(57)【要約】【課題】装置が大型、複雑になることなく、定着ローラへの記録材の巻付きを抑制して、記録材全面に画像形成可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材上に形成したトナー像を、定着ローラ７１と加圧ローラ７２の間を通過させ、加熱、加圧し定着を行う画像形成装置において、前記トナーは磁性トナーであり、該磁性トナーによるトナー像は記録材搬送方向先端部まで画像が形成され、定着ローラ７１の回転方向下流に、磁場発生手段を備える分離ローラ７３を備えている。イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）の少なくとも４色のトナーによりフルカラー画像を形成する場合には、少なくとも１色のトナーを磁性トナーとすればよい。【選択図】図３
2010008716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上に形成したトナー像を、加熱回転部材と加圧回転部材の間を通過させ、加熱、加圧し定着を行う画像形成装置において、
前記トナーは磁性トナーであり、該磁性トナーによるトナー像は記録材搬送方向先端部まで画像が形成され、加熱回転部材の回転方向下流に、磁場発生手段を備える記録材分離装置を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）の少なくとも４色のトナーによりフルカラー画像を形成し、記録材上に形成したトナー像を対向し回転する加熱回転部材と加圧回転部材の間を通過させ、加熱、加圧し定着を行う画像形成装置において、
記録材の全面に余白なく画像形成することが可能であって、少なくとも１色のトナーには磁性トナーを用いており、前記定着に用いられる定着装置の作像方向下流に、磁場発生手段を備える記録材分離装置を具備している
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、
記録材の両面に印字可能であって、記録材上に余白なく全面に印字を行うときには、記録材の第一面に前記磁性トナーにより所定の画像を印字し、第二面に前記全面画像を印字する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
記録材上に余白なく全面に印字を行うときに、記録材の第一面に前記磁性トナーにより印字される前記所定の画像は、第一面の後端部の領域に前記磁性トナーが作像される画像である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、
記録材上に余白なく全面に印字を行う場合に、前記記録材の坪量が８０ｇ／ｃｍ２以下の記録材が用いられるときには、第一面に磁性を有するブラックトナーにより全面ベタ画像を印字し、第二面に前記全面画像を印字する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、
イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナーによりフルカラー画像を形成する画像形成装置であって、前記ブラックトナーが磁性トナーであり、イエロートナー、シアントナー及びマゼンタトナーが非磁性トナーである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記非磁性トナーは、体積平均粒径（Ｄｖ）が３〜５μｍである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記非磁性トナーは、平均円形度が０．９００〜０．９７５である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記非磁性トナーは、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記磁場発生手段が永久磁石である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記永久磁石のキュリー温度が２００℃以上である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記永久磁石の最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ．が１００〜３５０ｋＪ／ｍ３である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記永久磁石がサマリウムコバルト磁石である
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電子写真方式の画像形成装置に用いられる加熱加圧定着装置は、定着部材と加圧部材のニップに記録材を導入する入り口ガイドと、定着部材から記録材を分離する分離装置等から構成される。定着工程でトナーが熱溶融により凝集力が大きくなり、記録材が定着ローラに接着しやすい状態となる傾向があるので、記録材と定着ローラとを前記分離装置によって分離することが必要となる。分離方法としては、定着ローラの曲率や記録材の自重を利用して分離しやすく機械的に設定する曲率分離方式と、複数の分離爪を定着ローラ軸方向に接触させて配置し、定着ローラから直接記録材を分離する爪分離方式とが一般的に用いられている。
特許文献１等には、定着部材として定着ベルトを用いて、定着ニップ出口側にベルト内部からの押圧部材により曲率を強くし分離性を向上させる方法が示されている。
また、上記爪分離方式において、特許文献２に示されるように、トナー付着のない白部を設けることで定着部材への記録材の巻付きを防止する方法が一般的に用いられている。この方法が用いられた電子写真方式の画像形成装置では、例えば図１７に示すように記録材先端部に３〜５ｍｍ程度の余白が強制的に入る。
【０００３】
また、特許文献３には、定着ローラからの分離不良を検知し、その発生回数が増えた場合に、先端余白部を増大させることで、先端の画像量が多い場合やＯＨＰや薄紙、コート紙等の分離性の悪い記録材の分離性を確保する方法が示されている。前述の通り、電子写真方式の画像形成装置では、定着部での記録材の分離が難しいために、余白のない画像を出力しようとしても、記録材先端部の３〜５ｍｍ程度の領域に余白が強制的に入ってしまう。しかしながら、デジタルカメラ等の普及により、電子写真画像装置においても、銀塩写真や印刷、インクジェットプリンタのように、記録材先端部に余白のない全面画像を出力する要望が高まっている。前記要望に対して、記録材先端部の余白を印刷同様に裁断することにより全面画像を提供することも可能であるが、電子写真方式の長所である生産性の面から考えると、あまり現実的ではない。
特許文献４では定着加熱加圧部下流側に記録材を気流で吸引する機構を設けることで、先端部まで画像形成を可能にする方法が示されているが、装置が大型、複雑になることと、気流処理の面で不利である。
【０００４】
特許文献５では、全面画像形成時に、転写材上にトナー画像形成を行う前に、転写材のみを定着装置に搬送し転写材のみを加熱挟圧定着（プレ定着）を行ったのち、両面搬送経路を経て、転写材上へのトナー全面画像形成を行い、転写材上の全面トナー画像を定着（本定着）させる方法が知られている。プレ定着により紙の水分量をへらして紙のこしにより、定着ローラから分離する。しかしながら、プレ定着を行うことにより印刷速度が低下し、また紙種によっては定着ローラへの巻付きが発生する可能性がある。
特許文献６では、全画面形成時に、転写材に転写材より大きなガイド紙を、付着させて、画像形成を行う画像形成装置が知れている。転写材の他に、転写材より大きなガイド紙及びガイド紙の供給装置が必要となり、装置が大型化し煩雑になる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７７８４７号公報
【特許文献２】特公昭５４−３６５０２号公報
【特許文献３】特許３７１５７８９号公報
【特許文献４】特開２００７−１９７１５２号公報
【特許文献５】特開２００６−１９５３４７号公報
【特許文献６】特開２００５−１７５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、装置が大型、複雑になることなく、定着ローラへの記録材の巻付きを抑制して、記録材全面に画像形成可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、記録材上に形成したトナー像を、加熱回転部材と加圧回転部材の間を通過させ、加熱、加圧し定着を行う画像形成装置において、前記トナーは磁性トナーであり、該磁性トナーによるトナー像は記録材搬送方向先端部まで画像が形成され、加熱回転部材の回転方向下流に、磁場発生手段を備える記録材分離装置を備えていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）の少なくとも４色のトナーによりフルカラー画像を形成し、記録材上に形成したトナー像を対向し回転する加熱回転部材と加圧回転部材の間を通過させ、加熱、加圧し定着を行う画像形成装置において、記録材の全面に余白なく画像形成することが可能であって、少なくとも１色のトナーには磁性トナーを用いており、前記定着工程に用いられる定着装置の作像方向下流に、磁場発生手段を備える記録材分離装置を具備していることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置は、さらに、記録材の両面に印字可能であって、記録材上に余白なく全面に印字を行うときには、記録材の第一面に前記磁性トナーにより所定の画像を印字し、第二面に前記全面画像を印字することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、記録材上に余白なく全面に印字を行うときに、記録材の第一面に前記磁性トナーにより印字される前記所定の画像は、第一面の後端部の領域に前記磁性トナーが作像される画像であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、記録材上に余白なく全面に印字を行う場合に、前記記録材の坪量が８０ｇ／ｃｍ２以下の記録材が用いられるときには、第一面に磁性を有するブラックトナーにより全面ベタ画像を印字し、第二面に前記全面画像を印字することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、さらに、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナーによりフルカラー画像を形成する画像形成装置であって、前記ブラックトナーが磁性トナーであり、イエロートナー、シアントナー及びマゼンタトナーが非磁性トナーであることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記非磁性トナーは、体積平均粒径（Ｄｖ）が３〜５μｍであることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記非磁性トナーは、平均円形度が０．