(57)【要約】【課題】トナーの飛び散り、画像抜けを抑制し、かつ、像担持体の駆動負荷を低減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト６などの像担持体と、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、像担持体に形成されたトナー像を転写紙などの記録媒体に転写する二次転写ローラ１０などの転写手段とを有する画像形成装置において、像担持体と記録媒体との圧力を、トナーが塑性変形する値以上、トナー像がフィルム化する値以下にし、トナー像を半フィルム化する半フィルム化手段として用い、かつ、像担持体と記録媒体の間に電界を形成して像担持体上のトナー像を静電的に記録媒体上に転写するよう転写手段を構成した。【選択図】図１
2013120213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体にトナー像を形成する工程と、
前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写工程とを有する画像形成方法において、
前記像担持体上のトナー像に圧力を加えてトナー像を半フィルム化する工程を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
請求項１の画像形成方法において、
潜像担持体に潜像を形成する工程と、
前記潜像担持体に形成された潜像を現像してトナー像化する工程と、
前記潜像担持体上のトナー像を、像担持体に転写する一次転写工程とを有し、
前記一次転写工程後から前記転写工程時までにトナー像を半フィルム化する工程を行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
請求項２の画像形成方法において
前記一次転写工程を、前記潜像担持体と前記像担持体との間の圧力を、トナーが塑性変形する値以下にし、前記潜像担持体と前記像担持体との間に電界を形成して前記潜像担持体上のトナー像を静電的に前記像担持体体上に転写する工程とし、
前記転写工程を、前記像担持体と前記記録媒体との圧力を、トナーが塑性変形する値以上、トナー像がフィルム化する値以下にし、前記トナー像を半フィルム化して、前記像担持体と前記記録媒体の間に電界を形成して前記像担持体上のトナー像を静電的に前記記録媒体上に転写する工程としたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかの画像形成方法において、
前記記録媒体上のトナー像を、圧力、または圧力および熱により前記記録媒体に定着させる定着工程を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
像担持体と、
前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
前記像担持体上のトナー像に圧力を加えて半フィルム化する半フィルム化手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
前記トナー像形成手段は、潜像担持体と、前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体に形成された潜像を現像してトナー像化する現像手段と、前記潜像担持体に形成されたトナー像を前記像担持体に転写する一次転写手段とを備え、
前記一次転写手段を、前記潜像担持体と前記像担持体との間の圧力を、トナーが塑性変形する値以下にし、前記潜像担持体と前記像担持体との間に電界を形成して前記潜像担持体上のトナー像を静電的に前記像担持体体上に転写するよう構成し、
前記転写手段を、前記像担持体と前記記録媒体との圧力を、トナーが塑性変形する値以上、トナー像がフィルム化する値以下にし、前記トナー像を半フィルム化する前記半フィルム化手段として用い、かつ、前記像担持体と前記記録媒体の間に電界を形成して前記像担持体上のトナー像を静電的に前記記録媒体上に転写するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５または６の画像形成装置において、
前記記録媒体上のトナー像を、圧力、または圧力および熱により前記記録媒体に定着させる定着手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成方法および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カールソンプロセスに代表される電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、光導電性特性を有する感光体を一様に帯電し、画像パターンに応じた像露光にて電荷分布として潜像化したのち、正負どちらかに帯電した樹脂着色微粒子（以下トナー）にて顕像化する。その後、静電気力にて転写紙に代表される転写材表面に該トナーを転移移動させ、圧をかけたローラ間を通すことでトナーの弾性を利用して転写材上に定着し最終的なトナー像を得る。
【０００３】
転写紙にトナー像を定着させる定着方式として、熱エネルギーを用いた熱定着が一般的に行われている。
【０００４】
しかしながら、熱エネルギーを用いた熱定着は、画像形成装置の消費電力のうち６０％以上を定着が占めている。このように省エネルギーに対する定着の影響は非常に大きいことから、その消費エネルギーを低減する技術開発が進められている（例えば、非特許文献１）。
【０００５】
また、特許文献１、２には、転写紙にトナー像を圧力定着する画像形成装置が記載されている。また、特許文献１、２に記載の画像形成装置においては、像担持体としての中間転写ベルト上のトナー像を加圧することでフィルム化して、フィルム化したトナー像を転写紙に転写している。ここで、トナー像のフィルム化とは、中間転写ベルト上のトナー像をピンセットでつまむと、一体化した状態で中間転写ベルトから分離することが可能な状態を言う。中間転写ベルト上のトナー像をフィルム化することにより、転写紙への転写時でのトナーの飛び散り、文字周りの抜けなどの画像抜けを防止することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載のように、トナー像をフィルム化するには、トナー像を構成するトナー粒子同士を融着させる必要があり、トナー像にかなり大きな圧力を与える必要がある。その結果、中間転写ベルトに対する駆動負荷が大きくなるという課題がある。
【０００７】
なお、上記課題は、中間転写ベルトに限らず、像担持体上のトナー像をフィルム化する構成において、同様に発生する課題である。
【０００８】
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、トナーの飛び散り、画像抜けを抑制し、かつ、像担持体の駆動負荷を低減す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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体にトナー像を形成する工程と、前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写工程とを有する画像形成方法において、前記像担持体上のトナー像に圧力を加えてトナー像を半フィルム化する工程を有することを特徴とするものである。
【００１０】
上記半フィルム化とは、トナー像を構成するトナー粒子同士が完全には融着しておらず、トナー像をピンセットでつまむと、トナー像が途中で切れる状態のことを言う。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、像担持体上のトナー像を半フィルム化するので、像担持体上のトナー像をフィルム化する場合に比べて、トナー像に加える圧力が少なくて済む。これにより、像担持体上のトナー像をフィルム化する場合に比べて像担持体の駆動負荷を低減することができる。
また、転写工程時は、半フィルム化したトナー像を、記録媒体に転写することができるので、半フィルム化していないトナー像を記憶媒体に転写する場合に比べて、トナーの飛び散りや画像抜けを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る複写機の画像形成部を示す概略構成図。
【図２】定着装置の概略構成図。
【図３】同定着装置の加圧ローラ対による加圧力を低くした状態の概略構成図。
【図４】画像情報に基づいて定着装置の加圧ローラ対で発生させる加圧力を制御する制御系の一例を示すブロック図。
【図５】中間転写ベルト上のフルカラー画像をフィルム化する工程を説明する説明図。
【図６】変形例１の画像形成装置の概略構成図。
【図７】変形例１画像形成装置の要部構成の一例を示す説明図。
【図８】制御パルスのＯＮ／ＯＦＦの状態を示す説明図。
【図９】（ａ）は中間転写ベルト側から見たトナー制御手段の印写面の一例を示す説明図。（ｂ）はトナー担持体側から見たトナー制御手段のトナー供給側面の一例を示す説明図。
【図１０】トナー担持体、トナー制御手段、中間転写ベルトの二次元断面電界強度分布のシミュレーション結果に基づくトナー通過孔を通過する電気力線を示す説明図。
【図１１】（ａ）は、トナー担持体の一構成例を展開した状態で模式的に示す平面説明図。（ｂ）は、そのトナー担持体の断面説明図。
【図１２】トナー担持体の電極に印加するパルス電圧の一例を示す説明図。
【図１３】（ａ）は、トナー担持体の他の構成例を展開した状態で模式的に示す平面説明図。（ｂ）は、そのトナー担持体の断面説明図。
【図１４】トナー像形成手段の別の構成例を示す概略構成図。
【図１５】トナー像形成手段の他の構成例を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を、画像形成装置としての複写機に適用した一実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係る複写機の画像形成部を示す概略構成図である。この複写機は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の色ごとに潜像担持体としての感光体を個別に備えたタンデム型の画像形成装置である。図中には、各色に対応する部材にはその符号にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋの色分け符号を添え字してあるが、各色の部材は互いに実質的には同一構成であるため、文中では色分け符号を省略する。
【００１４】
感光体１は、帯電装置２により、表面が一様な電位となるように帯電され、不図示の露光部にて、形成する画像情報に基づき画像部／非画像部とを分けて、書き込み露光３が行われることで、表面に静電潜像が形成される。すなわち、本実施形態では、帯電装置２および露光部で、潜像形成手段を構成している。感光体表面上の静電潜像の画像部には、現像手段としての現像装置４による現像処理によってトナーが付着し、トナー像（画像）が形成される。トナー像はその後、一次転写手段としての一次転写部で、像担持体としての中間転写ベルト６に転写される。
【００１５】
各感光体１は、中間転写ベルト６の表面移動経路上に、中間転写ベルトに接して並んでおり、各感光体上に形成されたトナー像は、各一次転写部で、順番に位置を合わせるようにして、中間転写ベルトに転写される。中間転写ベルトは駆動ローラ７を含む複数のローラに張架され駆動されている。駆動ローラは後述する駆動源である駆動モータにより回転駆動されている。
【００１６】
中間転写ベルト上に形成されたフルカラーのトナー像は、転写手段としての二次転写部で搬送経路Ｈを図２に示す矢印の方向に搬送される記録媒体としての転写紙上に転写される。転写紙は、画像形成装置の不図示の給紙部より搬送されてきて、レジストローラ対８にて先端位置を調整されて、二次転写部へ送られる。トナー像が転写された転写紙は、定着手段としての定着装置１１を通過し、トナー像が転写紙上に定着される。
