(57)【要約】【課題】直径４μｍ未満の樹脂母粒子を含み、感光体への露光スポット径が１５〜４０μｍであるラインヘッドを有する画像形成装置により高解像度の印刷画像が得られるトナーを提供する。【解決手段】樹脂母粒子、シリコンオイル又はフッ素オイル、シリカ及び酸化チタンを含有するトナーを、樹脂母粒子の体積平均粒径は２μｍ以上４μｍ未満であり、（樹脂母粒子の体積平均粒径）／（樹脂母粒子の個数平均粒径）は１より大きく１．１未満であり、シリコンオイル又はフッ素オイルの含有量は、樹脂母粒子に対して０．０５質量％以上２質量％未満であり、酸化チタンの含有量は、樹脂母粒子に対して０．３質量％以上１質量％以下であるようにする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂母粒子、シリコンオイル又はフッ素オイル、シリカ及び酸化チタンを含有するトナーであって、
樹脂母粒子の体積平均粒径は２μｍ以上４μｍ未満であり、
（樹脂母粒子の体積平均粒径）／（樹脂母粒子の個数平均粒径）は１より大きく１．１未満であり、
シリコンオイル又はフッ素オイルの含有量は、樹脂母粒子に対して０．０５質量％以上２質量％未満であり、
酸化チタンの含有量は、樹脂母粒子に対して０．３質量％以上１質量％以下であるトナー。
【請求項２】
酸化チタンがルチルアナターゼ型である請求項１に記載されたトナー。
【請求項３】
感光体と、現像ローラと、現像ローラの両端部に設けられたギャップ調整部材を備える現像装置であって、
請求項１又は２に記載されたトナーが使用されて非接触ジャンピング現像が行われ、
現像ローラは、トナー搬送面が感光体に所定の現像ギャップを置いて対向するように設けられて、感光体にトナーを搬送し、
ギャップ調整部材は、スペーサで構成され、感光体に当接して現像ギャップを設定し、
スペーサは、現像ローラより大きな吸湿性を有する材料からなるとともに、弾性を有する層を介して現像ローラに固定されている、現像装置。
【請求項４】
現像装置とラインヘッドを備える画像形成装置であって、
請求項１又は２に記載されたトナーが使用されて画像形成が行われ、
現像装置は請求項３に記載された現像装置であり、
ラインヘッドは、主走査方向に略直交する副走査方向に搬送される被走査面に光ビームを結像してスポットを形成し、
それぞれが複数の発光素子を有する複数の発光素子グループと、
前記複数の発光素子グループに一対一で対応して配置されるとともに、各々がそれに対応する前記発光素子グループに属する前記複数の発光素子各々から射出される光ビームを前記被走査面に結像する複数の結像レンズとを備え、
前記複数の発光素子グループの各々では、前記主走査方向における最上流の発光素子と最下流の発光素子との距離Ｇxが前記副走査方向における最上流の発光素子と最下流の発光素子との距離Ｇyよりも大きくなるように、２個以上の前記発光素子を前記主走査方向に並べた発光素子列が前記副走査方向に複数並べられて前記複数の発光素子が２次元配置され、しかも、
主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyよりも大きくなるように、２個以上の前記発光素子グループを前記主走査方向に前記主走査グループピッチＰxで並べたグループ列が前記副走査方向に前記副走査グループピッチＰyで複数並べられて前記複数の発光素子グループが２次元配置されている、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファックス等に用いられる静電荷像現像用トナーに関する。更に、本発明は、前記トナーが使用される現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、印刷画像の高解像度化が計られた、感光体への露光スポット径が１５〜４０μｍであるラインヘッド（露光装置）を有する画像形成装置が使用されている。当該画像形成装置で使用されるトナーに含まれる樹脂母粒子の直径は４μｍ未満である。直径４μｍ未満の樹脂母粒子を含むトナーを扱う際の問題は、当該トナーは飛散しやすく、かつ、当該トナーを現像ローラへ圧縮して搬送しがたいことである。これらの問題を解決する手段の１つは、樹脂母粒子とオイルの混合である。
静電潜像担持体及び現像ローラへのフィルミングを防止するため、樹脂母粒子にシリコーンオイル又はフッ素オイルを添加したトナーを潜像に付着させて現像を行う現像装置が検討された（例えば、特許文献１参照）。当該トナーは樹脂母粒子の凝集体を含み、当該現像装置による現像が良好に行われない。
一方、負帯電性及び流動性を有する疎水性シリカと、低抵抗性及び負の過帯電防止性を有する疎水性ルチルアナターゼ型酸化チタンがトナー母粒子に添加されたトナーによる、均一な画像濃度が長期間維持される画像形成法が検討された（例えば、特許文献２参照）。直径４μｍ未満の樹脂母粒子に、疎水性シリカ、疎水性ルチルアナターゼ型酸化チタン及びオイルを添加した場合も、樹脂母粒子の凝集体を含むトナーが得られることがある。直径４μｍ未満の樹脂母粒子の凝集体を含むトナーを用い、感光体への露光スポット径が１５〜４０μｍである露光装置を有する画像形成装置により印刷を行っても、高解像度の印刷画像を得ることはできない。
【特許文献１】特開２００１−１６６５２７号公報
【特許文献２】特許第３６９３１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明が解決しようとする課題は、直径４μｍ未満の樹脂母粒子を含み、感光体への露光スポット径が１５〜４０μｍであるラインヘッドを有する画像形成装置により高解像度の印刷画像が得られるトナーの提供である。本発明が解決しようとする別の課題は、前記トナーを使用して、高解像度の印刷画像が得られる現像装置及び画像形成装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、樹脂母粒子、シリコンオイル又はフッ素オイル、シリカ及び酸化チタンを含有するトナーであって、樹脂母粒子の体積平均粒径は２μｍ以上４μｍ未満であり、（樹脂母粒子の体積平均粒径）／（樹脂母粒子の個数平均粒径）は１より大きく１．１未満であり、シリコンオイル又はフッ素オイルの含有量は、樹脂母粒子に対して０．０５質量％以上２質量％未満であり、酸化チタンの含有量は、樹脂母粒子に対して０．３質量％以上１質量％以下のトナーである。
本発明の好ましい実施態様では、上記トナーに含まれる酸化チタンがルチルアナターゼ型である。
【０００５】
本発明は、感光体と、現像ローラと、現像ローラの両端部に設けられたギャップ調整部材を備える現像装置であって、上記トナーが使用されて非接触ジャンピング現像が行われ、現像ローラは、トナー搬送面が感光体に所定の現像ギャップを置いて対向するように設けられて、感光体にトナーを搬送し、ギャップ調整部材は、スペーサで構成され、感光体に当接して現像ギャップを設定し、スペーサは、現像ローラより大きな吸湿性を有する材料からなるとともに、弾性を有する層を介して現像ローラに固定されている、現像装置である。
【０００６】
本発明は、現像装置とラインヘッドを備える画像形成装置であって、上記トナーが使用されて画像形成が行われ、現像装置は上記現像装置であり、ラインヘッドは、主走査方向に略直交する副走査方向に搬送される被走査面に光ビームを結像してスポットを形成し、それぞれが複数の発光素子を有する複数の発光素子グループと、前記複数の発光素子グループに一対一で対応して配置されるとともに、各々がそれに対応する前記発光素子グループに属する前記複数の発光素子各々から射出される光ビームを前記被走査面に結像する複数の結像レンズとを備え、前記複数の発光素子グループの各々では、前記主走査方向における最上流の発光素子と最下流の発光素子との距離Ｇxが前記副走査方向における最上流の発光素子と最下流の発光素子との距離Ｇyよりも大きくなるように、２個以上の前記発光素子を前記主走査方向に並べた発光素子列が前記副走査方向に複数並べられて前記複数の発光素子が２次元配置され、しかも、主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyよりも大きくなるように、２個以上の前記発光素子グループを前記主走査方向に前記主走査グループピッチＰxで並べたグループ列が前記副走査方向に前記副走査グループピッチＰyで複数並べられて前記複数の発光素子グループが２次元配置されている、画像形成装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のトナーに含まれる樹脂母粒子の製造方法を詳しく説明する。当該製造方法は以下の工程からなる。
第一工程：着色樹脂溶液調製工程
結着樹脂、ワックス及び着色剤を有機溶剤中に溶解あるいは分散させて着色樹脂溶液を得る工程である。
第二工程：乳化工程
着色樹脂溶液に塩基性化合物、水を順次添加して、水性媒体中に着色樹脂溶液を乳化させる工程である。
第三工程：合一工程
調製した乳化懸濁液に電解質水溶液を添加し、当該乳化懸濁液中の分散質を合一させることにより着色樹脂微粒子を生成させて粒子形成を行う操作を少なくとも1回行う工程である。
第四工程：分離・乾燥工程
減圧下で有機溶剤を除去した後に、樹脂母粒子を水性媒体中から分離、洗浄し、乾燥させて樹脂母粒子とする工程である。
【０００８】
まず、第一工程である着色樹脂溶液調製工程について詳しく説明する。着色樹脂溶液調製工程では、最初に有機溶剤中に結着樹脂、ワックス及び着色剤を投入して溶解あるいは分散させる。
結着樹脂、ワックス及び着色剤は、好ましくは、高速攪拌機により有機溶剤中に溶解あるいは分散される。その際、着色剤を予備分散したマスター混練チップを用い得る。ワックスを予備分散したマスター混練チップ、又は、メディアを用いて湿式分散によりトナー粒径以下に微分散されたワックスマスター溶液も用い得る。
【０００９】
着色樹脂溶液調製工程では、デスパー（アサダ鉄工所（株）製）、Ｔ．Ｋ．ホモミクサー（プライミクス（株）製）などの高速攪拌機が使用できる。この時の好ましい翼先端速度は４〜３０ｍ／ｓであり、より好ましい翼先端速度は８〜２５ｍ／ｓである。上記高速攪拌機を用いることで、結着樹脂の有機溶剤への溶解を効率よく行えると共に、着色剤の結着樹脂溶液中での均一微分散を達成できる。すなわち、予め微分散された着色剤の状態を高速攪拌することで、結着樹脂溶液中においても保持することができる。
翼先端速度が４ｍ／ｓより低いと、結着樹脂溶液中での着色剤の微分散が不十分となる。一方、３０ｍ／ｓより高いと剪断による発熱が大きくなり、溶剤の揮発と相まって均一攪拌が困難となる。また、溶解あるいは分散する場合の好ましい温度は２０〜６０℃の範囲であり、より好ましい温度は３０〜５０℃の範囲である。
【００１０】
有機溶剤の２５℃における水に対する溶解度の好ましい範囲は０．１〜３０質量％であり、より好ましい範囲は０．１〜２５質量％である。有機溶剤の常圧における沸点は、水の沸点よりも低い。これらの条件を満たす有機溶剤の具体例は、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトンのようなケトン類、酢酸エチル、酢酸イソプロピルのようなエステル類である。２種以上の有機溶剤を混合して用いることもできるが、溶剤回収の点から、好ましくは、一種類の有機溶剤が単独で使用される。また、結着樹脂を溶解し、後工程で脱溶剤しやすい低沸点の有機溶剤が好ましく使用される。
【００１１】
有機溶剤中に、結着樹脂、着色剤及びワックスと共に、乳化剤を投入し得る。
合一工程において乳化剤が機能するためには、後から添加する電解質の存在下においても分散安定性を保持できる特性が必要である。そのような特性を有する乳化剤の具体例は、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、各種プルロニック系などのノニオン型乳化剤；アルキル硫酸エステル塩型、アルキルスルホン酸塩型のアニオン型乳化剤；第四級アンモニウム塩型のカチオン型乳化剤；アルキルベンゼンスルホン酸塩型乳化剤、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸型乳化剤である。