９００〜０．９７５であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記非磁性トナーは、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記磁場発生手段が永久磁石であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記永久磁石のキュリー温度が２００℃以上であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記永久磁石の最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ．が１００〜３５０ｋＪ／ｍ３であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記永久磁石がサマリウムコバルト磁石であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記解決する手段としての画像形成装置では、以下の効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、トナーとして磁性トナーを使用し、かつ定着ローラの回転方向下流に磁場発生手段を備える記録材分離装置が設けられているので、記録材が定着ローラに巻き付いても、磁力により記録材が定着ローラから分離することが可能となり、記録材搬送方向先端部までトナー像を画像形成しても定着が可能となる。そのため、装置が大型、複雑になることなく、定着ローラへの記録材の巻付きを抑制して、記録材全面に画像形成可能である。
請求項２に記載の発明によれば、記録材先端部に余白のない全面画像印字であっても、磁場発生手段を備える記録材分離装置により定着ローラに記録材が巻き付くことなく磁力により記録材がスムーズに分離することが可能となるため、フルカラーの全面画像を提供することができる。また、１色だけに磁性トナーを用いればよいので、トナーの基体となる磁性粒子が黒色であることによる画像の暗色化を抑止することができる。
請求項３に記載の発明によれば、第一面上に形成された磁性トナーと磁場発生手段を具備する記録材分離装置により、第二面時に記録材の先端部に余白のない全面画像を形成しても、定着ローラに記録材が巻き付くことなく磁力によりスムーズに分離することができ、さらに、第一面で分離を目的として使用する磁性トナーを用いているために、第二面の全面画像を形成するトナーには、非磁性のトナーを用いることができるため、最終画像が暗色がかることなく、鮮やかな色彩の最終画像を提供することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、第一面は紙搬送方向の後端部に磁性トナーを印字するために、定着ローラに巻き付くことなく定着、分離することが可能であって、両面ユニットにより記録材の表裏が反転したときには、第二面の紙搬送方向の先端部の裏面に前記の磁性トナーが付着しており、第二面時に記録材の先端部に余白のない全面画像を形成しても、定着ローラに記録材が巻き付くことなく磁力によりスムーズに分離することができ、さらに、第一面で分離を目的として使用する磁性トナーを用いているために、第二面の全面画像を形成するトナーには、非磁性のトナーを用いることができるため、最終画像が暗色がかることなく、鮮やかな色彩の最終画像を提供することができる。
請求項５に記載の発明によれば、坪量の小さい薄紙を用いた場合には、第一面の磁性トナー像が帯状であると裏写りが目立ってしまうが、第一面の全面にわたり磁性トナー像を形成すれば、第二面の全面画像には目立たなくすることができるため、裏写りによる最終画像の画質劣化を抑止することができる。
請求項６に記載の発明によれば、ブラック（Ｋ）トナーであれば磁性トナー特有の暗色がかった色彩であっても目立たず、色彩の鮮やかさが求められるカラートナーを非磁性トナーとすることで、最終画像が暗色がかることなく、鮮やかな色彩の最終画像を提供することができる。さらに、ブラック（Ｋ）トナーを磁性トナーとすることで、別個磁性トナー用のトナーボトルや画像形成ユニットを設ける必要がなくなるため、小型の装置とすることが可能である。
【００１３】
請求項７〜９に記載の発明によれば、第二面のフルカラー全面画像を形成するトナーは小粒経のトナーであるので、小粒径トナーを用いることによる細線再現性向上やドット再現性向上による高画質化効果が得らる。さらに、平均円形度が０．９未満であると、十分な転写性を確保できなかったりチリが発生してしまい高画質画像が得られなかったりし、平均円形度が０．９７５を超えると、本願実施例の画像形成装置のようにブレードクリーニングを採用している画像形成システムでは、感光体上及び転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れ、例えば写真画像等の画像面積率の高い画像形成の場合において、給紙不良等で未転写の画像を形成したトナーが感光体上に転写残トナーとなり蓄積し、画像の地汚れが発生してしまうことがあるため、平均円形度を０．９〜０．９７５であるトナーを用いることにより、転写性とクリーニング性が両立できるので、転写での画質劣化を抑えることができ、クリーニング不良に伴う以上画像を伴うことのない画像形成装置とすることができる。さらに、重合トナーを用いることで、高転写率となるので、転写不良による画質劣化を抑えることができ、良好な画質の全面画像を提供することができる。
【００１４】
請求項１０に記載の発明によれば、磁場発生手段が永久磁石であるため、分離装置の小型化、簡素化を図ることができる。
請求項１１に記載の発明によれば、永久磁石のキュリー温度が２００℃以上であるため、熱に対する磁石性能の劣化を抑制でき、定着ローラの熱に対して、安定した磁場発生が可能となることにより、全面画像の安定した分離が可能である。
請求項１２に記載の発明によれば、永久磁石の最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ．が１００〜３５０ｋＪ／ｍ３であるため、強い磁場発生が可能となり、安定した分離が可能となる。
請求項１３に記載の発明によれば、永久磁石がサマリウムコバルト磁石であるため、キュリー温度が高く、かつ（ＢＨ）ｍａｘ．が大きいため、耐熱性が高くかつ強い磁力が得られ、安定した分離が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１６】
図１は、本発明が適用される画像形成装置の一般的構成を示している。
この画像形成装置は複写機であり、画像形成装置本体と圧板開閉式スキャナとから構成されている。画像形成装置本体の内部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の感光体ドラム１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが並行して配設されている。すなわち、この画像形成装置は、タンデム型のカラーレーザー複写機である。画像形成装置本体２は、プリンタ部１００と、プリンタ部１００を載せる給紙装置２００とを備えている。圧板開閉式スキャナは、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ部本体３００と、スキャナ部本体３００に回動自在に設けられた自動原稿送り装置４００とを備えている。
上記プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４個のプロセスカートリッジ１８Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の部材であることを示している。プロセスカートリッジ１８Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、及びベルト定着方式の定着装置７などが配設されている。
【００１７】
原稿をコピーする際には、ユーザーは、例えばシート原稿の束を自動原稿送り装置４００の原稿台３０にセットする。又は、１枚の原稿をコンタクトガラス３２の上に載置する。１枚ずつコンタクトガラス３２の上に載置する場合、先ず、スキャナ部本体３００に対して自動原稿送り装置４００を上方へ回動させ、コンタクトガラス３２を露出させる。この後、コンタクトガラス３２に原稿を載置し、次いで自動原稿送り装置４００を下方へ回動させてコンタクトガラス３２との間に原稿を挟み込む。