【００１７】
本実施形態においては、圧力刺激に伴う相転移現象により流動性が出現する樹脂（以下「圧力相転移樹脂」という。）を有するトナーを用いており、定着装置１１において、圧力によりトナー像を転写紙上に定着する。
【００１８】
図２は、定着装置１１の概略構成図である。
定着装置１１は、表面が滑らかな金属製の上ローラ１２ａと表面が滑らかな金属製の下ローラ１２ｂとからなる加圧ローラ対と、加圧ローラ対の加圧力を調整する加圧力調整機構とを備えている。
【００１９】
加圧力調整機構は、定着装置１１の筐体１５の支点４０に一端が軸支され、多端側が圧縮スプリング３３で支持されたレバー３１を備えている。このレバー３１の略中央部で加圧ローラ対１２の下ローラ１２ｂの軸受１２ｂ１を支持するとともに、圧縮スプリング３３で支持されたレバー３１の端部に、カム３４と当接するコロ３２が設けられている。このカム３４の回転（図示しないモータ等により回転する）によりレバー３１が揺動するように構成されている。また、カム３４を挟んで反対側には、定着装置１１の筐体１５に設けた軸３７、３８と圧縮スプリング３９とで支持されたアーム３６が設けられている。このアーム３６の先端に設けたコロ３５がカム３４に当接している。このような構成とすることにより、カム３４の回転に応じて上ローラ１２ａと下ローラ１２ｂで発生する圧力を変化させることができる。
【００２０】
図３は、加圧ローラ対による加圧力を低くした状態の図である。
図３に示すように、加圧ローラ対による加圧力を低くするときは、カム３４を回転させてコロ３２に当接させ、カム３４によりレバー３１を下方へ押し込む。これにより、レバー３１が、支点４０を中心にして図中反時計周りに揺動し、上ローラ１２ａと下ローラ１２ｂで発生する圧力を低下させることができる。
【００２１】
転写紙上のトナー像を定着するときの加圧ローラ対で形成する加圧ニップの温度Ｔｂは１５℃〜１００℃、圧力Ｐｂは５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下が好ましい。当該圧力が０．５ＭＰａ以上であることによって定着不良を防止し、また当該圧力が１００ＭＰａ以下であることによって転写紙を支障なく搬送することができる。なお、温度および圧力は、上記範囲に限定されるものではなく、トナー特性や定着装置の構成によって、適宜決めればよい。
【００２２】
また、画像情報に基づいて加圧ニップの圧力Ｐｂを加圧力調整機構により調整してもよい。
図４は、画像情報に基づいて加圧力調整機構における定着装置１１の加圧ローラ対で発生させる加圧力を制御する制御系の一例を示すブロック図である。制御装置９００は例えばＣＰＵ９０１、ＲＡＭ９０２、ＲＯＭ９０３、Ｉ／Ｏインターフェース９０４などで構成され、定着装置１１に接続されている。制御装置９００は、予め組み込まれた所定の制御プログラムを実行することにより、画像情報に基づいて定着装置１１における加圧力を制御することができる。
【００２３】
例えば、制御装置９００は、転写紙に形成された画像が、単色で形成された画像であるか複数の色で形成された画像であるかを、画像情報に基づいて判別する。制御装置９００は、その判別結果に基づいて、定着装置１１の加圧ローラ対１２ａ，１２ｂで発生させる加圧力の設定値を各々の画像に適した値に変更し、その変更後の設定値に基づいて定着装置１１に制御信号を送る。定着装置１１は、制御装置９００からの制御信号に基づいて加圧ローラ対１２ａ，１２ｂで発生させる圧力を変化させる。
【００２４】
ここで、一般に単色の画像に比べて複数の色の画像はトナー付着量が多くトナー層も厚いため、例えばモノクロ（単色）の画像である場合は加圧ローラ対１２ａ，１２ｂで発生させる圧力を小さく設定し、カラー（複数の色）の画像である場合は加圧ローラ対１２ａ，１２ｂで発生させる圧力を大きく設定し、加圧力をそれぞれの画像パターンに適した値に変更する。このように、転写紙に形成する画像が単色か否かを判断し、転写紙上の画像の違いによって定着装置１１の加圧ローラ対に発生させる圧力を自動的に最適値に変更することにより、加圧力不足による定着不良や、過剰な加圧力がかかることによって発生するしわなどの不具合を防止することができる。
【００２５】
また、転写紙に形成された画像の画像面積率を画像情報によって判別する。制御装置９００は、その判別結果に基づいて、定着装置１１の加圧ローラ対１２ａ，１２ｂで発生させる加圧力の設定値を各々の画像に適した値に変更し、その変更後の設定値に基づいて定着装置１１に制御信号を送る。定着装置１１は、制御装置９００からの制御信号に基づいて加圧ローラ対１２ａ，１２ｂで発生させる圧力を変化させる。
【００２６】
ここで、転写紙上のトナー付着量は画像面積率に比例して多くなりトナー層も厚くなる。そのため、例えば各色の画像面積率の合計が予め設定した閾値（例えば５０％）以下の画像である場合は加圧ローラ対１２ａ，１２ｂで発生させる圧力を小さく設定し、画像面積率が上記閾値（例えば５０％）よりも大きい場合は加圧ローラ対１２ａ，１２ｂで発生させる圧力を大きく設定し、加圧力をそれぞれの画像面積率に適した値に変更する。このように、転写紙に形成する画像の画像面積率を判断し、その画像面積率の違いによって定着装置１１の加圧ローラ対１２ａ，１２ｂに発生させる圧力を自動的に最適値に変更することにより、加圧力不足による定着不良や、過剰な加圧力がかかることによって発生するしわなどの不具合を防止することができる。
【００２７】
また、例えば、上ローラ１２ａに対抗するように熱源であるハロゲンヒータなどの熱源を設け上ローラを加熱するようにして、補助的に熱を加えてもよい。
【００２８】
次に、本実施形態の特徴点について説明する。
本実施形態においては、二次転写部で中間転写ベルト上のトナー像が転写紙に転写される前に、中間転写ベルト上のトナー像を半フィルム化している。ここで、半フィルム化とは、トナー像を構成するトナー粒子同士が完全には融着しておらず、トナー像をピンセットでつまむと、トナー像が途中で切れ、一体化した状態では中間転写ベルト６から分離できない状態のことを言う。このように、中間転写ベルト上のトナー像を半フィルム化することにより、二次転写部でのトナーの飛び散り、画像抜けを抑制することができる。
【００２９】
二次転写部でのトナーの飛び散りや画像抜けを良好に抑制するには、中間転写ベルト６上のトナー像をピンセットでつまむと一体化した状態で中間転写ベルト６から分離できるような状態であるフィルム化して、転写紙に二次転写するのが好ましい。これは、フィルム化することにより、中間転写ベルト上のトナー像が、一体的に転写紙に転写されることになるので、トナーの飛び散りや画像抜けを良好に抑制することができるのである。
【００３０】
しかしながら、トナー像をフィルム化するには、トナー像を構成するトナー粒子同士を融着させる必要があり、トナー像にかなり大きな圧力を与える必要がある。特に、複数色のトナーが重ね合わせて形成されたフルカラートナー像を、フィルム化するには、非常に高い圧力をトナー像に加える必要がある。以下に、その理由について、説明する。
【００３１】
図５は、中間転写ベルト６上のフルカラー画像をフィルム化する工程を説明する説明図である。図５においては、中間転写ベルト６を挟んで駆動ローラ７と対向する箇所に、中間転写ベルト上のトナー像に圧力を加えて、フィルム化するための加圧ローラ７ａを用いた場合について、説明する。
図５（ａ）に示すように、中間転写ベルト上のフルカラートナー像Ｔには、２色のトナーにより発色する２色部（例えばＹトナーとＭトナーによる赤など）と、１色のトナーにより発色する１色部（例えばＫトナーによる黒）とが存在する。１色部のトナー高さは、２色部のトナー高さの半分の高さである。このため、５（ｂ）に示すように、２色部をフィルム化する加圧力Ｐ１でトナー像を加圧しても、２色部で囲まれた１色部に対しては、加圧力が十分ではなく、１色部をフィルム化することができない。１色部をフィルム化するためには、図５（ｃ）に示す如く更に大きな加圧力Ｐ２が必要であり、単純に２色部のみがフィルム化する以上の圧力となる。このように、トナー像を完全にフィルム化するには、非常に高い圧力をトナー像Ｔに加える必要があるのである。その結果、中間転写ベルト６に対する駆動負荷が大きくなり、中間転写ベルト６を駆動するための駆動モータの大型化、中間転写ベルト６に駆動力を伝達するギヤなど駆動伝達部材の磨耗進行が早まり、駆動伝達部の寿命が早期に到達してしまうなどの問題が発生する。
【００３２】
また、トナー像に大きな圧力をかけるために、中間転写ベルト６のトナー担持面に加圧ローラ７ａを強く押し当てることになる。その結果、加圧ローラ７ａと中間転写ベルト６との加圧ニップ部の中間転写ベルトに対する負荷を変動させる要因が変動したときの負荷変動が大きくなり、駆動ムラが生じ、色ずれなどの画像品質の低下が生じる。具体的に説明すると、中間転写ベルト上のトナー像の画像面積率などにより、負荷を変動させる要因としての加圧ニップ部での摩擦係数が変動したとき、加圧力が大きいと摩擦力の変動量も大きくなる。その結果、駆動負荷変動も大きくなるのである。また、加圧ローラ７ａの加圧力が大きくなる結果、加圧ニップ部のニップ幅も大きくなるので、加圧ニップ部における負荷を変動させる要因が変動すると、負荷変動量も大きくなる。さらに、上記加圧ニップ部に、硬い異物（例えば、現像装置４からのキャリア）が挟まると、硬い異物により中間転写ベルト６が傷つくおそれもある。
【００３３】
このため、本実施形態においては、中間転写ベルト上のトナー像を半フィルム化するに留めて、中間転写ベルトに加わる圧力を低減している。これにより、中間転写ベルト６の駆動に対する負荷が低減され、駆動トルクの小さい小型の駆動モータを用いることができ、装置の小型化を図ることができる。また、駆動モータの駆動力を中間転写ベルト６に伝達するためのギヤなどの駆動伝達部材の磨耗を抑制することができ、駆動伝達部材の寿命を延ばすことができる。
【００３４】
さらには、中間転写ベルト６のトナー像を加圧するための加圧部材を、中間転写ベルト６に対して強く押し当てずにすみ、中間転写ベルト上のトナー像の画像面積率などにより、加圧ニップ部での摩擦係数が変動したときの加圧ニップ部での摩擦力の変動量を抑えることができる。その結果、中間転写ベルト６の駆動負荷変動を抑えることができ、駆動ムラを抑えることができる。また、加圧部材と中間転写ベルト６との当接部である加圧ニップ部のニップ幅を狭くすることができる。これにより、加圧ニップ部の中間転写ベルトの負荷を変動させる要因が変動しても、ニップ幅が狭い分、その要因による影響を抑えることができ、中間転写ベルトに対する負荷変動を抑えることができる。これにより、中間転写ベルト６の駆動ムラを抑えることができる。
このように、駆動ムラを抑制することができるので、駆動ムラによる色ズレの発生を抑制することができる。
【００３５】
また、加圧ニップ部に硬い異物が挟まったときの硬い異物から中間転写ベルトが受ける集中荷重を低減することができ、中間転写ベルト６表面にキズが付くのを抑制することができる。また、半フィルム化したトナー像を転写紙に転写することができるので、半フィルム化させてないトナー像を転写紙に転写する場合に比べて、転写紙にトナー像を転写するときのトナーの飛び散りや画像抜けを抑制することができる。
【００３６】
中間転写ベルト上のトナー像の半フィルム化は、一次転写部で行ってもよいし、例えば、図５に示したように駆動ローラ７と対向する箇所に加圧ローラ７ａを設けて、一次転写部から二次転写部の間で半フィルム化してもよいが、二次転写部で半フィルム化を行うのが好適である。
【００３７】
