(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルム上に、電子写真方式によりフルカラー画像を形成する工程と、該フルカラー画像形成面の最上層として電子写真用白色トナーを定着させて白色トナー層を形成する工程とを有する画像形成方法であって、
前記電子写真用白色トナーは、少なくとも、環化ポリブタジエン及び白色顔料を含有し、該環化ポリブタジエンの含有量が１０〜９０重量％であり、
前記白色トナー層における白色トナーの付着量が０．５ｍｇ/ｃｍ２以上である、
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記電子写真用白色トナーは、ワックス：樹脂＝１：９９〜５０：５０の割合で含有されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記電子写真用白色トナーは、白色顔料として少なくとも酸化チタンを用い、該酸化チタンの含有量が１０〜７０重量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真の複写画像が一般的に黒色であったが、近年においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を用いたフルカラー画像形成技術が汎用されている。
フルカラー画像を形成する場合、所定の白い記録媒体に４色のトナー画像を形成する。しかし、記録媒体が予め色紙や黒紙、もしくは透明フィルム等の場合には、前記４色のトナーを用いたのみでは、良好な発色の画像が得られない。
かかる問題に鑑み、５色目のトナーとして白色トナーを用い、背景の白色の作像を行う技術が提案された（例えば、下記特許文献１参照。）。
白色トナーは、色紙や黒紙等の色のついた記録媒体に、白地のベースを形成するために使用されたり、透明フィルム等に白の下地を形成するために用いられたりする。
【０００３】
上記のように、下地用としての充分な機能を発揮するためには、優れた隠蔽特性が要求される。隠蔽特性とは、白色トナーが定着された層において、その先が透過しないようにする機能のことを意味する。
白色トナーを定着させたことにより、完全な白発色を得るためには、全入射光が散乱反射することが必要であり、入射光が透過してしまうと隠蔽性が低下し、その白トナー層上の画像が不鮮明なものとなる。
すなわち、光を吸収する性質を有する黒やカラーと異なり、優れた隠蔽性を実現するためのトナー設計は精密性が要求される。
このような隠蔽性を高めるために、従来においても、種々の技術提案がなされた（例えば、下記特許文献２、３参照。）。しかしながら、これらにおいても未だ十分な隠蔽性が実現されていなかった。
【０００４】
実際に、白色トナー層（白下地）上にカラー画像を形成する場合、白下地の隠蔽性を十分に確保した上で鮮明なカラー画像を得るためには、カラー画像形成に用いる色トナーよりも、白色トナー量をかなり多くして厚い層を形成しなければならない。
しかしながら、白色トナーの層を厚く形成した場合、割れや剥がれを招来しやすく、実用上の課題となっていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２０６９４号公報
【特許文献２】特開平１−１０５９６２号公報
【特許文献３】特開２０００−５６５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明においては、上述した課題に鑑み、白色トナー層の十分な隠蔽性を確保するために付着量を多くして厚くなった場合においても、割れや剥がれを効果的に防止可能な設計の白色トナーを提供することとした。
また、白色顔料として酸化チタンを適用した場合においても、実用上十分な帯電性を確保でき、長期に亘って安定した帯電性を有する白色トナーを提供することとした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明においては、透明フィルム上に、電子写真方式によりフルカラー画像を形成する工程と、該フルカラー画像形成面の最上層として電子写真用白色トナーを定着させて白色トナー層を形成する工程とを有する画像形成方法であって、前記電子写真用白色トナーは、少なくとも、環化ポリブタジエン及び白色顔料を含有し、該環化ポリブタジエンの含有量が１０〜９０重量％であり、前記白色トナー層における白色トナーの付着量が０．５ｍｇ/ｃｍ２以上であることを特徴とする画像形成方法を提供する。
【００１０】
請求項２の発明においては、前記電子写真用白色トナーがワックス：樹脂＝１：９９〜５０：５０の割合で含有されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法を提供する。
【００１１】
請求項３の発明においては、前記電子写真用白色トナーは、白色顔料として少なくとも酸化チタンを用い、該酸化チタンの含有量が１０〜７０重量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電子写真用白色トナーによれば、十分な隠蔽性を確保するために十分な付着量の厚い層を形成した場合においても、割れや剥がれの発生を効果的に防止できた。
また、フィルム等のような、可撓性の材料を記録媒体とし、この上に、本発明の電子写真用白色トナーによる白色層を形成した場合においても、割れや剥がれが生じにくく、更には、保護層としての機能も発揮することができた。
また更には、酸化チタンを白色顔料として適用した場合においても、十分な帯電性を確保し、長期にわたって、安定した帯電性を得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態について説明するが、本発明は下記に限定されるものではない。
本発明の電子写真用白色トナーは、少なくとも、環化ブタジエン、白色顔料を含有しているものである。
【００１６】
本発明の電子写真用白色トナーは、用途として、特に透明フィルム上に、電子写真方式により、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックトナーによってフルカラー画像を形成してフルカラー画像を形成面とは反対側の面から見るときの視認性を高めるために、白色トナーの層を、フルカラー画像形成面の最上層として定着させて背景色とするものである。これにより、見かけ上、白背景にフルカラー画像が形成されたように見え、良質な画像が得られる。
また、表面が滑らかな透明フィルムを用いることにより、フィルム側から見た場合に光沢の良い画像がトナーの付着量に関わらず得られるという利点を有している。
更には、画像形成面の反対側の面から視認するので見かけ上の画像表面は、滑らかであり外部光（照明光や自然光）が表面乱反射せず高彩度の画像が得られる。
【００１７】
また、本発明の電子写真用白色トナーは、透明フィルム以外に、黒や有色の記録媒体上に白下地を形成する用途としても有効である。
この場合には、記録媒体の画像形成面に、白下地を形成し、続いて所定のカラー画像を形成し、その画像形成面側から見ることになる。
【００１８】
白色トナー層を形成する場合、トナー付着量は、０．５ｍｇ／ｃｍ2以上とすることが好ましく、１．０ｍｇ／ｃｍ2以上が更に好ましい。これにより十分な隠蔽性が実現できることが確かめられた。
【００１９】
カラー画像形成用の各種カラートナー、ブラックトナーは、いずれも従来公知の電子写真用トナーを使用できる。
トナーの重量平均粒径は、最終的に形成する画像に応じて適宜選定する。
好ましくは２〜１５μｍであるが、高画質化を図るためには、２〜７μｍの小粒径トナーが好適である。
トナーの製造方法は、混練・粉砕・分級法、重合法のいずれの方法も適用できる。
【００２０】
本発明の白色トナーは、結着樹脂として環化ブタジエンを使用する。
環化ブタジエンは、下記〔化１〕に示す化学反応によって作製される。
【００２１】
【化１】
0005392450.tif 000002
【００２２】
環化ブタジエンの製造方法についての具体例を下記に示す。
Ｆｉｓｈｅｒの方法においては、ゴムに濃硫酸を５％練りこみ、１３０℃で１５時間加熱することにより環化ブタジエンが得られる。
この他に、環化剤として有機スルホン酸、塩化すず、塩化鉄、非金属ハロゲン化物及びハロゲン化第一、第二すず酸等を用いる方法があり、種々の樹脂状可塑性物質ができる。
これらは、〔化１〕に示すように、酸化剤の作用により異性化現象を起こし、比重が増加し不飽和度が減少して性質の全く異なった物質を得るものであり、環化ブタジエンはこのような方法で作製できる。
環化ブタジエンは、可撓性、靭性、伸び性が高い樹脂である。このため、結着樹脂として用いた場合、定着トナー層の可撓性、靭性が高くなり、割れにくくなるという効果が得られる。このため、フルカラー画像形成面上に形成したとき、フルカラー画像の保護層としての機能も有するものとなる。
環化ブタジエンは、ｔｒａｎｓ１，４−ポリブタジエンが主成分であるゴムを、上記作成方法の通り環化させたものである。しかし、上記作成方法によると、すべての部分を環化させるものではなく、環化していない部分が残る。環化していない部分がゴム性質を持つため、環化ブタジエンは、可撓性、靭性、伸び性を有しているものとなる。
そこで本発明において使用する環化ブタジエンは、環化率を適切に調整したものを用いるものとする。これは、環化ブタジエンの環化率により、最終的に得られる白色トナー層の可撓性、靭性、伸び性が異なるものとなるため、強度が異なってくるためである。環化率が低い方が、定着トナー層の強度、接着性が高まることが確かめられている。しかし、粉砕法でトナーを製造する場合は、粉砕性が低下する懸念がある。
そこで、トナー層に十分な強度を確保し、トナーの粉砕性を良好に確保する、という両方の観点から環化ブタジエンを制御する。
また、環化ブタジエン、及びｔｒａｎｓ１，４−ポリブタジエンは、非常にマイナスの帯電性が強い樹脂であり、マイナストナーとして用いた場合、非常に安定した帯電性を示す。特に導電性の高い酸化チタンを白色顔料として用いた場合にも、安定したマイナス帯電を示すという利点を有している。
【００２３】
上述したように、本発明の白色トナーは、結着樹脂として環化ブタジエンを必須として使用するが、その他の結着樹脂を併用してもよい。
その他の結着樹脂としては、特に制限されるものではなく、従来トナー用結着樹脂として用いられているものを適宜選択して使用できる。
例えば、スチレン系単量体、アクリル系単量体、メタクリル系単量体等のビニル重合体、これらの単量体又は二種類以上からなる共重合体、ポリエステル系重合体、ポリオール樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油系樹脂等が挙げられる。
【００２４】
前記スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−フエニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−アミルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−へキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｍ−ニトロスチレン、ｏ−ニトロスチレン、ｐ−ニトロスチレン等のスチレン又はその誘導体等が挙げられる。
【００２５】
前記アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸、あるいはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ｎ−ドデシル、アクリル酸２−エチルへキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸、又はそのエステル類等が挙げられる。
【００２６】
前記メタクリル系単量体としては、例えば、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ｎ−ドデシル、メタクリル酸２−エチルへキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸又はそのエステル類等が挙げられる。
【００２７】
前記ビニル重合体又は共重合体を形成する他のモノマーの例としては、以下の（１）〜（１８）が挙げられる。（１）エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフイン類、（２）ブタジエン、イソプレン等のポリエン類、（３）塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類、（４）酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類、（５）ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、（６）ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、（７）Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物、（８）、ビニルナフタリン類、（９）アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体等、（１０）マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸、（１１）マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物、（１２）マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、シトラコン酸モノメチルエステル、シトラコン酸モノエチルエステル、シトラコン酸モノブチルエステル、イタコン酸モノメチルエステル、アルケニルコハク酸モノメチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、メサコン酸モノメチルエステルの如き不飽和二塩基酸のモノエステル；（１３）ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル、（１４）クロトン酸、ケイヒ酸の如きα，β−不飽和酸、（１５）クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα，β−不飽和酸無水物、（１６）該α，β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物、アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマー、（１７）２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類、（１８）４−（１−ヒドロキシ−１−メチルブチル）スチレン、４−（１−ヒドロキシ−１−メチルへキシル）スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノマー。
【００２８】
トナーに適用する結着樹脂のビニル重合体又はその共重合体は、ビニル基を２個以上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有していてもよい。
架橋剤の例を下記に具体的に示す。
芳香族ジビニル化合物として、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等が挙げられる。
アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として、例えば、エチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６へキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの等が挙げられる。
エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレート、ポリエチレングリコール＃６００ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、これらの化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたもの等が挙げられる。
その他、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物、ジメタクリレート化合物も挙げられる。
ポリエステル型ジアクリレート類として、例えば、商品名ＭＡＮＤＡ（日本化薬社製）が挙げられる。
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
【００２９】
上述した架橋剤は、前記ビニル重合体又は共重合体を形成する他のモノマー１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部用いることが好ましく、０．０３〜５質量部用いることがより好ましい。
【００３０】
上述した架橋性モノマーのうち、トナー用樹脂として優れた定着性を得、良好な耐オフセット性を実現するという観点から、芳香族ジビニル化合物（特にジビニルベンゼン）、芳香族基及びエーテル結合を１つ含む結合鎖で結ばれたジアクリレート化合物類が好適である。
特に、スチレン系共重合体、スチレン−アクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合わせが好ましい。
【００３１】
