(57)【要約】【課題】帯電量が元々高いトナーが持っている画像濃度が低いという問題を、トナーの帯電量を下げることで解決すること、ならびに少量のマグネタイトの添加で充分な帯電制御効果を得ることを課題とする。【解決手段】静電潜像現像用トナーであって、該トナーが、スチレンアクリル樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤および表面未処理のマグネタイトから調製される着色樹脂粒子、ならびに該粒子にさらに外添される前記マグネタイトを含むことを特徴とする静電潜像現像用トナーにより、上記課題を解決する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像現像用トナーであって、該トナーが、スチレンアクリル樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤および表面未処理のマグネタイトから調製される着色樹脂粒子、ならびに該粒子にさらに外添される前記マグネタイトを含むことを特徴とする静電潜像現像用トナー。
【請求項２】
前記マグネタイトが、着色樹脂中にスチレンアクリル樹脂１００重量部に対して０.０５〜４重量部の割合で含まれ、さらに前記着色樹脂粒子１００重量部に対して０.０５〜２重量部の割合で外添される、請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
前記離型剤が、スチレンアクリル樹脂１００重量部に対して２.０〜５.０重量部の割合で添加され、分散径０.１〜１.０μｍを有する、請求項１または２に記載のトナー。
【請求項４】
前記静電潜像現像用トナーが、体積平均粒径６.２〜７.０μｍを有する、請求項１〜３のいずれか１つに記載のトナー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の静電潜像現像用トナーを用いて静電潜像を現像する現像工程、トナーが形成している画像を転写するトナー転写工程およびトナーを熱圧着により定着を行う定着工程を有する画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置を用いることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像現像用トナー及びそれを用いた画像形成装置、ならびに画像形成方法に関する。より詳細には、本発明は、少量のマグネタイトの添加でトナーの電荷を十分に低減し、マグネタイトによる梨地ムラの発生がなく高い画像濃度を可能にする静電潜像現像用トナー及びそれを用いた画像形成装置、ならびに画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真画像形成技術において、カラー化、高画質化および高速化が要望されている。それに伴いトナーの、カラー化、小粒径化および低温定着性・耐高温オフセット性の確立などの技術開発が進められている。
また、トナーの高画質化を図るため、マグネタイトやシリカ等の微粒子をトナーに外添してトナーの流動性の向上や帯電量の制御を行うことなどが検討されている。
【０００３】
特許文献１には、現像剤中にＳｉＯ2及び/又はマグネタイトを添加した現像剤が記載されている。また、現像剤中のトナー重量に対し、ＳｉＯ2が０.０５〜０.５０重量％、マグネタイトが０.０５〜０.５０重量％の範囲で添加されることが記載されている。
しかしながら、タルクによる現像不良を防止してトナー画像の形成状態を良好に保つことができるとしているが、摩擦帯電量が高いトナーの場合、十分な画質濃度を維持できるかについては記載されておらず、その効果も不明である。また、マグネタイトのトナー粒子への内添についても記載されていない。
【０００４】
特許文献２には、トナー粒子表面にシリカ微粉末および磁性微粉末が付着している静電写真用現像剤が記載れている。そして同文献の実施例１では、スチチレンーアクリル酸エステル共重合体、カーボンブラック（MA100：三菱化成社製）、マグネタイト（EPT500：戸田工業社製）などから調製したトナーが記載されている。
同文献では、これにより、摩擦帯電量が変化することなく流動性が向上して円滑に現像操作が進行し画像品質の向上をもたらすことができるとしているが、摩擦帯電量が高いトナーの場合、十分な画質濃度を維持できるかどうかについては記載されておらず、その効果も不明である。また、マグネタイトのトナー粒子への内添についても記載されていない。
【０００５】
特許文献３には、表面処理しないイオン化ポテンシャルが高いマグネタイトを添加したトナーは、帯電の立ち上がりが悪い上、飽和帯電量も低くまたキャリアとの混合が進むにつれて帯電量が低下することが記載されている。また、このように帯電量が低下したトナーを使用すると、トナー飛散や画像にじみなどが発生しやすいことが記載されている。また、トナーの帯電量の低下はトナー飛散や画質の悪化につながる旨記載されているが、摩擦帯電量が高いトナーの場合、十分な画質濃度を維持できるかどうかについては記載されておらず、その効果も不明である。また、マグネタイトの内添についても記載されていない。特に、特許文献３では帯電が下がらないよう維持することを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−２５８４７２号公報
【特許文献２】特開平  ２−２６９３６２号公報
【特許文献３】特開平  ７−  ７２６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高い画像濃度を維持するには、トナーの帯電制御が重要であり、マグネタイトによる帯電制御は有用である。しかしながら、マグネタイトをトナーに多量に加えると画像表面のガサツキが発生し易いという問題があった。少量で十分な帯電制御効果が得られることが重要である。
【０００８】
本発明は帯電量が元々高いトナーが持っている画像濃度が低いという問題を、トナーの帯電量を下げることで解決すること、ならびに少量のマグネタイトの添加で充分な帯電制御効果を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意研究努力を重ねた結果、特定の分子量分布を有するスチレンアクリル系樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤および表面未処理のマグネタイトから調製される着色樹脂粒子にさらにマグネタイトを外添した静電潜像現像用トナーが、高い画像濃度を可能にすることを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
かくして、本発明によれば、静電潜像現像用トナーであって、該トナーが、スチレンアクリル樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤および表面未処理のマグネタイトから調製される着色樹脂粒子、ならびに該粒子にさらに外添される前記マグネタイトを含むことを特徴とする静電潜像現像用トナーが提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、前記スチレンアクリル樹脂が、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる重量平均分子量(Ｍｗ)１０００〜２００００が分子量分布の６０重量％以上であり、前記重量平均分子量(Ｍｗ)３,０００〜１０,０００にトップピークを有する、前記のトナーが提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、前記静電潜像現像用トナーのガラス転移温度(Ｔｇ)が５０℃〜７０℃である、前記のトナーが提供される。
【００１３】
また、前記マグネタイトが、着色樹脂中にスチレンアクリル樹脂１００重量部に対して０.０５〜４重量部の割合で含まれ、さらに前記着色樹脂粒子１００重量部に対して０.０５〜２重量部の割合で外添される、前記のトナーが提供される。
【００１４】
また、前記離型剤が、スチレンアクリル樹脂１００重量部に対して２.０〜５.０重量部の割合で添加され、分散径０.１〜１.０μｍを有し、前記静電潜像現像用トナーが、体積平均粒径６.２〜７.０μｍを有する、前記のトナーが提供される。
【００１５】
さらに、前記の静電潜像現像用トナーを用いて静電潜像を現像する現像工程、トナーが形成している画像を転写するトナー転写工程およびトナーを熱圧着により定着を行う定着工程を有する画像形成装置、ならびに該画像形成装置を用いることを特徴とする画像形成方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によるトナーは、高抵抗であってもシリコンオイルにより表面処理しないマグネタイトを着色樹脂粒子に内添および外添することで、マグネタイトの使用量を抑えることによりトナー粒子の帯電量を低下させ、感光体へのマグネタイトのフィルミングやハーフトーンや黒ベタのガサツキによる画質低下や梨地ムラを引き起こすことなく、高い画像濃度を維持でき、電子写真方式の画像形成装置に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の定着装置を備えた画像形成装置の要部の構成を示す模式断面図である。