これは、一次転写部で半フィルム化を行う場合は、一次転写ニップ圧が高くなってしまう。また、トナー粒子は静電潜像を現像する帯電極性（例えば、負極性）を得る様設計されているが、使われ方や記録剤の状況において、現像装置内で逆極性に帯電する逆帯電トナーとなる場合がある。このような、逆帯電トナーは、感光体１の非画像部に付着する場合がある（非特許文献１：Ｐ５６の図２．４３参照（図２．４３にある被覆率５０％のトナー帯電量分布は「０」よりプラス側にも頻度が現れており、逆帯電トナーの存在が示されている。）
【００３８】
一次転写部で半フィルム化するレベルの圧力を、中間転写ベルト６と感光体１との間に付与させた場合、感光体１の非画像部に付着した逆帯電トナーと中間転写ベルト６との間に付着力が発生し、感光体１の非画像部に付着した逆帯電トナーが中間転写ベルト６に移行してしまうおそれがある。それが二次転写部においても転写紙に転写され最終画像に存在してしまい非画像部が汚れた品質の悪い画像となるおそれがある。一般的にトナー粒子は外添剤としてシリカや酸化チタンの微粒子により表面が被覆されている。トナーが半フィルム化するレベルの圧力を受けた場合、それら微粒子はトナー内部に埋没してしまう。その状態ではトナー同士の融着も加速されるが、同時にトナーと中間転写ベルト６との付着力も増加し画像部トナーと同様に非画像部トナーも中間転写ベルトへ移行してしまうと考えられる。
【００３９】
また、図５に示したように駆動ローラ７と対向する箇所に加圧ローラ７ａを設けて、一次転写部から二次転写部の間で半フィルム化する場合は、部品点数が増えてしまう。
【００４０】
一方、二次転写部で中間転写ベルト上のトナー像を半フィルム化することにより、部品点数の増加を回避することができ、また、最終画像の品質の低下を抑制することができる。
【００４１】
具体的には、一次転写部では、一次転写ローラ５に印加したバイアスの作用により、感光体上のトナー像を中間転写ベルト６に転写するようにし、一次転写部の転写領域（感光体１上のトナーが中間転写ベルト６に接触する領域）にてトナーにかかる圧力は、トナーが塑性変形する値以下になるように設定した。
【００４２】
感光体上のトナー像は現像位置から一次転写部への移動の間で何ら作用を受けないので現像後の状態、すなわち、画像部においては静電潜像に従ったトナー付着状態、非画像部においては現像器内の逆帯電トナーの量に応じたトナー付着状態で存在し、それぞれのトナーは粒子が独立したものとなっている。その状態で、トナーが塑性変形する値以下の圧力下で画像部トナーが中間転写ベルトへ静電力にて移動できる電界を形成するようなバイアスを一次転写ローラ５に印加すると、感光体１画像部に付着したトナーのみが中間転写ベルト６に移動し、非画像部の逆帯電トナーは感光体上に残留する。これは、非画像部の逆帯電トナーには感光体側へ向かう方向の静電力が働き、また、逆帯電トナーと中間転写ベルト６との間には静電力より大きな付着力は発生しないからである。これにより、転写紙に転写された最終画像の品質の低下を抑制することができる。
【００４３】
また、二次転写部では、中間転写ベルト６の外側に配置された二次転写ローラ１０と、ベルトの内側の二次転写対向ローラ９とで転写ニップが形成され、その転写ニップ内に電界を形成して転写紙にトナー像を転写する。二次転写ローラ１０の軸は、加圧バネ１４の加圧力によって、二次転写ローラ１０が二次転写対向ローラ９に対して加圧される方向に付勢されている。二次転写ローラ１０は、中間転写ベルト上のトナー像を半フィルム化させるため、転写ニップでの圧力が、トナーが塑性変形する値以上、フィルム化する値以下になるように中間転写ベルト方向に加圧されている。
【００４４】
二次転写部で、中間転写ベルト６上のトナー像を半フィルム化することで、転写ニップでの静電気力は、半フィルム化したトナー塊に作用する。よって、トナー粒子が独立した状態で転写紙に移動する場合に比べ、トナーの飛び散りや画像抜けが減少し良好な画像が得られる。
【００４５】
また、中間ベルト上のある程度トナーが融着したトナーを中間転写ベルトから転写紙へ良好に転写できるよう、中間転写ベルト表面に離型性を上げるために潤滑剤（例えばステアリン酸亜鉛）を塗布するようにしてもよい。また、せん断力を利用して転写性を上げるために、中間転写ベルト６の速度と転写紙の速度とに差を設けてもよい。
【００４６】
次に、本実施形態の変形例について、説明する。
【００４７】
［変形例１］
図６は、変形例１の画像形成装置の概略構成図である。
上記実施形態の像担持体である中間転写ベルトにトナー像を形成するトナー像形成手段は、潜像担持体として感光体に潜像を形成してからその潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルトに転写することで、中間転写ベルトにトナー像を形成する所謂間接的に中間転写ベルトにトナー像を形成するものであった。この変形例１においては、トナー像形成手段を、潜像を形成していない中間転写ベルトのドット形成領域に対してトナーを選択的に付着させて、中間転写ベルトに直接的にトナー像形成する構成としたものである。
【００４８】
図７は、変形例１の画像形成装置の要部構成の一例を示す説明図である。この変形例１の画像形成装置は、圧力相転移樹脂を含むトナーＴをクラウド化した状態で担持するローラ状のトナー担持体１０１と、トナー制御手段１０４とを備えている。トナー制御手段１０４は、トナー担持体１０１と、トナーＴが付着させられる中間転写ベルト６との間に位置するように配置されている。
【００４９】
トナー担持体１０１は、表面側にトナーＴを搬送する方向（本例では周方向）に所定の間隔でトナーＴを搬送する方向と直交する方向（本例では軸方向）に沿って形成された所定ピッチで設けられた複数の制御電極１１１を有している。このトナー担持体１０１の各制御電極１１１には、バイアス電圧印加手段（電源）１０６から時間によって電位が変化するパルス電圧（クラウドパルス）Ｖｓが印加される。例えば、０．５ｋＨｚ〜７ｋＨｚの周波数のパルス電圧Ｖｓが印加される。各電極１１１、１１０の間隔はファインピッチに設けられているため、電極１１１、１１０間で強い電界が形成される。そのため、トナーＴの帯電極性に対して反発する電位にある電極１１１の表面からトナーＴは勢いよく飛翔し、飛翔したトナーＴは吸引する極性の電位が印加されている電極１１１に引き寄せられる。パルス電圧Ｖｓが切り替わることにより、パルス周波数に応じた上下方向の飛翔を繰り返し、トナーＴがクラウド化された状態になる。
【００５０】
トナー制御手段１０４は、トナーＴが通過可能な複数（図７では１個のみ図示）のトナー通過孔（開口）４１が複数列配列するように設けられている。また、トナー制御手段１０４のトナー供給側の面（トナー担持体側の面）のトナー通過孔４１周辺にはリング状に制御電極４２が設けられている。また、トナー制御手段１０４のトナー通過孔４１から若干離れた印写側の面（記録媒体側の面）には共通の共通電極４３が設けられている。
【００５１】
トナー制御手段１０４の制御電極４２には、制御電圧印加手段（制御パルス印加手段）Ｐを構成する駆動回路１０７から、例えば図８に示すような制御パルスＶｃが印加される。この場合、トナー通過孔４１をトナーＴが通過可能な状態（ＯＮ状態）にするときには、制御電極４２に電圧Ｖｃ−ｏｎが印加される。一方、トナーＴが通過不可能な状態（ＯＦＦ状態）にするときには、制御電極４２に電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加される。また、印写側の面の共通電極４３には常時、電圧印加手段としての電源１０８から電圧Ｖｒｇが印加されており、トナー制御手段１０４の印写側の領域における電界の相互干渉を防止している。
【００５２】
なお、トナー制御手段１０４の制御電極４２は、トナー通過孔４１の周囲に設けるだけでも動作が可能であるが、トナー通過孔４１の内壁面に設けたものであってもよいし、又は、トナー通過孔４１の内壁面とトナー通過孔４１のトナー担持体側の周囲との両方に設けたものであってもよい。
【００５３】
中間転写ベルト６のトナー付着面とは反対側の背面には、対向電極手段としての背面電極１０５が接触対向するように配置されている。この背面電極１０５には、バイアス電圧印加手段としてのバイアス電源１０９から、トナー制御手段１０４を通過したトナーＴを中間転写ベルト６に付着させるためのバイアス電圧Ｖｐが印加される。
【００５４】
また、中間転写ベルト６の内部に電極を埋め込んだ構成（記録媒体側の対向電極手段を内部電極とする構成）にしてもよい。この場合、上記バイアス電圧Ｖｐは、中間転写ベルト６の内部の電極に印加する。
【００５５】
ここで、トナー担持体１０１の表面に担持するトナーをクラウド化する手段として、トナー担持体１０１表面に設けられた複数の電極１１１を備え、各電極１１１に電圧Ｖｓを印加する。このとき、互いに隣接する複数の電極１１１は、その電極間でトナーＴを吸引する方向と反発する方向を交互に繰り返す関係の電圧を印加する２相の電極間ピッチｐ、又は、２本毎の各電極１１１に２相の位相電圧を印加する２相の電極間ピッチに配置する。
【００５６】
図９（ａ）は中間転写ベルト側から見たトナー制御手段１０４の印写面の一例を示す説明図であり、図９（ｂ）はトナー担持体側から見たトナー制御手段１０４のトナー供給側面の一例を示す説明図である。この図９の例では、絶縁基板（基材）４５のトナー供給側（トナー担持体１０１側）面に、トナー通過孔４１を囲む形で所定幅（例えば、１０〜１００μｍ幅）のリング状の制御電極４２を設けている。トナー通過孔４１は、形成する画像のドット径のサイズで決定するが、例えば直径φ５０μｍ〜φ２００μｍである。
【００５７】
トナー制御手段１０４の制御電極４２には、個々にトナーＴの通過をＯＮ、ＯＦＦ制御するためのドライバ回路（駆動回路）に接続するためのリードパターン４２ａが接続されている。また、トナー制御手段１０４の印写面側には、トナー通過孔４１の周辺部を除いた領域に共通電極４３が設けられている。この共通電極４３には、制御電極４２へのＶｃ−ｏｎ、Ｖｃ−ｏｆｆの電圧印加にかかわらず、隣接相互の電界の影響を受けないようにＤＣ電位が印加される。すなわち、転写紙側のバイアス電位とトナー供給側の間に形成する電気力を各トナー通過孔の独立した電気力線として形成できるため、マルチ駆動（複数のノズルトナー通過孔からトナーを飛翔させる駆動）のときの相互干渉（他のトナー通過孔の状態を受けること）が発生しないようにしている。
【００５８】
上記構成のトナー制御手段１０４は、例えば次のように製造することができる。まず、基材４５である絶縁性部材として、コスト及び製造プロセスの観点から樹脂フィルム（例えば、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳ等）を使用する。樹脂フィルムの厚さは３０μｍ〜１００μｍが好適である。この樹脂フィルムの裏表の表面に０．２μｍ〜１μｍのＡｌ蒸着膜を形成する。次に、Ａｌ蒸着膜が形成された樹脂フィルムの表面（おもての面）のフォトリソ工程として、フォトレジストをスピンナで塗布後、プリベーク及びマスク露光を行ない、現像した後、フォトレジストの加熱硬化を行なう。同様に、Ａｌ蒸着膜が形成された樹脂フィルムの裏面に対して印写面側のパターンを前記と同様なフォトリソ工程で形成する。その後、Ａｌエッチング液によるＡｌのパタンニングを行う。トナー通過孔４１となる貫通孔の形成は、上記Ａｌのパターンを形成した後に行う。この貫通孔を形成する加工としては、プレスによる機械的な加工、形成したパターンに対するエキシマレーザー加工、メタルマスクを利用したスパッタエッチング加工等のドライエッチング加工を用いることができる。これらの加工を採用することにより、位置ずれの無い高精度な貫通孔の加工が可能になる。
【００５９】
