JP7196429B2 - 定着装置、画像形成装置、および印刷物の生産方法 - Google Patents

Description

本開示は、電子写真方式の画像形成におけるトナー画像の定着に関する。

電子写真方式の画像形成では、記録紙上に形成された未定着トナー像が、熱と圧力を付与する定着工程によって記録紙上に定着する。従来、未定着トナー像を記録紙上に定着させる定着装置として、様々な装置が提案されている。このような画像形成において形成された画像の光沢度を制御する方法として、特許文献１（特開２００４－２８６９９２号公報）は、定着装置における定着時間および定着温度を変える技術を提供している。

また、特許文献２（特開２０１６－１７７２０６号公報）は、定着時間および定着温度が制御されても、トナー画像が定着用のニップ部から排出された後、当該トナー画像の光沢度が変化することを指摘している。そして、特許文献２は、定着用のニップ部の上流側および／または下流側で記録材の温度を調整する手段を設けることにより、ニップ部を通過した後のトナー画像の硬化の速度を調整し、それにより目標とする光沢度の画像を得ることを提案している。

特開２００４－２８６９９２号公報 特開２０１６－１７７２０６号公報

しかしながら、特許文献２に記載の技術では、ニップ部の上流側／下流側の温度調整手段を設けることにより、定着装置が大きくなる上に、当該手段がエネルギーを消費することによって、目標とする光沢度を得るために必要とされるエネルギー量が増加する。

本開示は、係る実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、装置の大型化を回避しつつエネルギーの消費量を抑えながら、トナー画像の光沢度を制御することである。

本開示のある局面に従うと、記録紙上に形成されたトナー画像を当該記録紙上に定着させるために加熱する定着部材と、定着部材とともに記録紙を挟持することにより記録紙上のトナー画像に加圧するための加圧部材と、加圧部材を加熱するためのヒーターと、ヒーターによる加圧部材の加熱温度を制御する制御部と、を備え、制御部は、トナー画像の光沢度の設定を取得し、設定における光沢度が低いほど加熱温度を高く制御する、定着装置が提供される。

定着装置は、加圧部材を冷却する冷却部材をさらに備えていてもよい。
加圧部材はベルト形状を有していてもよい。

制御部は、記録紙の厚みおよび設定における光沢度に従って加熱温度を制御してもよい。

制御部は、設定における光沢度に従って、定着部材と加圧部材とが記録紙を挟持する圧力を調整してもよい。

トナー画像を構成するトナーの粒子は、結着樹脂をイオン架橋する金属元素を０．０５～０．４０％含有してもよい。

金属元素は、アルミニウムまたはマグネシウムを含んでいてもよい。
本開示の他の局面に従うと、上記定着装置と、トナー画像を形成する画像形成部とを備える、画像形成装置が提供される。

本開示のさらに他の局面に従うと、画像形成装置において記録紙上にトナー画像を形成された印刷物を生産する方法が提供される。画像形成装置は、記録紙上のトナー画像を定着するために記録紙を挟持する定着部材および加圧部材と、加圧部材を加熱するためにヒーターとを含む。方法は、トナー画像の光沢度の設定を取得するステップと、光沢度の設定に従って加圧部材を加熱する条件を設定するステップと、記録紙上に形成されたトナー画像を形成するステップと、定着部材と加圧部材とを用いて、記録紙上のトナー画像を条件に従って定着するステップとを備える。トナー画像を構成するトナーの粒子は、結着樹脂をイオン架橋する金属元素を０．０５～０．４０％含有する。

上記方法において、金属元素は、アルミニウムまたはマグネシウムを含んでもよい。

本開示によれば、印刷設定としてトナー画像の光沢度の設定が取得されると、当該設定に従って加圧部材の加熱温度が制御される。これにより、装置の大型化を回避しつつエネルギーの消費量を抑えながら、トナー画像の光沢度が制御される。

画像形成装置の一例であるＭＦＰ５００の構成を模式的に示す図である。 図１のＭＦＰ５００の定着ユニット６０およびその近傍の構成を模式的に示す図である。 ＭＦＰ５００のハードウェア構成を模式的に示す図である。 トナー（１）～（８）の金属元素の含有量を示す図である。 挙動「弾性回復」を説明するための図である。 ニップ部における加圧部材の温度の相違による光沢度の相違を説明するための図である。 ＭＦＰ５００における用紙の印刷のためにＣＰＵ１０１が実行する処理の一例のフローチャートである。 ９つの条件下のそれぞれにおいて生成された印刷物についてのトナー画像の光沢の具体例を示す図である。

以下に、図面を参照しつつ、定着装置および画像形成装置の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらの説明は繰り返さない。