【００１８】
このようにして原稿をセットした後、コピースタートスイッチを押下すると、スキャナ部本体３００による原稿読取動作がスタートする。ただし、自動原稿送り装置４００にシート原稿をセットした場合には、この原稿読取動作に先立って、自動原稿送り装置４００が作動してシート原稿をコンタクトガラス３２まで移動させる。原稿読取動作では、先ず、第１走行体３３と第２走行体３４とが共に走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光は、第２走行体３４内に設けられたミラーで反射し、次いで、結像レンズ３５を通過し、最後に読取センサ３６に入射する。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。シート原稿が自動原稿送り装置４００によりコンタクトガラス３２上に載置された場合には、シート原稿は原稿排紙部３１に排紙される。
このような原稿読取動作と併行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ内の各機器、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、及び定着装置７がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体ドラム１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が形成される。これらのトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせて転写され、４色トナー像となる。
【００１９】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００は給紙動作を開始する。この給紙動作では、複数の給紙ローラ４２のうちの１個が選択的に回転させられ、ペーパーバンク４３内に多段に設けられた給紙カセット４４のうちの１つから転写紙が送り出される。転写紙が送り出される際、分離ローラ４５で１枚ずつ転写紙が分離されて１枚ずつ転写紙が給紙路４６に進入する。その後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。一方、給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合がある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択的に回転させられ、手差し給紙ローラ５０によって転写紙が画像形成装置内に送り出される。その際、複数枚の転写紙が相互の摩擦力により一体として搬送されようとするが、分離ローラ５２があるので、転写紙は１枚ずつ搬送されることになる。このようにして１枚ずつ転写紙がプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙される。
【００２０】
以下、画像形成装置の構成要素（光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２及び定着装置７）について説明する。なお、フルカラー画像を形成する場合を前提として説明する。
先ず、光書込ユニット２１について説明する。光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて感光体ドラム１の表面にレーザー光を照射する。すると、帯電装置によって一様帯電された感光体ドラム１は、レーザー光が照射された部分について表面電位が減衰する。この減衰により、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。このようにして形成された静電潜像は現像装置４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋによって現像されてトナー像となる。
なお、感光体ドラム１に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体ドラム１の表面にはトナーが残っているため、クリーニング装置によって感光体ドラム１の表面がクリーニングされる。そして、潤滑剤塗布装置を経た後、除電器によって除電され、帯電装置によって一様帯電され、初期状態に戻る。
【００２１】
次いで、中間転写ユニット１７について説明する。中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０とベルトクリーニング装置９０を有している。また、中間転写ユニット１７は、従動ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写ローラ１６、及び４個の一次転写ローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを有している。中間転写ベルト１１０は、従動ローラ１４を含む複数のローラによって張架されている。そして、中間転写ベルト１１０は、モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって無端移動する。４個の一次転写ローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面に接触するようにして配設され、図示しない電源から一次転写バイアス電圧が印加される。また、一次転写ローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体ドラム１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに向けて押圧して一次転写ニップを形成する。そして、一次転写バイアス電圧の影響により、感光体ドラム１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと一次転写ローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとの間（一次転写ニップ）に一次転写電界が形成される。
【００２２】
感光体ドラム１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０に一次転写される。このＹトナー像には、感光体ドラム１Ｍ、Ｃ、Ｋに形成されたＭ、Ｃ、Ｋトナー像が順次重ね合わされる。この重ね合わせにより、中間転写ベルト１１０には多重トナー像である４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
中間転写ベルト１１０に転写された４色トナー像は、二次転写ニップで転写紙に転写される。二次転写ニップ通過後にトナーが表面に残留した中間転写ベルト１１０は、従動ローラ１４とベルトクリーニング装置９０との間に挟み込まれ、ここでベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００２３】
次いで、二次転写装置２２について説明する。二次転写装置２２は、中間転写ユニット１７の下方に設けられている。また、二次転写装置２２は、２個の対向ローラ２３によって張架された紙搬送ベルト２４を備えている。紙搬送ベルト２４は、少なくともいずれか一方の対向ローラ２３の回転駆動に伴って、無端移動する。２個の対向ローラ２３のうち、図中右側に配設された対向ローラ２３は、二次転写ローラ１６と対になって、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟込みにより、中間転写ベルト１１０と紙搬送ベルト２４とが接触して二次転写ニップが形成される。そして、この右側の対向ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアス電圧が印加される。この二次転写バイアス電圧の印加により、二次転写ニップにおいて中間転写ベルト１１０から対向ローラ２３側に向けてトナーが静電移動する二次転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１１０に転写された４色トナー像に同期するようにレジストローラ対４９によって二次転写ニップに送り込まれた転写紙に、二次転写電界及びニップ圧の影響により４色トナー像が転写される。なお、対向ローラ２３に二次転写バイアス電圧を印加する方式に代えて、帯電チャージャで転写紙を非接触状態で帯電させる方式を採用してもよい。
【００２４】
画像形成装置本体の下部に設けられた給紙装置２００には、複数の転写紙を束の状態にして収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に間隔を置いて複数配設されている。給紙カセット４４の一番上の転写紙には、給紙ローラ４２が押し当てられている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙は給紙路４６に向けて送り出される。