【図２】本発明の感光体の要部の構成を示す模式断面図である。
【図３】本発明の定着装置の構成を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変形を加えた態様で実施できるものである。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表すＡ〜Ｂは、Ａ以上であり、かつＢ以下であることを意味する。
【００１９】
１．静電荷像現像用トナー
本発明による静電荷像現像用トナー（以下、本発明によるトナーともいう）は、少なくともスチレンアクリル樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤および離型剤分散助剤を含有しているトナーであって、ガラス転移温度Ｔｇが５０〜７０℃、且つスチレンアクリル系樹脂が、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量分布のトップピークが３０００〜１００００であり、重量平均分子量１０００〜２００００が分子量分布の６０％以上であり、粒径３０ｎｍ以上のカーボンブラックをスチレンアクリル系樹脂１００重量部に対して０.０５〜５.０重量部含み、シリコンオイルにて表面処理しないマグネタイトを、スチレンアクリル系樹脂１００重量部に対して０.０５〜４.０重量部内添して調製される着色樹脂、ならびに該着色樹脂粒子１００重量部に対して０.０５〜２.０重量部外添することを特徴とする。
【００２０】
本発明によるトナーは、一次粒子の体積平均粒子径が、６.２μｍ〜７.２μｍであることが好ましく、６.５μｍ〜６.９μｍであることがより好ましい。
トナーの一次粒子の体積平均粒子径が６.２μｍ未満である場合、高温オフセットが発生するおそれがある。
また、トナーの体積平均粒子径が７.０μｍを超える場合、画質（印字された文字のシャープネス性や細線の再現性）やトナー消費量が悪化する等の問題が発生するおそれがある。
しかしながら、本発明によるトナーの体積平均粒子径が上記範囲であれば、高温オフセットの発生を防ぎ、画質が低下することを防ぐことができる。
本発明によるトナーに含有されている各成分について、以下に説明する。
【００２１】
離型剤
本発明に係るトナーにおいて、離型剤としては、耐オフセット性を向上させるものであれば特に制限されるものではなく、電子写真分野で常用される離型剤を使用することができる。
【００２２】
このような、離型剤としては、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレン−ポリプロピレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、マイクロクリスタリンワックス等の炭化水素系ワックス、アルコール変性炭化水素ワックス、エステルワックス、カルナウバワックス、アミド系ワックス等を挙げることができる。離型剤は、１種を単独で使用してもよく、また２種以上を併用して使用してもよい。
【００２３】
トナーにおける離型剤の平均分散径は、０.１μｍ〜１.０μｍであることが好ましく、０.３μｍ〜０.９μｍであることがより好ましく、０.３μｍ〜０.５μｍであることが最も好ましい。
トナーにおける離型剤の平均分散径が上記範囲であれば、高温オフセットや離型剤のキャリア汚染の発生を防ぎ、画質が低下することを防ぐことができる。
【００２４】
トナーにおける離型剤の平均分散径が大きいと、トナーから離脱した離型剤が感光体ドラムに付着することにより、感光体ドラム表面へのフィルミングが発生するため、トナーにおける離型剤の平均分散径が小さい方が、感光体ドラム表面へのフィルミングの発生をより改善することができる。
一方、トナーにおける離型剤の平均分散径がある程度の大きさを有していない場合は、定着の際にトナーを溶解したときに、離型剤が表面に染み出さず、剥離効果が発揮されないおそれがあるため、トレードオフとなる。このため、本発明によるトナーにおける離型剤の平均分散径が上記範囲であれば、感光体ドラム表面上へのフィルミング防止と良好な定着性の実現とを両立することができる。
【００２５】
上記離型剤は、スチレンアクリル樹脂１００重量部に対して２．０〜５．０重量部の割合で添加され、分散径０．１〜１．０μｍを有する。
離型剤の含有量がスチレンアクリル樹脂１００重量部に対して２.０重量部未満であると、離型性を充分に発揮することができず、高温オフセットが発生するおそれがある。
また、離型剤が５.０重量部を超えると、感光体ドラム表面上へのフィルミングが生じるおそれがある。さらに、離型剤がトナーから離脱して、キャリアを汚染するおそれがある。
【００２６】
従って、離型剤の含有量を、上記範囲とすることによって、スチレンアクリル樹脂中に離型剤を均一に分散させることができる。さらには、トナー中の離型剤の平均分散径を好適に制御することができる。その結果、デベモコ現象の発生、高温オフセットの発生、および離型剤によるキャリアの汚染を効率よく防止することができる。
【００２７】
着色剤
本発明に係るトナーにおいて、着色剤としては、特に限定されるものではなく、電子写真分野で常用されるトナー用の顔料および染料を用いることができる。このような顔料としては、例えば、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体系顔料等の有機系顔料、カーボンブラック、モリブデンレッド、クロムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ベルリンブルー等の無機系顔料等を挙げることができる。また、染料としては、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キレート染料、スクアリリウム染料等を挙げることができる。
【００２８】
これらの着色剤は、１種を単独で用いてもよく、同色系の複数の着色剤を２種以上併用することもできる。着色剤の含有量は、特に制限されるものではないが、通常、スチレンアクリル樹脂１００重量部に対して、３.０〜９.０重量部である。
【００２９】
帯電制御剤
本発明に係るトナーにおいて、帯電制御剤としては、トナーを帯電させるまたはその帯電をコントロールできるものであれば特に制限されるものではなく、電子写真分野で常用される帯電制御剤を使用することができる。一般的には、例えば、ホウ素化合物、ニグロシン染料、四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン誘導体、サリチル酸亜鉛錯体、ナフトール酸亜鉛錯体、ベンジル酸誘導体の金属酸化物等が挙げられる。これらの帯電制御剤は、１種を単独で用いてもよく、または２種以上を併用してもよい。
【００３０】
電荷制御剤の含有量は、特に制限されるものではないが、通常、スチレンアクリル樹脂１００重量部に対して、０.５〜５.０重量部である。
なお、本発明によるトナーには、スチレンアクリル樹脂、着色剤、離型剤、離型剤分散助剤および荷電制御剤の他に、導電性調整剤、体質顔料、酸化防止剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が、必要に応じて適宜含有されていてもよい。
【００３１】
ここで、トナーの製造方法を説明する。トナーは、従来公知のトナーの方法に従って製造することができる。例えば、粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法等を挙げることができる。
上記の粉砕法は、着色剤、離型剤等を、スチレンアクリル樹脂と溶融混練して粉砕することによってトナーを製造する方法である。
【００３２】
上記の懸濁重合法は、スチレンアクリル樹脂のモノマー、着色剤、離型剤等を均一に分散させた後、スチレンアクリル樹脂のモノマーを重合させることによってトナーを製造する方法である。
上記の乳化凝集法は、スチレンアクリル樹脂粒子、着色剤、離型剤等を凝集剤によって凝集させ、得られる凝集物の微粒子を加熱することによってトナーを製造する方法である。
【００３３】
以上のようにして製造されたトナー粒子は、そのままトナーとして用いてもよいし、外添剤を外添したものをトナーとして用いてもよい。外添剤を外添することによって、粉体流動性向上、摩擦帯電性向上、耐熱性、長期保存性改善、クリーニング特性改善、感光体表面磨耗特性制御の効果を得ることができる。
【００３４】
外添剤としては、たとえば、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末およびアルミナ微粉末等を挙げることができる。外添剤は、１種を単独で用いてもよく、または２種以上を併用してもよい。
【００３５】