上記構成のトナー担持体１０１及びトナー制御手段１０４とで構成したトナー像形成手段を備えた変形例１の画像形成装置においては、トナー担持体１０１の電極１１１に対して１８０度位相の異なる２相パルス電圧を印加することにより、トナー担持体１０１上でトナーＴが飛翔してクラウド化される。また、トナー担持体１０１の回転による搬送により、トナーＴが搬送される。一方、中間転写ベルト６側の背面電極１０５に印写バイアス電圧Ｖｐが印加される。この状態で、トナー制御手段１０４の共通電極４３に対して電圧Ｖｒｇを印加する。そして、制御電極４２に対して、トナーＴがトナー通過孔４１を通過可能な状態（ＯＮ状態）にするときには図８に示すＯＮ時の電圧Ｖｃ−ｏｎを印加し、トナーＴがトナー通過孔４１を通過不可能な状態（ＯＦＦ状態）にするときには、図８に示すＯＦＦ時の電圧Ｖｃ−ｏｆｆを印加する。この場合、これらの各電極１１１，１０５，４２，４３に対する印加電圧を後述するように設定することで、トナー制御手段１０４をトナー担持体１０１のトナーＴが中間転写ベルト６に向かって通過可能な状態のＶｃ−ｏｎ印加時に、中間転写ベルト６側からトナー供給側に電気力線１１０が形成される（図１０参照）。これにより、トナー担持体１０１上でクラウド化しているトナーは電気力線１０による電界に乗ってトナー制御手段１０４のトナー通過孔４１を通過して中間転写ベルト６上に着弾する。したがって、形成対象の画像に応じてトナー制御手段１０４の各トナー通過孔４１をＯＮ／ＯＦＦ制御（開閉制御）することで、中間転写ベルト６上に直接トナー画像を形成することができる。
【００６０】
図１０は、トナー担持体１０１の電極１１１に対するパルス電圧Ｖｓ、中間転写ベルト６側の背面電極１０５に対するバイアス電圧Ｖｐ、トナー制御手段１０４の制御電極４２に対する制御パルス電圧Ｖｃをそれぞれ印加したときの、トナー担持体１０１、トナー制御手段１０４、中間転写ベルト６の二次元断面における電界強度分布のシミュレーション結果に基づくトナー通過孔を通過する電気力線を示す説明図である。
トナー担持体１０１の電極１１１にはパルス電圧（電位が時間的に変動する電位）Ｖｓを印加する。この場合、バイアス電圧Ｖｐの波高値は電極ピッチ、使用するトナー等に応じて設定する。通常の実験結果によると、バイアス電圧Ｖｐの波高値を±６０〜±３００Ｖｐｐ（ｐｐはピーク−ピーク）の範囲内で設定することにより、トナーの飛翔が可能になる。
【００６１】
図１０のシミュレーションの例では、±２００Ｖｐｐ、ＤＣ電圧成分０Ｖの電圧を印加している。なお、トナー担持体１０１とトナー制御手段１０４の間隔ｄは０．２ｍｍである。また、この例では、トナー制御手段１０４のトナー通過孔４１の直径はφ１２０μｍ、リング状の制御電極４２の穴中心方向の幅は５０μｍ、共通電極４３と穴の間隔は５０μｍである。このトナー制御手段１０４の共通電極４３に対する印加電圧は０Ｖである。そして、トナー制御手段１０４の制御電極４２には、トナーＴがトナー通過孔４１を通過可能な状態（ＯＮ状態）にする場合、制御パルス電圧Ｖｃ−ｏｎが＋２５０Ｖ、トナーＴを通過させる時以外の阻止状態の（通過不可能な状態にする）場合の電圧Ｖｃ−ｏｆｆは０Ｖとしている。
【００６２】
中間転写ベルト６の背面電極１０５へのバイアス電圧Ｖｐは、トナー制御手段１０４と中間転写ベルト６との間隔にもよるが、例えば＋２００〜＋１５００ＶのＤＣ電圧を印加すればよい。図１０の例では、トナー制御手段１０４と中間転写ベルト６との間隔が０．３ｍｍであり、背面電極１０５に＋８００ＶのＤＣ電圧を印加し、マイナス帯電トナーを中間転写ベルト６の表面に引き寄せる電位勾配を形成している。
【００６３】
各電極１１１、４２，４３、１０５に印加する電位の関係を以上のように設定することで、例えば、マイナスに帯電したトナーがトナー通過孔４１を通過可能な状態（ＯＮ状態）にする場合（図１０（ａ））においては、次のように電気力線が形成される。すなわち、最もプラス側に電位が高い中間転写ベルト側の電極１０５から出る電気力線のうち、トナー制御手段１０４のトナー通過孔４１を通る電気力線の多くが、トナー通過孔４１を通過した後、一番電位の低い電極すなわちトナー担持体電極１１１の−２００Ｖを印加している電極に入ることになる。
【００６４】
図１０（ａ）に示すように、トナーＴがトナー通過孔４１を通過可能な状態（ＯＮ状態）にしたときには、先の中間転写ベルト側の電極１０５からトナー通過孔４１を通る電気力線１１０は、−２００Ｖと最も電位の低い２箇所の電極４３に入る結果となっている。したがって、トナー担持体１０１上でクラウド状態にあるマイナス帯電トナー、または−２００Ｖ印加の担持体電極近傍のトナーは、この電気力線１１０に沿ってトナー通過孔４１を通過し、中間転写ベルト６の表面にトナーＴが飛翔することができる。
【００６５】
一方、トナーＴがトナー通過孔４１を通過不可能な阻止状態（ＯＦＦ状態）にした場合（図４（ｂ））においては、制御電極４２に−２００Ｖが印加されている。また、トナー担持体１０１の電極１１１の低電位側も−２００Ｖであるが、中間転写ベルト側の電極１０５からの電気力線は近い位置にある制御電極４２に全ての電気力線が入ることになる。したがって、トナー担持体１０１の表面及びその上方の供給領域にあるトナーは、中間転写ベルト側の電極１０５に向かって飛翔することはない。この阻止状態（ＯＦＦ状態）の制御電極４２への印加電圧は、トナー担持体１０１の電極１１１の低電位側と同じ電位である必要はなく、トナー通過孔４１を通過した電気力線がトナー担持体１０１の表面に至らない条件であればトナーＴの通過を阻止する（ＯＦＦ状態にする）ことはできる。
【００６６】
先の図６に示すように、変形例１の画像形成装置においては、中間転写ベルト６は、２つのローラ１３２、１３３との間に掛け回されて矢示方向に周回移動する。この中間転写ベルト６の背面（内側）には各トナー像形成手段に対応して背面電極１０５が配置されている。また、転写紙にトナー画像が転写された後の中間転写ベルト６上の残トナーを除去するクリーニングユニット１３５が設けられている。
【００６７】
トナー像形成手段１００は、トナー担持体１０１、制御手段１０４などのほかに、トナー担持体１０１にトナーを補給する回転するトナー補給ローラ１１３と、トナー担持体１０１上のトナー量を規制するブレード１１４とを備えている。
ここでは、トナー補給ローラ１１３からトナー担持体１０１にトナーが補給されるとともに、トナー補給ローラ１１３上のトナーとトナー担持体１０１との摩擦によってトナーの摩擦帯電が行われる。
また、トナー補給ローラ１１３の下流側のブレード１１４は、トナー担持体１０１表面のトナー量を薄層で一定量にするとともに、トナー帯電量の安定化も図っている。
そして、トナー担持体１０１によって搬送されたトナーがトナー制御手段１０４によって画像に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されることで中間転写ベルト６上に飛翔され、中間転写ベルト６上にカラーのトナー画像が形成される。
【００６８】
トナー像形成手段１００の下方には、転写紙１５０を収容する給紙部１５１が配置され、給紙部１５１から転写紙１５０がピックアップローラ（給紙ローラ）１５２で給紙される。給紙部１５１から給紙された転写紙１５０は、中間転写ベルト６を掛け回したローラ１３２に対向して配置した転写ローラ１５３で中間転写ベルト６上のトナー画像が転写される。
【００６９】
この変形例においても、中間転写ベルト６上のトナーが転写紙１５０に接触する領域にてトナーにかかる圧力が、トナーが塑性変形する値以上、フィルム化する値以下になるように転写ローラ１５３が中間転写ベルト方向に加圧されている。これにより、中間転写ベルト上のトナー像が、半フィルム化される。また、転写紙１５０の裏面側の転写ローラ１５３に正極性のバイアス電圧（＋バイアス）が印加されることで中間転写ベルト６から転写紙１５０面へ半フィルム化したトナー像の転写が行われる。よって、この変形例１においても、転写紙へトナー像を転写するとき、トナーの飛び散りや画像抜けを抑制することができる。また、中間転写ベルト６の駆動負荷を、中間転写ベルト上のトナー像を、フィルム化する場合に比べて抑えることができ、駆動ムラを低減することができる。これにより、画像の色ズレを抑制することができる。また、中間転写ベルト６の傷つきを抑制することできる。また、この変形例１においては、転写部で中間転写ベルト６上のトナー像を、半フィルム化しているが、Ｋ色のトナー像形成手段１００Ｋと転写部と間に、中間転写ベルト６上のトナー像を加圧して、半フィルム化する手段を設けてもよい。
【００７０】
上記トナー画像が転写された転写紙１５０は、定着装置１１に搬送され、その定着装置１１でトナーが転写紙１５０上に定着された後、排紙される。
【００７１】
また、上述したように中間転写ベルト６は、中間転写体クリーニング手段としてのクリーニングユニット１３５によって残トナーがクリーニングされ、次の画像形成が行われる。
【００７２】
以上のように、変形例１の画像形成装置は、中間転写ベルト６に４色トナー画像を形成した後、その中間転写ベルト６上の４色トナー画像を給紙部１５１から供給される転写紙１５０に転写を行う中間転写記録方式である。
この中間転写記録方式の場合は、印写面（「トナーが着弾する面」、「画像形成面」ともいう。）とトナー制御手段１０４との間隔を一定に保つ精度確保が容易であり、トナー飛翔速度が低い条件で高画質化を図ることができる。
また、中間転写記録方式の場合は、平滑で体積抵抗率の調整によって電荷が蓄積しない、電位変動のない印写面が得られる。クラウド化したトナーの通過のＯＮ／ＯＦＦで転写紙上に直接印刷する画像形成装置は電位に対する感度が高く、印写面バイアス電位の変動に対して画質変動が発生しやすいが、上記中間転写記録方式の構成であれば信頼性の高い、高画質のカラー画像を得ることができる。
【００７３】
次に、変形例１の画像形成装置で用いることができるトナー担持体１０１の構成例について説明する。
図１１（ａ）は、トナー担持体１０１の一構成例を展開した状態で模式的に示す平面説明図であり、図１１（ｂ）は、そのトナー担持体の断面説明図である。図示の例は、トナー担持体１０１の表面に複数の電極を設け、これら複数の電極を１本おきの２組を共通にして２相用電極を構成した例である。２組の２相用電極それぞれには、１８０°位相の異なる２相パルス（例えば、図１２のＡ相のパルス及びＢ相のパルス参照）が印加され、互いに隣接する電極同士で吸引と反発を繰り返す２相電界が形成される。
【００７４】
図１１において、トナー担持体１０１は、絶縁性基板１０１Ａの表面上に複数の電極１１１として、Ａ用電極（第１の電極）１１１ＡとＢ相用電極（第２の電極）１１１Ｂとを備え、その上に表面保護層１０１Ｂを設けたものである。電極１１１Ａ、１１１Ｂはそれぞれ櫛歯状に形成され、トナーの搬送方向に微細なピッチで並び、かつトナーの搬送方向と直交する方向に対して並行になるように設けられている。トナーの搬送方向と直交する方向における両サイドには共通のバスライン１１１Ａａ、１１１Ｂａが設けられ、各バスライン１１１Ａａ、１１１Ｂａは外部の図示しない２相パルス発生回路にそれぞれ接続されている。
【００７５】
電極１１１Ａ、１１１Ｂに印加するパルス電圧は、例えば、周波数が０．５ｋＨｚ〜７ｋＨｚであり、ＤＣ電圧をバイアスに含むパルス電圧である。そのパルス電圧の波高値は例えば±６０〜±３００Ｖの範囲内で、電極幅、電極間隔及び使用するトナーの種類などに応じて設定される。このパルス電圧の印加により、電極１１１Ａと電極１１１Ｂとの間には、隣接同士の電界方向の切り替わりに応じてトナーの反発飛翔と吸引飛翔とを繰り返す２相電界が形成される。このトナーの反発飛翔と吸引飛翔とを繰り返しにより、トナーは相互の電極１１１Ａ、１１１Ｂ間を往復移動する。そして、トナー担持体１０１の全体は、トナーを搬送する方向に表面が移動するように回転するものである。
【００７６】
