(57)【要約】【課題】  電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に熱定着によって可視画像を形成させた場合においても、得られる画像において十分な画像濃度が得られると共にトナー飛散が発生しない両面画像形成方法の提供。【解決手段】  結着樹脂を含有するトナーと、重合処理によるフェノールホルムアルデヒド樹脂に磁性体微粉末が分散されたキャリアとからなる二成分現像剤により、像担持体上に形成させたトナー像を、画像形成支持体の一面上に転写し、一面に係る熱定着処理を行った後、前記二成分現像剤により像担持体上に形成させたトナー像を画像形成支持体の他面上に転写し、他面に係る熱定着処理を行う方法において、少なくとも前記画像形成支持体の一面に係る熱定着処理が、画像形成支持体の一面における表面温度がトナーに含有される結着樹脂のガラス転移点温度以上１００℃未満となる加熱条件で行われることを特徴とする。【選択図】  図１
2008040212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも結着樹脂および着色剤を含有するトナーと、重合処理を経て得られるフェノールホルムアルデヒド樹脂よりなる結着樹脂に磁性体微粉末が分散されてなるキャリアとからなる二成分現像剤により、静電潜像担持体上にトナー像を形成させ、次いで、当該トナー像を画像形成支持体の一面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の一面に係る熱定着処理を行った後、前記二成分現像剤により静電潜像担持体上にトナー像を形成させ、次いで、当該トナー像を前記画像形成支持体の他面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の他面に係る熱定着処理を行う両面画像形成方法において、
少なくとも前記画像形成支持体の一面に係る熱定着処理が、画像形成支持体の一面における表面温度がトナーに含有される結着樹脂のガラス転移点温度（Ｔｇ）以上１００℃未満となる加熱条件で行われることを特徴とする両面画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェノールホルムアルデヒド樹脂による樹脂分散型のキャリアを含有する二成分現像剤を用いる電子写真方式の両面画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子写真方式の画像形成装置においては、いわゆる電子ＲＤＨ（Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｈａｎｄｌｅｒ）を利用して電子的に両面印字が行われている。この電子ＲＤＨによる両面印字は、従来のアナログ複写機によって両面印字を行う方式とは異なり、画像形成支持体の一面に印字されたものをストックすることなく、直ちに当該画像形成支持体の他面に連続して印字することができる。すなわち、デジタル信号に変換された画像情報に基づき、静電潜像担持体上に第１の静電潜像を形成し、この静電潜像に基づいてトナー像を形成し、このトナー像を画像形成支持体の一面上に転写および定着処理した後、当該画像形成支持体をストックすることなく直ちにこの画像形成支持体の他面上に前記静電潜像担持体上に形成された第２の静電潜像に基づいて形成されたトナー像を転写および定着処理することにより、両面印字が行われる。
【０００３】
この電子ＲＤＨを利用した両面画像形成方法において、定着処理が加熱方式によって行われる場合は、定着処理による熱を保有した高温の画像形成支持体が機内を循環することとなり、画像形成支持体自体が保有する熱の影響を受けて機内の温度が上昇してしまう。
【０００４】
一方、二成分現像剤におけるキャリアとして、フェノールホルムアルデヒド樹脂中に磁性体微粉末が分散されてなる樹脂分散型のものは、軽量であり、また硬度も高いために、高い耐久性を有するキャリアとして有用である（例えば、特許文献１参照。）。このようなキャリアは、重合法によって製造されるために、真球に近い形状や表面の均一性が得られて高い帯電保持性が得られる。また、キャリアを構成するフェノールホルムアルデヒド樹脂中には、単量体成分（ホルムアルデヒド）が残留しており、この単量体成分は、低分子量であり、かつ、極性基を有するものであって、この単量体成分が存在することによってキャリアのトナーへの高い帯電付与性が得られる。
【０００５】
然るに、フェノールホルムアルデヒド樹脂を含有するキャリアを用いた二成分現像剤を、電子ＲＤＨによる両面画像形成方法に適用した場合、キャリア自体に表面汚染などの発生がないにもかかわらず、画像濃度が低下したり、トナー飛散が発生してしまう、という問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２０１８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に熱定着によって可視画像を形成させた場合においても、得られる画像において十分な画像濃度が得られると共にトナー飛散が発生せず、安定して良好な可視画像を得ることができる両面画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討した結果、熱を保有した画像形成支持体の搬送によって機内に熱が蓄積されて機内の温度が上昇し、これによってキャリアを構成するフェノールホルムアルデヒド樹脂によって吸着された水分が蒸発し、キャリア中に水分含量が変動、具体的には低下することによって、キャリアの帯電付与能が低下して二成分現像剤のトナーの帯電性が低下し、その結果、前述のように画像濃度の低下やトナー飛散の現象が発生したものであることを見出し、本発明の完成に至ったものである。
【０００９】
本発明の両面画像形成方法は、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有するトナーと、重合処理を経て得られるフェノールホルムアルデヒド樹脂よりなる結着樹脂に磁性体微粉末が分散されてなるキャリアとからなる二成分現像剤により、静電潜像担持体上にトナー像を形成させ、次いで、当該トナー像を画像形成支持体の一面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の一面に係る熱定着処理を行った後、前記二成分現像剤により静電潜像担持体上にトナー像を形成させ、次いで、当該トナー像を前記画像形成支持体の他面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の他面に係る熱定着処理を行う両面画像形成方法において、
少なくとも前記画像形成支持体の一面に係る熱定着処理が、画像形成支持体の一面における表面温度がトナーに含有される結着樹脂のガラス転移点温度（Ｔｇ）以上１００℃未満となる加熱条件で行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の両面画像形成方法によれば、画像形成支持体の両面に熱定着による印字を行う構成において用いられるキャリアがフェノールホルムアルデヒド樹脂を用いたものであっても、特定の熱定着条件において熱定着処理が行われるために、機内の温度上昇を抑制することができ、従って、キャリアにおいて水分含量の変動が抑制され、これによりトナーの帯電性の変動も抑制され、その結果、得られる可視画像において十分な画像濃度が得られると共にトナー飛散が発生せず、その結果、安定して良好な可視画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の両面画像形成方法について詳細に説明する。
【００１２】
本発明の両面画像形成方法は、電子ＲＤＨにより、特定の二成分現像剤を用いて画像形成支持体の両面の各々に可視画像を形成するものである。
【００１３】