上述した乳化剤は単独で用いても、２種類以上を混合して用いてもよい。すなわち、本発明のトナーに含まれる樹脂母粒子の製造方法では、乳化剤の存在下に電解質を添加することで、不均一な合一を防止することが可能となる。これにより、好ましい粒度分布が得られる。
使用する乳化剤の好ましい量は、固形分含有量に対し０．１〜３．０質量％であり、より好ましい量は０．３〜２．０質量％であり、特に好ましい量は０．３〜１．５質量％である。使用する乳化剤の量が固形分含有量に対し０．１質量％より少ないと、目的とする粗大粒子発生に対する防止効果が得られない。また、使用する乳化剤の量が固形分含有量に対し３．０質量％より多いと、電解質の量が増加しても乳化懸濁液中の分散質の合一が十分に進行せず、所定粒径の粒子が得られなくなり、結果として、微粒子が残存して収率が低下する。
【００１２】
次いで、第二工程の乳化工程において、着色樹脂溶液に塩基性化合物、水を順次添加して、水性媒体中に着色樹脂溶液を乳化させる。好ましくは、塩基性化合物によって結着樹脂のカルボキシル基が中和されている着色樹脂溶液に水を徐々に添加する。カルボキシル基が中和されることで結着樹脂の親水性が向上し、水と結着樹脂の親和性が向上する。
添加された水は結着樹脂のカルボキシル基部分に水和され、攪拌効果と相まって結着樹脂が溶解あるいは微細に分散される。一方、結着樹脂は水性媒体に介在して酸−塩基相互作用が強まり、水の添加に伴って着色樹脂溶液を含む系の粘度が上昇する。一定量の水を添加すると粘度が低下していく点があり、いわゆる転相点と称する。この直前まで粘度が上昇し、粘度が最大値に達する。粘度上昇は、塩基性化合物の添加量と相関があり、添加量が増加するほど粘度上昇も大きくなる。
【００１３】
一方、塩基性化合物の量は、第二工程の乳化工程のみならず、後述する第三工程の合一工程における着色樹脂微粒子生成時の均一性及び速度にも影響を及ぼす。塩基性化合物の好ましい添加量は、結着樹脂のカルボキシル基に対して１〜３当量の範囲であり、塩基性化合物の更に好ましい添加量は、１〜２当量の範囲である。結着樹脂のカルボキシル基の全部を中和するために要する量よりも過剰に塩基性化合物を添加することにより、合一工程において異形の粒子が生成することを防止することができ、また、樹脂母粒子の粒度分布を狭い範囲とすることができる。
【００１４】
乳化工程終了後の有機溶剤の有機溶剤と水の合計量に対する好ましい比率は２０〜３５質量％の範囲であり、より好ましい比率は２０〜３０質量％の範囲である。上述したように、転相点までの水の量は、着色樹脂溶液調製工程における有機溶剤量が少ないほど減少し、塩基性化合物の量が多いほど増加する。転相点では、乳化懸濁液の粘度が高いこともあり、着色樹脂溶液が完全に水性媒体中に微分散していない場合もあるため、好ましくは、更に水を添加する。水の好ましい添加量は、転相点までに添加した水の量と転相点までに使用した水の合計の５０〜８０質量％の範囲である。
【００１５】
本発明で用いられる結着樹脂は特に限定されない。好ましい結着樹脂は、酸価が３〜３０ＫＯＨｍｇ／ｇのポリエステル樹脂であり、より好ましい結着樹脂は、酸価が５〜２０ＫＯＨｍｇ／ｇのポリエステル樹脂である。ポリエステル樹脂の酸価が３未満であると、樹脂母粒子を製造することができない。一方、ポリエステル樹脂の酸価が３０より大きいと、トナー使用環境下における帯電量が安定しない。酸価が３〜３０ＫＯＨｍｇ／ｇであるポリエステル樹脂は、カルボキシル基が塩基性化合物により中和されることによりアニオン型となる。その結果、樹脂の親水性が増加し安定に溶解あるいは分散させることができる。
【００１６】
中和用塩基性化合物の具体例は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアなどの無機塩基、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミンなどの有機塩基である。水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアなどの無機塩基の水溶液が、特に好ましい塩基性化合物である。
【００１７】
上記した方法で製造した乳化懸濁液は、着色樹脂溶液が水性媒体中に乳化した状態で存在する。その状態は、有機溶剤の種類、使用量、結着樹脂の酸価、塩基性化合物の使用量、攪拌条件等で異なるが、好ましくは、樹脂油滴、ワックス分散質、着色剤分散質等の分散質が粒径１μｍ未満の油滴として乳化している状態である。このような状態であれば、乳化懸濁液の安定性、後の工程における合一の安定性、着色樹脂微粒子の粒度分布等が良好になる。
【００１８】
次に、第三工程である合一工程について説明する。電解質を添加することにより、着色樹脂微粒子が塩析又は不安定化され、着色樹脂微粒子同士が一体化されることにより合一が進行し、合一粒子が製造される。
ここで用いられる電解質の具体例は、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、塩化カルシウム、酢酸ナトリウム等の水溶性塩である。電解質は、１種類の水溶性塩又は２種類以上の水溶性塩の混合物からなる。特に、硫酸ナトリウムや硫酸アンモニウムのごとき１価のカチオンの硫酸塩が均一な合一を進める上で好ましい電解質である。
【００１９】
また、得られる着色樹脂微粒子は溶剤によって膨潤しており、電解質を添加することによって粒子の水和状態が不安定な状態となっているため、好ましくは、着色樹脂微粒子の分裂が起きずに合一のみが進行するような低剪断力下で合一を進行させる。
【００２０】
均一な合一を進める上では、合一時の攪拌条件が重要である。攪拌翼の具体例は、アンカー翼、タービン翼、ファウドラー翼、フルゾーン翼、マックスブレンド翼（登録商標、住友重機械工業（株）製）、半月翼である。特に好ましい攪拌翼は、マックスブレンド翼やフルゾーン翼のような低回転であっても均一混合性が優れる大型翼である。
【００２１】
均一な合一体を生成させるための攪拌翼の好ましい周速は０．２〜１０ｍ／ｓであり、より好ましい周速は０．２〜８ｍ／ｓであり、更に好ましい周速は０．２〜６ｍ／ｓである。攪拌翼の周速が１０ｍ／ｓよりも大きいと、微粒子が残存する。一方、周速が０．２ｍ／ｓより小さいと、攪拌が不均一になり粗大粒子が発生する。上述した条件であれば、着色樹脂微粒子同士の衝突のみにより合一が進行し、着色樹脂微粒子が解離、分散することがない。特に、合一工程では微小粒子の発生が少なく、かつ狭い粒度分布とすることができる。
すなわち、着色樹脂溶液調製工程及び乳化工程では、好ましくは、デスパー等の高速攪拌機により攪拌を行い、合一工程では、好ましくは、マックスブレンド翼等の低速で均一混合可能な大型翼により攪拌を行う。従って、好ましくは、乳化工程で得られた乳化懸濁液を大型翼付属の別の容器に移送して合一工程を実施する。
【００２２】
また、使用する電解質の好ましい量は、固形分含有量に対し０．５〜１５質量％であり、より好ましい量は固形分含有量に対し１〜１２質量％であり、更に好ましい量は固形分含有量に対し１〜６質量％である。電解質の量が０．５質量％よりも少ないと、合一が十分に進行しない。１５質量％より多いと、後工程の停止水が多量に必要になったり、洗浄、乾燥に時間がかかるなど生産性を低下させる。
また、電解質溶液の好ましい濃度は１〜１５質量％であり、より好ましい濃度は３〜１０質量％である。当該濃度が１質量％より少ないと、電解質の効果が十分に発揮されず、塩析や合一させるために多量の電解質が必要となり、着色樹脂微粒子が生成できない場合がある。一方、当該濃度が１５質量％より高いと、系内にムラが発生しやすく、合一初期の着色樹脂微粒子の生成時に凝集物が発生して、結果的に粗大粒子が発生しやすくなる。
【００２３】
合一工程では、電解質水溶液を添加する際には、電解質を均一にすばやく系内に混合するため、好ましくは攪拌速度を上げる。また、合一時の好ましい温度は１０〜５０℃の範囲であり、より好ましい温度は２０〜４０℃の範囲であり、特に好ましい温度は２０〜３５℃の範囲である。当該温度が１０℃よりも低いと、合一が進行しにくくなる。また、温度が５０℃よりも高いと、合一速度が速くなり、凝集物や粗大粒子が発生しやすくなる。本発明の現像剤に含まれるトナー粒子の製造法では、２０〜４０℃といった低温の条件で、合一による着色樹脂微粒子の生成が可能である。
【００２４】
合一工程では、有機溶剤により膨潤された着色樹脂微粒子が衝突して、微粒子同士が融着することで粒子が成長していく。
また、粒子成長は、一定条件下ではほぼ一定の成長速度を保持するため、時間と粒径からブロットされた粒子成長曲線を作成することで表すことができる。その結果、その曲線より目標粒径の到達時間を推定することができる。また、好ましくは、水を添加することで合一を停止させる。
【００２５】
脱溶剤を低温条件下で速やかに行うため、脱溶剤は好ましくは減圧下で行う。脱溶剤に当たっては好ましくは消泡剤が添加される。シリコーン系のエマルジョン形態の消泡剤が好ましく使用される。シリコーン系の消泡剤の具体例は、ＢＹ２２−５１７、ＳＨ５５０３、ＳＭ５５７２Ｆ、ＢＹ２８−５０３（東レ・ダウ・コーニングシリコーン（株）製）、ＫＭ７５、ＫＭ８９、ＫＭ９８、ＫＳ６０４、ＫＳ５３８（信越化学工業（株）製）である。なかでも、物性への影響が少なく、消泡効果が高いＢＹ２２−５１７が好ましく使用される。消泡剤の好ましい添加量は、固形分に対し３０〜１００ｐｐｍである。
【００２６】
第四工程である分離・乾燥工程では、着色樹脂微粒子を分離し、次いで、洗浄及び脱水を実施する。水性媒体からの着色樹脂微粒子の分離は、遠心分離器、フィルタープレス、ベルトフィルター等の分離手段で行うことができる。次いで、粒子を乾燥させることにより樹脂母粒子を得る。乾燥機の具体例は、リボコーン型乾燥機（（株）大川原製作所）、ナウタミキサー（ホソカワミクロン（株））等の混合真空乾燥機、流動層乾燥装置（（株）大川原製作所）、振動流動層乾燥機（中央加工機）等の流動層型乾燥機である。
【００２７】
上記製造方法により製造される樹脂母粒子は、着色剤やワックスなどの添加剤を結着樹脂に内包している。当該樹脂母粒子を透過型電子顕微鏡で観察すると、着色剤やワックスなどの添加剤が粒子内に内包されてほぼ均一に分散されていることが確認できる。
【００２８】
樹脂母粒子同士は、シリコーンオイル又はフッ素オイルの液架橋力により軟凝集し、二次粒子を形成していると考えられる。当該二次粒子は、直径４μｍ未満の樹脂母粒子の欠点である飛散性及び現像ローラへの搬送困難性を有していない。更に、当該二次粒子は、交流バイアスが用いられる後述される非接触ジャンピング現像装置を構成する現像ローラと感光体の間で往復運動する間に解砕される。従って、本発明のトナーによる画像形成では、直径４μｍ未満の樹脂母粒子により現像が行われ、印刷画像の解像度は高い。
本発明のトナーに含まれる樹脂母粒子の体積平均粒径（Ｄｖ）／個数平均粒径（Ｄｎ）は１より大きく１．１未満である。Ｄｖ／Ｄｎが１以下又は１．１以上の樹脂母粒子にオイルを添加すると、小粒径トナー粒子が大粒径トナー粒子の間に入り込み、液架橋力によって樹脂母粒子同士が強く凝集し、得られる二次粒子は、非接触ジャンピング現像装置を構成する現像ローラと感光体の間で往復運動する間に解砕されない。
本発明のトナーに含まれる樹脂母粒子の体積平均粒径は２μｍ以上４μｍ未満である。粒径が４μｍ未満の樹脂母粒子から得られるトナーが用いられる画像形成では、印刷画像の解像度と階調性が高いだけでなく、印刷画像を形成するトナー層の厚みが薄く、定着に必要な熱量及びトナー消費量が小さい。直径が２μｍ未満の樹脂母粒子は、２０質量％以上の着色剤を含み、その定着性が低い。
【００２９】