上記ビニル重合体又はその共重合体を製造するために用いる重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート、１，１’−アゾビス（１−シクロへキサンカルボニトリル）、２−（カルバモイルアゾ）−イソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、２−フェニルアゾ−２’，４’−ジメチル−４’−メトキシバレロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルプロパン）、メチルエチルケトンパ−オキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、シクロへキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジークミルパーオキサイド、α−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）イソプロピルべンゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トリルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルへキシルパーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジ−エトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチル）パーオキシカーボネート、アセチルシクロへキシルスルホニルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルへキサレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔｅｒｔ−ブチル−オキシベンゾエ−ト、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキアリルカーボネート、イソアミルパーオキシ−２−エチルへキサノエート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシへキサハイドロテレフタレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアゼレート等が挙げられる。
【００３２】
結着樹脂としてスチレン−アクリル系樹脂を用いた場合、これは、樹脂成分のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に可溶分のＧＰＣによる分子量分布で、分子量３，０００〜５０，０００（数平均分子量換算）の領域に少なくとも１つのピークが存在し、分子量１００，０００以上の領域に少なくとも１つのピークが存在する樹脂が、定着性、オフセット性、保存性の観点から好適である。
また、ＴＨＦ可溶分としては、分子量分布１００，０００以下の成分が５０〜９０％となるような結着樹脂が好ましく、分子量５，０００〜３０，０００の領域にメインピークを有する結着樹脂がより好ましく、５，０００〜２０，０００の領域にメインピークを有する結着樹脂が最も好ましい。
【００３３】
結着樹脂としてスチレン−アクリル系樹脂等のビニル重合体を用いたとき、この酸価としては、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが最も好ましい。
【００３４】
結着樹脂としてのポリエステル系重合体を構成するモノマーは、下記のものが適用できる。
２価のアルコール成分としては、例えば、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−へキサンジオール、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、又は、ビスフェノールＡにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の環状エーテルが重合して得られるジオール等が挙げられる。
【００３５】
ポリエステル樹脂を架橋させるためには、３価以上のアルコールを併用することが好ましい。
前記３価以上の多価アルコールとしては、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、例えば、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタトリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシベンゼン等が挙げられる。
【００３６】
ポリエステル系重合体を形成する酸成分としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のべンゼンジカルボン酸類又はその無水物、コハク酸、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又はその無水物、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸等の不飽和二塩基酸、マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物等の不飽和二塩基酸無水物、などがあげられる。また、３価以上の多価カルボン酸成分としては、トリメット酸、ピロメット酸、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシ−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシ）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、又はこれらの無水物、部分低級アルキルエステル等が挙げられる。
【００３７】
結着樹脂がポリエステル系樹脂の場合は、樹脂成分のＴＨＦ可溶成分のＧＰＣ測定による分子量分布で、分子量３千〜５万の領域に少なくとも１つのピークが存在するのが、トナーの定着性、耐オフセット性の観点から好ましく、また、ＴＨＦ可溶分としては、分子量１０万以下の成分が６０〜１００％となるような結着樹脂も好ましく、分子量５千〜２万の領域に少なくとも１つのピークが存在する結着樹脂がより好ましい。
【００３８】
結着樹脂がポリエステル樹脂の場合、その酸価としては、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが最も好ましい。
【００３９】
本発明のトナーに用いる結着樹脂の分子量分布は、ＴＨＦを溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定できる。
本発明のトナーに使用する結着樹脂としては、前記ビニル重合体成分及びポリエステル系樹脂成分の少なくともいずれか中に、これらの両樹脂成分と反応し得るモノマー成分を含む樹脂も用いることができる。
ポリエステル系樹脂成分を構成するモノマーのうちビニル重合体と反応し得るものとしては、例えば、フタル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸又はその無水物等が挙げられる。ビニル重合体成分を構成するモノマーとしては、カルボキシル基又はヒドロキシ基を有するものや、アクリル酸若しくはメタクリル酸エステル類が挙げられる。
【００４０】
また、ポリエステル系重合体、ビニル重合体と、その他の結着樹脂を併用する場合、全体の結着樹脂の酸価が０．１〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇを有する樹脂を６０質量％以上有するものが好ましい。
トナー用の結着樹脂成分の酸価は、以下の方法により求められ、基本操作はＪＩＳ  Ｋ−００７０に準ずるものとする。
（１）試料は予め結着樹脂（重合体成分）以外の添加物を除去して使用するか、結着樹脂及び架橋された結着樹脂以外の成分の酸価及び含有量を予め求めておく。試料の粉砕品０．５〜２．０ｇを精秤し、重合体成分の重さをＷｇとする。例えば、トナーから結着樹脂の酸価を測定する場合は、着色剤又は磁性体等の酸価及び含有量を別途測定しておき、計算により結着樹脂の酸価を求める。
（２）３００（ｍｌ）のビーカーに試料を入れ、トルエン／エタノール（体積比４／１）の混合液１５０（ｍｌ）を加え溶解する。
（３）０．１ｍｏｌ／ｌのＫＯＨのエタノール溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。
（４）この時のＫＯＨ溶液の使用量をＳ（ｍｌ）とし、同時にブランクを測定し、この時のＫＯＨ溶液の使用量をＢ（ｍｌ）とし、以下の式（１）で算出する。ただしｆはＫＯＨのファクターである。
酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＝［（Ｓ−Ｂ）×ｆ×５．６１］／Ｗ    （１）
【００４１】
本発明の白色トナーに適用する白色の着色剤としては、公知の着色剤を使用できる。
例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、酸化アルミ、硫酸バリウム、アンチモン白、硫化亜鉛、酸化ケイ素及びこれらの混合物等が挙げられる。
優れた隠蔽性を実現するという観点からは、粒径０．１〜０．４μｍの酸化チタンが好ましい。酸化チタンは、硫酸法、塩化法等のいずれの製造方法によっても得られる。
また、アナターゼ型、ルチル型、またはブルカイト型等、いずれの結晶構造でもよい。
しかし酸化チタンは、導電性が高く、トナーに適用した場合、帯電性を低くさせてしまうという問題があった。このため、酸化チタンの導電性を抑えるため、ルチル型の酸化チタンで、導電性を抑える表面処理を行ったものが特に好適である。
着色剤の含有量は、トナーに対して１０〜７０重量％が好ましく、２０〜５０重量％がより好ましい。着色剤の含有量が少なく１０重量％未満である場合は、着色度が低くなり、良好な隠蔽性を示すことが出来ない。また、着色剤の含有量が７０重量％を超えて過剰である場合は、結着樹脂の体積に対して、着色剤の体積が多くなりすぎ、着色剤を結着樹脂で包みこめない部分が出来る。紙やフィルムへの接着性の低下や、定着後の画像強度が低下する。また、粉砕トナーの場合では、粉砕工程の際に、過粉砕されやすく、製造製の面でも問題となる。
【００４２】
本発明のトナーに用いる着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いてもよい。
マスターバッチとともに混練される結着樹脂としては、上述した各種結着樹脂と同様のものを使用できる。なお結着樹脂は、単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。
【００４３】
本発明の白色トナーには、必要に応じてワックスを含有させてもよい。
ワックスとしては公知のものが全て使用できる。ワックスを含有することにより、オイル塗布機構を持たない定着システムにも対応することができる。
ワックスとしては、従来公知の材料を適用できる。例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素、アミドワックス、脂肪族カルボン酸塩等のワックス類が挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００４４】
カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン等が挙げられる。
前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレート等が挙げられる。
前記ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等が挙げられる。
前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド等が挙げられる。
前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド等が挙げられる。
前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン等が挙げられる。
これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
【００４５】
前記ポリオレフィンワッックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる
【００４６】
前記長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックス等が挙げられる。
【００４７】
前記アミドワックスとしては、ラウリン酸アミド、パルチミン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘニン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、メチロールステアリン酸アミド、メチロールベヘニン酸アミド、ジメチトール油アミド、ジメチルラウリン酸アミド、ジメチルステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ブチレンビスステアリン酸アミド、ｍ−キシリレンビスステアリン酸アミド、ｍ−キシリレンビス−１２ヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルテレフタル酸アミド、Ｎ−ブチル−Ｎ’ステアリル尿素、Ｎ−プロピル−Ｎ’ステアリル尿素、Ｎ−アリル−Ｎ‘ステアリル尿素、Ｎ−ステアリル−Ｎ’ステアリル尿素等が挙げられる。
【００４８】
前記脂肪族カルボン酸塩としては、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ラウリン酸水素カリウム、ラウリン酸マグネシウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸銀、ミリスチン酸リチウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸水素カリウム、ミリスチン酸マグネシウム、ミリスチン酸カルシウム、ミリスチン酸亜鉛、ミリスチン酸銀、パルチミン酸リチウム、パルチミン酸カリウム、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸カルシウム、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸銅、パルチミン酸鉛、パルチミン酸タリウム、パルチミン酸コバルト、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸カルシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸鉛、オレイン酸タリウム、オレイン酸銅、オレイン酸ニッケル、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸タリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸ベベリウム、イソステアリン酸ナトリウム、イソステアリン酸カリウム、イソステアリン酸マグネシウム、イソステアリン酸カルシウム、イソステアリン酸バリウム、イソステアリン酸アルミニウム、イソステアリン酸亜鉛、イソステアリン酸ニッケル、ベヘニン酸ナトリウム、ベヘニン酸カリウム、ベヘニン酸マグネシウム、ベヘニン酸カルシウム、ベヘニン酸バリウム、ベヘニン酸アルミニウム、ベヘニン酸亜鉛、ベヘニン酸ニッケル、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カリウム、モンタン酸マグネシウム、モンタン酸カルシウム、モンタン酸バリウム、モンタン酸アルミニウム、モンタン酸亜鉛、モンタン酸ニッケル等が挙げられる。
【００４９】
上述した各種ワックスのうち、特に、パラフィン、マイクロクリスタリン、オレフィン、カルナウバ、キャンデリラ、モンタン等が好ましい。
これらのワックスは、環化ブタジエンと相溶性が良いという性質を有している。
ワックスを入れることにより、環化ブタジエン中にワックスが相溶して、粉砕性が良好になる。ワックスの含有量は、ワックス：樹脂が１：９９〜５０：５０が好ましく、更には、５：９５〜３０：７０が好ましく、かかる範囲において使用したときに、良好なトナー粉砕性が実現できることが確かめられた。
【００５０】
本発明の白色トナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有させてもよい。
帯電制御剤としては公知の材料を適用できる。但し、本発明においては、トナー層が白色層を形成するので、帯電制御剤の材料として白色もしくは淡色のものが好適である。
有色のＣＣＡでは、トナーの白色に色が混じり、トナー層の色がくすむため、含有量を低く抑制する必要がある。
例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、及びサリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。
具体的な材料としては、ニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰー５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥー８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【００５１】
上記帯電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類や、添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法に応じて決定するものとし、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。また０．２〜５重量部の範囲が特に好ましい。
１０重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤、離型剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練することができる。
【００５２】
また、トナーの流動性や保存性、現像性、転写性、耐久性を高めるために、トナー母体粒子に外添剤として、酸化物微粒子、疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子や、高分子系の樹脂微粒子を添加混合してもよい。
