(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体と、
当該静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、
光照射により静電潜像を形成する書き込み手段と、
前記静電潜像を、複数種類のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを具備している画像形成装置であって、
前記静電潜像担持体および前記現像手段は、三色相当分のみ設けられており、
前記定着手段は、一箇所のみ設けられており、
前記複数種類のトナーは、イエロー、シアン、マゼンタのトナーにより構成されており、これらのうち少なくともいずれか一種には、所定の温度以上で、不可逆的に、透明から黒に色変化する熱変性材料が含有されており、
モノクロ画像形成時において、当該熱変性材料が含有されてなるトナーを前記所定の温度より２０℃以上高い温度で画像定着を行い、前記熱変性材料が、透明から黒に変化することにより、不可逆的にブラックトナーに変化することでモノクロ画像を形成し、
フルカラー画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上低い温度で画像定着を行い、フルカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
静電潜像担持体と、
当該静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、
光照射により静電潜像を形成する書き込み手段と、
前記静電潜像を、複数種類のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを具備している画像形成装置であって、
前記静電潜像担持体および前記現像手段は、三色相当分のみ設けられており、
前記定着手段は、一箇所のみ設けられており、
前記複数種類のトナーは、イエロー、シアンおよびマゼンタから選ばれる二色のトナーと、ブラックトナーと、により構成されており、
該ブラックトナーは、所定の温度以上で、不可逆的に、黒から透明に色変化する熱変性材料が含有されており、前記所定の温度以上でイエロー、シアンおよびマゼンタのうち当該選ばれた二色のトナー以外の色を呈し、
モノクロ画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上低い温度で画像定着を行い、前記ブラックトナーによりモノクロ画像を形成し、
フルカラー画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上高い温度で画像定着を行い、フルカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置を用いた画像形成方法であって、
モノクロ画像形成時において、当該熱変性材料が含有されてなるトナーを前記所定の温度より２０℃以上高い温度で画像定着を行い、前記熱変性材料が、透明から黒に変化することにより、不可逆的にブラックトナーに変化することでモノクロ画像を形成し、
フルカラー画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上低い温度で画像定着を行い、フルカラー画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置を用いた画像形成方法であって、
モノクロ画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上低い温度で画像定着を行い、前記ブラックトナーによりモノクロ画像を形成し、
フルカラー画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上高い温度で画像定着を行い、フルカラー画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルカラー、モノクロのいずれの方式にも対応可能な、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を採用した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トナーの色を変化させて画像形成を行う技術についての提案がなされている。
例えば、下記特許文献１においては、２種のトナーを用い、定着温度を制御することにより、シアン／イエロー、マゼンタ／ブラックのように、色変化を起こさせ、２種のトナーのみでフルカラー画像形成を可能としている。
この技術は、画像形成装置の小型化を張っているが、定着温度の異なる複数種の定着装置を備えており、２色相当の画像を形成し一方の定着装置で定着を行った後、この媒体上に再度残りの２色相当の画像を形成し、他方の定着装置で定着を行う構成となっているため、印刷媒体をその都度逆行させる機構が必須となり、装置全体としては、大型化や複雑化を招来していた。更には、二色ずつの作像と定着を行う構成となっているため、印字速度は、従来機に比して１／２となり、画像形成装置の能力の低下を招来していた。
【０００３】