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６には、複数の搬送ローラ対４７と、給紙路４６の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とが設けられている。転写紙は、搬送ローラ対４７を介してレジストローラ対４９に向けて搬送される。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、二次転写ニップにおいて４色トナー像を転写させることができるタイミングでローラ間に挟み込んだ転写紙を送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に転写される。このようにしてフルカラー画像が印刷された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って移動し、次いで紙搬送ベルト２４から定着装置７に送られる。
【００２５】
最後に、定着装置７について説明する。定着装置７は、定着ベルト２６を２個のローラによって張架させながら無端移動させる装置であるベルトユニットと、定着ベルト２６を押圧する加圧回転部材である加圧ローラ７２とを備えている。定着ベルト２６と加圧ローラ７２とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおける２個のローラのうち、加圧ローラ７２に押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を備えており、このローラの発熱によって定着ベルト２６を加熱する。加熱された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着する。
定着装置７で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板から突設したスタック部５７に排紙されるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために二次転写ニップに戻されるかする。
【００２６】
なお、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面を感光体ドラム１Ｙ、Ｍ、Ｃから離間させる。そして、４個の感光体ドラム１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのうち、感光体ドラム１Ｋだけを回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ、Ｍ、Ｃについては、感光体ドラム１だけでなく、現像装置４の駆動をも停止させる。
【００２７】
〔第１実施形態〕
図２は、本発明の画像形成装置の第１実施形態の要部を示した概略図である。感光体ドラム１はドラム形状をしているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。感光体ドラム１の周囲には、帯電ローラ５が設けられている。この図では帯電ローラを示しているが、コロトロンやスコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャ）をはじめとする公知の手段が配置される。帯電ローラ５は感光体ドラム１と当接していてもよいが、両者の間に適当なギャップ（１０〜２００μｍ程度）を設けた近接配置とすることにより、両者の摩耗量が低減できると共に帯電ローラ５へのトナーフィルミングを抑制でき、好ましく使用できる。帯電ローラ５に印加する電圧は、帯電の安定化と帯電ムラの抑制のために、直流成分に交流成分を重畳してもよい。
現像装置４は、前述の磁性トナーを使用すれば特に制限はなく、例えば磁性１成分現像方式が使用できる。転写手段には、一般に上記の帯電器が使用できるが、図２では転写ローラ６２を示している。定着装置７は、前述のように、加熱回転部材である定着ローラ７１と加圧ローラ７２から構成され、かつ定着ローラ回転方向下流に分離ローラ７３が配置されている。クリーニング手段は従来公知の方法が使用できるが、図２ではクリーニングブレードを使用したクリーニング機構２を示している。
また、画像露光部６、除電ランプ３等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）及びエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の発光物全般を用いることができる。これらの光源は、図で示されている工程の他に、光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程又は前露光等の工程に用いることもでき、感光体ドラム１に光が照射される。
現像装置４により感光体ドラム１上に現像されたトナーは、給紙カセット４４より搬送された転写紙に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体ドラム１上に残存するトナーもあり、このようなトナーは、クリーニング機構２により感光体ドラム１から除去される。転写装置により転写紙に転写されたトナー像は、定着装置７に搬送されて、転写紙に定着される。そして、トナー像が定着された記録紙は排紙される。先端までトナー像が形成された転写紙については、定着ローラ７１に巻付きが発生しても。磁力により分離ローラ７３で分離され排紙される。
【００２８】
図３は、定着装置７の構成を示している。この定着装置７は、加熱回転部材である定着ローラ７１と加圧回転部材である加圧ローラ７２との間を通過させ、加熱、加圧し定着を行うものである。各ローラ７１、７２は図中の矢印方向に回転している。トナー像を載せた記録材Ｐは矢印方向に搬送され、定着ローラ７１と加圧ローラ７２により形成されるニップを通過することで記録材Ｐへのトナー像の定着が行われる。定着ローラ７１への巻付きがなく、分離できる場合は排紙ガイドにより矢印Ａ方向へ排紙される。しかし、記録材Ｐの搬送方向の先端に余白がなく、先端までトナー像が形成されている場合は、分離されず、定着ローラ７１への巻付きが発生する。この巻き付いた記録材Ｐは磁場発生手段を備える記録材分離装置である分離ローラ７３により分離を行う。分離ローラ７３のように記録材分離装置の形態としては、分離と搬送の両方の機能を備えるローラの形態が好ましい。
磁性トナーが定着された記録材Ｐは、分離ローラ７３から発生する磁力により、定着ローラ７１からの分離が行われ、かつ分離ローラ７３の回転により、記録材Ｐの搬送も行われる。記録材Ｐは搬送ローラ７４と分離ローラ７３により形成されるニップを通って、矢印Ｂ方向に排紙される。
上記のように、記録材Ｐが定着ローラ７１に巻き付かない場合と巻き付いた場合で排紙経路が２つある。分離ローラ内部の磁場発生手段は、装置の簡便、小型化の観点から永久磁石が望ましい。
【００２９】
永久磁石を使用した分離ローラ７３の一例について、図４の断面図で説明する。分離ローラ７３は回転可能な円筒状のスリーブ７３１と、スリーブ内部の空間に、固定されている永久磁石７３２から構成される。図５に示すように永久磁石７３２は定着ローラ７１と対向する位置に配置される。定着ローラ７１と対向する位置に磁極が向いていて、磁極より発生する磁場により巻き付いた記録材の分離を行う。分離された記録材はスリーブ７３１の回転によるつれ回りにより搬送される。しかし、永久磁石７３２と記録材の磁性トナーの付着力が強い場合は、記録材がスリーブ７３１と一緒につれ回りしないで、スタックする可能性もある。記録材の搬送性を上げるため、スリーブ表面を荒して、摩擦係数を高くすることが好ましい。
【００３０】
図６は別の形態の永久磁石を使用した分離ローラの断面図である。図に示すように、回転可能な円筒上のスリーブ７３１と、磁石ローラ７３３から構成される。磁石ローラ７３３の断面図を図７に示す。図７に示すように、磁石ローラ７３３のローラ周方向に対し、Ｎ極とＳ極が交互に配置されている。図６に示すように、磁石ローラ７３３は定着ローラ７１と対向するに位置に配置され、定着ローラ７１の線速に比べ高速に回転する。回転する磁石ローラ７３３により形成される磁場は、定着ローラ７１からの記録材の分離だけでなく、記録材の搬送も兼ねるため、記録材の搬送性が高い。
図３には加熱回転部材と加圧回転部材がそれぞれローラ形状の定着装置を示したが、加圧部材がベルト状の定着装置にも使用できる。図８に示すように、加熱を行う定着ローラ７１と加圧を行う加圧ベルト７５、及び加圧ベルト７５を支持する３本の支持ローラ７６から構成される、定着ローラ７１と加圧ベルト７５はそれぞれ矢印方向に回転している。
加圧ベルト７５と定着ローラ７１のニップ出口の支持ローラ７６について、上述の磁場発生手段を有する分離ローラと同じ構成にされ、定着ローラに巻き付いた記録材の分離が、支持ローラ７６で可能とされている。定着ローラ７１に巻き付いた場合でも巻き付かない場合でも１つの排紙経路で使用できる。
【００３１】
ここで、永久磁石７３２及び磁石ローラ７３３の材質について説明する。
＜永久磁石材料について＞
分離ローラに使用する磁石としては、従来公知の磁石材料が使用でき、例えばＢａフェライト磁石、Ｓｒフェライト磁石、アルニコ磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジウム磁石が使用できる。
分離ローラに使用する磁石に要求する特性は、熱に対する磁力の低下が小さいこと、発生する磁力が大きいことである。耐熱性が高い指標としてはキュリー温度が高いことであり、大きな磁力を発生する指標としては最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ．が高いことである。
特に、定着ローラの熱により磁力の低下が発生しやすく、キュリー温度が２００℃以上であることが好ましい。キュリー温度が２００℃未満の場合は、定着ローラの熱により、磁力が弱くなり、ベタ画像を連続印刷した場合に巻付きが発生する場合がある。一方、キュリー温度が高いほど、定着ローラの熱を長い間受けても磁力が弱くなって低下することが少ない。さらに、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ．が１００〜３５０ｋＪ／ｍ３であることが好ましい。１００ｋＪ／ｍ３以上であると強い磁場が得られ、安定して定着ローラから記録部材を分離することが可能となるが。逆に、３５０ｋＪ／ｍ３を超えると、記録部材と分離ローラの吸引力が強すぎるために、記録部材の搬送性が悪化し、記録部材がスタックするなどの不具合が発生する。