転写性や耐久性を低下させるワックスをこれらの外添剤で覆い隠すこととトナー表面が微粒子で覆われることによる接触面積の低下により、上記効果が得られる。
これらの無機微粒子は、その表面が疎水化処理されていることが好ましく、疎水化処理されたシリカや酸化チタン等の金属酸化物微粒子が好適である。
疎水化処理されたシリカの外添量より疎水化処理された酸化チタンの外添量を多くすることにより湿度に対する帯電の安定性にも優れ、トナー転写率の改善及び耐フィルミング性の良いトナーとすることができる。
【００５３】
上記外添剤である無機微粒子や樹脂微粒子の一次粒子径は、５ｎｍ〜２μｍが好ましい。
外添加剤としての無機微粒子の使用割合は、種類に応じて適宜選定するが、トナー粒子に対して０．０１〜５重量％の範囲が好適である。
無機微粒子の具体例としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、高分子系の樹脂微粒子としては、例えば、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロン等の重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【００５４】
上記外添剤を疎水化処理する疎水化処理剤を下記に示す。
例えば、ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、ｐ−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、ｐ−クロルフェニルトリクロルシラン、３−クロルプロピルトリクロルシラン、３−クロルプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビニル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニルジクロルシラン、ジメチルビニルクロルシラン、オクチル−トリクロルシラン、デシル−トリクロルシラン、ノニル−トリクロルシラン、（４−ｔ−プロピルフェニル）−トリクロルシラン、（４−ｔ−ブチルフェニル）−トリクロルシラン、ジペンチル−ジクロルシラン、ジヘキシル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジノニル−ジクロルシラン、ジデシル−ジクロルシラン、ジドデシル−ジクロルシラン、ジヘキサデシル−ジクロルシラン、（４−ｔ−ブチルフェニル）−オクチル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジデセニル−ジクロルシラン、ジノネニル−ジクロルシラン、ジ−２−エチルヘキシル−ジクロルシラン、ジ−３，３−ジメチルペンチル−ジクロルシラン、トリヘキシル−クロルシラン、トリオクチル−クロルシラン、トリデシル−クロルシラン、ジオクチル−メチル−クロルシラン、オクチル−ジメチル−クロルシラン、（４−ｔ−プロピルフェニル）−ジエチル−クロルシラン、オクチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、ジエチルテトラメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等。この他チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤も使用可能である。
【００５５】
上記外添剤を混合する際には、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。例えば、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等が好適である。
【００５６】
上記無機微粒子や樹脂微粒子は、トナー中に含有（内添）させることにより、外添した場合よりも効果が減少するが、転写性や耐久性を向上させる効果が得られ、トナーの粉砕性については良好となる。
また、上記微粒子を用いて外添と内添を併用することにより、外添した微粒子が埋め込まれることを抑制できるため優れた転写性が安定して得られ、かつ耐久性の向上が図られる。
【００５７】
また、本発明のトナーには、目的に応じて適宜その他の成分を含有しても良い。
例えば、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸等が挙げられる。
前記流動性向上剤は、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止可能なものを意味し、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル等が挙げられる。
前記クリーニング性向上剤は、静電潜像担持体や中間転写体に残存する転写後の現像剤を除去するためにトナーに添加されるものである。例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子、などが挙げられる。該ポリマー微粒子は、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、重量平均粒径が０．０１〜１μｍのものが好適である。
前記磁性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができる。例えば、鉄粉、マグネタイト、フェライト等が挙げられる。これらの中でも、白色のものが好ましい。
【００５８】
次に、本発明のトナーの製造方法について説明する。
これに関しては、特に限定されるものではなく、溶融混練粉砕法、重合法、イソシアネート基含有プレポリマーを用いた重付加反応法、溶剤溶解し脱溶剤して粉砕する方法、その他、溶融スプレー法によっても製造することができる。
これらの製造方法のうち、溶融混練法、特定の結晶性高分子および重合性単量体を含有する単量体組成物を水相中で直接的に重合する重合法（懸濁重合法・乳化重法）、特定の結晶性高分子およびイソシアネート基含有プレポリマーを含有する組成物を水相中でアミン類で直接的に伸長／架橋する重付加反応法、溶剤溶解し脱溶剤して粉砕する方法を採用することが好ましく、従来公知の製造方法が使用できる。
【００５９】
溶融混練粉砕法において、トナーを溶融混練する装置としては、バッチ式の２本ロール、バンバリーミキサーや連続式の２軸押出し機、例えば神戸製鋼所社製ＫＴＫ型２軸押出し機、東芝機械社製ＴＥＭ型２軸押出し機、ＫＣＫ社製２軸押出し機、池貝鉄工社製ＰＣＭ型２軸押出し機、栗本鉄工所社製ＫＥＸ型２軸押出し機や、連続式の１軸混練機、例えばブッス社製コ・ニーダ等が好適に用いられる。
重合法、イソシアネート基含有プレポリマーを用いた重付加反応法においては、水相中での機械的エネルギーを付与して強制的に乳化（液滴の形成）処理が必須となる。かかる機械的エネルギーの付与手段としては、ホモミキサー、超音波、マントンゴーリン等の強い攪拌または超音波振動エネルギーの付与手段を挙げることができる。
粉砕については、ハンマーミルやロートプレックス等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式の微粉砕機などを使用することができ、平均粒径が３〜１５μｍになるように行うことが望ましい。さらに、粉砕物は風力式分級機等により、５〜２０μｍに粒度調整される。
【００６０】
外添剤の母体トナーへ外添は、母体トナーと外添剤をミキサー類を用い混合・攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー表面に被覆させる。
このとき、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤が均一にかつ強固に母体トナーに付着させることが耐久性の点で重要である。
【００６１】
本発明の白色トナーの重量平均粒径は、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選定できる。
本発明の白色トナーを用いてフルカラー画像の背景色とするべく白トナー層を形成するためには、トナーの粒状度や鮮鋭性、細線再現性はさほど重要視されるものではなく、隠蔽性を確保するために、粒径を大き目とすることが好ましい。重量平均粒径は７〜１５μｍであることが好ましい。より好ましくは８〜１１μｍである。
なお、前記トナーの重量平均粒径は、下記のようにして求められる。
【００６２】
〔トナーの重量平均粒径の測定方法〕
測定機：コールターマルチサイザーＩＩ（ベックマンコールター社製）
アパチャー径：１００μｍ
解析ソフト：コールターマルチサイザーアキュコンプ  バージョン１．１９（ベックマンコールター社製）
電解液：アイソトンＩＩ（ベックマンコールター社製）
分散液：エマルゲン１０９Ｐ（花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ＨＬＢ：１３．６）５％電解液
分散条件：分散液５ｍＬに測定試料１０ｍｇを添加し、超音波分散機にて１分間分散させ、その後、電解液２５ｍＬを添加し、さらに、超音波分散機にて１分間分散させる。
測定条件：ビーカーに電解液１００ｍＬと分散液を加え、３万個の粒子の粒径を２０秒で測定できる濃度で、３万個の粒子を測定し、その粒度分布から重量平均粒径を求める。
【００６３】
次に、本発明のトナーを用いて実際に画像形成する際に使用する現像剤について説明する。
現像剤は、前記トナーを少なくとも含有してなり、キャリア等の適宜選択したその他の成分を含有している。
現像剤は、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、情報処理速度の向上に対応した高速プリンター等に対応するためには、二成分現像剤が好ましい。
一成分現像剤の場合、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なく、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の層厚規制部材へのトナーの融着がなく、現像手段の長期の使用（撹拌）においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
また、二成分現像剤の場合、長期に亘るトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、現像手段における長期の撹拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
【００６４】
現像剤を構成するキャリアについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、この芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
芯材の材料としては、特に制限されるものではなく、公知の材料を適用できる。例えば、５０〜９０ｅｍｕ／ｇのマンガン−ストロンチウム（Ｍｎ−Ｓｒ）系材料、マンガン−マグネシウム（Ｍｎ−Ｍｇ）系材料等が好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉（１００ｅｍｕ／ｇ以上）、マグネタイト（７５〜１２０ｅｍｕ／ｇ）等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている静電潜像担持体への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク（Ｃｕ−Ｚｎ）系（３０〜８０ｅｍｕ／ｇ）等の弱磁化材料が好ましい。これらは単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
【００６５】
前記芯材の粒径としては、平均粒径（重量平均粒径（Ｄ５０））で、１０〜２００μｍが好ましく、４０〜１００μｍがより好ましい。
前記平均粒径（重量平均粒径（Ｄ５０））が１０μｍ未満であると、キャリア粒子の分布において微粉系が多くなり、１粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがあり、他方において、平均粒径が２００μｍを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現の悪化を招来する。
【００６６】
前記樹脂層の材料としては、特に制限されるものではなく、公知の樹脂を目的に応じて適宜選択できる。
例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー（フッ化三重（多重）共重合体）、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。上記の中でも、シリコーン樹脂が特に好適である。
【００６７】
前記シリコーン樹脂としては、特に制限されるものではなく、一般的に知られているシリコーン樹脂の中から目的に応じて適宜選択できる。
例えば、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等で変性したシリコーン樹脂等が挙げられる。
前記シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができ、ストレートシリコーン樹脂としては、例えば、信越化学工業株式会社製のＫＲ２７１、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のＳＲ２４００、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０等が挙げられる。
【００６８】
前記変性シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができる。
例えば、信越化学工業株式会社製のＫＲ２０６（アルキド変性）、ＫＲ５２０８（アクリル変性）、ＥＳ１００１Ｎ（エポキシ変性）、ＫＲ３０５（ウレタン変性）；東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のＳＲ２１１５（エポキシ変性）、ＳＲ２１１０（アルキド変性）等が挙げられる。
なお、シリコーン樹脂を単体で用いることも可能であるが、架橋反応する成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。
【００６９】
前記樹脂層には、必要に応じて導電粉等を含有させてもよい。
導電粉としては、例えば、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。
導電粉の平均粒子径は、１μｍ以下が好ましい。
前記平均粒子径が１μｍを超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。
【００７０】
前記樹脂層は、例えば、シリコーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、この塗布溶液を芯材の表面に、公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより形成できる。
塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法等が挙げられる。
溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブ、ブチルアセテート等が挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法等が挙げられる。
【００７１】
前記樹脂層の前記キャリアにおける量としては、０．０１〜５．０質量％が好ましい。
０．０１質量％未満であると、前記芯材の表面に均一な樹脂層を形成できず、５．０質量％を超えると、樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないおそれがあるためである。
【００７２】
現像剤が二成分現像剤である場合には、キャリアの二成分現像剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、９０〜９８質量％が好ましく、９３〜９７質量％がより好ましい。
二成分系現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、一般にキャリア１００質量部に対しトナー１〜１０．０質量部が好ましい。
【００７３】
次に、本発明のトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置について説明する。
画像形成装置は、静電潜像担持体、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及び定着手段を、少なくとも有してなり、クリーニング手段、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段等を具備している。
なお、帯電手段と、露光手段とを合わせて静電潜像形成手段と称することもある。
【００７４】
次に、本発明のトナーを使用した画像形成方法について説明する。
画像形成方法は、帯電工程と、露光工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを、少なくとも具備しているものとし、クリーニング工程、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、リサイクル工程、制御工程等を有しているものとする。
なお、帯電工程と、露光工程とを合わせて静電潜像形成工程と称することもある。
【００７５】
上記画像形成方法は、上記画像形成装置により好適に実施でき、前記帯電工程は前記帯電手段により行うことができ、前記露光工程は前記露光手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記クリーニング工程は前記クリーニング手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
【００７６】
前記画像形成装置を構成する感光体について説明する。
