(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明トナーとキャリアを含む現像剤を収容し、感光体上に形成された静電像を透明トナーで透明トナー像へ現像する透明現像器を備える透明トナー像形成手段と、
有色トナーとキャリアを含む現像剤を収容し、感光体上に形成された静電像を有色トナーで有色トナー像へ現像する有色現像器を複数備える有色トナー像形成手段と、
透明トナー像と有色トナー像を記録材に転写する転写手段と、
記録材上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、
前記定着手段によって定着されたトナー像の高さが略一定となるように、前記透明トナー像形成手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置であって、
透明トナーと有色トナーは同じ基材、かつ、前記透明現像器に収容された透明トナーの平均粒径と前記有色現像器に収容された有色トナーの平均粒径は略同一であり、
前記透明現像器に収容されたキャリアの平均粒径は前記有色現像器に収容されたキャリアの平均粒径よりも大きく、
感光体上に現像される透明トナーの単位重量あたりの電荷量の絶対値は感光体上に現像される有色トナーの単位重量あたりの電荷量の絶対値より小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記有色現像器と前記透明現像器に収容されるトナーは非磁性トナーで、キャリアは磁性コアの表面にコート層を設けたものであって、
前記有色現像器と前記透明現像器に収容されるキャリアの磁性コアは同一材質であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記透明現像器に収容されるキャリアのコート層の材質は前記有色現像器に収容されるキャリアのコート層の材質と異なる摩擦帯電特性を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
透明トナーに外添されている外添剤と、有色トナーに外添されている外添剤とは、トナーに対する重量比率が異なることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子写真方式或いは静電記録方式などによって、原稿の画像データに応じて像担持体上に静電像を形成し、この静電像を所定の極性の帯電電荷を有した有色トナーを含む現像剤によって現像してトナー像となし、このトナー像を記録材上に転写し、定着して光沢性のあるカラー画像を得る画像形成装置に関するものであり、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例を示す。図１に基づいて本例の画像形成装置について簡単に説明する。
【０００３】
本例のカラー電子写真画像形成装置１００は、５個の画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ）を横方向に並設して有しており、各画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ）には、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）を備えている。
【０００４】
各感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は、駆動手段によって、同図中、時計回りに回転駆動される。また、感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）の周囲には、感光ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ）、露光装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ）及びクリーニング装置５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ）が配置されている。
【０００５】
又、各画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ）に記録材Ｓを搬送するための、記録材搬送手段としての搬送ベルト７が配置される。搬送ベルト７は、駆動ローラ８１及び支持ローラ８２、８３により張設されており、矢印の方向に回転駆動される。
【０００６】
各画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ）においては、帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ）により均一に帯電された感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）の表面に露光装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）により光像を照射することにより静電像が形成される。
【０００７】
感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）の静電像は、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ）により現像され、可視像、即ち、トナー像とされる。
【０００８】
つまり、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ）には、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック及び透明のトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ）は、それぞれ感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）上の静電像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像、ブラックトナー像、及び透明トナー像として可視化する。
【０００９】
転写媒体としての記録材Ｓは、記録材カセット１０に収容され、そこから複数の搬送ローラ１１及びレジストローラ１２を経て搬送ベルト７上に供給される。記録材Ｓは、搬送ベルト７による搬送で感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）と対向した転写部に順次送られ、転写部に設けた転写手段としての転写ブレード６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ）によりトナー像が転写される。
【００１０】
次いで、トナー像を転写された記録材Ｓは、搬送ベルト７から分離され、分離した記録材Ｓは、搬送部１３により定着装置９へ搬送される。
【００１１】
４色のトナー像及び透明トナー像を転写された記録材Ｓは、定着によりトナー像の混色及び記録材Ｓへの固定が行われ、フルカラーのコピー画像が形成され、排紙トレイ１４に排出される。
【００１２】
図２に、上記構成の画像形成装置に使用される現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ）の一例を示す。現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅは、全て同じ構成とされる。現像装置４について説明する。
【００１３】
本例にて、現像装置４には、現像剤担持体としての現像スリーブ４０、マグネットローラ４１、規制部材４２、現像剤搬送スクリュー４３、４４、等が設けられている。
【００１４】
現像スリーブ４０は、複数の磁極（Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２、Ｎ２、Ｎ３）を備えたマグネットローラ４１を固定して内包し、感光ドラム１の周面との間に所定の現像間隔を保ち駆動回転される。規制部材４２は、剛性かつ磁性を有し、現像スリーブ４０との間に所定の間隔を保って配されるものや、現像スリーブ４０に対し現像剤が介在しない状態で所定の荷重をもって圧接されるもの等、種々のものがある。
【００１５】
現像方法としては、種々の方法があるが、具体的には、現像スリーブ４０に交流電圧を印加して、現像スリーブ４０と感光ドラム１が対向した現像領域Ａに交番電界を形成しつつ、磁気ブラシが感光ドラム１に接触している状態で現像を行うことが好ましい。
【００１６】
現像スリーブ４０と感光ドラム１の距離（Ｓ−Ｄ間距離）は、１００〜１０００μｍであることがキャリア付着防止及びドット再現性の向上において良好である。１００μｍより狭いと現像剤の供給が不十分になりやすく画像濃度が低くなり、１０００μｍを超えると現像磁極Ｓ１からの磁力線が広がり磁気ブラシの密度が低くなり、ドット再現性に劣ったり、キャリアを拘束する力が弱まりキャリア付着が生じやすくなったりする。
【００１７】
交番電界のピーク間の電圧は３００〜３０００Ｖが好ましく、周波数は５００〜１００００Ｈｚであり、それぞれプロセスにより適宜選択して用いることができる。この場合、交番電界を形成するための交流バイアスの波形としては三角波、矩形波、正弦波、或いは、Ｄｕｔｙ比を変えた波形が挙げられる。トナー像の形成速度の変化に対応するためには、非連続の交流バイアス電圧を有する現像バイアス電圧（断続的な交番重畳電圧）を現像スリーブに印加して現像を行うことが好ましい。印加電圧が３００Ｖより低いと十分な画像濃度が得られにくく、また非画像部のカブリトナーを良好に回収することができない場合がある。また、３０００Ｖを超える場合には磁気ブラシを介して、静電像を乱してしまい、画質低下を招く場合がある。
【００１８】
また、良好に帯電したトナーを有する二成分系現像剤を使用することで、カブリ取り電圧（Ｖｂａｃｋ）を低くすることができ、感光ドラム１の一次帯電を低めることができる。そのために感光ドラム１の寿命を長寿命化できる。Ｖｂａｃｋは、現像システムにもよるが２００Ｖ以下、より好ましくは１５０Ｖ以下が良い。現像コントラストとしては、十分画像濃度が出るように１００〜４００Ｖが用いられる。画像のハーフトーンの階調性を安定させるために、現像コントラストは高いほど好ましく、３００Ｖ以上が好ましい。
【００１９】
また、周波数が５００Ｈｚより低いと、プロセススピードにも関係するが、感光ドラム１に接触したトナーが現像スリーブに戻される際に、十分な振動が与えられずカブリが生じやすくなる。１００００Ｈｚを超えると、電界に対してトナーが追随できず画質低下を招きやすい。
【００２０】
以上のような従来の画像形成装置では、作成された記録画像中の白色の部分にはトナーは使用されておらず、記録材である紙の光学的性質が直接、記録画像の色、光沢性等の視覚特性を決めている。一方、ブラック又は濃度の高い茶色等のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ色トナーが多量に重ね記録された部分の視覚特性を決めているのは、その殆どがトナーの光学的性質である。
【００２１】
上記のような画像形成装置においてその出力された記録画像の光沢性に関しては、例えば前記の白とブラックの例では一般にブラックの方が高い光沢性を持つ。これは前記のようにトナーの光沢性が一般に紙の光沢性よりも高いためである。
【００２２】
その結果、出力画像中の画素による光沢性の違いによって画質が著しく損なわれるといった問題が生じていた。
【００２３】
さらに、濃度が大きい部分のトナーの高さは約５〜１０μｍになるため、トナー像の凹凸が見えてしまい画像品位を下げるといった問題があった。
【００２４】