本発明のトナーに含まれるシリコーンオイルの具体例は、ハイドロジェンシリコーンオイル、フェニルシリコーンオイル、アミノシリコーンオイル、エポキシシリコーンオイル、カルボキシシリコーンオイル、ポリエーテルシリコーンオイル、親水性シリコーンオイル、メタクリルシリコーンオイル、メルカプトシリコーンオイル、片末端反応性シリコーンオイル、高級アルコキシシリコーンオイル、アルキルシリコーンオイルである。本発明のトナーに含まれるフッ素オイルの具体例は、パーフルオロポリエーテル、ポリ三フッ化塩化エチレンである。シリコーンオイル又はフッ素オイルの添加量は、樹脂母粒子に対して０．０５質量％以上２質量％未満である。シリコーンオイル又はフッ素オイルの添加量が、樹脂母粒子に対して０．０５質量％未満では、樹脂母粒子同士が軟凝集せず、樹脂母粒子が凝集した二次粒子が得られない。シリコーンオイル又はフッ素オイルの添加量が、樹脂母粒子に対して２質量％以上では、樹脂母粒子同士が強く凝集し、得られた二次粒子は、非接触ジャンピング現像装置を構成する現像ローラと感光体の間で往復運動する間に解砕されない。
【００３０】
樹脂母粒子の結着樹脂は特に限定されない。好ましい結着樹脂はポリエステル樹脂である。本発明で使用されるポリエステル樹脂は、架橋型ポリエステル樹脂、直鎖型ポリエステル樹脂であり、以下の原料の中から選択される化合物を反応させることによって得られる。
架橋型ポリエステルは、好ましくは、２価塩基酸またはその誘導体と、２価アルコールと、架橋剤として多価化合物とを反応させることによって製造される。架橋型ポリエステルは、特に好ましくは、２価塩基酸またはその誘導体と、２価脂肪族多価アルコールと、架橋剤として多価エポキシ化合物とを反応させることによって製造される。
また、直鎖型ポリエステル樹脂は、２価塩基酸類と２価アルコールとを反応させて製造される。
【００３１】
架橋型ポリエステル樹脂と直鎖型ポリエステル樹脂とを製造する際に使用する２価塩基酸類の具体例は、無水フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、アジピン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸、これらの誘導体である。
【００３２】
また、２価脂肪族アルコール成分の具体例は、１，４−シクロヘキサンジメタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキサイドープロピレンオキサイドランダム共重合体ジオール、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドブロック共重合体ジオール、エチレンオキサイド−テトラハイドロフラン共重合体ジオール、ポリカプロカクトンジオールである。
【００３３】
脂肪族アルコールを用いて製造されたポリエステル樹脂は、ワックス類との相溶性が良好であり、当該ポリエステル樹脂を結着樹脂とする樹脂母粒子を含む現像剤の耐オフセット性は高い。また、ポリエステル主鎖を軟質化することにより低温での定着性が改善される。架橋型ポリエステル樹脂を製造する際には、架橋剤として多価エポキシ化合物を使用する。多価エポキシ化合物の具体例は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリングリセリントリグリシジルエステル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、テトラキス１，１，２，２ (P−ヒドロキシフェニル）エタンテトラグリシジルエーテル、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ基を有するビニル化合物の重合体、エポキシ化レゾルシノール−アセトン縮合物、部分エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ基を有するビニル化合物の重合体、半乾性又は乾性脂肪酸エステルエポキシ化合物である。上記の化合物の中でも、より好適な多価エポキシ化合物は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリセリン・トリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテルである。
【００３４】
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の具体例は、大日本インキ化学工業(株〉製エピクロン８５０、エピクロン１０５０、エピクロン２０５５、エピクロン３０５０である。ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の具体例は、大日本インキ化学工業(株)製エピクロン８３０、エピクロン５２０である。オルソクレゾールノボラツグ型エポキシ樹脂の具体例は、大日本インキ化学工業(株)製エピクロンＮ−６６０、Ｎ−６６５、Ｎ−６６７、Ｎ−６７０、Ｎ−６７３、Ｎ−６８０、Ｎ−６９０、Ｎ−６９５である。フェノールノボラシク型エポキシ樹脂の具体例は、大日本インキ化学工業(株)製エピクロンＮ−７４０、Ｎ−７７０、Ｎ−７７５、Ｎ−８６５である。エポキシ基を有するビニル化合物の重合体の具体例は、グリシジル（メタ）アタリレートのホモポリマー、グリシジル（メタ）アタリレート−アクリル共重合体、グリシジル（メタ）アタリレート−スチレン共重合体である。
【００３５】
また、上述した多価エポキシ化合物の２種以上を併用して用い得る。さらに、樹脂の変性剤として、以下に記載するモノエポキシ化合物を併せて用い得る。同時に使用することができるモノエポキシ化合物の具体例は、フェニルグリシジルエーテル、アルキルフェニルグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエステル、アルキルフェノールアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、α−オレフィンオキサイド、モノエポキシ脂肪酸アルキルエステルである。
これらのモノエポキシ化合物を併用することにより、本発明の現像剤の定着性、高温での耐オフセット性が向上する。これらの中でも、特に好適なものエポキシ化合物は、アルキルグリシジルエステルである。アルキルグリシジルエステルの具体例は、カージュラＥ (シェル ケミカルズ ジャパン（株）製ネオデカン酸グリシジルエステル）である。
【００３６】
架橋型ポリエステル樹脂と直鎖型ポリエステル樹脂は、上述した原料成分を用いて、触媒の存在下で脱水縮合反応あるいはエステル交換反応を行うことにより得られる。反応温度及び反応時間は、特に限定されないが、通常１５０〜３００℃で２〜２４時間である。
上記反応を行う際の触媒の具体例は、テトラブチルチタネート、酸化亜鉛、酸化第一錫、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジラウレート、パラトルエンスルホン酸である。
【００３７】
架橋型ポリエステル樹脂と直鎖型ポリエステル樹脂の混合物が使用される場合、その混合比は特に限定されない。好ましい混合比は、（架橋型ポリエステル樹脂の質量）/（直鎖型ポリエステル樹脂の質量）＝５／９５〜６０／４０であり、より好ましい混合比は、１０／９０〜４０／６０であり、特に好ましい混合比は、２０／８０〜４０／６０である。架橋型ポリエステル樹脂の比率が５質量％よりも少ないと、本発明の現像剤の耐ホットオフセット性、トナー粒子の合一速度、ワックスや着色剤などの添加剤の樹脂母粒子への分散性が低下する。また、架橋型ポリエステル樹脂の比率が６０質量％よりも多いと、樹脂母粒子の溶融粘度（Ｔ１／２温度）が上昇し、樹脂母粒子の低温定着性が低下する。
【００３８】
架橋型ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Ｔｇ)は特に限定されない。好ましいＴｇは４０〜８５℃であり、特に好ましいＴｇは６０〜８０℃である。架橋型ポリエステル樹脂のＴｇが４０℃より低いと、樹脂母粒子が保存、運搬、あるいは現像装置内部で高温下に晒された場合にブロッキング現象（熱凝集）を生じやすい。また、架橋型ポリエステル樹脂のＴｇが８５℃より高いと、樹脂母粒子の低温定着性が低下する。
【００３９】
直鎖型ポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は特に限定されない。好ましいＴｇは３５〜７０℃であり、特に好ましいＴｇは５０〜６５℃である。直鎖型ポリエステル樹脂のＴｇが３５℃より低いと、樹脂母粒子が保存、運搬、あるいは現像装置内部で高温下に晒された場合にブロッキング現象(熱凝集)が生じやすい。また、直鎖型ポリエステル樹脂のＴｇが７０℃より高いと、樹脂母粒子の低温定着性が低下する。
【００４０】
架橋型ポリエステル樹脂の軟化点は特に限定されない。好ましい軟化点は１５０℃以上であり、より好ましい軟化点は１５０℃〜２２０℃であり、特に好ましい軟化点は１７０℃〜１９０℃である。架橋型ポリエステル樹脂の軟化点が１５０℃未満の場合、樹脂母粒子の凝集が生じやすくなり、保存時や印字の際にトラブルが起こりやすくなる。架橋型ポリエステル樹脂の軟化点が２２０℃を越える場合、樹脂母粒子の定着性が低くなる。
【００４１】
直鎖型ポリエスデル樹脂の軟化点は特に限定されない。好ましい軟化点は９０℃以上であり、より好ましい軟化点は９０℃〜１３０℃であり、特に好ましい軟化点は９０℃〜１１０℃である。直鎖型ポリエスデル樹脂の軟化点が９０℃未満の場合、直鎖型ポリエスデル樹脂のガラス転移温度が低下し、樹脂母粒子の凝集が生じやすくなり、保存時や印字の際にトラブルが起こりやすくなる。直鎖型ポリエスデル樹脂の軟化点が１３０℃を越える場合、樹脂母粒子の定着性が低くなる。
【００４２】
ポリエステル樹脂の軟化点は、定荷重押出し形細管式レオメータ（島津製作所製フローテスタＣＦＴ−５００）を用いて測定されるＴ１／２温度である。測定は、ピストン断面積１ｃｍ2、シリンダ圧力０．９８ＭＰａ、ダイ長さ１ｍｍ、ダイ穴径１ｍｍ、測定開始温度５０℃、昇温速度６℃／ｍｉｎ、試料質量１．５ｇの条件下で行う。
また、ポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）の測定は、ＤＳＣ（島津製作所製ＤＳＣ−６０Ａ）を用いて測定される。アルミ製クリンプセルに試料２０ｍｇを入れ、昇温速度１０℃／ｍｉｎで１８０℃まで昇温、１８０℃から降温速度１０℃／ｍｉｎで常温まで冷却し、再度昇温速度１０℃／ｍｉｎで１８０℃まで昇温、セカンドランの値をＴｇとする。
【００４３】
着色樹脂溶液は帯電制御剤を混合して調製され得る。また、本発明のトナーには、シリカと、樹脂母粒子に対して０．３質量％以上１質量％以下の酸化チタンが外添剤として添加される。シリコーンオイル及びフッ素オイルは負に過帯電しやすい性質を有するが、酸化チタンは、シリコーンオイル又はフッ素オイルの過帯電を抑制し、トナーの帯電性を安定させる。更に、シリコーンオイル又はフッ素オイルの潤滑効果及び摩耗低減効果と、酸化チタンの帯電安定効果が相乗し、本発明のトナーが使用される画像形成は安定性及び耐久性が高い。特に、紡錘形状で２０〜１００ｎｍの長軸径を持つルチルアナターゼ型酸化チタンはトナーに埋没しにくく、トナーの帯電性を長期間安定させる。
本発明のトナーは、樹脂母粒子に対して１０〜２０質量％の顔料を含有している。トナーに含有される顔料の含有量は、顔料毎に異なるから、耐電の色間差が顕著になり、フルカラー印字制御が困難になると懸念される。しかしながら、本発明のトナーの表面に顔料は、シリコーンオイル又はフッ素オイルと酸化チタンにより被覆されるから、色間差は大幅に低減される。
【００４４】
次に、本発明の現像装置及び画像形成装置を説明する。図１は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示している。当該画像形成装置は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行し得る。図１は、カラーモード実行時に対応する図面である。