外添剤の添加量としては、トナーに必要な帯電量、外添剤を添加することによる感光体の摩耗に対する影響およびトナーの環境特性等を考慮して、トナー粒子１００重量部に対し０.１〜２.０重量部が好適である。
【００３６】
また、本発明によるトナーは、二成分現像剤として使用することができる。二成分現像剤として使用する場合は、本発明によるトナーをキャリアとともに用いる。
上記のキャリアとしては、公知のものを使用できる。例えば、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム等からなる単独または複合フェライトおよびキャリアコア粒子を被覆物質で表面被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリア等を挙げることができる。
【００３７】
上記の被覆物質としては、公知のものを使用できる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料、塩基性染料のレーキ物、シリカ微粉末、アルミナ微粉末等を挙げることができる。また、樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としては特に制限されないが、例えば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、およびフェノール樹脂等を挙げることができる。いずれも、トナー成分に応じて選択することが好ましく、１種を単独で用いてもよく、または２種以上を併用してもよい。
【００３８】
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。また、キャリアの体積平均粒子径は特に制限されないが、高画質化を考慮すると、好ましくは１０μｍ〜１００μｍ、さらに好ましくは２０μｍ〜５０μｍである。さらに、キャリアの体積抵抗率は、１０8Ω・ｃｍ以上が好ましく、１０12Ω・ｃｍ以上がより好ましい。
【００３９】
キャリアの体積抵抗率は、キャリア粒子を断面積０.５０ｃｍ2の容器に入れてタッピングした後、容器内に詰められた粒子に１ｋｇ／ｃｍ2の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に１０００Ｖ／ｃｍの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値から得られる値である。抵抗率が低いと、現像スリーブにバイアス電圧を印加した場合にキャリアが帯電し、感光体にキャリア粒子が付着し易くなる。またバイアス電圧のブレークダウンが起こり易くなる。キャリアの飽和磁化は、４０ｅｍｕ／〜８０ｅｍｕ／ｇが好ましい。
【００４０】
二成分現像剤におけるトナーとキャリアとの使用割合は特に制限されず、トナーおよびキャリアの種類に応じて適宜選択できる。例えば、樹脂被覆キャリア（密度５ｇ／ｃｍ2〜８ｇ／ｃｍ2）と混合する場合、トナーが全現像剤量１００重量部に対して２〜３０重量部、好ましくは２〜２０重量部含まれるようにすればよい。また、トナーによるキャリアの被覆率は、４０〜８０％であることが好ましい。
【００４１】
従って、本発明によるトナーは、上記のような画像形成装置において用いられることが好ましい。
【００４２】
また、本発明に係るトナーは、トナー像が形成された記録材に、加熱した無端状の定着ベルトの外周面を圧接させることによって上記トナー像を上記記録材上に定着させるベルト定着方式の定着装置を備えている画像形成装置において用いられることが好ましい。
【００４３】
ベルト定着方式の定着装置は、ローラ定着方式の定着装置と比較して熱容量を低下させることができるので、画像形成装置の省電力化を測ることができる。また、本発明によるトナーを、ベルト定着方式の定着装置を備えている画像形成装置において用いることによって、光沢度を向上させることができるという効果を奏する。
かかる現像装置および定着装置を備えた画像形成装置については後述する。
【００４４】
２．画像形成装置
本発明に係る画像形成装置は、画像情報に応じて、記録材上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する画像形成装置である。本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る静電荷像現像用トナーを用いて画像を形成することを特徴としている。
【００４５】
本発明に係る画像形成装置は、現像装置として、周速２２０ｍｍ／ｓｅｃ〜４００ｍｍ／ｓｅｃで回転する撹拌部材によって上記トナーを含む現像剤を攪拌し、周速２３５.５ｍｍ／ｓｅｃ〜３９２.５ｍｍ／ｓｅｃで回転する現像ローラによって像担持体表面に形成された静電潜像に上記トナーを供給してトナー像を形成する現像装置を備えていることが好ましい。また、本発明に係る画像形成装置は、定着装置として、トナー像が形成された記録材に、加熱した無端状の定着ベルトの外周面を圧接させることによって上記トナー像を上記記録材上に定着させるベルト定着方式の定着装置を備えていることが好ましい。
【００４６】
本発明に係る静電荷像現像用トナーについては、上記の静電荷像現像用トナーの項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
【００４７】
まず、本発明の実施形態である画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の構成の一例を模式的に表す断面図である。画像形成装置１００は、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成するものである。
【００４８】
以下の実施形態では、本発明に係る画像形成装置を、外部から伝達された画像データに応じて記録用紙または記録用フィルム等の記録材に対して、多色または単色の画像を形成するカラータンデム方式の画像形成装置１００に適用する場合について説明する。但し、本発明の適用対象はこれに限るものではない。
【００４９】
画像形成装置１００は、図１に示すように、露光ユニット（露光装置）１、４つの画像形成ステーション（画像形成部）２１Ａ〜２１Ｄ、中間転写ベルトユニット（転写装置）８、転写部、定着ユニット（定着装置）１５、内部給紙トレイ１６、手差し給紙トレイ１７、シート搬送路Ｓ、および排紙トレイ１８を備えている。また、画像形成装置１００の上方にスキャナ等を備えてもよい。なお、画像形成装置１００に備えられる各部材の動作は、図示しないＣＰＵ等からなる主制御部によって制御される。
【００５０】
画像形成装置１００は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の色成分毎の画像データを取り扱い、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像を形成し、各々の色成分の画像を重畳することでカラー画像を形成する。
【００５１】
したがって、画像形成装置１００は、図１に示すように、各色成分の画像を形成するように、現像装置２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）、感光体（像担持体）３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ）、帯電器（帯電装置）５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ）、クリーナユニット４（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）がそれぞれ４つずつ設けられている。言い換えると、現像装置２と感光体３と帯電器５とクリーナユニット４とを１つずつ含む画像形成ステーション２１Ａ〜２１Ｄが、それぞれＣ、Ｍ、ＹおよびＫの色成分毎に設けられている。これら４つの画像形成ステーション２１Ａ〜２１Ｄによって形成された４色のトナー画像が中間転写ベルト７上で重ね合わされる。
【００５２】
なお、上記Ａ〜Ｄの符号は、Ａが黒画像形成用の部材、Ｂがシアン画像形成用の部材、Ｃがマゼンタ画像形成用の部材、Ｄがイエロー画像形成用の部材であることを示したものである。本実施形態では、黒画像形成用の部材、シアン画像形成用の部材、マゼンタ画像形成用の部材、イエロー画像形成用の部材において、同じ機能を有する部材には、簡略して部材番号にＡ〜Ｄを沿えずに説明する。
【００５３】
画像形成ステーション２１では、トナー画像担持体である回転可能に備えられた感光体３の周囲に、帯電器５、現像装置２、およびクリーナユニット４が感光体３の回転方向に沿ってこの順で配置されている。
【００５４】
帯電器５は、感光体３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。帯電器５としては、図１に示す接触ローラ型の帯電器の他、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器等を使用してもよい。
【００５５】