また、下記特許文献２においては、シアン、マゼンタ、黄色の着色剤の各々と、熱変色性の着色剤単独、または組合せからなる前記シアン、マゼンタ、黄色の各々の補色である橙、緑、紫色から無色に可逆的に変化する３種の熱変色性着色剤の各々とを含有している３種の熱変色性黒インキを用いて画像を形成する技術が開示されております。
これは、形成画像の保持温度を制御することにより、モノクロ画像からフルカラー画像へと変化させるものであり、画像形成後に別途温度制御を行う機構が必要となり、やはり装置全体としては大型化や複雑化を招来していた。
【０００４】
また、下記特許文献３においては、外部刺激によって、任意の色に呈色する高分子コレステリツク液晶を主成分とする乾式電子写真用トナーを適用した技術についての開示がなされているが、定着温度により用いるトナーの色調を調整することを目的としたものであって、全く異なる色に変化させる技術ではない。
【０００５】
ところで、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を採用した画像形成装置においては、静電潜像担持体である感光体上の静電潜像をトナーによって現像して可視像を形成し、さらに記録媒体上に転写した後、熱と圧力によって定着し定着画像として出力する構成となっている。
【０００６】
特に、フルカラー画像形成装置においては、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック各色に対応する静電潜像担持体である感光体上の静電潜像を、これらのカラートナーによって現像して可視像を形成し、さらに記録媒体上に転写した後、加熱、加圧により定着し、定着画像として出力する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３０５８１７号公報
【特許文献２】特公平０７−０２０７３３号公報
【特許文献３】特開平０２−１３７８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の画像形成装置においては、フルカラー画像を形成するためには、上述のように色毎に対応する現像装置、潜像担持体、トナーの格納装置、定着装置を設けた構成としていたため、装置全体として大型化、複雑化していた。
そこで本発明においては、フルカラーとモノクロ画像の適宜切り替えを臨機応変に行いつつ、トナーの種類を低減して実用上十分な画像形成効率も維持しながら、装置全体の小型化、構成の簡易化を実現した画像形成装置を提供することとした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明においては、静電潜像担持体と、当該静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、光照射により静電潜像を形成する書き込み手段と、前記静電潜像を、複数種類のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを具備している画像形成装置であって、前記静電潜像担持体および前記現像手段は、三色相当分のみ設けられており、前記定着手段は、一箇所のみ設けられており、前記複数種類のトナーは、イエロー、シアン、マゼンタのトナーにより構成されており、これらのうち少なくともいずれか一種には、所定の温度以上で、不可逆的に、透明から黒に色変化する熱変性材料が含有されており、モノクロ画像形成時において、当該熱変性材料が含有されてなるトナーを前記所定の温度より２０℃以上高い温度で画像定着を行い、前記熱変性材料が、透明から黒に変化することにより、不可逆的にブラックトナーに変化することでモノクロ画像を形成し、フルカラー画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上低い温度で画像定着を行い、フルカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１０】
請求項２の発明においては、静電潜像担持体と、当該静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、光照射により静電潜像を形成する書き込み手段と、前記静電潜像を、複数種類のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを具備している画像形成装置であって、前記静電潜像担持体および前記現像手段は、三色相当分のみ設けられており、前記定着手段は、一箇所のみ設けられており、前記複数種類のトナーは、イエロー、シアンおよびマゼンタから選ばれる二色のトナーと、ブラックトナーと、により構成されており、該ブラックトナーは、所定の温度以上で、不可逆的に、黒から透明に色変化する熱変性材料が含有されており、前記所定の温度以上でイエロー、シアンおよびマゼンタのうち当該選ばれた二色のトナー以外の色を呈し、モノクロ画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上低い温度で画像定着を行い、前記ブラックトナーによりモノクロ画像を形成し、フルカラー画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上高い温度で画像定着を行い、フルカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１１】