特に磁石材料としてはサマリウムコバルト磁石が好ましい。キュリー温度が高く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ．が高いため、安定した磁場発生可能である。
【００３２】
次に、本画像形成装置に用いられるトナーについて説明する。
本発明の画像形成装置に用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤によって構成され、摩擦を低減する潤滑剤がトナー表面に外添されるが、その他に、トナーの帯電性を制御する荷電制御剤、定着装置に対する離型性を向上させる離型剤等を含有し、流動性を付与する外添剤を有してもよい。
結着樹脂としては、エステル樹脂、ビニル系樹脂、アミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなり、特にビニル系樹脂が好ましく、具体的にはポリスチレン、ポリＰ−クロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単独重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル−アクリル酸ブチル共重合体等を用いることができる。
【００３３】
荷電制御剤としては、例えば、サリチル酸化合物、ニグロシン系染料、４級アンモニウム塩化合物、アルキルピリジニウム化合物等を用いることができる。含有量はトナーに対して通常０．１〜５％、好ましくは１〜３％である。
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体等のポリオレフィンワックス、脂肪酸低級アルコールエステル、脂肪酸高級アルコールエステル、脂肪酸多価アルコールエステル等のエステル系ワックス、アミド系ワックス等を用いることができる。含有量はトナーに対して通常０．５〜１０％、好ましくは１〜５％である。
また、トナーの形状は、画質に寄与する転写性とクリーニング性を考慮すると、表面に凸凹を有しつつ全体的に球状であるのが好ましく、平均円形度０．９００〜０．９７５を満たすものを用いた。前記平均円形度は、トナーの形状と投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値、つまり、円形度ＳＲ＝（粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長）×１００％で定義され、トナーが真球に近いほど１００％に近い値となる。トナーの形状が真球に近いほど転写性はよく、クリーニング性が悪い。逆に、トナーの形状を異形とすることで、転写性は悪くなりクリーニング性は向上することがわかっている。つまり、前記平均円軽度が０．９未満であると、十分な転写性を確保できなかったり、チリが発生してしまい高画質画像が得られなかったりした。
【００３４】
また、０．９７５を超えると、本願実施例の画像形成装置のようにブレードクリーニングを採用している画像形成システムでは、感光体ドラムや転写ベルトなどにクリーニング不良が発生し、画像上の汚れ、例えば写真画像等の画像面積率の高い画像形成の場合において、給紙不良等で未転写の画像を形成したトナーが感光体ドラム上に転写残トナーとなり蓄積し、画像の地汚れが発生してしまうことがある。
この円形度は、乾式粉砕で製造されるトナーでは、熱的又は機械的に球形化処理する。熱的には、例えば、アトマイザーなどに熱気流と共にトナー母体粒子を噴霧することで球形化処理を行うことができる。また、機械的にはボールミル等の混合機に比重の軽いガラス等の混合媒体と共に投入して攪拌することで、球形化処理することができる。ただし、熱的球形化処理では凝集し粒径の大きいトナー母体粒子又は機械的球形化処理では微粉が発生するために再度の分級工程が必要になる。また、水系溶媒中で製造されるトナーでは、溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、形状を制御することができる。
さらに、トナーには、流動性付与剤を添加してもよい。流動性付与剤としては、シリカ、チタニア、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、フェライト、マグネタイト等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、ジルコアルミネートで処理した金属酸化物微粒子である。カップリング剤で疎水化処理されたシリカ、チタニアが好ましい。シリカの一次粒子径が小さいことで、流動性を付与する効果が大きい。また、チタニアはトナー帯電量を制御することができる。これらを組み合わせて添加することがさらに好ましい。
【００３５】
また、トナーに外添される潤滑剤の添加量は、０．１〜２．０％の範囲にあることが好ましい。潤滑剤の添加量が０．１％未満では感光体ドラムに供給される量が少なく感光体ドラムの摩擦係数を低下させるのが困難であり、２．０％を越えると感光体ドラムから帯電ローラ等に付着して異常画像の原因となることがある。
トナーの形状は、製造方法により制御することができる。例えば、乾式粉砕法によるトナーは、トナー表面も凸凹で、トナー形状が一定しない不定形になっている。この乾式粉砕法トナーであっても、機械的又は熱的処理を加えることで真球に近いトナーにすることができる。懸濁重合法、乳化重合法により液滴を形成してトナーを製造する方法によるトナーは、表面が滑らかで、真球形に近い形状になることが多い。また、溶媒中の反応途中で攪拌して剪断力を加えることで楕円にすることができる。
また、このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させるトナーが好ましい。
トナーの粒状性を向上させるためには、トナーの粒径が小さいことが好ましく、体積平均粒径（Ｄｖ）は３〜５μｍとするとよい。
【００３６】
以下に、トナーの構成材料及び好適な製造方法について説明する。
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１、２−プロピレングリコール、１、３−プロピレングリコール、１、４−ブタンジオール、１、６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１、４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００３７】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録材への定着時、記録材とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
【００３８】
また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４０万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２、６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α、α、α’、α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
【００３９】
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化すると共に、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００４０】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４、４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４、４’−ジアミノ−３、３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満になったりした場合は、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００４１】
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
【００４２】
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置１００に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。なお、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでもよい。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
【００４３】
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化すると共に、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダ樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
なお、ここで、着色剤、帯電制御剤、離型剤、外添剤等は、既述の物質を用いることができる。
【００４４】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（トナーの製造方法）