現像装置２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）は、感光体３表面に形成された静電潜像をトナーによって顕像化する現像処理を行う。現像装置２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）は、トナー移送機構、トナー補給装置、現像槽（現像剤収容部）を備えている。トナー補給装置は、現像槽よりも上方に配され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナー補給装置から現像槽へトナー移送機構を介してトナーが供給されるようになっている。現像装置２の詳細については後述する。
【００５６】
クリーナユニット４は、トナー画像を中間転写ベルト７に転写した後の感光体３表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
【００５７】
露光ユニット１は、帯電器５によって帯電された感光体３を画像データに応じて露光することにより、感光体３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。露光ユニット１は、図１に示すように、レーザ照射部６および反射ミラー９を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＬＥＤ書込みヘッドを露光ユニット１とすることもできる。露光ユニット１は、帯電された感光体３を、入力された画像データに応じて露光することにより、感光体３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
【００５８】
中間転写ベルトユニット８は、感光体３の上方に配置されている。中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ１３（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７ａ、中間転写ベルト従動ローラ７ｂ、中間転写ベルトテンション機構、および中間転写ベルトクリーニングユニット１２を備えている。
【００５９】
中間転写ローラ１３、中間転写ベルト駆動ローラ７ａ、中間転写ベルト従動ローラ７ｂ、中間転写ベルトテンション機構は、中間転写ベルト７を張架し、図１の矢印Ｋ方向に中間転写ベルト７を回転駆動させるものである。
【００６０】
中間転写ローラ１３は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ１３には感光体３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスが印加される。
【００６１】
中間転写ベルト７は、感光体３に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体３に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。中間転写ベルト７は、厚さが、例えば１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００６２】
感光体３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ１３によって行われる。中間転写ローラ１３には、トナー像を転写するために転写バイアスが印加される。この転写バイアスは、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。
【００６３】
中間転写ローラ１３は、直径が例えば８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ１３は中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では、転写電極としてローラ形状の中間転写ローラ１３を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００６４】
上述のように各感光体３Ａ〜３Ｄ上の静電潜像は各色成分に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト７上に重ねて合わされ積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト７の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト７との接触位置（転写部）に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１４によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１４とは所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１４にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。
【００６５】
上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１４もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７ａの何れか一方は金属等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料、例えば、弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等から形成される。
【００６６】
中間転写ベルト７と感光体３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、および中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。そのため、中間転写ベルトクリーニングユニット１２によって除去され回収される。
【００６７】
中間転写ベルトクリーニングユニット１２には、例えば、中間転写ベルト７に接触するクリーニングブレードが備えられている。中間転写ベルト７におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７ｂにて支持される。
【００６８】
内部給紙トレイ１６は、画像形成に使用する記録用紙等のシート（記録材）を蓄積しておくためのものである。内部給紙トレイ１６は、本実施形態では、各画像形成ステーション２１Ａ〜２１Ｄおよび露光ユニット１の下方に設けられている。また、手差し給紙トレイ１７は、画像形成装置１００の側壁に折り畳み自在に設けられ、手差しによる給紙を行うためのものである。一方、画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１８は、画像形成済みのシートを載置するためのものである。
【００６９】
また、画像形成装置１００には、内部給紙トレイ１６のシートおよび手差し給紙トレイ１７のシートを転写部や定着ユニット１５を経由させて排紙トレイ１８に案内するためのシート搬送路Ｓが設けられている。
【００７０】
さらに、シート搬送路Ｓには、ピックアップローラ１６ａおよび１７ａ、レジストローラ１９、転写部、定着ユニット１５、搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｇ）等が配置されている。なお、転写部は中間転写ベルト駆動ローラ７ａと転写ローラ１４との間に位置する。
【００７１】
シート搬送路ＳおよびＳＲに設けられている搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｇ）は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路ＳおよびＳＲに沿って多数設けられている。
ピックアップローラ１６ａは、内部給紙トレイ１６の端部に備えられ、内部給紙トレイ１６からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。
ピックアップローラ１７ａは、手差し給紙トレイ１７の端部に備えられ、手差し給紙トレイ１７からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１９は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト７上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。
【００７２】
定着ユニット１５は、定着ローラ１５ａと、加熱ローラ１５ｂと、定着ローラ１５ａと加熱ローラ１５ｂとに懸架された定着ベルト１５ｃと、定着ベルト１５ｃを介して定着ローラ１５ａに対して所定の荷重で圧接される加圧ローラ（加圧部材）１５ｄとを備えており、転写部よりもシートの搬送方向下流側に配置されている。そして、定着ユニット１５は、転写部によってトナー画像を転写されたシートを定着ベルト１５ｃと加圧ローラ１５ｄとの圧接部（定着ニップ部）に給紙し、この圧接部を通過させることによって熱と圧力とによりトナー画像をシートに定着させる。