［１］画像形成装置の概略構成
図１は、画像形成装置の一例であるＭＦＰ５００の構成を模式的に示す図である。図１では、画像形成装置の一例として、タンデム型のカラー画像形成ユニットを搭載した画像形成装置が例示される。

図１を参照して、ＭＦＰ５００は、制御部１００と画像形成部２００とを含む。画像形成部２００は、典型的には、スキャナーユニット８００がプリント対象の原稿の内容を光学的に読取って得られる画像情報に基づいて、給紙カセット１に装填されている用紙Ｐに対して、カラーもしくはモノクロの画像を形成する。スキャナーユニット８００には、ＡＤＦ（Auto Document Feeder：原稿自動搬送装置）９００が連結されており、このＡＤＦ９００からプリント対象の原稿が順次搬送されるようになっている。

より具体的には、画像形成部２００は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の別に、プロセスユニット３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋ（以下、「プロセスユニット３０」とも総称する。）を含む。各色のプロセスユニット３０は、転写ベルト８の移動方向に沿って配列されており、対応する色のトナー像を転写ベルト８上に順次形成する。

プロセスユニット３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋは、それぞれ、１次転写ローラー１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ（以下、「１次転写ローラー１０」とも総称する。）と、感光体１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ（以下、「感光体１１」とも総称する。）と、現像ローラー１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ（以下、「現像ローラー１２」とも総称する。）と、プリントヘッド１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｙ，１３Ｋ（以下、「プリントヘッド１３」とも総称する。）と、帯電チャージャー１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４Ｋ（以下、「帯電チャージャー１４」とも総称する。）と、トナーユニット１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋ（以下、「トナーユニット１５」とも総称する。）とを含む。

各プロセスユニット３０は、操作パネル３００などに対するユーザーの操作に応じたプリント要求を受取ると、プリントすべき画像を構成する各色のトナー像を感光体１１上に形成するとともに、他のプロセスユニット３０とタイミングを合わせて、当該形成した各色のトナー像を転写ベルト８上に転写する。このとき、１次転写ローラー１０が対応する感光体１１上のトナー像を転写ベルト８へ移動させる。

各プロセスユニットでは、帯電チャージャー１４が回転する感光体１１の表面を帯電させるとともに、プリントヘッド１３がプリントすべき画像情報に従って、感光体１１の表面を露光する。これにより、感光体１１の表面には、形成すべきトナー像を表わす静電潜像が形成される。その後、現像ローラー１２が、感光体１１の表面に対して、トナーユニット１５のトナーを供給する。これにより、感光体１１上に、トナー像として、静電潜像が現像される。その後、１次転写ローラー１０が、駆動モータ９によって回転する転写ベルト８上に、各感光体１１の表面に現像されたトナー像を順次転写する。これにより、各色のトナー像が重ね合わされて、用紙Ｐに転写すべきトナー像が形成される。

画像形成部２００は、プリントされるトナー像の濃度を安定化させるために、転写ベルト８上のトナー濃度を検出するための濃度センサー３１を含む。

当該濃度センサー３１を用いた画像安定化制御として、転写ベルト８上に現像器の現像出力を変えて、トナー濃度を変え印字したトナー濃度検出用パッチを数パッチ形成する。画像形成部２００は、濃度センサー３１を用いてトナー濃度を検出し、その結果に応じて、現像器の現像出力にフィードバックを行うことにより、印字時に常に安定したトナー濃度を得ることが可能である。装置本体のメインスイッチがオンした場合、トナーカートリッジが交換された場合、所定枚数を印字した場合等に画像安定化制御を実行することが可能である。

画像形成部２００は、給紙カセット１を含む。給紙カセット１では、給紙ローラー１Ａが、給紙カセット１に装填されている用紙Ｐを取り出す。この取り出された用紙Ｐは、搬送ローラー７４などによって搬送経路３に沿って搬送される。搬送ローラー７４は、用紙Ｐをタイミングセンサーに到達した位置で待機させる。その後、搬送ローラー７４は、転写ベルト８上に形成されたトナー像が２次転写ローラー５に到達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを２次転写ローラー５へ搬送する。

２次転写ローラー５および対向ローラー６により、転写ベルト８上のトナー像が用紙Ｐへ転写される。典型的には、２次転写ローラー５にトナー像の有する電荷に応じた所定の電位（たとえば、約＋２０００Ｖ）を印加しておくことで、転写ベルト８上のトナー像が２次転写ローラー５側へ電気的に引き寄せる力が生じ、これにより、トナー像の用紙Ｐへの転写が行われる。