以下、本発明の両面画像形成方法に好適に用いられる両面画像形成装置について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の両面画像形成方法に好適に使用することができる両面画像形成装置の全体構成を示す図である。
この両面画像形成装置は、電子ＲＤＨを用いて画像形成支持体の両面に可視画像を形成するデジタル複写機であって、画像読み取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像記憶部Ｃ、画像形成部Ｄによって構成されている。
【００１５】
画像読み取り部Ａにおいては、原稿台ガラス１２２上に載置された原稿１２１に、ガイドレール上を移動するキャリッジ（図示せず）に設けられたハロゲン光源１２３によって当該原稿１２１に光が照射され、この原稿１２１からの反射光すなわち当該原稿１２１上の画像に対応する光学像が、ハロゲン光源１２３と共にキャリッジに設けられたミラー１２７、および前記ガイドレール上を移動する、一対のミラー１２４，１２５を有する可動ミラーユニット１２６を介してレンズ読み取りユニット１２８に導かれる。このレンズ読み取りユニット１２８は、結像レンズ１２９およびＣＣＤラインセンサ１３０から構成されるものであり、このレンズ読み取りユニット１２８に導入された光学像は、結像レンズ１２９により収束されてＣＣＤラインセンサ１３０の受光面に結像され、当該ＣＣＤラインセンサ１３０によってライン上の光学像が順次電気信号に光電変換される。
【００１６】
具体的には、モータ（図示せず）によって、ハロゲン光源１２３およびミラー１２７、並びに可動ミラーユニット１２６が連動して駆動され、１頁分の原稿の画像情報がＣＣＤラインセンサ１３０に画像データとして読み取られ、この画像読み取り部Ａで読み取られた原稿１２１の画像データは、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理、変倍処理、γ補正などの各種画像処理が施された後、画像記憶部Ｃに格納される。
【００１７】
８１は、原稿台ガラス１２２上に読み取り原稿１２１を自動搬送する自動原稿送り装置であって、原稿セット台８２上に読み取り原稿１２１を複数枚重ねてセットし、操作パネル８０のコピーボタンを押すと、給紙ローラ８３によってこの原稿１２１の各ページを１枚づつ取り出し、当該原稿を、駆動ローラ８４、従動ローラ９２、および当該駆動ローラ８４および従動ローラ９２によって循環移動されるベルト８６によって原稿台ガラス１２２上の所定位置に順次に自動搬送すると共に、読み取りの終了したページを原稿台ガラス１２２上から取除いて原稿排出ローラ８７を介して原稿排出トレー９４上に排出するものである。
この自動原稿送り装置８１においては、１枚の両面原稿の両面を自動で読み取ることもできる。すなわち、両面原稿を原稿台ガラス１２２上に自動搬送してその片面の画像データを読み取った後、当該両面原稿を、ガイド板８９、反転ローラ９０、および図示されないソレノイドで駆動される切替えガイド８８を備える反転機構によって両面原稿を逆転した状態で方向を転換させて、再度原稿台ガラス１２２の所定位置に自動搬送し、原稿の裏面の画像データを読み取ることができる。
【００１８】
画像形成部Ｄにおいては、画像記憶部Ｃを経て出力された画像データに応じて、画像形成支持体上に可視画像が形成される。
すなわち、画像形成部Ｄにおいては、半導体レーザー（図示せず）によって発生されるレーザービームを画像データに基づいて変調し、この変調されたレーザービームを駆動モータ１４１により回転されるポリゴンミラー１４２によって回転走査させ、ｆθレンズ（図示せず）および反射ミラー１４３を介して、円筒状の基体の外周面上に導電層および有機静電潜像担持体（ＯＰＣ）よりなる光導電体層が形成されてなり、図示しない駆動源からの動力により時計方向に回転される静電潜像担持体１５１の表面上に照射し、例えばスコロトロン帯電器よりなる帯電器１５２によって予め一様に帯電された静電潜像担持体１５１上に像露光により静電潜像を形成させ、現像器１５３の回転される現像スリーブ１５３Ａ上によってトナーを静電潜像担持体１５１の表面に搬送してトナー像を形成し、このトナー像が、タイミングを合わせて搬送される画像形成支持体上に転写極１５７により転写され、分離極１５８によって静電潜像担持体１５１から分離されて定着装置３０において定着され、これにより、可視画像が形成される。なお、現像器１５３は、接触方式および非接触方式のいずれの現像方式のものであってもよい。
また、図１において１５９はクリーニング装置である。
【００１９】
以上のように画像形成動作が行われる電子ＲＤＨによる両面画像形成装置においては、次のように両面画像形成が行われる。
すなわち、操作パネル８０に設けられたコピーボタンを押すと、まず、上記のように画像読み取り部Ａによって原稿１２１の両面の画像データが得られ、各サイズ毎にストックされたカセット１７１〜１７４からサイズの指示に従って対応するカセット１７１〜１７４が選択されて当該カセット１７１〜１７４から画像形成支持体が取り出され、複数の搬送ローラおよび搬送ベルトを有して構成される画像形成支持体搬送機構１７５によって、画像形成部Ｄに給送されて上記の画像形成動作が行われて画像形成支持体の一面上に原稿の表面の画像データに対応するトナー像が形成されて定着装置３０において画像形成支持体の一面に係る熱定着処理が行われて可視画像が形成される。
次いで、一面に可視画像が形成された当該画像形成支持体が定着装置３０から排出されると、第１の切替え爪１７７が右上方向に伸びて両面複写用搬送路１８４の入口が開状態にされることによって画像形成支持体が下方に搬送され、両面複写用搬送路１８４の第２の切替え爪１８０が左下方向に伸びて両面複写用搬送路１８４の出口が開状態にされて反転ローラ１８１に搬送され、この反転ローラ１８１が逆転すると共に前記第２の切替え爪１８０が左上方向に伸びて両面複写用搬送路１８４の出口が閉状態にされ、これにより、画像形成支持体が表裏逆転された状態で反転搬送路１８３を経由してカセット１７１〜１７４と同様に画像形成支持体搬送機構１７５によって画像形成部Ｄに給送され、上記の画像形成動作が行われて画像形成支持体の他面上に原稿の裏面の画像データに対応するトナー像が形成されて定着装置３０において画像形成支持体の他面に係る熱定着処理が行われて可視画像が形成される。
そして、第１の切替え爪１７７が右下方向に伸びて両面複写用搬送路１８４の入口が閉状態にされることによって画像形成支持体排出トレー１７６から両面に画像が形成された画像形成支持体が機外に排出される。
【００２０】
〔定着装置〕
図２は、図１に示される両面画像形成方法の定着装置の構成の一例を示す説明用断面図である。
この定着装置３０は、円筒状の例えば鉄よりなる芯金３１ｂの表面を、例えばＰＦＡチューブよりなる被覆層３１ｃによって被覆してなり、中央部にヒーター３１ａを内蔵する加熱ローラ３１と、円筒状の例えば鉄からなる芯金３２ａの表面を、例えばスポンジ状シリコーンゴムよりなる被覆層３２ｂで被覆してなる加圧ローラ３２とが、例えば１５０Ｎの総荷重により当接されて定着ニップ部Ｎが形成されたものである。なお、図２において、Ｔは画像形成支持体Ｐ上に形成されたトナー像であり、３３は、分離爪である。
【００２１】
本発明の両面画像形成方法においては、少なくとも画像形成支持体の一面に係る熱定着条件が、画像形成支持体の一面における表面温度、具体的には定着装置３０からの排出口における画像形成支持体の一面における表面温度がトナーを構成する結着樹脂のガラス転移点温度（Ｔｇ）以上１００℃未満、好ましくはガラス転移点温度（Ｔｇ）＋２０℃〜７０℃となるよう、定着装置３０の加熱条件が設定される。また、画像形成支持体の他面に係る熱定着条件も、上記と同様にされることが好ましい。