【００７３】
シートにおける未定着トナー画像が形成された面は定着ベルト１５ｃに当接し、シートにおける未定着トナー画像が形成された面とは反対側の面は加圧ローラ１５ｄに当接する。定着ユニット１５の詳細については後述する。
なお、本実施形態では、ベルト定着方式の定着装置を採用しているが、トナーの色の吸収波長域に波長をもつレーザ光をトナー像に照射し、トナーを溶融させてシートに定着させるレーザ定着方式の定着装置であってもよく、ヒートローラと加圧ローラとを用いてシートを熱圧着することにより、シートに転写されているトナーを溶融、混合、圧接させてシートに熱定着させる熱ローラ定着方式の定着装置であってもよい。
【００７４】
次に、シート搬送路Ｓによるシート搬送動作について説明する。
片面印字の場合は、内部給紙トレイ１６から搬送されるシートは、ピックアップローラ１６ａにてピックアップされ、シート搬送路Ｓ中の搬送ローラ２５ａおよび２５ｅによってレジストローラ１９まで搬送され、レジストローラ１９によりシートの先端と中間転写ベルト７上の積層されたトナー像の先端とが整合するタイミングで転写部である転写ローラ１４と中間転写ベルト７との接触位置に搬送される。
転写部ではシート上にトナー像が転写され、このトナー像は定着ユニット１５にてシート上に定着される。その後、シートは、搬送ローラを経て排紙ローラ１８ａにより排紙トレイ１８上に排出される。
【００７５】
また、手差し給紙トレイ１７から搬送されるシートは、ピックアップローラ１７ａにてピックアップされ、複数の搬送ローラ２５（２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ、２５ｅ）によってレジストローラ１９まで搬送される。それ以降のシート搬送動作は、上述した内部給紙トレイ１６から供給されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ１８に排出される。
【００７６】
一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了し定着ユニット１５を通過したシートは、後端が排紙ローラ１８ａにてチャックされる。次に、シートは、排紙ローラ１８ａが逆回転することによって、シート搬送路ＳＲに沿って設けられた搬送ローラ２５ｆ，２５ｇに導かれ、再びレジストローラ１９を経て裏面印字が行われた後に、排紙ローラ１８ａにより排紙トレイ１８に排出される。
一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了し定着ユニット３０を通過したシートは、後端が排紙ローラ２５ｃにてチャックされる。次に、シートは、排紙ローラ２５ｃが逆回転することによって搬送ローラ２５ｆ、２５ｇに導かれ、再びレジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１５に排出される。
【００７７】
現像装置
本発明の実施形態に係る画像形成装置が備える現像装置２について図面を参照して説明する。図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置２００が備える現像装置２０１の構成の一例を模式的に示す断面図である。
【００７８】
図２に示すように、本実施形態に係る現像装置２０１は、感光体２００の周面に対向するように配置される。現像装置２０１は、現像剤を収容する現像槽２０２、および現像槽２０２にトナーを補給するトナーホッパ２１４を備える。現像槽２０２は、たとえば硬質の合成樹脂などからなる中空の容器状部材である。現像槽２０２の中には、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤が収容される。現像槽２０２とトナーホッパ２１４との間には、トナーを通す開口が設けられる。この開口の上側を覆う位置には、トナー補給ローラ２１０が配置される。トナー補給ローラ２１０は、スポンジローラで構成されており、気泡部分にトナーを含ませた後に開口の縁で内部のトナーをしごき落すことによって、現像槽２０２にトナーを補給する。
さらに、トナーホッパ２１４は、トナー補給ローラ２１０にトナーを供給する供給ローラ２０８Ａと、トナーホッパ２１４内部に収容されるトナーを攪拌し搬送する攪拌羽根部材２０８Ｂとを備える。
【００７９】
現像槽２０２内には、現像ローラ２０５、層厚規制部材２０９、攪拌ローラ２０４、滞留防止部材２２１、トナー濃度センサ２０６、ガイド板部材２０７、および案内ローラ２０３が配置される。
【００８０】
現像ローラ２０５は、感光体２００の周面に対向するように配置される。現像ローラ２０５は、感光体２００の回転軸に平行な回転軸に回転自在に設けられる。現像ローラ２０５は、極性が異なる磁石部材を略交互に周方向に配置して形成されたマグローラである。現像ローラ２０５は、その磁力によってトナーを担持するキャリアを吸着しつつ図中の反時計周りに回転することによって、トナーを感光体２００に供給する。
【００８１】
層厚規制部材２０９は、現像ローラ２０５の表面に形成されるトナー層の厚さを規制する。層厚規制部材２０９は、ステンレス鋼の薄板などで構成される薄板部材であり、現像槽２０２の内壁に片持ち状に配置される。層厚規制部材２０９の自由端は、現像ローラ２０５の周面に対して所定の間隔を設けて配置される。
【００８２】
撹拌ローラ２０４は、現像ローラ２０５の回転軸に平行な回転軸に回転自在に設けられる。撹拌ローラ２０４は、現像槽２０２内のトナーおよびキャリアを撹拌するとともに、攪拌されたトナーおよびキャリアを現像ローラ２０５へ供給する。
【００８３】
滞留防止部材２２１は、現像槽２０２の上部において層厚規制部材２０９に隣接するように配置される。滞留防止部材２２１は、層厚規制部材２０９によって現像ローラ２０５の表面から除去された余剰のトナーおよびキャリアが現像槽２０２の上部で滞留することを防止する。
【００８４】
トナー濃度センサ２０６は、撹拌ローラ２０４に近接するように、現像槽２０２の底部に配置される。トナー濃度センサ２０６は、現像槽２０２中のトナー濃度を検出する透磁率センサである。
【００８５】
ガイド板部材２０７は、感光体２００から離れる方向に傾斜しており、現像槽２０２内におけるトナーおよびキァリアを感光体２００から離れる方向へ導く。つまり、ガイド板部材２０７は、層厚規制部材２０９によって現像ローラ２０５の表面から除去された余剰のトナーおよびキァリアを、撹拌ローラ２０４へ向って円滑に流動させ、再び現像に使用するために設けられる。
【００８６】
ガイド板部材２０７の第１の端部２０７Ａは、層厚規制部材２０９および滞留防止部材２２１に対向するように配置されている。ガイド板部材２０７の第２の端部２０７Ｂは、第１の端部２０７Ａよりも下方であって撹拌ローラ２０４の上側の周面に対向する位置に配置される。案内ローラ２０３は、開口の下方に配置される。
【００８７】
定着装置
図３は、定着装置３００の構成を示す断面図である。この図に示すように、定着装置３００は、定着ローラ（定着部材）３０１と、加圧ローラ（加圧部材）３０２と、外部加熱ユニット（外部加熱装置）３１３とを備えている。
【００８８】
定着ローラ３０１は、所定の定着温度（本実施形態では１９０℃）に加熱されるとともに、図示しない回転駆動手段によって図３に示した矢印方向に回転駆動されるローラであり、金属製の中空円筒形状の芯金３０１ａ、芯金３０１ａの外周面を覆う弾性層３０１ｂ、弾性層３０１ｂを覆う離型層３０１ｃの３層構造によって構成されている。なお、本実施形態では定着ローラ３０１の表面の移動速度、すなわち定着速度（プロセス速度）を２２５ｍｍ／ｓｅｃに設定しており、これによって複写速度（印刷速度）４０枚／分で画像形成を行えるようになっている。
【００８９】
芯金３０１ａは、厚さ２ｍｍのアルミニウムからなるものであり、筒状の形状をしている。なお、芯金３０１ａの材質はアルミニウムに限定されるものではなく、例えば、鉄やステンレス等からなるものであってもよい。弾性層３０１ｂは厚さ２.５ｍｍの耐熱性を有するシリコンゴムからなる。なお、弾性層３０１ｂの材質はシリコンゴム限定されるものではなく、例えば、フッ素ゴム等を用いてもよい。離型層３０１ｃは厚さ４０μｍのＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）チューブからなる。なお、離型層３０１ｃの材質としては、耐熱性および耐久性に優れ、トナーとの離型性が優れているものであればよく、ＰＦＡの他、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系材料を使用してもよい。こうして構成された定着ローラ３０１の外径は４０ｍｍである。
【００９０】