さらに、用紙Ｐへ転写されたトナー像は、定着ベルト６０５および加圧ローラー６０９等を含む定着装置（後述する図２の定着ユニット６０）において処理されることにより、用紙Ｐに定着する。トナー像が定着した用紙Ｐは、排紙トレイに出力される。これにより、一連のプリントプロセスは完了する。ＭＦＰ５００において、定着ベルト６０５は定着部材の一例であり、加圧ローラー６０９は加圧部材の一例である。

搬送経路３に沿って、平滑度センサー６６が設けられている。平滑度センサー６６は、搬送経路３上の用紙Ｐの表面の平滑度を検出し、制御部１００へ出力する。ＭＦＰ５００は、平滑度センサー６６として、空気漏洩式を含むいかなる方式のセンサーを備えることができる。

［２］定着ユニットおよびその近傍の構成
図２は、図１のＭＦＰ５００の定着ユニット６０およびその近傍の構成を模式的に示す図である。図２に示されるように、定着ユニット６０は、加熱部６０Ａと加圧部６０Ｂとを含む。加熱部６０Ａは、加熱ローラー６０１と定着ローラー６０２とを含む。加熱ローラー６０１と定着ローラー６０２には、定着ベルト６０５が張架されている。図２では、説明を容易にするために、加熱ローラー６０１と定着ローラー６０２との配列が、図１に対して時計回りに９０度回転された状態で示されている。

加熱ローラー６０１の内部には、ヒーター６３が収容されている。ヒーター６３は、定着ベルト６０５の表面を加熱する。加熱の目標温度は、たとえば、８０～２５０℃である。定着ベルト６０５の表面には、図１では図示されていない温度センサーが設けられている（図３の「温度センサー６４」）。ＭＦＰ５００では、当該温度センサーによって定着ベルト６０５の温度がモニターされ、この温度は図示されていない温度制御回路にフィードバックされる。これにより、定着ベルト６０５は、所定の温度に制御される。

定着ローラー６０２では、金属の円筒状基体が、ゴム６０３によって被覆されている。ゴムは、耐熱性を有する。ゴムの材料は、たとえば、シリコーンゴム、または、フッ素ゴムである。ゴム硬度は、５度～５０度程度である。ゴムの厚みは、たとえば、１ｍｍ～５０ｍｍ程度である。ゴム表面の離型性を上げるため、定着ローラー６０２の円筒状基体を被覆する素材は、フッ素系の樹脂等であっても良い。

定着ベルト６０５は、たとえば、金属または樹脂等の基体にゴム層を被覆し、さらに、ゴム層の表面に離型層が設けられることによって生成される。基体が樹脂によって構成される場合、当該樹脂は、ポリイミド等の耐熱性の高い樹脂であることが好ましい。ゴム層は、耐熱性の高いシリコーンゴムまたはフッ素ゴムによって構成されることが好ましい。ゴム層の厚さは、たとえば、０．１ｍｍ～５ｍｍ程度である。ゴム硬度は、たとえば、５度～５０度程度である。離型層は、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）またはＰＴＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂によって構成される。

定着ベルト６０５のＭＤ－１硬度（ｔｙｐｅＣ）は、８５°以上９５°以下が好ましい。ＭＤ－１硬度が８５°未満では、凹凸部境界面への接触面積が大きくなり、画像乱れが発生する可能性が高くなる。さらに、８５°未満では、定着ベルト６０５の耐久性も悪化し得る。ＭＤ－１硬度が９５°を超えると、凸部への接触面積が減り、定着強度が悪化するおそれがある。

加圧部６０Ｂは、主に、加圧ローラー６０９によって構成される。加圧ローラー６０９では、金属の円筒状基体６０９Ａが、ゴム６０９Ｂによって被覆されている。ゴム６０９Ｂは、たとえば、シリコーン系、フッ素系等の耐熱性の高いゴムである。ゴム６０９Ｂの厚さは、たとえば、０．１ｍｍ～２０ｍｍ程度である。ゴム６０９Ｂの硬度は、たとえば、５度～５０度程度である。ゴム６０９Ｂの表面には、離型層が設けられることが好ましい。

加圧部６０Ｂを速く加熱するために、加圧ローラー６０９の内部に熱源（ヒーター）が設置されても良い。

定着ユニット６０は、後述の図３に示されるように、定着ローラー用モーター６１と加圧ローラー用モーター６２とを含む。定着ローラー用モーター６１は、定着ローラー６０２を回転駆動する。定着ローラー用モーター６１として、たとえばサーボモーターが実装される。矢印ＤＲ１は、定着ローラー６０２が回転する向きを示す。

加圧ローラー用モーター６２は、加圧ローラー６０９を回転駆動する。加圧ローラー用モーター６２として、たとえばパルスモーターが実装される。矢印ＤＲ２は、加圧ローラー６０９が回転する向きを示す。