【００４５】
画像形成ユニット２は、複数の異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーションＹ（イエロー用）、Ｍ（マゼンダ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備えている。また、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体２１が設けられている。各感光体２１は、それぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印の方向に所定速度で回転駆動される。これにより感光体２１の表面が副走査方向に搬送されることとなる。また、感光体２１の周囲には、回転方向に沿って帯電部２３、ラインヘッド２９、現像部２５および感光体クリーナ２７が配設されている。カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋで形成されたトナー像を転写ベルト８に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、モノクロモード実行時は、画像形成ステーションＫで形成されたトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する。なお、図１において、画像形成ユニット２の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号をつけて、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。
【００４６】
帯電部２３は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体２１の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体２１の回転動作に伴って感光体２１に対して従動方向に周速で従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部（図示省略）に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部２３と感光体２１が当接する帯電位置で感光体２１の表面を帯電させる。
【００４７】
ラインヘッド２９は、感光体２１の軸方向（図１の紙面に対して垂直な方向）に配列された複数の発光素子を備えるとともに、感光体２１から離間配置されている。そして、これらの発光素子から、帯電部２３により帯電された感光体２１の表面に対して光が照射され、感光体２１の表面に潜像が形成される。
【００４８】
現像部２５は、感光体２１にトナーを搬送する現像ローラ２５１と、現像ローラ２５１にトナーを供給する供給ローラ２５２を有する。そして、現像ローラ２５１と電気的に接続された現像バイアス発生部（図示省略）から現像ローラ２５１に印加される交流バイアスによって、現像ローラ２５１と感光体２１とが近接する現像位置において、現像ローラ２５１上の帯電トナーを感光体２１にジャンプさせる非接触ジャンピング現像方式により、ラインヘッド２９により形成された静電潜像が顕在化される。当該非接触ジャンピング現像方式は、特開２００６−１６３１６０号公報に記載されている。
【００４９】
図２は、感光体２１と現像ローラ２５１の間に設けられた現像ギャップを模式的に示す図である。像担持面２１ａが、感光体２１の中央部に形成されている。像非担持面２１ｂ及び２１ｃが、感光体２１の両端部に形成されている。トナー搬送面２５１ａが、現像ローラ２５１の中央部に形成されている。トナー非搬送面２５１ｂ及び２５１ｃが、現像ローラ２５１の両端部に形成されている。テープ状のスペーサ２５３が、現像ローラ２５１のトナー非搬送面２５１ｂ及び２５１ｃに固定されている。スペーサ２５３が感光体２１の像非担持面２１ｂ及び２１ｃに圧接され、現像ギャップｇが、現像ローラ２５１のトナー搬送面２５１ａとトナー搬送面２５１ａに対向する感光体２１の像担持面２１ａとの間に形成されている。そして、この現像ギャップｇは、スペーサ２５３の厚みにより所望の大きさに調節される。スペーサ２５３の材料は、弾性を有するとともに現像ローラ２５１よりも大きな吸湿性を有する材料である。そして、スペーサ２５３は、現像ローラ２５１のトナー非搬送面２５１ｂ及び２５１ｃに弾性を有する接着層２５４で固定されている。
【００５０】
このように上記現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体２１の回転方向に搬送された後、後に詳述する転写ベルト８と各感光体２１が当接する１次転写位置において転写ベルト８に１次転写される。
【００５１】
また、この実施形態では、感光体２１の回転方向の１次転写位置の下流側で且つ帯電部２３の上流側に、感光体２１の表面に当接して感光体クリーナ２７が設けられている。この感光体クリーナ２７は、感光体２１の表面に当接することで１次転写後に感光体２１の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。
【００５２】
転写ベルトユニット８は、駆動ローラ８２と、図１において駆動ローラ８２の左側に配設される従動ローラ８３（ブレード対向ローラ）と、これらのローラに張架され図示矢印の方向（搬送方向）へ循環駆動される転写ベルト８とを備えている。また、転写ベルト８１の内側には、感光体カートリッジ装着時において各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが有する感光体２１各々に対して一対一で対向配置される、４個の１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋが設けられている。これらの１次転写ローラ８５は、それぞれ１次転写バイアス発生部（図示省略）と電気的に接続される。そして、カラーモード実行時は、図１に示すように、全ての１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋを画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ側に位置決めすることで、転写ベルト８を画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋそれぞれが有する感光体２１に当接させて、各感光体２１と転写ベルト８との間に１次転写位置を形成する。そして、適当なタイミングで上記１次転写バイアス発生部から１次転写ローラ８５に１次転写バイアスを印加することで、各感光体２１の表面上に形成されたトナー像を、それぞれに対応する１次転写位置において転写ベルト８表面に転写してカラー画像を形成する。
【００５３】
一方、モノクロモード実行時は、４個の１次転写ローラ８５のうち、カラー１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃをそれぞれが対向する画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃから離間させるとともにモノクロ１次転写ローラ８５Ｋのみを画像形成ステーションＫに当接させることで、モノクロ画像形成ステーションＫのみを転写ベルト８１に当接させる。その結果、モノクロ１次転写ローラ８５Ｋと画像形成ステーションＫとの間にのみ１次転写位置が形成される。そして、適当なタイミングで前記１次転写バイアス発生部からモノクロ１次転写ローラ８５Ｋに１次転写バイアスを印加することで、各感光体２１の表面上に形成されたトナー像を、１次転写位置において転写ベルト８１表面に転写してモノクロ画像を形成する。
【００５４】
駆動ローラ８２は、転写ベルト８を図示矢印の方向に循環駆動するとともに、２次転写ローラ１２１のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ８２の周面には、厚さ３mm程度、体積抵抗率が１０００ｋΩ・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する２次転写バイアス発生部から２次転写ローラ１２１を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ８２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、駆動ローラ８２と２次転写ローラ１２１との当接部分（２次転写位置）へのシートが進入する際の衝撃が転写ベルト８に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。
【００５５】
給紙カセット７７からシートを一枚ずつ給紙するピックアップローラ７９対により給紙されたシートは、２次転写位置に給紙される。
【００５６】
２次転写ローラ１２１は、転写ベルト８１に対して離当接自在に設けられ、２次転写ローラ駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。定着ユニット１３は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ１３１と、この加熱ローラ１３１を押圧付勢する加圧ローラ１３２とを有している。そして、その表面に画像が２次転写されたシートは、加熱ローラ１３１と加圧部１３２ローラとで形成するニップ部に案内され、該ニップ部において所定の温度で画像が熱定着される。こうして定着処理を受けたシートはハウジング本体１の上面部に設けられた排紙トレイ４に搬送される。
【００５７】
また、この装置では、従動ローラ８３に対向してクリーナ部７１が配設されている。クリーナ部７１は、クリーナブレード７１１と廃トナーボックス７１３とを有する。クリーナブレード７１１は、その先端部を転写ベルト８を介して従動ローラ８３に当接することで、２次転写後に転写ベルトに残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス７１３に回収される。また、クリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３は、従動ローラ８３と一体的に構成されている。したがって、次に説明するようにブレード対向ローラ８３が移動する場合は、ブレード対向ローラ８３と一緒にクリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３も移動することとなる。
【００５８】
図３は、本発明にかかるラインヘッドの一実施形態の概略を示す斜視図である。また、図４は、本発明にかかるラインヘッドの一実施形態の副走査方向の断面図である。本実施形態におけるラインヘッド２９は、主走査方向ＸＸを長手方向とするケース２９１を備えるとともに、かかるケース２９１の両端には、位置決めピン２９１１とねじ挿入孔２９１２が設けられている。そして、かかる位置決めピン２９１１を、感光体２１を覆うとともに感光体２１に対して位置決めされた感光体カバー（図示省略）に穿設された位置決め孔（図示省略）に嵌め込むことで、ラインヘッド２９が感光体２１に対して位置決めされる。そして更に、ねじ挿入孔２９１２を介して固定ねじを感光体カバーのねじ孔（図示省略）にねじ込んで固定することで、ラインヘッド２９が感光体ドラム２１に対して位置決め固定される。
【００５９】
