JP2009265506A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセス速度が１０００ｍｍ／秒を超える高速機においても、定着性、高画質を維持しつつ、定着エネルギーの低減が可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】トナーを含む現像剤を用いて記録媒体１６上にトナー像を形成するトナー像形成手段３７と、前記トナー像が形成された記録媒体に水分を供給することによりトナーの定着を行う水分供給手段３５と、を有し、前記トナーが、非水溶性樹脂、水溶性樹脂及び着色剤を含み、該水溶性樹脂のトナー中の含有量が０．５質量％以上５０質量％以下である画像形成装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

電子写真法などによる静電潜像形成を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法では、帯電、露光工程で感光体表面に静電潜像を形成し、トナーを含む静電潜像現像剤（以下、単に「現像剤」という場合がある）で上記静電潜像をトナー画像として現像し、転写、定着工程を経て画像が可視化される。

近年、プロセス速度が１０００ｍｍ／秒を超える超高速のオンデマンドの印刷が可能な電子写真方式の印刷機に関し、新聞やダイレクトメールを印刷することを目的とし、オフセット印刷を置き換えるべく検討が進められている。電子写真方式での取り組みとしては、用紙の幅広化対応とともに、速度をアップすることで、実質の印刷ボリュームの向上を図る試みがなされている。

前記定着工程に用いられる加熱式定着装置としては、熱ロール定着方式が一般的であるが、プロセス速度が１０００ｍｍ／秒を越える高速カラープロセスにおいては、定着の際、定着温度が低いと十分に定着できず、また定着温度が高温になりすぎると、用紙（記録媒体）が伸びたりカールしたりすることが大きな課題となり、十分な定着マージンが得られない場合がある。

これに対し、光を照射することで定着を行うフラッシュ定着では、非接触のため用紙が伸びたりカールが発生したりする心配はないが、高速化によりより大きな定着エネルギーが必要になる。したがって、さらなる高速化のために、省エネルギー化（１ページ定着当りのエネルギー低減）が大きな課題となっている。

この問題に対しては、光エネルギーの低減を図るため、例えば、トナー層を積層した後フラッシュ光により一括で定着させる定着方式において、最上層となる層を形成するトナーのＰＡＳ強度が、他のトナー 層を形成するトナー のＰＡＳ強度より大きくなるように設定する定着方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、用紙に転写されたトナー像を、その厚みが小さくなるように圧接ローラによって圧接した後に、フラッシュ定着装置からのフラッシュ光を照射して定着させる方法も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−２９５４９７号公報 特開２００５−２４１８３０号公報

本発明の目的は、プロセス速度が１０００ｍｍ／秒を超える高速機においても、定着性、高画質を維持しつつ、定着エネルギーの低減が可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。

上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち本発明の請求項１に係る発明は、トナーを含む現像剤を用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像が形成された記録媒体に水分を供給することによりトナーの定着を行う水分供給手段と、を有し、
前記トナーが、非水溶性樹脂、水溶性樹脂及び着色剤を含み、該水溶性樹脂のトナー中の含有量が０．５質量％以上５０質量％以下である画像形成装置である。

請求項２に係る発明は、プロセス速度が１０００ｍｍ／秒以上であり、前記記録媒体への水分の供給量が５００ｍｇ／ｍ^２以上１００００ｍｇ／ｍ^２以下である請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項３に係る発明は、さらに、光によりトナーを定着する光定着手段を有する請求項１または２に記載の画像形成装置である。

請求項４に係る発明は、前記水溶性樹脂の水に対する２５℃における溶解度が、２５ｇ／１００ｇ以上である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項５に係る発明は、前記水溶性樹脂が、下記構造式（Ｉ）で示される構造単位を含む重合体である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項６に係る発明は、前記重合体の重量平均分子量が８万以上１１０万以下である請求項５に記載の画像形成装置である。

請求項７に係る発明は、トナーを含む現像剤を用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成工程と、
前記トナー像が形成された記録媒体に水分を供給することによりトナーの定着を行う水分供給工程と、を有し、
前記トナーが、非水溶性樹脂、水溶性樹脂及び着色剤を含み、該水溶性樹脂のトナー中の含有量が０．５質量％以上５０質量％以下である画像形成方法である。

本発明の請求項１に係る発明によれば、プロセス速度が１０００ｍｍ／秒を超える超高速機においても、定着性、高画質を維持しつつ、定着エネルギーの低減が可能な画像形成装置が得られる。
請求項２に係る発明によれば、高速機において定着エネルギーを低減しつつより安定した定着性が得られる。
請求項３に係る発明によれば、高速機において定着エネルギーを低減しつつ画質の低下を生じることなく定着性がより向上する。
請求項４に係る発明によれば、高速機において定着エネルギーを低減しつつより確実な定着性が得られる。
請求項５に係る発明によれば。高速機において定着エネルギーを低減しつつより確実な定着性が得られる。
請求項６に係る発明によれば、高速機において定着エネルギーを低減しつつ定着後の画像耐久性も向上する。
請求項７に係る発明によれば、プロセス速度が１０００ｍｍ／秒を超える高速機においても、定着性、高画質を維持しつつ、定着エネルギーの低減が可能な画像形成方法が得られる。

以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。
本実施形態の画像形成装置（画像形成方法）は、トナーを含む現像剤を用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段（トナー像形成工程）と、前記トナー像が形成された記録媒体に水分を供給することによりトナーの定着を行う水分供給手段（水分供給工程）と、を有し、前記トナーが、非水溶性樹脂、水溶性樹脂及び着色剤を含み、該水溶性樹脂のトナー中の含有量が０．５質量％以上５０質量％以下であることを特徴とする。

本実施形態では、トナーの結着樹脂として水溶性樹脂を含む樹脂を用い、このトナーを用いて紙などの記録媒体上に形成されたトナー像に対し、加湿や水噴霧により水分を供給して記録媒体に定着させる。この場合、前記水分供給のみで定着を完了させてもよいし、さらに熱供給や光照射により定着を促進させてもよい。

なお本実施形態において、前記水溶性樹脂とは、常温（２５℃）において水に対する溶解度が１０ｇ／１００ｇ以上である樹脂を意味する。より具体的に、前記溶解度とは、当該樹脂を最大径が０．１ｍｍ以下の粒子とし、この粒子を２５℃で純水中に投入して １０分以内で水１００ｇ当たりに溶解する（目視で液が透明になる）最大樹脂量をいう。本実施形態における以下の溶解度も同様である。
一方、本実施形態における前記非水溶性樹脂とは、水に溶解しない樹脂であり、この場合「溶解しない」とは加熱した温水にも全く溶解しない樹脂を意味する。

本実施形態では、上記水溶性に優れた樹脂と非水溶性樹脂とを特定の比率で配合した樹脂を結着樹脂として用いることにより、高速プロセスにおいても実効的な定着が可能であることが見出された。ここで、上記実効的な定着とは、完全な定着のみを意味するものではなく該完全な定着を補完するものでもよく、少なくとも形成されたトナー像を損傷（画質低下）させることなく記録媒体への密着性（接着性）が向上することをいう。

特に、従来超高速プロセスにおいて採用されてきた光定着方式を組み合わせて用いた場合には、光定着単独の場合に比べて光源のエネルギーを低減させることができるだけでなく、ドット画像や細線画像といった光定着で定着が不十分となりやすい画像部分も十分に定着させることができる。