このような光沢性やトナーの凹凸を考慮した画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載されるように、トナー高さ計算部により記録材の表面上に形成する画像部のトナーの高さを画像データから算出し、透明トナー印字量計算部により画像部のトナーの高さとトナー高の最高値との差から光沢を有する透明トナーの各部分印字量を算出し、トナーの凹凸を無くすために必要な透明トナーの印字量をトナー画像の上に印字して記録物を得ることによって、光沢性を出し表面の凹凸をなくして光沢画像を得ようとする方法が提案されている。
【特許文献１】特開平７−２６６６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、前記の透明トナーによって表面を平滑化する方法は、有色トナーの最大トナー量と同じ量の透明トナーを画像形成しなければならない。
【００２６】
つまり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色の適当な重ね合わせで作られた最大トナー量と同じだけの透明トナーを透明トナーの画像形成部によって画像形成しなければならない。
【００２７】
例えば、有色トナーを２色以上重ねる画像処理を用いる場合、有色トナーの各色の最大トナー量を０．５ｍｇ／ｃｍ2とすると、透明トナーは一度に１．０ｍｇ／ｃｍ2以上画像形成しなければならない。
【００２８】
このような有色トナーと比べて多い量の透明トナーを一つの画像形成部で画像形成を行うためには、有色トナーの画像形成と同様の画像形成方法では、困難である。
【００２９】
図３を用いて、更に詳しく説明する。
【００３０】
通常の画像形成における感光ドラム１の電位、及び、現像スリーブ４０の電位の一例で説明する。２３℃、５０％Ｒｈ環境下において、有色トナーの単位重量あたりの電荷量（以下、「トリボ」と呼ぶ。）が約−３０μＣ／ｇの場合、帯電装置２に高圧を印加して、感光ドラム１の表面電位を−６５０Ｖとなるように制御を行っている。
【００３１】
一方、現像スリーブ４０には、−５００ＶのＤＣ成分に１．２ｋＶｐ−ｐのＡＣ成分を重畳した交流バイアスを印加している。感光ドラム１は、レーザー露光を受けると、最大濃度画像となる静電像を形成する箇所において、−１００Ｖの明部電位となる。
【００３２】
従って、有色トナーの最大載り量０．５ｍｇ／ｃｍ2のトナーを現像する場合の現像コントラストは約４００Ｖとしている。
【００３３】
このような構成で、透明トナーを用いた場合、透明トナーのトリボを有色トナーのトリボと同様に約−３０μＣ／ｇと仮定すると、１．０ｍｇ／ｃｍ2の透明トナーを現像するために必要な電位差は約８００Ｖとなる。この場合、感光ドラム１に約９００Ｖの潜像電位を形成しなければならず、このような高い電位を通常の感光ドラム１に与えるのは、感光ドラムの性能上、帯電性能が安定しないため、現実的ではない。
【００３４】
そのため、例えば、感光ドラム１の帯電量の最大電位に合わせた現像コントラストを４００Ｖとして、それを透明トナー設定値として、有色トナーの現像コントラストを有色トナーの最大トナー量に合わせて、現像コントラストを２００Ｖにするといった制御も可能ではある。しかしながら、この場合、有色トナーのハーフトーンの階調性が不安定にあるといった弊害が発生する。
【００３５】
そこで、本発明の目的は、安定した画像形成条件において、透明トナーの最大載り量を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
上記目的は、本発明の画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、透明トナーとキャリアを含む現像剤を収容し、感光体上に形成された静電像を透明トナーで透明トナー像へ現像する透明現像器を備える透明トナー像形成手段と、
有色トナーとキャリアを含む現像剤を収容し、感光体上に形成された静電像を有色トナーで有色トナー像へ現像する有色現像器を複数備える有色トナー像形成手段と、
透明トナー像と有色トナー像を記録材に転写する転写手段と、
記録材上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、
前記定着手段によって定着されたトナー像の高さが略一定となるように、前記透明トナー像形成手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置であって、
透明トナーと有色トナーは同じ基材、かつ、前記透明現像器に収容された透明トナーの平均粒径と前記有色現像器に収容された有色トナーの平均粒径は略同一であり、
前記透明現像器に収容されたキャリアの平均粒径は前記有色現像器に収容されたキャリアの平均粒径よりも大きく、
感光体上に現像される透明トナーの単位重量あたりの電荷量の絶対値は感光体上に現像される有色トナーの単位重量あたりの電荷量の絶対値より小さいことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、安定した画像形成条件において、透明トナーの最大載り量を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００３９】
（画像形成装置の全体構成）
本実施例に用いた画像形成装置は、先に図１を参照して説明した従来の画像形成装置と同様の構成及び機能を有するものであり、従って、先の説明を援用し、再度の詳しい説明は省略する。
【００４０】
つまり、本実施例の画像形成装置１００は、図１を参照すると、５個の画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ）を横方向に並設して有している。各画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ）には、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）を回転自在に備えている。
【００４１】
また、感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）の周囲には、感光ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ）、露光装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ）及びクリーニング装置５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ）が配置されている。
【００４２】
各画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ）においては、帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ）により均一に帯電された感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）の表面に露光装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）により光像を照射することにより静電像が形成される。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、有色トナー像形成手段である。そして、画像形成部Ｐｅは、透明トナー像形成手段である。
【００４３】
感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）の静電像は、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ）により現像され、可視像、即ち、トナー像とされる。
【００４４】
現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ）には、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック及び透明のトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅは、それぞれ感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ上の静電像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像、ブラックトナー像、及び透明トナー像として可視化する。
【００４５】
以下、各色のトナーを、即ち、シアントナーをＣトナー、マゼンタトナーをＭトナー、イエロートナーをＹトナー、ブラックトナーをＫトナーと省略し、透明トナーはＴトナーと記載する。
【００４６】
各感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）上のトナー像は、搬送ベルト７上に担持し搬送される記録材Ｓ上に転写される。さらに各色のトナー像が転写された記録材Ｓは、定着ローラ９１及び加圧ローラ９２を備えた定着装置（定着手段）９で加熱及び加圧によりトナー像を定着した後、記録画像として装置外に排出される。
【００４７】
このような本画像形成装置においては、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの有色トナーを使って画像形成を行うモードと、これら有色トナーの像が形成された画像領域に更に透明トナーを重ねて画像形成を行うモードとを有する。
【００４８】
なお、有色トナーの種類としては、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック以外のものも用いることができる。例えば、これらと同一色相で濃度の薄いトナーを用い、濃度の濃いトナーと濃度の薄いトナーの両方を用いて画像形成を行い、再現性を向上させることができる。
【００４９】
（透明トナー画像形成）
本発明の特徴である透明トナーによって、転写媒体上の画像としての記録画像の高さ、即ち、転写媒体としての記録材Ｓ上に形成されたトナーの高さを揃えて凹凸を無くす透明トナー画像の形成方法について説明する。
【００５０】
図４に、記録画像Ｒが形成された記録材Ｓ、即ち、記録物ＳＲの断面を示す。
【００５１】
なお、記録材Ｓとは紙、ＯＨＰフィルム等とされ、また、記録物ＳＲとは、本実施例では、電子写真画像形成装置１００による画像形成動作により記録画像Ｒが作像された記録材Ｓを指す。
【００５２】
図４に示すように、本実施例によると、画像記録された記録物ＳＲの記録材Ｓ上での記録画像Ｒの高さ（ｈ）情報をもとに、該画像領域中の記録画像Ｒの高さ（ｈ）の最大値（Ｈ）に、該領域画像全体の高さを揃えるように透明トナーＴでの追加記録を行い、記録物ＳＲの表面を略平滑（トナー像高さが略一定）にする。これによって、一様な光沢を与えることができ、より良好な画質を持つ画像記録を行うことができる。ここで言うところの略平滑（略一定）とは、定着後のトナー像の高さ方向のばらつきの範囲が、３μｍ以内である状態を言う。
【００５３】
記録画像（トナー像）Ｒの高さ情報の決定には、画像信号をもとに予め記憶されたテーブルから読み出す方法、テーブルからの基本的情報を用いて計算により求める方法、接触又は非接触により測定する方法等を用いることができる。
【００５４】
ここで、基本的情報とは、記録階調（静電像の階調）に対するトナー像の載り量、トナー像の流動性、記録材Ｓの構造値等、記録材Ｓ上でのトナー像の高さを計算するために必要な情報を指す。ここで、載り量とは単位面積あたりのトナーの重量のことを指す。
【００５５】
全体を揃える高さは、記録画像Ｒの高さ（ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４、・・・・）の略最大値（Ｈ）であることが望ましい。
【００５６】