ケース２９１は、感光体２１の表面に対向する位置にマイクロレンズアレイ２９９を保持するとともに、その内部に、該マイクロレンズアレイ２９９に近い順番で、遮光部材２９７及びガラス基板２９３を備えている。また、ガラス基板２９３の裏面（ガラス基板２９３が有する２つの面のうちマイクロレンズアレイ２９９と逆側の面）には、複数の発光素子グループ２９５が設けられている。即ち、複数の発光素子グループ２９５は、ガラス基板２９３の裏面に、主走査方向ＸＸ及び副走査方向ＹＹに互いに所定間隔だけ離れて２次元的に配置されている。ここで、複数の発光素子グループ２９５の各々は、複数の発光素子を２次元的に配列して構成されるが、これについては後に説明する。また、本実施形態では、発光素子として有機ＥＬ（Electro-Luminescence）を用いる。つまり、本実施形態では、ガラス基板２９３の裏面に有機ＥＬを発光素子として配置している。そして、複数の発光素子それぞれから感光体ドラム２１の方向に射出される光ビームは、ガラス基板２９３を介して遮光部材２９７へ向うこととなる。
【００６０】
遮光部材２９７には、複数の発光素子グループ２９５に対して一対一で複数の導光孔２９７１が穿設されている。また、かかる導光孔２９７１は、ガラス基板２９３の法線と平行な線を中心軸として遮光部材２９７を貫通する略円柱状の孔として穿設されている。よって、１つの発光素子グループ２９５に属する発光素子から出た光は全て同一の導光孔２９７１を介してマイクロレンズアレイ２９９へ向うとともに、異なる発光素子グループ２９５からでた光ビーム同士の干渉が遮光部材２９７により防止される。そして、遮光部材２９７に穿設された導光孔２９７１を通過した光ビームは、マイクロレンズアレイ２９９により、感光体２１の表面にスポットとして結像されることとなる。なお、マイクロレンズアレイ２９９の具体的構成、及び、該マイクロレンズアレイ２９９による光ビームの結像状態については、後に詳述する。
【００６１】
図４に示すように、固定器具２９１４によって、裏蓋２９１３がガラス基板２９３を介してケース２９１に押圧されている。つまり、固定器具２９１４は、裏蓋２９１３をケース２９１側に押圧する弾性力を有するとともに、かかる弾性力により裏蓋２９１３を押圧することで、ケース２９１の内部を光密に（つまり、ケース２９１内部から光が漏れないように、及び、ケース２９１の外部から光が侵入しないように）密閉している。なお、固定器具２９１４は、ケース２９１の長手方向に複数箇所設けられている。また、発光素子グループ２９５は、封止部材２９４により覆われている。
【００６２】
図５は、マイクロレンズアレイの概略を示す斜視図である。また、図６は、マイクロレンズアレイの主走査方向の断面図である。マイクロレンズアレイ２９９は、ガラス基板２９９１を有するとともに、該ガラス基板２９９１を挟むように一対一で配置された２枚のレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂにより構成されるレンズ対を複数有している。なお、これらレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂは樹脂により形成することができる。
【００６３】
つまり、ガラス基板２９９１の表面２９９１Ａには複数のレンズ２９９３Ａが配置されるとともに、複数のレンズ２９９３Ａに一対一で対応するように、複数のレンズ２９９３Ｂがガラス基板２９９１の裏面２９９１Ｂに配置されている。また、レンズ対を構成する２枚のレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂは、相互に光軸ＯＡを共通にする。また、これら複数のレンズ対は、複数の発光素子グループ２９５に一対一で配置されている。なお、この明細書では、一対一の対を成すレンズ対２９９３Ａ，２９９３Ｂと、かかるレンズ対によって挟まれたガラス基板２９９１とから成る光学系を「マイクロレンズＭＬ」と称することとする。そして、これら複数のレンズ対（マイクロレンズＭＬ）は、発光素子グループ２９５の配置に対応して、主走査方向ＸＸ及び副走査方向ＹＹに互いに所定間隔だけ離れて２次元的に配置されている。
【００６４】
図７は、複数の発光素子グループの配置を示す図である。本実施形態では、主走査方向ＸＸに４個の発光素子２９５１を所定間隔毎に並べて構成される発光素子列Ｌ２９５１を、副走査方向ＹＹに２個並べて、１つの発光素子グループ２９５を構成している。つまり、同図の２点鎖線で示されるマイクロレンズＭＬに対応して８個の発光素子２９５１が、発光素子グループ２９５を構成している。そして、複数の発光素子グループ２９５は次のように配置されている。
【００６５】
つまり、主走査方向ＸＸに発光素子グループ２９５を所定個数（２個以上）並べて構成される発光素子グループ列Ｌ２９５（グループ列）が副走査方向ＹＹに３個並ぶように、発光素子グループ２９５は２次元的に配置されている。また、全ての発光素子グループ２９５は、互いに異なる主走査方向位置に配置されている。更に、主走査方向位置が隣り合う発光素子グループ（例えば、発光素子グループ２９５Ｃ１と発光素子グループ２９５Ｂ１）の副走査方向位置が互いに異なるように、複数の発光素子グループ２９５は配置されている。なお、本明細書において、発光素子２９５１の幾何重心点を発光素子２９５１の位置とする。よって、２個の発光素子の間の距離は、各発光素子の幾何重心間距離を意味する。また、本明細書において「発光素子グループの幾何重心」とは、同一の発光素子グループ２９５に属する全ての発光素子位置の幾何重心を意味する。また、主走査方向位置及び副走査方向位置とはそれぞれ注目する位置の主走査方向成分及び副走査方向成分を意味する。
【００６６】
そして、かかる発光素子グループ２９５の配置に対応して、遮光部材２９７に導光孔２９７１が穿設されるとともに、レンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂで構成されるレンズ対が配置される。つまり、本実施形態においては、発光素子グループ２９５の重心位置と、導光孔２９７１の中心軸と、レンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂで構成されるレンズ対の光軸ＯＡとは、略一致するように構成されている。そして、発光素子グループ２９５の発光素子２９５１から射出された光ビームは、対応する導光孔２９７１を介してマイクロレンズアレイ２９９に入射するとともに、該マイクロレンズアレイ２９９により感光体ドラム２１の表面にスポットとして結像される。
【００６７】
図８は、本実施形態におけるマイクロレンズアレイの結像状態を示す図である。また、同図では、マイクロレンズアレイ２９９の結像特性を示すために、発光素子グループ２９５の幾何重心Ｅ0と、該幾何重心Ｅ0より所定間隔だけ離れた位置Ｅ1，Ｅ2とから射出された光ビームの軌跡を表している。かかる軌跡が示すように、各位置から射出された光ビームは、ガラス基板２９３の裏面に入射した後、該ガラス基板２９３の表面から射出される。そして、ガラス基板２９３の表面から射出された光ビームはマイクロレンズアレイ２９９を介して感光体ドラム表面（被走査面）に到達する。
【００６８】
図８が示すように、発光素子グループの幾何重心位置Ｅ0から射出される光ビームは、感光体ドラム２１の表面とレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂの光軸ＯＡとの交点Ｉ0に結像される。これは、上述の通り、本実施形態では、発光素子グループ２９５の幾何重心位置Ｅ0（発光素子グループ２９５の位置）がレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂの光軸ＯＡの上に在ることに起因するものである。また、位置Ｅ1，Ｅ2から射出される光ビームは、それぞれ感光体ドラム２１の表面の位置Ｉ1，Ｉ2に結像される。つまり、位置Ｅ1から射出される光ビームは、主走査方向ＸＸにおいてレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂの光軸ＯＡを挟んで逆側の位置Ｉ1に結像されるとともに、位置Ｅ2から射出される光ビームは、主走査方向ＸＸにおいてレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂの光軸ＯＡを挟んで逆側の位置Ｉ2に結像される。即ち、互いに光軸を共通にするレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂから成るレンズ対と、該レンズ対に挟まれるガラス基板２９９１とで構成された結像レンズは、反転特性を有するいわゆる反転光学系である。
【００６９】
また、図８が示すように、位置Ｅ1，Ｅ0の間の距離と比較して、光ビームが結像される位置Ｉ1，Ｉ0の間の距離は長い。即ち、本実施形態における上記光学系の倍率（光学倍率）の絶対値は１より大きい。つまり、本実施形態における上記光学系は、拡大特性を有するいわゆる拡大光学系である。このように本実施形態では、互いに光軸を共通にするレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂから成るレンズ対と、該レンズ対に挟まれるガラス基板２９９１とで構成された光学系であるマイクロレンズＭＬが、本発明における「結像レンズ」として機能している。
【００７０】
図９は、本実施形態における発光素子の配置の詳細を示す図である。図９において符号ＣＧ２９５１は、発光素子２９５１の幾何重心（発光素子２９５１の位置）を表す。また、符号ＣＧ２９５は、発光素子グループ２９５に属する８個の発光素子２９５１各々の位置全ての幾何重心（発光素子グループ２９５の幾何重心）を表す。図９が示すように、本実施形態では、主走査方向ＸＸに所定間隔毎に４個の発光素子を並べて構成される発光素子列Ｌ２９５１が副走査方向ＹＹに２個並ぶように、８個の発光素子２９５１が２次元的に配置されている。そして、同一の発光素子グループ内において、８個の発光素子２９５１の主走査方向ＸＸの位置がそれぞれ異なるとともに、主走査方向ＸＸの位置が隣り合う２個の発光素子２９５１が互いに異なる発光素子列Ｌ２９５１に属するように、これら２つの発光素子列Ｌ２９５１を副走査方向ＹＹに並べている。このように、本実施形態では、同一の発光素子グループに属する８個の発光素子２９５１が、本発明における「複数の発光素子」に相当する。
【００７１】
また、図９において、符号Ｇxは、１つの発光素子グループ２９５における、主走査方向ＸＸに最上流の発光素子２９５１と最下流の発光素子２９５１との距離（主走査グループ幅）を表す。また、符号Ｇyは、１つの発光素子グループ２９５における、副走査方向ＹＹに最上流の発光素子２９５１の位置と最下流の発光素子２９５１の位置との距離（副走査グループ幅）を表す。そして、図９が示すように、本実施形態では、主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きく設定されている。つまり、各発光素子グループ２９５は主走査方向ＸＸを長軸とする扁平配列構造を有している。具体的には、本実施形態では、Ｇx＝０．１４８ｍｍ、Ｇy＝０．０２１ｍｍに設定されている。
【００７２】
図１０は、本実施形態における、隣り合う発光素子グループ間の関係を示す図である。図１０において、符号Ｐxは、主走査方向ＸＸの位置が隣り合う２個の発光素子グループ２９５それぞれの幾何重心ＣＧ２９５の間の距離（主走査グループピッチ）を表している。また、符号Ｐyは、副走査方向ＹＹの位置が隣り合う２個の発光素子グループ２９５それぞれの幾何重心ＣＧ２９５の間の距離（副走査グループピッチ）を表している。そして、同図が示すように、本実施形態では、主走査グループピッチＰxは副走査グループピッチＰyよりも大きく設定されている。具体的には、本実施形態では、Ｐx＝１．０１６ｍｍ、Ｐy＝０．９ｍｍに設定されている。
【００７３】
図１１は、上述のラインヘッドによるスポット形成動作を示す図である。以下に、図７、図１１を用いて本実施形態におけるラインヘッドによるスポット形成動作を説明する。また、発明の理解を容易にするため、ここでは主走査方向ＸＸに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する場合について説明する。本実施形態では、感光体２１（潜像担持体）の表面（被走査面）を副走査方向ＹＹに搬送しながら、複数の発光素子を所定のタイミングで発光させることで、主走査方向ＸＸに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する。