定着ベルト６０５は、加圧ローラー６０９と当接する。定着ベルト６０５と加圧ローラー６０９とが当接する部分は、用紙Ｐの搬送経路３の一部を構成する。当該部分では、用紙Ｐ上に形成されたトナーＴＮによる像（以下、適宜「トナー像」ともいう）が定着される。本明細書では、定着ベルト６０５と加圧ローラー６０９とが当接する部分を、「ニップ部」ともいう。

ＭＦＰ５００では、加圧ローラー６０９内に、補助ヒーター６１０が収容されている。補助ヒーター６１０は、加圧ローラー６０９を加熱する。補助ヒーター６１０は、たとえば、１本以上のガラス管ヒーターによって構成される。加圧ローラー６０９が補助ヒーター６１０によって加熱され、用紙Ｐが加圧ローラー６０９と当接（または、加圧ローラー６０９の近傍を通過）することにより、用紙Ｐでは、定着ベルト６０５から受けた熱が保温される。これにより、用紙Ｐにおける温度低下の度合いが緩やかになる。

ＭＦＰ５００は、さらに、冷却用部材６３０を含む。冷却用部材６３０は、たとえば、加圧ローラー６０９に当接するローラーによって構成され、加圧ローラー６０９の回転に従って回転する。図２中の矢印ＤＲ３は、冷却用部材６３０の回転方向を表す。冷却用部材６３０は、たとえば、スチール、アルミ合金、ステンレスなどによって構成される。冷却用部材６３０は、加圧ローラー６０９と当接することによって、加圧ローラー６０９を冷却する。ＭＦＰ５００では、加圧ローラー６０９の加熱温度が調整される。ＭＦＰ５００は、加圧ローラー６０９と冷却用部材６３０との距離を調整する部材を備えていてもよい。ＭＦＰ５００では、加圧ローラー６０９の冷却が必要なときにのみ当該部材が加圧ローラー６０９と冷却用部材６３０とを当接させるような制御が実施されてもよい。

［３］ＭＦＰのハードウェア構成
図３は、ＭＦＰ５００のハードウェア構成を模式的に示す図である。

図３に示されるように、制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３を含む。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭｌ０３に展開し、展開したプログラムと協働してＭＦＰ５００の各ブロックの動作を制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）および／またはハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で、各種のデータを送受信する。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データに基づいて用紙Ｐに画像を形成する。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

スキャナーユニット８００は、ＡＤＦ９００（図１参照）およびスキャナーを含む。ＡＤＦ９００は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。スキャナーは、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

スキャナーユニット８００のスキャナーは、ＡＤＦ９００からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。スキャナーユニット８００は、スキャナーによる読取結果に基づいて画像データを生成する。この画像データには、画像処理部３１０において所定の画像処理が施される。

操作パネル３００は、例えばタッチパネル付のユニットによって実現され、表示部３０１および操作部３０２として機能する。表示部３０１は、たとえば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）によって実現され、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部３０２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーと、タッチパネル内のタッチセンサーとによって実現される。操作部３０２は、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３１０は、画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３１０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行い、入力画像データに対する各種の処理（階調補正、色補正、シェーディング補正、等の各種補正処理、および、圧縮処理、を含む）を実行する。制御部１００は、これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部２００を制御する。

定着ユニット６０は、さらに、加圧ローラー６０９と定着ベルト６０５との距離を調節するための駆動モーター６４０を含む。駆動モーター６４０は、たとえば、加圧ローラー６０９を変位させる。

定着ユニット６０において、定着ローラー用モーター６１、加圧ローラー用モーター６２、駆動モーター６４０、ヒーター６３、および、補助ヒーター６１０は、制御部１００によって制御される。

温度センサー６４は、定着ベルト６０５の表面に設けられている。温度センサー６２１は、加圧ローラー６０９の表面に設けられている。温度センサー６４および温度センサー６２１は、それぞれ、その検出出力を制御部１００へと出力する。

［４］トナーの調製
ＭＦＰ５００における画像形成で利用されるトナーの調製方法について説明する。

［４－１］トナーの母体粒子
ＭＦＰ５００において利用されるトナーは、結着樹脂、および、金属元素を含む。トナーは、離型剤（ワックス）を含んでいてもよい。以下に、これらのそれぞれについて説明する。

［４－１－１］結着樹脂
結着樹脂としては、特に限定されず、公知の種々のものを用いることができ、例えば、非晶性樹脂（ビニル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂など）、結晶性樹脂（結晶性ポリエステル樹脂など）、などが挙げられる。