請求項３の発明においては、請求項１に記載の画像形成装置を用いた画像形成方法であって、モノクロ画像形成時において、当該熱変性材料が含有されてなるトナーを前記所定の温度より２０℃以上高い温度で画像定着を行い、前記熱変性材料が、透明から黒に変化することにより、不可逆的にブラックトナーに変化することでモノクロ画像を形成し、
フルカラー画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上低い温度で画像定着を行い、フルカラー画像を形成することを特徴とする画像形成方法を提供する。
【００１２】
請求項４の発明においては、請求項２に記載の画像形成装置を用いた画像形成方法であって、モノクロ画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上低い温度で画像定着を行い、前記ブラックトナーによりモノクロ画像を形成し、フルカラー画像形成時において、前記所定の温度より２０℃以上高い温度で画像定着を行い、フルカラー画像を形成することを特徴とする画像形成方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、使用するトナーの種類の低減化を図りつつ、フルカラー画像とモノクロ画像の切り替えを臨機応変に行い、実用上十分な画像形成効率も維持しながら、装置全体の小型化、構成の簡易化を実現することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、これを帯電する帯電手段と、光照射により静電潜像を形成する光書き込み手段と、静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを具備している。
【００１５】
画像形成装置の概略構成図を図１に示す。
この画像形成装置は、光書込み手段である露光ユニット３により、３つの画像形成ユニット４，５，６へ光書き込みが行われる。各画像形成ユニット４〜６は、静電潜像担持体と、帯電手段と、現像手段を具備している。
各画像形成ユニット４〜６は、無端ベルトとしての中間転写ベルト７上に、トナー像を形成する。
給紙カセット１から転写紙が給紙ローラ２により供給され、レジストローラ８を経て、２次転写ローラ９によりニップに送り込まれ、転写紙に画像転写がなされる。
その後、定着ユニット１０により、転写紙上に定着処理され、排紙ローラ１１によって排出され、出力画像となる。
【００１６】
次に、本発明の画像形成装置において適用するトナーについて説明する。
〔第１の実施形態〕
この例においては、イエロー、シアン、マゼンタのトナーのうちの、少なくとも一種が、一定温度以下では透明で、一定温度以上では黒色に変化する熱変性材料を含有しているものとする。所定の温度以上の条件下では、ブラックトナーとなる。
具体的に、シアントナーに、上記のような熱変性材料が含有されているものとする。
モノクロ画像を形成する際には、現像工程、転写工程を経た後に、上記熱変性材料が黒色に変化する温度以上、望ましくは熱変性材料の変色温度より２０℃以上高い温度として定着工程を行い、シアントナーをブラックに変化させて目的とする画像を得る。
また、変色は不可逆変化であるものとし、これにより優れた保存安定性が実現できる。
一方、フルカラー画像を形成する際には、ブラックの画像は、イエロー、シアン、マゼンタの各トナーを重ね合わせるプロセスブラックにより形成する。現像工程、転写工程を経た後、熱変性材料が黒色変化する温度未満の条件下、望ましくは熱変性材料の変色温度より２０度より低い温度として定着工程を行う。この温度条件下では、熱変性材料が透明状態なので、フルカラー画像が得られる。
【００１７】
〔第２の実施形態〕
この例においては、イエロー、シアン、マゼンタの各トナーのうち、少なくとも一種が、一定温度以下では黒色であり、一定温度以上とすると透明となる熱変性材料を含有しているものとする。すなわち、所定の温度以上になると、イエロー、シアン、マゼンタのうちいずれか一種に変色してカラートナーとなる。
具体的に、シアントナーに、上記のような熱変性材料が含有されているものとする。
モノクロ画像を形成する際には、ブラックに相当する印字を、熱変性材料を含有したシアントナーで行い、現像工程、転写工程を経た後、熱変性材料が透明に変化する温度以下、望ましくは熱変性材料の変色温度より２０度以上低い温度で定着工程を行うことにより、通常のブラックトナーの印字時と何ら変わりの無い画像が得られる。
フルカラー画像を形成する際には、現像工程、転写工程を経た後、熱変性材料が透明に変化する温度以上、望ましくは熱変性材料の変色温度より２０℃以上高い温度条件下で定着工程を行う。この温度においては、熱変性材料が無色になるのでフルカラー画像が得られる。なお、フルカラー画像形成時におけるブラック印字は、イエロー、シアン、マゼンタのトナーを重ね合わせるプロセスブラックにより行うことができる。
【００１８】
上述した熱変性材料は、二種以上のトナーに含有させてもよいが、色再現性やコストの観点から、一種のみに添加させることが望ましい。特に、シアントナーに含有させることが好適である。