【００７４】
つまり、本実施形態のラインヘッドでは、副走査方向位置Ｙ１〜Ｙ６の各位置に対応して、副走査方向ＹＹに６個の発光素子列Ｌ２９５１が並べて配置されている（図７）。そこで、本実施形態では、同一の副走査方向位置にある発光素子列Ｌ２９５１は、略同一のタイミングで発光させるとともに、異なる副走査方向位置にある発光素子列Ｌ２９５１は、互いに異なるタイミングで発光させる。より具体的には、副走査方向位置Ｙ１〜Ｙ６の順番で、発光素子列Ｌ２９５１を発光させる。そして、感光体ドラム２１の表面を副走査方向ＹＹに搬送しながら、上述の順番で発光素子列Ｌ２９５１を発光させることで、該表面の主走査方向ＸＸに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する。
【００７５】
かかる動作を、図７、１１を用いて説明する。まず最初に、副走査方向ＹＹに最上流の発光素子グループ２９５Ａ１，２９５Ａ２，２９５Ａ３，…に属する副走査方向位置Ｙ１の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「１回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。なお、図１１において、白抜きの丸印は、未だ形成されておらず今後形成される予定のスポットを表す。また、同図において、符号２９５Ｃ１，２９５Ｂ１，２９５Ａ１，２９５Ｃ２でラベルされたスポットは、それぞれに付された符号に対応する発光素子グループ２９５により形成されるスポットであることを示す。
【００７６】
次に、同発光素子グループ２９５Ａ１，２９５Ａ２，２９５Ａ３，…に属する副走査方向位置Ｙ２の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「２回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。ここで、感光体ドラム２１の表面の搬送方向が副走査方向ＹＹであるのに対して、副走査方向ＹＹの下流側の発光素子列Ｌ２９５１から順番に（つまり、副走査方向位置Ｙ１，Ｙ２の順番に）発光させたのは、「結像レンズ」が反転特性を有することに対応するためである。
【００７７】
次に、副走査方向上流側から２番目の発光素子グループ２９５Ｂ１，２９５Ｂ２，２９５Ｂ３，…に属する副走査方向位置Ｙ３の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「３回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。
【００７８】
次に、同発光素子グループ２９５Ｂ１，２９５Ｂ２，２９５Ｂ３，…に属する副走査方向位置Ｙ４の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「４回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。
【００７９】
次に、副走査方向最下流の発光素子グループ２９５Ｃ１，２９５Ｃ２，２９５Ｃ３，…に属する副走査方向位置Ｙ５の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「５回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。
【００８０】
そして最後に、同発光素子グループ２９５Ｃ１，２９５Ｃ２，２９５Ｃ３，…に属する副走査方向位置Ｙ６の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「６回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。このように、１〜６回目までの発光動作を実行することで、主走査方向ＸＸに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する。
【００８１】
このように、本実施形態におけるラインヘッドでは、それぞれが複数の発光素子２９５１を有する複数の発光素子グループ２９５と、該複数の発光素子グループ２９５に一対一で対応して配置されるとともに各々がそれに対応する発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１各々から射出される光ビームを感光体ドラム表面（被走査面）に結像する複数のマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）とを備える。そして、複数の発光素子グループ２９５及び複数の発光素子２９５１は、次のように配置されている。つまり、複数の発光素子グループ２９５は、２個以上の発光素子グループ２９５を主走査方向ＸＸに並べて成るグループ列Ｌ２９５が副走査方向ＹＹに複数並ぶように２次元的に配置されている。また、同一の発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１は、２個以上の発光素子２９５１を主走査方向ＸＸに並べて構成される発光素子列Ｌ２９５１が副走査方向ＹＹに複数並ぶように２次元的に配置されている。
【００８２】
また、上記ラインヘッド２９は、主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きくなるように構成されている。かかるラインヘッド２９では、発光素子グループ２９５が主走査方向ＸＸを長軸とする扁平配列構造を有しているため、主走査方向へのクロストークが発生する可能性がある。つまり、このように発光素子グループ２９５が構成された場合、主走査方向ＸＸにおける発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１と、該発光素子２９５１に対応する結像レンズに主走査方向に隣り合う結像レンズとの距離Δが小さくなる傾向にある。よって、かかる発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子２９５１に対応する結像レンズに主走査方向に隣り合う結像レンズにも入射するという、主走査方向ＸＸへのクロストークが発生する可能性がある。そして、かかるクロストークが発生すると、良好なスポット形成が実現できない可能性がある。次に、かかる課題と該課題の解決手段について図を用いて説明する。
【００８３】
図１２は、本発明の原理を示す模式図である。図１２において、実線円２９９３Ｂ及び２９９３ＢＴは、マイクロレンズＭＬ（結像レンズ）の構成部材の１つであるレンズ２９９３Ｂを表している。なお上述の通り、該レンズ２９９３Ｂは発光素子グループ２９５に対応して配置されている。本実施形態のラインヘッドのように、発光素子グループ２９５が主走査方向ＸＸを長軸とする扁平配列構造を有する場合においては、主走査方向ＸＸへのクロストークが発生する可能性がある。つまり、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１Ｔから射出された光ビームが、該発光素子２９５１Ｔに対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにもレンズ２９９３ＢＴを介して入射する可能性がある。これに対して、上記ラインヘッドは次のように構成している。つまり、主走査方向ＸＸの位置が隣り合う２個の発光素子グループ２９５それぞれの幾何重心ＣＧ２９５の間の距離を主走査グループピッチＰxと、副走査方向ＹＹの位置が隣り合う２個の発光素子グループ２９５それぞれの幾何重心の間の距離を副走査グループピッチＰyと定義したとき、主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyより大きくなるように構成されている。よって、主走査方向位置が隣り合う２個の発光素子グループの間の距離Ｐxが十分に確保される。その結果、主走査方向ＸＸにおける発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１Ｔと、該発光素子２９５１Ｔに対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズとの距離Δも十分に確保されることとなる。したがって、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１Ｔから射出された光ビームが、該発光素子２９５１Ｔに対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにも入射するという、主走査方向ＸＸへのクロストークを抑制することが可能となり、良好なスポット形成の実現が可能となる。
【００８４】
ところで、上記ラインヘッド２９は、発光素子グループ２９５の発光素子２９５１から射出された光ビームをマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）により結像することで、被走査面にスポットを形成する。この際、ラインヘッド２９は、所定の解像度を実現するように被走査面にスポットを形成する。換言すれば、被走査面で互いに隣接するスポット間の距離は、予め設定された解像度を実現するように設定されている。よって、結像レンズは、かかるスポット間距離を実現すべく、発光素子グループ２９５が有する複数の発光素子２９５１から射出される光ビームを所定の倍率（光学倍率）で被走査面にスポットとして結像する。そして、上記実施形態にかかるラインヘッド２９では、結像レンズとして、倍率の絶対値が１より大きい拡大光学系を用いている。よって、主走査方向ＸＸへのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となる。この理由について説明する。
【００８５】
まず、上記理由を説明するにあたり、結像レンズが拡大光学系（倍率の絶対値が１より大きい結像レンズ）である場合と縮小光学系（倍率の絶対値が１より小さい結像レンズ）である場合とで、上述のような解像度実現のために求められる発光素子グループ２９５の構成について考える。結像レンズが拡大光学系の場合、主走査方向ＸＸに隣り合う２個の発光素子２９５１から射出された光ビームは、拡大されながら感光体表面（被走査面）に２個のスポットとして形成される。つまり、これら２個の発光素子間距離に比べて、感光体表面の２個のスポット間距離は大きい。一方、結像レンズが縮小光学系の場合における発光素子間距離とスポット間距離との関係は、拡大光学系の場合と逆となる。つまり、２個の発光素子間距離に比べて、感光体表面の２個のスポット間距離は小さい。よって、同じ解像度を実現する（つまり、同じスポット間距離を実現する）にあたっては、拡大光学系を用いた場合は、主走査方向ＸＸに隣り合う発光素子間距離は小さいことが求められるのに対して、縮小光学系を用いた場合は、主走査方向ＸＸに隣り合う発光素子間距離は大きいことが求められる。その結果、拡大光学系を用いた場合は、主走査グループ幅Ｇxが小さい発光素子グループ２９５が求められるのに対して、縮小光学系を用いた場合は、主走査グループ幅Ｐxが大きい発光素子グループが求められることとなる。
【００８６】
