JP2015230452A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】均一な光沢を有する見映えのよい有色トナー画像を形成することが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供すること。
【解決手段】表面に透明トナーによる透明トナー層が形成される感光体を有する透明トナー層形成部と、表面に有色トナーによるトナー画像が形成される感光体を有する有色トナー画像形成部と、前記透明トナー層および前記トナー画像をこの順で転写シートに転写させる転写部と、転写シートに転写されたトナー画像および透明トナー層を転写シートに定着させる定着部とを備えた画像形成装置。
【選択図】図１
【解決手段】表面に透明トナーによる透明トナー層が形成される感光体を有する透明トナー層形成部と、表面に有色トナーによるトナー画像が形成される感光体を有する有色トナー画像形成部と、前記透明トナー層および前記トナー画像をこの順で転写シートに転写させる転写部と、転写シートに転写されたトナー画像および透明トナー層を転写シートに定着させる定着部とを備えた画像形成装置。
【選択図】図１
Description
本発明は、有色トナーと透明トナーを用いた画像形成装置および画像形成方法に関する。
近年のデジタル化の進展により、有色トナーを用いたフルカラーの画像形成が実現している。そして、高解像度、広い色再現領域、高速のプリント作成が求められる印刷業界にも電子写真方式の画像形成装置が参入するようになってきた。
フルカラーの画像形成方法は、たとえば、複数の感光体上に形成された静電潜像を、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック色のトナーで現像し、形成された各色のトナー画像を中間転写体あるいは転写シート（記録用紙）上に重ね合わせてカラー画像を形成するものである。
フルカラーの画像形成方法は、たとえば、複数の感光体上に形成された静電潜像を、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック色のトナーで現像し、形成された各色のトナー画像を中間転写体あるいは転写シート（記録用紙）上に重ね合わせてカラー画像を形成するものである。
ところで、光沢の高いフルカラーのトナー画像を形成すると、トナー画像と画像を支持する転写シートとの光沢差が大きくなり、見映えのよいフルカラー画像が得られ難くなる傾向があった。そこで、転写シート全面に亘り均一な光沢を有する画像形成方法が検討されるようになり、透明トナーを転写シート全面に付着させて透明樹脂層を形成して均一な光沢を有するトナー画像を得る技術が提案された（例えば、特許文献１参照）。また、透明トナーによって形成された定着層の表面粗さを規定する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、透明トナーの粒径を有色トナーと同程度に設定する画像形成方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
しかしながら、前記特許文献１および２には画像形成に用いられる有色トナーの物性に関する具体的な記載がなく、開示された内容に基づいて再現を試みたが良好な結果は得られなかった。
また、特許文献３に開示された技術は透明トナーの粒径が有色トナーと同程度であるため、透明トナーの付着量が少ない場合は有色トナー画像の一部が透明トナーによって覆われないことがあった。また、定着工程で有色トナーは溶融が過度に進んでしまうことにより紙面へ染み込み、その結果、画像濃度の低下や色むらが起きることもあった。
また、特許文献３に開示された技術は透明トナーの粒径が有色トナーと同程度であるため、透明トナーの付着量が少ない場合は有色トナー画像の一部が透明トナーによって覆われないことがあった。また、定着工程で有色トナーは溶融が過度に進んでしまうことにより紙面へ染み込み、その結果、画像濃度の低下や色むらが起きることもあった。
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、均一な光沢を有する見映えのよい有色トナー画像を形成することが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
かくして、本発明によれば、転写シート上に転写されるべきトナー画像を有色トナーを用いて形成する有色トナー画像形成部と、前記転写シート上に転写されるべき透明トナー層を透明トナーを用いて形成す透明トナー層形成部と、前記トナー画像および前記透明トナー層をこの順で前記転写シートに転写させる転写部と、前記転写シートに転写されたトナー画像および透明トナー層を転写シートに定着させる定着部とを備え、
前記透明トナーの体積中位径が前記有色トナーの体積中位径よりも大きく、かつ前記透明トナーの体積中位径と前記有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下であり、
前記透明トナーの質量当たりの帯電量の絶対値が、前記有色トナーの質量当たりの帯電量の絶対値よりも小さくなるように設定されている画像形成装置が提供される。
前記透明トナーの体積中位径が前記有色トナーの体積中位径よりも大きく、かつ前記透明トナーの体積中位径と前記有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下であり、
前記透明トナーの質量当たりの帯電量の絶対値が、前記有色トナーの質量当たりの帯電量の絶対値よりも小さくなるように設定されている画像形成装置が提供される。
また、本発明の別の観点によれば、転写シート上に有色トナーによる有色トナー画像を形成する工程と、前記有色トナー画像上に透明トナーによる透明樹脂層を形成する工程とを含み、
前記透明トナーの体積中位径が前記有色トナーの体積中位径よりも大きく、かつ前記透明トナーの体積中位径と前記有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下であり、
前記透明トナーの質量当たりの帯電量の絶対値が、前記有色トナーの質量当たりの帯電量の絶対値よりも小さくなるように設定されている画像形成方法が提供される。
前記透明トナーの体積中位径が前記有色トナーの体積中位径よりも大きく、かつ前記透明トナーの体積中位径と前記有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下であり、
前記透明トナーの質量当たりの帯電量の絶対値が、前記有色トナーの質量当たりの帯電量の絶対値よりも小さくなるように設定されている画像形成方法が提供される。
本発明によれば、転写シートの被印刷面の全面に亘って均一な光沢を有するフルカラーのトナー画像を得ること、その画像を連続して速度を落とすことなく得ること、および光沢にムラのない見映えのよいフルカラーのトナー画像の形成を安定して短時間に大量に出力することが可能となる。
また、連続した透明コート層（透明樹脂層）を速度が落ちることなく形成することが可能となる。
また、連続した透明コート層（透明樹脂層）を速度が落ちることなく形成することが可能となる。
本発明の画像形成装置は、転写シート上に転写されるべきトナー画像を有色トナーを用いて形成する有色トナー画像形成部と、前記転写シート上に転写されるべき透明トナー層を透明トナーを用いて形成す透明トナー層形成部と、前記トナー画像および前記透明トナー層をこの順で前記転写シートに転写させる転写部と、前記転写シートに転写されたトナー画像および透明トナー層を転写シートに定着させる定着部とを備え、
前記透明トナーの体積中位径が前記有色トナーの体積中位径よりも大きく、かつ前記透明トナーの体積中位径と前記有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下であり、
前記透明トナーの質量当たりの帯電量の絶対値が、前記有色トナーの質量当たりの帯電量の絶対値よりも小さくなるように設定されている。
前記透明トナーの体積中位径が前記有色トナーの体積中位径よりも大きく、かつ前記透明トナーの体積中位径と前記有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下であり、
前記透明トナーの質量当たりの帯電量の絶対値が、前記有色トナーの質量当たりの帯電量の絶対値よりも小さくなるように設定されている。
本発明の画像形成装置は、次の（１）および（２）のように構成されてもよい。