定着ローラ３０１の周面には当該周面の温度を検出するサーミスタ３０６ｂが配置されており、定着ローラ３０１の内部には、電力を供給されることによって熱輻射を行うヒータランプ３０５ｃが設置されている。ヒータランプ３０５ｃは定着ローラ３０１の熱源であり、制御部（図示せず）が電源回路（図示せず）からヒータランプ３０５ｃに供給する電力を制御することにより、ヒータランプ３０５ｃを発光させて赤外線を放射させる。これにより、定着ローラ３０１の内周面がヒータランプ３０５ｃから放射される赤外線を吸収して加熱され、定着ローラ３０１の全体が加熱されるようになっている。
【００９１】
加圧ローラ３０２は、図示しないばね等の加圧部材によって定着ローラ３０１に所定の荷重（本実施形態では３６０Ｎ）で圧接されて定着ローラ３０１との間で定着ニップ部３０８（本実施形態では定着ニップ幅（定着ニップ部３０８における記録用紙３０９の搬送方向の幅）８ｍｍ）を形成するとともに、定着ローラ３０１に従動回転するローラであり、定着ローラ３０１と同様、金属製の中空円筒形状の芯金３０２ａ、芯金３０２ａの外周面を覆う弾性層３０２ｂ、弾性層３０２ｂを覆う離型層３０２ｃの３層構造によって構成されている。
【００９２】
なお、本実施形態では、加圧ローラ３０２として、定着ローラ３０１と同様、厚さ２ｍｍのアルミニウムからなる芯金３０２ａ上に厚さ２.５ｍｍのシリコンゴムからなる弾性層３０２ｂを形成し、さらに弾性層３０２ｂ上に厚さ４０μｍのＰＦＡチューブからなる離型層３０２ｃを形成したものを用いた。ただし、加圧ローラ３０２の構成はこれに限るものではなく、例えば、鉄やステンレス等からなる芯金３０２ａを用いてもよく、フッ素ゴム等からなる弾性層３０２ｂを用いてもよく、ＰＴＦＥ等のフッ素系材料からなる離型層３０２ｃを用いてもよい。また、本実施形態では、加圧ローラ３０２として、定着ローラ３０１と同形状、同材質のものを用いているが、これに限るものではない。例えば、加圧ローラ３０２の硬度を定着ローラ３０１の硬度よりも高くしてもよい。この場合、加圧ローラ３０２と定着ローラ３０１との間に形成される定着ニップ部３０８を逆ニップ形状（加圧ローラ３０２の形状は殆ど変わらず定着ローラ３０１が若干凹む形状）にすることができ、記録用紙が定着ニップ部から排出される際の定着ローラ３０１に対する自己剥離性を向上させることができる。
【００９３】
また、加圧ローラ３０２の周面には当該周面の温度を検出するサーミスタ３０６ｃが配置されており、加圧ローラ３０２の内部にはヒータランプ３０５ｄが設置されている。ヒータランプ３０５ｄは加圧ローラ３０２の熱源であり、制御部（図示せず）が電源回路（図示せず）からヒータランプ３０５ｄに供給する電力を制御することにより、ヒータランプ３０５ｄから赤外線を放射させて加圧ローラ３０２の内周面を加熱するようになっている。
【００９４】
外部加熱ユニット３１３は、定着ローラ３０１の外周面を加熱するためのものであり、加熱ローラ３０４ａおよび３０４ｂ、外部加熱ベルト（無端ベルト）３０３、ヒータランプ（加熱手段）３０５ａおよび３０５ｂ、サーミスタ３０６ａ、スクレーパ（クリーニング部材）３０７、クリーニングパッド(クリーニング部材)、およびこれら各部材を収容する外部加熱ユニットホルダ（筐体）３１１を備えている。
【００９５】
加熱ローラ３０４ａおよび３０４ｂは、直径１６ｍｍで、厚さ０.７５ｍｍのアルミニウムからなる中空円筒状の芯材である。なお、加熱ローラ３０４ａおよび３０４ｂの材質はアルミニウムに限るものではなく、例えば鉄やステンレス等の金属製芯材を用いてもよい。また、加熱ローラ３０４ａおよび３０４ｂのサイズは上記のサイズに限るものではなく、適宜変更してもよい。
【００９６】
外部加熱ベルト３０３は加熱ローラ３０４ａおよび３０４ｂに懸架された無端状のベルト部材であり、詳細については後述する。
【００９７】
また、外部加熱ベルト３０３は、定着ローラ３０１表面における定着ニップ部よりも定着ローラ３０１の回転方向下流側、かつサーミスタ３０６ｂよりも定着ローラ３０１の回転方向上流側の位置において、図示しないばね等の加圧手段によって定着ローラ３０１に所定の荷重（本実施形態では４０Ｎ）で圧接するように設けられている。これにより、定着ローラ３０１との間に加熱ニップ部（定着ローラ３０１と外部加熱ベルト３０３とが互いに当接する部分）３１０が形成される。また、外部加熱ベルト３０３は、定着ローラ３０１の回転時には、定着ローラ３０１に従動回転するようになっており、加熱ローラ３０４ａおよび３０４ｂは外部加熱ベルト３０３が従動回転するようになっている。なお、加熱ニップ部３１０の加熱ニップ幅（加熱ニップ部３１０の定着ローラ回転方向の幅）は、外部加熱ベルト３０３が定着ローラ３０１を適切に加熱することができ、かつ外部加熱ベルト３０３が定着ローラ３０１に適切に従動回転できるように適宜設定すればよい。本実施形態では、加熱ニップ幅を２０ｍｍとしている。
【００９８】
ヒータランプ３０５ａは加熱ローラ３０４ａの内部に備えられてこの加熱ローラ３０４ａを内面側から加熱する熱源であり、ヒータランプ３０５ｂは加熱ローラ３０４ｂの内部に備えられてこの加熱ローラ３０４ｂを内面側から加熱する熱源であり、制御部（図示せず）が電源回路（図示せず）からヒータランプ３０５ａおよび３０５ｂに供給する電力を制御することにより、ヒータランプ３０５ａおよび３０５ｂから赤外線が放射され、それによって加熱ローラ３０４ａおよび３０４ｂの内周面が加熱される。そして、加熱ローラ３０４ａおよび３０４ｂを介して外部加熱ベルト３０３が所定の温度（本実施形態では２２０℃）に加熱され、外部加熱ベルト３０３を所定の温度に加熱した状態で定着ローラ３０１表面に当接させることによって定着ローラ３０１の表面を外部から加熱するようになっている。
【００９９】
サーミスタ３０６ａは、外部加熱ベルト３０３の表面温度を検出するためのものである。
スクレーパ（クリーニング部材）３０７は、定着ローラ３０１から外部加熱ベルト３０３に移行したトナーや紙粉等の汚れを除去して定着ローラ３０１の表面をクリーニングするためのものであり、クリーニングパッドはスクレーパをすり抜けたトナーや紙紛を回収するためのものである。
【０１００】
つまり、図３に示したように、定着ローラ３０１は、未定着のトナーを定着させるために、記録用紙３０９における未定着トナー画像が形成された面に当接する。このため、記録用紙３０９上のトナーや紙粉等の汚れが定着ローラ３０１に付着する。そして、定着ローラ３０１に付着したトナーや紙粉等の汚れは、定着ローラ３０１と外部加熱ベルト３０３との当接部において外部加熱ベルト３０３に付着する。スクレーパ３０７は、このようにして外部加熱ベルト３０３に付着したトナーや紙粉等の汚れを掻き取って取り除くものである。
【０１０１】
また、スクレーパでトナーや紙粉の汚れが部分的にすり抜けた場合、外部加熱ベルト表面にトナーや紙粉によるすじ状の汚れが付着し、それが定着ローラ表面を傷つけることによって、定着後の画像にすじ状の傷(画像欠陥)を引き起こしてしまい、このすじ状の画像欠陥は、特に厚紙に印字した場合に目立ち易くなる。クリーニングパッドは、スクレーパで部分的にすり抜けた汚れを回収することで、このすじ状の画像欠陥の発生を防止するためのものである。
【０１０２】
上記制御部は、サーミスタ３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃの温度検出結果に応じて、外部加熱ベルト３０３、定着ローラ３０１、および加圧ローラ３０２の温度を所定の温度に近づけるように、あるいは所定の温度に保つようにヒータランプ３０５ａ〜３０５ｄのそれぞれに対する供給電力を制御する。
【０１０３】
このようにして、定着装置３００では、所定の温度に加熱されて所定の荷重で圧接された定着ローラ３０１と加圧ローラ３０２との間に未定着トナー画像が形成された記録用紙３０９を給紙して通過させ、未定着トナー画像を記録用紙３０９に定着させるようになっている。
【０１０４】
なお、本実施形態では、定着ローラ３０１および加圧ローラ３０２の内部に加熱手段としてのヒータランプを備えているが、これに限らず、例えば定着ローラ３０１および加圧ローラ３０２の一方のみにヒータランプを設けてもよく、定着ローラ３０１および加圧ローラ３０２のいずれにもヒータランプを設けない構成としてもよい。
【０１０５】
また、本実施形態では、外部加熱ベルト３０３が２つの加熱ローラ３０４ａおよび３０４ｂに懸架されている構成について説明したが、これに限るものではなく、３つ以上のローラに懸架されていてもよい。
また、本実施形態では、定着ローラ３０１を押圧する加圧部材として加圧ローラ３０２を用いているが、加圧部材の構成はこれに限るものではなく、例えばベルト形状の加圧部材を用いてもよい。
【０１０６】
３．画像形成方法
本発明に係る画像形成方法は、上述した本発明に係る画像形成装置を用いて画像を形成することを特徴としている。本発明に係る画像形成装置については、上記の画像形成装置の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
【０１０７】
本発明に係る画像形成装置は、上述した本発明に係る画像形成装置を用いて画像を形成するので、高温においても粘弾性を維持するトナーを特開２０１０−１６９９５６号公報に記載の定着装置に採用することで、画像不良が発生せずに定着可能領域が広い定着システムを提供する。