図１１のトナー担持体１０１は、その表面にトナーの搬送方向と直交する方向に長く延びて所定の間隔で配設された複数の電極１１１Ａ、１１１Ｂを有し、各電極１１１Ａ、１１１Ｂに、隣接電極相互の間でトナーを吸引する方向と反発する方向を交互に繰り返す関係のパルス電圧を印加し、更にトナー担持体１０１を所定方向に回転駆動するように構成されている。このようにトナーの搬送とクラウド化を行うようにトナー担持体１０１を構成することにより、トナー担持体１０１の表面におけるトナー搬送に関して、トナーの帯電品質に左右されない安定なトナーの搬送が可能となり、装置全体としても信頼性の高い画像形成装置を実現できる。
【００７７】
図１３（ａ）は、トナー担持体１０１の他の構成例を展開した状態で模式的に示す平面説明図であり、図１３（ｂ）は、そのトナー担持体１０１の断面説明図である。図１３の例は、トナー担持体表面に複数の電極を設け、表層側の各電極をすべて共通とした例である。この表層側の各電極と、絶縁層を介して下層に設けた導体基材電極との間に、１８０°位相の異なる２相パルス（図１２参照）が印加され、表層側電極と下層の導体基材電極との間に形成される相互の電界で吸引と反発を繰り返すトナー担持体の例である。なお、図１３において、図１１と同様な構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７８】
図１３において、トナー担持体１０１は、内部に配置した絶縁性基板１０１Ａの表面上に複数の電極としてＡ相用電極１１１Ａが設けられ、絶縁性基板１０１Ａの下面にベタの導体基材（Ｂ相用電極）１１１Ｂが設けられている。これらの電極１１１Ａ、１１１Ｂの表面に保護層１０１Ｂ、１０１Ｂが設けられている。表面側の電極１１１Ａは、トナーの搬送方向に微細なピッチで並び、かつトナーの搬送方向と直交する方向にそれぞれ並行になるように設けられている。トナーの搬送方向と直交する方向における両サイドには共通のバスライン１１１Ａａが設けられている。この電極１１１Ａのバスライン１１１Ａａと絶縁性基板１０１Ａの下面の電極１１１Ｂは、外部の図示しない２相パルス発生回路にそれぞれ接続されている。
【００７９】
電極１１１Ａ、１１１Ｂに印加する２相パルス電圧も、例えば、周波数が０．５ＫＨｚ〜７ＫＨｚでありＤＣ電圧をバイアスに含むパルス電圧である。そのパルス電圧の波高値は例えば±６０〜±３００Ｖの範囲内で、電極幅、電極間隔及び使用するトナーの種類などに応じて設定される。パルス電圧を印加する構成は、図７と同様である。このパルス電圧の印加により、表層側の電極１１１Ａ、１１１Ａの間（スペース間）を２相パルスの切り替わりに応じてトナーが飛翔を繰り返す。そして、トナー担持体１０１全体は、トナーを搬送する方向に表面が移動するように回転するものである。
【００８０】
図１３のトナー担持体１０１の具体的構成において、ベース基板である絶縁性基板１０１Ａは、例えば、樹脂或いはセラミックス等の絶縁性材料からなるもの、或いは、アルミなどの導電性材料からなる基材にＳｉＯ２等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルムなどのフレキシブルに変形可能な材料からなるもの、などを用いることができる。
【００８１】
また、電極１１１は、ベース基板上にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜１μｍ厚さで成膜し、フォトリソ技術等を用いて所要の電極形状にパターン化して形成、または銅箔を積層、メッキ等で形成した後フォトリソでパターン化したものであってもよい。下層導体基材電極１１１Ｂは、例えばＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料であればよい。
【００８２】
表面保護層１０１Ｂとしては、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＮ、Ｔａ２Ｏ５などを厚さ０．５〜２μｍで蒸着成膜して形成、またはポリカーボネート、ポリイミド、メチルメタアクリレート等の有機材料を２〜１０μｍ厚に薄膜印刷塗布して加熱硬化したものでもよい。
【００８３】
このように構成したトナー担持体１０１においては、前述の駆動回路１０７から飛翔用のパルスを印加して飛翔電界を形成することにより、トナー担持体１０１上の帯電したトナーは反発力及び吸引力を受けて上下方向への飛翔しながら進行波方向への搬送が行われる。
【００８４】
図１４は、変形例１の画像形成装置におけるトナー像形成手段１００の別の構成例を示す概略構成図である。この構成例は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含む二成分記録剤を用いる例である。記録剤収容部２０１は２つの室２０１Ａ、２０１Ｂに分けられており、トナー像形成手段１００内の両端部の記録剤通路（図示せず）によって繋がっている。記録剤収容部２０１には二成分記録剤が収容されており、各室２０１Ａ、２０１Ｂにある攪拌搬送スクリュー２０２Ａ、２０２Ｂによって攪拌されながら記録剤収容部２０１内を搬送されている。記録剤収容部２０１の室２０１Ａにはトナー補給口２０３が配置されており、図示しないトナー収容部からトナー補給口２０３を通って、記録剤収容部２０１内に補給される。
【００８５】
記録剤収容部２０１には記録剤の透磁率を検知する図示しないトナー濃度センサが設置されており、記録剤の濃度を検知している。記録剤収容部２０１のトナー濃度が減少すると、トナー補給口２０３から記録剤収容部２０１内にトナーが補給される。そして、攪拌搬送スクリュー２０２Ｂと対向する位置には、トナー補給ローラとしてのマグブラシローラ２０４が配置されている。マグブラシローラ２０４の内部には固定された磁石が配置されおり、マグブラシローラ２０４の回転と磁力によって、記録剤収容部２０１内の記録剤はマグブラシローラ２０４表面に汲み上げられる。記録剤の汲み上げ位置よりマグブラシローラ２０４の回転方向上流において、マグブラシローラ２０４と対向する位置に記録剤層規制部材２０５が設けられている。汲み上げ位置で汲み上げたれた記録剤は記録剤層規制部材２０５によって一定量の記録剤層厚に規制される。
【００８６】
記録剤層規制部材２０５を通った記録剤はマグブラシローラ２０４の回転に伴って、トナー担持体１０１と対向する位置まで搬送される。マグブラシローラ２０４には、第一電圧印加手段２１１によって供給バイアスが印加されている。
トナー担持体１０１には、第二電圧印加手段２１２によって前述した図１２に示す電圧が電極１１１に印加されている。
【００８７】
マグブラシローラ２０４と対向する位置においては、第一、第二電圧印加手段２１１、２１２によってトナー担持体１０１とマグブラシローラ２０４との間に電界が生じている。その電界からの静電気力を受け、トナーはキャリアから分離し、トナー担持体１０１の表面に移動する。
【００８８】
トナー担持体１０１表面に達したトナーは、第二電圧印加手段２１２から電極１１１に印加された電圧が形成する電界によってクラウド化し、トナー担持体１０１の回転、またはトナー担持体１０１の進行波電界によって搬送される。そして、トナー制御手段１０４と対向する位置まで搬送されたトナーは、制御電極４２のトナー通過ＯＮ／ＯＦＦの制御電界により選択的に記録媒体側に飛翔されて、トナーのドット印写が制御される。
【００８９】
図１５は、トナー像形成手段の他の構成例を示す概略構成図である。図１５に示すトナー像形成手段は、非磁性トナーから成る一成分記録剤を用いる例である。トナーは記録剤収容部２０１に収容されており、帯電ローラ２２０によってトナーはトナー補給ローラ１１３と摩擦帯電を行い、静電気力によってトナー補給ローラ１１３上に汲み上げられる。トナー補給ローラ１１３上のトナーは記録剤層規制部材１１４によって薄層とされ、トナー補給ローラ１１３の回転に伴ってトナー担持体１０１と対向する位置に搬送される。このとき、トナー補給ローラ１１３には、第一電圧印加手段２２１によって供給バイアスが印加されている。また、トナー担持体１０１には、第二電圧印加手段２２２によって電極１１１に電圧が印加されている。したがって、トナー担持体１０１と対向する位置においては、第一、第二電圧印加手段２２１、２２２によってトナー担持体１０１とトナー補給ローラ１１３との間に電界が生じ、その電界からの静電気力を受け、トナーはトナー補給ローラ１１３から分離し、トナー担持体１０１表面に移動する。
【００９０】
前述の図１４の構成例と同様に、トナー担持体１０１の表面に達したトナーは、第二電圧印加手段２２２から電極１１１に印加された電圧が形成する電界によってクラウド化し、トナー担持体１０１の回転、またはトナー担持体１０１の進行波電界によって搬送される。
【００９１】
そして、トナー制御手段１０４と対向する位置まで搬送されたトナーは、制御電極４２のトナー通過ＯＮ／ＯＦＦの制御電界により選択的に記録媒体側に飛翔されて、トナーのドット印写が制御される。
【００９２】
なお、これらの各トナー像形成手段１００において、印写に寄与しなかったトナーはトナー担持体１０１によってさらに搬送され、図示しない回収手段によってトナー担持体１０１表面から回収される。回収されたトナーは再び記録剤収容部２０１に戻され、トナー像形成手段１００内を循環する。
【００９３】
次に、実施形態に係る画像形成装置で用いる圧力相転移樹脂を含むトナーについて説明する。本実施形態におけるトナーを構成する圧力相転移樹脂としては、ミクロ相分離構造を有するものが好ましく、ブロック共重合体あるいはコアシェル構造の樹脂がより好ましい。このブロック共重合体は、ガラス転移温度Ｔｇの高いハードセグメントの高分子と、ガラス転移温度Ｔｇあるいは融点が低いソフトセグメントの高分子とから構成されていることがさらに好ましい。上記コアシェル構造の樹脂の場合は、コア及びシェルのどちらか一方がガラス転移温度Ｔｇの高いハードセグメントの高分子（以下、必要に応じて「ハードセグメント成分相」という。）からなり、もう一方がガラス転移温度Ｔｇあるいは融点が低いソフトセグメントの高分子（以下、必要に応じて「ソフトセグメント成分相」という。）から構成されていることがさらに好ましい。
【００９４】
上記圧力相転移樹脂を画像形成用のトナーに用いると、圧力刺激により、樹脂の流動性が発現し、所定の定着工程を有する作像プロセスにおいて、定着工程に必要な所望の樹脂流動性を得ることができる。
【００９５】
上記構造の圧力相転移樹脂としては、例えば、重縮合機構により重合した樹脂、あるいはエチレン性不飽和単量体をラジカル重合機構により重合した樹脂を用いることができる。
上記重縮合機構により重合した樹脂は、例えば、「重縮合」（化学同人、１９７１年刊）、「ポリエステル樹脂ハンドブック」（日刊工業新聞社編、１９８８年刊）等に記載の従来公知の方法を用いて合成することができる。また、上記重縮合機構により重合した樹脂は、エステル交換法や直接重縮合法等を単独で、又は、それらの方法を組み合わせて用いて合成することもできる。上記重縮合機構により重合した樹脂としては、ポリエステル樹脂を好ましく挙げることができる。
上記エチレン性不飽和単量体を重合した樹脂としては、例えば、リビングアニオン重合法によりブロック共重合体を得ることができる。また、コアシェル粒子の場合には、２ステージフィード法と呼ばれる単量体を段階的に重合系へ供給する方法にて、コア成分高分子とシェル成分高分子とからなるガラス転移温度の異なるナノサイズのコアシェル樹脂粒子を合成することができ、好ましい。
【００９６】
上記ハードセグメント成分相のガラス転移温度Ｔｇは、４５〜１２０℃であることが好ましく、５０〜１１０℃の範囲にあることがより好ましい。上記ソフトセグメント成分相のガラス転移温度Ｔｇは、上記ハードセグメント成分相のガラス転移温度Ｔｇより２０℃以上低いことが好ましく、圧力刺激による樹脂の流動性を効率よく出現させるためには、３０℃以上低いことがより好ましい。ここで、上記ガラス転移温度Ｔｇの値は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて−８０〜１４０℃迄、毎分１０℃の昇温速度で測定を行ったときのＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−８２に規定された方法で測定した値を意味する。