（１）前記有色トナー画像形成部は、異なる色の有色トナーそれぞれに対応して備えられており、
前記転写部は、前記前記透明トナー層形成部の透明トナー層および前記複数の有色トナー画像形成部のトナー画像がこの順で転写される中間転写ベルトを有し、この中間転写ベルト上に積層されたトナー画像および透明トナー層を転写シートに転写するように構成されてもよい。
このようにすれば、フルカラーの画像形成の高速化に有利となる。
（１）前記有色トナー画像形成部は、異なる色の有色トナーそれぞれに対応して備えられており、
前記転写部は、前記前記透明トナー層形成部の透明トナー層および前記複数の有色トナー画像形成部のトナー画像がこの順で転写される中間転写ベルトを有し、この中間転写ベルト上に積層されたトナー画像および透明トナー層を転写シートに転写するように構成されてもよい。
このようにすれば、フルカラーの画像形成の高速化に有利となる。
（２）前記透明トナー層形成部および前記有色トナー画像形成部は共用される同一の感光体を備えるようにしてもよい。
このようにすれば、画像形成装置のコンパクト化に有利となる。
このようにすれば、画像形成装置のコンパクト化に有利となる。
本発明の画像形成方法は、転写シート上に有色トナーによる有色トナー画像を形成する工程と、前記有色トナー画像上に透明トナーによる透明樹脂層を形成する工程とを含み、
前記透明トナーの体積中位径が前記有色トナーの体積中位径よりも大きく、かつ前記透明トナーの体積中位径と前記有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下であり、
前記透明トナーの質量当たりの帯電量の絶対値が、前記有色トナーの質量当たりの帯電量の絶対値よりも小さくなるように設定する。
前記透明トナーの体積中位径が前記有色トナーの体積中位径よりも大きく、かつ前記透明トナーの体積中位径と前記有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下であり、
前記透明トナーの質量当たりの帯電量の絶対値が、前記有色トナーの質量当たりの帯電量の絶対値よりも小さくなるように設定する。
この場合、前記透明樹脂層を形成する工程において、転写シートの被印刷面の全面に亘って前記透明樹脂層を形成してもよい。このようにすれば、転写シートの被印刷面の全面に均一な光沢で見映えのよいフルカラー画像を形成することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の画像形成装置および画像形成方法の実施形態を詳説する。
（実施形態１）
図１は本発明の画像形成装置の実施形態１を示す構成図であり、図２は図１の部分的な拡大図である。
この画像形成装置１００は、４つの有色トナー画像形成部１０と、１つの透明トナー層形成部２０と、転写部３０と、定着部４０とを備え、外部から伝達される画像データに応じて記録媒体である転写シートに多色または単色の画像を形成することができるプリンターである。また、この画像形成装置１００は、複数の転写シートを収容する給紙トレイ５０と、給紙トレイ５０から転写シートを転写部３０に搬送するためのシート搬送路Ｓ等を備えている。
図１は本発明の画像形成装置の実施形態１を示す構成図であり、図２は図１の部分的な拡大図である。
この画像形成装置１００は、４つの有色トナー画像形成部１０と、１つの透明トナー層形成部２０と、転写部３０と、定着部４０とを備え、外部から伝達される画像データに応じて記録媒体である転写シートに多色または単色の画像を形成することができるプリンターである。また、この画像形成装置１００は、複数の転写シートを収容する給紙トレイ５０と、給紙トレイ５０から転写シートを転写部３０に搬送するためのシート搬送路Ｓ等を備えている。
なお、本実施形態では、画像形成装置としてプリンターの場合を例示しているが、画像形成装置としては、外部から伝達される画像データおよび／またはスキャナによって原稿から読み取った画像データに応じても転写シートに多色または単色の画像を形成することができるコピー機、ファクシミリ装置またはこれらの機能を備えた複合機であってもよい。
＜トナー画像形成部＞
４つのトナー画像形成部１０は、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣおよびブラックＫの４色のトナー画像を個別に形成し、前記中間転写部３０の後述する中間転写ベルト３１に各色のトナー画像を順に転写するように構成されている。
４つのトナー画像形成部１０は、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣおよびブラックＫの４色のトナー画像を個別に形成し、前記中間転写部３０の後述する中間転写ベルト３１に各色のトナー画像を順に転写するように構成されている。
図１と図２に示すように、各トナー画像形成部１０は、ドラム形の感光体１３と、感光体１３の表面を帯電させる帯電部（帯電装置）１５と、感光体１３の表面に静電潜像を形成する露光部（露光装置）１１と、有色トナーを収容して感光体１３の表面の静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像部１２と、現像および画像転写後の感光体１３の表面に残存する残留トナーを除去するクリーナユニット１４とを備える。
［感光体およびその周辺部材］
感光体１３は、導電性基体およびその表面に形成される感光層から構成され、帯電と露光による潜像形成を担う円筒状部材であり、光の照射によって導電性を示し、その表面に静電潜像とよばれる電気的な画像が形成される。
感光体１３は、軸線回りに回転駆動が可能となるよう図示しない駆動手段により支持されている。
感光体１３は、導電性基体およびその表面に形成される感光層から構成され、帯電と露光による潜像形成を担う円筒状部材であり、光の照射によって導電性を示し、その表面に静電潜像とよばれる電気的な画像が形成される。
感光体１３は、軸線回りに回転駆動が可能となるよう図示しない駆動手段により支持されている。
帯電部１５としては、接触ローラ型、接触ブラシ型または非接触チャージャー型等の帯電器が用いられ、感光体３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。
露光部１１は、画像データに応じた光を、帯電部１５と現像部１２との間を通過させて、帯電された感光体１３の表面に照射して露光することにより、感光体１３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。本実施形態においては、露光部１１として、レーザ照射部１１ａおよび反射ミラー１１ｂを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を使用した場合を例示しているが、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）またはＬＥＤ書込みヘッドを用いることもできる。
露光部１１は、画像データに応じた光を、帯電部１５と現像部１２との間を通過させて、帯電された感光体１３の表面に照射して露光することにより、感光体１３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。本実施形態においては、露光部１１として、レーザ照射部１１ａおよび反射ミラー１１ｂを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を使用した場合を例示しているが、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）またはＬＥＤ書込みヘッドを用いることもできる。
［現像部］
現像部１２は、有色トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される現像剤槽１２ａと、現像剤槽１２ａ内に設けられた現像ローラ１２ｂと、現像ローラ１２ｂに現像剤を供給する供給ローラ１２ｃと、現像剤槽１２ａ内の底部に設けられた図示しないトナー濃度検知センサ（透磁率センサ）とを備え、現像ローラ１２ｂによって感光体１３の表面に有色トナーを供給して、感光体１３の表面に形成された静電潜像を顕像化する（現像する）。
各トナー画像形成部１０の現像部１２には異なる色のトナーが収容され、この場合、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣおよびブラックＫのトナーが用いられる。
なお、現像部１２はこの構成に限定されるものではない。
現像部１２は、有色トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される現像剤槽１２ａと、現像剤槽１２ａ内に設けられた現像ローラ１２ｂと、現像ローラ１２ｂに現像剤を供給する供給ローラ１２ｃと、現像剤槽１２ａ内の底部に設けられた図示しないトナー濃度検知センサ（透磁率センサ）とを備え、現像ローラ１２ｂによって感光体１３の表面に有色トナーを供給して、感光体１３の表面に形成された静電潜像を顕像化する（現像する）。
各トナー画像形成部１０の現像部１２には異なる色のトナーが収容され、この場合、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣおよびブラックＫのトナーが用いられる。
なお、現像部１２はこの構成に限定されるものではない。
＜透明トナー層形成部＞
透明トナー層形成部２０は、基本的にトナー画像形成部１０と同様に構成されている。そのため、図１および図２において、透明トナー層形成部２０の各構成要素にはトナー画像形成部１０の各構成要素の符号と同じ符号を付している。
但し、透明トナー層形成部２０の現像部１２には有色トナーではなく透明トナーが収容される。
透明トナー層形成部２０は、基本的にトナー画像形成部１０と同様に構成されている。そのため、図１および図２において、透明トナー層形成部２０の各構成要素にはトナー画像形成部１０の各構成要素の符号と同じ符号を付している。
但し、透明トナー層形成部２０の現像部１２には有色トナーではなく透明トナーが収容される。
＜有色トナーおよび透明トナー＞
実施形態１の画像形成装置１００では、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫのトナーを用いて形成されたフルカラー画像上に透明トナーを用いた透明樹脂層を形成する。
本発明者は、特許文献３に開示された技術で画像形成を行ったときに、有色トナーの一部が透明樹脂層に覆われないことや、有色トナーが紙面に浸透して画像濃度の低下や色むらが発生したことに着目した。そして、定着工程で透明トナーの溶融が有色トナーよりも先行して進行させることで有色トナー画像を抜けなく覆え、有色トナーの紙面への浸透を防止でき、均一な光沢を有するフルカラー画像が得られることを見出したのである。
透明トナーを有色トナーよりも大粒径として粒径差を設けることで、定着時に透明トナーの溶融が先んじて行われ、有色トナーを覆うように透明樹脂層が形成されることによりカラー画像の光沢を均一にできる。また、透明トナーの帯電量の絶対値を有色トナーの帯電量の絶対値よりも小さくすることで、連続したコート層形成を速度が落ちることなく可能となる。
実施形態１の画像形成装置１００では、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫのトナーを用いて形成されたフルカラー画像上に透明トナーを用いた透明樹脂層を形成する。
本発明者は、特許文献３に開示された技術で画像形成を行ったときに、有色トナーの一部が透明樹脂層に覆われないことや、有色トナーが紙面に浸透して画像濃度の低下や色むらが発生したことに着目した。そして、定着工程で透明トナーの溶融が有色トナーよりも先行して進行させることで有色トナー画像を抜けなく覆え、有色トナーの紙面への浸透を防止でき、均一な光沢を有するフルカラー画像が得られることを見出したのである。
透明トナーを有色トナーよりも大粒径として粒径差を設けることで、定着時に透明トナーの溶融が先んじて行われ、有色トナーを覆うように透明樹脂層が形成されることによりカラー画像の光沢を均一にできる。また、透明トナーの帯電量の絶対値を有色トナーの帯電量の絶対値よりも小さくすることで、連続したコート層形成を速度が落ちることなく可能となる。
以下、本発明に使用される有色トナーについて詳しく説明する。
実施形態１においては、画像形成に使用される有色トナーと透明樹脂層を形成する透明トナーが以下のように、粒径と帯電量がそれぞれ違ったものが使用される。
すなわち、透明トナーの体積中位径をＤ５０Ｖ（μｍ）、イエロートナーの体積中位径をＤｙ５０Ｖ（μｍ）、マゼンタトナーの体積中位径をＤｍ５０Ｖ（μｍ）、シアントナーの体積中位径をＤｃ５０Ｖ（μｍ）、ブラックトナーの体積中位径をＤｋ５０Ｖ（μｍ）としたときに、Ｄ５０Ｖ＞Ｄｙ５０Ｖ、Ｄ５０Ｖ＞Ｄｍ５０Ｖ、Ｄ５０Ｖ＞Ｄｃ５０Ｖ、Ｄ５０Ｖ＞Ｄｋ５０Ｖ、となる。好ましくは３．５μｍ＞Ｄ５０Ｖ−Ｄｙ５０Ｖ≧１．５μｍ、３．５μｍ＞Ｄ５０Ｖ−Ｄｍ５０Ｖ≧１．５μｍ、３．５μｍ＞Ｄ５０Ｖ−Ｄｃ５０Ｖ≧１．５μｍ、３．５μｍ＞Ｄ５０Ｖ−Ｄｋ５０Ｖ≧１．５μｍである。
ここで、「体積中位径」とは、累積の５０％粒子径のことであり、累積中位径（メディアン径）とも呼ばれる。
実施形態１においては、画像形成に使用される有色トナーと透明樹脂層を形成する透明トナーが以下のように、粒径と帯電量がそれぞれ違ったものが使用される。
すなわち、透明トナーの体積中位径をＤ５０Ｖ（μｍ）、イエロートナーの体積中位径をＤｙ５０Ｖ（μｍ）、マゼンタトナーの体積中位径をＤｍ５０Ｖ（μｍ）、シアントナーの体積中位径をＤｃ５０Ｖ（μｍ）、ブラックトナーの体積中位径をＤｋ５０Ｖ（μｍ）としたときに、Ｄ５０Ｖ＞Ｄｙ５０Ｖ、Ｄ５０Ｖ＞Ｄｍ５０Ｖ、Ｄ５０Ｖ＞Ｄｃ５０Ｖ、Ｄ５０Ｖ＞Ｄｋ５０Ｖ、となる。好ましくは３．５μｍ＞Ｄ５０Ｖ−Ｄｙ５０Ｖ≧１．５μｍ、３．５μｍ＞Ｄ５０Ｖ−Ｄｍ５０Ｖ≧１．５μｍ、３．５μｍ＞Ｄ５０Ｖ−Ｄｃ５０Ｖ≧１．５μｍ、３．５μｍ＞Ｄ５０Ｖ−Ｄｋ５０Ｖ≧１．５μｍである。
ここで、「体積中位径」とは、累積の５０％粒子径のことであり、累積中位径（メディアン径）とも呼ばれる。
本発明によれば、有色トナーの粒径と透明トナーの粒径差を前記範囲内にすることにより、透明トナーの軟化が先行して進行して隣接する有色トナーに覆いかぶさるように変形しながら溶融する。この結果、有色トナーが確実に透明樹脂層でコートされた状態になり均一な光沢性が発現される。
本発明において、体積中位径（Ｄ５０Ｖ）は、コールターマルチサイザーIII（ベックマン・コールター社製）に、データ処理用のコンピューターシステム（ベックマン・コールター社製）を接続した装置を用いて測定し算出することができる。
測定手順としては、まず、トナー０．０２ｇを、界面活性剤溶液２０ｍｌで馴染ませた後、超音波分散を１分間行い、トナー分散液を作製する。このとき、界面活性剤溶液は、トナーの分散を目的として、例えば、界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で１０倍希釈して調製する。
このトナー分散液を、サンプルスタンド内のＩＳＯＴＯＮII（ベックマン・コールター社製）の入ったビーカーに、測定濃度５％になるまでピペットにて注入し、測定機カウントを５００００個に設定して測定する。なお、コールターマルチサイザーのアパチャー径は１００μｍのものを使用する。
このトナー分散液を、サンプルスタンド内のＩＳＯＴＯＮII（ベックマン・コールター社製）の入ったビーカーに、測定濃度５％になるまでピペットにて注入し、測定機カウントを５００００個に設定して測定する。なお、コールターマルチサイザーのアパチャー径は１００μｍのものを使用する。
また、本発明において、透明トナー粒子の粒度分布は、ＣＶ値が１５〜３０であることが好ましく、さらに好ましくは２０〜２５である。
ＣＶ値は下式によって求めることができる。
ＣＶ値＝[（標準偏差）／（体積平均径）]×１００
ＣＶ値は下式によって求めることができる。
ＣＶ値＝[（標準偏差）／（体積平均径）]×１００
本発明に使用される「透明トナー」は、光吸収や光散乱による着色を目的とした後述するような着色剤（着色顔料、着色染料、ブラック色カーボン粒子、ブラック色磁性紛など）を粒子中に含有しないものである。本発明に使用される透明トナーは、通常、無色透明もしくは極薄い黄味や乳白色を呈しており、その中に含まれるワックス等の種類や量により透明度が若干低くなることがあるが、実質的には無色透明なものである。例えば、この透明トナー粒子のみを溶融させて厚みが０．５ｍｍのペレットを形成し、このペレットの光透過率が９５％以上のものが好ましい。
次に、本発明に使用されるトナーを構成する樹脂について説明する。