また更に、一種のトナー中に含有させることにより、他の二種のトナーをモノクロ時に現像すれば、２色あるいは３色の画像も得られる。
【００１９】
上記第１、第２の実施形態に示したトナーを適用することにより、ある色のトナーが異なる色のトナーも兼ねることができるので、３色分のみに対応した機構を設けるだけで、モノクロ、フルカラーを臨機応変に切り替えて画像形成を行うことができ、装置全体の小型化と構成の簡易化を図ることができる。
【００２０】
また、上記プロセスブラックによりモノクロ画像を形成しようとすると、トナーの付着量が多くなり、定着性や転写性の劣化を招来していたが、上記のように温度制御によりトナーの色を変化させてモノクロ画像を形成する方式においては、かかる欠点が効果的に軽減できる。
【００２１】
次に、熱変性材料について説明する。
トナー中に含有させる熱変性材料としては、下記の材料を適用できる。
例えば、サーモクロミック有機色素、液晶、電子供与性呈色性有機化合物および電子受容性化合物を含む組成物、電子供与性呈色性有機化合物、電子受容性化合物および温度制御剤を含む組成物、無機化合物等が挙げられる（特開平２００４−０６１８１８号公報）。
熱変性材料は、そのままトナーに含有させてもよく、所定のカプセル中に封入した状態でトナー中に含有させてもよい。
熱変性材料の添加量は、黒色形成時に十分に鮮やかなモノクロ画像が得られる程度とすることが必要である。具体的には、トナー中の着色剤含有量の１／２〜同量程度添加することが望ましい。
【００２２】
本発明の画像形成装置に適用するトナーは、上述した熱変性材料の他、少なくとも、結着樹脂、着色剤、離型剤を含有しているものとする。
トナーは、体積平均粒径で５〜１２μｍ（コールター製マルチサイザーIII測定値）であるものとし、６〜１０μｍが好適である。トナーは、湿式法、粉砕法のいずれの方法により作製してもよい。
【００２３】
結着樹脂としては、フルカラートナーの分野で公知の樹脂、例えば、ポリエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂、エポキシ系樹脂、ＣＯＣ（環状オレフィン樹脂（例えば、ＴＯＰＡＳ−ＣＯＣ（Ｔｉｃｏｎａ社製）））等を適用できる。
【００２４】
着色剤としては、従来公知の材料を適用することができる。
具体的には、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、及びこれらの混合物が適用できる。
着色剤の含有量は、トナーに対して通常１〜１５質量％とし、３〜１０質量％が好ましい。
【００２５】
また、着色剤としては、樹脂と複合化されたマスターバッチ形式のものを用いてもよい。
マスターバッチを製造する際に用いる結着樹脂、あるいはマスターバッチとともに混練する際に用いる結着樹脂としては、上記ポリエステル、ビニル系の樹脂が挙げられ、その他、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィン離型剤等が適用できる。これらは単独あるいは混合して用いることができる。
【００２６】
離型剤としては、従来公知の材料を適用できる。
具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンの共重合体等のポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス、フィッシャートロプシュワックス等の合成ワックス等の、炭化水素系ワックス、エステル系ワックス、カルナウバ、ライス等の植物系ワックス等が適用できる。
これらのうち低温定着にも対応できるように、比較的低温で融解、染み出しが発生する材料が好適である。
なお、本発明の画像形成装置においては、熱変性材料によるトナー色の変色を定着工程で行うため、適宜、複数種類の離型剤を使用するようにしてもよい。
【００２７】
上記離型剤には、分散性を高める離型剤分散剤を含有させても良い。
離型剤分散剤としては、公知の材料を適用できる。
例えば、離型剤との相溶性の高いユニットと樹脂との相溶性の高いユニットがブロック体として存在するポリマーやオリゴマー、離型剤との相溶性の高いユニットと樹脂との相溶性の高いユニットのうち一方に他方がグラフトしているポリマーもしくはオリゴマー、エチレン・プロピレン・ブテン・スチレン・α−スチレン等の不飽和炭化水素と、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸などのα，β−不飽和カルボン酸やそのエステルもしくはその無水物との共重合体、ビニル系樹脂とポリエステルとのブロック、もしくはグラフト体等が挙げられる。
【００２８】
また、本発明のトナーには、トナー粒子の帯電量を制御する荷電制御剤を含有させることが望ましい。
荷電制御剤としては、従来公知の材料を適用でき、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、及びサリチル酸誘導体の金属塩等が適用できる。
具体的には、ニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【００２９】
また、トナー粒子の流動性、帯電性、現像性、転写性を好適に制御するための外添剤として、少なくとも一種以上の無機微粒子を添加することが好ましい。