【０１０８】
本発明は上述した定着装置以外の各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０１０９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。
【０１１０】
１．耐高温オフセット性の評価
以下の方法にて、トナーの耐高温オフセット性を評価した。
定着装置を用い、定着スピード：１４５ｍｍ／ｓ、トナー付着量：０.６０ｍｇ／ｃｍ2の条件にて定着を行った。
【０１１１】
定着ベルトの表面温度を１２０℃〜２４０℃の範囲で１０℃刻みで変えて測定を行ない、オフセットから定着可能領域（定着可能な温度範囲）を判定した。
オフセットは目視で判断し、オフセットが発生しない温度が２２０℃以上である場合を良（Ｇ）と判定し、２２０℃未満である場合を不可（Ｂ）とした。
【０１１２】
２．現像剤の流動性評価
以下の方法にて、現像剤の流動性を評価した。
二成分現像剤の作成
トナーとキャリアとを混合することで二成分現像剤を作成した。キャリアはフェライト系のコアを使用し、表面に熱硬化ストレートシリコン樹脂の被覆層を設けたものを使用した。トナー７重量部に対して、キャリアを１００重量部加えて、Ｖ型混合機（吉田製作所社製、１１０１−５）に投入し、２０分間撹拌混合することにより二成分現像剤を作製した。
【０１１３】
３．画像評価
作製した二成分現像剤について、画像形成装置（デジタルモノクロ複合機：ＡＲ−２６７Ｇ、シャープ株式会社製）を用いて画像評価を行った。試験は、２５℃、湿度５０％の環境下で行った。試験紙として、Ａ４サイズ電子写真用紙（マルチレシーバー：シャープドキュメントシステム株式会社製）を使用した。
【０１１４】
紙の上に５％印字となる画像を５Ｋ（５千枚）印刷し、そのときの画像濃度およびカブリや黒ベタおよびハーフトーンの梨地ムラの有無から判断して可（Ｇ）または不可（Ｂ）を判定した。
【０１１５】
カブリについては、非画像部（０％濃度）の濃度を次の手順により算出した。日光電色工業株式会社製のカラーメーターを用いて、印刷前の紙の白色度Ｗ１および印刷後の紙の非画像部における白色度Ｗ２を測定し、両者の白色度の差（Ｗ１−Ｗ２）をカブリとして求めた。カブリは、Ｂｋモードで１.０未満、カラーモードで１.５未満を可（Ｇ）とし、それ以外を不可（Ｂ）とした。
【０１１６】
トナーのガラス転移温度（Ｔｇ）
示差走査熱量計（株式会社リガク製、ＤＳＣ８２３０）を用い、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７１２１−１９８７に準じ、試料１ｇを昇温速度毎分１０℃で加熱してＤＳＣ曲線を測定した。得られたＤＳＣ曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度（Ｔｇ）として求めた。
【０１１７】
トナーの重量平均分子量（Ｍｗ）
以下の方法により得られる、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量分布を示すチャートから、重量平均分子量を求めた。
【０１１８】
（１）試料溶液の調製
濃度が３０ｍｇ／１０ｍｌになるようにトナーをテトラヒドロフラン中に溶解した。次いで、この溶液をポアサイズ２μｍのフッ素樹脂フィルター（住友電気工業株式会社製、ＦＰ−２００）を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とした。
【０１１９】
（２）分子量分布測定
下記の測定装置と分析カラムとを用い、溶解液としてテトラヒドロフランを毎分１ｍｌの流速で流し、４０℃の恒温槽中でカラムを安定化させた。そこに試料溶液１００μｌを注入して測定を行った。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出した。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレンを標準試料として作成したものを用いた。
測定装置  ：ＧＰＣ−１０４（昭和電工株式会社製）
【０１２０】
トナーの体積平均粒子径
電解液（商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ、ベックマン・コールター株式会社製）５０ｍｌに、試料２０ｍｇおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム１ｍｌを加え、超音波分散器（商品名：ＵＨ−５０、株式会社エスエムテー製）を用いて、超音波周波数２０ｋＨｚで３分間分散処理し、測定用試料を調製した。
【０１２１】
この測定用試料について、粒度分布測定装置（ベックマン・コールター株式会社製、Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３）を用い、アパーチャ径２０μｍ、測定粒子数５０,０００カウントの条件下に測定を行ない、試料粒子の体積粒度分布から一次粒子の体積平均粒子径を求めた。
【０１２２】
離型剤の平均分散径
走査型電子顕微鏡（株式会社キーエンス製、ＳＥＭ  ＶＥ−７８００）を用いて測定を行ない、離型剤の平均分散径を測定した。
【０１２３】
実施例１
実施例１のトナーを、以下の方法によって作製した。
【０１２４】
まずは、以下に記載するトナー材料をヘンシェルミキサにて１０分間混合した後、得られた混合物を、混練分散処理装置（三井鉱山株式会社製：ニーディックスＭＯＳ１４０−８００）を用いて溶融混練分散処理した。
【０１２５】
−トナー材料−
・スチレンアクリル樹脂（三井化学社製：CPR-190）：        １００重量部
・着色剤（オリオンエンジニアドカーボンズ社製：Nipex 35）：    ６.００重量部
・マグネタイト（戸田工業社製、EPT-1002）：                   ３.００重量部
・ＣＣＡ（オリエント化学社製、S-34）：                        １.５０重量部
・離型剤（クラリアント社製、PE-130）：                       ２.０重量部
・離型剤（三洋化成社製、550P）：                              １.９重量部
【０１２６】
次に、その混練物をカッティングミルで粗粉砕した後、ジェット式粉砕機（日本ニューマチック工業株式会社製：ＩＤＳ−２型）によって微粉砕し、微粉砕後、風力分級機（日本ニューマチック工業株式会社製：ＭＰ−２５０型）を用いて分級を行うことによって着色樹脂粒子を得た。
【０１２７】
次に、得られた着色樹脂粒子１００重量部に、外添剤としてシリカ（クラリアント社製、H-2000）を０.３５重量部添加し、攪拌羽根の先端速度を１５ｍ／秒に設定した気流混合機（三井鉱山社製：ヘンシェルミキサ）で１分間攪拌した後、さらに外添剤としてマグネタイト（戸田工業社製、EPT-1002）を１.０重量部・マグネタイト（関東電化社製、KBC-100-60s）を１.０重量部・チタン（チタン工業社製、STT-65-ASC）を０.１重量部添加し、攪拌羽根の先端速度を１５ｍ／秒に設定した気流混合機（三井鉱山社製：ヘンシェルミキサ）で１分間攪拌することによって実施例１のトナーを作製した。
【０１２８】
得られたトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）および重量平均分子量（Ｍｗ）を測定した。なお、実施例１のトナーの一次粒子の体積平均粒子径は６.６μｍであった。
【０１２９】
実施例２
帯電制御剤としてオリエント化学社製：S-34の代わりに保土谷化学社製：TRHを使用し、内添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を１.０重量部使用し外添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を０.５重量部および関東電化社製：KBC-100-60sを０.５重量部使用した以外は実施例１のトナーと同じ方法で、実施例２のトナーを作製した。なお、実施例２のトナーの一次粒子の体積平均粒子径は６.８μｍであった。
【０１３０】
実施例３
離型剤の添加量を２.３重量部とし、内添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を０.５重量部使用し外添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を１.０重量部および関東電化社製：KBC-100-60sを１.０重量部使用した以外は実施例１のトナーと同じ方法で、実施例３のトナーを作製した。なお、実施例３のトナーの一次粒子の体積平均粒子径は６.４μｍであった。
【０１３１】
実施例４
離型剤の添加量を３.３重量部とし、外添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を０.２５重量部および関東電化社製：KBC-100-60sを０.２５重量部使用した以外は実施例１のトナーと同じ方法で、実施例４のトナーを作製した。なお、実施例４のトナーの一次粒子の体積平均粒子径は６.３μｍであった。