本発明に使用される透明トナー、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの有色トナーに使用可能な樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等を挙げることができる。本発明に使用される透明トナー用の結着樹脂は、実質的に透明なものであればよく、前記樹脂を適宜選択して形成されるものが使用可能である。
本発明に使用される透明トナー、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの有色トナーに使用可能な樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等を挙げることができる。本発明に使用される透明トナー用の結着樹脂は、実質的に透明なものであればよく、前記樹脂を適宜選択して形成されるものが使用可能である。
次に、本発明に使用されるトナーに使用可能なワックスについて説明する。
本発明に係るトナーに使用可能なワックスは従来公知のものが挙げられる。具体的には、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックスなどの長鎖炭化水素系ワックス、ジステアリルケトンなどのジアルキルケトン系ワックス、カルナウバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなどのエステル系ワックス、エチレンジアミンジベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミドなどのアミド系ワックスなどが挙げられる。
本発明に係るトナーに使用可能なワックスは従来公知のものが挙げられる。具体的には、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックスなどの長鎖炭化水素系ワックス、ジステアリルケトンなどのジアルキルケトン系ワックス、カルナウバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなどのエステル系ワックス、エチレンジアミンジベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミドなどのアミド系ワックスなどが挙げられる。
有色トナーの着色剤としては、公知のイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの染料或いは顔料を挙げることができる。
イエローの着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、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９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５６等を挙げることができる。
イエローの着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、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９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５６等を挙げることができる。
マゼンタの着色剤としては、例えば、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．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等を挙げることができる。
シアンの着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、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１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等を挙げることができる。
ブラックの着色剤としては、例えば、カーボンブラック、磁性粉等が挙げることができる。
ブラックの着色剤としては、例えば、カーボンブラック、磁性粉等が挙げることができる。
また、本発明において、透明トナーおよび有色トナーには家電制御剤、外部添加剤（以下、「外添剤」と言う）等が含まれてもよい。
荷電制御剤としては、負帯電性及び正帯電性のいずれのものも使用することができる。負帯電性荷電制御剤としては、例えば、含金属アゾ染料、銅フタロシアニン染料、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正帯電性荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、例示することができる。
荷電制御剤としては、負帯電性及び正帯電性のいずれのものも使用することができる。負帯電性荷電制御剤としては、例えば、含金属アゾ染料、銅フタロシアニン染料、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正帯電性荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、例示することができる。
外添剤としては、特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子や有機微粒子及び滑剤が使用可能である。
無機微粒子としては、従来公知のものを使用することができる。具体的には、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム微粒子等を好ましく用いることができる。これら無機微粒子としては必要に応じて疎水化処理したものを用いてもよい。具体的なシリカ微粒子としては、例えば日本アエロジル社製の市販品ＲＸ−２００、Ｒ−８０５、Ｒ−９７６、Ｒ−９７４、Ｒ−９７２、Ｒ−８１２、Ｒ−８０９、ヘキスト社製のＨＶＫ−２１５０、Ｈ−２００、キャボット社製の市販品ＴＳ−７２０、ＴＳ−５３０、ＴＳ−６１０、Ｈ−５、ＭＳ−５等が挙げられる。
無機微粒子としては、従来公知のものを使用することができる。具体的には、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム微粒子等を好ましく用いることができる。これら無機微粒子としては必要に応じて疎水化処理したものを用いてもよい。具体的なシリカ微粒子としては、例えば日本アエロジル社製の市販品ＲＸ−２００、Ｒ−８０５、Ｒ−９７６、Ｒ−９７４、Ｒ−９７２、Ｒ−８１２、Ｒ−８０９、ヘキスト社製のＨＶＫ−２１５０、Ｈ−２００、キャボット社製の市販品ＴＳ−７２０、ＴＳ−５３０、ＴＳ−６１０、Ｈ−５、ＭＳ−５等が挙げられる。
チタニア微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品Ｔ−８０５、Ｔ−６０４、テイカ社製の市販品ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｂ、ＭＴ−５００ＢＳ、ＭＴ−６００、ＭＴ−６００ＳＳ、ＪＡ−１、富士チタン社製の市販品ＴＡ−３００ＳＩ、ＴＡ−５００、ＴＡＦ−１３０、ＴＡＦ−５１０、ＴＡＦ−５１０Ｔ、出光興産社製の市販品ＩＴ−Ｓ、ＩＴ−ＯＡ、ＩＴ−ＯＢ、ＩＴ−ＯＣ等が挙げられる。
アルミナ微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品ＲＦＹ−Ｃ、Ｃ−６０４、石原産業社製の市販品ＴＴＯ−５５等が挙げられる。
アルミナ微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品ＲＦＹ−Ｃ、Ｃ−６０４、石原産業社製の市販品ＴＴＯ−５５等が挙げられる。
また、有機微粒子としては数平均一次粒子径が１０〜２０００ｎｍ程度の球形の有機微粒子を使用することができる。具体的には、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体を使用することができる。
また、滑剤としては、例えばステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。
これらの無機微粒子や有機微粒子の平均粒径は５〜１０００ｎｍが好ましい。平均粒径がこの範囲内にあることで、トナー表面に添加した外添剤による凝集の発生を防ぎ、光沢性を損ねるおそれがない。
また、滑剤としては、例えばステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。