画像形成支持体の一面における表面温度がトナーに含有される結着樹脂のガラス転移点温度（Ｔｇ）以上とされることにより、定着装置３０においてトナー像を画像形成支持体Ｐの一面上に確実に定着させることができる。一方、画像形成支持体の一面における表面温度が１００℃未満とされることにより、その一面上に印字された画像形成支持体が機内を搬送されたときにも熱の蓄積が抑制されて機内の温度上昇が抑制され、その結果、キャリアの水分含量の変動が抑制されて、良好な帯電付与性および帯電保持性が得られ、その結果、良好な画像を安定的に得られる。
【００２２】
定着装置３０における加熱条件の一例を示せば、例えば、定着温度（加熱ローラ３１の表面温度）が１００℃以上１５０℃未満とされ、加熱ローラ３１および加圧ローラ３２により形成される定着ニップＮのニップ幅が１〜５ｍｍ、好ましくは２〜４ｍｍとされ、また、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２との当接荷重が８０〜２００Ｎ、好ましくは１１０〜１７０Ｎとされ、さらに、定着線速が８０〜６４０ｍｍ／ｓｅｃとされる。
画像形成支持体の一面における表面温度が上記の範囲となる加熱条件によれば、キャリアが格納される現像器１５３内の温度を確実に１００℃未満に制御することができる。
【００２３】
〔画像形成支持体〕
本発明の両面画像形成方法において用いられる画像形成支持体は、トナー像を保持する支持体であって、具体的には、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙あるいはコート紙などの塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布などの各種を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
〔二成分現像剤〕
本発明の両面画像形成方法に用いられる現像剤は、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有するトナー、および後述のキャリアが混合された二成分現像剤である。
【００２５】
〔トナー〕
二成分現像剤を構成するトナーは、具体的には、例えば結着樹脂中に着色剤微粒子および必要に応じて離型剤や荷電制御剤などの内添剤の微粒子が含有された状態のカプセル型トナーであることが好ましい。
また、このトナーは低温定着型のものとして構成されていることが好ましい。
【００２６】
このようなトナーを製造する方法としては、特に限定されるものではなく、粉砕法、懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法、ポリエステル分子伸長法その他の公知の方法などを挙げることができる。
【００２７】
〔粉砕法〕
粉砕法は、以下のように行われる。すなわち、結着樹脂および着色剤を、必要に応じて離型剤や荷電制御剤などのトナー構成成分と共にヘンシェルミキサー、ボールミルなどの混合機により十分混合し、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーなどの熱混練機を用いて溶融混練し、冷却固化後、粉砕および分級することにより、トナー粒子を得ることができる。
【００２８】
〔懸濁重合法〕
懸濁重合法は、以下のように行われる。すなわち、ラジカル重合性単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分、およびラジカル重合開始剤を添加し、次いでサンドグラインダーなどによってラジカル重合性単量体中にこれらを溶解あるいは分散させ、均一な単量体分散液を調製し、次いで、あらかじめ分散安定剤が添加された水系媒体中に前記単量体分散液を添加し、ホモミキサーや超音波分散などによって単量体分散液を水系媒体中に分散させ、油滴を形成させる。この油滴の粒径は最終的にトナーの粒径となるため、所望の粒径になるように制御して分散させる。分散される油滴の大きさとしては、体積基準のメジアン径にて３〜１０μｍとすることが好ましい。その後、加熱して重合処理し、重合反応終了後、分散安定剤を除去し、洗浄、乾燥することにより着色粒子を得、必要に応じて外添剤を添加、混合してトナー粒子を得ることができる。
【００２９】
〔結着樹脂〕
トナーを構成するトナー粒子が粉砕法、溶解懸濁法などによって製造される場合には、トナーを構成する結着樹脂としては、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などのスチレン置換体の重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体，スチレン−ビニルトルエン共重合体，スチレン−ビニルナフタリン共重合体，スチレン−アクリル酸エステル共重合体，スチレン−メタクリル酸エステル共重合体，スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体，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−ビニルエチルエーテル共重合体，スチレン−ビニルメチルケトン共重合体，スチレン−ブタジエン共重合体，スチレン−イソプレン共重合体，スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル，フェノール樹脂，天然変性フェノール樹脂，天然樹脂変性マレイン酸樹脂，アクリル樹脂，メタクリル樹脂，ポリ酢酸ビニル，シリコーン樹脂，ポリエステル樹脂，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，ポリビニルブチラール樹脂，テルペン樹脂，クマロンインデン樹脂，石油系樹脂などを挙げることできる。また、好ましい結着樹脂としては、１部または全部が架橋されたスチレン系樹脂を挙げることができる。これらは１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３０】
一方、トナーを構成するトナー粒子が懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法などによって製造される場合には、トナーを構成する各樹脂を得るための重合性単量体として、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、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、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−ドデシルスチレンなどのスチレンあるいはスチレン誘導体；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのメタクリル酸エステル誘導体；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−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２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル誘導体；エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル類；プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニル化合物類；ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどのビニル化合物類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸またはメタクリル酸誘導体などのビニル系単量体を挙げることができる。これらのビニル系単量体は、１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３１】