［非晶性樹脂］
結着樹脂の一例である非晶性樹脂は、たとえば、ビニル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂などである。ビニル樹脂は、ビニル単量体の重合体である。具体的なビニル樹脂としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン－アクリル樹脂等が挙げられる。

優れた耐熱保管性を得る観点から、トナー粒子は、結着樹脂としてスチレン－アクリル樹脂を含有し、トナー粒子中のスチレン－アクリル樹脂の含有量が５質量％以上であることが好ましい。耐熱保管性と低温定着性を両立する観点からは、トナー粒子中のスチレン－アクリル樹脂の含有量は、８０質量％以下であることが好ましい。

ビニル単量体とは、ビニル基を有する重合性単量体であり、１種を単独で又は複数種のビニル単量体を組み合わせて使用することができる。下記単量体は、ビニル単量体の例示である。なかでも、多官能性ビニル類を使用することにより、架橋構造を有する重合体を得ることができる。スチレン－アクリル樹脂は、スチレン系単量体及び（メタ）アクリル酸系単量体に、さらに他のビニル単量体を組み合わせた共重合体であってもよい。

また、スチレン－アクリル系樹脂を得るための重合性単量体としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、メトキシスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、クロルスチレンなどのスチレン系単量体；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、などの（メタ）アクリレートエステル系単量体；アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸などのカルボン酸系単量体などを使用することができる。

なかでも、多官能性ビニル類を使用することにより、イオン架橋構造を有する重合体を得ることができる。スチレン－アクリル樹脂は、スチレン系単量体及び（メタ）アクリル酸系単量体に、さらに他のビニル単量体を組み合わせた共重合体であってもよい。

なかでも、酸基を有するビニル単量体は、ビニル樹脂同士がイオン架橋しやすくなり、ビニル樹脂中の酸基の含有量を調整することで、イオン架橋の度合いを制御しやすくなることから、好ましい。

酸基とは、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基等のイオン性解離基をいう。カルボキシ基を有するビニル単量体としては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル等が挙げられる。スルホン酸基を有するビニル単量体としては、たとえば、スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸等が挙げられる。リン酸基を有するビニル単量体としては、たとえば、アシドホスホオキシエチルメタクリレート等が挙げられる。

結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、３０～６０℃であることが好ましく、より好ましくは３５～５０℃である。結着樹脂のガラス転移点が上記範囲にあることにより、低温定着性および耐熱保管性が両立して得られる。

結着樹脂のガラス転移点は、たとえば、「ダイヤモンドＤＳＣ」（パーキンエルマー社製）を用いて測定される。

測定手順としては、試料（結着樹脂）３．０ｍｇをアルミニウム製パンに封入し、ホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用した。測定条件としては、測定温度０℃～２００℃、昇温速度１０℃／分、降温速度１０℃／分で、Ｈｅａｔ－ｃｏｏｌ－Ｈｅａｔの温度制御で行い、その２ｎｄ．Ｈｅａｔにおけるデータをもとに解析を行い、第１の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第１のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点をガラス転移点として示す。

［非晶性ポリエステル樹脂］
結着樹脂の他の例である非晶性ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸単量体と多価アルコール単量体との重合反応によって得られるポリエステル樹脂のうち、非晶性を示す樹脂をいう。

非晶性ポリエステル樹脂は、上述した結晶性ポリエステル樹脂と同様に、エステル化触媒を使用し、多価カルボン酸単量体と多価アルコール単量体を重合することにより、合成することができる。

非晶性ポリエステル樹脂の合成に使用できる多価カルボン酸単量体としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ナフタレン－２，６－ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸、イソフタル酸ジメチル、フマル酸、ドデセニルコハク酸、１，１０－デカンジカルボン酸等を挙げることができる。これらのなかでは、イソフタル酸ジメチル、テレフタル酸、ドデセニルコハク酸又はトリメリット酸が好ましい。

非晶性ポリエステル樹脂の合成に使用できる多価アルコール単量体としては、例えば、２価又は３価のアルコールとして、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４－ブタンジオール、２，３－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、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物（ＢＰＡ－ＥＯ）、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物（ＢＰＡ－ＰＯ）、グリセリン、ソルビトール、１，４－ソルビタン、トリメチロールプロパン等を挙げることができる。これらのなかではビスフェノール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が好ましい。

なかでも、非晶性ポリエステル樹脂は、トリメリット酸由来の構造を有することが好ましい。

このような非晶性ポリエステル樹脂は多くのイオン架橋を形成することができる。イオン架橋が多いほどトナーが溶融しにくい。このため、イオン架橋の度合いを調整することによりトナーの溶融性を容易に調整することができる。