本実施形態の画像形成装置（画像形成方法）は、帯電工程、潜像形成工程、現像工程、転写工程等といったトナー像形成工程を実施するための各手段（帯電手段、潜像形成手段、現像手段、転写手段等）と、水分供給工程を実施するための手段（水分供給手段）とを含むものである。前記トナー像形成のため各手段は、色ごとの各種類のトナー毎に別個に設けられてもよく、共通の１つないし２つ程度の手段を設けてもよい。各手段を共通して一本化するか各種類のトナー毎に各々別個に設けるかは、装置の小型化、画像形成速度の確保、画質等を考慮して適宜選択することができる。
本実施形態では、高速の画像形成を行うことが好適であるため、各種類のトナー（現像剤）に対応した画像形成ユニットを備えたいわゆるタンデム方式の画像形成装置とすることが望ましい。

前記画像の形成は、像保持体として電子写真感光体を利用した場合、例えば、以下のように行うことができる。まず、電子写真感光体の表面を、コロトロン帯電器、接触帯電器等により一様に帯電した後、露光し、静電荷像を形成する。次いで、表面に現像剤層を形成させた現像ロールと接触若しくは近接させて、静電潜像にトナーを付着させ、電子写真感光体上にトナー像を形成する（トナー像形成工程）。形成されたトナー像は、コロトロン帯電器等を利用して紙等の記録媒体表面に転写される。さらに、記録媒体表面に転写されたトナー像は、記録媒体に供給される水分（必要によりさらに定着器）により定着され、記録媒体に画像が形成される。

本実施形態の画像形成装置に用いられる像保持体（感光体）としては、特に制限はなく従来公知のものが問題なく採用され、単層構造のものであってもよいし、多層構造で機能分離型のものであってもよい。また、材質としては、セレン、アモルファスシリコン等の無機感光体であってもよいし、有機感光体（いわゆるＯＰＣ）であってもよいが、高速・高耐久用としては長寿命であるアモルファスシリコンが望ましい。

帯電手段としては、例えば、導電性または半導電性のローラー、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触帯電装置、コロナ放電を利用したコロトロン帯電やスコロトロン帯電などの非接触型の帯電装置等、それ自体公知の手段を使用することができる。

潜像形成手段としては、半導体レーザー及び走査装置の組み合わせ、光学系からなるレーザーＲＯＳ、あるいは、ＬＥＤヘッドなど、従来公知の露光手段を使用することができる。均一で、解像度の高い露光像を作るという好ましい態様を実現させるためには、レーザーＲＯＳまたはＬＥＤヘッドを使うことが好ましい。
画像信号形成装置としては、トナー像を記録媒体表面の所望の位置に形成し得るような信号を形成できる限り、従来公知のいずれの手段を使うこともできる。

現像手段としては、前記感光体表面の静電潜像に、均一で解像度の高いトナー像を形成できるといった機能を有する限り、一成分系、二成分系を問わず従来公知の現像装置を使用することができる。粒状性が良好で滑らかな再現ができ、高速に対応できるという観点から、二成分系の現像装置が好ましい。

転写手段としては、例えば、電圧を印加した導電性または半導電性のローラー、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いて、感光体と記録媒体または中間転写体との間に電界を作り、帯電した透明トナー粒子からなるトナー像を転写する手段、コロナ放電を利用したコロトロン帯電器やスコロトロン帯電器などで記録媒体または中間転写体の裏面をコロナ帯電して、帯電した透明トナー粒子からなるトナー像を転写する手段など、従来公知の手段を使用することができる。

前記水分供給手段としては、トナー像が形成された記録媒体全面に一定量の水分を供給できる手段であれば特に制限されず、加湿器、スプレーガンなどの水噴霧器、インクジェットノズルなどの液滴飛翔装置、塗布ロールなどの接触供給器等が挙げられるが、本実施形態では、トナー像に対して供給部分が接触することなく水分を供給できることが望ましく、その観点からは、加湿器、水噴霧器などの非接触方式の水分供給手段が好適である。市販装置としては、ローター式加湿機ＷＥＫＯ−ＲＦＤｉ（ＷＥＫＯ製：日本代理店ニッカ株式会社）などがある。本装置は水を約７５μｍの大きさに噴霧できる。

本実施形態においては、前述のプロセス速度が１０００ｍｍ／秒以上の高速機においても記録媒体に所定量の水分を供給できることが望ましい。ここで、プロセス速度とは、用紙等の記録媒体が画像を形成する時の記録媒体の移動速度を意味する。
具体的には、プロセス速度が１０００ｍｍ／秒以上での画像形成において、記録媒体への水分供給量を５００ｍｇ／ｍ^２以上１００００ｍｇ／ｍ^２以下とすることが望ましく、１０００ｍｇ／ｍ^２以上５０００ｍｇ／ｍ^２以下とすることがより好適である。
水分供給量が５００ｍｇ／ｍ^２に満たないと、該水分がトナー像の定着にほとんど寄与できない場合がある。１００００ｍｇ／ｍ^２を超えると、用紙が寄れたり画像が乱れてしまったり記録媒体の取り扱いに支障を来たしたりする場合がある。

なお、本実施形態において水分供給、すなわち水により定着を行っているのは、特に、プロセス速度が１０００ｍｍ／秒以上の高速機においては、定着液として水を用いて行わないと、高速の記録媒体の搬送にともなって定着液が機内に舞い、装置搬送部を汚したり、液供給後の記録媒体同士の接着が問題になってしまう場合があるからである。

本実施形態における水分供給手段としては、記録媒体への水分供給量を前記好適な範囲とするため、水分を供給された記録媒体の水分量を検出し、それに基づいて水分供給装置における供給量を調整するものであることが望ましい。
具体的には、例えば水分供給装置の下流側に記録媒体の水分量を検出する水分量検出手段を設け、該水分量検出手段の検出情報に基づいて、水分供給量算出手段により用紙などの記録媒体に与えるべき水分量を算出し、算出された水分量を記録媒体に供給するように、水分量供給装置の供給量を調節する。

前記水分量検知手段としては、短時間で検知可能なものが望ましく、電気抵抗方式を用いた含水分量検知手段、マイクロ波透過方式の含水分量検知手段、静電容量方式の含水分量検知手段、さらには水分による赤外線を吸収する検知手段などを採用することができる。
一方、水分量供給装置における供給量の調節方法としては、例えば加湿器を用いて、該加湿器のＯＮとＯＦＦとを切り替えるものや、前記加湿器のＯＮ期間とＯＦＦ期間との比率を変化させるもの、さらには、水を高速回転するローターによって細かい霧にする装置などが挙げられる。

本実施形態の画像形成装置には、前記水分供給手段に加えて、追加で加熱・加圧あるいは光によりトナー像を定着できる定着手段を併用してもよい。該定着手段としては、従来のトナーを用いた画像形成装置に利用されている公知の定着手段が使用できる。この場合、定着手段において必要とされる定着エネルギーは、前記水分供給手段と併せて用いることにより、単独の定着手段として用いる場合に比べ、２０％乃至６０％のエネルギーを削減できる。

本実施形態における画像形成に、トナーとして光定着用トナーを用いる場合には、前記定着手段として光定着器（フラッシュ定着器）が用いられるが、その他の場合には、熱ロール定着器、オーブン定着器等が好ましく用いられる。
なお、上記定着手段は、画像形成工程において前記水分供給手段の上流側、下流側のいずれに設けてもよいが、下流側に設けた場合には記録媒体への水分供給後すぐに記録媒体を加熱することとなり、水分が蒸発して水分供給による定着効果が得られにくいため、上流側に設けることが望ましい。