これらの無機微粒子や有機微粒子の平均粒径は５〜１０００ｎｍが好ましい。平均粒径がこの範囲内にあることで、トナー表面に添加した外添剤による凝集の発生を防ぎ、光沢性を損ねるおそれがない。
＜転写部＞
図１に示すように、転写部３０は、各感光体１３の下方に配置された中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１を張架して矢印Ａ方向に回転駆動させるための中間転写ローラ３２、駆動ローラ３３、従動ローラ３４およびベルトテンション（図示省略）と、駆動ローラの横に近接して配置された転写ローラ３５とを備える。
なお、各中間転写ローラ３２は、ベルトテンション機構におけるローラ取付部に回転可能に支持されている。
図１に示すように、転写部３０は、各感光体１３の下方に配置された中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１を張架して矢印Ａ方向に回転駆動させるための中間転写ローラ３２、駆動ローラ３３、従動ローラ３４およびベルトテンション（図示省略）と、駆動ローラの横に近接して配置された転写ローラ３５とを備える。
なお、各中間転写ローラ３２は、ベルトテンション機構におけるローラ取付部に回転可能に支持されている。
さらに、中間転写ベルト３１の従動ローラ３４側には図示しない中間転写ベルトクリーニングユニットが配置されている。
中間転写ベルト３１が各感光体１３に接触するよう、駆動ローラ３３と従動ローラ３４は５つの感光体１３のうちの両側の感光体１３よりも外側に配置されている。
中間転写ベルト３１は、厚さが例えば１００〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されており、その外側の面上に、各感光体１３に形成された各色成分のトナー画像が順次重ねて転写されてカラートナー画像（多色トナー像）が形成される。
各感光体ドラム１３から中間転写ベルト３１への透明トナー層およびトナー画像の転写は、中間転写ベルト３１の内側の面に接触している各中間転写ローラ３２によって行われる。
中間転写ベルト３１が各感光体１３に接触するよう、駆動ローラ３３と従動ローラ３４は５つの感光体１３のうちの両側の感光体１３よりも外側に配置されている。
中間転写ベルト３１は、厚さが例えば１００〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されており、その外側の面上に、各感光体１３に形成された各色成分のトナー画像が順次重ねて転写されてカラートナー画像（多色トナー像）が形成される。
各感光体ドラム１３から中間転写ベルト３１への透明トナー層およびトナー画像の転写は、中間転写ベルト３１の内側の面に接触している各中間転写ローラ３２によって行われる。
中間転写ローラ３２は、直径が例えば８〜１０ｍｍの金属軸（例えばステンレス製）と、金属軸の外周面を覆う導電性の弾性材層によって覆われている。
この導電性の弾性材層の材料としては、例えば、カーボンブラックなどの導電剤を含むエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、発泡ウレタン等が挙げられる。
中間転写ローラ３２の金属軸には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加され、これによって中間転写ローラ３２は中間転写ベルト３１に対して均一に高電圧を印加することができる。
なお実施形態１では、転写電極として中間転写ローラ３２を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。
この導電性の弾性材層の材料としては、例えば、カーボンブラックなどの導電剤を含むエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、発泡ウレタン等が挙げられる。
中間転写ローラ３２の金属軸には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加され、これによって中間転写ローラ３２は中間転写ベルト３１に対して均一に高電圧を印加することができる。
なお実施形態１では、転写電極として中間転写ローラ３２を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。
中間転写ベルト３１の外側の面上に積層されたトナー画像は、中間転写ベルト３１が回転することによって転写ローラ３５の位置（転写位置）に移動する。
一方、転写シートもシート搬送路Ｓを通って転写位置に搬送され、転写ローラ３５によって転写シートが中間転写ベルト３１側へ押し付けられることにより、中間転写ベルト３１上のトナー画像および透明トナー層が転写シート上に転写される。
この場合、中間転写ベルト３１と転写ローラ３５とは所定ニップで互いに圧接されると共に、転写ローラ３５にはトナー画像を転写シートに転写させるためのトナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧が印加される。
なお、中間転写ベルト３１と転写ローラ３５との前記ニップが定常的に得られるよう、転写ローラ３５と駆動ローラ３３の何れか一方は金属といった硬質材料から形成され、他方はゴムや発泡樹脂等の軟質材料から形成される。
一方、転写シートもシート搬送路Ｓを通って転写位置に搬送され、転写ローラ３５によって転写シートが中間転写ベルト３１側へ押し付けられることにより、中間転写ベルト３１上のトナー画像および透明トナー層が転写シート上に転写される。
この場合、中間転写ベルト３１と転写ローラ３５とは所定ニップで互いに圧接されると共に、転写ローラ３５にはトナー画像を転写シートに転写させるためのトナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧が印加される。
なお、中間転写ベルト３１と転写ローラ３５との前記ニップが定常的に得られるよう、転写ローラ３５と駆動ローラ３３の何れか一方は金属といった硬質材料から形成され、他方はゴムや発泡樹脂等の軟質材料から形成される。
中間転写ベルト３１から転写シートへ転写されずに中間転写ベルト３１上に残存したトナーは、中間転写ベルト３１上に新たなトナー画像を積層する際にトナーの混色を発生させる原因となるため、図示しない中間転写ベルトクリーニングユニットによって除去され回収される。
中間転写ベルトクリーニングユニットは、中間転写ベルト３１に接触して残留トナーを除去するクリーニングブレードと、除去されたトナーを回収するトナー回収部とを備えている。なお、中間転写ベルト３１におけるクリーニングブレードに接触している部分は、従動ローラ３４にて支持されている。
中間転写ベルトクリーニングユニットは、中間転写ベルト３１に接触して残留トナーを除去するクリーニングブレードと、除去されたトナーを回収するトナー回収部とを備えている。なお、中間転写ベルト３１におけるクリーニングブレードに接触している部分は、従動ローラ３４にて支持されている。
＜シート搬送路およびその周辺部材＞
図１に示すように、シート搬送路Ｓは、給紙トレイ５０から後述する定着部４０を通って図示しない排紙トレイに通じており、その周辺には、図示しないピックアップローラ、搬送ローラ、レジストローラ、転写ローラ３５、定着部４０等が配置されている。
図１に示すように、シート搬送路Ｓは、給紙トレイ５０から後述する定着部４０を通って図示しない排紙トレイに通じており、その周辺には、図示しないピックアップローラ、搬送ローラ、レジストローラ、転写ローラ３５、定着部４０等が配置されている。
＜定着部＞
図１に示すように、定着部４０は、トナー画像が転写された転写シートを挟んで相互に逆方向に回転するヒートローラ４１および加圧ローラ４２と、定着ベルト４３と、定着ベルト４３を介してヒートローラ４１を加熱するヒータ４４とを備えている。
ヒータ４４は、ヒートローラ４１が所定の定着温度となるように図示しない制御部によって制御される。なお、この制御部は、図示しない温度検出器からの検出信号に基づいてヒートローラ４１の温度を制御する。
定着温度に昇温したヒートローラ４１と加圧ローラ４２は、転写シートに圧接してトナーを溶融することにより、転写シート上にトナー画像および透明トナー層を定着させる。これにより、転写シート上にトナー画像およびトナー画像を覆う透明樹脂層が定着し、その後、転写シートは図示しない搬送ローラによってシート搬送路Ｓに搬送されて排紙トレイ上に排出される。