【００９７】
上記ブロック共重合体や重縮重合したポリエステル樹脂については、回転剪断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル、圧力吐出型分散機（ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製）など各種機械的高剪断力により水系媒体に分散させる剪断乳化法、樹脂を有機溶剤に溶解した後、水系媒体を添加し転相させる転相乳化法、ブロック共重合体又はその前駆体（リビング末端低分子量体又はブロック）を少量のエチレン性不飽和化合物と混合し、剪断乳化や転相乳化後、ミニエマルション重合、懸濁重合によりブロック共重合体の樹脂粒子分散液に調合する手法など、既存の分散法を利用してナノサイズコアシェル粒子の場合と同様に、樹脂粒子分散液にすることができる。例えば、得られた樹脂分散液を用い、着色剤含有分散液、必要に応じて離型剤含有分散液をそれぞれ適量配合し、乳化凝集法により画像形成用のトナーを製造することができる。
【００９８】
画像形成用のトナーの製造方法においては、前記分散液中の前記樹脂粒子、離型剤粒子及びその他の添加した粒子を凝集（会合）させる既知の凝集法を用いて凝集（会合）させることにより、トナー粒径及び粒径分布を調整することが可能である。
【００９９】
具体的には、樹脂粒子分散液及び離型剤粒子分散液を、着色剤粒子分散液等と混合し、さらに凝集剤を添加しヘテロ凝集を生じさせることによりトナー径の凝集粒子を形成し、その後、配合した分散液の系を樹脂粒子のガラス転移温度以上、又は、融点以上の温度に加熱して前記凝集粒子を融合合一し、洗浄、乾燥することによりトナーが得られる。このとき、加熱温度条件を選択することでトナー形状を不定形から球形まで制御することができる。
【０１００】
上記重縮合樹脂としては、非結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ポリエステル樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸や、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸等の重縮合性単量体を用いた直接エステル化反応、エステル交換反応等により重縮合を行い、作製することができる。重縮合の際には、重縮合を促進するために、重縮合触媒を併用することが好ましい。
多価カルボン酸は、脂肪族、脂環族、芳香族の多価カルボン酸、それらのアルキルエステル、酸無水物及び酸ハロゲン化物を含む。
多価アルコールは、多価アルコール、それらのエステル化合物を含む。
【０１０１】
なお、多価カルボン酸のアルキルエステルは、低級アルキルエステルであることが好ましい。ここで、「低級アルキルエステル」とは、エステルのアルコキシ部分の炭素数が１〜８であるアルキルエステルを表す。具体的には、メチルエステル、エチルエステル、ｎ−プロピルエステル、イソプロピルエステル、ｎ−ブチルエステル及びイソブチルエステル等を挙げることができる。
【０１０２】
また、多価カルボン酸は、１分子中にカルボキシ基を２個以上含有する化合物である。このうち、ジカルボン酸は１分子中にカルボキシ基を２個含有する化合物であり、例えば、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、β−メチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、ドデカンジカルボン酸、フマル酸、シトラコン酸、ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサン−３，５−ジエン−１，２−ジカルボン酸、２，２−ジメチロールブタン酸、リンゴ酸、クエン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、マロン酸、ピメリン酸、酒石酸、粘液酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロロフタル酸、クロロフタル酸、ニトロフタル酸、ｐ−カルボキシフェニル酢酸、ｐ−フェニレン二酢酸、ｍ−フェニレンジグリコール酸、ｐ−フェニレンジグリコール酸、ｏ−フェニレンジグリコール酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−ｐ，ｐ’−ジカルボン酸、ナフタレン−１，４−ジカルボン酸、ナフタレン−１，５−ジカルボン酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸等を挙げることができる。
ジカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸等を挙げることができる。
これらの多価カルボン酸は、１種単独で使用することもでき、また、２種以上を併用することもできる。
【０１０３】
多価アルコール（ポリオール）は、１分子中に水酸基を２個以上含有する化合物である。このうち、ジオールは１分子中に水酸基を２個含有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノキシアルコールフルオレン（ビスフェノキシエタノールフルオレン）等を挙げることができる。
【０１０４】
ジオール以外のポリオールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミン等を挙げることができる。これらの多価アルコール（ポリオール）は、１種単独で使用することもでき、また、２種以上を併用することもできる。
【０１０５】
また、エチレン性不飽和化合物は、少なくとも１つのエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、親水性基及びエチレン性不飽和結合を有する単量体であってもよい。エチレン性不飽和化合物としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル類；アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；イソプレン、ブテン、ブタジエンなどのオレフィン類などや、β−カルボキシエチルアクリレートが好ましく例示できる。これらの単量体からなる単独重合体、又はこれらを２種以上共重合して得られる共重合体、さらにはこれらの混合物を使用することができる。
【０１０６】
親水性基としては、極性基が挙げられ、例えば、カルボキシ基、スルホ基、ホスホニル基等の酸性極性基：アミノ基等の塩基性極性基、アミド基、ヒドロキシ基、シアノ基、ホルミル基等の中性極性基等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。これらの中で、特に本実施形態のトナーに好ましく用いられるのは、酸性極性基である。この酸性極性基及びエチレン性不飽和結合を有する単量体が、樹脂粒子表面にある特定の範囲で存在することにより、樹脂粒子に凝集性を付与し、樹脂粒子のトナー化が可能となり、さらにトナーに十分な帯電性を与えることができる。好ましく用いられる酸性極性基としては、カルボキシ基、スルホ基が挙げられる。この酸性極性基を有する単量体としては、例えば、カルボキシ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物及びスルホ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物を挙げることができる。上記カルボキシ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステルを挙げることができる。これらの単量体は、１種を単独で使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【０１０７】
ガラス転移温度Ｔｇが４０℃以上の樹脂としては、エチレン性不飽和化合物の重合体である場合には、ランダム共重合体であることが好ましい。また、親水性基を有するエチレン性不飽和化合物をモノマー単位として含有する樹脂が好ましく、親水性基を有するエチレン性不飽和化合物を共重合比で０．１〜１０ｍｏｌ％含有することが好ましい。この範囲内の共重合比であると、水系媒体中でのトナーの製造工程において、Ｔｇが４０℃以上の樹脂がトナーのシェル層を容易に形成するため、好ましい。Ｔｇが４０℃以上のエチレン性不飽和化合物の重合体、ポリエステル樹脂などの重縮合樹脂は、トナーに含まれる全結着樹脂の５０重量％以下が好ましく、５〜２０重量％がより好ましい。上記範囲内の共重合比であると、トナー耐久性が向上し、安定した画質特性を得ることができる。
【０１０８】
本実施形態のトナーに用いることができる着色剤としては、例えば、次のようなものが挙げられる。
例えば、黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、マグネタイト等が挙げられる。
また、黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、クロムイエロー、ハンザイエロー、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントイエローＮＣＧ等が挙げられる。橙色顔料としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ等が挙げられる。
また、赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ブリリアンカーミン３Ｂ、ブリリアンカーミン６Ｂ、デイポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベンガル、エオキシンレッド、アリザリンレーキ等が挙げられる。
また、青色顔料としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレートなどが挙げられる。紫色顔料としては、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等が挙げられる。緑色顔料としては、酸化クロム、クロムグリーン、ピグメントグリーン、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等が挙げられる。
また、白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等が挙げられる。
また、これらの着色剤は単独又は混合して使用される。
【０１０９】
これらの着色剤は、任意の方法、例えば、回転せん断型ホモジナイザーやメディアを有するボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等や、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用することにより、着色剤粒子の分散液が調製される。また、これらの着色剤は極性を有する界面活性剤を用いて、ホモジナイザーによって水系に分散され、また、その他の粒子成分と共に混合溶媒中に一度に添加してもよいし、分割して多段回で添加してもよい。
【０１１０】
着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、ＯＨＰ透過性、トナー中での分散性の観点から選択される。また、着色剤は、トナー構成固体分総重量に対して４〜１５重量％の範囲で添加される。黒色着色剤として磁性体を用いる場合は、他の着色剤とは異なり、１２〜２４０重量％添加される。前記の着色剤の配合量は、定着時の発色性を確保するために好ましい量である。また、トナー中の着色剤粒子の中心径（メジアン径）を１００〜３３０ｎｍにすることにより、ＯＨＰ透明性及び発色性が確保される。なお、着色剤粒子の中心径は、例えば、レーザー回析式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、ＬＡ−９２０）で測定される。