前記熱ロール定着器としては、一般的に一対の定着ロールが対向して圧接された加熱ロール型定着装置が用いられる。一対の定着ロールとしては、加熱ロール及び加圧ロールが対向して設けられ、圧接してニップが形成されている。加熱ロールは、内部にヒーターランプを有する金属製の中空芯金コアに耐油耐熱性弾性体層（弾性層）及びフッ素樹脂等よりなる表面層が順次形成されてなり、加圧ロールは、必要により内部にヒーターランプを有する金属製の中空芯金コアに耐油耐熱性弾性体層および表面層が順次形成されてなる。これらの加熱ロールと加圧ロールとが形成するニップ域に、例えば未定着トナー像が形成された記録媒体を通過させることで、未定着トナー像をある程度定着させることができる。

一方、前記光定着器に用いられる光源としては、通常のハロゲンランプ、水銀ランプ、フラッシュランプ、赤外線レーザ等がある。フラッシュランプの場合の発光エネルギーは、光単独にて定着させる場合には、２Ｊ／ｃｍ²乃至５Ｊ／ｃｍ²の範囲が好ましいが、本実施形態では前記水分供給による定着と併用するため、定着エネルギーは１Ｊ／ｃｍ²以上３Ｊ／ｃｍ²以下とすることが望ましく、１．２Ｊ／ｃｍ²以上２．５Ｊ／ｃｍ²以下とすることがより好適である。

ここで、キセノンのランプ強度を示すフラッシュ光の単位面積当りの発光エネルギーは以下の式（１）で表される。
Ｓ＝（（１／２）×Ｃ×Ｖ²）／（ｕ×Ｌ）×（ｎ×ｆ） ・・・ 式（１）
上記式（１）中、ｎは一度に発光するランプ本数（本）、ｆは点灯周波数（Ｈｚ）、Ｖは入力電圧（Ｖ）、Ｃはコンデンサ容量（Ｆ）、ｕはプロセス搬送速度（ｃｍ／ｓ）、Ｌはフラッシュランプの有効発光幅（通常は最大用紙幅、ｃｍ）、Ｓはエネルギー密度（Ｊ／ｃｍ²）を表す。

光定着の方式としては、複数のフラッシュランプを時間差を設けて発光させるディレイ方式であることが好ましい。このディレイ方式は、複数のフラッシュランプを並べ、各々のランプを０．０１ｍｓ乃至１００ｍｓ程度ずつ遅らせて発光を行い、同じ箇所を複数回照らす方式である。これにより一度の発光でトナー像に光エネルギーを供給するのではなく分割して供給できるため、急激な温度上昇を制御することができ耐ボイド性と定着性とを両立することができるものである。
ここで、複数回トナーに対しフラッシュ発光を行う場合、前記フラッシュランプの発光エネルギーは、発光１回ごとの前記単位面積に与える発光エネルギーの総和量を指すこととする。

本実施形態においては、フラッシュランプの本数は１本乃至２０本の範囲であることが好ましく、２本乃至１０本の範囲であることがより好ましい。また、複数のフラッシュランプ間の各々の時間差は０．１ｍｓｅｃ乃至２０ｍｓｅｃの範囲であることが好ましく、１ｍｓｅｃ乃至３ｍｓｅｃの範囲であることがより好ましい。
さらに、フラッシュランプ１本の１回の発光による発光エネルギーは、０．１Ｊ／ｃｍ²以上２Ｊ／ｃｍ²以下の範囲であることが好ましく、０．４Ｊ／ｃｍ²以上０．８Ｊ／ｃｍ²以下の範囲であることより好ましい。

以下、本実施形態の画像形成装置の一例として、加熱ロール型定着装置、光定着装置（光定着器）を備えた画像形成装置について図面を用いて説明する。
図１は、前記水分供給手段として水噴霧装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略模式図である。この画像形成装置１００はプロセス速度（用紙の搬送速度）が１０００ｍｍ／秒以上の高速機であり、記録媒体としてはロール紙（連続紙）を使用している。図に示すように、画像形成装置１００にはロール紙供給部１２が配置されている。ロール紙供給部１２にセットされたロール紙（連続紙）１６は、フィードロール２１とピンチロール２２により、画像形成部（トナー像形成手段）３７へ搬送される。

画像形成部３７における現像器３８には、後述する本実施形態におけるトナーを用いた現像剤が装填されており、搬送されたロール紙１６には、画像形成部３７の現像器３８で感光体４０の上に形成されたトナー像が、転写部４２で転写される。次に、ロール紙１６に転写されたトナー像は、定着器（定着手段）４４によって仮定着され、搬送部３９に搬送される。

搬送部３９には、水噴霧装置３５がロール紙１６のトナー像形成側に水噴霧可能なように配置されており、仮定着されたトナー像有無のタイミングに合わせて、あるいは、連続的にロール紙１６に水噴霧を行う。この場合、水噴霧はロール紙１６の片面側からだけでなく両面側から行ってもよい。

搬送部３９には、カッター（後処理手段）３３とさらにその下流側に、ロール紙１６の先端の通過を検知する用紙センサ４６が設けられている。また、用紙センサ４６の下流側には、エンコーダ４８が設けられており、ロール紙を搬送するロール４７に連れ回りして、回転時に一定間隔のパルス信号を出力する。

さらに、用紙センサ４６がロール紙１６の先端を検知すると、図示しない制御装置へ検知信号を出力するようになっている。次に、制御装置は、エンコーダ４８から出力されたパルス信号を受けて、カッター３３の駆動タイミングを図り、指定されたサイズの出力紙Ｐとなるようにロール紙１６を切断させる構成である。このように切断された後、出力紙Ｐは排出トレイ６０上に排出される。

本実施形態では、用紙センサ４６の位置にはロール紙１６の水分量を検知する水分量検知センサも設けられており、ここで検知した情報に基づいて水分量を算出し、図示しない制御回路を介して水噴霧装置３５にフィードバックし、水分供給量が所望の範囲となるように噴霧量を変更する。
なお、上記画像形成装置のプロセス速度は、１１４５ｍｍ／秒以上であることがより好ましい。

次に、本実施形態の他の画像形成装置について説明する。
図２は、前記水分供給手段としての水噴霧装置と光定着装置とを備えた画像形成装置の一例について示す概略模式図である。図２に示す画像形成装置は、シアン、マゼンタ、イエローの３色にブラックを加えたトナーによりトナー像形成を行うものを示す。また、この画像形成装置におけるプロセス速度も１０００ｍｍ／秒以上に設定されている。

図２中、２ａ〜２ｄは帯電手段、３ａ〜３ｄは感光体（静電潜像保持体）、４ａ〜４ｄは現像手段、１ａ〜１ｄはクリーニング手段、１０はロール媒体１５から矢印方向に送り出される記録用紙（記録媒体）、２０はシアン現像ユニット、３０はマゼンタ現像ユニット、４０はイエロー現像ユニット、５０はブラック現像ユニット、７０ａ〜７０ｄは転写ロール（転写手段）、７１、７２はロール、８０は転写電圧供給手段、９０は光定着器（定着手段）、９２は水噴霧装置（水分供給手段）を各々表す。