図１に示すように、定着部４０は、トナー画像が転写された転写シートを挟んで相互に逆方向に回転するヒートローラ４１および加圧ローラ４２と、定着ベルト４３と、定着ベルト４３を介してヒートローラ４１を加熱するヒータ４４とを備えている。
ヒータ４４は、ヒートローラ４１が所定の定着温度となるように図示しない制御部によって制御される。なお、この制御部は、図示しない温度検出器からの検出信号に基づいてヒートローラ４１の温度を制御する。
定着温度に昇温したヒートローラ４１と加圧ローラ４２は、転写シートに圧接してトナーを溶融することにより、転写シート上にトナー画像および透明トナー層を定着させる。これにより、転写シート上にトナー画像およびトナー画像を覆う透明樹脂層が定着し、その後、転写シートは図示しない搬送ローラによってシート搬送路Ｓに搬送されて排紙トレイ上に排出される。
次に、本発明に使用されるトナーの製造方法について説明する。本発明に使用されるトナーの製造方法は特に限定されるものではないが、広く行われている粉砕式トナー製造方法を例にとって説明する。
この粉砕式トナー製造方法は、混合工程、溶融混練工程、粉砕工程、分級工程および外添処理工程を含む。
この粉砕式トナー製造方法は、混合工程、溶融混練工程、粉砕工程、分級工程および外添処理工程を含む。
＜溶融混合工程＞
混合工程では、ミキサー、ブレンダーなどの混合機を用いることができるが、均一分散性の観点から、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー等の高剪断タイプの混合機を用いることが好ましい。
＜混練工程＞
原材料の前混合品を溶融混練する工程は、二軸連続混練機、一軸連続混練機、二本ロールミル、三本ロールミル、ニーダー、オープンロール型混練機などの混練機を使用することができるが、離型剤分散性と生産性の観点から、二軸連続混練機またはオープンロール型混練機を用いることが好ましい。
混合工程では、ミキサー、ブレンダーなどの混合機を用いることができるが、均一分散性の観点から、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー等の高剪断タイプの混合機を用いることが好ましい。
＜混練工程＞
原材料の前混合品を溶融混練する工程は、二軸連続混練機、一軸連続混練機、二本ロールミル、三本ロールミル、ニーダー、オープンロール型混練機などの混練機を使用することができるが、離型剤分散性と生産性の観点から、二軸連続混練機またはオープンロール型混練機を用いることが好ましい。
＜粉砕工程＞
混練物を粉砕する工程では、カウンタージェットミル、旋回式ジェットミル、ジェットミル、ミクロンミル、ファインミル、ターボミル、クリプトロン粉砕機等を用いることができる。また、予めいずれかの粉砕機で数十μｍまで粉砕した後に、所望の粒径まで粉砕するなど、複数の粉砕機を組み合わせて用いてもよい。
＜分級工程＞
混練物を粉砕して得られたトナーを分級する工程では、気流式分級機、ＤＳ分級機、ターボプレックス、ティープレックス、ミクロンセパレーター、ホイッツァーセパレーター、気流式多段分級機等を用いることができる。
本発明で重要なトナーの粒度は粉砕条件と分級工程をそれぞれ調整することで所望の粒度にすることができる。
混練物を粉砕する工程では、カウンタージェットミル、旋回式ジェットミル、ジェットミル、ミクロンミル、ファインミル、ターボミル、クリプトロン粉砕機等を用いることができる。また、予めいずれかの粉砕機で数十μｍまで粉砕した後に、所望の粒径まで粉砕するなど、複数の粉砕機を組み合わせて用いてもよい。
＜分級工程＞
混練物を粉砕して得られたトナーを分級する工程では、気流式分級機、ＤＳ分級機、ターボプレックス、ティープレックス、ミクロンセパレーター、ホイッツァーセパレーター、気流式多段分級機等を用いることができる。
本発明で重要なトナーの粒度は粉砕条件と分級工程をそれぞれ調整することで所望の粒度にすることができる。
＜外添処理工程＞
外添処理工程は、分級された着色粒子に必要に応じ外添剤を添加して、画像形成に供することが可能なトナーにする工程である。外添剤を添加するために使用する装置としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機等の種々の混合装置が挙げられる。
外添剤の添加により、流動性、帯電性の改良及びクリーニング性の向上などが実現される。
外添処理工程は、分級された着色粒子に必要に応じ外添剤を添加して、画像形成に供することが可能なトナーにする工程である。外添剤を添加するために使用する装置としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機等の種々の混合装置が挙げられる。
外添剤の添加により、流動性、帯電性の改良及びクリーニング性の向上などが実現される。
（実施形態２）
実施形態１では、有色トナー画像形成部が異なる色の有色トナーそれぞれに対応して備えられた画像形成装置１００の場合を例示したが（図１参照）、本発明の画像形成装置はこのタイプに限定されるものではなく、次のようなコンパクトタイプにも適用可能である。
すなわち、図示省略するが、本発明は、透明トナー層形成部および有色トナー画像形成部が共用される同一の感光体を備えている画像形成装置であってもよい（例えば、特許文献１参照）。
実施形態１では、有色トナー画像形成部が異なる色の有色トナーそれぞれに対応して備えられた画像形成装置１００の場合を例示したが（図１参照）、本発明の画像形成装置はこのタイプに限定されるものではなく、次のようなコンパクトタイプにも適用可能である。
すなわち、図示省略するが、本発明は、透明トナー層形成部および有色トナー画像形成部が共用される同一の感光体を備えている画像形成装置であってもよい（例えば、特許文献１参照）。
（実施形態３）
実施形態１および２では、複数色に対応する複数の有色トナー画像形成部を備えた画像形成装置の場合を例示したが、本発明は単色（例えば、ブラック）のみに対応する１つの有色トナー画像形成部を備えた画像形成装置であってもよい。
実施形態１および２では、複数色に対応する複数の有色トナー画像形成部を備えた画像形成装置の場合を例示したが、本発明は単色（例えば、ブラック）のみに対応する１つの有色トナー画像形成部を備えた画像形成装置であってもよい。
なお、本発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
＜トナーの作製＞
［シアントナーの作製］
ポリエステル樹脂１００重量部、荷電制御剤１重量部、ワックス３重量部、シアン着色剤４．５重量部を混合して溶融混練し、その後粉砕分級して体積中位径７．０μｍのシアン生トナーを作製した。次いで、得られたシアン生トナー１００重量部に対して粒径１４ｎｍのシリカ微粒子１重量部、粒径４０ｎｍの疎水化二酸化微粒子０．５重量部、粒径１１５ｎｍのシリカ微粒子０．６重量部を加えて混合し、体積中位径７．０μｍのシアントナーを作製した。
［シアントナーの作製］
ポリエステル樹脂１００重量部、荷電制御剤１重量部、ワックス３重量部、シアン着色剤４．５重量部を混合して溶融混練し、その後粉砕分級して体積中位径７．０μｍのシアン生トナーを作製した。次いで、得られたシアン生トナー１００重量部に対して粒径１４ｎｍのシリカ微粒子１重量部、粒径４０ｎｍの疎水化二酸化微粒子０．５重量部、粒径１１５ｎｍのシリカ微粒子０．６重量部を加えて混合し、体積中位径７．０μｍのシアントナーを作製した。
［マゼンタトナーおよびイエロートナーの作製］
前記シアントナーの作製方法において、それぞれ着色剤をマゼンタ着色剤、イエロー着色剤としたこと以外は同様にしてマゼンタトナーおよびイエロートナーを作製した。
［ブラックトナーの作製］
前記シアントナーの作製方法において、着色剤をカーボンブラック８重量部、粒径４０ｎｍの疎水化二酸化微粒子の量を０．１重量部としたこと以外は同様にしてブラックトナーを作製した。
［透明トナーの作製］
前記シアントナーの作製方法において、着色材を使用せず、粒径４０ｎｍの疎水化二酸化微粒子の量を０．７重量部、粒径１１５ｎｍのシリカ微粒子の量を０．３重量部としたこと以外は同様にして体積中位径７．０μｍの透明トナーを作製した。
前記シアントナーの作製方法において、それぞれ着色剤をマゼンタ着色剤、イエロー着色剤としたこと以外は同様にしてマゼンタトナーおよびイエロートナーを作製した。
［ブラックトナーの作製］