感光体は、静電潜像担持体としての機能を有しており、材質、形状、構造、大きさ等については、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できる。
形状としては、例えば、ドラム状、シート状、エンドレスベルト状等が挙げられる。
構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
大きさとしては、画像形成装置の大きさや仕様等に応じて適宜選択できる。
材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン、ＣｄＳ、ＺｎＯ等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体（ＯＰＣ）等が挙げられる。
前記アモルファスシリコン感光体は、例えば、支持体を５０〜４００℃に加熱し、支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法により、ａ−Ｓｉからなる感光層を形成したものである。これらの中でも、プラズマＣＶＤ法が特に好ましく、具体的には、原料ガスを直流、高周波又はマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉからなる感光層を形成する方法が好適である。
前記有機感光体（ＯＰＣ）は、（１）光吸収波長域の広さ、光吸収量の大きさ等の光学特性、（２）高感度、安定な帯電特性等の電気的特性、（３）材料の選択範囲の広さ、（４）製造の容易さ、（５）低コスト、（６）無毒性、等の理由から一般に広く応用されている。このような有機感光体の層構成としては、単層構造と、積層構造とに大別される。
前記単層構造の感光体は、支持体と、支持体上に単層型感光層が設けられており、更に必要に応じて、保護層、中間層、その他の層を有しているものとする。
前記積層構造の感光体は、支持体と、支持体上に電荷発生層、及び電荷輸送層を少なくともこの順に有する積層型感光層が設けられており、更に必要に応じて、保護層、中間層、その他の層を有している。
【００７７】
次に、帯電工程と、これに用いる帯電手段について説明する。
前記帯電工程は、感光体（静電潜像担持体）の表面を帯電させる工程であり、露光手段により行われる。
帯電手段としては、感光体（静電潜像担持体）の表面に電圧を印加して一様に帯電させることができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、（１）静電潜像担持体と接触して帯電させる接触方式の帯電手段と、（２）静電潜像担持体と非接触で帯電させる非接触方式の帯電手段とに大別される。以下これらについて説明する。
【００７８】
（接触方式の帯電手段）
前記（１）の接触方式の帯電手段としては、例えば導電性又は半導電性の帯電ローラ、磁気ブラシ、ファーブラシ、フィルム、ゴムブレード等が挙げられる。これらの中でも、前記帯電ローラは、コロナ放電に比べてオゾンの発生量を大幅に低減することが可能であり、静電潜像担持体の繰り返し使用時における安定性に優れ、画質劣化防止に有効である。
前記磁気ブラシは、例えばＺｎ−Ｃｕフェライト等の各種フェライト粒子を支持する非磁性の導電スリーブと、該スリーブに内包されるマグネットロールとから構成される。前記ファーブラシは、例えばカーボン、硫化銅、金属又は金属酸化物等により導電処理されたファーを、金属又は導電処理された芯金に巻き付けたり、張り付けたりすることにより形成される。
【００７９】
図１に、帯電ローラの一例の概略断面図を示す。
帯電ローラ３１０は、円柱状を呈する導電性支持体としての芯金３１１と、この芯金３１１の外周面上に一様の厚さで形成された抵抗調整層３１２と、抵抗調整層３１２の表面を被覆してリークを防止する保護層３１３とを有している。
抵抗調整層３１２は、熱可塑性樹脂組成物を押出成形又は射出成形により芯金３１１の周面に設けることにより形成される。
抵抗調整層３１２に用いられる熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）又はその共重合体（ＡＳ、ＡＢＳ等）等が挙げられる。
【００８０】
抵抗調整層３１２は、高分子型イオン導電剤が分散する熱可塑性樹脂組成物により形成されている。
抵抗調整層３１２の体積固有抵抗値は、１０６〜１０９Ω・ｃｍが好ましい。体積固有抵抗値が１０９Ω・ｃｍを超えると、帯電量が不足し、感光体ドラムがムラのない画像を得るために十分な帯電電位を得ることができなくなることがあり、体積固有抵抗値が１０６Ω・ｃｍ未満であると、感光体ドラム全体へのリークが生じるおそれがある。
【００８１】
高分子型イオン導電剤としては、単体での抵抗値が１０６〜１０１０Ω・ｃｍ程度であり、樹脂の抵抗を下げやすいものが用いられる。
一例として、ポリエーテルエステルアミド成分を含有する化合物が挙げられる。
抵抗調整層３１２の抵抗値を上記のような値にするため、その配合量は、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対して３０〜７０質量部が好ましい。
また、高分子型イオン導電剤として、４級アンモニウム塩基含有高分子化合物を用いることもできる。４級アンモニウム塩基含有高分子化合物としては、例えば４級アンモニウム塩基含有ポリオレフィン等が挙げられる。抵抗調整層３１２の抵抗値を上記のような値にするため、その配合量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して１０〜４０質量部が好ましい。
【００８２】
高分子型イオン導電剤の熱可塑性樹脂への分散は、二軸混練機、ニーダー等により行うことができる。
高分子型イオン導電剤は熱可塑性樹脂組成物中に分子レベルで均一に分散するので、抵抗調整層３１２には導電性顔料が分散する抵抗調整層に見られるような導電性物質の分散不良に伴う抵抗値のばらつきが生じない。
また、高分子型イオン導電剤が高分子化合物であるため、熱可塑性樹脂組成物中に均一に分散して固定され、ブリードアウトが生じにくくなっている。
【００８３】
保護層３１３は、その抵抗値が抵抗調整層３１２の抵抗値よりも大きくなるように形成される。これにより感光体ドラムへの欠陥部へのリークが回避される。但し、保護層３１３の抵抗値を高くしすぎると、帯電効率が低下するため、保護層３１３の抵抗値と抵抗調整層３１２の抵抗値との差は１０３Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
保護層３１３の形成材料としては、成膜性が良好である点から樹脂材料が好適である。
樹脂材料としては、例えばフッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂等が非粘着性に優れ、トナーの付着を防止する観点から好ましい。
また、樹脂材料は一般に電気的な絶縁性を有するため、樹脂材料単体で保護層３１３を形成すると帯電ローラの特性が満たされない。そこで、樹脂材料に対して各種導電剤を分散させることによって、保護層３１３の抵抗値を調整する。
なお、保護層３０３と抵抗調整層３０２との接着性を向上させるため、樹脂材料にイソシアネート等の反応硬化剤を分散させてもよい。
【００８４】
帯電ローラ３１０は、電源に接続されており、所定の電圧が印加される。この電圧は、直流（ＤＣ）電圧のみでもよいが、ＤＣ電圧に交流（ＡＣ）電圧を重畳させた電圧であることが好ましい。このようにＡＣ電圧を印加することにより、感光体ドラム表面をより均一に帯電することができる。
【００８５】
図２に、図１に示すような接触方式の帯電ローラ３１０を帯電手段として組み込んだ画像形成装置の要部の一例の概略構成図を示す。
図２において、静電潜像担持体としての感光体ドラム３２１の周囲には、感光体ドラム表面を帯電するための帯電手段３１０、帯電処理面に潜像を形成するための露光手段３２３、感光体ドラム表面の潜像にトナーを付着することで可視像を形成する現像手段３２４、形成された感光体ドラム上の可視像を記録媒体３２６上に転写する転写手段３２５、記録媒体上の可視像を定着する定着手段３２７、感光体ドラム上の残留トナーを除去し、回収するためのクリーニング手段３３０、感光体ドラム上の残留電位を除去するための除電装置３３１が順に配設されている。
帯電手段３１０としては、図１に示す接触方式の帯電ローラ３１０が設けられ、感光体ドラム３２１表面はこの帯電ローラ３１０によって一様に帯電されるようになされている。
【００８６】
（非接触方式の帯電手段）
非接触の帯電手段としては、例えばコロナ放電を利用した非接触帯電器や針電極デバイス、固体放電素子；静電潜像担持体に対して微小な間隙をもって配設された導電性又は半導電性の帯電ローラ等が挙げられる。
コロナ放電は、空気中のコロナ放電によって発生した正又は負のイオンを静電潜像担持体の表面に与える非接触な帯電方法であり、静電潜像担持体に一定の電荷量を与える特性を持つコロトン帯電器と、一定の電位を与える特性を持つスコロトロン帯電器とがある。
前記コロトン帯電器は、放電ワイヤの周囲に半空間を占めるケーシング電極とそのほぼ中心に置かれた放電ワイヤとから構成される。
前記スコロトロン帯電器は、前記コロトロン帯電器にグリッド電極を追加したものであり、グリッド電極は静電潜像担持体表面から１．０〜２．０ｍｍ離れた位置に設けられている。
【００８７】
図３は、非接触方式のコロナ帯電器を帯電手段として適用した場合の、画像形成装置の要部の概略図である。
なお、図３において、図２中の構成と共通のものは、同符号で示した。
帯電手段としては、非接触方式のコロナ帯電器３１１が設けられ、感光体ドラム３２１表面はコロナ帯電器３１１によって一様に帯電される。
静電潜像担持体に対して微小な間隙をもって配設された帯電ローラとしては、静電潜像担持体に対して微小な間隙を持つように帯電ローラを改良したものである。微小な間隙は１０〜２００μｍが好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。
【００８８】
図４は、非接触の帯電ローラの一例を示す概略図である。
図４では、帯電ローラ３１０は、感光体ドラム３２１に対して微小な間隙Ｈをもって配設されている。この微小な間隙Ｈは、帯電ローラ３１０の両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体ドラム３２１表面に当接させることで、設定することができる。なお、図４中３０４は電源である。
【００８９】
図４中に示した微小ギャップＨの維持方法としては、帯電ローラ３１０の両端部にフィルム３０２を巻きつけてスペーサ部材とする方法が挙げられる。
このスペーサ３０２は、静電潜像担持体の感光面に接触させ、帯電ローラと静電潜像担持体の画像領域にある一定の微小ギャップＨが得られるようになっている。また、印加バイアスは、ＡＣ重畳タイプの電圧を印加して、帯電ローラと静電潜像担持体との微小ギャップに生じる放電により、静電潜像担持体を帯電させる。
なお、図４に示すように、帯電ローラの軸３１１をスプリング３０３で加圧することで、微小ギャップＨの維持精度が向上する。
【００９０】
なお、前記スペーサ部材は帯電ローラと一体成型の構成としてもよい。このとき、ギャップ部分は、少なくともその表面を絶縁体にする。これによりギャップ部分での放電をなくし、ギャップ部分に放電生成物が堆積し、放電生成物の粘着性により、トナーがギャップ部分に固着し、ギャップが広がることを防止できる。
また、前記スペーサ部材としては、熱収縮チューブを用いてもよい。このような熱収縮チューブとしては、例えば１０５℃用のスミチューブ（商品名：Ｆ１０５℃、住友化学株式会社製）等が挙げられる。
【００９１】
次に、画像形成装置を構成する露光手段、及びこれを用いた露光工程について説明する。
露光は、例えば、露光手段を用いて静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行う。
露光における光学系は、アナログ光学系とディジタル光学系とに大別される。アナログ光学系は、原稿を光学系により直接静電潜像担持体上に投影する光学系であり、ディジタル光学系は、画像情報が電気信号として与えられ、これを光信号に変換して静電潜像担持体を露光し作像する光学系である。
露光手段としては、帯電手段により帯電された静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、ＬＥＤ光学系等の各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【００９２】
次に、現像工程と、これに用いる現像手段について説明する。
現像工程とは、前記静電潜像をトナーもしくは現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
可視像の形成は、例えば、静電潜像をトナーもしくは現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
現像手段は、例えば、トナーもしくは現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択でき、例えば、トナーもしくは現像剤を収容し、静電潜像にトナーもしくは現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像手段を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
【００９３】
現像手段は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよい。また、単色用現手段であってもよいし、多色用現像手段であってもよい。例えば、前記トナーもしくは現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有しているもの等が好適なものとして挙げられる。
現像手段内では、例えば、トナーとキャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラは、静電潜像担持体近傍に配置されているため、マグネットローラの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて静電潜像担持体の表面にトナーによる可視像が形成される。
現像器に収容させる現像剤は、トナーを含む現像剤であるが、現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
【００９４】
一成分現像手段としては、トナーが供給される現像剤担持体と、現像剤担持体表面にトナーの薄層を形成する層厚規制部材とを有する一成分現像装置が好適に用いられる。
図５は、一成分現像装置の一例の概略構成図である、
この一成分現像装置は、トナーからなる一成分現像剤を使用し、現像剤担持体としての現像ローラ４０２上にトナー層を形成し、現像ローラ４０２上のトナー層を静電潜像担持体としての感光体ドラム１と接触させるように搬送することにより、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する接触一成分現像を行うものである。
【００９５】
図５において、ケーシング４０１内のトナーは、撹拌手段としてのアジテータ４１１の回転により攪拌され、機械的にトナー供給部材としての供給ロ−ラ４１２に供給される。
供給ローラ４１２は発泡ポリウレタン等で形成されており、可撓性を有し、５０〜５００μｍの径のセルでトナーを保持し易い構造となっている。また、供給ローラのＪＩＳ−Ａ硬度は１０〜３０゜と比較的低く、現像ローラ４０２とも均一に当接させることができるようになされている。
供給ローラ４１２は、現像ローラ４０２と同方向、すなわち両ローラの対向部で互いに表面が逆方向に移動するように回転駆動されている。また、両ローラの線速比（供給ローラ／現像ローラ）は０．５〜１．５が好適である。また、供給ローラ４１２を、現像ローラ４０２と逆方向、即ち両ローラの対向部で互いに表面が同方向に移動するように回転させてもよい。
【００９６】
具体的に、供給ローラ４１２は現像ローラ４０２と同方向の回転で、その線速比は０．９に設定し、供給ローラ４１２の現像ローラ４０２に対する喰い込み量は０．５〜１．５ｍｍに設定した。また、ユニット有効幅が２４０ｍｍ（Ａ４サイズ縦）の場合、必要なトルクは１４．７〜２４．５Ｎ・ｃｍとなった。このように設定したところ、実用上良好な画像形成を行うことができることが確かめられた。
現像ローラ４０２は、導電性基体上にゴム材料の表層を有し、直径が１０〜３０ｍｍであり、表面を適宜荒らして表面粗さＲｚを１〜４μｍとしたものである。この表面粗さＲｚの値はトナーの平均粒径に対して１３〜８０％となり、これにより現像ローラ４０２表面に埋没することなくトナーを搬送することができる。特に現像ローラ４０２の表面粗さＲｚは、著しく低帯電のトナーを保持しないように、トナーの平均粒径の２０〜３０％の範囲とすることが好ましい。
【００９７】
現像ローラ４０２を構成するゴム材料としては、例えばシリコーンゴム、ブタジエンゴム、ＮＢＲゴム、ヒドリンゴム、ＥＰＤＭゴム等が挙げられる。
また、現像ローラ４０２の表面には所定のコート層を被覆することが好ましい。これにより経時的に安定した品質を維持することができる。
コート層の材料としては、例えばシリコーン系材料、テフロン（登録商標）系材料等が挙げられる。前記シリコーン系材料はトナー帯電性に優れ、前記テフロン（登録商標）系材料は離型性に優れている。なお、導電性を得るために適宜カーボンブラック等の導電性材料を含有させてもよい。コート層の厚さは５〜５０μｍが好ましい。５μｍ未満であるとコート層として機能しないおそれがあり、５０μｍを超えると膜剥離や割れを生じ易くなる。
【００９８】
供給ローラ４１２上、又は内部に存在する、所定極性（本実施形態の場合は、負極性）のトナーは、回転により接触点で互いに反対方向に回転する現像ローラ４０２と挟まれることにより、摩擦帯電効果で負の帯電電荷を得て静電気力により、また、現像ローラ４０２の表面粗さによる搬送効果により現像ローラ４０２上に保持される。