図２に示す画像形成装置は、帯電手段、露光手段、感光体、および現像手段を含む符号２０、３０、４０、５０で示される各色の現像ユニット（トナー像形成手段）と、記録用紙１０に接して配置され、記録用紙１０を搬送するロール７１、７２と、各現像ユニットの感光体を押圧するように記録用紙１０を介してその反対側に接するように配置された転写ロール７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄと、これら３つの転写ロールに電圧を供給する転写電圧供給手段８０と、感光体と転写ロールとのニップ部分を図中の矢印方向に通過する記録用紙１０の感光体と接触する側に光を照射する光定着器９０と、水噴霧装置９２と、から構成されている。

なお、シアン現像ユニット２０は、感光体３ａの周囲には時計回りに帯電手段２ａ、現像手段４ａ、クリーニング手段１ａが配置された構成を有する。また、感光体３ａの現像手段４ａが配置された位置から時計回りに帯電手段２ａが配置されているまでの間の感光体３ａ表面に接するように、記録用紙１０を介して転写ロール７０ａが対向配置されている。このような構成は他の色の現像ユニットも同様である。なお、本実施形態の画像形成装置においては、シアン現像ユニット２０の現像手段４ａ内に前記シアントナーを含む現像剤が収納され、他の現像ユニットの現像手段には、各々の色に対応した光定着用のトナーを含む現像剤が収納される。

次に、この画像形成装置を用いた画像形成について説明する。まず、ブラック現像ユニット５０において、感光体３ｄを時計回り方向に回転させつつ、帯電手段２ｄにより感光体３ｄの表面を一様に帯電する。次に帯電された感光体３ｄの表面を露光手段により露光することにより、複写しようとする元の画像のイエロー色成分の画像に対応した潜像が感光体３ｄ表面に形成される。さらに、この潜像上に現像手段４ｄ内に収納されたブラックトナーを付与することによりこれを現像してブラックトナー像を形成する。このプロセスは、イエロー現像ユニット４０、マゼンタ現像ユニット３０、シアン現像ユニット２０においても同様に行なわれ、それぞれ現像ユニットの感光体表面にそれぞれの色のトナー像が形成される。

感光体表面に形成された各色のトナー像は、転写ロール７０ａ乃至７０ｄによる転写電位の作用により、矢印方向に搬送される記録用紙１０上に順次転写され、元の画像情報に対応するように記録用紙１０の表面に積層されて、最上層からシアン、マゼンタ及びイエローの順に積層されたフルカラーの積層トナー画像が形成される。

次に、この記録用紙１０上の積層トナー画像が、光定着器９０のところまで搬送され、そこで光定着器９０から光の照射を受けて溶融し、記録用紙１０にトナー像が仮定着される。続いて、水噴霧装置９２により、前記図１に示した画像形成装置の場合と同様に、仮定着されたトナー像有無のタイミングに合わせて、あるいは、連続的に記録用紙１０に水噴霧を行う。またこの場合、水噴霧は記録用紙１０の片面側からだけでなく両面側から行ってもよい。こうしてフルカラー画像が形成される。

その後、図１に示す画像形成装置と同様に、図示しないカッターや封入封緘装置などの後処理機（後処理手段）による処理を経て、各種の用途に応じた画像として適宜使用される。

＜トナー＞
次に、本実施形態に用いられるトナーの詳細について、その製造方法と併せて説明する。
本実施形態における水溶性樹脂とは、前述のように常温における水に対する溶解度が一定以上の樹脂であり、水に再溶解しやすく、接触する用紙などの記録媒体に対しわずかな水分で十分な密着性を示す樹脂である。

（水溶性樹脂）
前記水溶性樹脂としては、例えばメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ビニルカプロラクタムポリマー、水溶性アクリル樹脂、水溶性ウレタン樹脂、水溶性エステル樹脂、水溶性ポリアミド樹脂、ポリカルボン酸ナトリウム、ポリカルボン酸アンモニウム、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、アルギン酸ソーダ、スルホン酸ソーダ、ポリビニルピロリドンやピロリドン骨格を含む共重合体、及びその一部に疎水性のアルキル基（例えば炭素数１〜３のアルキル基：メチル基、エチル基、プロピル基等）をグラフトさせたもの等が挙げられる。

本実施形態に用いる水溶性樹脂としては、高速プロセスでのトナーの定着を完全とするため、水に対する２５℃における溶解度が、２５ｇ／１００ｇ以上６０ｇ／１００ｇ以下であることが望ましく、３０ｇ／１００ｇ以上５０ｇ／１００ｇ以下であることがより好適である。
溶解度が２５ｇ／１００ｇに満たないと、１０００ｍｍ／秒以上の高速機で十分な定着が得られない場合がある。６０ｇ／１００ｇを超えると、形成されたトナー像が水分で乱れやすくなったり帯電安定性が悪くなったりする場合がある。

上記観点から、前記列記した樹脂の中では、ポリビニルピロリドン、ビニルカプロラクタムポリマーなどが好ましく、特に下記構造式（Ｉ）で示される構造単位を含む重合体、すなわちピロリドン骨格を含む重合体であることが好適である。

上記構造式（Ｉ）を含む重合体としては、これらの単独重合体であるポリビニルピロリドンであることが望ましいが、この構造単位を含む共重合体であってもよい。該共重合体の場合には、構造式（Ｉ）で示される構造単位Ａとそれ以外の構造単位Ｂとの共重合比（Ａ／Ｂ）は、１００／１乃至１００／３０の範囲とすることが望ましく、１００／１乃至１００／５の範囲とすることがより好適である。
なお、前記それ以外の構造単位Ｂとしては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；などが挙げられる。

また、これらの重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは８万以上１１０万以下であり、より好ましくは６０万以上１１０万以下である。
重量平均分子量が８万以下であると、分子量が低いため樹脂強度が弱く定着後のこすりに対する画像強度が低下する場合がある。また１１０万を超えると、水への溶解性が低下するため十分な定着性が得られない場合がある。重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によって測定できる。

上記重量平均分子量の測定には、装置として「ＧＰＣ−１５０Ｃ（ウォーターズ社製）」を用い、カラムは「ＧＭＨ−ＨＴ（東ソー（株）社製）」を２本用い、溶離液としてｏ−ジクロロベンゼン（０．１％アイオノール添加）を用いた。実験条件としては、試料濃度０．１５質量％、流速１．０ｍｌ／ｍｉｎ、サンプル注入量０．４ｍｌ、測定温度１３５℃、ＩＲ検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ標準試料ＴＳＫ ｓｔａｎｄａｒｄ」：「Ａ−５００」、「Ｆ−１」、「Ｆ−１０」、「Ｆ−８０」、「Ｆ−３８０」、「Ａ−２５００」、「Ｆ−４」、「Ｆ−４０」、「Ｆ−１２８」、「Ｆ−７００」の１０サンプルから作製した。
以下の各種成分の分子量測定も同様である。

前記のように、本実施形態において、前記水溶性樹脂のトナー中の含有量は０．５質量％以上５０質量％以下である。含有量が０．５質量％未満では、前記水分供給を含む定着プロセスで十分な定着性を得ることができない。５０質量％を超えると、特に高温高湿環境下で帯電量が低下して使用できない。
前記含有量は５質量％以上５０質量％以下であることが望ましく、５質量％以上１０質量％以下であることがより好適である。