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１、２−ジクロロエタン、１、１、２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組み合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１、２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００４５】
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でもよいし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ、Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００４６】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果を上げることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【００４７】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
【００４８】
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させてもよい。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン、ラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速剪断式、高速剪断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速剪断式が好ましい。高速剪断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００４９】
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００５０】
４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００５１】
５）上記で得られたトナー母体粒子に、帯電制御剤を打ち込み、次いで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。
外添剤、潤滑剤を添加して現像剤を調製する際には、これらを同時に又は別々に添加して混合してもよい。外添剤等の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。使用できる混合設備の例としては、Ｖ型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。混合条件である回転数、転動速度、時間、温度などを変化させて、外添剤の埋め込み、潤滑剤のトナー表面の薄膜形成を防止することが好ましい。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状から紡錘形状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【００５２】
本実施形態の画像形成装置では、永久磁石７３２又は磁石ローラ７３３にトナーを引き付けるために、上記トナーに磁性を帯びさせて磁性トナーとして用いられる。以下、磁性トナーについて説明する。
＜磁性トナーについて＞
本発明に使用するトナーは磁性粉を含有する磁性トナーである。磁性粉末としては、マグネタイト、マグヘマタイトなどの磁性酸化鉄粒子粉末、鉄以外の金属（Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｕ等）を１種または２種以上含有するスピネルフェライト粒子粉末、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト粒子粉末、表面に酸化層を有する鉄およびその合金の微粒子粉末等を用いることができる。また、ヘマタイト、ゲータイト、ウスタイトなどの非磁性酸化鉄粒子粉末を用いることもでき、場合によっては前記磁性酸化鉄粒子と混合して用いることもできる。 
特に好ましくはマグネタイトである。キュリー温度が高く、定着時の熱による磁気特性の低下が少ない。その粒子形状は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい。前記粒子の粒子径は、０．０５〜５μｍであることが好ましく、トナー中に数重量％〜７０重量％含有させて、磁性トナーを得ることができる。
【００５３】
以下、本発明の画像形成装置を用いて行った実施例について説明する。
（実施例１）
上記磁性トナーを使用した磁性１成分現像方式の画像形成装置で、印刷試験を行った。
分離ローラの永久磁石材料：Ｂａフェライト磁石（キュリー温度：４８０℃、（ＢＨ）ｍａｘ．：１７ｋＪ／ｍ３）
磁性トナーの磁性粉：マグネタイト
＜評価方法＞
余白がない紙全面にトナー像を形成した黒ベタ画像について、連続３００枚の印刷試験を実施して定着ローラへの巻付きの発生の有無を評価した。その結果、２５８枚目で巻付きが発生した。
【００５４】
（実施例２）
上記磁性トナーを使用した磁性１成分現像方式の画像形成装置で、印刷試験を行った。
分離ローラの永久磁石材料：アルニコ磁石（キュリー温度：８５０℃、（ＢＨ）ｍａｘ．：２０ｋＪ／ｍ３）
磁性トナーの磁性粉：マグネタイト
＜評価方法＞
余白がない紙全面にトナー像を形成した黒ベタ画像について、連続３００枚の印刷試験を実施して定着ローラへの巻付きの発生の有無を評価した。その結果、巻付きは発生しなかった。
【００５５】
（実施例３）
上記磁性トナーを使用した磁性１成分現像方式の画像形成装置で、印刷試験を行った。
分離ローラの永久磁石材料：サマリウムコバルト磁石（キュリー温度：８５０℃、（ＢＨ）ｍａｘ．：１００ｋＪ／ｍ３）
磁性トナーの磁性粉：マグネタイト
＜評価方法＞
余白がない紙全面にトナー像を形成した黒ベタ画像について、連続３００枚の印刷試験を実施して定着ローラへの巻付きの発生の有無を評価した。その結果、巻付きは発生しなかった。
【００５６】
（比較例１）
上記磁性トナーを使用した磁性１成分現像方式の画像形成装置で、印刷試験を行った。実施例１の画像形成装置において、磁場発生手段を有する分離ローラを取り外した画像形成装置で印刷試験を行った。
＜評価方法＞
余白がない紙全面にトナー像を形成した黒ベタ画像について、連続３００枚の印刷試験を実施して定着ローラへの巻付きの発生の有無を評価した。その結果、１枚目で巻付きが発生した。
【００５７】
〔第２実施形態〕
図９は、本発明の画像形成装置の第２実施形態の要部を示した概略図である。図に示すように、本発明の画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック(Ｋ)の４色のトナーに加えて、全面画像印字時にのみ用いられる磁性トナーの５種類のトナー毎に一次画像形成ユニットＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５を有する。全面画像印字時以外は、前記Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの４つの一次画像形成ユニットＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４によりフルカラー画像が形成され、一般的なフルカラー４連タンデムエンジンの画像形成装置と変わらない動作をする。すなわち、前記一次画像形成ユニットは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと、この感光体ドラム１ａ〜１ｄに非接触に当接され前記感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を所望の電位に一様に帯電する帯電ローラ（不図示）、この帯電ローラにより前記感光体ドラム表面を一様に帯電した後に入力画像データに基づき露光し、前記感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光手段（不図示）、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ色のトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像する現像装置４ａ〜４ｄ、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１１０上に転写する一次転写ローラ６２ａ〜６２ｄ、及び前記転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に転写されずに残存するトナーを除去するクリーニング機構２ａ〜２ｄから構成される。そして、中間転写ベルト１１０上に形成された一次転写画像を図示されない転写紙に転写して二次転写画像を得るための転写電界を形成する二次転写ローラ１６と対向ローラ２３、二次転写後の転写紙の裏面に存在する電荷を除電するための図示されない除電針、未定着トナー像を保持する非転写材を搬送する紙搬送ベルト２４、紙搬送ベルト２４から搬送される未定着トナー像を保持する転写紙を定着ニップに案内する、図示されないガイド板、未定着トナー像を保持する転写紙を定着するための定着ローラ７１と加圧ローラ７２、ヒータを有する加熱ローラ７７、加圧ベルト７５、図示されない給紙トレイから構成される。