また、重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが好ましい。イオン性解離基を有する重合性単量体は、例えばカルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基などの置換基を構成基として有するものであって、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、３−クロロ−２−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。
さらに、架橋剤として、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、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メタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンなどの多官能性ビニル類を重合性単量体として用いて架橋構造の結着樹脂を得ることもできる。これらの架橋剤は、１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３２】
本発明の両面画像形成方法に使用される二成分現像剤のトナーに含有される結着樹脂としては、定着性、保存性の観点から、ガラス転移点温度（Ｔｇ）が５０〜７５℃、特に５２〜７０℃のものが好ましい。また、結着樹脂としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されたスチレン換算分子量による分子量分布において、６００〜５０，０００の範囲にピークまたはショルダーを有し、特に、低分子量成分のピークまたはショルダーが３，０００〜１５，０００の範囲にあることが好ましく、さらに、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）の値が２〜１００であるものが好ましい。
【００３３】
ここで、樹脂成分のガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣにて測定された値をいい、ベースラインと吸熱ピークの傾きとの交点をガラス転移点とする。具体的には、示差走査熱量計を用い、１００℃まで昇温しその温度にて３分間放置した後に降下温度１０℃／ｍｉｎで室温まで冷却する。次いで、このサンプルを昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した際に、ガラス転移点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間での最大傾斜を示す接線との交点をガラス転移点として示す。ここに、測定装置としては、パーキンエルマー社製のＤＳＣ−７などを使用することができる。
【００３４】
また、ＧＰＣによる結着樹脂の分子量の測定方法は次のとおりである。すなわち、測定試料０．５〜５ｍｇ、例えば１ｍｇに対してテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を１ｃｃ加え、室温にてマグネチックスターラーなどを用いて撹拌を行って十分に溶解させ、次いで、ポアサイズ０．４５〜０．５０μｍのメンブランフィルターで処理した後に、ＧＰＣカラムに注入する。ＧＰＣの測定は、温度４０℃にカラムを安定化させ、ＴＨＦを毎分１ｃｃの流速で流し、１ｍｇ／ｃｃの濃度の試料を約１００μｌ注入して、行う。カラムは、市販のポリスチレンジェルカラムを組み合わせて使用することが好ましい。例えば、昭和電工社製のＳｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ  ＫＦ−８０１，８０２，８０３，８０４，８０５，８０６，８０７の組合せ、東ソー社製のＴＳＫｇｅｌＧ１０００Ｈ、Ｇ２０００Ｈ，Ｇ３０００Ｈ，Ｇ４０００Ｈ，Ｇ５０００Ｈ，Ｇ６０００Ｈ，Ｇ７０００Ｈ，ＴＳＫ  ｇｕａｒｄ  ｃｏｌｕｍｎの組み合わせなどを挙げることができる。検出器としては、屈折率検出器（ＩＲ検出器）またはＵＶ検出器を用いることができる。試料の分子量は、試料の有する分子量分布に基づき、単分散のポリスチレン標準粒子を用いて作成した検量線を用いて算出する。検量線作成用のポリスチレンとしては１０点程度用いるとよい。
【００３５】
〔界面活性剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂を得るために使用する界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、スルフォン酸塩（ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルフォン酸ナトリウム）、硫酸エステル塩（ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウムなど）、脂肪酸塩（オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなど）などのイオン性界面活性剤を好適なものとして例示することができる。また、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドとのエステル、ソルビタンエステルなどのノニオン性界面活性剤も使用することができる。これらの界面活性剤はトナーを乳化重合法によって得る場合に乳化剤として使用されるが、他の工程または使用目的で使用してもよい。
【００３６】
〔分散安定剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法によって製造する場合には、容易に除去できる無機化合物よりなる分散安定剤を使用することもできる。分散安定剤としては、例えばリン酸三カルシウム、水酸化マグネシウム、親水性コロイダルシリカなどを挙げることができ、特にリン酸三カルシウムが好ましい。この分散安定剤は、塩酸などの酸によって容易に分解されるので、トナー粒子の表面から簡単に除去することができる。
【００３７】
〔重合開始剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。
懸濁重合法を用いる場合においては油溶性ラジカル重合開始剤を用いることができ、油溶性重合開始剤としては、２，２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、１，１′−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２′−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、ｔ−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−ｔ−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、２，２−ビス−（４，４−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキシル）プロパン、トリス−（ｔ−ブチルペルオキシ）トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。
【００３８】
〔連鎖移動剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。
連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく、例えばｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−デシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン、ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸エステル、ターピノーレン、四臭化炭素およびα−メチルスチレンダイマーなどが使用される。