（非水溶性樹脂）
本実施形態における非水溶性樹脂としては、公知のバインダー樹脂を使用することができる。なお該非水溶性樹脂は、トナーにおける結着樹脂の主成分となるものである。
上記非水溶性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂が好ましいが、スチレンとアクリル酸またはメタクリル酸との共重合体、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂等などを単独または併用することができる。
これらの中では、分解温度を高くしやすく、また前記水溶性樹脂との相溶性がよく結着樹脂全体としての定着性が向上できる等の点から、ポリエステル樹脂を使用することが好ましい。

本実施形態に好ましく用いられるポリエステル樹脂についてさらに説明すると、かかるポリエステル樹脂において用いられる酸成分は、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、又はこれらの無水物等を包含し、好ましくはテレフタル酸／イソフタル酸である。これらの酸成分は、単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。なお、フラッシュ定着時の臭いが問題にならない範囲で、他の酸成分を上記酸成分に組み合わせて使用できる。他の酸成分として、例えば、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸等が挙げられ、更には、ｎ−ブチルコハク酸、ｎ−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等のアルキルまたはアルケニルコハク酸、またはこれらの酸の無水物、低級アルキルエステル、その他の二価のカルボン酸も挙げられる。また、ポリエステル樹脂に架橋を施すためには、三価以上のカルボン酸成分も同様に他の酸成分として混合使用可能である。三価以上のカルボン酸成分としては、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，３，５−ベンゼントリカルボン酸、その他のポリカルボン酸、及びこれらの無水物を挙げることができる。

また、このようなポリエステル樹脂は、通常、アルコール成分中の８０モル％以上がビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物からなるものであり、好ましくは、９０モル％以上、さらに好ましくは、９５モル％である。ビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物の量が８０モル％未満であると、相対的に臭いの発生原因となるモノマー使用量が多くなるため、好ましくない。

上記ビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、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、ポリオキシプロピレン（３．３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２．０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、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、ポリオキシプロピレン（２．０）−ポリオキシエチレン（２．０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（６）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等を挙げることができる。これらの化合物は、単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。

本実施形態で非水溶性樹脂として使用するポリエステル樹脂において、必要に応じて、他のアルコール成分を上記のアルコール成分に組み合わせて使用してもよい。他のアルコール成分として、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等のジオール類、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ等、その他の二価のアルコールを挙げることができる。

また、他のアルコール成分として、三価以上のアルコールも好適である。かかるアルコール成分としては、例えば、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、その他の三価以上のアルコールを挙げることができる。

さらに、かかるポリエステル樹脂を合成する反応の際には、その反応を促進せしめるため、通常使用されているエステル化触媒、例えば酸化亜鉛、酸化第一錫、ジブチル錫オキシド、ジブチル錫ジラウレート等を有利に使用することができる。
なお、以上述べたトナーに使用される非水溶性樹脂のＴｇ（ガラス転移温度）は、好ましくは５０℃以上８０℃以下の範囲である。

また、本実施形態のトナーが光定着用として用いられる場合には、非水溶性樹脂として軟化温度の異なる２種のポリエステル樹脂を含むことが望ましい。具体的には、軟化温度Ｔｓｐが１２０℃以上１７０℃未満で１質量部乃至２５質量部のクロロホルム不溶分を含有する非線状の第１ポリエステル樹脂と、Ｔｓｐが８０℃以上１１０℃未満の線状の第２ポリエステル樹脂とを、８０：２０乃至２０：８０の質量比で混合したポリエステル樹脂を含むことが望ましい。
上記ポリエステル樹脂を含むことにより、特に高速での良好な光定着性が確保され、耐スミヤ性等に対してもより有効となるため好適である。

（着色剤）
本実施形態におけるトナーに用いられる着色剤としては、下記に示すものをトナーの色彩に対応させて適宜選択して用いることができる。
例えばシアントナーにおいては、その着色剤として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、同２、同３、同４、同５、同６、同７、同１０、同１１、同１２、同１３、同１４、同１５、同１５：１、同１５：２、同１５：３、同１５：４、同１５：６、同１６、同１７、同２３、同６０、同６５、同７３、同８３、同１８０、Ｃ．Ｉ．バットシアン１、同３、同２０等や、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルーの部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣのシアン顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベントシアン７９、１６２等のシアン染料などを用いることができる。これらの中では、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３が有効である。

また、マゼンタトナーにおいては、その着色剤として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、同２、同３、同４、同５、同６、同７、同８、同９、同１０、同１１、同１２、同１３、同１４、同１５、同１６、同１７、同１８、同１９、同２１、同２２、同２３、同３０、同３１、同３２、同３７、同３８、同３９、同４０、同４１、同４８、同４９、同７０、同５１、同５２、同５３、同５４、同５５、同５７、同５８、同６０、同６３、同６４、同６８、同８１、同８３、同８７、同８８、同８９、同９０、同１１２、同１１４、同１２２、同１２３、同１６３、同１８４、同２０２、同２０６、同２０７、同２０９等、ピグメントバイオレット１９のマゼンタ顔料や、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、同３、同８、同２３、同２４、同２５、同２７、同３０、同４９、同８１、同８２、同８３、同８４、同１００、同１０９、同１２１、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド９、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、同２、同９、同１２、同１３、同１４、同１５、同１７、同１８、同２２、同２３、同２４、同２７、同２９、同３２、同３４、同３５、同３６、同３７、同３８、同３９、同４０等のマゼンタ染料等、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ロータミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂなどを用いることができる。

また、イエロートナーにおいては、その着色剤として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２、同３、同１５、同１６、同１７、同７４、同９７、同１８０、同１８５、同１３９等のイエロー顔料などを用いることができる。
また、ブラックトナーにおいては、その着色剤として、例えば、カーボンブラック、活性炭、チタンブラック、磁性粉、Ｍｎ含有の非磁性粉などを用いることができる。また、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルー顔料を混合したブラックトナーを含めることができる。

本実施形態におけるトナーにおける各着色剤の添加量は、結着樹脂等との混合により作製された最終的なトナー中で１質量％以上２０質量％以下の範囲であることが好ましい。

（その他の成分）
また、本実施形態におけるトナーには、必要に応じてワックスや帯電制御剤を用いることができる。
本実施形態におけるトナーに含有させるワックスとしては、エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンの共重合物が最も好ましいが、ポリグリセリンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックス、脱酸カルナバワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール類などの飽和アルコール類；ソルビトールなどの多価アルコール類；リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類；メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミドなどの、不飽和脂肪酸アミド類；

ｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類；ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩（一般に金属石けんといわれているもの）；脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類；ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物；植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。
本実施形態では、これらのワックスは１種類または２種類以上併用して用いることができる。

また、本実施形態におけるトナーには、必要に応じて帯電制御剤を含ませることができる。
帯電制御剤としては、公知のカリックスアレン、ニグロシン系染料、四級アンモニウム塩、アミノ基含有のポリマー、含金属アゾ染料、サリチル酸の錯化合物、フェノール化合物、アゾクロム系、アゾ亜鉛系などが使用できる。 その他、トナーには鉄粉、マグネタイト、フェライト等の磁性材料を混合し磁性トナーでも使用できる。特に、カラートナーの場合には公知の白色の磁性粉（例えば日鉄鉱業社製）を用いることができる。