しかし、この時の現像ローラ４０２上のトナー層は均一ではなくかなり過剰に付着している（１〜３ｍｇ／ｃｍ2）。そこで、層厚規制部材としての規制ブレード４１３を現像ローラ４０２に当接させることにより、現像ローラ４０２上に均一な層厚を有するトナー薄層を形成する。規制ブレード４１３は先端が現像ローラ４０２の回転方向に対して下流側を向き、規制ブレ−ド４１３の中央部が当接する、いわゆる腹当て当接であるが、逆方向でも設定可能であるし、エッジ当接を実現することも可能である。
規制ブレードの材料としては、ＳＵＳ３０４等の金属が好ましく、厚みは０．１〜０．１５ｍｍであるものとする。前記金属以外にも厚み１〜２ｍｍのポリウレタンゴム等のゴム材料やシリコーン樹脂等の比較的硬度の高い樹脂材料が使用可能である。なお、金属以外でもカ−ボンンブラック等を混ぜ込むことにより低抵抗化できるので、バイアス電源を接続して現像ローラ４０２との間に電界を形成することも可能である。
【００９９】
前記層厚規制部材としての規制ブレード４１３は、ホルダーからの自由端長が１０〜１５ｍｍの範囲にあることが好ましい。自由端長が１５ｍｍを超えると、現像手段が大きくなって画像形成装置内にコンパクトに納めることができなくなる。他方、１０ｍｍ未満であると、規制ブレードが現像ローラ４０２表面と接触するときに振動が生じやすくなり、画像上に横方向の段々ムラ等の異常画像が発生し易くなるおそれがある。
規制ブレード４１３の当接圧は０．０４９〜２．４５Ｎ／ｃｍの範囲が好ましい。前記当接圧が２．４５Ｎ／ｃｍを超えると、現像ローラ４０２上のトナー付着量が減少し、かつトナー帯電量が増加し過ぎるので、現像量が減少して画像濃度が低くなることがあり、０．０４９Ｎ／ｃｍ未満であると、薄層が均一に形成されずにトナーの固まりが規制ブレードを通過することがあり、画像品質が著しく低下することがある。
具体的に、現像ローラ４０２のＪＩＳ−Ａ硬度が３０゜のものを、規制ブレード４１３は厚み０．１ｍｍのＳＵＳ板を使用し、その当接圧は６０ｇｆ／ｃｍに設定したところ、目標の現像ローラ上のトナー付着量を得られたことが確かめられた。
【０１００】
また、層厚規制部材としての規制ブレード４１３の当接角度は、先端が現像ローラ４０２の下流側を向く方向で現像ローラ４０２の接線に対して１０〜４５゜であることが好ましい。前記規制ブレード４１３と現像ローラ４０２に挟まれたトナーの薄層形成に不必要な分は、現像ローラ４０２から剥ぎ取られ、目標範囲である単位面積当たり０．４〜０．８ｍｇ／ｃｍ2の均一な厚みを持った薄層が形成される。この時のトナー帯電は最終的に本実施例では−１０〜−３０μＣ／ｇの範囲であり、感光体ドラム１上の静電潜像と対向して現像される。
従って、上述した一成分現像装置によれば、感光体ドラム１の表面と現像ローラ４０２の表面の距離が従来の二成分現像手段の場合より更に狭くなり、現像能力が高まり、更なる低電位でも現像が可能となる。
【０１０１】
次に、二成分現像手段について説明する。
二成分現像手段としては、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体を有する二成分現像装置が好適である。
【０１０２】
図６に、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いた二成分現像装置の一例の概略構成図を示す。
図６の二成分現像装置では、二成分現像剤がスクリュー４４１によって攪拌及び搬送され、現像剤担持体としての現像スリーブ４４２に供給されるようになされている。この現像スリーブ４４２に供給される二成分現像剤は層厚規制部材としてのドクターブレード４４３によって規制され、供給される現像剤量はドクターブレード４４３と現像スリーブ４４２との間隔であるドクターギャップによって制御される。このドクターギャップが小さすぎると、現像剤量が少なすぎて画像濃度不足になり、逆にドクターギャップが大きすぎると、現像剤量が過剰に供給されて静電潜像担持体としての感光体ドラム１上にキャリア付着が発生するという問題が生じる。そこで、現像スリーブ４４２内部には、その周表面に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁界発生手段としての磁石が備えられており、この磁石から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤が現像スリーブ４４２上にチェーン状に穂立ちされて磁気ブラシが形成される。
【０１０３】
現像スリーブ４４２と感光体ドラム１は、一定の間隙（現像ギャップ）を挟んで近接するように配置されていて、双方の対向部分に現像領域が形成されている。
現像スリーブ４４２は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成しており、回転駆動機構（不図示）によって回転されるようになっている。
磁気ブラシは、現像スリーブ４４２の回転によって現像領域に移送される。現像スリーブ４４２には現像用電源（不図示）から現像電圧が印加され、磁気ブラシ上のトナーが現像スリーブ４４２と感光体ドラム１間に形成された現像電界によってキャリアから分離し、感光体ドラム１上の静電潜像上に現像される。なお、現像電圧には交流を重畳させてもよい。
【０１０４】
現像ギャップは、現像剤粒径の５〜３０倍程度が好ましく、現像剤粒径が５０μｍであれば０．５〜１．５ｍｍに設定することが好適である。これより現像ギャップ広くすると、望ましい画像濃度がでにくくなることがある。
また、ドクターギャップは、現像ギャップと同程度か、あるいはやや大きくすることが好ましい。感光体ドラム１のドラム径やドラム線速、現像スリーブ４４２のスリーブ径やスリーブ線速は、複写速度や装置の大きさ等の制約によって決まる。ドラム線速に対するスリーブ線速の比は、必要な画像濃度を得るために１．１以上にすることが好ましい。なお、現像後の位置にセンサを設置し、光学的反射率からトナー付着量を検出してプロセス条件を制御することもできる。
【０１０５】
次に、転写工程及び転写手段について説明する。
前記転写工程は、可視像を記録媒体に転写する工程であり、転写手段を用いて行われる。
この転写手段としては。静電潜像担持体上の可視像を記録媒体に直接転写する転写手段や、中間転写体を用いて行われ、中間転写体上に可視像を一次転写した後、可視像を前記記録媒体上に二次転写する二次転写手段とに大別される。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体を帯電することにより行うことができ、所定の転写手段により行われる。
この転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する一次転写手段と、複合転写像を記録媒体上に転写する二次転写手段とを有する態様が好ましい。
【０１０６】
前記中間転写体は、特に制限されるものではなく、目的に応じて公知の転写体から適宜選択でき、例えば、転写ベルト等が挙げられる。
中間転写体の静止摩擦係数は、０．１〜０．６が好ましく、０．３〜０．５がより好ましい。中間転写体の体積抵抗は数Ωｃｍ以上１０３Ωｃｍ以下であることが好ましい。このように体積抵抗を数Ωｃｍ以上１０３Ωｃｍ以下とすることにより、中間転写体自身の帯電を防ぐとともに、電荷付与手段により付与された電荷が該中間転写体上に残留しにくくなるので、二次転写時の転写ムラを防止できる。また、二次転写時の転写バイアス印加を容易にすることができる。
【０１０７】
中間転写体の材質は、特に制限されるものではなく、公知の材料を目的に応じて適宜選択できるが、以下のものが好適である。
（１）ヤング率（引張弾性率）の高い材料を単層ベルトとして用いたものであり、例えばＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）とＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）とのブレンド材料、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン共重合体）とＰＣとのブレンド材料、ＥＴＦＥとＰＡＴとのブレンド材料、ＰＣとＰＡＴとのブレンド材料、カーボンブラック分散の熱硬化性ポリイミド等が挙げられる。これらヤング率の高い単層ベルトは画像形成時の応力に対する変形量が少なく、特にカラー画像形成時にリブズレが生じにくいという利点を有している。
（２）上記（１）のヤング率の高いベルトを基層とし、その外周上に表面層又は中間層を付与した２〜３層構成のベルトであり、これら２〜３層構成のベルトは単層ベルトの硬さに起因して発生するライン画像の中抜けを防止しうる性能を有している。
（３）樹脂、ゴム又はエラストマーを用いたヤング率の比較的低い弾性ベルトであり、このような弾性ベルトは、その柔らかさによりライン画像の中抜けが殆ど生じないという利点を有している。また、弾性ベルトの幅を駆動ロール及び張架ロールより大きくし、ロールより突出したベルト耳部の弾力性を利用して蛇行を防止できるので、リブや蛇行防止装置を必要とせず低コストを実現できる。
上記（１）〜（３）の中でも、前記（３）の弾性ベルトが特に好ましい。
【０１０８】
前記弾性ベルトは、転写部においてトナー層、平滑性の悪い記録媒体に対応して変形する。つまり、局部的な凹凸に追従して弾性ベルトは変形するため、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ文字の中抜けの無い、平面性の悪い記録媒体に対しても均一性の優れた転写画像が得られる。
【０１０９】
前記中間転写体を構成する弾性ベルトに用いる樹脂は、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できる。
例えば、ポリカーボネート、フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（例えば、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−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（例えば、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（例えば、シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
【０１１０】
前記中間転写体を構成する弾性ベルトに用いるゴムは、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できる。
例えば天然ゴム、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム等が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
弾性ベルトに用いるエラストマーは、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できる。例えばポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレア熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、フッ素樹脂系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
【０１１１】
前記弾性ベルトに用いる抵抗値調節用導電剤としては、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できる。
例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物等が挙げられる。なお、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。
【０１１２】
また、弾性ベルトの表層は、弾性材料による静電潜像担持体への汚染防止、転写ベルト表面への表面摩擦抵抗を低減させてトナーの付着力を小さくして、優れたクリーニング性、二次転写性を有していることが要求される。
例えばポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の一種又は二種以上を使用し、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高めることができる材料、例えばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、二酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体、粒子を分散させ使用することができる。また、前記フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を形成させて、表面エネルギーを小さくさせたものを使用できる。
【０１１３】
前記弾性ベルトを製造する方法については、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できる。
例えば、回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法、液体塗料を噴霧し膜を形成させるスプレー塗工法、円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディッピング法、内型，外型の中に注入する注型法、円筒形の型にコンパウンドを巻き付け、加硫研磨を行う方法等が挙げられる。
【０１１４】
前記弾性ベルトは、経時的な伸びを防止することが必要である。この伸び防止方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、（１）伸びの少ない芯体層にゴム層を形成する方法、（２）芯体層に伸びを防止する材料を添加する方法等が挙げられる。
伸びを防止する芯体層を構成する材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、綿、絹等の天然繊維；ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維等の合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維等の無機繊維、鉄繊維、銅繊維等の金属繊維等が挙げられ、これら材料を用いて、織布状又は糸状としたものが好適に用いられる。
前記糸は１本又は複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等のどのような撚り方であってもよい。なお、前記糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。また、前記織布は、メリヤス織り等のどのような織り方の織布でも使用可能であり、交織した織布も使用可能であり、導電処理を施したものでも構わない。
【０１１５】
前記芯体層の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、（１）筒状に織った織布を金型等に被せ、その上に被覆層を設ける方法、（２）筒状に織った織布を液状ゴム等に浸漬して芯体層の片面又は両面に被覆層を設ける方法、（３）糸を金型等に任意のピッチで螺旋状に巻き付け、その上に被覆層を設ける方法等が挙げられる。
前記被覆層の厚さは、この被覆層の硬度にもよるが、厚すぎると表面の伸縮が大きくなり表層に亀裂の発生しやすくなる。また、伸縮量が大きくなることから画像の伸びや縮みが大きくなること等から厚すぎる（約１ｍｍ以上）ことは好ましくない。
【０１１６】
前記転写手段（第一次転写手段、第二次転写手段）は、静電潜像担持体上に形成された可視像を記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有していることが好ましい。転写器は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器等が挙げられる。
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着画像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、ＯＨＰ用のＰＥＴベース等も用いることができる。
【０１１７】
次に、タンデム型画像形成装置における転写手段について説明する。
前記タンデム型画像形成装置は、少なくとも静電潜像担持体、帯電手段、現像手段、及び転写手段を含む画像形成要素を複数配列した構成を有している。
このタンデム型画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の４つの画像形成要素を搭載し、各々の可視像を４つの画像形成要素で並列に作成し、記録媒体又は中間転写体上で重ね合わせることから、より高速にフルカラー画像を形成できるという利点を有している。
【０１１８】
タンデム型の画像形成装置としては、（１）図７に示すように、複数の画像形成要素の各静電潜像担持体１との対向領域である転写位置を通過するように表面が移動する記録媒体Ｓに転写手段２により、順次、前記各静電潜像担持体１上に形成された可視像を転写する直接転写方式と、（２）図８に示すように、複数の画像形成要素の各静電潜像担持体１上の可視像を一次転写手段２により一旦中間転写体４に順次転写した後、中間転写体４上の画像を二次転写手段５により記録媒体Ｓに一括転写する間接転写方式とがある。なお、図８では転写手段としての転写装置５は転写搬送ベルトであるが、これに限定されるものではなくローラ形状であってもよい。
【０１１９】
前記（１）の直接転写方式と、前記（２）の間接転写方式とを比較すると、前記（１）の直接転写方式は、静電潜像担持体１を並べたタンデム型画像形成部Ｔの上流側に給紙装置６を、下流側に定着手段としての定着装置７を配置しなければならず、記録媒体の搬送方向に大型化する。これに対し、前記（２）の間接転写方式は、二次転写位置を比較的自由に設置することができ、給紙装置６、及び定着装置７をタンデム型画像形成部Ｔと重ねて配置することができ、小型化が可能となるという利点がある。