【００３９】
〔着色剤〕
トナーを構成する着色剤としては、公知の無機または有機着色剤を使用することができる。以下に、具体的な着色剤を示す。
黒色の着色剤としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどのカーボンブラックや、マグネタイト、フェライトなどの磁性粉が挙げられる。
また、マゼンタもしくはレッド用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２などが挙げられる。
また、オレンジもしくはイエロー用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８などが挙げられる。
また、グリーンもしくはシアン用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７などが挙げられる。
【００４０】
以上の着色剤は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
また、着色剤の添加量はトナー全体に対して１〜３０質量％、好ましくは２〜２０質量％の範囲とされる。
【００４１】
着色剤としては、表面改質されたものを使用することもできる。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤などを好ましく用いることができる。
【００４２】
〔荷電制御剤〕
トナーを構成するトナー粒子中には、必要に応じて荷電制御剤が含有されていてもよい。荷電制御剤としては、公知の種々の化合物を用いることができる。
【００４３】
〔離型剤〕
また、トナーを構成するトナー粒子中には、必要に応じて離型剤が含有されていてもよい。離型剤としては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリオレフィンワックス、カルナバワックスおよびこれらの誘導体を挙げることができる。この誘導体としては、酸化物やビニル系モノマーとのブロック共重合体、グラフト変性物などが挙げられる。また、長鎖アルコール、長鎖脂肪酸、酸アミド、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油およびその誘導体、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、ペトロラクタムなども使用できる場合がある。
【００４４】
〔トナー粒子の粒径〕
トナー粒子の粒径は、体積基準のメジアン径で３〜８μｍのものが好ましい。この粒径は、懸濁重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、油滴の分散径を調節することによって制御することができる。
体積基準のメジアン径が３〜８μｍであることにより、細線の再現性や、写真画像の高画質化が達成できると共に、トナーの消費量を大粒径トナーを用いた場合に比して削減することができる。
トナー粒子の体積基準のメジアン径は、コールターマルチサイザー（コールター社製）を用い、５０μｍのアパーチャーで、２．０〜４０μｍの範囲における粒径分布を用いて測定することができる。
【００４５】
トナーには、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。これら外添剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子および滑剤を使用することができる。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
【００４６】
〔キャリア〕
二成分現像剤を構成するキャリアは、重合処理を経て得られるフェノールホルムアルデヒド樹脂よりなる結着樹脂に磁性体微粉末が分散されてなるキャリア（以下、「特定のフェノール樹脂分散型キャリア」ともいう。）である。
【００４７】
〔磁性体微粉末〕
特定のフェノール樹脂分散型キャリアを構成する磁性体微粉末としては、例えば鉄、式ａ）：ＭＯ・Ｆｅ2Ｏ3で示されるフェライト、式ｂ）：ＭＦｅ2Ｏ4で示されるマグネタイトなどの金属または金属酸化物、これらの金属または金属酸化物とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来から公知の磁性材料からなる微粉末を用いることができる。ただし、式ａ）、ｂ）において、Ｍは、例えばＭｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｌｉなど２価あるいは１価の金属であり、これらは単独でまたは複数種類を組み合わせて用いることができる。
磁性体微粉末の具体例としては、例えばマグネタイト、γ酸化鉄、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｃａ−Ｍｇ系フェライト、Ｌｉ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトなどを例示できる。
特定のフェノール樹脂分散型キャリアにおける磁性体微粉末の含有量は、４０〜９９質量％、好ましくは５０〜７０質量％であることが好ましい。
【００４８】
これらの磁性体微粉末は数平均一次粒子径が０．１〜０．５μｍであるものであることが好ましい。この数平均一次粒子径は、１０，０００倍に拡大した電子顕微鏡写真を使用し、磁性体微粉末１００個のフェレ方向径を測定し、その算術平均値をいう。
【００４９】
また、上記の磁性体微粉末と共に、磁気特性の調整などを目的としてＭｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｐｂなどの非磁性金属を単独であるいは複数を用いた非磁性金属酸化物粉末を用いることができる。非磁性金属酸化物の具体例としては、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＴｉＯ2、Ｖ2Ｏ5、ＣｒＯ2、ＭｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2系などを挙げることができる。
これら非磁性金属酸化物粉末は数平均一次粒子径が０．１〜１．０μｍであるものであることが好ましい。
特定のフェノール樹脂分散型キャリアにおける非磁性金属酸化物粉末の含有量は、１０〜６０質量％、好ましくは２０〜４０質量％であることが好ましい。
【００５０】
磁性体微粉末は、親油性および疎水性を向上させる観点から、その表面を各種のカップリング剤や高級脂肪酸類などの親油化処理剤で親油化処理して用いてもよい。
親油化処理剤の添加量としては、磁性体微粉末１００質量部当たり０．１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．２〜６質量部である。
【００５１】
〔キャリアの製造方法〕
このような特定のフェノール樹脂分散型キャリアは、いわゆる重合法によって製造されるものである。
特定のフェノール樹脂分散型キャリアは、重合法によって製造されることにより真球に近い形状が得られてキャリア汚染が抑制されると共に表面の均一性が得られて高い帯電付与性が得られる。また、製造時に容易に形状制御をすることができる。
【００５２】
具体的には、特定のフェノール樹脂分散型キャリアは、原料モノマーであるフェノール類およびアルデヒド類、並びに磁性体微粉末を、コロイド状のリン酸三カルシウム、水酸化マグネシウム、親水性シリカなどの分散安定剤を含有する水系媒体中に添加して溶解または分散させ、塩基性触媒の存在下において重合処理（付加縮合反応）を行うことにより、得ることができる。
【００５３】
〔塩基性触媒〕