さらに、本実施形態におけるトナーを、前記水分供給と光定着とを併用して定着させる場合には、通常、前記着色剤と共に赤外線吸収剤を含有させることができる。ここで赤外線吸収剤とは、分光光度計等により測定した際に８００ｎｍ乃至２０００ｎｍの近赤外領域に少なくとも１つ以上の強い光吸収ピークを有する材料を指し、有機物であっても無機物であって使用可能である。

上記赤外線吸収剤としては公知の材料を用いることが可能であるが、具体例としては、例えば、シアニン化合物、メロシアニン化合物、ベンゼンチオール系金属錯体、メルカプトフェノール系金属錯体、芳香族ジアミン系金属錯体、ニッケル錯体化合物、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、クロコニウム化合物、アミニウム化合物、ジイモニウム化合物等を用いることができる。

より具体的には、シアニン系赤外線吸収剤（富士写真フイルム社製、商品名：ＣＴＰ−１、ＩＲＦ−１０６、ＩＲＦ−１０７）、シアニン化合物（日本化薬社製、商品名：ＣＹ−２、ＣＹ−４、ＣＹ−９）、ニッケル金属錯体系赤外線吸収剤（三井化学社製、商品名：ＳＩＲ−１３０、ＳＩＲ−１３２）、ビス（ジチオベンジル）ニッケル（みどり化学社製、商品名：ＭＩＲ−１０１）、ビス［１，２−ビス（ｐ−メトキシフェニル）−１，２−エチレンジチオレート］ニッケル（みどり化学社製、商品名：ＭＩＲ−１０２）、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムビス（シス−１，２−ジフェニル−１，２−エチレンジチオレート）ニッケル（みどり化学社製、商品名：ＭＩＲ−１０１１）、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムビス［１，２−ビス（ｐ−メトキシフェニル）−１，２−エチレンジチオレート］ニッケル（みどり化学社製、商品名：ＭＩＲ−１０２１）、ビス（４−ｔｅｒｔ−１，２−ブチル−１，２−ジチオフェノレート）ニッケル−テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（住友精化社製、商品名：ＢＢＤＴ−ＮＩ）、可溶性フタロシアニン（日本触媒社製：ＴＸ−３０５Ａ）、ナフタロシアニン（山陽色素社製、ＳｎＮｃ ＦＴ−１）、無機材料系（信越化学社製、商品名：イッテルビウムＵＵ−ＨＰ；住友金属社製、インジュームチンオキサイド）などが挙げられる。これらは２種以上併用することができる。

上記赤外線吸収剤の添加量は、トナー全体中の０．０１質量％以上５質量％以下の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．１質量％以上５質量％以下の範囲である。添加量が０．０１質量％未満では、フラッシュを用いた光定着の場合にトナーを定着させることができない場合がある。また、５質量％を超えると、トナーの色が濁ってしまう場合がある。

次に、本発明の電子写真用トナーの製造方法について、より具体的に説明する。
本実施形態のトナーは、粉砕法等の公知のトナー製造方法と同様の方法で作製することが可能である。
粉砕法を利用する場合には、例えば、まず、上述の水溶性樹脂及びバインダ樹脂（結着樹脂）に、必要に応じて着色剤、ワックス組成物、赤外線吸収剤、帯電制御剤などの成分を混合した後、ニーダー、押し出し機などを用いて上記材料を溶融混練する。この後、得られた溶融混錬物を粗粉砕した後、ジェットミル等で微粉砕し、風力分級機により、目的とする粒径のトナー粒子を得る。更には、その後工程として、ハイブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所製）、メカノフュージョンシステム（ホソカワミクロン社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）等を用いて、機械的外力を加えることで粉砕後のトナー形状を変化させることができる。また、熱風による球形化も挙げることができる。さらには、風力分級機等により分級処理を施してトナー粒度分布を調整しても良い。
その後、必要に応じてこのトナー粒子に外添剤を添加して、本実施形態のトナーを得ることができる。

以上のようにして作製されるトナーは、その体積平均粒径Ｄ50ｖが３μｍ以上１０μｍ以下の範囲が好ましく、４μｍ以上８μｍ以下の範囲内であることがより好ましく、その個数平均粒径Ｄ50ｐに対する体積平均粒径Ｄ50ｖの比（Ｄ50ｖ／Ｄ50ｐ）が１．０以上１．２５以下の範囲であることが好ましい。そして、このように小粒径で粒径の揃ったトナーを使用することにより、トナーの帯電性能のバラツキが抑制されて、形成される画像におけるカブリが低減されると共に、トナーの定着性も向上する。また、形成される画像における細線再現性やドット再現性も向上する。

また、トナーの平均円形度を０．９以上とすることが好ましく、０．９６０以上とすることがより好ましく、円形度の標準偏差を０．０４０以下とすることが好ましく、０．０３８以下にすることがより好ましい。このようにすることで、記録媒体上に各トナーを密な状態で重ね合わせることができるので、記録媒体上のトナーの層厚が薄くなり、定着性を向上させることができる。また、このようにトナーの形状を揃えることにより、形成される画像におけるカブリ、細線再現性及びドット再現性も向上する。
なお、上記トナー平均円形度は、フロー式粒子像解析装置（シメックス社製、ＦＰＩＡ２０００）を用い、水分散系でトナー粒子の投影像の周囲長（周囲長）と、トナー粒子の投影面積に等しい円の円周長（円相当周囲長）とを求め、（円相当周囲長／周囲長）により計算される。

一方、前記湿式造粒法によりトナー粒子を作製した場合には、該トナー粒子の形状係数ＳＦ１は１１０以上１３５以下の範囲であることが好ましい。
上記トナー形状係数ＳＦ１は、スライドグラス上に散布したトナー粒子、またはトナーの光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、５０個以上のトナーの最大長と投影面積を求め、下記式（２）によって計算し、その平均値を求めることにより得られるものである。
ＳＦ１＝（ＭＬ²／Ａ）×（π／４）×１００ ・・・ 式（２）
上記式（２）中、ＭＬはトナー粒子の絶対最大長、Ａはトナー粒子の投影面積を各々示す。

また、上記トナー粒子の体積粒度分布指標ＧＳＤｖは１．２５以下であることが好ましい。
本実施形態におけるトナー体積平均粒径、及び粒径分布指標等は、マルチサイザーII（ベックマン−コールター社製）を用い、電解液はＩＳＯＴＯＮ−II（ベックマン−コールター社製）を使用して測定した。
測定された粒度分布を、分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、体積、数それぞれについて小径側から累積分布を描き、累積１６％となる粒径を、体積平均粒子径Ｄ16ｖ及び個数平均粒子径Ｄ16ｐと定義し、累積５０％となる粒径を、体積平均粒子径Ｄ50ｖ（既述のトナーの体積平均粒径はこれを指す）及び個数平均粒子径Ｄ50ｐと定義する。同様に、累積８４％となる粒径を、体積平均粒子径Ｄ84ｖ及び数平均粒子径Ｄ84ｐ定義する。これらを用いて、体積平均粒度分布指標（ＧＳＤｖ）は、（Ｄ84ｖ／Ｄ16ｖ）^1/2として算出される。

本実施形態におけるトナーは、流動性向上剤等のためトナー粒子に無機粒子や樹脂粒子を混合して用いることもできる。トナー粒子に混合される割合はトナー粒子１００質量部に対し０．０１質量部乃至５質量部の範囲であり、好ましくは０．０１質量部乃至２．０質量部の範囲である。
前記無機粒子としては例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、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、炭化硅素、窒化硅素などが挙げられるが、シリカが特に好ましい。