前記シアントナーの作製方法において、着色剤をカーボンブラック８重量部、粒径４０ｎｍの疎水化二酸化微粒子の量を０．１重量部としたこと以外は同様にしてブラックトナーを作製した。
［透明トナーの作製］
前記シアントナーの作製方法において、着色材を使用せず、粒径４０ｎｍの疎水化二酸化微粒子の量を０．７重量部、粒径１１５ｎｍのシリカ微粒子の量を０．３重量部としたこと以外は同様にして体積中位径７．０μｍの透明トナーを作製した。
また、それぞれの粉砕分級工程の条件を変えることで、次の表１に示すトナーも作製した。
トナー帯電量は、以下のようにして測定した。
先ず、トレック社製帯電量測定装置、Ｍｏｄｅｌ：２１０ＨＳ−２Ａを使用し、トナーとキャリアを混合した二成分現像剤０．２２〜０．２８ｇをファラデーゲージ（現像剤ケース）に入れて、７９５メッシュ（ステンレス鋼の金網規格で、メッシュ数：７９５、線径：０．０１６ｍｍ、目開き：０．０１６ｍｍ、網形態：綾織）で蓋をする。
次に、帯電量測定装置本体に接続された吸引式の小型ファラデーゲージで、二成分現像剤からトナーのみを分離する。トナーが分離されてキャリアのみが残ったファラデーゲージの質量を測定して、吸引したトナー質量を得る。得られたトナー質量と帯電量測定装置本体の測定値から計算してμＣ／ｇを算出してトナー帯電量とした。
トナー帯電量は、以下のようにして測定した。
先ず、トレック社製帯電量測定装置、Ｍｏｄｅｌ：２１０ＨＳ−２Ａを使用し、トナーとキャリアを混合した二成分現像剤０．２２〜０．２８ｇをファラデーゲージ（現像剤ケース）に入れて、７９５メッシュ（ステンレス鋼の金網規格で、メッシュ数：７９５、線径：０．０１６ｍｍ、目開き：０．０１６ｍｍ、網形態：綾織）で蓋をする。
次に、帯電量測定装置本体に接続された吸引式の小型ファラデーゲージで、二成分現像剤からトナーのみを分離する。トナーが分離されてキャリアのみが残ったファラデーゲージの質量を測定して、吸引したトナー質量を得る。得られたトナー質量と帯電量測定装置本体の測定値から計算してμＣ／ｇを算出してトナー帯電量とした。
トナー番号１〜３１の有色トナーおよび透明トナーを用いた画像形成装置により、原稿となるフルカラー画像を転写シート（三菱製紙社製のＡ４用紙）に複写した。このとき、転写シート上に有色トナーによるトナー画像を形成し、その上に透明トナーにより透明樹脂層（オーバーコート層）を紙面全面に形成し定着した。またこの際に、連続６０枚複写するのにかかった出力時間も測定した。なお、画像形成装置としては、シャープ株式会社製のMX-２６４０を使用し、原稿であるカラー画像としては日本画像学会テストチャートNo.７ ２００８を使用した。
その後、複写したカラー画像（以下、「複写カラー画像」と言う）の光沢均一性、色むらを以下の方法で評価し、その結果を表２に示した。
＜光沢度測定＞
複写カラー画像の光沢度の測定には日本電色工業株式会社製のＶＧ２０００を用い、画像に対する光の入射角度を２０度に設定した。
測定箇所は、図３に示すように、複写カラー画像（Ａ４用紙）の対角線を４等分する５つの黒点部分Ｍとした。そして、各黒点部分Ｍの測定した光沢度の最大値と最小値の差を以下の判定基準に基づいて評価し、その結果を表２および３に示した。なお、表３では、有色トナー帯電量の絶対値と透明トナー帯電量の絶対値との関係も示している。
Ａ：光沢度の差が２未満
Ｂ：光沢度の差が２以上５未満
Ｃ：光沢度の差が５以上
複写カラー画像の光沢度の測定には日本電色工業株式会社製のＶＧ２０００を用い、画像に対する光の入射角度を２０度に設定した。
測定箇所は、図３に示すように、複写カラー画像（Ａ４用紙）の対角線を４等分する５つの黒点部分Ｍとした。そして、各黒点部分Ｍの測定した光沢度の最大値と最小値の差を以下の判定基準に基づいて評価し、その結果を表２および３に示した。なお、表３では、有色トナー帯電量の絶対値と透明トナー帯電量の絶対値との関係も示している。
Ａ：光沢度の差が２未満
Ｂ：光沢度の差が２以上５未満
Ｃ：光沢度の差が５以上
＜光沢むら＞
光沢度測定に用いた複写カラー画像を１０人で目視評価した。この際、以下の判定基準に基づいて光沢むらを評価し、その結果を表２および３に示した。
Ａ：トナー画像のむらを感じると回答した人０〜１名
Ｂ：トナー画像のむらを感じると回答した人２〜４名
Ｃ：トナー画像のむらを感じると回答した人５名以上
光沢度測定に用いた複写カラー画像を１０人で目視評価した。この際、以下の判定基準に基づいて光沢むらを評価し、その結果を表２および３に示した。
Ａ：トナー画像のむらを感じると回答した人０〜１名
Ｂ：トナー画像のむらを感じると回答した人２〜４名
Ｃ：トナー画像のむらを感じると回答した人５名以上
＜出力時間＞
複写カラー画像を６０枚連続印字したときの出力時間を、以下の判定基準に基づいて評価し、その結果を表２および３に示した。
Ａ：１３０秒未満を要した
Ｂ：１３０秒以上１５０秒未満を要した
Ｃ：１５０秒以上１６０秒未満を要した
Ｄ：１６０秒以上を要した
複写カラー画像を６０枚連続印字したときの出力時間を、以下の判定基準に基づいて評価し、その結果を表２および３に示した。
Ａ：１３０秒未満を要した
Ｂ：１３０秒以上１５０秒未満を要した
Ｃ：１５０秒以上１６０秒未満を要した
Ｄ：１６０秒以上を要した
表２および３の結果から、透明トナーの体積中位径が有色トナーの体積中位径よりも大きく、かつ透明トナーの体積中位径と有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下である本発明の要件を満たす場合には、光沢度差、光沢むらおよび出力時間のいずれの評価もＡまたはＢであること（ＣまたはＤが含まれないこと）が確認できた。つまりこの場合、転写シート全面にわたり均一な光沢を有するフルカラーのトナー画像が連続して速度を落とすことなく得ることができた。
また、透明トナーの体積中位径が有色トナーの体積中位径と同じまたは小さく、かつ透明トナーの体積中位径と有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下の範囲外である場合には、光沢度差、光沢むらおよび出力時間のいずれかの評価にＣまたはＤが含まれることが確認できた。
また、透明トナーの体積中位径が有色トナーの体積中位径と同じまたは小さく、かつ透明トナーの体積中位径と有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下の範囲外である場合には、光沢度差、光沢むらおよび出力時間のいずれかの評価にＣまたはＤが含まれることが確認できた。
本発明の効果は明らかであるもののそのメカニズムは必ずしも明確ではないが、おそらく定着プロセスでの定着ベルト４３へのトナーの接触状態に起因するものと推測される。それについて図面を用いて説明する。
図３は実施形態１の画像形成装置における有色および透明トナーの転写シートへの定着工程を説明する模式図であって（Ａ）〜（Ｄ）はトナーの溶融段階を示している。また、図４は従来の画像形成装置における有色および透明トナーの転写シートへの定着工程を説明する模式図であって（Ａ）〜（Ｄ）はトナーの溶融段階を示している。
有色トナーによるカラー画像を転写シート上に形成し、その上に透明トナー層を形成する際に、転写シートが平滑でありかつ有色トナーと透明トナーが転写不良を起こさずに画像データどおりに転写される場合は、平滑性の高い透明樹脂層に覆われた定着画像を形成することができる。
有色トナーによるカラー画像を転写シート上に形成し、その上に透明トナー層を形成する際に、転写シートが平滑でありかつ有色トナーと透明トナーが転写不良を起こさずに画像データどおりに転写される場合は、平滑性の高い透明樹脂層に覆われた定着画像を形成することができる。
しかしながら、一般的なコピー用紙はその表面に細かい起伏を有するため、トナー粒子は紙面の凹凸に沿った画像を形成することになる。さらに、紙の電気抵抗の局所的なばらつきや感光体（もしくは中間転写ベルト）との空隙のばらつきの影響でトナーの転写が一様に行われない。その結果、転写抜け部分が生じる。例えば、図３（Ａ）および図４（Ａ）に示すように、透明トナーＴ2によって有色トナーＴ1が覆われない転写抜け部分Ｘ1が生じる。なお、この転写抜け部分Ｘ1としては、コピー用紙Ｐの起伏の凸部に生じる場合と凹部に生じる場合がある。
図３（Ｂ）、（Ｃ）および図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように転写シートであるコピー用紙Ｐの起伏やトナーの転写抜け部分Ｘ1が存在するために、透明トナーＴ2または有色トナーＴ1の突出部分が最初に定着ベルト４３と接触してその箇所のトナーから軟化溶融が開始する。