塩基性触媒としては、例えば、アンモニア水、ヘキサメチレンテトラミンおよびジメチルアミン、ジエチルトリアミン、ポリエチレンイミンなどのアルキルアミン類が挙げられる。これら塩基性触媒は、例えばフェノール類１モルに対して０．０２〜０．３モル添加されることが好ましい。
【００５４】
フェノール類としては、フェノール、ｍ−クレゾール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ｏ−プロピルフェノール、レゾルシノール、ビスフェノールＡなどのアルキルフェノール類、およびベンゼン核またはアルキル基の一部または全部が塩素原子または臭素原子で置換されたハロゲン化フェノール類などのフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられるが、高い粒子形状性が得られることから特にフェノールが好ましい。
【００５５】
アルデヒド類としては、ホルマリンまたはパラホルムアルデヒドのいずれかの形態のホルムアルデヒドおよびフルフラールなどが挙げられるが、ホルムアルデヒドが好ましい。
【００５６】
特定のフェノール樹脂分散型キャリアは、最適な帯電性および帯電量、並びに高い耐久性を得る観点から、キャリア粒子の表面を、トナーの帯電量に合わせて適宜に選択したコート樹脂などでコーティングしたものとすることもできる。
キャリア粒子をコート樹脂によりコーティングする場合は、コア粒子となるキャリア粒子に対して、コート樹脂が好ましくは０．１〜１０質量％、さらに好ましくは０．３〜５質量％の範囲となるようにコーティングされたものとすることが好ましい。
また、コート樹脂によるコーティングは、得られるキャリアの形状係数ＳＦ−１，ＳＦ−２が、後述の数値になるよう、コート量やコートの状態を調節することが好ましい。
【００５７】
〔コート樹脂〕
コート樹脂としては、熱可塑性または熱硬化性の絶縁性樹脂を好適に使用することができる。具体的には、例えば、熱可塑性の絶縁性樹脂としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、スチレン−アクリル酸共重合体などのアクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フルオロカーボン樹脂、パーフロロカーボン樹脂、溶剤可溶性パーフロロカーボン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、石油樹脂、セルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース誘導体、ノボラック樹脂、低分子量ポリエチレン、飽和アルキルポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレートなどの芳香族ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂などを挙げることができる。
また、熱硬化性の絶縁性樹脂としては、具体的には、例えば、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、具体的には、無水マレイン酸−テレフタル酸−多価アルコールの重縮合によって得られる不飽和ポリエステル、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂、メラミン−グアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂、グリプタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂などを挙げることができる。
これらのコート樹脂は、単独でも２種以上を組み合わせて使用することもでき、また、熱可塑性の絶縁性樹脂に硬化剤などを混合して硬化させてコート樹脂としてもよい。
【００５８】
これらのコート樹脂を特定のフェノール樹脂分散型キャリア粒子をコア粒子としてコーティングする方法としては、コート樹脂を有機溶剤に溶解もしくは分散させてコート溶液を調製し、これをキャリア粒子に塗布する方法や、単に粉体状にしたコート樹脂とキャリア粒子とを混合させて付着させる方法などが挙げられる。
【００５９】
特定のフェノール樹脂分散型キャリアは、形状係数ＳＦ−１が１．０〜１．２、形状係数ＳＦ−２が１．１〜２．５、体積基準のメジアン径が１０〜１００μｍである特定形状を有することが好ましい。
ここに、形状係数ＳＦ−１とは、キャリア粒子の球形度を示す指数であり、真球の場合にＳＦ−１＝１となる。また、形状係数ＳＦ−２とは、キャリア粒子の表面の微細な凹凸の程度を示す指数であり、凹凸のない平滑面である場合にＳＦ−２＝１となる。
【００６０】
〔キャリアの形状係数〕
キャリア粒子の形状係数ＳＦ−１，ＳＦ−２は、日立製作所（株）製のフィールドエミッション走査電子顕微鏡「Ｓ−４５００」により、キャリア粒子の拡大写真をランダムに１００個撮影し、これをニコレ社製の画像処理解析装置「Ｌｕｚｅｘ３」を用いて解析し、さらに下記の式（ＳＦ−１），式（ＳＦ−２）によって導出される形状係数の平均値を求めることにより、測定することができる。
【００６１】
式（ＳＦ−１）：ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）2／（ＡＲＥＡ）｝×（π／４）
式（ＳＦ−２）：ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）2／（ＡＲＥＡ）｝×（１／４π）
ただし、上記式（ＳＦ−１），式（ＳＦ−２）において、ＭＸＬＮＧはキャリア粒子の最大径、ＡＲＥＡはキャリア粒子の投影面積、ＰＥＲＩはキャリア粒子の周囲長を、それぞれ表す。
ここに、最大径とは、キャリア粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となるキャリア粒子の幅をいう。また、投影面積とは、キャリア粒子の平面上への投影像の面積をいう。
【００６２】
〔キャリアの粒径〕
また、本発明の二成分現像剤を構成する特定のフェノール樹脂分散型キャリアは、その体積基準のメジアン径が１０〜１００μｍであり、好ましくは１５〜８０μｍである。特定のフェノール樹脂分散型キャリアの体積基準のメジアン径は、代表的には湿式分散機を備えたレーザー回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
【００６３】
特定のフェノール樹脂分散型キャリアの体積基準のメジアン径が１０μｍ未満である場合は、キャリア粒子の分布において微粒子の存在率が高くなり、それらのキャリア粒子はキャリア１粒子当たりの磁化の強さが小さくなるため、キャリア粒子が静電潜像担持体に現像されやすくなる。また、特定のフェノール樹脂分散型キャリアの体積基準のメジアン径が１００μｍを超えると、キャリア粒子の比表面積が小さくなり、トナー保持力が弱くなるため、トナー飛散が発生する。また、ベタ部分の多いフルカラーでは、特にベタ部の再現が悪く好ましくない。
【００６４】
また、特定のフェノール樹脂分散型キャリアは、その磁化の強さが１キロエルステッドの磁場中において２０〜３００ｅｍｕ／ｃｍ3 の範囲であることが好ましい。
【００６５】
本発明の両面画像形成方法に用いられる二成分現像剤におけるトナーおよびキャリアの混合比率は、二成分現像剤におけるトナー濃度が２〜１５質量％、好ましくは４〜１３質量％であることが好ましい。
【００６６】
以上の両面画像形成方法によれば、画像形成支持体の両面に熱定着による印字を行う構成において用いられるキャリアがフェノールホルムアルデヒド樹脂を用いたものであっても、特定の熱定着条件において熱定着処理が行われるために、機内の温度上昇を抑制することができ、従って、キャリアにおいて水分含量の変動が抑制され、これによりトナーの帯電性の変動も抑制され、その結果、得られる可視画像において十分な画像濃度が得られると共にトナー飛散が発生せず、その結果、安定して良好な可視画像を形成することができる。