無機微粒子は、ＢＥＴ法による比表面積が、３０ｍ2／ｇ〜３００ｍ2／ｇであることが好ましく、１次粒子径として１０ｎｍ〜５０ｎｍが好ましい。
無機微粒子の材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、酸化チタン、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が適用できる。
この無機微粒子による外添剤の一次粒子径が１０ｎｍ未満の場合は、トナーへの外添剤埋まり込み状態が悪化し、画質劣化変動が大きくなるという不都合が生じる。一方、外添剤の一次粒子径が５０ｎｍを超えると、トナーから外添剤の離脱が多くなり、感光体にフィルミングが発生するという不都合が生じる。
【００３０】
本発明の画像形成装置の現像方式は、一成分法、二成分法のいずれであってもよいが、装置の小型化の観点からは、一成分法がより望ましい。
【００３１】
次に、下記に示す具体的なサンプルトナーを作製して画像を形成し、評価を行った。
〔実施例１〕
（第１結着樹脂の作製）
ポリオールとして、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン１２３０ｇ、ポリオキシエチレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２９０ｇ、イソドデセニル無水コハク酸２５０ｇ、テレフタル酸３１０ｇ、無水１，２，４−ベンゼントリカルボン酸１８０ｇ、及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド７ｇを、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した５リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下で１６０℃の温度で撹拌しつつ、滴下ロートよりビニル系モノマー樹脂と重合開始剤の混合液を一時間かけて滴下した。
１６０℃の温度に保持し、２時間付加重合反応を熟成させ、その後、２３０℃に昇温して縮重合反応を行わせた。重合度については、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡することができ、所望の軟化点に達したときに反応を終了させることにより、第１結着樹脂が得られた。なお、樹脂軟化点は１３０℃であった。
【００３２】
（第２結着樹脂の作製）
ポリオールとして、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２２１０ｇ、テレフタル酸８５０ｇ、無水１，２，４−ベンゼントリカルボン酸１２０ｇ、及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド０．５ｇを、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した５リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下２３０℃に昇温して、縮重合反応を行った。
重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡することができ、所望の軟化点に達したときに反応を終了させることにより、第２結着樹脂が得られた。なお、樹脂軟化点は１１５℃であった。
【００３３】
（マイクロカプセル化した熱変性材料の作製）
４０℃に保温した３．０％ゼラチン水溶液４０部に、４０℃に保温した３．０％アラビアゴム水溶液４０部を添加し、更に、１０％酢酸水溶液を加えてｐＨを４．５に調整してコンプレックスコアセルベートを形成した後、黒色ロイコ染料水分散液ハイミクロンＨ‐２７２（黒色ロイコ染料含有率３０％、中京油脂株式会社製）４０重量部、フェノール化合物水分散液ハイドリンＦ‐５６８（ビスフエノールＡ：含有率５０％、中京油脂株式会社製）６０重量部を添加して、ホモミキサーにて４５００ｒｐｍの条件で撹拌した。
続いて、上記攪拌を行いながら容器を外部から所定の冷却装置により冷却し、液温を８℃の状態として約１時間撹拌し、コンプレックスコアセルベート滴のゲル化を完了した。
その後、コンプレックスコアセルベートの沈着、脱水のために等量の冷プロピルアルコールを加えた。
溶液をしばらく放置後、デカンテーションにより生成物を単離し、室温で乾燥し、黒色ロイコ染料含有率２７％の、マイクロカプセル化熱変性材料Ａを得た。
このマイクロカプセル化熱変性材料Ａは、１５５℃で不可逆的に透明から黒色に変色した。
【００３４】
次に、上記のようにして作製した結着樹脂と、その他の材料を用いてトナー粒子を作製した。
（トナー粒子）
第１結着樹脂                        ６０質量部
第２結着樹脂                        ４０質量部
着色剤（銅フタロシアニンブルー顔料）４．０質量部
帯電制御剤（ボントロンＥ−８４：オリエント社製）  １．０質量部
離型剤（ＷＥＰ−５：日本油脂社製）  ３．５質量部
マイクロカプセル化熱変性材料Ａ    １５質量部
ヘンシェルミキサーにより、上記材料を十分混合し、その後、２軸押し出し混練機（ＰＣＭ−３０：池貝鉄工社製）を使用して、バレル温度を１２０℃に設定して、溶融混練を行った。混練物の温度は１３０℃であった。