前記樹脂粒子としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、メラミン樹脂等の樹脂粒子などが利用できる。さらにクリーニング活剤として、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の微粒子粉末を添加してもよい。
上記無機粒子や樹脂粒子、さらに必要に応じ所望の添加剤を、ヘンシェルミキサー等の混合機により充分混合し、本実施形態におけるトナーを得ることができる。

＜現像剤＞
本実施形態に用いる現像剤は、前記トナーからなる１成分現像剤、あるいは、キャリアと前記トナーとからなる２成分現像剤のいずれであってもよい。
以下、本実施形態に用いる現像剤が二成分現像剤である場合について詳細に説明する。

上記二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリアを挙げることができる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。

キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。またこれらの樹脂の中でも、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品が特に好ましい。トナー内に水溶性樹脂を含有することからトナーは含水分量が多くなる場合があり、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品は疎水性が高いためトナーのキャリアへの付着を抑制できるためである。

キャリアのコート剤に用いる導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。

またキャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが好ましい。キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には１０μｍ以上５００μｍ以下であり、好ましくは２０μｍ以上６０μｍ以下である。

またキャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、および必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して適宜選択すればよい。

具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。

前記二成分現像剤における前記トナーと上記キャリアとの混合比（質量比）としては、トナー：キャリア＝１：１００乃至３０：１００程度の範囲であり、３：１００乃至２０：１００程度の範囲がより好ましい。

本実施形態の画像形成装置は、例えばトナーとして光定着用カラートナーを用いる場合には、新聞、サービスビューロー、バーコード印刷、ラベル印刷、タグ印刷、カールソン方式あるいはイオンフロー方式等のプリンター及びコピー等の各種の用途に好適に使用できるものであり、特にカラー化した実施形態においても安価にて良好なフラッシュ定着性を発揮する製品を提供できるために、これらの用途における画像のカラー化の要望に容易に対応できるものである。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下において、「％」及び「部」は特に断りのない限り「質量％」及び「質量部」を意味する。

＜用いた水溶性樹脂の特性＞
実施例等のトナーに用いた水溶性樹脂の特性は以下の通りである。
・ポリカルボン酸ナトリウム（ＰＣＰａ）（ポリスターＯＭＰ、日油社製、２５℃における溶解度：１０ｇ／１００ｇ）
・ポリカルボン酸アンモニウム（ＰＣＡＭ）（クインフロー５４３、日本ゼオン社製、２５℃における溶解度：１５ｇ／１００ｇ）
・ポリビニルピロリドン（Ｋ−３０、日本触媒社製、Ｍｗ：８万、２５℃における溶解度：５０ｇ／１００ｇ）
・ポリビニルピロリドン（Ｋ−９０、日本触媒社製、Ｍｗ：１１０万、２５℃における溶解度：３５ｇ／１００ｇ）
・ポリビニルピロリドン（Ｋ−３０及びＫ−９０混合品（質量比１：１）、日本触媒社製、Ｍｗ：６０万、２５℃における溶解度：４０ｇ／１００ｇ）

＜電子写真用トナーの製造＞
表１に示した組成に基づき、各トナー原料を、ヘンシェルミキサーに投入し、予備混合を行った後、エクストルーダー（池貝社製、ＰＣＭ−３０）により１４０℃、２５０ｒｐｍにて混練した。次いでハンマーミルにて粗粉砕し、ジェットミルにて微粉砕した後、気流分級機にて分級を行い、体積平均粒径が６．０μｍ乃至６．５μｍの各トナー粒子を得た。

次いで、これらの各トナー粒子９８．０部に対し、疎水性シリカ粒子 ＴＧ８２０（キャボットジャパン社製）２．０部をヘンシェルミキサー（ＦＭ−７５型、三井三池化工機社製）により外添処理して、各実施例及び比較例に用いたトナーＹＴ−１〜ＹＴ−１３、ＭＴ−１、ＣＴ−１、ＫＴ−１を得た。

＜現像剤の作製＞
得られたトナーを用い２成分現像剤を作製した。上記の各トナーと混合させるキャリア１としては、シリコーン樹脂（東レ−ダウコーニングシリコーン社製、ＳＲ２４１１）をフェライト粒子（パウダーテック社製）に１％コーティングした汎用の体積平均粒径が６０μｍキャリアを用いた。なお、該キャリアのシリコーン樹脂の硬化条件は１５０℃で２時間であり、冷却後１０５μｍの篩を通過したものを用いた。
またキャリア２としては、ポリメチルメタクリル酸メチル（綜研化学社製、Ｍｗ：８００００）をトルエンに溶解させたものを用い、硬化させなかった以外は、キャリア１と同様に１％コーティングした体積平均粒径が６０μｍのものを用いた。

各トナー４．５部に対しキャリアを９５．５部混合し、２時間、１０Ｌのボールミルにて混合し、各現像剤３．５ｋｇを作製した。この様にして得られた現像剤を用い、以下のような方法によって定着性、帯電特性に関して評価を行った。

＜実施例Ａ１〜Ａ１０、比較例Ａ１〜Ａ２＞
トナーＹＴ−１〜ＹＴ−１２を含む前記各現像剤を用い、実機による帯電特性含めた画像評価を行った。なおキャリアとしては、キャリア１を用いた。
評価装置としては、富士ゼロックス社製ＣＦ１１００プリンタ改造機（プロセス速度：１１４５ｍｍ／秒、Ａ４で毎分４００枚相当）を用いた。具体的には、光定着装置を取り外し、トナー像形成後の用紙搬送路にローター式加湿器ＷＥＫＯ−ＲＦＤｉ（ＷＥＫＯ製：日本代理店ニッカ株式会社）を設置して、通過直後に用紙に約２０００ｍｇ／ｍ^２程度の水分が供給されるように制御した。

以上の条件で、記録媒体として普通紙（ＮＩＰ−１５００ＬＴ、小林記録紙）を用い、以下の評価を行った。
（定着性）
−ベタ面画定着性−
定着率の測定は、１インチ角のベタ黒画像を定着率測定用画像から採取し、「スコッチメンディングテープ」（住友３Ｍ株式会社製）を貼り付け、１ｋｇの重りを載せた後、剥離し剥離前後の画像濃度を測定し、下記式（３）から求めた。
定着率（％）＝（剥離後の画像濃度／剥離前の画像濃度）×１００：式（３）
なお、画像濃度はマクベス株式会社製の反射濃度計ＲＤ−９３８を用いて測定した。

上記により求めた定着率より、以下の基準により定着性の評価を行った。
◎：定着率が９０％以上である（非常に良好）。
○：定着率が８０％以上、９０％未満である（定着性は良好、許容の範囲内）。
△：定着率が７０％以上、８０％未満である（定着性は劣るが、許容の範囲内）。
×：定着率が７０％未満である（定着性が悪く、許容範囲外である）。