また、前記（１）の直接転写方式では、記録媒体の搬送方向に大型化しないためには、定着装置７をタンデム型画像形成部Ｔに接近して配置することとなる。そのため、記録媒体Ｓがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置７を配置することができず、記録媒体Ｓの先端が定着装置７に進入するときの衝撃（特に厚い記録媒体で顕著となる）や、定着装置７を通過するときの記録媒体の搬送速度と、転写搬送ベルトによる記録媒体の搬送速度との速度差により、定着装置７が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい。これに対し、前記（２）の間接転写方式は、記録媒体Ｓがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置７を配置することができるから、定着装置７がほとんど画像形成に影響を及ぼさない。
上述したことから、上記間接転写方式のものが注目されている。
このようなカラー画像形成装置では、図８に示すような、一次転写後に静電潜像担持体１上に残留する転写残トナーを、クリーニング手段としてのクリーニング装置８で除去して静電潜像担持体１表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えている。また、二次転写後に中間転写体４上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置９で除去して中間転写体４表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えている。
【０１２０】
次に、定着工程と定着手段について説明する。
定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着手段を用いて定着させる工程である。
定着手段は、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できるが、定着部材とこの定着部材を加熱する熱源とを有する定着装置が好適に用いられる。
前記定着部材としては、互いに当接してニップ部を形成可能であれば、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、無端状ベルトとローラとの組合せ、ローラとローラとの組合せ等が挙げられるが、ウォームアップ時間を短縮することができ、省エネルギー化の実現の点で、無端状ベルトとローラとの組合せや誘導加熱などによる前記定着部材の表面からの加熱方法を用いるのが好ましい。
前記定着部材としては、例えば、公知の加熱加圧手段（加熱手段と加圧手段との組合せ）が挙げられる。前記加熱加圧手段としては、前記無端状ベルトと前記ローラとの組合せの場合には、例えば、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せが挙げられ、前記ローラと前記ローラとの組合せの場合には、例えば、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、等が挙げられる。
【０１２１】
定着部材が無端状ベルトである場合、無端状ベルトは、熱容量の小さい材料で形成されるのが好ましい。例えば、基体上にオフセット防止層が設けられている構成が挙げられる。
前記基体を形成する材料としては、例えば、ニッケル、ポリイミド等が挙げられ、前記オフセット防止層を形成する材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素系樹脂等が挙げられる。
【０１２２】
前記定着部材がローラである場合、ローラの芯金は、高い圧力による変形（たわみ）を防止するため非弾性部材で形成されていることが好ましい。この非弾性部材としては、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、真鍮等の高熱伝導率体が好適に挙げられる。
また、前記ローラは、その表面がオフセット防止層で被覆されていることが好ましい。このオフセット防止層を形成する材料としては、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、ＲＴＶシリコーンゴム、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。
【０１２３】
前記定着工程においては、前記トナーによる画像を前記記録媒体に転写し、この画像が転写された記録媒体を、ニップ部に通過させることにより、画像を記録媒体に定着させてもよいし、ニップ部にて画像の記録媒体への転写及び定着を同時に行うようにしてもよい。
また、前記定着工程は、各色のトナーに対し、記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
【０１２４】
前記ニップ部は、少なくとも２つの前記定着部材が互いに当接して形成されるものとする。
ニップ部の面圧は、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、５５Ｎ／ｃｍ2以上が好ましく、７０〜５００Ｎ／ｃｍ2がより好ましく、６０〜３００Ｎ／ｃｍ2が更に好ましい。該ニップ部の面圧が高すぎると、ローラの耐久性が低下する場合がある。一方、前記ニップ部の面圧が５５Ｎ／ｃｍ2未満であると、オフセット防止性が不充分となることがある。
【０１２５】
前記トナーによる画像の記録媒体への定着の温度（即ち、加熱手段による定着部材の表面温度）は、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できるが、１２０〜２４０℃が好ましく、１５０〜２２０℃がより好ましい。定着温度が１２０℃未満であると、定着性が不十分となることがあり、２４０℃を超えると、省エネルギー化の実現の点で好ましくない。
【０１２６】
前記定着手段としては、（１）定着手段がローラ及びベルトの少なくともいずれかを有し、トナーと接しない面から加熱し、記録媒体上に転写された転写像を加熱及び加圧して定着する態様（内部加熱方式）と、（２）定着手段がローラ及びベルトの少なくともいずれかを有し、トナーと接する面から加熱し、記録媒体上に転写された転写像を加熱及び加圧して定着する態様（外部加熱方式）とに大別される。なお、両者を組み合わせたものを用いることも可能である。
前記（１）の内部加熱方式の定着手段としては、例えば、前記定着部材それ自体が内部に加熱手段を有するものが挙げられる。このような加熱手段としては、例えばヒーター、ハロゲンランプ等の熱源が挙げられる。
【０１２７】
前記（２）の外部加熱方式の定着手段としては、例えば、前記定着部材の少なくとも１つにおける表面の少なくとも一部が加熱手段により加熱される態様が好ましい。このような加熱手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、電磁誘導加熱手段等が挙げられる。
前記電磁誘導加熱手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、磁場を発生する手段と、電磁誘導により発熱する手段とを有するもの等が好適である。
前記電磁誘導加熱手段としては、例えば、前記定着部材（例えば、加熱ローラ）へ近接するように配置される誘導コイルと、この誘導コイルが設けられている遮蔽層と、この遮蔽層の誘導コイルが設けられている面の反対側に設けられている絶縁層とからなるものが好ましい。このとき、前記加熱ローラは、磁性体からなる態様、ヒートパイプである態様等が好ましい。
前記誘導コイルは、加熱ローラの、加熱ローラと定着部材（例えば、加圧ローラ、無端状ベルトなど）との接触部位の反対側において、少なくとも半円筒部分を包む状態にて配置されるのが好ましい。
【０１２８】
次に、内部加熱方式の定着手段について図を参照して説明する。
図９は、内部加熱方式の定着手段の一例を示すベルト式定着装置である。
ベルト式定着装置５１０は、加熱ローラ５１１と、定着ローラ５１２と、定着ベルト５１３と、加圧ローラ５１４とを具備している。
定着ベルト５１３は、内部に回転可能に配置された加熱ローラ５１１と定着ローラ５１２とによって張架され、加熱ローラ５１１により所定の温度に加熱されている。
加熱ローラ５１１は、内部には加熱源５１５が内蔵されており、加熱ローラ５１１の近傍に取り付けられた温度センサ５１７により温度調節可能に設計されている。定着ローラ５１２は、定着ベルト５１３の内側に、かつ定着ベルト５１３の内面に当接しながら回転可能に配置されている。加圧ローラ５１４は、定着ベルト５１３の外側に、かつ定着ベルト５１３の外面に、定着ローラ５１２を圧接するようにして当接し、回転可能に配置されている。また、定着ベルト５１３の表面硬度は、加圧ローラ５１４の表面硬度よりも低く、定着ローラ５１２及び加圧ローラ５１４間に形成されたニップ部Ｎにおいては、記録媒体Ｓの導入側端及び排出側端の間に位置する中間領域が、前記導入側端及び前記排出側端よりも、定着ローラ５１２側に位置する。
【０１２９】
図９に示すベルト式定着装置５１０において、先ず、定着処理すべきトナー画像Ｔが形成された記録媒体Ｓが加熱ローラ５１１まで搬送される。そして、内蔵されている加熱源５１５の働きにより所定の温度に加熱された加熱ローラ５１１及び定着ベルト５１３により記録媒体Ｓ上のトナー画像Ｔが加熱されて溶融状態となる。この状態において、記録媒体Ｓが定着ローラ５１２及び加圧ローラ５１４間に形成されたニップ部Ｎに挿入される。
ニップ部Ｎに挿入された記録媒体Ｓは、定着ローラ５１２及び加圧ローラ５１４の回転に連動して回転する定着ベルト５１３の表面に当接され、ニップ部Ｎを通過する際に押圧され、トナー画像Ｔが記録媒体Ｓ上に定着される。
次いで、トナー画像Ｔが定着された記録媒体Ｓは、定着ローラ５１２及び加圧ローラ５１４間を通過し、定着ベルト５１３から剥離され、トレイ（不図示）に搬送される。このとき、記録媒体Ｓが、加圧ローラ５１４側に向けて排出され、記録媒体Ｓの定着ベルト５１３への巻き付きが防止される。なお、定着ベルト５１３はクリーニングローラ５１６で清浄化される。
【０１３０】
また、図１０に示す熱ロール式定着装置５１５は、定着部材としての加熱ローラ５２０と、これに当接されて配置された加圧ローラ５３０とを備えている。
加熱ローラ５２０は、中空の金属シリンダー５２１を有し、その表面がオフセット防止層５２２で被覆されて形成されており、内部に加熱ランプ５２３が配設されている。
また、加圧ローラ５３０は、金属シリンダー５３１を有し、その表面がオフセット防止層５３２で被覆されて形成されている。なお、加圧ローラ５３０は、金属シリンダー５３１が中空形状を有し、その内部に加熱ランプ５３３が配設されていてもよい。
加熱ローラ５２０と加圧ローラ５３０とは、バネ（不図示）により付勢されることにより、圧接された状態にて、回転可能に設けられ、ニップ部Ｎを形成する。また、加熱ローラ５２０におけるオフセット防止層５２２の表面硬度は、加圧ローラ５３０におけるオフセット防止層５３２の表面硬度よりも低く、加熱ローラ５２０及び加圧ローラ５３０間に形成されたニップ部Ｎにおいては、記録媒体Ｓの導入側端及び排出側端の間に位置する中間領域が、導入側端及び排出側端よりも、加熱ローラ５２０側に位置する。
【０１３１】
図１０に示す熱ロール式定着装置５１５において、まず、定着処理すべきトナー画像Ｔが形成された記録媒体Ｓが加熱ローラ５２０と加圧ローラ５３０とのニップ部Ｎまで搬送される。そして、内蔵されている加熱ランプ５２３の働きにより所定の温度に加熱された加熱ローラ５２０により記録媒体Ｓ上のトナーＴが加熱されて溶融状態となると同時に、ニップ部Ｎを通過する際に、加圧ローラ５３０の押圧力により押圧され、トナー画像Ｔが記録媒体Ｓ上に定着される。
次いで、トナー画像Ｔが定着された記録媒体Ｓは、加熱ローラ５２０及び加圧ローラ５３０間を通過し、トレイ（不図示）に搬送される。
このとき、記録媒体Ｓが、加圧ローラ５３０側に向けて排出され、記録媒体Ｓの加圧ローラ５３０への巻き付きが防止される。
なお、加熱ローラ５２０は、クリーニングローラ（不図示）で清浄化される。
【０１３２】
次に、外部加熱方式の定着手段について説明する。
図１１に、外部加熱方式の定着手段の一例である電磁誘導加熱式定着装置５７０の構成図を示す。
電磁誘導加熱式定着装置５７０は、加熱ローラ５６６と、定着ローラ５８０と定着ベルト５６７と、加圧ローラ５９０と、電磁誘導加熱手段５６０とを備えている。
定着ベルト５６７は、内部に回転可能に配置された加熱ローラ５６６と定着ローラ５８０とによって張架され、加熱ローラ５６６により所定の温度に加熱されている。
加熱ローラ５６６は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の合金等の中空円筒状の磁性金属部材を有し、例えば、外径が２０〜４０ｍｍ、肉厚が０．３〜１．０ｍｍに設けられ、低熱容量で昇温の速い構成となっている。
【０１３３】
定着ローラ５８０は、例えば、ステンレススチール等の金属製の芯金５８１を有し、その表面が耐熱性を有するシリコーンゴムをソリッド状又は発泡状にした弾性層５８２で被覆されて形成されており、定着ベルト５６７の内側に、かつ定着ベルト５６７の内面に当接しながら回転可能に配置されている。
定着ローラ５８０は、加圧ローラ５９０からの押圧力により、加圧ローラ５９０と定着ローラ５８０との間に所定幅のニップ部Ｎを形成するために、外径を２０〜４０ｍｍ程度に設け、加熱ローラ５６６よりも大きくしている。弾性層５８２は、その肉厚を４〜６ｍｍ程度とし、加熱ローラ５６６の熱容量が定着ローラ５８０の熱容量よりも小さくなるように形成され、加熱ローラ５６６のウォームアップ時間の短縮化を図っている。
【０１３４】
加圧ローラ５９０は、例えば、銅、アルミ等の熱伝導性の高い金属製の円筒部材からなる芯金５９１を有し、その表面を耐熱性及びトナー離型性の高い弾性層５９２で被覆されて形成されており、定着ベルト５６７の外側に、かつ定着ベルト５６７の外面に、定着ローラ５８０を圧接するようにして当接し、回転可能に配置されている。なお、芯金５９１には上記金属以外にＳＵＳを使用してもよい。
【０１３５】
電磁誘導加熱手段５６０は、加熱ローラ５６６の近傍であって、加熱ローラ５６６の軸方向にわたって配設されている。電磁誘導加熱手段５６０は、磁界発生手段である励磁コイル５６１と、この励磁コイル５６１が巻き回されたコイルガイド板５６２とを有している。コイルガイド板５６２は加熱ローラ５６６の外周面に近接配置された半円筒形状をしており、励磁コイル５６１は長い一本の励磁コイル線材をこのコイルガイド板５６２に沿って加熱ローラ５６６の軸方向に交互に巻き付けたものである。なお、励磁コイル５６１は、発振回路が周波数可変の駆動電源（不図示）に接続されている。励磁コイル５６１の外側には、フェライト等の強磁性体よりなる半円筒形状の励磁コイルコア５６３が、励磁コイルコア支持部材５６４に固定されて励磁コイル５６１に近接配置されている。
【０１３６】
図１１に示す電磁誘導加熱式の定着装置５７０において、電磁誘導加熱手段５６０の励起コイル５６１へ通電すると、該電磁誘導加熱手段５６０の周囲に交番磁界が形成され、励起コイル５６１と近接し、かつ該励起コイル５６１により囲まれている状態の加熱ローラ５６６が、過電流の励起により均一かつ効率よく予熱される。
定着処理すべきトナー画像Ｔが形成された記録媒体Ｓは、定着ローラ５８０と加圧ローラ５９０とのニップ部Ｎまで搬送される。そして、電磁誘導加熱手段５６０の働きにより所定の温度に加熱された加熱ローラ５６６により、加熱ローラ５６６との接触部位Ｗ１にて加熱された定着ベルト５６７により、記録媒体Ｓ上のトナー画像Ｔが加熱されて溶融状態となる。この状態において、記録媒体Ｓが定着ローラ５８０及び加圧ローラ５９０の間に形成されたニップ部Ｎに挿入される。ニップ部Ｎに挿入された記録媒体Ｓは、定着ローラ５８０及び加圧ローラ５９０の回転に連動して回転する定着ベルト５６７の表面に当接され、ニップ部Ｎを通過する際に押圧され、トナー画像Ｔが記録媒体Ｓ上に定着される。
次いで、トナー画像Ｔが定着された記録媒体Ｓは、定着ローラ５８０及び加圧ローラ５９０間を通過し、定着ベルト５６７から剥離され、トレイ（不図示）に搬送される。このとき、記録媒体Ｓが、加圧ローラ５９０側に向けて排出され、記録媒体Ｓの定着ベルト５６７への巻き付きが防止される。なお、定着ベルト５６７がクリーニングローラ（不図示）で清浄化される。
【０１３７】
また、図１２に示す電磁誘導方式のロール式定着装置５２５は、定着部材としての定着ローラ５２０と、これに当接されて配置された加圧ローラ５３０と、定着ローラ５２０及び加圧ローラを外側から加熱する電磁誘導加熱源５４０とを備えた定着手段である。
定着ローラ５２０は、芯金５２１を有し、その表面は断熱弾性層５２２、発熱層５２３、及び離型層５２４がこの順に被覆されて形成されている。また、加圧ローラ５３０は、芯金５３１を有し、その表面は断熱弾性層５３２、発熱層５３３、及び離型層５３４がこの順に被覆されて形成されている。なお、離型層５２４及び離型層５３４は、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）で形成されている。
定着ローラ５２０と加圧ローラ５３０とは、図示しないバネにより付勢されることにより、圧接された状態にて、回転可能に設けられ、ニップ部Ｎを形成する。
電磁誘導加熱源５４０は、定着ローラ５２０及び加圧ローラ５３０の近傍にそれぞれ配設され、発熱層５２３及び発熱層５３３を電磁誘導により加熱する。
図１２の定着装置においては、電磁誘導加熱源５４０により、定着ローラ５２０及び加圧ローラ５３０が均一かつ効率よく予熱される。また、ローラとローラとの組合せであるため、ニップ部Ｎの高面圧化を容易に実現することができる。
【０１３８】
本発明の画像形成装置における定着システムには、離型剤効果を補助するためのオイルを定着部材に塗布してもよく、必要に応じて省略してもよい。
但し、トナー中に離型剤を含まない場合に限り、定着部材にオイルを塗布することが必要となる。
オイルとしては、ポリジメチルシリコーン、ポリフェニルメチルシリコーン等が好ましい。粘度の低いものは使用時に流出が大きくなることから、２０℃における粘度が１０００〜１０００００ｃｐのものが好ましく使用される。また、定着ローラへの濡れ性を確保するために、アミノ基を分子鎖に導入したアミノ基変性シリコーンオイル等も使用される。塗布方法は、継続的にオイルを供給する複雑な機構を有したものから、オイルの染込んだローラやフェルトを定着部材に押し当てるだけの簡単なものまで適応できる。