【０１３２】
比較例１
内添マグネタイトおよび外添マグネタイトの両方に戸田工業社製：EPT-1002の代わりに表面処理されたマグネタイトとしてチタン工業社製BL-220を使用した以外は実施例１のトナーと同じ材料を用いて実施例１と同じ方法で、比較例１のトナーを作製した。なお、比較例１のトナーの一次粒子の体積平均粒子径は６.８μｍであった。
【０１３３】
比較例２
離型剤を１０重量部入れた以外は実施例１のトナーと同じ方法で、比較例２のトナーを作製した。なお、比較例２のトナーの一次粒子の体積平均粒子径は６.５μｍであった。
【０１３４】
比較例３
離型剤を０.１重量部入れた以外は実施例１のトナーと同じ方法で、比較例３のトナーを作製した。なお、比較例３のトナーの一次粒子の体積平均粒子径は６.７μｍであった。
【０１３５】
比較例４
トナーの一次粒子の体積平均粒子径を６.０μｍとした以外は、実施例１のトナーと同じ方法で比較例４のトナーを作製した。
【０１３６】
比較例５
トナーの一次粒子の体積平均粒子径を７.５μｍとした以外は、実施例１のトナーと同じ方法で比較例５のトナーを作製した。
【０１３７】
比較例６
内添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を０.０１重量部使用し外添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を１.０重量部および関東電化社製：KBC-100-60sを１.０重量部使用した使用した以外は実施例１のトナーと同じ方法で、比較例６のトナーを作製した。なお、比較例６のトナーの一次粒子の体積平均粒子径は６.７μｍであった。
【０１３８】
比較例７
内添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を５.０重量部使用し外添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を０．５重量部および関東電化社製：KBC-100-60sを０.５重量部使用した使用した以外は実施例１のトナーと同じ方法で、比較例７のトナーを作製した。なお、比較例７のトナーの一次粒子の体積平均粒子径は６.９μｍであった。
【０１３９】
比較例８
内添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を１.０重量部使用し外添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を０.０１重量部および関東電化社製：KBC-100-60sを０．０１重量部使用した使用した以外は実施例１のトナーと同じ方法で、比較例８のトナーを作製した。なお、比較例８のトナーの一次粒子の体積平均粒子径は６.８μｍであった。
【０１４０】
比較例９
内添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を２．０重量部使用し外添マグネタイトとして戸田工業社製：EPT-1002を２.０重量部および関東電化社製：KBC-100-60sを２．０重量部使用した使用した以外は実施例１のトナーと同じ方法で、比較例９のトナーを作製した。なお、比較例９のトナーの一次粒子の体積平均粒子径は６.６μｍであった。
【０１４１】
実施例１〜４ならびに比較例１〜９のトナーにおける、マグネタイトの内添率/外添率、離型剤の転化率および離型剤の平均分散径、ならびにトナーの、ガラス転移温度および一次粒子の体積平均粒子径を、それぞれ評価した。
実施例１〜４ならびに比較例１〜９のトナーに対する各評価結果を表１に示す。
【０１４２】
【表１】
2014081397.tif 000003
【０１４３】
実施例１〜４ならびに比較例１〜９のトナーを用いて印刷した画像の高画像濃度、高温オフセット、フィルミング、画質および総合評価を、それぞれ評価し、以下の表にまとめた。
【０１４４】
【表２】
2014081397.tif 000004
【０１４５】
なお、表１中の総合評価は、は下記の基準により評価した。
Ｇ（good）：良好。高画像濃度、非オフセット、フィルミングおよび画質の全ての項目において評価がＧである。
Ｂ（bad）：不良。高画像濃度、非オフセット、フィルミングおよび画質のいずれかの項目において評価Ｂが１つ以上ある。
【０１４６】
実施例１〜４、比較例１〜５のトナーについて、離型剤の平均分散径を測定した。その結果、比較例２のトナーのみ離型剤の平均分散径が１.０μｍ以上であり比較例３のトナーのみ離型剤の平均分散径が０.１μｍ未満であった、これ以外のトナーにおける離型剤の平均分散径は範囲内（０.１μｍ〜１.０μｍ）であった。
比較例１のトナーはマグネタイトにＳｉを含むため、帯電が高くなり画像濃度の低下につながり画質が悪化した。
【０１４７】
比較例２のトナーは剥離剤が多いため、トナー中に十分に分散しておらず、またトナー表面に剥離剤が露出し、感光体ドラム表面への剥離剤のフィルミングが発生した。
比較例３のトナーは剥離剤が少ないため、定着時にトナー表面に剥離剤が十分に溶けださず、高温オフセットが発生した。
【０１４８】
比較例４のトナーは一次粒子径が小さいため、トナー表面に剥離剤が露出し、感光体ドラム表面への剥離剤のフィルミングが発生した。
比較例５のトナーは一次粒子径が大きいため、定着時にトナー表面に剥離剤が十分に溶けださず、高温オフセットが発生した。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明のトナーは、梨地ムラ、グロスの低下および高温オフセットを生じずに電子写真方式の画像形成装置に好適に利用される。
【符号の説明】
【０１５０】
１  露光ユニット（露光装置）
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ  現像装置
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ  感光体（像担持体）
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ  クリーナユニット
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ  帯電器（帯電装置）
６  レーザ照射部
７  中間転写ベルト
７ａ  中間転写ベルト駆動ローラ
７ｂ  中間転写ベルト従動ローラ
８  中間転写ベルトユニット（転写装置）
９  反射ミラー
１０  内部給紙トレイ
１２  中間転写ベルトクリーニングユニット
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ  中間転写ローラ
１４  転写ローラ
１５  定着ユニット（定着装置）
１５ａ  定着ローラ
１５ｂ  加熱ローラ
１５ｃ  定着ベルト
１５ｄ  加圧ローラ（加圧部材）
１６  内部給紙トレイ
１６ａ  ピックアップローラ
１７  手差し給紙トレイ
１７ａ  ピックアップローラ
１８  排紙トレイ
１８ａ  排紙ローラ
１９  レジストローラ
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ  画像形成ステーション（画像形成部）
２５、２５ａ〜２５ｇ  搬送ローラ
１００  画像形成装置
Ｋ  回転駆動方向
Ｓ  シート搬送路
ＳＲ  シート搬送路
２０１  現像装置
２０２  現像槽
２０３  案内ローラ
２０４  撹拌ローラ
２０５  現像ローラ
２０６  トナー濃度センサー
２０７  ガイド板部材
２０７Ａ  ガイド板部材の第１の端部
２０７Ｂ  ガイド板部材の第２の端部
２０８Ａ  供給ローラ
２０８Ｂ  撹拌羽根部材
２０９  層厚規制部材
２０１  現像装置
２１０  トナー補給ローラ
２１４  トナーホッパ
２１２  案内ローラ
２２１  滞留防止部材
３００  定着装置
３０１  定着ローラ
３０１ａ  金属製の中空円筒形状の芯金
３０１ｂ  芯金１ａの該周面を覆う弾性層
３０１ｃ  弾性層１ｂを覆う離型層
３０２  加圧ローラ
３０２ａ  金属製の中空円筒形状の芯金
３０２ｂ  芯金２ａの外周面を覆う弾性層
３０２ｃ  弾性層２ｂを覆う離型層
３０３  外部加熱ベルト（無端ベルト）
３０４ａ  加熱ローラ
３０４ｂ  加熱ローラ
３０３ａ、３０５ｂ、３０５ｃ、３０５ｄ  ヒータランプ（加熱手段）
３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ  サーミスタ
３０７  スクレーパ（クリーニング部材）
３０８  定着ニップ部
３０９  記録用紙
３１０  加熱ニップ部
３１１  外部加熱ユニット（筐体）
３１３  外部加熱ユニット
【図１】
2014081397.tif 000005
【図２】
2014081397.tif 000006
【図３】
2014081397.tif 000007