【００５８】
本画像形成装置において、スキャナ等でカラー画像データが入力されると、一次転写画像形成部では、マイナスにバイアスされた帯電ローラ５が感光体ドラム１ａを均一にマイナス帯電し、次いで露光装置が感光体ドラム１ａの表面に静電潜像を形成する。続いて現像装置４ａがマイナスの電荷を有するトナーを反転現像することによって、感光体ドラム１ａ上にトナー像が形成される。一次転写ローラ６２ａには、トナーの極性とは逆極性のプラスのバイアスが印加されており、感光体ドラム１ａ上のトナー像は一次転写ローラ６２ａとの間で形成される転写電界によって中間転写ベルト１１０上に転写され、一次転写画像が形成される。これと同様に、その他の一次画像形成ユニットにおいても各タイミングに応じて画像形成が行われ、中間転写ベルト１１０上には入力画像データに応じた４色のトナーからなる一次転写画像が形成される。
続いて、一次転写画像が形成されるタイミングに合わせて、転写紙が給紙トレイから対向ローラ２３と二次転写ローラ１６とで形成される二次転写ニップ部に搬送されるのだが、対向ローラ２３には、トナーと同極性のバイアスが印加されており、対向ローラ２３と二次転写ローラ１６との間に形成される二次転写電界によって転写紙にトナー像が転写され、転写紙上に二次転写画像が形成される。次いで転写紙は図示されない除電針で裏面を除電され、紙搬送ベルト２４、図示されないガイド板を経て定着ローラ７１と加圧ローラ７２とで形成される定着ニップ部に導入されてトナーが定着され、最終画像として図示されない排紙トレイに送られる。
以上が、全面画像印字以外での本画像形成装置の基本動作となる。
【００５９】
上述した第２実施形態では、記録材先端部に余白のない全面画像印字であっても、磁場発生手段を備える分離ローラ７３により定着ローラ７１に記録材が巻き付くことなく磁力により記録材がスムーズに定着ローラ７１から分離するため、フルカラーの全面画像を提供することができる。また、ブラック色だけに磁性トナーを用いればよいので、トナーの基体となる磁性粒子が黒色であることによる画像の暗色化を抑止することができる。
【００６０】
次に、図１０に示されるような全面画像印字について説明する。全面画像印字時には、図１０に示されるように、第一面の記録材搬送方向後端の領域に、磁性トナーでのベタ画像を印字し、第二面に所望の全面画像を印字する。
図１１は、本発明の画像形成装置の第２実施形態に用いられる定着装置７を示す構成外略図である。図に示されるように、本発明の画像形成装置に用いられる定着装置７は、加熱ローラ７７、定着ローラ７１、加圧ベルト７５及び加圧ローラ７２から構成されており、図示されない転写工程によりトナー像が記録材へと転写され、定着ローラ７１及び加圧ベルト７５と、加圧ローラ７２との間に形成された定着ニップ部に、トナー像が付与された記録材がその面が加圧ベルト７５に接するように搬送され、この定着ニップ部でトナー像が加熱、加圧されて、記録材へトナー像が定着される。
図１７に示されるような、記録材先端方向に余白がある場合には曲率分離により、定着ローラ７１に巻き付くことなく分離され、図示されない排紙ガイドにより排紙される。なお、前記の場合の搬送経路を点線で図１１に併記した。
一方、図１０に示されるような、記録材先端部に余白のない全面画像を出力する場合には、曲率分離だけでは不十分のために分離されず、定着ローラへの巻付きが発生する。この巻き付いた記録材を、磁場発生手段を備える記録材分離装置である分離ローラ７３により分離を行う。記録材分離装置の形態としては、分離と搬送の両方の機能を備えるローラの形態が好ましい。
図１１において分離ローラ７３は磁場発生手段を有するローラである。磁性トナーが定着された記録材は、分離ローラ７３から発生する磁力により、定着ローラ７１から分離が行われ、かつ分離ローラ７３の回転により、記録材の搬送も行われる。記録材は搬送ローラ７４と分離ローラ７３により形成されるニップ部を通って図示されない両面ユニットへと搬送される。
【００６１】
分離ローラ７３はローラ内部に磁場発生手段を有する。装置の簡便、小型化が可能であるため永久磁石が望ましい。永久磁石を使用した分離ローラ７３の一例について、図１２の断面図で説明する。分離ローラは回転可能な円筒状のスリーブ７３１と、スリーブ内部の空間に、固定されている永久磁石７３２から構成される。図１２に示すように永久磁石７３２は定着ローラ７１と対向する位置に配置される。定着ローラ７１と対向する位置に磁極が向いていて、磁極より発生する磁場により巻き付いた記録材の分離を行う。
分離された記録材はスリーブ７３１の回転によるつれ回りにより搬送する。しかし、永久磁石７３２と記録材の磁性トナーの付着力が強い場合は、記録材がスリーブ７３１と一緒につれ回りしないで、スタックする可能性もある。記録材の搬送性を上げるため、スリーブ７３１の表面を粗し、摩擦係数を高くすることが好ましい。
【００６２】
図１３は別の形態の永久磁石を使用した分離ローラの断面図である。図１３に示すように、回転可能な円筒上のスリーブ７３１と磁石ローラ７３３から構成される。図に示すように、磁石ローラ７３３のローラ周方向に対し、Ｎ極とＳ極が交互に配置されている。
磁石ローラ７３３は定着ローラ７１と対向するに位置に配置され、定着ローラ７１の線速に比べ高速に回転する。回転する磁石ローラ７３３により形成される磁場は、定着ローラ７１からの記録材の分離だけでなく、記録材の搬送も兼ねるため、記録材の搬送性が高い。
分離ローラ７３に使用する磁石としては、従来公知の磁石材料が使用でき、例えばＢａフェライト磁石、Ｓｒフェライト磁石、アルニコ磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジウム磁石が使用できる。分離ローラ７３に使用する磁石に要求する特性は、熱に対する磁力の低下が小さいこと、発生する磁力が大きいことである。耐熱性が高い指標としてはキュリー温度が高いことであり、大きな磁力を発生する指標としては最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ．が高いことである。
【００６３】
特に、定着ローラ７１の熱により磁力の低下が発生しやすく、キュリー温度が２００℃以上であることが好ましい。キュリー温度が２００℃未満の場合は、定着ローラ７１の熱により、磁力が弱くなり、ベタ画像を連続印刷した場合に巻付きが発生する場合がある。さらに、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ．が１００〜３５０ｋＪ／ｍ３であることが好ましい。１００ｋＪ／ｍ３以上であると、強い磁場が得られ、安定した分離が可能となるからである。一方、３５０ｋＪ／ｍ３を超えると、記録部材の発送性が悪化する。
特に磁石材料としてはサマリウムコバルト磁石が好ましい。キュリー温度が高く、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ．が高いため、安定した磁場発生可能である。本実施形態の画像形成装置に用いられる分離ローラとしては、分離ローラの内部に具備する永久磁石の材料はアルニコ磁石（キュリー温度が８５０℃、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ．＝２０ｋＪ／ｍ３）を用いた。
【００６４】
以上の構成とすることで、全面画像印字時には、図１４に示されるように、第一面に紙搬送方向後端の領域に磁性粉としてマグネタイトを含有した磁性トナーを具備する一次画像形成ユニットＡ５による作像が行われる。図１４を見るとわかるように、記録材の第一面に磁性トナーにより印字される所定の画像は、第一面の後端部の領域に磁性トナーが作像される画像である。この画像では、第一面の紙搬送方向先端部にはトナーの付着しない余白部が存在するので、定着ニップで記録材が定着ローラに巻き付くことなく曲率分離され、図１１の破線方向に記録材は搬送される。その後、両面ユニットにより記録材の表裏が反転される。次いで、第二面の作像が行われる。第二面には、非磁性トナーを具備する画像形成ユニットＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４（図９記載）により、所望の全面画像を印字する。第二面は、搬送方向先端部にもトナー像が存在する全面画像であるため、トナーの熱溶融による付着力増大のため曲率分離だけでは分離不十分で、定着ローラ７１へ巻き付いてしまうが、図１２及び図１３に示される永久磁石７３２により、第一面に印字した磁性トナー画像を有する記録材は吸引され、定着ローラ７１への巻き付きジャムが発生することなく、スムーズに分離され、排紙される。また、全面画像を形成するトナー像は、非磁性の小粒径重合トナーによるものであるため、鮮やかな色彩であって高画質の全面画像を提供することが可能である。
ちなみに、全面画像に磁性トナーを用いた場合、磁性トナーは非磁性トナーと比べて粒径は大きいため、画質が本実施形態に比べて低下する。そのため、暗色化を防止すべく鮮やかなカラー磁性トナーを用いる特開平６−２２８６０４号や特開平７−９０３１０号の方法、すなわち、薄い金属酸化物膜を生成させる方法や金属酸化物膜で多層被覆してなる粉体を熱処理してより緻密で安定した金属酸化物多層膜を有する方法、の問題点である低下画質化の問題を、本発明で防止することができる。
【００６５】
〔第３実施形態〕
図１５は、本発明の画像形成装置の第３実施形態を示す構成概略図である。図１５に示されるように、本発明の画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーにより画像形成を行う画像形成装置であって、第２実施形態に記述した、定着装置７を具備する。この第３実施形態では、Ｋトナーを磁性トナーとし、その他の色のトナー（Ｙ、Ｃ、Ｍ）を第２実施形態で説明した非磁性トナーを用いている。