そこで、上記実施形態におけるラインヘッドでは、結像レンズの倍率の絶対値を１より大きい値に設定している。なんとなれば、このように構成することで、上述のような、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１Ｔから射出された光ビームが、該発光素子２９５１Ｔに対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにも入射するという主走査方向ＸＸへのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となるからである。つまり、上述の議論が示すとおり、結像レンズとして拡大光学系を用いた場合、発光素子グループ２９５の主走査グループ幅Ｇxを小さくすることができる。よって、主走査方向ＸＸにおける発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１Ｔと、該発光素子２９５１Ｔに対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズとの距離Δを大きくすることが可能となる。したがって、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子２９５１に対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにも入射するという主走査方向ＸＸへのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となる。
【００８７】
また、上記実施形態では、１つの発光素子グループ２９５において、発光素子グループ２９５の幾何重心ＣＧ２９５に対して該発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１が対称に配置されている。そして、上記実施形態では、発光素子グループ２９５の位置が対応する結像レンズの光軸ＯＡの上にあるように構成している。なんとなれば、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子２９５１に対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにも入射するという主走査方向ＸＸへのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となるからである。この理由について説明する。
【００８８】
図１３は、発光素子グループの位置が結像レンズの光軸と一致している場合を示す図であり、図１４は、発光素子グループの位置が結像レンズの光軸と一致していない場合を示す図である。発光素子グループ２９５は、主走査方向ＸＸの両端部それぞれに発光素子２９５１を有する。また、上述ように構成されたラインヘッド２９では、発光素子グループ２９５の位置を対称軸として複数の発光素子２９５１を対称配置するとともに、結像レンズの光軸ＯＡ（レンズ２９９３Ｂの光軸）と該対称軸とを一致させている。なお、図１３、１４において結像レンズの光軸ＯＡは、各レンズ２９９３Ｂの略中央に位置しており、縦横に伸びる２つの１点鎖線の交点に位置している。よって、上記実施形態のように構成されたラインヘッド２９では、結像レンズの光軸ＯＡから主走査方向両端部の各発光素子２９５１ＴＤ，２９５１ＴＵまでの距離は、互いに等しくなる（図１３）。よって、主走査方向他方端部の発光素子２９５１ＴＵからレンズ２９９３ＢＵまでの距離ΔＵと、主走査方向一方端部の発光素子２９５１ＴＤからレンズ２９９３ＢＤまでの距離ΔＤとは等しい。
【００８９】
一方、発光素子グループ２９５の対称軸と結像レンズの光軸とが一致せずに、対称軸が光軸に対して主走査方向の何れかにずれているような場合、即ち、図１４のような場合は、上記距離関係が異なってくる。図１４では、発光素子グループの幾何重心ＣＧ２９５が、結像レンズの光軸ＯＡ（レンズ２９９３の光軸）に対して主走査方向ＸＸの上流側にずれている。よって、主走査方向他方端部の発光素子２９５１ＴＵからレンズ２９９３ＢＵまでの距離ΔＵが、主走査方向一方端部の発光素子２９５１ＴＤからレンズ２９９３ＢＤまでの距離ΔＤより小さい。つまり、発光素子２９５１ＴＵと結像レンズとの距離が短くなる。その結果、発光素子２９５１ＴＵから射出された光ビームが、レンズ２９９３ＢＵに入射する可能性が高くなる。つまり、上述の主走査方向ＸＸへのクロストークの発生する可能性が高くなる。
【００９０】
上述の議論が示すように、発光素子グループの幾何重心ＣＧ２９５が、対応する結像レンズの光軸ＯＡと一致しない場合、主走査方向ＸＸへのクロストークの発生する可能性が高くなる。これに対して上記実施形態では、発光素子グループ２９５の位置が対応する結像レンズの光軸ＯＡの上にあるように構成している。よって、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子２９５１に対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにも入射するという主走査方向ＸＸへのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となっている。
【００９１】
また、上述してきたラインヘッドを用いる本実施形態の画像形成装置は、上記ラインヘッドを用いて感光体ドラム表面（潜像担持体表面）にスポットを形成する。つまり、クロストークを抑制しながら、感光体ドラム表面に潜像を形成することができる。
【００９２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。つまり、上記実施形態では、図７に示すように発光素子グループ２９５を構成しているが、発光素子グループ２９５の構成の態様としてはこれに限られない。要は、主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きく設定されているラインヘッドにおいて、主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyより大きくなるように構成することで、主走査方向ＸＸへのクロストークを抑制して良好なスポット形成を実現することが可能となる。
【００９３】
また、上記実施形態では、発光素子２９５１として有機ＥＬを用いたが、発光素子２９５１の具体的構成はこれに限られるものではなく、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を発光素子２９５１として用いても良い。
【００９４】
また、上記実施形態では、カラー画像形成装置に本発明が適用されているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、いわゆる単色画像を形成するモノクロ画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００９５】
（架橋型ポリエステル樹脂の合成）
５０リットルの反応釜に、下記の組成の酸、アルコール成分、触媒等の原材料を入れて、常圧窒素気流下にて２４０℃で１２時間反応を行った。その後、順次減圧し、１０ｍｍＨｇで反応を続行した。反応はＡＳＴＭ  Ｅ２８−５１７に基づいて軟化点により追跡し、該軟化点が１６０℃に達した時点で反応を終了した。
テレフタル酸                  ３．９  質量部
イソフタル酸                  ９．０６質量部
エチレングリコール            ２．５４質量部
ネオペンチルグリコール        ４．２６質量部
テトラブチルチタネート        ０．１  質量部
エピクロン８３０              ０．３  質量部
（大日本インキ化学工業製ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂エポキシ当量１７０（ｇ／ｅｑ）
カージュラＥ                  ０．１  質量部
（シェルジャパン製アルキルグリシジルエステル）エポキシ当量２５０（ｇ／ｅｑ）
【００９６】
得られた架橋型ポリエステル樹脂は、無色の固体であり、酸価１１．０、ガラス転移温度（Ｔｇ）６０℃、軟化点（Ｔ１／２）が１７８℃であった。
また、架橋型ポリエステル樹脂の重量平均分子量をＧＰＣ測定装置（東ソー製ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ）によって、分離カラムとして東ソー製ＴＳＫ−ＧＥＬ  Ｇ５０００ＨＸＬ・Ｇ４０００ＨＸＬ・Ｇ３０００ＨＸＬ・Ｇ２０００ＨＸＬを組み合わせて使用し、カラム温度：４０℃、溶媒：テトラヒドロフラン、溶媒濃度０．５質量％、フィルター：０．２μｍ、流量：１ｍｌ／ｍｉｎにて測定し標準ポリスチレンを用いて換算して分子量を求めたところ、重量平均分子量は２５００００であった。
【００９７】
（直鎖型ポリエステル樹脂の合成）
５０リットルの反応釜に、下記の組成の酸、アルコール成分、触媒等の原材料を入れて、常圧窒素気流下にて２１０℃で１２時間反応を行った。その後、順次減圧し、１０ｍｍＨｇで反応を続行した。反応はＡＳＴＭ  Ｅ２８−５１７に基づいて軟化点により追跡し、該軟化点が８７℃に達した時点で反応を終了した。
テレフタル酸                  ５．３１質量部
イソフタル酸                  ７．９７質量部
エチレングリコール            ２．６  質量部
ネオペンチルグリコール        ４．３７質量部
テトラブチルチタネート        ０．１  質量部
【００９８】
得られた直鎖型ポリエステル樹脂は、無色の固体であり、酸価１０．０、ガラス転移温度（Ｔｇ）４６℃、軟化点（Ｔ１／２）が９５℃であった。
また、架橋型ポリエステル樹脂の分子量の測定と同様にして直鎖型ポリエステル樹脂の分子量を測定したところ、重量平均分子量５２００であった。
【００９９】
（樹脂母粒子１の作製）
ワックスマスター分散液の調製
カルナウバワックス（（株）加藤洋行製カルナウバワックス１号）３０質量部と先に作製した直鎖型ポリエステル樹脂７０質量部とメチルエチルケトン１５０質量部とをデスパーで予備混合した後、スターミルＬＭＺ−１０（アシザワファインテック製）で微細化を行い、固形分含有量４０質量％のワックスマスター分散液を調製した。なお、この組成は、直鎖型ポリエステル樹脂／ワックス／メチルエチルケトン＝２８／１２／６０である。
【０１００】
着色剤マスターチップの調製
シアン顔料（大日本インキ化学工業（株）製Ｋｅｔ  Ｂｌｕｅ１０４）を２０００質量部と直鎖型ポリエステル樹脂を２０００質量部とを、ＳＴ／ＡＯ撹拌羽根を取り付けた２０Ｌヘンシェルミキサー（三井鉱山（株）製）へ投入し、６９８ｍｉｎ-1で２分間撹拌し混合物を得た。該混合物を、オープンロール連続押し出し混練機（三井鉱山（株）製ニーデックスＭＯＳ１４０−８００）を用いて、溶融混練し着色剤マスターチップを調製した。
また、得られたマスターチップを直鎖型ポリエステル樹脂及びメチルエチルケトンで希釈し、４００倍の光学顕微鏡で着色剤の微分散状態、粗大粒子の有無を観察したところ、粗大粒子がなく、均一に微分散していた。マスターチップの組成は、質量比で着色剤／直鎖型ポリエステル樹脂＝５０／５０であった。
【０１０１】
着色樹脂溶液の調製
ワックスマスター分散液１０．８質量部、着色剤マスターチップ１０．４質量部、架橋型ポリエステル樹脂１２質量部、直鎖型ポリエステル樹脂１０質量部、メチルエチルケトン８．６５質量部を加え、温度を４０〜４５℃に保持して撹拌機（アサダ鉄工所製デスパー翼径２３０ｍｍ）によって７７７ｍｉｎ-1の撹拌速度で２時間の間混合し、溶解・分散を行った。
得られた混合物には、更にメチルエチルケトンを加え、固形分含有量を６５質量％に調製し、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸系乳化剤（第一工業製薬（株）製ネオゲンＳＣ−Ｆ）０．２２質量部を添加、溶解・分散してシアン顔料を含んだ着色樹脂溶液を調製した。
【０１０２】
転送乳化工程
翼径２３０ｍｍの撹拌翼を有する撹拌機（アサダ鉄工所製デスパー）を備えた円筒型の容器に着色樹脂溶液の４６．３７質量部（固形分３０質量部）を仕込み、次いで塩基性化合物として、１規定アンモニア水５質量部を加えて、７７７ｍｉｎ-1にて充分に撹拌した後、温度を３５℃に調整した。
次いで、撹拌速度を１１００ｍｉｎ-1に変更して３７．２５質量部の水を１．０質量部／ｍｉｎの速度で滴下した。この時の撹拌翼の周速は１３．２ｍ／ｓであった。水を添加して行くにつれ、系の粘度は上昇していったが、水は滴下と同時に系内に取り込まれ、撹拌混合を均一に行うことができた。
