
比較例１
ウレタン樹脂エマルジョン液に代えて、アクリル樹脂溶液（アクリル樹脂を酢酸エチルに溶解した樹脂溶液、固形分２０％）を用いた以外は、実施例２と同様である。
【００６７】
比較例２
塗布ローラ３０６と対向ローラを用いなかった以外は、実施例１と同様である。
【００６８】
（評価方法）
１．裏写り評価
上質紙（三菱製紙社製 金菱８１ｇ／ｍ２）にシアン単色のソリッド画像を印字（トナー量 １．５ｇ／ｍ２）した。画像面のＩＤをＸ、裏面のＩＤをＹとしたとき、Ｙ／Ｘが０．２未満のものを○、０．２以上のものを×とした。測定には、Ｘ−Ｒｉｔｅ社の濃度計を使用した。結果を表１に示す。
【００６９】
２．転写性評価
上質紙（三菱製紙社製 金菱８１ｇ／ｍ２）にシアン単色のソリッド画像を印字（トナー量 約１．５ｇ／ｍ２）した。中間転写体上の紙への転写前トナー量をＸ ｇ／ｍ２、転写後の紙上のトナー量をＹ ｇ／ｍ２とした。Ｙ／Ｘが９０％以上のものを○、８０％以上９０％未満のものを△、８０％未満のものを×とした。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
実施例１から３は、いずれも裏写りが抑制され、転写性も優れていた。一方、記録紙に樹脂層を形成しない比較例２では、裏写りを抑制することができなかった。また、樹脂エマルジョン液に代えて樹脂溶液を用いた比較例１では、転写性が低下した。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の画像形成装置の構成の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の画像形成装置の構成の別の例を示す模式図である。
【図３】本発明の画像形成装置の構成の別の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 現像槽
１０１ 規制ブレード
１０２ 現像液
１０３ 現像ローラ
２０１ 像担持体
２０２ クリーニングブレード
２０３ 帯電装置
２０４ 露光装置
３０１ 中間転写ローラ
３０５ 対向ローラ
３０６ 塗布ローラ
３０７ ２次転写ローラ
３０９ 加熱ローラ
３１０ 加熱ローラ
３１１ 加熱ローラ
３１２ 加熱ローラ
３１３ タンク
３１４ 樹脂エマルジョン液
３１５ スポンジローラ
３１６ 対向ローラ
３２０ 記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成方法であって、
トナー像を記録媒体上に転写する前に、上記記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与し、該樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去して樹脂層を形成させる画像形成方法。
【請求項２】
上記樹脂エマルジョン液の上記溶媒成分を、記録媒体表面に浸透させて除去する請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
上記該樹脂エマルジョン液の上記溶媒成分を、加熱して除去する請求項１記載の画像形成方法。
【請求項４】
上記樹脂エマルジョン液の上記溶媒成分を、吸液して除去する請求項１記載の画像形成方法。
【請求項５】
上記樹脂エマルジョン液はＯ／Ｗ型エマルジョンである請求項１から４のいずれか一つに記載の画像形成方法。
【請求項６】
上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子がウレタン樹脂からなる請求項１から５のいずれか一つに記載の画像形成方法。
【請求項７】
上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子のガラス転移点が３０℃以下である請求項１から６のいずれか一つに記載の画像形成方法。
【請求項８】
上記樹脂エマルジョン液の固形分濃度が２０重量％以上である請求項１から７のいずれか一つに記載の画像形成方法。
【請求項９】
上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子の粒径が１μｍ以下である請求項１から８のいずれか一つに記載の画像形成方法。
【請求項１０】
低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成方法に用いる画像形成装置であって、
少なくとも、記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与する付与手段を有し、
トナー像を記録媒体上に転写する前に記録媒体表面に樹脂層を形成するようにした画像形成装置。
【請求項１１】
上記記録媒体表面からキャリア液を除去する除去手段を有し、該除去手段に加熱手段を用いる請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
上記記録媒体表面からキャリア液を除去する除去手段を有し、該除去手段に吸液手段を用いる請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１】
低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成方法であって、
トナー像を記録媒体上に転写する前に、上記記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与し、該樹脂エマルジョン液の溶媒成分を除去して樹脂層を形成させる画像形成方法。
【請求項２】
上記樹脂エマルジョン液の上記溶媒成分を、記録媒体表面に浸透させて除去する請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
上記該樹脂エマルジョン液の上記溶媒成分を、加熱して除去する請求項１記載の画像形成方法。
【請求項４】
上記樹脂エマルジョン液の上記溶媒成分を、吸液して除去する請求項１記載の画像形成方法。
【請求項５】
上記樹脂エマルジョン液はＯ／Ｗ型エマルジョンである請求項１から４のいずれか一つに記載の画像形成方法。
【請求項６】
上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子がウレタン樹脂からなる請求項１から５のいずれか一つに記載の画像形成方法。
【請求項７】
上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子のガラス転移点が３０℃以下である請求項１から６のいずれか一つに記載の画像形成方法。
【請求項８】
上記樹脂エマルジョン液の固形分濃度が２０重量％以上である請求項１から７のいずれか一つに記載の画像形成方法。
【請求項９】
上記樹脂エマルジョン液の樹脂粒子の粒径が１μｍ以下である請求項１から８のいずれか一つに記載の画像形成方法。
【請求項１０】
低揮発性のキャリア液を用いた湿式現像剤を用いて現像したトナー像を記録媒体上に転写し定着させる画像形成方法に用いる画像形成装置であって、
少なくとも、記録媒体表面に樹脂エマルジョン液を付与する付与手段を有し、
トナー像を記録媒体上に転写する前に記録媒体表面に樹脂層を形成するようにした画像形成装置。
【請求項１１】
上記記録媒体表面からキャリア液を除去する除去手段を有し、該除去手段に加熱手段を用いる請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
上記記録媒体表面からキャリア液を除去する除去手段を有し、該除去手段に吸液手段を用いる請求項１０記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−７２３８８（Ｐ２０１０−７２３８８Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４０３６３（Ｐ２００８−２４０３６３）
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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