基本動作は、第２実施形態とほぼ同様であるため、全面画像印字時の動作について説明する。本実施形態の画像形成装置は、全面画像印字時には、図１４に示されるように、第一面の記録材搬送方向後端の領域に、Ｋトナーでのベタ画像を印字し、第二面に所望の全面画像を印字する。
【００６６】
図１１は、本発明の画像形成装置の第２実施形態に用いられる定着装置７を示す構成外略図である。図に示されるように、本発明の画像形成装置に用いられる定着装置７は、加熱ローラ７７、定着ローラ７１、加圧ベルト７５及び加圧ローラ７２から構成されており、図示されない転写工程によりトナー像が記録材へと転写され、定着ローラ７１及び加圧ベルト７５と、加圧ローラ７２との間に形成された定着ニップ部に、トナー像が付与された記録材がその面が加圧ベルト７５に接するように搬送され、この定着ニップ部でトナー像が加熱、加圧されて、記録材へトナー像が定着される。
図１７に示されるような、記録材先端方向に余白がある場合には曲率分離により、定着ローラ７１に巻き付くことなく分離され、図示されない排紙ガイドにより排紙される。なお、前記の場合の搬送経路を点線で図１１に併記した。
一方、図１０に示されるような、記録材先端部に余白のない全面画像を出力する場合には、曲率分離だけでは不十分のために分離されず、定着ローラへの巻付きが発生する。この巻き付いた記録材を磁場発生手段により分離を行う。磁場発生手段の形態としては、分離と搬送の両方の機能を備えるローラの形態が好ましい。
図１１において分離ローラ７３は磁場発生手段を有するローラである。磁性トナーが定着された記録材は、分離ローラ７３から発生する磁力により、定着ローラ７１から分離が行われ、かつ分離ローラ７３の回転により、記録材の搬送も行われる。記録材は搬送ローラ７４と分離ローラ７３により形成されるニップ部を通って図示されない両面ユニットへと搬送される。
【００６７】
分離ローラ７３としては、図１３に示される構成のものとし、永久磁石としては、サマリウムコバルト磁石（キュリー温度＝８５０℃、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ．＝１００ｋＪ／ｍ３）のものを用いた。
以上の構成とすることで、全面画像印字時には、図１４に示されるように、第一面に紙搬送方向後端の領域に磁性粉としてマグネタイトを含有した磁性トナーを具備する一次画像形成ユニットＡ５による作像が行われる。図１４を見るとわかるように、第一面の紙搬送方向先端部にはトナーの付着しない余白部が存在するので、定着ニップで紙が定着ローラに巻き付くことなく曲率分離され、図１１の破線方向に紙は搬送される。その後、両面ユニットにより記録材の表裏が反転される。次いで、第二面の作像が行われる。第二面には、非磁性トナーを具備する画像形成ユニットＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４により、所望の全面画像を印字する。第二面は、搬送方向先端部にもトナー像が存在する全面画像であるため、トナーの熱溶融による付着力増大のため曲率分離だけでは分離不十分で、定着ローラへ巻き付いてしまうが、図１２及び図１３に示される永久磁石により、第一面に印字した磁性トナー画像を磁力により、記録材は吸引され、定着ローラ７１への巻付きジャムが発生することなく、スムーズに分離され、排紙される。
また、全面画像を形成するトナー像は、Ｋトナー以外が非磁性の小粒径重合トナーによるものであるため、全面画像印字時の画像処理として低墨処理を行うことで、鮮やかな色彩であって高画質の全面画像を提供することが可能である。
【００６８】
〔第４実施形態〕
第４実施形態の画像形成装置の基本構成は、上記の第３実施形態と同様であり、異なる部分のみを記述する。全面画像印字時に、磁性トナーによる印字を強制的に行う点は同様である。電子写真方式の画像形成装置の利点の１つとして、紙種を選ばない点にある。つまり、ユーザーは種々の紙種を選択することが可能である。コート紙や坪量の大きい厚紙に、図１４のようにして全面画像を印字した場合には、第一面に印字した画像が裏写りすることがないが、坪量の小さい薄紙では、第一面に印字した画像が裏写りしてしまう。図１４に示されるような第一面の画像は、帯状の画像としているため、裏写りが目立ってしまい、全面画像の品質を劣化させてしまう。
実際、種々の紙種を用いて、本発明の画像形成装置により全面画像を印字して、目視により裏写りが気になるかどうか確認した。その結果、非コート紙で坪量が８０ｇ／ｃｍ２より大きい紙やコート紙では裏写りは目立たないことがわかった。上記以外の紙を使用する場合、つまり、非コート紙で坪量が８０ｇ／ｃｍ２以下の紙を使用する場合には、図１６に示されるように、第一面に磁性トナーで全面画像のベタ画像を印字し、第二面に所望の全面画像を印字することにより、第一面の磁性トナー像が裏写りしても、目立たないことが判明した。従って、ユーザーが非コート紙で坪量８０ｇ／ｃｍ２以下の紙を使用する場合には、図１６に示されるようにして全面画像を印字する構成とした。
【００６９】
第一面を紙先端部に余白のない全面画像としたために、曲率分離だけでは不十分なために、定着ローラに巻き付いてしまうが、図１１に示すような磁場発生手段によりスムーズに分離され、両面ユニットに搬送される。そして、両面ユニットにより裏表が反転され、全面画像が第二面に転写され、定着される。そして、記録材が定着ローラに巻き付いてしまっても、第一面に形成されている磁性トナー像と磁場発生手段により、磁力によりスムーズに分離でき、排紙ユニットに送られる。なお、紙種の判定は、オペレーターが直接指定することができるし、本実施形態の画像形成装置に透過式のセンサを設けて判定することも可能である。
【００７０】
〔第５実施形態〕
この第５実施形態の画像形成装置の基本構成は、上記の第４実施形態と同様であり、異なる部分のみを記述する。第４実施形態の画像形成装置では、全面画像印字時に強制的に印字される第一面の画像を、帯状とするか全面ベタ画像とするか選択できるようにした構成となっている。
第４実施形態に記述した、第一面の裏写りの目立つ目立たないの判定は、評価者の主観によるところが大きい。多少目立っても第一面の磁性トナー（Ｋ）の使用量を抑えたいユーザーは、図１４のような帯状の画像を選択可能である。
また、少しでも裏写りが目立つのを嫌うユーザーは、図１６のような全面ベタ画像とすることで、磁性トナーの使用量は増すが、得られる最終画像は、裏写りが目立つことのない画像となる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、本発明が適用される画像形成装置の一般的構成を示す説明図である。
【図２】図２は、本発明の画像形成装置の第１実施形態の要部を示す説明図である。
【図３】図３は、定着装置の構成を示す説明図である。
【図４】図４は、分離ローラの断面図である。
【図５】図５は、分離ローラ及び定着ローラの断面図である。
【図６】図６は、図４とは異なる形態の分離ローラの断面図である。
【図７】図７は、磁石ローラの断面図である。
【図８】図８は、図３とは異なる形態の定着装置の構成を示す説明図である。
【図９】図９は、本発明の画像形成装置の第２実施形態の要部を示す説明図である。
【図１０】図１０は、全面画像印字時の模式図である。
【図１１】図１１は、定着装置の構成を示す説明図である。
【図１２】図１２は、分離ローラを示す説明図である。
【図１３】図１３は、図１２とは異なる分離ローラを示す説明図である。
【図１４】図１４は、全面画像印字時の模式図である。
【図１５】図１５は、本発明の画像形成装置の第３実施形態の要部を示す説明図である。
【図１６】図１６は、全面画像印字時の模式図である。
【図１７】図１７は、従来の画像印字時の模式図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  感光体ドラム
２  クリーニング機構
３  除電ランプ
４  現像装置
５  帯電部材
６  画像露光部
７  定着装置
７１  定着ローラ
７２  加圧ローラ
７３  分離ローラ
７３１  スリーブ
７３２  永久磁石
７３３  磁石ローラ
７４  搬送ローラ
７５  加圧ベルト
７６  支持ローラ
７７  加熱ローラ
１４  従動ローラ
１５  駆動ローラ
１６  二次転写ローラ
１７  中間転写ユニット
１８  プロセスカートリッジ
２０  画像形成ユニット
２１  光書込ユニット
２２  二次転写装置
２３  対向ローラ
２４  紙搬送ベルト
２６  定着ベルト
３０  原稿台
３１  原稿排紙部
３２  コンタクトガラス
３３  第１走行体
３４  第２走行体
３５  結像レンズ
３６  読取センサ
４２  給紙ローラ
４３  ペーパーバンク
４４  給紙カセット
４５  分離ローラ
４６  給紙路
４７  搬送ローラ対
４９  レジストローラ対
５０  手差し給紙ローラ
５１  手差しトレイ
５２  分離ローラ
５３  手差し給紙路
５７  スタック部
６２  一次転写ローラ
９０  ベルトクリーニング装置
１００  プリンタ部
１１０  中間転写ベルト
２００  給紙装置
３００  スキャナ部本体
４００  自動原稿送り装置
Ａ１〜Ａ５  一次画像形成ユニット
Ｐ  記録材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１０】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１７】
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