有色トナーの最大載り量は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックを適当に組み合わせて色再現範囲を決定することで決定される。通常、単色で最大濃度が出るトナー量の２倍程度が最大載り量となるように画像設計される。色再現範囲を広く設計する場合には、最大載り量を２．５倍程度に設計する場合もある。言い換えると、色再現範囲に応じて、画像形成装置は有色トナーの最大載り量が２倍以上２．５倍以下の範囲となるように設計される。なお、特に限定的な記載が無い限りにおいて、画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは適宜変更されてもよい。
【００５７】
従って、最大値に揃えるためには、画像領域中の有色（ＣＭＹＫトナー）画像の載らない、所謂、白地部に対して透明トナー、即ち、Ｔトナーを有色トナー（ＣＭＹＫトナー）の約２倍以上、印字しなければならない。これでは、通常の画像においてはＴトナーの使用量、同印字量が飛躍的に増加してしまう。そのため、必ずしも最大値に合わせなくても、画像品位が大きく悪くならない程度にＴトナー量を減らしてもよい。
【００５８】
透明トナー（Ｔトナー）を載せる場所と量の計算は、特許文献１（特開平７−２６６６１４号公報）に記載された方法と概ね同様である。
【００５９】
図５を参照して、Ｔトナーを載せる場所と量の計算方法について説明する。
【００６０】
画像データ読込部１０１より入力された画像データ１０２には、画像の各画素に対応してＲＧＢ信号が、それぞれ２５６階調で記録されている。この画素毎のＲＧＢ信号は、ＲＧＢ−ＣＭＹＫ変換部１０３により４色トナーの最小印字単位毎の印字量に変換される。
【００６１】
ＲＧＢ−ＣＭＹＫ変換部１０３には例えば、３×４のマスキング・マトリクスを用いる方式や、３×３のマトリクスでまずＣＭＹに変換した後、３×４のマトリクスによる所謂墨入れを行い、墨Ｋを生成する方式等を用いることができる。また、この変換において所謂擬似中間調表現を用いることもでき、ＲＧＢの各画素がＣＭＹＫトナーの最小印字単位に１対１対応しない場合もあるが、その場合には最小印字単位毎のＣＭＹＫトナー印字量が計算される。
【００６２】
ＣＭＹＫトナー印字部１０４では、即ち、上記図１及び図２を参照して説明した上記画像形成装置の画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）では、該ＣＭＹＫトナー印字量にあわせて、電子写真方式により４色それぞれのトナー像形成を行う。
【００６３】
トナー高さ計算部１０５では最小印字単位毎の有色トナー高さを、前記した最小印字単位毎のＣＭＹＫトナー印字量より計算して求める。
【００６４】
最大トナー高さ計算部１０６により、指定画像領域での印字トナーの最大高さを、前記した最小印字単位毎の有色トナー高さより求める。
【００６５】
本発明によると、記録画像の高さ、即ち、記録材上に形成されたトナー像の高さを揃えて凹凸を無くすべく、有色トナー像の凹凸を埋めるために、透明トナー、即ち、Ｔトナーを用いる。
【００６６】
そこで、本実施例では、Ｔトナー印字量計算部１０７では、前述したトナー最大高さと、各最小印字単位の有色トナー高さの差を求め、これを該最小印字単位におけるＴトナー高さとする。次いで、この高さを得るためのＴトナー印字量を該最小単位毎に計算する。
【００６７】
Ｔトナー印字部１０８では、即ち、上記画像形成装置１００の画像形成部Ｐｅでは、Ｔトナー印字量計算部１０７により計算された、最小印字単位毎のＴトナー印字量を印字する。
【００６８】
以上の手順を、制御装置２００が行なうことにより印字された記録物を記録物出力部１０９、即ち、画像形成装置１００より出力する。この記録物は、前記説明の図４に示す断面形状であり、良好な画質を持っている。なお、制御装置２００は、画像形成部Ｐｅの像形成動作の制御を行なう。ここでいう像形成動作とは、画像形成部における静電像の形成動作または現像動作のことである。
【００６９】
（現像剤）
次に、本実施例に用いた現像剤について説明する。
【００７０】
本実施例にて、現像剤は、例えば、特開２００４−２７１６６０号公報に記載するような、磁性コートキャリア、及び、トナーを含有するものである（いわゆる、２成分現像剤）。
【００７１】
本実施例のキャリア粒子表面は、樹脂及び／又はカップリング剤をコートして用いる。
【００７２】
本実施例のコートキャリアは、１０００／４πｋＡ／ｍ（７９．５８ｋＡ／ｍ）における磁化の強さ（σ１０００）が２５〜６０Ａｍ2／ｋｇ、好ましくは、２５〜５０Ａｍ2／ｋｇの低磁化キャリアである。
【００７３】
コートキャリアの磁気特性は、例えば理研電子（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置ＢＨＶ−３５を用いて測定することができる。この装置を用いる場合の測定条件としては、１０００／４π（ｋＡ／ｍ）の外部磁場を作り、一方で、コートキャリアを円筒状のプラスチック容器に、キャリア粒子が動かないように十分密になるようにパッキングした状態に収容し、この状態で磁化モーメントを測定し、試料を入れたときの実際の重量を測定して、磁化の強さ（Ａｍ2／ｋｇ）を求める。
【００７４】
本実施例のコートキャリアは、体積平均粒径が２５〜６０μｍであり、３０〜５０μｍであることがより好ましい。キャリア粒子の体積平均粒径が２５μｍ未満であると、キャリア粒子の粒度分布のうち、微粒子側の粒子による非画像部へのキャリア付着を良好に防止できない場合がある。
【００７５】
また、コートキャリアの粒度分布として、メッシュ法による２０μｍ以下のキャリア粒子の含有率が０．０１〜３質量％であり、７５μｍ以上の含有率が０．０１〜３質量％であることが望ましい。２０μｍ以下のキャリア粒子の含有率が０．０１質量％未満であった場合、現像剤が密に詰まりやすくなり、現像剤劣化を起こしやすくなるため、機内へのトナー飛散を起こしやすくなってしまう。２０μｍ以下のキャリア粒子の含有率が３質量％を超えた場合、キャリア粒子微粉によるキャリア付着を生じる傾向がある。７５μｍ以上のキャリア粒子の含有率が０．０１質量％未満であった場合に関しても、高密度による現像剤劣化を引き起こしやすい。また、３質量％を超える場合には、トナーに適当な帯電量を与えるために必要な表面積が十分に得られなくなってしまい、同じく機内へのトナー飛散を起こしやすくなる。
【００７６】
さらに、メッシュ法による２０μｍ以下のキャリア粒子の１０００／４πにおける磁気特性σ１０００は３０〜５０Ａｍ2／ｋｇであることがキャリア付着及び、現像剤担持体（即ち、現像スリーブ４０）からの現像剤の効果的な剥ぎ取りの観点から好ましい。
【００７７】
なお、コートキャリアの体積平均粒径及び粒度分布は、キャリア粒子の製造条件や、篩いや種々の分級装置によるキャリア粒子の分級、及び分級品の混合等によって調整することが可能である。
【００７８】
コートキャリアの体積平均粒径は、例えばレーザー回折式粒度分布計（堀場製作所株式会社製）により測定した、体積基準の５０％平均粒径のことを指す。
【００７９】
また、メッシュ法による２０μｍ以下の微粉量及び７５μｍ以上の粗粉量の測定は、各目開きのメッシュを用意し、例えば電磁式実験用ふるい振とう機（フリッチェ・ジャパンアナリセット３型）を用いて測定することができる。この振とう機を用いる場合の測定方法としては、Ｔｉｍｅｒ＝５ｍｉｎ、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ強度＝２とし、試料は５００ｇを用いる。
【００８０】
キャリア芯材、即ち、磁性コアとしては、例えば、表面酸化若しくは未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、及び希土類の如き磁性金属、それらの磁性合金、それらの磁性酸化物、それらの磁性フェライトからなるグループから選択される磁性粒子、又は、樹脂中に磁性粉が分散された磁性体分散型樹脂キャリアが挙げられる。
【００８１】
磁性体分散型樹脂キャリアは、金属化合物粒子のキャリア粒子中における含有量が８０〜９５質量％であることが好ましい。
【００８２】
磁性体分散型樹脂キャリアのバインダー樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましく、さらには一部又は全部が三次元的に架橋されている樹脂、例えばフェノール樹脂を含有する熱硬化性樹脂であることが好ましい。この樹脂を用いることにより、分散する金属化合物粒子を強固に結着できるため、磁性体分散型樹脂キャリアの強度をアップさせることができる。従って、多数枚の複写においても金属化合物粒子の脱離が起こりにくく、機内へのトナー飛散の無い、より安定した画像を得ることができる。
【００８３】
また、本実施例のキャリアは、表面をコート樹脂及び／又はカップリング剤をコート処理して用いるが、バインダー樹脂として熱硬化性樹脂を用いることで、密着性、均一性に優れ、より良好なコートを形成することができる。
【００８４】
磁性体分散型樹脂キャリアを得る方法としては、特に限定を受けるものではない。本実施例においては、バインダー樹脂となるモノマーと上記金属化合物粒子と溶媒とが均一に分散又は溶解されているような溶液中で、モノマーを重合させることにより粒子を生成する重合法の製造方法が用いられる。特に、キャリア粒子中に分散する金属化合物粒子に親油化処理を施すことにより、粒度分布のシャープな、微粉のない磁性体分散型樹脂キャリアを得る方法が好適に用いられる。
【００８５】
磁性体分散型樹脂キャリアのバインダー樹脂に使用されるモノマーとしては、ラジカルの重合性のモノマー重合性モノマーを用いることができる。例えばスチレン；ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エチルスチレン、ｐ−ターシャリーブチルスチレンの如きスチレン誘導体；アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、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２−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル；メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、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、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノメチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ベンジルの如きメタクリル酸エステル類；２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルエーテル、イソブチルエーテル、β−クロルエチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ｐ−メチルフェニルエーテル、ｐ−クロルフェニルエーテル、ｐ−ブロムフェニルエーテル、ｐ−ニトロフェニルビニルエーテル、ｐ−メトキシフェニルビニルエーテルの如きビニルエーテル；ブタジエンの如きジエン化合物を挙げることができる。
【００８６】
これらのモノマーは単独又は混合して使用することができ、好ましい特性が得られるような好適な重合体組成を選択することができる。
【００８７】
前述したように、磁性体分散型樹脂キャリアのバインダー樹脂は三次元的に架橋されていることが好ましく、このような架橋を形成する架橋剤を用いることが好ましい。架橋剤としては、重合性の二重結合を一分子当たり二個以上有する架橋剤を使用することが好ましい。
【００８８】