［結晶性ポリエステル樹脂］
結着樹脂のさらに他の例である結晶性ポリエステル樹脂は、たとえば、２価以上のカルボン酸（多価カルボン酸）単量体と２価以上のアルコール（多価アルコール）単量体との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂のうち、結晶性を示すポリエステル樹脂である。トナー粒子がより優れた低温定着性を備えるために、結着樹脂として結晶性ポリエステル樹脂が採用され得る。

結晶性ポリエステル樹脂の合成方法は特に制限されない。一例では、エステル化触媒を利用して、上記多価カルボン酸単量体及び多価アルコール単量体を重合する（エステル化する）ことにより、結晶性ポリエステル樹脂が形成され得る。

多価カルボン酸単量体は、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。
結晶性ポリエステル樹脂の合成に使用できる多価カルボン酸単量体としては、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ｎ－ドデシルコハク酸、１，１０－デカンジカルボン酸（ドデカン二酸）等の飽和脂肪族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；トリメリット酸、ピロメリット酸等の３価以上の多価カルボン酸；これらカルボン酸化合物の無水物、炭素数１～３のアルキルエステル等が挙げられる。

これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
多価アルコール単量体は、１分子中にヒドロキシ基を２個以上含有する化合物である。

結晶性ポリエステル樹脂の合成に使用できる多価アルコール単量体としては、例えば１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，７－ヘプタンジオール、１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４－ブテンジオール等の脂肪族ジオール；グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール等の３価以上の多価アルコール等が挙げられる。

これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
使用可能なエステル化触媒としては、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属化合物；マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属化合物；アルミニウム、亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、ゲルマニウム等の金属化合物；亜リン酸化合物；リン酸化合物；アミン化合物等が挙げられる。

上記結晶性ポリエステル樹脂等の結晶性樹脂の融点（Ｔｍ）は、優れた低温定着性、耐熱性及び耐ホットオフセット性を両立する観点から、６５～８５℃の範囲内にあることが好ましく、７０～８０℃の範囲内がより好ましい。

［４－１－２］金属元素
トナー粒子は、結着樹脂をイオン架橋する金属元素を含有する。トナー粒子中の金属元素の含有量は、０．０５～０．４０質量％の範囲内にあることが好ましく、０．１５～０．４０質量％の範囲内がより好ましく、０．１５～０．３５質量％の範囲内がさらに好ましい。

上記範囲内の金属元素を含有することにより、トナーが弾性回復（図５を参照して後述）する程度が制御され得る。より具体的には、本実施の形態では、トナーが金属元素を含有することによりトナー内の結着樹脂がイオン架橋される。結着樹脂がイオン架橋されることにより、トナーの弾性回復の程度がプロセス条件（たとえば、加圧ローラー６０９の加熱温度）によって調整され得る。本実施の形態では、金属元素を含有するトナーを用い、かつ、プロセス条件を制御することにより、トナーの弾性回復の程度が制御される。そして、トナーの弾性回復の程度の制御により、用紙Ｐ上に形成されるトナー画像の光沢が制御される。

［４－１－３］離型剤（ワックス）
トナーが離型剤を含有する場合、当該離型剤は、公知のワックスであってよく、特に限定されるない。

より具体的には、使用できる離型剤としては、例えば、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、マイクロクリスタリンワックスなどの分枝鎖状炭化水素ワックス、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、カルナバワックス、モンタンワックス、ベヘン酸ベヘネート、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。

離型剤の含有量は、結着樹脂１００質量部に対して１～３０質量部であることが好ましく、より好ましくは５～２０質量部である。離型剤の含有割合が上記範囲内であることにより、定着分離性が得られる。

［４－２］着色剤
トナー粒子に着色剤が含有される場合において、着色剤としては、一般に知られている染料および顔料を用いることができる。

黒色のトナーを得るための着色剤としては、たとえば、ファーネスブラック、チャンネルブラックなどのカーボンブラック、マグネタイト、フェライトなどの磁性体、染料、非磁性酸化鉄を含む無機顔料などの、公知の種々のものが使用され得る。

カラーのトナーを得るための着色剤としては、染料、有機顔料などの公知のものを任意に使用することができ、具体的には、有機顔料としては例えばＣ．Ｉ．ピグメントレッド５、同４８：１、同５３：１、同５７：１、同８１：４、同１２２、同１３９、同１４４、同１４９、同１６６、同１７７、同１７８、同２２２、同２３８、同２６９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、同１７、同７４、同９３、同９４、同１３８、同１５５、同１８０、同１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、同４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５；３、同６０、同７６などを挙げることができ、染料としては例えばＣ．Ｉ．ソルベントレッド１、同４９、同５２、同５８、同６８、同１１、同１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、同４４、同７７、同７９、同８１、同８２、同９３、同９８、同１０３、同１０４、同１１２、同１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、同３６、同６９、同７０、同９３、同９５などを挙げることができる。