上記混練物を、冷却プレスローラーで２ｍｍ厚に圧延し、冷却ベルトで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。
その後、機械式粉砕機（ＫＴＭ：川崎重工業社製）で平均粒径１０〜１２μｍまで粉砕し、さらに、ジェット粉砕機（ＩＤＳ：日本ニューマチック工業社製）で粗粉分級しながら粉砕した後、微粉分級をロータ型分級機（ティープレックス型分級機タイプ：１００ＡＴＰ：ホソカワミクロン社製）を使用して分級を行い、体積平均粒径８．５μｍの着色樹脂粒子１を得た。
この着色樹脂粒子１（１００質量部）に対して、無機微粒子であるキャボジル社製ＴＳ５３０を所望の量（質量部）添加し、ヘンシェルミキサーで混合処理しトナー粒子１を得た。
【００３５】
（定着画像の評価）
非磁性一成分現像方式のフルカラープリンタＩｐｓｉｏ  ＣＸ３０００（リコー製商品名）を用いて、付着量１．０±０．１ ｍｇ／ｃｍ2となるように未定着画像を作成した。続いて、リコー製Ｉｐｓｉｏ  ＣＸ２５００の定着装置部分のみを取り出し、定着ベルトの温度およびベルト線速度を所望の値になるように改造した定着試験装置とし、これを用いて定着温度を１３５℃と１７５℃として、それぞれ定着を行った。
【００３６】
画像濃度は、Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製商品名）により、５点測定し各色ごとに平均を求めた。
ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の全ての画像濃度が、１．３５以上であれば、良好なブラック画像と評価した。
また、Ｃが１．３５以上かつＫが０．９５以下かつＭが以下かつＹが以下の場合、良好なシアン画像と評価した。
１３５℃における画像濃度は、Ｋ０．７８、Ｃ１．４９、Ｍ０．５３、Ｙ０．１５であり、定着後のベタ画像は目視ではシアン色を呈した。
１７５℃における画像濃度は、Ｋ１．５５、Ｃ１．４８、Ｍ１．４５、Ｙ１．４７であり、定着後のベタ画像は目視ではブラック色を呈した。
【００３７】
（実機画像の評価）
定着温度を可変に変更したリコー製Ｉｐｓｉｏ  ＣＸ３０００を用いて、印字率６％の所定のプリントパターンを、Ｎ／Ｎ環境下（２３℃、４５％）で、フルカラーモードは定着温度１３５℃、モノクロモードは定着温度１７５℃で行い、複写画像の評価を行った。
なお、イエロー、マゼンタトナーは、上記において使用したトナーをそのまま使用した。
判定基準は、両モードともハーフ、ベタともに狙い通りの濃度、画像が得られているものを○、得られていないものを×として判定した。
評価結果は、実用上十分に良好であった。
【００３８】
〔実施例２〕
この例においては、マイクロカプセル化した熱変性材料Ａの添加部数を７．５質量とした。その他の条件は、上記実施例１と同様にして着色樹脂粒子２、トナー粒子２を得た。
このトナーを用いて上記実施例１と同様に画像形成を行ったところ、１３５℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）０．８０、シアン（Ｃ）１．４５、マゼンタ（Ｍ）０．５２、イエロー（Ｙ）０．２２であり、定着後のベタ画像は目視ではシアン色を呈した。
１７５℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）１．５１、シアン（Ｃ）１．４６、マゼンタ（Ｍ）１．４５、イエロー（Ｙ）１．４６であり、定着後のベタ画像は目視ではブラック色を呈した。
また、実機画像はフルカラーモード（定着温度１３５℃）、モノクロモード（定着温度１７５℃）ともに、実用上十分に良好な評価が得られた。
【００３９】
〔実施例３〕
この例においては、熱変性材料として、ロイコ染料（３‐Ｎ‐シクロへキシル‐Ｎ‐メチル‐６‐メチル‐７‐アニリツフルオラン）４質量部、及びＮ、Ｎ’‐ジ（３‐クロロフェニル）チオ尿素１質量部を用いた。その他の条件は、実施例１と同様として、着色樹脂粒子３、トナー粒子３を得た。なお、この熱変性材料は、１８０℃で不可逆的に黒色から透明に変色したことを確認した。
定着画像を形成し、評価を１６０℃と２００℃で行った。
１６０℃における画像濃度は、ブラック（Ｋ）１．４８、シアン（Ｃ）１．４４、マゼンタ（Ｍ）１．４９、イエロー（Ｙ）１．４３であり、定着後のベタ画像は目視ではブラック色を呈した。
２００℃における画像濃度は、ブラック（Ｋ）０．９１、シアン（Ｃ）１．５３、マゼンタ（Ｍ）０．６２、イエロー（Ｙ）０．２４であり、定着後のベタ画像は目視ではシアン色を呈した。
また、実機画像はフルカラーモード（定着温度２００℃）、モノクロモード（定着温度１６０℃）で定着させたところ、いずれも実用上十分に良好な評価が得られた。
【００４０】
〔実施例４〕
この例においては、熱変性材料の添加量を、ロイコ染料（３‐Ｎ‐シクロへキシル‐Ｎ‐メチル‐６‐メチル‐７‐アニリツフルオラン）２質量部、及びＮ、Ｎ’‐ジ（３‐クロロフェニル）チオ尿素０．５質量部とした。
その他の条件は、実施例３と同様として着色樹脂粒子４、トナー粒子４を得た。