架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンの如き芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジアクリレート、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メタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、グリセロールアクロキシジメタクリレート、Ｎ，Ｎ−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、ジビニルスルフォンが挙げられる。
【００８９】
これらの架橋剤は、二種類以上を適宜混合して使用しても良い。架橋剤は、重合性混合物にあらかじめ混合しておくこともできるし、必要に応じて適宜重合の途中で添加することもできる。
【００９０】
磁性体分散型樹脂キャリアに用いられる、その他のバインダー樹脂のモノマーとしては、エポキシ樹脂を出発原料であるビスフェノール類とエピクロルヒドリン；フェノール樹脂の出発原料であるフェノール類とアルデヒド類；尿素樹脂の出発原料である尿素とアルデヒド類、メラミン樹脂の出発原料であるメラミンとアルデヒド類が挙げられる。
【００９１】
もっとも好ましいバインダー樹脂はフェノール樹脂である。その出発原料としては、フェノール、ｍ−クレゾール、３，５−キシレノール、ｐ−アルキルフェノール、レゾルシル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールの如きフェノール化合物、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、フルフラールの如きアルデヒド化合物が挙げられる。特にフェノールとホルマリンの組み合わせが好ましい。
【００９２】
これらのフェノール樹脂又はメラミン樹脂を用いる場合には、硬化触媒として塩基性触媒を用いることができる。塩基性触媒として通常のレゾール樹脂製造に使用される種々のものを用いることができる。具体的にはアンモニア水、ヘキサメチレンテトラミン、ジエチルトリアミン、ポリエチレンイミンの如きアミン類を挙げることができる。
【００９３】
磁性体分散型樹脂キャリアに用いる金属化合物粒子としては、例えば磁性を示すＭＯ・Ｆｅ2Ｏ3又はＭＦｅ2Ｏ4の式で表されるマグネタイト又はフェライトが挙げられる。式中、Ｍは３価、２価あるいは１価の金属イオンを示す。
【００９４】
Ｍとしては、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｌｉ等が挙げられる。
【００９５】
上記金属化合物粒子には、Ｍが単独の化合物、あるいは複数種のＭを含む化合物を用いることができる。このような金属化合物粒子としては、例えばマグネタイト、Ｚｎ−Ｆｅ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ−Ｆｅ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｆｅフェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｆｅ系フェライト、Ｃａ−Ｍｎ−Ｆｅ系フェライト、Ｃａ−Ｍｇ−Ｆｅ系フェライト、Ｌｉ−Ｆｅ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｆｅ系フェライトの如き鉄系酸化物が挙げられる。
【００９６】
金属化合物粒子としては、前述したマグネタイトやフェライト等、強磁性の金属化合物粒子と、これらよりも弱い磁性を示す金属酸化物粒子（以下、単に「金属酸化物粒子」ともいう。）とを含むことが好ましい。金属酸化物粒子の磁性については、上記金属化合物粒子よりも弱ければよく、非磁性を含むものである。このような金属酸化物粒子としては、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＴｉＯ2、Ｖ2Ｏ5、ＣｒＯ、ＭｎＯ2、α−Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2等が挙げられる。
【００９７】
また、このように、少なくとも二種の金属化合物粒子を混合して用いる場合には、比重や形状が類似している金属化合物粒子を用いることが、バインダー樹脂との密着性及びキャリア粒子の強度を高めるためにより好ましい。このような組み合わせとしては、例えば、マグネタイトとヘマタイト、マグネタイトとγ−Ｆｅ2Ｏ3、マグネタイトとＳｉＯ2、マグネタイトとＡｌ2Ｏ3、マグネタイトとＴｉＯ2の組み合わせが好ましく用いることができる。中でもマグネタイトとヘマタイトの組み合わせが、特に好ましく用いることができる。
【００９８】
上記のような金属化合物粒子を使用する場合、強磁性を示す金属化合物粒子の個数平均粒径は、キャリア粒子の粒径によっても変わるが、０．０２〜２μｍのものが好ましい。二種以上の金属化合物粒子を用いる場合、強磁性を示す金属化合物粒子の個数平均粒径は０．０２〜２μｍのものが好ましく、金属酸化物粒子の個数平均粒径は０．０５〜５μｍのものが好ましい。
【００９９】
この場合、強磁性を示す金属化合物粒子の個数平均粒径（平均粒径ｒａ）と金属酸化物粒子の個数平均粒径（平均粒径ｒｂ）の粒径比ｒｂ／ｒａは１．０を超え５．０以下であることが好ましく、より好ましくは１．２以上４．５以下が良い。１．０倍以下であると、比抵抗が低く強磁性を示す金属化合物粒子が表面に出やすくなり、キャリア粒子の比抵抗を上げにくく、キャリア付着を防止する効果が得られにくくなる。また、５倍を超えると、キャリア粒子の強度が低下しやすく、キャリア粒子の破壊を引き起こしやすくなるため、機内へのトナー飛散を引き起こす結果となってしまう。
【０１００】
上記金属化合物の個数平均粒径は、例えば日立製作所（株）製の透過型電子顕微鏡Ｈ−８００により測定することができる。この顕微鏡を用いる場合では、上記顕微鏡により５０００〜２００００倍に拡大した写真画像を用い、ランダムに粒径０．０１μｍ以上の粒子を３００個以上抽出し、例えばニレコ社（株）製の画像処理解析装置Ｌｕｚｅｘ３により水平方向フェレ径をもって金属化合物粒子の粒径として測定し、平均化処理して個数平均粒径を算出するとよい。
【０１０１】
二種以上の金属化合物粒子を分散した磁性体分散型樹脂キャリアにおいて、含有する金属化合物粒子全体に占める、強磁性を示す金属化合物粒子の含有量は、７０質量％を超え９５質量％であることが好ましい。７０質量％以下であると、磁性体分散型樹脂キャリアの高抵抗化は良好になる反面、キャリア粒子としての磁気力が小さくなり、キャリア付着を招く場合がある。また、９５質量％を超えると、強磁性を示す金属化合物粒子の比抵抗にもよるが、より好ましい磁性体分散型樹脂キャリアの高抵抗化が図れずに同じくキャリア付着を起こしてしまう場合がある。
【０１０２】
本実施例の磁性体分散型樹脂キャリアに含有される金属化合物粒子は、親油化処理されていることが、磁性キャリア粒子の粒度分布をシャープにすること、及び金属化合物粒子のキャリア粒子からの脱離を防止する上で好ましい。特に、好ましく用いられる重合法においてキャリア粒子を製造した場合、モノマーと溶媒が均一になっている液中から重合反応が進むと同時に溶液に不溶化した粒子が生成する。そのときに、上記親油化処理には、金属酸化物が粒子内部で均一に、かつ高密度に取り込まれる作用と粒子同士の凝集を防止し粒度分布をシャープ化する作用があると考えられる。
【０１０３】
さらに、親油化処理を施した金属化合物粒子を用いた場合、フッ化カルシウムの如き懸濁安定剤を用いる必要がない。従って、懸濁安定剤がキャリア粒子表面に残存することによる帯電性阻害、コート時におけるコート樹脂の不均一性、シリコーン樹脂及び／又はカップリング剤の如き反応性物質をコートした場合における反応阻害を防止することができる。
【０１０４】
親油化処理は、エポキシ基、アミノ基、及びメルカプト基から選ばれた一種又は二種以上の官能基を有する有機化合物や、それらの混合物である親油化処理剤で処理されていることが好ましい。特に、好ましく用いられる重合法によりキャリア粒子を製造した場合、親油性及び疎水性と親水性のバランスが取れた上記のような基を持った処理剤を用いて処理することで、帯電付与性能が安定し、粒子強度の高い高耐久性のキャリア粒子を得ることができる。なかでも、とりわけエポキシ基が好ましく用いられる。
【０１０５】
金属化合物粒子は、１００質量部当たり０．１〜１０質量部（より好ましくは、０．２〜６質量部）の親油化処理剤で処理されていることが金属化合物粒子の親油性及び疎水性を高める上で好ましい。
【０１０６】
アミノ基を持つ親油化処理剤としては、例えばγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメトキシジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、エチレンジアミン、エチレントリアミン、スチレン−（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル）チタネート等が挙げられる。
【０１０７】
メルカプト基を有する親油化処理剤としては、例えばメルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【０１０８】
エポキシ基をもつ親油化処理剤としては、例えばγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）トリメトキシシラン、エピクロルヒドリン、グリシドール、スチレン−（メタ）アクリル酸グリシジル共重合体、等が挙げられる。
【０１０９】
上述したように、キャリア粒子表面は、帯電付与性向上、耐スペント性向上の観点から、好ましく、コート樹脂及び／又はカップリング剤をコートして用いられるが、被覆する樹脂としては、特に限定を受けるものではない。
【０１１０】
このような表面処理樹脂としては、例えばポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体の如きアクリル樹脂、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、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、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、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、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、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、無水マレインとテレフタル酸と多価アルコールと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、ポリイミド樹脂、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、フッ素樹脂等を挙げることができる。
【０１１１】
中でもシリコーン樹脂、フッ素樹脂は、コアとの密着性、スペント防止等の観点から、好ましく用いられ、単独で用いることもできるが、被膜強度を高め、好ましい帯電に制御するために、カップリング剤と併用して用いることが好ましい。
【０１１２】
さらに、前述のカップリング剤は、その一部が、樹脂をコートする前に、コア表面に処理される、いわゆるプライマー剤として用いられることが好ましい。カップリング剤をプライマー剤として使用することにより、その後の樹脂層の形成において、共有結合を伴った、より密着性の高い状態で形成することができる。
【０１１３】