上記された、各色のトナーを得るための着色剤は、各色について、１種類が単独で使用されてもよいし、２種類以上が組み合わせて使用されてもよい。

着色剤の含有割合は、結着樹脂１００質量部に対して１～１０質量部であることが好ましく、より好ましくは２～８質量部である。

［４－３］荷電制御剤
トナー粒子に荷電制御剤が含有される場合においては、公知の正帯電制御剤または負帯電制御剤を用いることができる。

より具体的には、正帯電制御剤としては、例えば「ニグロシンベースＥＸ」（オリエント化学工業社製）などのニグロシン系染料、「第４級アンモニウム塩Ｐ－５１」（オリエント化学工業社製）、「コピーチャージＰＸ ＶＰ４３５」（ヘキストジャパン社製）等の第４級アンモニウム塩、アルコキシ化アミン、アルキルアミド、モリブデン酸キレート顔料、および「ＰＬＺ１００１」（四国化成工業社製）等のイミダゾール化合物などが挙げられる。

また、負帯電制御剤としては、例えば、「ボントロンＳ－２２」（オリエント化学工業社製）、「ボントロンＳ－３４」（オリエント化学工業社製）、「ボントロンＥ－８１」（オリエント化学工業社製）、「ボントロンＥ－８４」（オリエント化学工業社製）、「スピロンブラックＴＲＨ」（保土谷化学工業社製）等の金属錯体、チオインジゴ系顔料、「コピーチャージＮＸ ＶＰ４３４」（ヘキストジャパン社製）等の第４級アンモニウム塩、「ボントロンＥ－８９」（オリエント化学工業社製）等のカリックスアレーン化合物、「ＬＲ１４７」（日本カーリット社製）等のホウ素化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カーボン等のフッ素化合物などが挙げられる。負帯電制御剤として用いられる金属錯体としては、上記に示したもの以外にもオキシカルボン酸金属錯体、ジカルボン酸金属錯体、アミノ酸金属錯体、ジケトン金属錯体、ジアミン金属錯体、アゾ基含有ベンゼン－ベンゼン誘導体骨格金属体、アゾ基含有ベンゼン－ナフタレン誘導体骨格金属錯体などの各種の構造を有するものが挙げられる。

荷電制御剤の含有量は、結着樹脂１００質量部に対して、通常０．０１～１０質量部であることが好ましい。

［４－４］コア・シェル構造
ＭＦＰ５００は、上述したトナー粒子をそのままトナーとして用いてもよいし、コア・シェル構造を有するトナーを用いてもよい。コア・シェル構造では、トナー粒子がコア粒子を構成し、シェル層が当該コア粒子の表面を被覆する。

シェル層は、コア粒子の少なくとも一部を被覆していればよく、部分的にコア粒子が露出していてもよい。コア・シェル構造の断面は、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Transmission Electron Microscope）、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ：Scanning Probe Microscope）等の公知の観察手段によって、確認することができる。

コア・シェル構造の場合は、コア粒子とシェル層でガラス転移点、融点、弾性率等の特性を異ならせることができ、目的に応じたトナー粒子の設計が可能である。例えば、結着樹脂、着色剤、離型剤等を含有し、ガラス転移点（Ｔｇ）が比較的低いコア粒子の表面に、ガラス転移点（Ｔｇ）が比較的高い樹脂を凝集、融着させて、シェル層を形成することができる。

コア・シェル構造の場合、シェル層が、トリメリット酸由来の構造を有するポリエステル樹脂を含有することが好ましい。

［４－５］外添剤
トナーは、流動性、帯電性、クリーニング性などの改良の観点から、外添剤を添加されてもよい。

外添剤は、例えば、無機微粒子である。無機微粒子は、たとえば、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、もしくは、酸化チタン微粒子等の無機酸化物微粒子、ステアリン酸アルミニウム微粒子、もしくは、ステアリン酸亜鉛微粒子等の無機ステアリン酸化合物微粒子、または、チタン酸ストロンチウム、もしくは、チタン酸亜鉛等の無機チタン酸化合物微粒子である。

上記された無機微粒子は、耐熱保管性および環境安定性の観点から、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、高級脂肪酸、または、シリコーンオイルなどによって表面処理が行われていることが好ましい。

外添剤を構成する無機微粒子は、平均一次粒子径が３０ｎｍ以下のものであることが好ましい。無機微粒子によって構成される外添剤が上記の粒径を有するものであることにより、トナーが画像形成時において外添剤の遊離が生じにくいものとなる。外添剤の添加量は、トナー中０．０５～５質量％、好ましくは０．１～３質量％とされる。