図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、有色トナーＴ1と透明トナーＴ2の粒径に差がない場合では、コピー用紙Ｐの凸部に有色トナーＴ1が積層しかつ透明トナーＴ2の転写抜け部分Ｘ1が発生すると、その転写抜け部分Ｘ1では有色トナーＴ1が先に溶融する確率が高くなる。この結果、図４（Ｄ）に示すように、定着後のトナー画像Ｇは、有色トナーＴ1の溶融による有色層ＬＴ1が、透明トナーＴ2の溶融による透明樹脂層ＬＴ2によって覆われない光沢むら部分Ｘ2が生じる。このとき、光沢むら部分Ｘ2は、コピー用紙Ｐの凸部と凹部に生じていた各転写抜け部分Ｘ1とほぼ同じ位置に発生する。
図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、有色トナーＴ1と透明トナーＴ2の粒径に差がない場合では、コピー用紙Ｐの凸部に有色トナーＴ1が積層しかつ透明トナーＴ2の転写抜け部分Ｘ1が発生すると、その転写抜け部分Ｘ1では有色トナーＴ1が先に溶融する確率が高くなる。この結果、図４（Ｄ）に示すように、定着後のトナー画像Ｇは、有色トナーＴ1の溶融による有色層ＬＴ1が、透明トナーＴ2の溶融による透明樹脂層ＬＴ2によって覆われない光沢むら部分Ｘ2が生じる。このとき、光沢むら部分Ｘ2は、コピー用紙Ｐの凸部と凹部に生じていた各転写抜け部分Ｘ1とほぼ同じ位置に発生する。
そこで、本発明では、図３（Ａ）に示すように、透明トナーＴ2の粒径（体積中位粒径）を有色トナーＴ1の粒径（体積中位径）よりも大きくすることにより、光沢むら部分Ｘ2を生じ難くしている。つまり、粒径ｒのトナーの付着力はFv+(αQ^2)/（４πε0r^2）とあらわされる。Fvはファンデルワールス力で第２項はクーロン力である。第二項はｒ＾２に反比例しているのでｒが大きいほど第二項は小さくなる。すなわち粒径の大きいトナーは小さいトナーよりも相対的に付着力が小さいため、転写抜けが起きにくい。また、粒径が大きいと少なくとも一部の透明トナーＴ2は隣接する有色トナーＴ1よりも早く定着ベルト４３と接触して溶融を開始する。そして、溶融した透明トナーＴ2が広がりながら隣接する下層の有色トナーＴ1上に覆いかぶさるようになる（図３（Ｃ）参照）。
しかしながら、透明トナーＴ2の粒径を大きくしすぎると、場合によってはコピー用紙Ｐの凸部に大粒径の透明トナーＴ2が転写形成されてしまうことがあり、大粒径透明トナーＴ2周辺の有色トナーＴ1と定着ベルト４３との接触を阻害して溶融不足となる。そのために比較的狭い領域で光沢むらが起こりやすい。
また、透明トナーＴ2の質量あたりの帯電量が小さくなるように外添剤の種類や量を調整しておくと、透明トナーＴ2のコピー用紙Ｐ（または中間転写ベルト３１）への付着量が多くなるのでさらに効果的に有色トナーＴ1全体を覆うことができる。また、帯電量を小さくしておくことで、コピー用紙Ｐの被印刷面の全面に透明トナーＴ2が供給される連続印字であっても、透明トナーＴ2の付着量不足になり難い。よって、本発明では、透明トナーＴ2の体積中位径が有色トナーＴ1の体積中位径よりも大きくその差が１．５〜３．５μｍであることに加えて、透明トナーＴ2の質量当たりの帯電量の絶対値が、有色トナーＴ1の質量当たりの帯電量の絶対値よりも小さくなるように設定することが好ましい。この結果、表３に示すように、光沢度差、光沢ムラおよび出力時間のいずれの評価もＡまたはＢであり、ＣまたはＤを含まない。
なお、透明トナーの帯電量が高めになっていると現像・転写が難しくなる傾向にある。そのため、透明トナーの現像部内のトナー濃度を高くする必要があるが、そうするとトナー補給に時間がかかり印字途中で出力が停止することも頻発してしまう。トナー付着量を低めに設定するときの不具合として感光体上への地かぶりや現像部からのトナー飛散があるが、透明トナーの場合は地かぶりや飛散による通紙経路の汚染が発生しても視認されにくいので問題にならない程度に低帯電量にすることが可能となる。
表４は、有色トナーに対する透明トナーの好ましい粒度分布を示している。また、図５は変動係数ＣＶが２０％のときの透明トナーのトナー分布を示し、図６は変動係数ＣＶが１６％のときの透明トナーのトナー分布を示している。
図５に示したトナー粒度分布は、変動係数（ＣＶ）が２０程度で広い分布であるので、体積中位径は７μｍだが８μｍ以上の粒子の割合が１６．４％である。
一方、図６に示したトナー粒度分布は、変動係数（ＣＶ）が１６程度と狭い分布であるので、体積中位径は７μｍだが８μｍ以上の粒子の割合が８．６％と比較的小さい。
体積中位径が同程度でもＣＶが大きいトナー粒度分布の方が大きいトナーが適度に存在するため本発明の効果を顕著に発現する。
なお、表４、図５および図６の結果は、コールターマルチサイザーIII（ベックマン・コールター社製）に、データ処理用のコンピューターシステム（ベックマン・コールター社製）を接続した装置を用いて測定し算出することにより得られた。
一方、図６に示したトナー粒度分布は、変動係数（ＣＶ）が１６程度と狭い分布であるので、体積中位径は７μｍだが８μｍ以上の粒子の割合が８．６％と比較的小さい。
体積中位径が同程度でもＣＶが大きいトナー粒度分布の方が大きいトナーが適度に存在するため本発明の効果を顕著に発現する。
なお、表４、図５および図６の結果は、コールターマルチサイザーIII（ベックマン・コールター社製）に、データ処理用のコンピューターシステム（ベックマン・コールター社製）を接続した装置を用いて測定し算出することにより得られた。
Claims (5)
- 転写シート上に転写されるべきトナー画像を有色トナーを用いて形成する有色トナー画像形成部と、前記転写シート上に転写されるべき透明トナー層を透明トナーを用いて形成す透明トナー層形成部と、前記トナー画像および前記透明トナー層をこの順で前記転写シートに転写させる転写部と、前記転写シートに転写されたトナー画像および透明トナー層を転写シートに定着させる定着部とを備え、
前記透明トナーの体積中位径が前記有色トナーの体積中位径よりも大きく、かつ前記透明トナーの体積中位径と前記有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下であり、
前記透明トナーの質量当たりの帯電量の絶対値が、前記有色トナーの質量当たりの帯電量の絶対値よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。 - 前記有色トナー画像形成部は、異なる色の有色トナーそれぞれに対応して備えられており、
前記転写部は、前記透明トナー層形成部の透明トナー層および前記複数の有色トナー画像形成部のトナー画像がこの順で転写される中間転写ベルトを有し、この中間転写ベルト上に積層されたトナー画像および透明トナー層を転写シートに転写するように構成された請求項１に記載の画像形成装置。 - 前記透明トナー層形成部および前記有色トナー画像形成部は共用される同一の感光体を備える請求項１に記載の画像形成装置。
- 転写シート上に有色トナーによる有色トナー画像を形成する工程と、前記有色トナー画像上に透明トナーによる透明樹脂層を形成する工程とを含み、
前記透明トナーの体積中位径が前記有色トナーの体積中位径よりも大きく、かつ前記透明トナーの体積中位径と前記有色トナーの体積中位径との差が１．５μｍ以上３．５μｍ以下であり、
前記透明トナーの質量当たりの帯電量の絶対値が、前記有色トナーの質量当たりの帯電量の絶対値よりも小さくなるように設定することを特徴とする画像形成方法。 - 前記透明樹脂層を形成する工程において、転写シートの被印刷面の全面に亘って前記透明樹脂層を形成する請求項４に記載の画像形成方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017068166A (ja) * | 2015-10-01 | 2017-04-06 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 静電潜像現像用トナー |
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-
2014
- 2014-06-06 JP JP2014117707A patent/JP2015230452A/ja active Pending
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