【００６７】
また、特定の加熱条件において熱定着処理が行われるために、キャリアに不可避的に含有されるフェノールホルムアルデヒド樹脂の単量体成分が気化することが抑制され、トナーの帯電性の変動が確実に抑制される。
【００６８】
以上、本発明について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
【００６９】
例えば、本発明の両面画像形成方法に使用される定着装置としては、加熱定着方式のものであれば、上記のものに限定されず、加熱方式としては例えばＩＨ加熱方式、定着方式としては例えばベルト定着方式、フリーニップベルト定着方式、薄肉定着方式などのものも挙げることができる。
【００７０】
さらに例えば、本発明の両面画像形成方法は、上述のようにモノクロ画像の形成に限定されず、カラー画像の形成にも適用することができる。このとき、イエロー、マゼンタ、シアン、黒色の各々に係る４種類のカラー現像器と、１つの静電潜像担持体とにより構成される４サイクル方式の両面画像形成装置や、各色に係るカラー現像器および静電潜像担持体を有する画像形成ユニットを、それぞれ色別に搭載するタンデム方式の両面画像形成装置など、いずれの構成のものとしてもよい。
【実施例】
【００７１】
以下に、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００７２】
＜キャリアの製造例１＞
数平均一次粒子径０．２４μｍのマグネタイト粉（ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3）と、個数平均粒径０．６０μｍのα−Ｆｅ2Ｏ3粉に対し、各々５．５質量％のシランカップリング剤（３−（２−アミノエチルアミノプロピル）ジメトキシシラン）を加え、撹拌容器内にて１００℃において、高速で混合撹拌し、各々の金属酸化物微粉末の親油化処理を行い、親油化マグネタイト粉Ａおよび親油化α−酸化鉄粉Ａを調製した。
次いで、上記の親油化マグネタイト粉Ａ６０質量部、親油化α−酸化鉄粉Ａ４０質量部、フェノール１０質量部、ホルムアルデヒド溶液（ホルムアルデヒド４０質量％、メタノール１０質量％、水５０質量％）６質量部よりなる組成物（１）を、フラスコ中の２８質量％ＮＨ4ＯＨ水溶液を含有する水系媒体に添加し、混合撹拌しながら４０分間で８５℃まで昇温し、この温度を維持しながら３時間熱硬化反応させ、続いて、３０℃まで冷却し、さらに水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾し、その後、５ｍｍＨｇ以下の減圧下において６０℃で乾燥することにより、キャリア粒子〔ａ〕を得た。
このキャリア粒子〔ａ〕をコア粒子として、トルエンを溶媒として１０質量％のシリコーン樹脂材料を含有するコート溶液を調製し、このコート溶液に剪断応力を連続して加えながら溶媒を揮発させて、コート樹脂量が１．０質量％となるよう、コア粒子表面に被覆し、次いで、２００℃において１時間キュアし、解砕した後、２００メッシュの篩で分級して、表面にシリコーン樹脂がコーティングされた特定のフェノール樹脂分散型キャリア〔Ａ〕を得た。
【００７３】
この特定のフェノール樹脂分散型キャリア〔Ａ〕は、体積基準のメジアン径で３４μｍであり、形状係数ＳＦ−１は１．０４、形状係数ＳＦ−２は１．５１であった。また、１キロエルステッドにおける磁化の強さは１２９ｅｍｕ／ｃｍ3であった。
ここに、体積基準のメジアン径は、湿式分散機を備えたレーザー回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定したものであり、形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２は、日立製作所（株）製のフィールドエミッション走査電子顕微鏡「Ｓ−４５００」により、キャリア粒子の拡大写真をランダムに１００個撮影し、これをニコレ社製の画像処理解析装置「Ｌｕｚｅｘ３」を用いて解析し、さらに上記の式（ＳＦ−１），式（ＳＦ−２）によって導出される形状係数の平均値を求めることにより測定したものである。また、磁化の強さは、振動磁場型磁気特性自動記録装置「ＢＨＶ−３０」（理研電子（株）製）を用いて測定したものである。
【００７４】
＜キャリアの製造例２＞
組成物（１）の代わりに上記の親油化マグネタイト粉Ａ１００質量部、フェノール１０質量部、ホルムアルデヒド溶液（ホルムアルデヒド４０質量％、メタノール１０質量％、水５０質量％）６質量部よりなる組成物（２）を使用したことの他はキャリアの製造例１と同様にしてキャリア粒子〔ｂ〕を得、このキャリア粒子〔ｂ〕をコア粒子として、コート樹脂量が１．５質量％となるようにしたことの他はキャリアの製造例１と同様にして特定のフェノール樹脂分散型キャリア〔Ｂ〕を得た。この特定のフェノール樹脂分散型キャリア〔Ｂ〕の体積基準のメジアン径は３９μｍであり、形状係数ＳＦ−１は１．１０、形状係数ＳＦ−２は１．１５であった。また、１キロエルステッドにおける磁化の強さは２１８ｅｍｕ／ｃｍ3であった。
【００７５】
＜キャリアの製造例３＞
親油化したマグネタイト粉として、数平均一次粒子径０．２５μｍのマグネタイト粉（ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3）に対し、４．５質量％のシランカップリング剤（３−（２−アミノエチルアミノプロピル）ジメトキシシラン）を加え、撹拌容器内にて１００℃において、高速で混合撹拌し、金属酸化物微粒子の親油化処理を行うことにより得られる親油化マグネタイト粉Ｂを用いたことの他はキャリアの製造例２と同様にして、キャリア粒子〔ｃ〕を得、このキャリア粒子〔ｃ〕をコア粒子として、キャリアの製造例１と同様にして特定のフェノール樹脂分散型キャリア〔Ｃ〕を得た。この特定のフェノール樹脂分散型キャリア〔Ｃ〕の体積基準のメジアン径は４１μｍであり、形状係数ＳＦ−１は１．０４、形状係数ＳＦ−２は１．９５であった。また、１キロエルステッドにおける磁化の強さは２２０ｅｍｕ／ｃｍ3であった。
【００７６】
＜比較用キャリアの製造例１＞
焼結法で調整された形状係数ＳＦ−１が１．３、形状係数ＳＦ−２が２．５２のＬｉフェライト粒子の表面にシリコーン樹脂をコートした比較用のキャリア〔Ｄ〕を得た。このキャリアの体積基準のメジアン径は４５μｍであった。
【００７７】
＜比較用キャリアの製造例２＞
ポリエステル樹脂（軟化点＝１５０℃）１００質量部に数平均一次粒子径が０．２４μｍのマグネタイト粉９００質量部を添加し、二軸押し出し機にて溶融混練し、次いで機械式粉砕機にて粉砕し、体積基準のメジアン径が３８μｍである粉砕物を得た。これを瞬間的熱処理装置にて１８０℃の熱を５秒間加えて球形化処理を行い、次いでキャリアの製造例１と同様に表面にシリコーン樹脂をコートすることにより、比較用キャリア〔Ｅ〕を得た。この比較用キャリア〔Ｅ〕の体積基準のメジアン径は３９μｍ、形状係数ＳＦ−１は１．０２、形状係数ＳＦ−２は１．０４であった。また、１キロエルステッドにおける磁化の強さは２１８ｅｍｕ／ｃｍ3 であった。
【００７８】
＜トナーの製造例Ｂｋ１＞
高速撹拌装置ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業製）とバッフル板を備えた２Ｌ用の４つ口フラスコ中に、イオン交換水６００質量部および０．１モル／ＬのＮａ3ＰＯ4水溶液５００質量部を投入し、６５℃に加温し、回転数を１２０００ｒｐｍに調整した状態で、１．０モル／ＬのＣａＣｌ2水溶液７０質量部を徐々に添加し、微小な難水溶性分散安定剤Ｃａ3（ＰＯ4）2を含む水系媒体を調製した。