上記カップリング剤としては、本実施例では前述したように種々のシラン化合物を用いることができるが、アミノ基を有するシラン化合物であるアミノシランを用いると良い。その結果、ポジ帯電性を持ったアミノ基をキャリア表面に導入でき、好ましい帯電量をトナーに付与できる。さらに、アミノ基の存在は、金属化合物に好ましく処理されている、親油化処理剤と、シリコーン樹脂との両者を活性化させることができる。このため、シリコーン樹脂とキャリア粒子との密着性をさらに高め、同時に樹脂の硬化を促進することで、より強固な被膜を形成することができる。
【０１１４】
本実施例に用いられる非磁性トナーは、粉砕法によって製造することも可能であるが、本実施例においては、非磁性トナーを製造する方法として、懸濁重合法、界面重合法、分散重合法等の媒体中で直接トナーを製造する方法（重合法）が好ましく挙げられる。この重合法においては、結着樹脂成分となる重合性単量体及び着色剤（更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤等）を均一に溶解又は分散させて単量体組成物とする。その後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続層（例えば水相）中に適当な撹拌器を用いて分散し同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナーを得ることができる。
【０１１５】
非磁性トナーは、離型剤を含有することが好ましく、離型剤として適正量のワックスを含有させることにより、高解像性と耐オフセット性を両立させつつ像担持体としての感光ドラム１へのトナー融着を防止することが可能となる。
【０１１６】
非磁性トナーに使用可能なワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトローラクタム等の石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリプロピレン、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等天然ワックス及びその誘導体などで、誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。さらには、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸、あるいはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックスなども使用できる。
【０１１７】
非磁性トナーにおいて、これらのワックス成分の含有量としては、結着樹脂１００質量部に対して０．５〜２５質量部の範囲が好ましい。
【０１１８】
本実施例に係わる非磁性トナー粒子を粉砕法により製造する場合の結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−プロピレン共重合体、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−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、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−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル樹脂などが単独或いは混合して使用できる。特に、スチレン系共重合体及びポリエステル樹脂が現像特性や定着性等の点で好ましい。
【０１１９】
本実施例に係る非磁性トナーを重合法により製造する場合、結着樹脂成分を構成する重合性単量体としては以下のものが挙げられる。
【０１２０】
スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エチルスチレン等のスチレン系単量体；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、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２−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類；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−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、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、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類；その他のアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等の単量体が挙げられる。これらの単量体は単独又は混合して使用し得る。上述の単量体の中でも、スチレン又はスチレン誘導体を単独で、或いは、ほかの単量体と混合して使用することがカラートナーの現像特性及び耐久性の点から好ましい。
【０１２１】
本実施例においては、非磁性トナーがポリエステル樹脂を含有することが好ましい。
【０１２２】
本発明者らの検討によれば、ポリエステル樹脂を添加することによりトナー表面の強度が増す。そのため、カラートナー粒子とともに、無機微粒子等の添加剤を外添して用いた場合、トナー粒子表面の無機微粒子が長期間の耐久によりトナー粒子中に埋没するのを防止する効果が大きくなり、帯電が安定化する。従って、長期間の耐久による機内へのトナー飛散を防止できる。
【０１２３】
前記ポリエステル樹脂は、重量平均分子量（Ｍｗ）が６０００〜１０００００であることが好ましい。Ｍｗが６０００未満の場合には外添剤のトナー粒子中への埋没を防止する効果が小さく、耐久による帯電量低下の防止効果が見られない。一方、Ｍｗが１０００００を超える場合には、トナー粒子中への縮合系樹脂の分散が悪化し、最終的に得られるトナーの粒度分布がブロードになる。
【０１２４】
なお、重合法・粉砕法どちらの場合においても結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、４０〜７０℃であることが好ましく、４５〜６５℃の範囲がさらに好ましい。これらは単独、又は一般的には出版物ポリマーハンドブック第２版ＩＩＩ−ｐ１３９〜１９２（ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ社製）に記載の理論ガラス転移温度（Ｔｇ）が、４０〜７０℃を示すように単量体を適宜混合して用いられる。
【０１２５】
本実施例における有色非磁性トナーは、即ち、ＣＭＹトナーは、着色力を付与するために着色剤を含有する。本実施例に好ましく使用される有機顔料又は染料として以下のものが挙げられる。
【０１２６】
シアン系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、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６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６６等が挙げられる。
【０１２７】
マゼンタ系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、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．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４等が挙げられる。
【０１２８】
イエロー系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、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１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー６２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、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９５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１９１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１９４等が挙げられる。
【０１２９】
これらの着色剤は、単独又は混合しさらには固溶体の状態で用いることができる。本実施例における有色（カラー）トナーに用いられる着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、ＯＨＰ透明性、トナーへの分散性の点から選択される。
【０１３０】
前記着色剤の添加量は、結着樹脂１００質量部に対し１〜２０質量部添加して用いられる。
【０１３１】
本実施例における非磁性トナーには、荷電特性を安定化するために荷電制御剤を配合しても良い。
【０１３２】
荷電制御剤としては公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、カラートナーを重合法により製造する場合には、重合阻害性が低く、水系分散媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。具体的な化合物としては、負帯電性荷電制御剤としてサリチル酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸等の芳香族カルボン酸の金属化合物、アゾ染料若しくはアゾ顔料の金属塩又は金属錯体、スルホン酸又はカルボン酸基を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン等が挙げられる。正帯電性荷電制御剤として四級アンモニウム塩、該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、ニグロシン系化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。
【０１３３】
荷電制御剤は、樹脂１００質量部に対し０．５〜１０質量部使用することが好ましい。
【０１３４】
本実施例における非磁性トナー粒子を重合法により製造する場合、非磁性トナー粒子の製造において使用される重合開始剤としては、重合反応時に半減期０．５〜３０時間であるものを、重合性単量体１００質量部に対し０．５〜２０質量部の割合で用いることが好ましく、カラートナーに望ましい強度と適当な溶融特性を与えることができる。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等のアゾ系又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パーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート等の過酸化物系重合開始剤が挙げられる。
【０１３５】
本実施例における非磁性トナー粒子を重合法により製造する場合、架橋剤を添加しても良く、好ましい添加量としては、重合性単量体組成物の０．００１〜１５質量％である。
【０１３６】
ここで架橋剤としては、主として２個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような芳香族ージビニル化合物；例えばエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレート等のような二重結合を２個有するカルボン酸エステル；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、ジビニルスルホン等のジビニル化合物；及び３個以上のビニル基を有する化合物；等が単独もしくは混合物として用いられる。