定着画像を作成したところ、１６０℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）１．５２、シアン（Ｃ）１．４８、マゼンタ（Ｍ）１．４７、イエロー（Ｙ）１．４４であり、定着後のベタ画像は目視ではブラック色を呈した。
２００℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）０．９０、シアン（Ｃ）１．５６、マゼンタ（Ｍ）０．６０、イエロー（Ｙ）０．２７であり、定着後のベタ画像は目視ではシアン色を呈した。
また、実機画像はフルカラーモード（定着温度２００℃）、モノクロモード（定着温度１６０℃）ともに、実用上良好な評価が得られた。
【００４１】
〔比較例１〕
この例においては、熱変性材料を添加しなかった。
その他の条件は、実施例１と同様として、着色樹脂粒子５、トナー粒子５を得た。
定着画像を形成したところ、１３５℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）Ｋ０．７９、シアン（Ｃ）１．４７、マゼンタ（Ｍ）０．５５、イエロー（Ｙ）０．２０であった。１７５℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）０．８８、シアン（Ｃ）１．５２、マゼンタ（Ｍ）０．５９、イエロー（Ｙ）０．２５であった。定着後のベタ画像は目視ではともにシアン色を呈した。
また、実機画像はフルカラーモード（定着温度１３５℃）は、実用上良好な評価が得られたが、モノクロモード（定着温度１７５℃）においては、熱変性材料を含有させなかったため、全てシアン色の画像となった。
【００４２】
〔比較例２〕
この例においては、マイクロカプセル化した熱変性材料Ａの添加量を、４．０質量部にした。
その他の条件は、実施例１と同様として着色樹脂粒子６、トナー粒子６を得た。
定着画像を形成したところ、１３５℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）０．８０、シアン（Ｃ）１．４５、マゼンタ（Ｍ）０．５２、イエロー（Ｙ）０．２２であり、定着後のベタ画像は目視ではシアン色を呈した。
１７５℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）１．１０、シアン（Ｃ）１．４６、マゼンタ（Ｍ）１．０５、イエロー（Ｙ）０．８３であり、定着後のベタ画像は目視では青みの強いグレー色を呈した。
また、実機画像は、フルカラーモード（定着温度１３５℃）は良好であったが、モノクロモード（定着温度１７５℃）は印字が全て青みの強いグレー色で得られた。
この例においては、熱変性材料の含有量が少量であったため、十分な黒色変化効果が得られなかった。
【００４３】
〔比較例３〕
この例においては、上記実施例１で用いたトナー粒子と同じトナー粒子１を用いて、定着画像を作成し、その評価を１３５℃と１５０℃で行った。
１３５℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）０．７８、シアン（Ｃ）１．４９、マゼンタ（Ｍ）０．５３、イエロー（Ｙ）０．１５であった。
１５０℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）１．０７、シアン（Ｃ）１．４８、マゼンタ（Ｍ）０．６６、イエロー（Ｙ）０．３１であり、定着後のベタ画像は目視ではともにシアン色を呈した。
また、実機画像は、フルカラーモード（定着温度１３５℃）、モノクロモード（定着温度１５０℃）において、フルカラーモードは実用上良好な評価が得られたが、モノクロモードは印字が全てシアン色となって得られた。この例においては、モノクロモードにおける温度が低く、熱変性材料が十分に黒色に変化せず、モノクロモードにおいて画質が低くなった。
【００４４】
〔比較例４〕
この例においては、上記実施例１で用いたトナー粒子と同じトナー粒子１を用いて、定着画像を作成し、その評価を１６０℃と１７５℃で行った。
１６０℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）１．４５、シアン（Ｃ）１．４８、マゼンタ（Ｍ）１．４３、イエロー（Ｙ）１．４６であった。
１７５℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）１．５５、シアン（Ｃ）１．４８、マゼンタ（Ｍ）１．４５、イエロー（Ｙ）１．４７であり、定着後のベタ画像は目視ではともにブラック色を呈した。
また、実機画像は、フルカラーモード（定着温度１６０℃）、モノクロモード（定着温度１７５℃）において、モノクロモードは実用上良好な評価が得られたが、フルカラーモードではシアン相当部分が全てブラック色で印字された画像が得られた。
この例においては、フルカラーモードにおける温度が高すぎ、熱変性材料が黒色変化してしまい、画質が低下した。
【００４５】
〔比較例５〕
この例においては、熱変性材料を加えない以外の条件は、実施例１と同様にして着色樹脂粒子５、トナー粒子５を得た（比較例１と同様）。これらを用いて、上記実施例３において示した評価と同様の手法による評価を行った。
１６０℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）０．８７、シアン（Ｃ）１．５０、マゼンタ（Ｍ）０．５８、イエロー（Ｙ）０．２３であった。