オイル塗布量は１０μｇ・ｃｍ-1以下が好ましく、７μｇ・ｃｍ-1以下が更に好ましい。
オイル塗布量が１０μｇ・ｃｍ-1より多くなると、定着媒体へのオイル染み込みが目立ったり、定着後の定着媒体へ別の記録手段、すなわち鉛筆やボールペンなどでの筆記やインクジェット方式での印刷時にオイルが阻害したりすることがあり、好ましくない。
【０１３９】
次に、画像形成装置を構成するクリーニング手段と、クリーニング工程について説明する。
クリーニング工程は、静電潜像担持体上に残留するトナーを除去する工程であり、クリーニング手段により行う。
また、現像手段が、静電潜像担持体表面に当接される現像剤担持体を有し、かつ静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像すると共に、静電潜像担持体上の残留トナーを回収することによって、クリーニング手段を設けることなくクリーニングを行うことができる（クリーニングレス方式）。
クリーニング手段としては、特に制限されるものではなく、静電潜像担持体上に残留するトナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、クリーニングブレード、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が挙げられる。これらの中でも、トナー除去能力が高く、小型で安価であるクリーニングブレードが特に好ましい。
クリーニングブレードに用いられるゴムブレードの材質としては、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられ、これらの中でもウレタンゴムが特に好ましい。
【０１４０】
図１３に、クリーニングブレード６１３における静電潜像担持体との接触部６１５近傍の拡大説明図を示す。
クリーニングブレード６１３には、接触部６１５から静電潜像担持体の回転方向上流側に向けて拡開する空間Ｓを感光体ドラム１の表面との間に形成するトナー阻止面６１７が設けられている。この例においては、空間Ｓが鋭角になるように、トナー阻止面６１７は接触部６１５から感光体ドラム１の回転方向上流側に延出している。
トナー阻止面６１７には、図１３に示すように、クリーニングブレード６１３より摩擦係数の高い高摩擦部としてのコーティング部６１８が設けられている。このコーティング部６１８は、クリーニングブレード６１３を形成する材料よりも摩擦係数の高い材料（高摩擦材料）によって形成されている。このような高摩擦材料としては、例えば、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等が挙げられる。なお、高摩擦材料は、ＤＬＣに限るものではない。コーティング部６１８は、トナー阻止面６１７において、感光体ドラム１の表面に接触しない範囲で設けられている。
なお、クリーニング手段は、図示を省略しているが、クリーニングブレードによって掻き取られた残存トナーを回収するトナー回収羽根、トナー回収羽根が回収した残存トナーを回収部まで搬送するトナー回収コイル等を備えているものとする。
【０１４１】
次に、クリーニングレス方式の画像形成装置について説明する。
図１４は、現像手段がクリーニング手段を兼ねたクリーニングレス方式である画像形成装置の一例を示す概略図である。
図１４において、１は静電潜像担持体としての感光体ドラム、６２０は接触帯電手段としてのブラシ帯電装置、６０３は露光手段としての露光装置、６０４は現像手段としての現像装置、６４０は給紙カセット、６５０はローラ転写手段、Ｐは記録媒体を示す。
このクリーニングレス画像形成装置では、感光体ドラム１表面の転写残トナーは引き続く感光体ドラム１の回転で、感光体ドラム１に接触している接触帯電装置６２０の位置に至り、感光体ドラム１に接触しているブラシ帯電部材６２１の磁気ブラシ部（不図示）に一時的に回収され、該回収されたトナーが再び感光体ドラム１の表面に吐き出されて最終的に現像装置６０４内に現像剤と共に現像剤担持体６３１で回収され、感光体ドラム１は繰り返して画像形成に供される。
ここで、現像手段６０４がクリーニング手段を兼ねるということの意味は、転写後に感光体ドラム１上に若干残留したトナーを現像バイアス（現像剤担持体６３１に印加する直流電圧と感光体ドラム１の表面電位間の電位差）によって回収する方法を意味しているものである。
上記のような、現像手段がクリーニング手段を兼ねているクリーニングレス画像形成装置においては、転写残トナーは現像装置６０４に回収され、次工程以後用いられるため、廃トナーをなくし、メンテナンスフリーとなり、かつクリーナーレスシステムになるため、スペース面での利点が大きく、装置を大幅に小型化することができる。
【０１４２】
次に、本発明の画像形成装置を構成する、上記以外の構成や、これを用いた工程について説明する。
【０１４３】
前記除電工程は、静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により行うことができる。
除電手段としては、特に制限されるものではなく、静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択できる。例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
【０１４４】
前記リサイクル工程は、クリーニング工程により除去した電子写真トナーを現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。リサイクル手段としては、特に制限されるものではなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
【０１４５】
前記制御手段は、上述した各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
制御手段としては、上述した各手段の動きを制御することができる限り、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【０１４６】
次に、本発明の画像形成装置により、画像形成を行う方法について説明する。
図１５に示す画像形成装置１００は、静電潜像担持体としての感光体ドラム１０と、帯電手段としての帯電ローラ２０と、露光手段としての露光装置による露光３０と、現像手段としての現像装置４０と、中間転写体５０と、クリーニング手段としてのクリーニングブレード６０と、除電手段としての除電ランプ７０とを備えている。
【０１４７】
中間転写体５０は無端ベルトであり、その内側に配置され、これを張架する３個のローラ５１によって、図中矢印方向に移動可能に設計されている。
３個のローラ５１の一部は、中間転写体５０へ所定の転写バイアス（一次転写バイアス）を印加可能な転写バイアスローラとしても機能する。中間転写体５０には、その近傍にクリーニングブレード９０が配置されており、また、記録媒体９５に可視像（トナー像）を転写（二次転写）するための転写バイアスを印加可能な前記転写手段としての転写ローラ８０が対向して配置されている。中間転写体５０の周囲には、中間転写体５０上のトナー画像に電荷を付与するためのコロナ帯電器５８が、該中間転写体５０の回転方向において、静電潜像担持体１０と中間転写体５０との接触部と、中間転写体５０と記録媒体９５との接触部との間に配置されている。
【０１４８】
現像器４０は、現像剤担持体としての現像ベルト４１と、現像ベルト４１の周囲に併設したブラック現像ユニット４５Ｋ、イエロー現像ユニット４５Ｙ、マゼンタ現像ユニット４５Ｍ及びシアン現像ユニット４５Ｃとから構成されている。なお、ブラック現像ユニット４５Ｋは、現像剤収容部４２Ｋと現像剤供給ローラ４３Ｋと現像ローラ４４Ｋとを備えており、イエロー現像ユニット４５Ｙは、現像剤収容部４２Ｙと現像剤供給ローラ４３Ｙと現像ローラ４４Ｙとを備えており、マゼンタ現像ユニット４５Ｍは、現像剤収容部４２Ｍと現像剤供給ローラ４３Ｍと現像ローラ４４Ｍとを備えており、シアン現像ユニット４５Ｃは、現像剤収容部４２Ｃと現像剤供給ローラ４３Ｃと現像ローラ４４Ｃとを備えている。また、現像ベルト４１は、無端ベルトであり、複数のベルトローラにより回転可能に張架され、一部が静電潜像担持体１０と接触している。
【０１４９】
図１５に示す画像形成装置１００において、例えば、帯電ローラ２０が感光体ドラム１０を一様に帯電させる。
露光装置が感光ドラム１０上に像様に露光３０を行い、静電潜像を形成する。
感光ドラム１０上に形成された静電潜像を、現像装置４０からトナーを供給して現像してトナー像を形成する。トナー像が、ローラ５１から印加された電圧により中間転写体５０上に転写（一次転写）され、更に記録媒体９５上に転写（二次転写）される。その結果、記録媒体９５上には転写像が形成される。なお、静電潜像担持体１０上の残存トナーは、クリーニングブレード６０により除去され、静電潜像担持体１０における帯電は除電ランプ７０により一旦、除去される。
【０１５０】
本発明の画像形成装置により、画像形成を行う方法に関して、その他の態様について、図１６を参照しながら説明する。
図１６の画像形成装置１００は、図１５に示した画像形成装置１００において、現像剤担持体としての現像ベルト４１を具備しておらず、静電潜像担持体１０の周囲に、ブラック現像ユニット４５Ｋ、イエロー現像ユニット４５Ｙ、マゼンタ現像ユニット４５Ｍ、及びシアン現像ユニット４５Ｃが直接対向して配置されていること以外は、図１５に示す画像形成装置１００と同様の構成を有し、同様の作用効果を示す。
なお、図１６においては、図１５におけるものと同じものは同符号で示した。
【０１５１】
次に、本発明の画像形成装置の一例であるタンデム型画像形成装置により画像を形成する方法の態様について図１７を参照して説明する。
図１７に示すタンデム画像形成装置１００は、タンデム型カラー画像形成装置である。
タンデム画像形成装置１２０は、複写装置本体１５０と、給紙テーブル２００と、スキャナ３００と、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とを備えている。
複写装置本体１５０には、無端ベルト状の中間転写体５０が中央部に設けられている。
そして、中間転写体５０は、支持ローラ１４、１５及び１６に張架され、図１７中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ１５の近傍には、中間転写体５０上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング手段１７が配置されている。支持ローラ１４と支持ローラ１５とにより張架された中間転写体５０には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの４つの画像形成手段１８が対向して並置されたタンデム型現像器１２０が配置されている。
タンデム型現像器１２０の近傍には、露光手段２１が配置されている。中間転写体５０における、タンデム型現像器１２０が配置された側とは反対側には、二次転写手段２２が配置されている。二次転写手段２２においては、無端ベルトである二次転写ベルト２４が一対のローラ２３に張架されており、二次転写ベルト２４上を搬送される記録媒体と中間転写体５０とは互いに接触可能である。二次転写手段２２の近傍には定着手段２５が配置されている。
なお、タンデム画像形成装置１００においては、二次転写手段２２及び定着手段２５の近傍に、記録媒体の両面に画像形成を行うために該記録媒体を反転させるための反転装置２８が配置されている。
【０１５２】
次に、タンデム型現像器１２０を用いたフルカラー画像の形成（カラーコピー）について説明する。
先ず、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００の原稿台１３０上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じる。
スタートスイッチ（不図示）を押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス３２上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ３００が駆動し、第１走行体３３及び第２走行体３４が走行する。このとき、第１走行体３３により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第２走行体３４におけるミラーで反射し、結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６で受光されてカラー原稿（カラー画像）が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。
そして、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像情報は、タンデム型現像器１２０における各画像形成手段１８（ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段、及びシアン用画像形成手段）にそれぞれ伝達され、各画像形成手段において、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各トナー画像が形成される。
【０１５３】
すなわち、タンデム型現像器１２０における各画像形成手段１８（ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段）は、図１８に示すように、それぞれ、静電潜像担持体１０（ブラック用静電潜像担持体１０Ｋ、イエロー用静電潜像担持体１０Ｙ、マゼンタ用静電潜像担持体１０Ｍ、及びシアン用静電潜像担持体１０Ｃ）と、静電潜像担持体を一様に帯電させる帯電器６０と、各カラー画像情報に基づいて静電潜像担持体を露光（図１８中、Ｌ）し、静電潜像担持体上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光器と、静電潜像を各カラートナー（ブラックトナー、イエロートナー、マゼンタトナー、及びシアントナー）を用いて現像して各カラートナーによるトナー画像を形成する現像器６１と、トナー画像を中間転写体５０上に転写させるための転写帯電器６２と、クリーニング手段６３と、除電器６４とを備えており、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像（ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像）を形成可能である。
【０１５４】
上記のようにして形成されたブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像は、支持ローラ１４、１５及び１６により回転移動される中間転写体５０上にそれぞれ、ブラック用静電潜像担持体１０Ｋ上に形成されたブラック画像、イエロー用静電潜像担持体１０Ｙ上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用静電潜像担持体１０Ｍ上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用静電潜像担持体１０Ｃ上に形成されたシアン画像が、順次転写（一次転写）される。
そして、中間転写体５０上に前記ブラック画像、前記イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像（カラー転写像）が形成される。
【０１５５】
一方、給紙テーブル２００においては、給紙ローラ１４２の１つを選択的に回転させ、ペーパーバンク１４３に多段に備える給紙カセット１４４の１つから記録媒体を繰り出し、分離ローラ１４５で１枚ずつ分離して給紙路１４６に送出し、搬送ローラ１４７で搬送して複写機本体１５０内の給紙路１４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
あるいは、給紙ローラ１４２を回転して手差しトレイ５４上の記録媒体を繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
なお、レジストローラ４９は、一般には接地されて使用されるが、記録媒体の紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。そして、中間転写体５０上に合成された合成カラー画像（カラー転写像）にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転させ、中間転写体５０と二次転写手段２２との間に記録媒体を送出させ、二次転写手段２２により合成カラー画像（カラー転写像）を記録媒体上に転写（二次転写）することにより、記録媒体上にカラー画像が転写され形成される。なお、画像転写後の中間転写体５０上の残留トナーは、中間転写体クリーニング手段１７によりクリーニングされる。
カラー画像が転写され形成された記録媒体は、二次転写手段２２により搬送されて、定着手段２５へと送出され、定着手段２５において、熱と圧力とにより前記合成カラー画像（カラー転写像）が該記録媒体上に定着される。
その後、記録媒体は、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６により排出され、排紙トレイ５７上にスタックされ、あるいは、切換爪５５で切り換えて反転装置２８により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６により排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。
【０１５６】
フルカラー画像の背面に白色トナーを使用する場合には、５色の現像機ユニットを保有した画像形成装置を使用したことが可能である。
図２０に５色現像機ユニットを保有した画像形成装置の概略を示す。
現像ユニット３５は、白色トナー、現像ユニット３６はブラックトナー、現像ユニット３７はシアントナー、現像ユニット３８はマゼンタトナー、現像ユニット３９はイエロートナーにより、それぞれ作像を行い、中間転写ベルト４０に転写し、作像を行う。