【０１３７】
本実施例における非磁性トナー粒子を重合法により製造する場合、一般に上述のカラートナー組成物、すなわち重合性単量体中に着色剤、離型剤、可塑剤、荷電制御剤、架橋剤等トナーとして必要な成分及びその他の添加剤を適宜加えて、ホモジナイサー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機等の分散機によって均一に溶解又は分散させた重合性単量体系を、分散安定剤を含有する水系媒体中に懸濁する。この時、高速撹拌機若しくは超音波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望のトナー粒子のサイズとする方が、得られるトナー粒子の粒径がシャープになる。重合開始剤添加の時期としては、重合性単量体中に他の添加剤を添加するとき同時に加えても良いし、水系媒体中に懸濁する直前に混合しても良い。また、造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体或いは溶媒に溶解した重合開始剤を加えることもできる。
【０１３８】
造粒後は、通常の撹拌機を用いて、粒子状態が維持され且つ粒子の浮遊・沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。
【０１３９】
本実施例における非磁性トナーを重合法により製造する場合には、分散安定剤として公知の界面活性剤や有機・無機分散剤が使用できる。中でも無機分散剤が有害な超微粉を生じ難く、その立体障害性により分散安定性を得ているので反応温度を変化させても安定性が崩れ難く、洗浄も容易でトナーに悪影響を与え難いので、好ましく使用できる。こうした無機分散剤の例としては、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、燐酸アルミニウム、燐酸亜鉛等の燐酸多価金属塩；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩；メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機塩；水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、アルミナ等の無機酸化物が挙げられる。
【０１４０】
これらの無機分散剤は、重合性単量体１００質量部に対して、０．２〜２０質量部を単独で使用することが望ましいが、超微粒子を発生し難いもののトナーを微粒化するには不十分であるので、０．００１〜０．１質量部の界面活性剤を併用しても良い。界面活性剤としては、例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、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、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等が挙げられる。
【０１４１】
これら無機分散剤を用いる場合には、そのまま使用しても良いが、より細かい粒子を得るため、水系媒体中にて該無機分散剤粒子を生成させることができる。例えば、燐酸カルシウムの場合、高速撹拌下、燐酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液とを混合して、水不溶性の燐酸カルシウムを生成させることができ、より均一で細かな分散が可能となる。この時、同時に水溶性の塩化ナトリウム塩が副生するが、水系媒体中に水溶性塩が存在すると、重合性単量体の水への溶解が抑制されて、乳化重合による超微粒トナーが発生し難くなるので、より好都合である。重合反応終期に残存重合性単量体を除去する時には障害となることから、水系媒体を交換するか、イオン交換樹脂で脱塩したほうが良い。無機分散剤は、重合終了後酸あるいはアルカリで溶解して、ほぼ完全に取り除くことができる。
【０１４２】
前記重合工程においては、重合温度は４０℃以上、一般には５０〜９０℃の温度に設定して重合を行うことが好ましい。残存する重合性単量体を消費するために、重合反応終期ならば、反応温度を９０〜１５０℃にまで上げることは可能である。
【０１４３】
重合トナー粒子は重合終了後、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、無機微粒子等の外添剤を混合し表面に付着させることで、トナーを得ることができる。また、製造工程に分級工程を入れ、粗粉や微粉をカットすることも望ましい形態の一つである。
【０１４４】
非磁性トナー粒子を粉砕法により製造する場合は、公知の方法が用いられる。例えば、結着樹脂、離型剤、荷電制御剤、着色剤等のカラートナー粒子として必要な成分及びその他の添加剤等をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により十分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練する。これによって、樹脂類をお互いに相溶させ、冷却固化、粉砕後、分級、必要に応じて表面処理を行ってトナー粒子を得ることができる。分級及び表面処理の順序はどちらが先でもよい。分級工程においては生産効率上、多分割分級機を用いることが好ましい。
【０１４５】
粉砕工程は、機械衝撃式、ジェット式等の公知の粉砕装置を用いた方法により行うことができる。特定の円形度を有するカラートナーを得るためには、さらに熱をかけて粉砕するか、あるいは補助的に機械的衝撃を加える処理をすることが好ましい。また、微粉砕（必要に応じて分級）されたカラートナー粒子を熱水中に分散させる湯浴法、熱気流中を通過させる方法などを用いても良い。
【０１４６】
機械的衝撃力を加える手段としては、例えば、ホソカワミクロン社製のメカノフュージョンシステムや奈良機械製作所製ハイブリダイゼーションシステム等の装置のように、高速回転する羽根により非磁性トナー粒子をケーシングの内側に遠心力により押しつけ、圧縮力、摩擦力等の力によりトナー粒子に機械的衝撃力を加える方法が挙げられる。
【０１４７】
さらにまた、本実施例に用いられる非磁性トナー粒子は、特公昭５６−１３９４５号公報等に記載のディスク又は多流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に霧化し球状のトナー粒子を得る方法や、重合法として懸濁重合法の他にも単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナー粒子を生成する分散重合方法、又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナー粒子を生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法等を用い、トナー粒子を製造する方法でも製造が可能である。
【０１４８】
本実施例において非磁性トナーは、外添剤としての無機微粒子を含有しており、無機微粒子の一次平均粒径が４〜８０ｎｍであることが好ましい。
【０１４９】
なお、無機微粒子を疎水化処理したものは、高湿環境下でもトナー粒子の帯電量を高く維持し、トナー飛散を防止する上でより好ましい。
【０１５０】
無機微粒子の疎水化処理としては、例えば第一段反応として、シランカップリング剤等によりシリル化反応を行い、シラノール基を化学結合により消失させる方法、シリコーンオイルにより表面に疎水性の薄膜を形成させる方法が適用できる。
【０１５１】
本実施例において、無機微粒子の平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡により拡大撮影した非磁性トナーの写真で、更に走査型電子顕微鏡に付属させたＸＭＡ等の元素分析手段によって無機微粒子の含有する元素でマッピングされた非磁性トナーの写真を対照しつつ、非磁性トナー表面に付着或いは遊離して存在している無機微粒子の一次粒子を１００個以上測定し、個数平均径として求めたものである。
【０１５２】
本実施例で用いられる無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニアなどの微粒子が使用できる。
【０１５３】
例えば、シリカ微粒子としては、ケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能である。しかし、表面及びシリカ微粒子の内部にあるシラノール基が少なく、またＮａ2Ｏ、ＳＯ32-等の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、それらも包含する。
【０１５４】
無機微粒子の添加量は、非磁性トナー粒子１００質量部に対して０．１〜３．０質量部であることが好ましい。添加量が０．１質量部未満ではその効果が十分ではなく、３．０質量部を超えると無機微粒子の遊離が大きくなり、トナーの帯電量分布が広くなってしまうことで、機内へのトナー飛散を引き起こしてしまうことがある。
【０１５５】
本実施例に用いられる非磁性トナーには、実質的な悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばポリフッ化エチレン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末等の滑剤粉末；或いは酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末等の研磨剤；また、クリーニング性向上等の目的で球状シリカ粒子、球状樹脂粒子等の無機又は有機の球状に近い一次粒径３０ｎｍを超える中〜大粒径の微粒子、その他逆極性の有機粒子、及び無機粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる。これらの添加剤も表面を疎水化処理して用いることが可能である。
【０１５６】
本実施例における現像剤としては、上述のキャリア粒子と非磁性トナー粒子のＴ／Ｃ比は、３．０〜１２．０質量％、好ましくは５．０〜９．０質量％にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が３．０質量％未満では画像濃度が低く実用不可となる他、キャリアの劣化を早め、現像剤寿命を縮める結果となってしまう。１２．０％超ではカブリや機内飛散を増加させ、同じく現像剤の耐用寿命を縮める。
【０１５７】
（トナーの摩擦帯電量の測定方法）
ここで、以下に、二成分現像剤におけるトナーの摩擦帯電量（単位重量あたりの電荷量）の測定方法について図面を用いて記述する。
【０１５８】
図６は、トナーの単位重量あたりの電荷量（以下、単に「トリボ」ともいう。）を測定する装置の説明図である。
【０１５９】
先ず、底に５００メッシュのスクリーン１１３のある金属製の測定容器１１２に摩擦帯電量を測定しようとする二成分現像剤を、５０〜１００ｍｌ容量のポリエチレン製のビンに入れ、約１０〜４０秒間手で振とうし、現像剤を約０．５〜１．５ｇ入れて金属製の蓋１１４をする。
【０１６０】
この時の測定容器１１２全体の質量を量り、Ｗ１（ｋｇ）とする。次に、吸引機１１１（測定容器１１２と接する部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口１１７から吸引し、風量調節弁１１６を調節して真空計１１５の圧力を２５０ｍｍＡｑとする。この状態で充分、好ましくは２分間吸引を行い、樹脂を吸引除去する。この時の電位計１１９の電位をＶ（ボルト）とする。ここで、参照番号１１８はコンデンサーであり、容量をＣ（Ｆ）とする。また、吸引後の測定容器１１２全体の質量を量り、Ｗ２（ｋｇ）とする。このトナーの摩擦帯電量は下式の如く計算される。
【０１６１】