２００℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）０．９０、シアン（Ｃ）１．５５、マゼンタ（Ｍ）０．６１、イエロー（Ｙ）０．２６であり、定着後のベタ画像は目視ではともにシアン色を呈した。
また、実機画像は、フルカラーモード（定着温度１６０℃）は実用上良好な評価が得られたが、モノクロモード（定着温度２００℃）は熱変性材料を含有させなかったため、印字が全てシアン色で得られた。
【００４６】
〔比較例６〕
この例においては、熱変性材料の添加量を、ロイコ染料（３‐Ｎ‐シクロへキシル‐Ｎ‐メチル‐６‐メチル‐７‐アニリツフルオラン）１質量部、及びＮ、Ｎ’‐ジ（３‐クロロフェニル）チオ尿素０．２５質量部とした。その他の条件は、実施例３と同様にして着色樹脂粒子７、トナー粒子７を得た。
これらを用いて、上記実施例３で示した評価と同様の評価を行った。
１６０℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）１．０８、シアン（Ｃ）１．４８、マゼンタ（Ｍ）０．９６、イエロー（Ｙ）０．７７であり、定着後のベタ画像は目視では青みの強いグレー色を呈した。
２００℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）０．９２、シアン（Ｃ）１．５８、マゼンタ（Ｍ）０．５９、イエロー（Ｙ）０．２５であり、定着後のベタ画像は目視ではシアン色を呈した。
また、実機画像は、フルカラーモード（定着温度２００℃）は実用上良好な評価が得られたが、モノクロモード（定着温度１６０℃）は印字が全て青みの強いグレー色で得られた。この例においては、熱変性材料の含有量が少量であったため、黒色としての発色が十分に得られなかった。
【００４７】
〔比較例７〕
この例においては、上記実施例３で作製されるトナー粒子と同じトナー粒子３を用いて、定着画像を作成し、この評価を１９０℃と２１０℃で行った。
１９０℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）０．９０、シアン（Ｃ）１．５６、マゼンタ（Ｍ）０．６０、イエロー（Ｙ）０．２７であった。
２１０℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）０．９５、シアン（Ｃ）１．６０、マゼンタ（Ｍ）０．６１、イエロー（Ｙ）０．２７であった。
定着後のベタ画像は目視ではともにシアン色を呈した。
また、実機画像は、フルカラーモード（定着温度２１０℃）、モノクロモード（定着温度１９０℃）でそれぞれ形成したところ、フルカラーモードは実用上良好な評価が得られたが、モノクロモードは印字が全てシアン色で得られた。
この例においては、モノクロモードでの温度が高すぎ、熱変性材料が透明に変化してしまい画質が低下した。
【００４８】
〔比較例８〕
この例においては、上記実施例１で作製されるトナー粒子と同じトナー粒子１を用いて定着画像を作成し、この評価を１５０℃と１７０℃で行った。
１５０℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）１．４６、シアン（Ｃ）１．４５、マゼンタ（Ｍ）１．４６、イエロー（Ｙ）１．４４であった。
１７０℃での画像濃度は、ブラック（Ｋ）１．５０、シアン（Ｃ）１．４５、マゼンタ（Ｍ）１．４８、イエロー（Ｙ）１．４５であった。
定着後のベタ画像は目視ではともにブラック色を呈した。
また、実機画像は、フルカラーモード（定着温度１７０℃）、モノクロモード（定着温度１５０℃）でそれぞれ形成したところ、モノクロモードは実用上良好な評価が得られたが、フルカラーモードではシアン相当部分が全てブラック色で印字された画像が得られた。
この例においては、フルカラーモードにおける温度が低く、熱変性材料が十分に透明に変化しなかったため、画質が低下した。
【００４９】
下記表１、表２に、上記実施例１〜４、及び比較例１〜８の構成を示し、下記表３に評価結果を示す。
【００５０】
【表１】
0005057931.tif 000002
【００５１】
【表２】
0005057931.tif 000003
【００５２】
【表３】
0005057931.tif 000004
【００５３】
上記実施例１〜４に示すように、トナーの少なくともいずれか一種に、所定の温度以上で、不可逆的に、透明から黒、あるいは黒から透明に色変化する熱変性材料を含有し、フルカラー画像形成時とモノクロ画像形成時とにおいて、この温度よりも高温側と低温側の、異なる温度条件を選定して画像定着を行うようにしたことにより、フルカラーモード、モノクロモードのいずれにおいても、実用上十分に良好な画像が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成図を示す。
【符号の説明】
【００５５】
１  給紙カセット
２  給紙ローラ
３  露光ユニット
４〜６  画像形成ユニット
７  中間転写ベルト
８  レジストローラ
９  ２次転写ローラ
１０  定着ユニット
１１  排紙ローラ
【図１】
0005057931.tif 000005