【０１１１】
本実施形態のトナーに用いることができる離型剤の具体例としては、例えば、各種エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を示すシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類や、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、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等のような鉱物系・石油系ワックス、及びそれらの変性物などが挙げられる。これらのワックス類は、室温付近では、トルエンなど溶剤にはほとんど溶解しないか、溶解しても極めて微量である。これらのワックス類を、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散し、融点以上に加熱するとともに、強い剪断付与能力を有するホモジナイザーや圧力吐出型分散機（ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製）で粒子状に分散させ、サブミクロン以下の粒子の分散液が作製される。なお、得られた離型剤粒子分散液の粒径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、ＬＡ−９２０）で測定することができる。
【０１１２】
上記具体例を挙げた離型剤は、トナー構成固体分総重量に対して５〜２５重量％の範囲で添加することが、オイルレス定着システムにおける定着画像の剥離性を確保する上で好ましい。
【０１１３】
また、上記離型剤を使用するときには、樹脂粒子、着色剤粒子及び離型剤粒子を凝集した後に、さらに樹脂粒子分散液を追加して凝集粒子表面に樹脂粒子を付着することが、帯電性、耐久性を確保する観点から好ましい。
【０１１４】
磁性体としては、具体的には、磁場中で磁化される物質を用いるが、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性の粉末、若しくはフェライト、マグネタイト等の化合物が使用される。本実施形態において水系媒体中でトナーを得るときには、磁性体の水相移行性に注意を払う必要があり、好ましくは予め磁性体の表面を改質し、例えば疎水化処理等を施しておくことが好ましい。
【０１１５】
帯電制御剤としては、４級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料やトリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を使用することができるが、凝集や合一時の安定性に影響するイオン強度の制御と廃水汚染減少の点から水に溶解しにくい材料が好適である。
【０１１６】
重合、顔料の分散、樹脂粒子の製造や分散、離型剤の分散、凝集、又はその安定化などに用いる界面活性剤の例としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤、アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン系界面活性剤、またポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的であり、分散のため手段としては回転せん断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的なものが使用される。
【０１１７】
次に、本実施形態の圧力相転移樹脂を含むトナー及びその作成方法のより具体的な実施例についてさらに詳しく説明する。
［樹脂粒子分子量の測定］
ゲル・パーミュエーション・クロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって以下に記す条件で重量平均分子量Ｍｗ及び数平均分子量Ｍｎを測定した。温度４０℃において、溶媒（テトラヒドロフラン）を毎分１．２ｍｌの流速で流し、濃度０．２ｇ／２０ｍｌのテトラヒドロフラン試料溶液を試料重量として３ｍｇ注入し、測定を行う。試料の分子量測定にあたっては、当該試料の有する分子量が数種の単分散ポリスチレン標準試料により、作製された検量線の分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される測定条件を選択する。ここで、測定結果の信頼性は、上記測定条件で行ったＮＢＳ７０６ポリスチレン標準試料が、重量平均分子量Ｍｗ＝２８．８×１０４及び数平均分子量Ｍｎ＝１３．７×１０４となることにより、確認することができる。また、上記ＧＰＣのカラムとしては、上記条件を満足するＴＳＫ−ＧＥＬ、ＧＭＨ（東ソー（株）製）等を用いた。
【０１１８】
［樹脂のガラス転移温度Ｔｇの測定］
樹脂のガラス転移温度Ｔｇの測定には、示差走査熱量計ＤＳＣ／ＲＤＣ２２０（セイコーインスツルメント社製）を用いた。樹脂粒子分散液中における樹脂粒子の粒子径は、レーザー回析式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、ＬＡ−９２０）を使用して、測定した。トナー粒子、キャリア粒子、及び、記録剤の粒子径は、コールターマルチサイザーＩＩ型（ベックマン・コールター社製）を使用して、測定した。
【０１１９】
［樹脂粒子分散液（１）の作成］
エチレン性不飽和化合物重合体からなる樹脂分散液（１）は次のようにして作成した。まず、セパラブルフラスコ中に、イオン交換水３００重量部とＴＴＡＢ（テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、シグマ社製）１．５重量部を仕込み、２０分間、窒素置換を行った後、撹拌しながら６５℃まで昇温した。その後、ｎ−ブチルアクリレートモノマー４０重量部を加え、さらに２０分間撹拌を行った。そして、重合開始剤Ｖ−５０（２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、和光純薬工業（株）製）０．５重量部を予め、１０重量部のイオン交換水に溶解後、フラスコ中に投入した。６５℃で、３時間保持し、スチレンモノマー６１重量部と、ｎ−ブチルアクリレートモノマー９重量部、アクリル酸２重量部及び０．８重量部のドデカンチオールを０．５重量部のＴＴＡＢを溶解したイオン交換水１００重量部に乳化した乳化液を２時間かけて定量ポンプを用いてフラスコ中に連続的に投入した。その後、温度を７０℃に昇温、さらに２時間保持して、重合を完了させた。この重合により、重量平均分子量Ｍｗが２５，０００、平均粒子径が１５０ｎｍ、固形分量が２５重量％のコアシェル型樹脂粒子分散液（１）を得た。また、樹脂粒子を４０℃で風乾後、−８０℃から１４０℃の温度範囲のＤＳＣ解析を行ったところ、−５０℃付近にポリブチルアクリレートによるガラス転移が観測された。また、６０℃付近にスチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸共重合体からなると考えられる共重合体による樹脂のガラス転移が観測された。
【０１２０】
［着色剤粒子分散液（Ｃ１）の調合］
着色剤粒子分散液（Ｃ１）の調合は次のようにして行った。ここで、着色剤粒子分散液は、シアンに対応した着色剤粒子分散液（Ｃ１）の調合の例について説明する。シアン顔料１００重量部（大日精化工業（株）製、銅フタロシアニンＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：３）アニオン性界面活性剤（第一工業製薬（株）製、ネオゲンＲ）１０重量部イオン交換水４００重量部前記成分を混合溶解し、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックス）により１５分間分散した後、超音波バスにより１０分間分散し、中心径２１０ｎｍ、固形分量２１．５％のシアン着色剤粒子分散液を得た。
【０１２１】
［離型剤粒子分散液（Ｒ１）の調合］
離型剤粒子分散液（Ｒ１）の調合は次のようにして行った。イオン交換水８００重量部にアニオン性界面活性剤（第一工業製薬（株）製、ネオゲンＲ）２重量部とカルナバワックス２１５重量部上記成分を混合し、１００℃に加熱し融解した。その後、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックス）で１５分間乳化した後、さらにゴーリンホモジナイザーを用いて１００℃にて乳化を行った。これにより、粒子の中心径が２３０ｎｍ、融点が８３℃、固形分量が２１．５％の離型剤粒子分散液を得た。
【０１２２】
［トナー（１）の調合・作成］
上記調合した各種分散液を用い、以下のようにしてトナー（１）を作成した。樹脂粒子分散液（１）１６８部（樹脂４２部）着色剤粒子分散液（Ｃ１）４０部（顔料８．６部）離型剤粒子分散液（Ｒ１）８０部（離型剤１７．２部）ポリ塩化アルミニウム０．１５部イオン交換水３００重量部を成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）で十分に混合・分散した。その後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら４２℃まで加熱し、４２℃で６０分間保持した後、樹脂粒子分散液（１）を８４重量部（樹脂２１重量部）追加して緩やかに撹拌した。その後、０．５モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液で系内のｐＨを６．０に調整した後、撹拌を継続しながら９５℃まで加熱した。ここでは、水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下し、ｐＨが５．５以下とならないように９５℃で３時間保持した。反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、４０℃のイオン交換水中に再分散し、１５分、３００ｒｐｍで撹拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、真空乾燥を１２時間行いシアントナー粒子（１）を得た。このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、体積平均粒径は５．８μｍであった。
上記トナー５０重量部に対し、疎水性シリカ（キャボット社製、ＴＳ７２０）１．５重量部を添加し、サンプルミルで混合してシアン色のトナー（１）を得た。
【０１２３】
［記録剤（１）の調合］
シリコン樹脂溶液（ＫＲ５０、信越化学社製）１００重量部、カーボンブラック（ＢＰ２０００、キャボット社製）３重量部およびトルエン１００重量部を、ホモミキサーで３０分間分散させ、被覆層形成溶液を調製した。この被覆層形成液および平均粒子径５０μｍの球状フェライトキャリア１０００重量部を用い、流動床型塗布装置により、球状フェライトキャリア表面に被覆層を形成したキャリアを製造した。次に、上記トナー９０重量部および上記キャリア９１０重量部をボールミルに入れ３０分間攪拌して記録剤（１）を作成した。シアン顔料の代わりにマゼンタマゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：２）、イエロー顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７）、ブラック顔料（カーボンブラックＲ３３０）を用いた以外は、シアンの記録剤（１）と同様にして、他のイエロー、マゼンタ、ブラックの３色の記録剤（１）を作成した。