トナーの単位質量当たりの電荷量（Ｃ／ｋｇ）＝（Ｃ×Ｖ×１０-3）／（Ｗ１−Ｗ２）
であらわされる。
【０１６２】
（キャリアの製造）
キャリア製造例１
フェノール：          ３．６質量部
ホルマリン溶液：      ５．４質量部
（ホリムアルデヒド約４０％、メタノール約１０％、残りは水）
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１．０質量％で親油化処理したマグネタイト微粒子：            ６２．０質量部
（平均粒径０．２３μｍ、比抵抗４×１０5Ω・ｃｍ）
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１．０質量％で親油化処理したα−Ｆｅ2Ｏ3微粒子：          ２６．０質量部
（平均粒径０．５７μｍ、比抵抗２．２×１０9Ω・ｃｍ）
【０１６３】
このスラリーに塩基性触媒としてアンモニア水、及び水をフラスコに入れ、攪拌・混合しながら４０分間で８５℃まで昇温・保持し、３時間反応させ、フェノール樹脂を生成し硬化させた。その後冷却し、水を添加した後上澄み液を除去し、沈殿物を水洗いし、減圧下で乾燥して、フェノール樹脂を結着樹脂としたマグネタイト微粒子含有球状磁性キャリアコア粒子を得た。
【０１６４】
得られたキャリアコア粒子に対して、プライマー剤としてトルエン溶媒を用いて希釈したγ−アミノプロピルトリメトキシシラン０．３質量％でコア表面の処理を行った。引き続き、置換基が全てメチル基であるストレートシリコーン樹脂０．６５質量％及び、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン０．０２質量％の混合物をトルエンを溶媒としてコートした。ここで、コート剤はストレートシリコーン樹脂であり、カップリング剤はγ−アミノプロピルトリメトキシシランである。更に、この磁性コートキャリアを１４０℃で焼き付け、１００メッシュの篩で凝集した粗大粒子をカットし、次いで多分割風力分級機で微粉及び粗粉を除去して粒度分布を調整し、コートキャリア粒子Ｎｏ．１を得た。なお、キャリアの粒径は、前記篩のメッシュの大きさを変えることによって、変更が可能である。
【０１６５】
キャリア製造例２
キャリア製造例１において、コート層のプライマー剤を抜き、コート剤を０．４％、カップリング剤を０．０１％に変更したことを除いて、キャリア製造例１と同様にしてコートキャリアＮｏ．２を得た。得られたコートキャリアＮｏ．１及びＮｏ．２の製法を表１に示す。
【０１６６】
【表１】
0004777118.tif 000002
【０１６７】
（非磁性トナーの製造）
非磁性トナー製造例１
（Ａ）有色トナー（ＣＹＭＫトナー）
イオン交換水４０５質量部に０．１Ｍ−Ｎａ3ＰＯ4水溶液２５０質量部を投入し６０℃に加温した後、１．０７Ｍ−ＣａＣｌ2水溶液４０．０質量部を徐々に添加して燐酸カルシウム塩を含む水系媒体を得た。
【０１６８】
一方、下記処方をアトライター（三井三池化工機（株））を用いて均一に分散混合した。
スチレン：                  ８０質量部
ｎ−ブチルアクリレート：    ２０質量部
ジビニルベンゼン：          ０．２質量部
飽和ポリエステル樹脂：      ４．０質量部
（Ｍｗ＝４１０００）
負帯電性荷電制御剤（ジターシャリーブチルサリチル酸のＡｌ化合物）：    １質量部
Ｃ．Ｉピグメントブルー１５：３    ６．０質量部
この単量体組成物を６０℃に加温し、そこにベヘニン酸ベヘニルを主体とするエステルワックス（ＤＳＣにおける昇温測定時の最大吸熱ピーク７２℃）１２質量部を添加混合溶解し、これに重合開始剤２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）［ｔ１／２＝１４０分，６０℃条件下］３質量部を溶解した。
【０１６９】
前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し、６０．５℃、Ｎ2雰囲気下においてＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業（株））を用いて１０，０００ｒｐｍで１５分間撹拌し、造粒した。その後パドル撹拌翼で撹拌しつつ、６０．５℃で６時間反応させた。その後液温を８０℃とし更に４時間撹拌を続けた。反応終了後、８０℃で更に３時間蒸留を行い、その後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えて燐酸カルシウム塩を溶解し、濾過・水洗を行い、湿潤着色粒子を得た。
【０１７０】
次に、上記粒子を４０℃にて１２時間乾燥して着色粒子（トナー粒子）を得た。
【０１７１】
このトナー粒子１００質量部と、シリコーンオイルで処理したＢＥＴ値が１３０ｍ2／ｇであり、一次粒径が１２ｎｍの疎水性シリカ微粒子１．２質量部とをヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株））で混合して、非磁性トナー（シアントナー）１を得た。
【０１７２】
上記シアントナーの製造例にてＣ．Ｉピグメントブルー１５：３を６．０質量部用いる代わりに、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を８．０質量部用いたこと以外は、上記シアントナーの製造例と同様にして非磁性トナー（マゼンタトナー）１を得た。
【０１７３】
同様に、上記シアントナーの製造例にて、Ｃ．Ｉピグメントブルー１５：３を６．０質量部用いる代わりに、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７を８．０質量部用いたこと以外は、上記シアントナーの製造例と同様にして非磁性トナー（イエロートナー）１を得た。
【０１７４】
また、同様に、上記シアントナーの製造例にて、Ｃ．Ｉピグメントブルー１５：３を６．０質量部用いる代わりに、カーボンブラックを５質量部用いたこと以外は、上記シアントナーの製造例と同様にして非磁性トナー（ブラックトナー）１を得た。
【０１７５】
（Ｂ）透明トナー（Ｔトナー）
上記シアントナーの製造例と同様にして、ただし、Ｃ．Ｉピグメントブルーのような着色剤を使用することはしないで、非磁性トナー（透明トナー）１を得た。
【０１７６】
つまり、イオン交換水４０５質量部に０．１Ｍ−Ｎａ3ＰＯ4水溶液２５０質量部を投入し６０℃に加温した後、１．０７Ｍ−ＣａＣｌ2水溶液４０．０質量部を徐々に添加して燐酸カルシウム塩を含む水系媒体を得た。
【０１７７】
一方、下記処方をアトライター（三井三池化工機（株））を用いて均一に分散混合した。
スチレン：                  ８０質量部
ｎ−ブチルアクリレート：    ２０質量部
ジビニルベンゼン：          ０．２質量部
飽和ポリエステル樹脂：      ４．０質量部
（Ｍｗ＝４１０００）
負帯電性荷電制御剤（ジターシャリーブチルサリチル酸のＡｌ化合物）：    １質量部
この単量体組成物を６０℃に加温し、そこにベヘニン酸ベヘニルを主体とするエステルワックス（ＤＳＣにおける昇温測定時の最大吸熱ピーク７２℃）１２質量部を添加混合溶解し、これに重合開始剤２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）［ｔ１／２＝１４０分，６０℃条件下］３質量部を溶解した。
【０１７８】
前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し、６０．５℃、Ｎ2雰囲気下においてＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業（株））を用いて１０，０００ｒｐｍで１５分間撹拌し、造粒した。その後パドル撹拌翼で撹拌しつつ、６０．５℃で６時間反応させた。その後液温を８０℃とし更に４時間撹拌を続けた。反応終了後、８０℃で更に３時間蒸留を行い、その後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えて燐酸カルシウム塩を溶解し、濾過・水洗を行い、湿潤トナー粒子を得た。
【０１７９】
次に、上記粒子を４０℃にて１２時間乾燥して透明粒子（透明トナー粒子）を得た。
【０１８０】
このトナー粒子１００質量部と、シリコーンオイルで処理したＢＥＴ値が１３０ｍ2／ｇであり、一次粒径が１２ｎｍの疎水性シリカ微粒子１．２質量部とをヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株））で混合して、非磁性トナー（透明トナー）１を得た。
【０１８１】
非磁性トナー製造例２
非磁性トナー製造例１のトナーの外添剤を代えた以外は、上記非磁性トナー製造例１と同様にして、非磁性トナー２、即ち、有色トナー（即ち、ＣＭＹＫトナー）、及び、透明トナー（Ｔトナー）を得た。
【０１８２】
つまり、非磁性トナー製造例２では、トナーの外添剤として、トナー粒子１００質量部と、ヘキサメチルジシラザンで処理した後にシリコーンオイルで処理したＢＥＴ値が１３０ｍ2／ｇであり、一次粒径が１２ｎｍの疎水性シリカ微粒子０．６質量部とをヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株））で混合して使用し、非磁性トナー（有色トナー及び透明トナー）２を得た。
【０１８３】
（二成分現像装置）
本実施例では、先に図２を参照して説明した構成の現像装置を使用した。
【０１８４】
本実施例では、現像剤担持体である現像スリーブ４０としては、アルミコートスリーブを使用し、現像スリーブ４０と感光ドラム１との間を４５０μｍに設定した。現像スリーブ４０に印加して現像に使用する直流バイアスは−５００Ｖ、交流バイアスは、ピークトゥピークの電圧１２００Ｖｐｐ、周波数は２０００Ｈｚとした。
【０１８５】
さらに、帯電装置２として非接触型のコロナ帯電方式を使用し、感光ドラム表面を−６５０Ｖとなるように制御した。
【０１８６】
感光ドラムは、光像照射による最大画像濃度となる静電像を形成する箇所において明部電位が−１００Ｖとなるようにした。即ち、現像コントラストは４００Ｖに設定した。
【０１８７】
参考例１
本参考例では、有色トナー（即ち、ＣＭＹＫトナー）を重ねて像を形成した時の最大トナー載り量を２色分、すなわち、１．０ｍｇ／ｃｍ2となるように画像設計を行った。なおこの時の、有色トナー単色時の最大トナー載り量は０．５ｍｇ／ｃｍ2である。有色トナーは非磁性トナーＮｏ．１、透明トナー（Ｔトナー）は非磁性トナーＮｏ．２を用いた。つまり、本参考例の画像形成装置は、異なる種類の有色トナーを転写媒体上（記録紙Ｓ上）に重ね合わせるとき、単位面積あたりの最大トナー載り量が一種類の有色トナーの単位面積あたりの最大トナー載り量に対して２倍となる。すなわち、有色トナーは外添剤であるシリカの添加量が１．２質量部であり、透明トナーは外添剤であるシリカの添加量が０．６質量部であり、トナーに対する外添剤の重量比率が両者で異なっている。つまり、透明トナーの方の外添量を減らすことで、帯電量を減らしている。これらのトナーを８質量部とコートキャリアＮｏ．１を９２質量部秤量し、各々をＶ型混合機で混合し、スタート用現像剤Ａとした。
【０１８８】
得られた現像剤を、図１に記載の５ステーションを有する画像形成装置１００のトナーの色に対応した画像形成部の現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ）に投入した。
【０１８９】
このとき、有色トナーのトリボは−３２μＣ／ｇ、透明トナーのトリボは−１６μＣ／ｇであった。すなわち、単位重量あたりの電荷量の絶対値は、有色トナーが３２μＣ／ｇ、透明トナーが１６μＣ／ｇであり、透明トナーの方が小さいことになる。
【０１９０】
このような構成で画像形成を行ったところ、現像コントラストはほぼ４００Ｖで感光ドラム上の最大トナー量である、有色トナー０．５ｍｍｇ／ｃｍ2、透明トナー１．０ｍｍｇ／ｃｍ2を現像することができた。