中間転写ベルト４０に作像された画像は、転写装置４１によりフィルム等に転写され、定着機４３により定着される。
図２０の場合は、作像面最上面に白色トナーの層が出来るので、作像されていないフィルム面から、フルカラー画像を見ることが出来る。
一方、黒紙や色紙等の場合には、ベースに白色トナーの層を設けたいので、現像ユニットの位置を変更する必要がある。白色の現像ユニット３５を、イエローの現像ユニット３９の場所に設置し、その他の現像ユニットは、白色の現像ユニット３５があった場所方向へ移動する。
【０１５７】
本発明のフルカラー画像形成装置は、５色の現像ユニットを保有した画像形成装置の構成としてもよいが、フルカラー画像の作像と白色画像の作像を、それぞれ分けた機械で行ってもよい。
現在市販されているフルカラーＭＦＰ等によりカラー画像を作像し、現在市販されているモノクロＭＦＰにより、本発明の白色トナーを作像することを、それぞれ別個の機械で行ってもよい。
この場合は、既存の機種を改造するので、開発経費の面で有利となる。
また、白色トナーの作像を別の機械で実施するため、カラー画像の上に作像する場合は、定着した画像へ白色トナーを転写するので、トナーの混じりがない。また逆の場合の白色画像上に作像する場合は、定着した白色トナー上に、カラートナーを転写するので、この場合もトナーの混じりが生じない。
一方、図２０の場合では、未定着トナーを重ねて転写するため、トナーが混ざらないように、転写と定着で注意を要する。
特に白色トナーは、隠蔽性が高いので、トナーが混ざった場合は発色に与える影響が大きい。
【０１５８】
〔実施例〕
以下、本発明の電子写真用白色トナーについて具体的な実施例を挙げ、更にはこれを用いた画像形成工程について説明するが、本発明は以下に限定されるものではない。
尚、下記において「部」は重量部を、「％」は重量％を意味する。
【０１５９】
（樹脂の軟化点の定義）
フローテスター（島津製作所、ＣＦＴ−５００Ｄ）を用い、１ｇの試料を昇温速度３℃／分で加熱しながら、プランジャーにより０．９８ＭＰａの荷重を与え、直径１ｍｍ、長さ１ｍｍのノズルから押出する。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点と定義する。
【０１６０】
（樹脂のガラス転移点の定義）
示差走査熱量計（セイコー電子工業社製、ＤＳＣ２１０）を用いて、試料０．００５ｇをアルミパンに計量し、２００℃まで昇温し、その温度から降温速度１０℃／分で０℃まで冷却したサンプルを昇温速度１０℃／分で昇温し、吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度と定義する。
【０１６１】
（ワックスの融点の定義）
示差走査熱量計（セイコー電子工業社製、ＤＳＣ２１０）を用いて、試料０．００５ｇをアルミパンに計量し、２００℃まで昇温し、その温度から降温速度１０℃／分で０℃まで冷却したサンプルを昇温速度１０℃／分で昇温したときの吸熱ピーク温度と定義する。
【０１６２】
＜トナーの製造＞
環化ブタジエンとしては、ゴムを約８０％環化した樹脂を使用した。
また、ポリエステル樹脂は、下記のようにして合成した。
白色顔料である酸化チタンは、Ｒ−７８０（石原産業社製商品名）を使用した。
下記表１、表２に示す、結着樹脂、顔料、ワックスを、ヘンシェルミキサー「ＭＦ２０Ｃ／Ｉ型」、（三井三池加工機  社製）に仕込み、混合条件：１５００ｒｐｍ、５サイクルで行い、１サイクルにおいて、６０秒間攪拌後、６０秒停止させ充分攪拌混合した後、２軸押出機（東芝機械社製）にて混練し、スチールベルト上で冷却した。
ここで、前記混練は、２軸押出機出口での混練生成物の温度が１２０℃前後となるように設定して行った。
次いで、質量平均粒径が１０．０±１μｍとなるように、ジェットミルにて粉砕し、次いで風力分級を行って、トナー母体を作製した。
得られた粉体１００重量部に対し、外添剤として「ＨＤＫ Ｈ ２０００」（クラリアントジャパン社製）１．０重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナーを得た。
【０１６３】
【表１】
0005392450.tif 000003
【０１６４】
【表２】
0005392450.tif 000004
【０１６５】
＜ポリエステル樹脂の合成例＞
下記表３に示す、アルコール成分、無水トリメリット酸以外のカルボン酸成分、及びエステル化触媒を、それぞれ窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した５リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、２３０℃で１０時間縮重合反応させた。その後、２３０℃、８．０ｋＰａの条件下で１時間反応を行った。
２２０℃まで冷却し、その後、無水トリメリット酸を投入し、１時間常圧で反応させた後に、２２０℃、２０ｋＰａの条件下で、所望の軟化点に達するまで反応を行い、ポリエステル（樹脂１、樹脂２）を得た。
【０１６６】
【表３】
0005392450.tif 000005
【０１６７】
但し、表３中、アルコール成分およびカルボン酸成分の使用量におけるカッコ内の数値は、アルコール総量を１００モルとするときのモル比である。
また、エステル化触媒の使用量におけるカッコ内の数値は、アルコール成分およびカルボン酸成分の総量１００重量部に対する重量比である。
【０１６８】
＜キャリア製造＞
下記に示す原材料をホモミキサーで１０分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコン樹脂のブレンド被覆膜形成溶液を得た。
芯材としては、焼成フェライト粉［（ＭｇＯ）1.8（ＭｎＯ）49.5（Ｆｅ2Ｏ3）48.0：平均粒径；５０μｍ］を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚０．１５μｍになるようにスピラコーター（岡田精工社製）により塗布し乾燥した。
得られたキャリアを電気炉中にて１５０℃で１時間放置して焼成した。
冷却後フェライト粉バルクを目開き１０６μｍの篩を用いて解砕しキャリアを得た。
アクリル樹脂溶液（固形分５０ｗｔ％）：                  ２１．０部
グアナミン溶液（固形分７０ｗｔ％）：                      ６．４部
アルミナ粒子［０．３μｍ、固有抵抗１０１４（Ω・ｃｍ）］：７．６部
シリコン樹脂溶液［固形分２３ｗｔ％（ＳＲ２４１０：東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）］：６５．０部
アミノシラン［固形分１００ｗｔ％（ＳＨ６０２０：東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）］：０．３部
トルエン：                                                ６０部
ブチルセロソルブ：                                        ６０部
【０１６９】
＜現像剤＞
上記のようにして作製したトナー７質量部と、キャリア９３質量部とを、ターブラーミキサー（Ｗｉｌｌｙ  Ａ．Ｂａｃｈｏｆｅｎ  ＡＧ  Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｆａｂｒｉｋ社  Ｔ２Ｆ）を用いて５分間の攪拌を行い、現像剤を作製した。
【０１７０】
＜評価方法＞
次に、上記のようにして作製した電子写真用白色トナーを含有する現像剤を用いて、画像形成を行い、評価を行った。
【０１７１】
（作像装置）
電子写真用白色トナーを評価するに当り、デジタルフルカラー複写機とデジタルモノクロ複写を連結した試作機を作製し、これを使用した。
デジタルフルカラー複写機はリコー製imagio  MP C4500を適用し、デジタルノモクロ複写機はリコー製imagio Neo 453を改造して適用し、デジタルフルカラー複写機は、標準のフルカラートナーをそのまま使用し、定着から出てくる用紙やOHPが、デジタルモノクロ複写機に給紙されるようにした。
なお、リコー製imagio  MP C4500のフルカラートナーは、重合法により製造されたカラートナーである。
デジタルモノクロ複写機には、実施例と比較例の白色トナーを入れて、それぞれ評価を行った。
白色トナーの作像は、付着量が約１．０ｍｇ／ｃｍ2となるように調整し、ベタ画像を出すように、デジタルノモクロ複写機を設定した。
なお、実施例１および比較例１のトナーは離型剤を含有していないため、オイル塗布定着機構がついた改造定着機を用いた。
【０１７２】
＜作像サンプル＞
ＯＨＰフィルムの上に、フルカラー画像を作像し、更にその上に、白色トナーを用いて一面画像を形成した。
これにより、白トナーによる画像形成面（フルカラー画像を形成した面）とは、反対側の面、すなわちフィルム面側からフルカラー画像を見るサンプルが得られた。
ＯＨＰフィルムは、３Ｍ社製ＣＧ３７００を使用した。
フルカラー画像は、高精細カラーディジタル標準画像データ（ＩＳＯ／ＪＩＳ−ＳＣＩＤサンプル  Ｎ５  自転車）を印字した。
【０１７３】
＜評価＞
上記のようにして作製した画像の強度を、折り曲げ試験、及び擦り試験により評価した。
先ず、折り曲げ試験としては、トナー定着面が外側になるようにＯＨＰを折り曲げていき、トナーが剥がれる時のＯＨＰの曲率Ｒｍｍを測定し、評価した。
擦り試験としては、クロックメーター（Ａｔｒａｓ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅｓ社製Ｍｏｄｅｌ  １）を使用してＪＩＳ  スミア布（ＪＩＳ  Ｌ  ０８４９）で、トナー定着面を擦り、トナーが剥がれるかを判定し、評価した。
また、画像１０００枚出力後の、白色トナーの現像剤の帯電量（Ｑ／Ｍ）を測定した。
また更に、印刷画像を黒紙の上に置き、画像の白色度を確認した。
【０１７４】
【表４】
0005392450.tif 000006
【０１７５】
【表５】
0005392450.tif 000007
【０１７６】
上記表４及び表５に示すように、本発明に係る実施例１〜７の電子写真用白色トナーは、結着樹脂として環化ブタジエンを適用したことにより、比較例の電子写真用白色トナーを用いた場合よりも小曲率となるまでフィルムをまげても、膜剥離が生じず、定着トナー層の強度が高いことが確認された。また、擦り試験の結果からも、本発明に係る実施例１〜７の電子写真用トナーは、比較例トナーに比して、膜強度が高いことが確認された。
また、１０００枚作像後のトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）についても、実施例のトナーは比較例のトナーよりも大きく、良好な帯電性を示していることが確かめられた。
環化ブタジエンを結着樹脂として用いた場合において、この含有量はトナーとしての機能を確保するために、１０〜９０重量％が適切であることが確認された。
また更に、白色トナーの隠蔽性についても、実施例４を除いて実用上良好な白色性が得られた。
実施例４においては、白色顔料としての酸化チタンの含有量が１０重量％未満であることから、隠蔽性に関して他の実施例よりも劣ったものとなった。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】帯電ローラの一例の概略断面図を示す。
【図２】接触方式の帯電手段を具備する画像形成装置の要部の概略構成図を示す。
【図３】非接触方式の帯電手段を具備する画像形成装置の要部の概略構成図を示す。
【図４】非接触の帯電ローラの一例の概略図を示す。
【図５】一成分現像装置の一例の概略構成図を示す。
【図６】二成分現像装置の一例の概略構成図を示す。
【図７】タンデム型画像形成装置の直接転写方式の一例の概略図を示す。
【図８】タンデム型画像形成装置の間接転写方式の一例の概略図を示す。
【図９】ベルト式定着装置の一例の概略図を示す。
【図１０】熱ローラ方式の定着手段の一例の概略図を示す。
【図１１】電磁誘導加熱方式の定着手段の一例の概略図を示す。
【図１２】電磁誘導方式のロール式定着装置の一例の概略図を示す。
【図１３】クリーニング手段近傍の一例の概略図を示す。
【図１４】現像手段がクリーニング手段を兼ねたクリーニングレス画像形成装置の一例の概略図を示す。
【図１５】本発明の画像形成装置の一例の概略図を示す。
【図１６】本発明の画像形成装置の一例の概略図を示す。
【図１７】本発明のタンデム型画像形成装置の一例の概略図を示す。
【図１８】図１７の各画像形成要素の拡大図を示す。
【図１９】プロセスカートリッジの一例の概略図を示す。
【図２０】５色現像を保有した、画像形成装置の一例の概略図を示す。
【符号の説明】
【０１７８】
１  静電潜像担持体（感光体ドラム）
２  転写手段
３  搬送ベルト
４  中間転写体
５  二次転写手段
６  給紙装置
７  定着手段
８  クリーニング手段
９  中間転写体クリーニング手段
１０      静電潜像担持体（感光体ドラム）
１０Ｋ    ブラック用静電潜像担持体
１０Ｙ    イエロー用静電潜像担持体
１０Ｍ    マゼンタ用静電潜像担持体
１０Ｃ    シアン用静電潜像担持体
１４      支持ローラ
１５      支持ローラ
１６      支持ローラ
１７      中間転写クリーニング手段
１８      画像形成手段
２０      帯電ローラ
２１      露光手段
２２      二次転写手段
２３      ローラ
２４      二次転写ベルト
２５      定着手段
２６      定着ベルト
２７      加圧ローラ
２８      反転装置
３０      露光手段
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      読取りセンサ
４０      現像器
４１      現像ベルト
４２Ｋ    現像剤収容部
４２Ｙ    現像剤収容部
４２Ｍ    現像剤収容部
４２Ｃ    現像剤収容部
４３Ｋ    現像剤供給ローラ
４３Ｙ    現像剤供給ローラ
４３Ｍ    現像剤供給ローラ
４３Ｃ    現像剤供給ローラ
４４Ｋ    現像ローラ
４４Ｙ    現像ローラ
４４Ｍ    現像ローラ
４４Ｃ    現像ローラ
４５Ｋ    ブラック用現像器
４５Ｙ    イエロー用現像器
４５Ｍ    マゼンタ用現像器
４５Ｃ    シアン用現像器
４９      レジストローラ
５０      中間転写体
５１      ローラ
５２      分離ローラ
５３      手差し給紙路
５４      手差しトレイ
５５      切換爪
５６      排出ローラ
５７      排出トレイ
５８      コロナ帯電器
６０      クリーニング手段
６１      現像器
６２      転写帯電器
６３      クリーニング手段
６４      除電器
７０      除電ランプ
８０      転写ローラ
９０      クリーニング手段
９５      記録媒体
１００    画像形成装置
１０１    静電潜像担持体
１０２    帯電手段
１０３    露光手段
１０４    現像手段
１０５    記録媒体
１０７    クリーニング手段
１０８    転写手段
１２０    タンデム型現像器
１３０    原稿台
１４２    給紙ローラ
１４３    ペーパーバンク
１４４    給紙カセット
１４５    分離ローラ
１４６    給紙路
１４７    搬送ローラ
１４８    給紙路
１５０    複写装置本体
２００    給紙テーブル
２２０    加熱ローラ
２３０    加圧ローラ
３００    スキャナ
３０２    フィルム
３０３    スプリング
３１１    芯金
３１２    抵抗調整層
３１３    保護層
３１０    帯電ローラ
３２１    静電潜像担持体
３２３    露光手段
３２４    現像手段
３２５    転写手段
３２６    記録媒体
３２７    定着手段
３３０    クリーニング手段
３３１    除電装置
４００    原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
４０１    ケーシング
４０２    現像ローラ
４１１    アジテータ
４１２    供給ローラ
４１３    規制ブレード
５１０    ベルト式定着装置
５１１    加熱ローラ
５１２    定着ローラ
５１３    定着ベルト
５１４    加圧ローラ
５１５    熱ロール式定着装置
５２５    ロール式定着装置
５７０    電磁誘導加熱式定着装置
６１３    クリーニングブレード
Ｓ    記録媒体
Ｐ    記録媒体
【図１】
0005392450.tif 000008
【図２】
0005392450.tif 000009
【図３】
0005392450.tif 000010
【図４】
0005392450.tif 000011
【図５】
0005392450.tif 000012
【図６】
0005392450.tif 000013
【図７】
0005392450.tif 000014
【図８】
0005392450.tif 000015
【図９】
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【図１０】
0005392450.tif 000017
【図１１】
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【図１２】
0005392450.tif 000019
【図１３】
0005392450.tif 000020
【図１４】
0005392450.tif 000021
【図１５】
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【図１６】
0005392450.tif 000023
【図１７】
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【図１８】
0005392450.tif 000025
【図１９】
0005392450.tif 000026
【図２０】
0005392450.tif 000027