【０１０３】
また、水２６質量部を添加した段階で粘度が急激に低下する転相点が観察された。更に、水を添加した後、スラリーを光学顕微鏡で観察すると、樹脂は溶解しており、着色剤分散質とワックス分散質が分散している状態が観察されたが、未乳化物は観察されなかった。着色剤分散質、ワックス分散質は水性媒体中に安定に分散していることから、分散質の表面には樹脂が吸着していると考えられる。この時、系内の状態は均一であり、添加による粗大粒子の発生は見られなかった。
【０１０４】
合一工程
翼径３４０ｍｍのマックスブレンド翼（登録商標）を設けたの円筒容器に、転相乳化工程で得られた乳化懸濁液を移送した後、撹拌速度を８５ｍｉｎ-1に保持した状態で温度を２５℃に調整した。その後撹拌速度を１２０ｍｉｎ-1に上昇し、第１段目の電解質水溶液として３．５質量％の硫酸ナトリウム水溶液の１２質量部を、１ｋｇ／ｍｉｎの速度で滴下した。滴下終了５分後に撹拌速度を８５ｍｉｎ-1に低下して５分間の撹拌を行った後に、撹拌速度を６５ｍｉｎ-1に低下して５分間の撹拌を行った。次いで、撹拌速度を４７ｍｉｎ-1に低下して３０分間の撹拌を継続し、Ｄｖが２．９μｍ、Ｄｖ／Ｄｎが１．０９の樹脂母粒子１が作製された。
【０１０５】
（樹脂母粒子２の作製）
樹脂母粒子１を作製する際の合一工程で、３．５質量％の硫酸ナトリウム水溶液の１２質量部を３ｋｇ／ｍｉｎの速度で滴下した以外は、樹脂母粒子１の作成条件と同一の条件で、Ｄｖが３．１μｍ、Ｄｖ／Ｄｎが１．１５の樹脂母粒子２が作製された。
【０１０６】
（樹脂母粒子３の作製）
樹脂母粒子１を作製する際の合一工程で、３．５質量％の硫酸ナトリウム水溶液の１２質量部を６ｋｇ／ｍｉｎの速度で滴下した以外は、樹脂母粒子１の作成条件と同一の条件で、Ｄｖが３．２μｍ、Ｄｖ／Ｄｎが１．２５の樹脂母粒子３が作製された。
【０１０７】
（樹脂母粒子４の作製）
樹脂母粒子１を作製する際の合一工程で、最後の攪拌（撹拌速度を４７ｍｉｎ-1）の時間を１０分間とした以外は、樹脂母粒子１の作成条件と同一の条件で、Ｄｖが１．９μｍ、Ｄｖ／Ｄｎが１．０９の樹脂母粒子４が作製された。
【０１０８】
（樹脂母粒子５の作製）
樹脂母粒子１を作製する際の合一工程の後、以下に示す第２段の合一工程を実施した。
撹拌速度を１２０ｍｉｎ-1に調整し、濃度５質量％の硫酸ナトリウム水溶液を第２段目の電解質として、１ｋｇ／ｍｉｎの速度で２質量部滴下した。滴下終了５分後に撹拌速度を８５ｍｉｎ-1に調整して５分間の撹拌を継続した後に、撹拌速度を６５ｍｉｎ-1に低下して５分間の撹拌をした。次いで、撹拌速度４７ｍｉｎ-1に調整して２０分間の撹拌を継続し、Ｄｖが４．１μｍ、Ｄｖ／Ｄｎが１．０９の樹脂母粒子５が作製された。
【０１０９】
（樹脂母粒子６の作製）
樹脂母粒子１を作製する際の合一工程で、最後の攪拌（撹拌速度を４７ｍｉｎ-1）の時間を６０分間とした以外は、樹脂母粒子１の作成条件と同一の条件で、Ｄｖが７μｍ、Ｄｖ／Ｄｎが１．０９の樹脂母粒子６が作製された。
【０１１０】
（実施例１〜７、比較例１〜１１）
樹脂母粒子１〜６のそれぞれ１００ｇに、日本アエロジル（株）製シリカ微粒子（ＲＸ２００）２ｇ、日本アエロジル（株）製シリカ微粒子（ＲＸ５０）１．５ｇ、特開２０００−１２８５３４号公報に記載された実施例１に従う方法で作成された疎水性ルチルアナターゼ型酸化チタンを表１に示す量で添加し、１リットルのジューサーで、１０００ｍｉｎ-1で３分間攪拌した。次いで、表１に示す量のジメチルシリコーンオイル（信越化学工業（株）製ＫＦ−９６−２００ＣＳ）をジューサーに添加し、１００００ｍｉｎ-1で３分間攪拌し、トナーを作製した。
一方、図１の画像形成装置において、直径１８ｍｍの現像ローラの両端に、スペーサーとして厚み５０μｍのアセテートテープを巻き、直径４０ｍｍの感光体と現像ローラの間に５０μｍの現像ギャップが儲けられた現像装置と上記されるラインヘッドを有する画像形成装置を作製した。
作製したトナー１００ｇを当該画像形成装置の現像カートリッジに入れ、印字試験を行った。６０００枚印字後の結果が表１に示されている。印字試験の条件は、次に示す条件以外はセイコーエプソン（株）製ＬＰ９０００Ｃと同じ条件で印字を行った。
トナー搬送量；（トナー直径μｍ）×０．０８ｍｇ／ｃｍ2
現像条件；Ｖｄｃ−３００Ｖ、Ｖｐｐ−１０００Ｖの交流バイアスを６０００Ｈｚで印加
露光パワー；０．５μＪ／ｃｍ2
平均露光スポット径；１／ｅ２で３０μｍ
樹脂母粒子の粒径は、ホソカワミクロン（株）製ＰＦＩＡ−２０００により測定された。
トナーのかさ密度は、ＪＩＳ  Ｚ  ７３０２−９に従って測定された。
感光体と現像ローラに粘着テープを貼り付け、粘着テープに張り付いたトナーの量を測定し、現像効率＝（感光体上のトナー量）／（現像ローラ上のトナー量）を求めた。
Ａ３のベタ３０％濃度のハーフ印刷を行い、ランダムに２０カ所のＯＤ値を測定し、最大ＯＤ値差を現像ムラとして測定した。
【０１１１】
【表１】
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【０１１２】
実施例１〜７のトナーは湿潤性を有し、これらのトナーからの樹脂母粒子の飛散は起こりにくかった。これらのトナーを使用した当該画像形成装置による印字の現像効率は６５％以上と高く、現像ムラは０．２以下で、均一な現像が行われていた。
なお、実施例３のトナーを使用した、直流バイアスを印加する現像装置を有する当該画像形成装置による印字の現像効率は１３％と低く、現像ムラは０．４であり、均一な現像が行われなかった。交流バイアスが印加されない当該現像装置は、樹脂母粒子が凝集している２次粒子を開砕しなかったと確認された。
シリコーンオイルが添加されていない比較例１のトナーは飛散し易かった。比較例１のトナーを使用した当該画像形成装置による印字の現像効率は６３％と比較的高いが、現像ムラは０．３であり、均一な現像が行われなかった。
酸化チタンが添加されていない比較例２のトナーを使用した当該画像形成装置による印字の現像効率は低く、現像ムラは大きかった。
シリコーンオイルの添加量が多すぎる比較例３及び４のトナーは、樹脂母粒子が強く凝集した大きな凝集体を含んでいた。比較例３及び４のトナーを使用した当該画像形成装置による印字の現像効率は低く、現像ムラは大きかった。
粒度分布が大きすぎる樹脂母粒子が使用された比較例５及び６のトナーは、大粒径樹脂母粒子が形成する隙間に小粒径樹脂母粒子が入り込んだ、樹脂母粒子が強く凝集した凝集体を含んでいると考えられる。比較例５及び６のトナーを使用した当該画像形成装置による印字の現像効率は低く、現像ムラは大きかった。
体積平均粒径が小さすぎる樹脂母粒子が使用された比較例７のトナーを使用した当該画像形成装置による印字の現像効率は低く、現像ムラは大きかった。
体積平均粒径が大きすぎる樹脂母粒子が使用された比較例８〜１１のトナーを使用した当該画像形成装置による印字の現像効率は高く、現像ムラは０．２以下で、均一な現像が行われていた。体積平均粒径が４μｍ以上の樹脂母粒子を含むトナーは、シリコーンオイルの有無に関係なく、安定的な現像を可能にすることが確認できた。なお、体積平均粒径が４μｍ以上の樹脂母粒子を含むトナーを使用して得られた画像の解像度は、体積平均粒径が４μｍ未満の樹脂母粒子を含むトナーを使用して得られた画像の解像度より低い。
【０１１３】
着色剤マスターチップの作製において、マゼンタ顔料（大日精化工業（株）製ＥＣＲ−１０１）２５００質量部、イエロー顔料（クラリアントジャパン（株）製TonerYellowHG VP2155）３０００質量部、ブラック顔料（キャボット製ＭＯＲＧＵＬ−Ｌ）２５００質量部を使用する以外は、樹脂母粒子１を作製する際の条件と同一の条件で、マゼンタ樹脂母粒子、イエロー樹脂母粒子、ブラック樹脂母粒子を作製した。それぞれの樹脂母粒子１００ｇに、日本アエロジル（株）製シリカ微粒子（ＲＸ２００）２ｇ、日本アエロジル（株）製シリカ微粒子（ＲＸ５０）１．５ｇを添加し、１リットルのジューサーで、１０００ｍｉｎ-1で３分間攪拌した。次いで、ジメチルシリコーンオイル（信越化学工業（株）製ＫＦ−９６−２００ＣＳ）０．５質量部をそれぞれのジューサーに添加し、１００００ｍｉｎ-1で３分間攪拌し、マゼンタトナー、イエロートナー及びブラックトナーの３色のトナーを作製した。当該３色のトナーと上記シアントナーの色濃度は同一であった。４色トナーを当該画像形成装置の現像カートリッジに入れ、印字試験を実施すると、ブラックのカブリとイエローの濃度うす（現像不良）が発生した。
【０１１４】
上記マゼンタ樹脂母粒子、イエロー樹脂母粒子、ブラック樹脂母粒子のそれぞれの樹脂母粒子１００ｇに、日本アエロジル（株）製シリカ微粒子（ＲＸ２００）２ｇ、日本アエロジル（株）製シリカ微粒子（ＲＸ５０）１．５ｇ及び上記疎水性ルチルアナターゼ型酸化チタン０．５ｇを添加し、１リットルのジューサーで、１０００ｍｉｎ-1で３分間攪拌した。次いで、ジメチルシリコーンオイル（信越化学工業（株）製ＫＦ−９６−２００ＣＳ）０．５質量部をそれぞれのジューサーに添加し、１００００ｍｉｎ-1で３分間攪拌し、マゼンタトナー、イエロートナー及びブラックトナーの３色のトナーを作製した。当該３色のトナーと上記シアントナーを当該画像形成装置の現像カートリッジに入れ、印字試験を実施すると、４色ともほぼ同等に印字された。従って、トナー表面がシリコーンオイルと酸化チタンにより被覆され、トナーに含有されている顔料による帯電の差が抑制されている考えられる。
【０１１５】
次にシリコーンオイルに代えてフッ素オイルであるパーフルオロポリエーテル（ＮＯＫ（株）製ＢＡＲＲＩＥＲＴＡ  Ｊ  ２５  Ｖ）を使用してトナーを作製し印字試験を行った。その結果、実施例１〜７及び比較例１〜１１と同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】現像ギャップを模式的に示す図。
【図３】本発明にかかるラインヘッドの一実施形態の概略を示す斜視図。
【図４】本発明にかかるラインヘッドの一実施形態の副走査断面図。
【図５】マイクロレンズアレイの概略を示す斜視図。
【図６】マイクロレンズアレイの主走査断面図。
【図７】複数の発光素子グループの配置を示す図。
【図８】マイクロレンズアレイの結像状態を示す図。
【図９】発光素子の配置の詳細を示す図。
【図１０】隣り合う発光素子グループ間の関係を示す図。
【図１１】ラインヘッドによるスポット形成動作を示す図。
【図１２】本発明の原理を示す模式図。
【図１３】発光素子グループの位置が結像レンズの光軸と一致する場合を示す図。
【図１４】発光素子グループの位置が結像レンズの光軸と一致しない場合を示す図。
【符号の説明】
【０１１７】
１…ハウジング本体、２…画像形成ユニット、４…給紙トレイ、２１…感光体、２３…帯電部、２５１…現像ローラ、２５２…供給ローラ、２９…ラインヘッド、７１…クリーナ部、７１１…クリーナブレード、７１３…廃トナーボックス、７７…給紙カセット、７９…ピックアップローラ対、８…転写ベルト、８２…駆動ローラ、８３…従動ローラ、８５…一次転写ローラ、１２１…二次転写ローラ、１３…定着ユニット、１３１…加熱ローラ、１３２…加圧ローラ、２９５…発光素子グループ、Ｌ２９５…グループ列、ＣＧ２９５…発光素子グループの位置、２９５１…発光素子、Ｌ２９５１…発光素子列、ＣＧ２９５１…発光素子の位置、２９３…ガラス基板、２９９…マイクロレンズアレイ、２９９１…ガラス基板、２９９３Ａ，２９９３Ｂ…レンズ、ＭＬ…マイクロレンズ、ＯＡ…光軸、Ｇx…主走査グループ幅、Ｇy…副走査グループ幅、Ｐx…主走査グループピッチ、Ｐy…副走査グループピッチ、ＸＸ…主走査方向、ＹＹ…副走査方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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