【０１９１】
本参考例によると、上記構成により、透明トナーのトリボを有色トナーのトリボと比べて充分小さくすることで、有色トナーの現像コントラストと、ほぼ同等のコントラストで透明トナーの必要トナー量が現像できて、透明トナーの現像に必要な電位が確保できて、画像の凹凸を無くすために必要なトナー量が画像形成できる。
【０１９２】
つまり、以上述べたように、透明トナーのトリボを有色トナーのトリボより下げる構成とすることによって、画像に対応した部分に透明トナーを追加して、トナーの凹凸と光沢ムラを防止し、有色トナーと透明トナーの画像形成方法をほとんど変えずに、透明トナーを有色トナーの最大載り量分画像形成ができる画像形成装置を提供することができた。
【０１９３】
参考例２
本参考例では、有色トナー（即ち、ＣＭＹＫトナー）及び透明トナー（Ｔトナー）は非磁性トナーＮｏ．１を用いた。有色トナーを８質量部とコートキャリアＮｏ．１を９２質量部秤量して用い、透明トナーは、８質量部とコートキャリアＮｏ．２を９２質量部秤量し、各々をＶ型混合機で混合し、スタート用現像剤Ｂとした。そして、これら現像剤Ｂを、画像形成装置のトナーの色に対応したステーションに投入した。
【０１９４】
参考例１では、有色トナーを重ねた時の最大載り量を２色分、即ち、１．０ｍｇ／ｃｍ2となるように画像設計を行ったが、本参考例２では、有色トナーを重ねた時の最大載り量を２．４色分、即ち、１．２ｍｇ／ｃｍ2となるように画像設計を行った。従って、これに合わせて、有色トナーのトリボが−３２μＣ／ｇであるのに対して、透明トナーのトリボは２．４分の１（即ち、−１３μＣ／ｇ）となるようにする。そのために、非磁性トナーＮｏ．１の外添剤である疎水性シリカ微粒子の添加量を、参考例１の時よりも減らすように調整した。
【０１９５】
なお、本参考例での透明トナーの適切なトリボの値は、以下のように求められる。すなわち、有色トナー像を重ねた時の最大載り量（例：１．２ｍｇ／ｃｍ2）に対する、有色トナー単色時の最大載り量（例：０．５ｍｇ／ｃｍ2）の比（０．５／１．２＝０．４２）を、有色トナーのトリボ（例：３２μＣ／ｇ）に乗じた値（３２×０．４２＝１３μＣ／ｇ）、として求められる。
【０１９６】
このトナーをコートキャリアＮｏ．１と合わせて画像形成を行ったところ、現像コントラストはほぼ４００Ｖで感光ドラム上の最大トナー量である、有色トナー０．５ｍｍｇ／ｃｍ2、透明トナー１．２ｍｍｇ／ｃｍ2を現像することができた。
【０１９７】
なお、非磁性トナーのトリボは、外添剤の添加量のみならず、その材料を、疎水性シリカ微粒子から他の種類のものに代えることによっても調整することができる。これは、材料が異なることによって、摩擦帯電特性が異なるためである。なお、外添剤の例として先述した材料を適宜選択して用いれば良い。ここで言う摩擦帯電特性とは、同一材料に対して摩擦を行なった時の、帯電極性及び帯電電荷量のことを指す。
【０１９８】
本参考例においては、透明トナーのトリボを、例えば、外添剤の種類、又は、量を調整することにより、有色トナーの最大載り量の色数に比例して下げる構成とすることによって、有色トナーと透明トナーの画像形成方法をほとんど変えずに、透明トナーを有色トナーの最大載り量分画像形成して、画像に対応した部分に透明トナーを追加して、トナーの凹凸と光沢ムラを防止することができた。
【０１９９】
実施例１
本実施例では、参考例１と同様に、有色トナーを重ねた時の最大載り量を１．０ｍｇ／ｃｍ2となるように画像設計を行った。
【０２００】
有色トナー（ＣＭＹＫトナー）及び透明トナー（Ｔトナー）は、非磁性トナーＮｏ．１を用いた。キャリアは、有色トナーに対しては、コートキャリアＮｏ．２をメッシュで篩にかけて、平均粒径が２５μｍにしたものを用いた。透明トナーに対してはコートキャリアＮｏ．２を平均粒径が３５μｍにしたものを用いた。これらのトナーを８質量部とコートキャリアを９２質量部秤量し、各々をＶ型混合機で混合し、スタート用現像剤Ｃとして、画像形成装置のトナーの色に対応したステーションに投入した。
【０２０１】
このとき、有色トナーのトリボは−３４μＣ／ｇ、透明トナーのトリボは−１５μＣ／ｇであった。
【０２０２】
このような構成で画像形成を行ったところ、現像コントラストはほぼ４００Ｖで感光ドラム上の最大トナー量である、有色トナー０．５ｍｍｇ／ｃｍ2、透明トナー１．０ｍｍｇ／ｃｍ2を現像することができた。
【０２０３】
キャリアの平均粒径が小さくなると、同じ重量では、粒子の個数が増えて、表面積も増えるために、トナーの帯電能力が上がり、トナートリボも大きくなると考えられる。
【０２０４】
また、キャリアについては、粒径以外にもトナートリボに影響する要因がある。
【０２０５】
先の表１に示したように、プライマー剤、コート剤、カップリング剤の量を各々変更して、所望のトナートリボに合うように調整しても良い。
【０２０６】
例えば、プライマー剤、コート剤、カップリング剤としては前述した様々な表面処理樹脂を用いることができる。選んだ材料の帯電系列によって、異なる摩擦帯電特性が得られるため、所望の摩擦帯電特性となるように、材料の種類や添加量を調整すれば良い。
【０２０７】
以上説明したように、本実施例においては、キャリアの粒径を変えることにより、透明トナーのトリボを有色トナーのトリボより下げる構成とすることによって、有色トナーと透明トナーの画像形成方法をほとんど変えずに、透明トナーを有色トナーの最大載り量分画像形成して、画像に対応した部分に透明トナーを追加して、トナーの凹凸と光沢ムラを防止することができた。
【０２０８】
実施例２
図７に、本発明の他の実施例である中間転写方式のカラー画像形成装置の概略構成を示す。
【０２０９】
本実施例にて、画像形成装置１００は、参考例１、２及び実施例１で説明したインライン方式の４色フルカラーの電子写真画像形成装置と同様の構成とされる。ただ、参考例１、２及び実施例１の画像形成装置１００では、各画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ）へと搬送ベルト７にて搬送される記録材Ｓに対して、それぞれ感光ドラム１の表面に形成されたトナー画像が順次直接転写されてカラー画像が記録される構成とされているが、本実施例では、搬送ベルト７に代えて、ベルト状の中間転写体７Ｔが配置された点で相違するのみである。
【０２１０】
従って、参考例１、２及び実施例１の画像形成装置と同じ構成及び機能をなす部材には同じ参照番号を付し、参考例１、２及び実施例１の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略する。
【０２１１】
上述のように、参考例１、２及び実施例１と異なり本実施例では、先ず、中間転写ベルト７Ｔに対して、それぞれ感光ドラム１の表面に形成されたトナー画像が順次転写されてカラー画像が形成される。次いで、この中間転写ベルト７Ｔ上のカラー画像が、記録材カセット１０から分離給送された記録材Ｓに、二次転写手段としての転写ローラ６０に電圧印加することによって転写される。
【０２１２】
次いで、記録材Ｓは定着装置９へと搬送され、記録材Ｓに熱及び圧力を印加して、転写トナー像を定着する。その後、この記録材Ｓを排出部１４へ排出する。
【０２１３】
本実施例のような中間転写方式のカラー画像形成装置においても、参考例１と同様に、透明トナーのトリボを有色トナーのトリボと比べて充分小さくすることで、有色トナーの現像コントラストと、ほぼ同等のコントラストで透明トナーの必要トナー量が現像できて、透明トナーの現像に必要な電位が確保できて、画像の凹凸を無くすために必要なトナー量が画像形成できる。
【０２１４】
また、参考例２と同様に、透明トナーのトリボを、例えば、外添剤の種類、又は、量を調整することにより、有色トナーの最大載り量の色数に比例して下げる構成とすることによって、有色トナーと透明トナーの画像形成方法ほとんど変えずに、透明トナーを有色トナーの最大載り量分画像形成して、画像に対応した部分に透明トナーを追加して、トナーの凹凸と光沢ムラを防止することができる。
【０２１５】
更には、実施例１と同様に、透明トナーのトリボを、キャリアのコアの粒径、又は、コアのコート（即ち、コート樹脂及び／又はカップリング剤）の材料若しくは添加量を変えることにより、有色トナーのトリボより下げる構成とすることによって、有色トナーと透明トナーの画像形成方法をほとんど変えずに、透明トナーを有色トナーの最大載り量分画像形成して、画像に対応した部分に透明トナーを追加して、トナーの凹凸と光沢ムラを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】現像装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図３】現像方式を説明する図である。
【図４】透明トナーを用いた画像の段差を無くす効果の一例を説明する図である。
【図５】透明トナーを用いた画像形成制御動作の一例を説明する図である。
【図６】トナーの摩擦帯電量（トリボ）の測定方法及び装置を説明する概略図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略構成図である。
【符号の説明】
【０２１７】
１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）    感光ドラム（像担持体）
２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ）    帯電装置
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）    露光装置
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ）    現像装置
６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ）    転写ブレード（転写手段）
７                    搬送ベルト（記録材搬送手段）
７Ｔ                  中間転写ベルト（中間転写体）
９                    定着装置（定着手段）
１０                  記録材カセット
４０                  現像スリーブ（現像剤担持体）
４１                  マグネットローラ
４２                  規制部材
４３、４４            現像剤搬送スクリュー
１００                画像形成装置
１０１                画像データ読込部
１０２                画像データ
１０３                ＲＧＢ−ＣＭＹＫ変換部
１０４                ＣＭＹＫ印字部
１０５                トナー高さ計算部
１０６                トナー最大高さ計算部
１０７                Ｔトナー印字量計算部
１０８                Ｔトナー印字部
１０９                記録物出力部
２００                制御装置（制御手段）
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ        有色トナー像形成手段
Ｐｅ                          透明トナー像形成手段
Ｓ                            記録材（転写媒体）
【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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