−線画定着性−
１０ｃｍ×１０ｃｍの領域に「Ａ」の文字を１０００個印刷し、「スコッチメンディングテープ」（住友３Ｍ株式会社製）を貼り付け、１ｋｇの重りを載せた後、剥離し剥離前後の画像を、目視観察により以下の基準により評価した。
◎：Ａ文字がテープに移らず、文字も全く欠けない（非常に良好）。
○：Ａ文字が若干、テープに移るが、文字は欠けない（定着性は良好、許容の範囲内）。
△：Ａ文字がテープに移り、文字の若干欠けるが十分に判読可能（定着性は劣るが、許容の範囲内）。
×：Ａ文字として判読できない文字がある（定着性が悪く、許容範囲外である）。

（帯電環境安定性）
帯電の環境安定性の評価は、高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）及び低温低湿（１０℃、１５％ＲＨ）環境で、各１万枚画像出力を行った後の現像剤をサンプリングし、各現像剤について帯電量の測定を行った。その結果から、各環境での帯電量比（高温高湿／低温低湿）を算出し、以下の基準により評価した。なお帯電量は、帯電量測定装置（東芝社製、ＴＢ２００）にてブローオフ法によりトナー帯電量を測定した。
◎：帯電量比が１．０±０．１
○：帯電量比が０．８以上０．９未満。
△：帯電量比が０．６以上０．８未満。
×：帯電量比が０．６未満。
結果をまとめて表２に示す。

＜実施例Ａ−１１＞
実施例Ａ−６において、ローター式加湿器による水分供給量を４００ｍｇ／ｍ^２と制御した以外は、実施例Ａ−６と同様にして評価を行った。
結果をまとめて表２に示す。

＜実施例Ａ−１２＞
実施例Ａ−６において、ローター式加湿器による水分供給量を１２０００ｍｇ／ｍ^２と制御した以外は、実施例Ａ−６と同様にして評価を行った。
結果をまとめて表２に示す。

＜実施例Ｂ１〜Ｂ５＞
トナーＹＴ−５、ＹＴ−１３、ＭＴ−１、ＣＴ−１及びＫＴ−１を含む前記各現像剤を用い、実機による帯電特性含めた画像評価を行った。なおキャリアとしては、キャリア１を用いた。
評価装置としては、富士ゼロックス社製ＣＦ１１００プリンタ改造機（プロセス速度：１１４５ｍｍ／秒、Ａ４で毎分４００枚相当）を用いた。具体的には、光定着装置の下流側にトナー像形成後の用紙搬送路にローター式加湿機ＷＥＫＯ−ＲＦＤｉ（ＷＥＫＯ製：日本代理店ニッカ株式会社）を設置して、通過直後に用紙に約２０００ｍｇ／ｍ^２程度の水分が供給されるように制御した。なお、フラッシュランプの発光エネルギーは１．５Ｊ／ｃｍ^２、ディレイ時間は０．５ｍｓｅｃとした。
上記評価装置を用い、実施例Ａ１等と同様の評価を行った。結果をまとめて表３に示す。

＜比較例Ｂ１〜Ｂ４＞
ＹＴ−１３、ＭＴ−１、ＣＴ−１及びＫＴ−１を含む前記各現像剤を用い、実機による帯電特性含めた画像評価を行った。
評価装置としては、富士ゼロックス社製ＣＦ１１００プリンタ改造機（プロセス速度：１１４５ｍｍ／秒、Ａ４で毎分４００枚相当）を用いた。具体的には、ローター式加湿器を使用せず、光定着装置のフラッシュランプの発光エネルギーは１．５Ｊ／ｃｍ^２、ディレイ時間は０．５ｍｓｅｃとした。
上記評価装置を用い、実施例Ａ１等と同様の評価を行った。結果をまとめて表３に示す。

＜比較例Ｂ５＞
比較例Ｂ−１において、フラッシュランプの発光エネルギーを３．２Ｊ／ｃｍ^２に変更した以外は、比較例Ｂ−１と同様にして評価を行った。その結果、線画、ベタ面画の定着性は比較例Ｂ−１に比べ向上したが、同一のトナーを用いた実施例Ｂ−２の画像と比較すると、ベタ面画像において細かいボイドが発生しており、やや荒れた画像が得られた。

＜実施例Ｃ１〜Ｃ５＞
トナーＹＴ−５、ＹＴ−１３、ＭＴ−１、ＣＴ−１及びＫＴ−１をキャリア２を用いて現像剤とした以外は、実施例Ｂ１〜Ｂ５と同様の評価を用い、実機による帯電特性含めた画像評価を行った。
結果をまとめて表４に示す。

＜参考例＞
画像形成装置として、熱定着器としてヒートローラを備えたＤｏｃｕｃｅｎｔｒｅ４０２ＦＳ（富士ゼロックス製）を用い、トナーＹＴ−１３を含む現像剤を使用して、縦２．８ｍｍ、横３．１ｍｍの「願」という文字を印字した（画像Ｄ）。一方、前記実施例Ｂ−２の現像剤、画像形成装置で上記同様の「願」という文字の出力を行った（画像Ｅ）。
両者の画像を「願」の文字のつぶれを目視で確認し、細線再現性を比較すると、画像Ｅが細線の再現性が良好であるのに対し、画像Ｄではやや文字のつぶれが見られた。

表２〜表４に示すように、水溶性樹脂を所定の割合で含むトナーを使用し、定着に加湿器を用いた実施例では、加湿器のみ、光定着及び加湿器ともに良好な定着性が得られた。しかも、熱ロール定着に比べても細線の再現性が良好であった。一方、加湿器を使用せず、定着エネルギーを減少した場合には、前記評価の少なくともいずれかにおいて問題が発生した。

実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 実施形態の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ クリーニング手段
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 帯電手段
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 感光体
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 現像手段
１０ 記録用紙（記録媒体）
１６ ロール紙（連続紙）
２０ シアン現像ユニット
３０ マゼンタ現像ユニット
３３ カッター（後処理手段）
３５、９２ 水噴霧装置（水分供給手段）
３７ 画像形成部（トナー像形成手段）
４０ イエロー現像ユニット
４４ 定着装置
４６ 用紙センサ
４８ エンコーダ
５０ ブラック現像ユニット
６０ 排出トレイ
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ 転写手段
７１，７２ ローラ
８０ 転写電圧供給手段
９０ 光定着手段（定着手段）

Claims (7)

1. トナーを含む現像剤を用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
   前記トナー像が形成された記録媒体に水分を供給することによりトナーの定着を行う水分供給手段と、を有し、
   前記トナーが、非水溶性樹脂、水溶性樹脂及び着色剤を含み、該水溶性樹脂のトナー中の含有量が０．５質量％以上５０質量％以下であることを特徴とする画像形成装置。
2. プロセス速度が１０００ｍｍ／秒以上であり、前記記録媒体への水分の供給量が５００ｍｇ／ｍ^２以上１００００ｍｇ／ｍ^２以下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。
3. さらに、光によりトナーを定着する光定着手段を有す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。
4. 前記水溶性樹脂の水に対する２５℃における溶解度が、２５ｇ／１００ｇ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記水溶性樹脂が、下記構造式（Ｉ）で示される構造単位を含む重合体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

   
6. 前記重合体の重量平均分子量が８万以上１１０万以下であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. トナーを含む現像剤を用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成工程と、
   前記トナー像が形成された記録媒体に水分を供給することによりトナーの定着を行う水分供給工程と、を有し、
   前記トナーが、非水溶性樹脂、水溶性樹脂及び着色剤を含み、該水溶性樹脂のトナー中の含有量が０．５質量％以上５０質量％以下であることを特徴とする画像形成方法。
   

Images