一方、スチレン６５質量部、２−エチルヘキシルアクリレート３５質量部、カーボンブラック７質量部、および融点６７℃のパラフィンワックス１０質量部を混合させ、これをアトライター（三井金属社製）を用いて３時間分散処理した後、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）８質量部を添加することにより、トナー形成用重合性単量体組成物を調製した。
このトナー形成用重合性単量体組成物を、上記の水系媒体中に添加し、内温６５℃のＮ2雰囲気下において、高速撹拌器の回転数を１２０００ｒｐｍに維持しながら１５分間撹拌してトナー粒子を造粒し、その後、撹拌器をプロペラ撹拌羽根に換え、撹拌羽根の回転数とバッフル板の角度により、粒子形状を制御しながら同温度で７時間保持して重合処理を継続させ、さらに、メチルメタクリレート（Ｔｇ＝１００℃）２質量部をゆっくりと滴下し、さらに４時間反応させ、スチレン−２−エチルヘキシルアクリレートのコア粒子にメチルメタクリレートからなるシェル層を有する粒子を調製した。その後、懸濁液を冷却し、次いで希塩酸を添加して分散安定剤を除去し、さらに水洗浄を数回繰り返した後、乾燥させ、トナー粒子（Ｂｋ１）を得た。
このトナー粒子（Ｂｋ１）は、体積基準のメジアン径が６．５μｍ、ピーク分子量が１４０００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が８、ガラス転移点温度（Ｔｇ）が４５℃、軟化点温度が９７℃のものであった。
ここに、体積基準のメジアン径はコールターマルチサイザー（コールター社製）を用い、５０μｍのアパーチャーで、２．０〜４０μｍの範囲における粒径分布を用いて測定したものであり、ピーク分子量および分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）はゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定したものであり、また、軟化点温度は、高化式フローテスターによって測定したものである。
【００７９】
このトナー粒子（Ｂｋ１）１００質量部と、シリコンオイルで処理したシリカ微粒子（ＢＥＴ比表面積：１４０ｍ2／ｇ）１．５質量部とをヘンシェルミキサーで乾式混合することにより、黒色のトナーＢｋ１を得た。
なお、このトナー粒子（Ｂｋ１）について、シリカ微粒子の添加によっては、その形状および粒径は変化しなかった。
【００８０】
＜トナーの製造例Ｙ１〜Ｃ１＞
着色剤としてカーボンブラックの代わりにそれぞれＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を用いたことの他はトナーの製造例Ｂｋ１と同様にしてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアンに係るトナーＹ１，Ｍ１，Ｃ１を得た。
【００８１】
＜二成分現像剤の製造例Ｂｋ１〜Ｃ５＞
トナーＢｋ１〜Ｃ１、およびキャリアＡ〜Ｅを用い、表１に示す組み合わせにおいて、トナー濃度が６％となるよう混合することにより、二成分現像剤Ｂｋ１〜Ｃ５を調製した。
【００８２】
【表１】
2008040212.tif 000003
【００８３】
＜実施例１〜３、比較例１〜２＞
以上のようにして得られた二成分現像剤Ｂｋ１〜Ｃ５を表２に示される組み合わせにおいて使用し、デジタル複写機「ｂｉｚｈｕｂ  ＰＲＯ  Ｃ３５０」（コニカミノルタ社製）を改造し、以下の定着装置を搭載したものを用いて、高温高湿環境下（温度３２℃、湿度８５％ＲＨ）において画素率が各色５％であるフルカラー画像と、ベタ黒画像とに分割された複合画像を、１枚間欠モードにて５万枚形成させる実写テストを行い、初期（１枚目）および５万枚目のベタ黒画像領域について、反射濃度計「ＲＤ−９１８」（マクベス社製）を用い、任意の１５箇所の絶対反射濃度を測定して、その最大値と最小値の差によるベタ黒画像濃度ムラを評価すると共に、初期（１枚目）および５万枚目のフルカラー画像領域について、下記のようにカブリ濃度を測定した。結果を表２に示す。
【００８４】
〔定着装置〕
図２に示したような接触加熱方式のものであり、その具体的構成は、下記のとおりである。円筒状の鉄からなる芯金〔３１ｂ〕（内径３０ｍｍ、肉厚０．６ｍｍ、全幅３１０ｍｍ）の表面を、ＰＦＡチューブよりなる被覆層〔３１ｃ〕によって厚み５０μｍで被覆してなり、中央部にヒーター〔３１ａ〕を内蔵する加熱ローラ〔３１〕と、円筒状の鉄からなる芯金〔３２ａ〕（内径３０ｍｍ、肉厚１．０ｍｍ）の表面を、スポンジ状シリコーンゴムよりなる被覆層〔３２ｂ〕（アスカーＣ硬度４８°、厚み２ｍｍ）で被覆してなる加圧ローラ〔３２〕とが、１５０Ｎの総荷重により当接されて３．６ｍｍ幅の定着ニップ部Ｎが形成されたものである。
そして、この定着装置〔３０〕の定着温度を１２０℃に制御して当該定着装置〔３０〕からの排出口における画像形成支持体Ｐの表面温度を９７℃に調整し、印字の線速を１６０ｍｍ／ｓｅｃに設定した条件で使用した。
【００８５】
〔カブリ濃度の評価〕
印字されていない白紙について、反射濃度計「ＲＤ−９１８」（マクベス社製）を用いて２０ヶ所の絶対画像濃度を測定して平均し、白紙濃度とする。そして、カブリ濃度測定対象の画像の白地部分について、同様に２０ヶ所の絶対画像濃度を測定して平均し、この平均濃度から白紙濃度を引いた値をカブリ濃度として評価した。カブリ濃度が０．００５以下であれば、カブリは実用的に問題ないといえる。
【００８６】
＜比較例３＞
定着装置〔３０〕の定着温度を１５０℃に制御して当該定着装置〔３０〕からの排出口における画像形成支持体Ｐの表面温度を１２８℃に調整したことの他は実施例１と同様にして実写テストを行い、ベタ黒画像濃度ムラを評価すると共にカブリ濃度を測定した。結果を表２に示す。
【００８７】
【表２】
2008040212.tif 000004
【００８８】
表２の結果から明らかなように、本発明の両面画像形成方法に係る実施例１〜３においては、５万枚の画像形成を経ても形成される画像に十分な画像濃度が得られ、カブリの発生が抑制されることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の両面画像形成方法に好適に用いられる両面画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】図１の両面画像形成装置の定着装置の構成の一例を示す説明用断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
Ａ  画像読み取り部
Ｂ  画像処理部
Ｃ  画像記憶部
Ｄ  画像形成部
３０  定着装置
３１  加熱ローラ
３１ａ  ヒーター
３１ｂ  芯金
３１ｃ  被覆層
３２  加圧ローラ
３２ａ  芯金
３２ｂ  被覆層
３３  分離爪
８０  操作パネル
８１  自動原稿送り装置
８２  原稿セット台
８３  給紙ローラ
８４  駆動ローラ
８６  ベルト
８７  原稿排出ローラ
８８  切替えガイド
８９  ガイド板
９０  反転ローラ
９２  従動ローラ
９４  原稿排出トレー
１２１  原稿
１２２  原稿台ガラス
１２３  ハロゲン光源
１２４  ミラー
１２５  ミラー
１２６  可動ミラーユニット
１２７  ミラー
１２８  レンズ読み取りユニット
１２９  結像レンズ
１３０  ＣＣＤラインセンサ
１４１  駆動モータ
１４２  ポリゴンミラー
１４３  反射ミラー
１５１  静電潜像担持体
１５２  帯電器
１５３  現像器
１５３Ａ  現像スリーブ
１５７  転写極
１５８  分離極
１５９  クリーニング装置
１７１〜１７４  カセット
１７５  画像形成支持体搬送機構
１７６  画像形成支持体排出トレー
１７７  第１の切替え爪
１８０  第２の切替え爪
１８１  反転ローラ
１８３  反転搬送路
１８４  両面複写用搬送路
Ｔ  トナー像
Ｎ  定着ニップ部
Ｐ  画像形成支持体
【図１】
2008040212.tif 000005
【図２】
2008040212.tif 000006