【０１２４】
［樹脂粒子分散液（２）の作成］
ポリエステス樹脂からなる樹脂粒子の分散液（２）の作成は次の様にして行った。１，４−シクロヘキサンジカルボン酸１７５重量部、ビスフェノールＡ２モルエチレンオキサイド付加物３２０重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸０．５重量部の材料を混合した。そして、この混合した材料を、撹拌機を備えたリアクターに投入し、窒素雰囲気下１２０℃で１２時間重縮合を実施したところ、均一透明なポリエステル樹脂（１）を得た。ＧＰＣによる重量平均分子量は１４，０００、ＤＳＣによるＴｇは５４℃であった。
また、ドデシルベンゼンスルホン酸０．３６重量部、１，６−ヘキサンジオール８０重量部およびセバシン酸１１５重量部を上記材料を混合し、撹拌機を備えたリアクターに投入し、窒素雰囲気下９０℃で５時間重縮合を実施したところ、均一白色ポリエステル樹脂（２）を得た。ＧＰＣによる重量平均分子量は８，０００、ＤＳＣによるＴｇは−５２℃であった。
【０１２５】
上記の重縮合で得られたポリエステル樹脂（１）１００重量部とポリエステル樹脂（２）１００重量部を撹拌機を備えたリアクターに投入し、１２０℃で３０分溶解、混合した。その後、９５℃に加熱したイオン交換水８００重量部にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．０重量部、１ＮＮａＯＨ水溶液を１．０重量部溶解した中和用水溶液をフラスコ中に投入し、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックス）で５分間乳化した後、さらに超音波バス内で１０分振とうした後、室温水にてフラスコを冷却した。このように固形分量が２０重量％の樹脂粒子分散液（２）を得た樹脂粒子の中心径は、２５０ｎｍであった。
【０１２６】
［トナー（２）の調合・作成］
上記調合した各種分散液を用い、以下のようにしてトナー（２）を作成した。樹脂粒子分散液（２）２１０重量部（樹脂４２重量部）、着色剤粒子分散液（Ｃ１）４０重量部（着色剤８．６重量部）、離型剤粒子分散液（Ｒ１）４０重量部（離型剤８．６重量部）、ポリ塩化アルミニウム０．１５重量部、イオン交換水３００重量部を上記配合に従って、その成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）で十分に混合・分散した。その後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら４２℃まで加熱し、４２℃で６０分間保持した後、樹脂粒子分散液（２）を１０５重量部（樹脂２１重量部）追加して緩やかに撹拌した。その後、０．５モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液で系内のｐＨを６．０に調整した後、撹拌を継続しながら９５℃まで加熱した。９５℃までのあいだ、水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下し、ｐＨが５．０以下とならないようにした。９５℃で、３時間保持した。反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、４０℃のイオン交換水３リットル中に再分散し、１５分、３００ｒｐｍで撹拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、真空乾燥を１２時間行いトナー粒子を得た。このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、体積平均粒径は４．９μｍであった。
上記トナー５０重量部に対し、疎水性シリカ（キャボット社製、ＴＳ７２０）１．５重量部を添加し、サンプルミルで混合してシアン色のトナー（２）を得た。
【０１２７】
［記録剤（２）の調合］
シリコン樹脂溶液（ＫＲ５０、信越化学社製）１００重量部、カーボンブラック（ＢＰ２０００、キャボット社製）３重量部およびトルエン１００重量部をホモミキサーで３０分間分散させ被覆層形成溶液を調製した。この被覆層形成液および平均粒子径５０μｍの球状フェライトキャリア１０００重量部を用い、流動床型塗布装置により、球状フェライトキャリア表面に被覆層を形成したキャリアを製造した。次に、上記トナー９０重量部および上記キャリア９１０重量部をボールミルに入れ３０分間攪拌して静電荷像現像用（２）を作成した。シアン顔料の代わりにマゼンタマゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：２）、イエロー顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７）、ブラック顔料（カーボンブラックＲ３３０）を用いた以外は、シアンのトナー（２）と同様にして、他のイエロー、マゼンタ、ブラックの３色の記録剤（２）を作成した。
【０１２８】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の（１）〜（７）態様毎に特有の効果を奏する。
（１）
中間転写ベルト６などの像担持体にトナー像を形成する工程と、像担持体に形成されたトナー像を転写紙などの記録媒体に転写する転写工程とを有する画像形成方法において、像担持体上のトナー像に圧力を加えてトナー像を半フィルム化する工程を有する。
かかる構成を備えることで、本実施形態で説明したように、像担持体上のトナー像をフィルム化するものに比べて、トナー像に加える圧力を低減することができ、像担持体に対する負荷を低減することができる。また、半フィルム化したトナー像を、記録媒体に転写するので、半フィルム化せずに記録媒体に転写するものに比べて、トナーの飛び散り、画像抜けを抑制することができる。
【０１２９】
（２）
また、上記（１）に記載の態様の画像形成方法において、感光体などの潜像担持体に潜像を形成する工程と、潜像担持体に形成された潜像を現像してトナー像化する工程と、潜像担持体上のトナー像を、像担持体に転写する一次転写工程とを有し、一次転写工程後から転写工程時までにトナー像を半フィルム化する。
一次転写工程後にトナー像を半フィルム化することで、一次転写工程時に半フィルム化する場合に比べて、潜像担持体の非画像部に付着した逆帯電トナーが、像担持体に転写されるのを抑制することができる。これにより、転写紙上の画像の地汚れを抑制することができる。
【０１３０】
（３）
また、上記（２）に記載の態様の画像形成方法において、一次転写工程を、潜像担持体と像担持体との間の圧力をトナーが塑性変形する値以下にし、潜像担持体と像担持体との間に電界を形成して潜像担持体上のトナー像を静電的に像担持体体上に転写する工程とし、転写工程を、像担持体と記録媒体との圧力を、トナーが塑性変形する値以上、トナー像がフィルム化する値以下にし、トナー像を半フィルム化して、像担持体と前記記録媒体の間に電界を形成して前記像担持体上のトナー像を静電的に記録媒体上に転写する工程とした。
かかる構成とすることで、一次転写部では、静電的に像担持体にトナー像が転写されるので、潜像担持体の非画像部に付着した逆帯電トナーには、像担持体側へ向かう静電力が作用し、また、一次転写時の圧力が、トナーが塑性変形しないような圧力であるので、逆帯電トナーが、機械的に像担持体に付着するのも抑制される。これにより、逆帯電トナーが、像担持体に付着するのを、良好に抑制することができる。
また、転写工程で、トナー像を半フィルム化することができ、転写工程以外の箇所でトナー像を半フィルム化する場合に比べて、部品点数を削減することができる。
【０１３１】
（４）
また、上記（１）乃至（３）いずれかに記載の態様の画像形成方法において、記録媒体上のトナー像を、圧力、または圧力および熱により記録媒体に定着させる定着工程を有する。
これにより、記録媒体上のトナー像を、記録媒体に定着することができる。
【０１３２】
（５）
また、中間転写ベルトなどの像担持体と、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、像担持体に形成されたトナー像を転写紙などの記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、像担持体上のトナー像に圧力を加えて半フィルム化する半フィルム化手段を備えた。
かかる構成とすることで、像担持体上のトナー像をフィルム化するものに比べて、トナー像に加える圧力を低減することができ、像担持体に対する負荷を低減することができる。また、半フィルム化したトナー像を、記録媒体に転写するので、半フィルム化せずに記録媒体に転写するものに比べて、トナーの飛び散り、画像抜けを抑制することができる。
【０１３３】
（６）
上記（５）に記載の態様の画像形成装置において、トナー像形成手段は、感光体などの潜像担持体と、潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段（本実施形態においては、帯電装置２および露光部）と、潜像担持体に形成された潜像を現像してトナー像化する現像装置４としての現像手段と、潜像担持体に形成されたトナー像を像担持体に転写する一次転写部としての一次転写手段とを備え、一次転写手段を、潜像担持体と像担持体との間の圧力を、トナーが塑性変形する値以下にし、潜像担持体と像担持体との間に電界を形成して潜像担持体上のトナー像を静電的に像担持体体上に転写するよう構成し、転写手段を、像担持体と記録媒体との圧力を、トナーが塑性変形する値以上、トナー像がフィルム化する値以下にし、トナー像を半フィルム化する半フィルム化手段として用い、かつ、像担持体と記録媒体の間に電界を形成して像担持体上のトナー像を静電的に記録媒体上に転写するよう構成した。
かかる構成とすることで、一次転写部では、静電的に像担持体にトナー像が転写されるので、潜像担持体の非画像部に付着した逆帯電トナーには、像担持体側へ向かう静電力が作用し、また、一次転写時の圧力が、トナーが塑性変形しないような圧力であるので、逆帯電トナーが、機械的に像担持体に付着するのも抑制される。これにより、逆帯電トナーが、像担持体に付着するのを、良好に抑制することができる。
また、転写工程で、トナー像を半フィルム化することができ、転写工程以外の箇所でトナー像を半フィルム化する場合に比べて、部品点数を削減することができる。
【０１３４】
（７）
また、上記（５）または（６）に記載の態様の画像形成装置において、記録媒体上のトナー像を、圧力、または圧力および熱により記録媒体に定着させる定着装置１１などの定着手段を備えた。
これにより、記録媒体上のトナー像を、記録媒体に定着することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１：感光体
２：帯電装置
４：現像装置
５：一次転写ローラ
６：中間転写ベルト
７ａ：加圧ローラ
７：駆動ローラ
８：レジストローラ対
９：二次転写対向ローラ
１０：二次転写ローラ
１１：定着装置
１００：トナー像形成手段
１０１：トナー担持体
１０４：トナー制御手段
１０５：背面電極
１５３：転写ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３６】
【特許文献１】特開２０１０−１９１１９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０４３５８号公報
【非特許文献】
【０１３７】
【非特許文献１】「電子写真」東京電機大学出版Ｐ７８−９６
【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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【図１５】
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