［４－６］現像剤
ＭＦＰ５００において用いられるトナーは、磁性または非磁性の一成分現像剤として使用され得るが、キャリアと混合されることによって二成分現像剤として使用されてもよい。

トナーが二成分現像剤として使用される場合、キャリアの一例は、従来公知の材料からなる磁性粒子である。磁性粒子は、たとえば、鉄等の強磁性金属、強磁性金属とアルミニウムおよび鉛等の合金、フェライトおよびマグネタイト等の強磁性金属の化合物であり、特にフェライト粒子が好ましい。

キャリアは、たとえば、磁性粒子の表面を樹脂などの被覆剤で被覆したコートキャリア、または、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散したバインダー型キャリアである。

キャリアの平均粒径は、体積基準のメジアン径で２０～１００μｍの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは２５～８０μｍの範囲内とされる。キャリアの体積基準のメジアン径は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置ヘロス（ＨＥＬＯＳ、シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。

［４－７］トナー粒子の平均粒径
ＭＦＰ５００において利用されるトナー粒子の平均粒径は、たとえば、体積基準のメジアン径で３～９μｍであることが好ましく、より好ましくは３～８μｍである。粒径は、例えば、トナー粒子が後述する乳化凝集法に従って製造される場合、使用される凝集剤の濃度、有機溶媒の添加量、融着時間、および／または重合体の組成によって制御され得る。

体積基準のメジアン径が上記の範囲にあることにより、転写効率が高くなり、これにより、用紙Ｐ上に形成される画像において、ハーフトーンの画質が向上し、さらに、細線およびドットの画質が向上する。

トナー粒子の体積基準のメジアン径は、たとえば、「マルチサイザー３」（ベックマン・コールター社製）に、データ処理用ソフト「ＳｏｆｔｗａｒｅＶ３．５１」を搭載したコンピューターシステムを接続した測定装置が用いられることにより、測定および算出され得る。

具体的には、試料（トナー粒子）０．０２ｇが、界面活性剤溶液２０ｍＬ（トナー粒子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倍希釈した界面活性剤溶液）に添加される。その後、界面活性剤溶液を添加された試料に対して、１分間の超音波分散が行なわれ、これにより、トナー粒子分散液が調製される。このトナー粒子分散液が、サンプルスタンド内の「ＩＳＯＴＯＮ＿ＩＩ」（ベックマン・コールター社製）の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が８％になるまで、たとえばピペットによって注入される。当該濃度範囲に調整されることにより、再現性のある測定値が得られる。その後、測定装置において、測定粒子カウント数が２５０００個、アパーチャ径が５０μｍに設定される。測定範囲である１～３０μｍの範囲が２５６分割され、頻度値が算出され、体積積算分率の大きい方から５０％の粒径が、トナー粒子の体積基準のメジアン径として特定される。

［４－８］トナー粒子の平均円形度
ＭＦＰ５００において利用されるトナー粒子は、転写効率の向上の観点から、平均円形度が０．９３０～１．０００であることが好ましく、より好ましくは０．９５０～０．９９５である。トナー粒子の平均円形度は、たとえば、「ＦＰＩＡ－２１００」（Ｓｙｓｍｅｘ社製）を用いて測定される。

具体的には、たとえば、試料（トナー粒子）が、界面活性剤を含む水溶液に投入された後、１分間の超音波分散処理が実行される。これにより、トナー粒子が水溶液中で分散する。その後、「ＦＰＩＡ－２１００」（Ｓｙｓｍｅｘ社製）により、測定条件：ＨＰＦ（高倍率撮像）モードにて、ＨＰＦ検出数３，０００～１０，０００個の適正濃度で、撮影が行われる。これにより、個々のトナー粒子について、次の式（Ｔ）に従って、円形度が算出される。

円形度＝（粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）…式（Ｔ）
平均円形度は、たとえば、各トナー粒子の円形度が加算されることによって得られた値が、全トナー粒子数で除されることによって、算出される。

［４－９］トナー貯蔵弾性率
本発明のトナーは、温度１７０℃における貯蔵弾性率（Ｇ´170）が１×１０²～１×１０³（Ｐａ）であることが、光沢度安定性や耐高温オフセット性の観点で好ましい。Ｇ´170の値が１×１０²Ｐａより小さいと、温度変化に対する光沢度の変化が鋭敏で、画像の先端と後端で光沢度変化が生じやすく安定した画像が得られず、高温オフセットが起こりやすい。また、Ｇ’170の値が１×１０³Ｐａより大きいとトナーが十分に溶けきれず光沢度不足となる。

トナーの粘弾性特性は、たとえば、粘弾性測定装置（レオメーター）「ＲＤＡ－ＩＩ型」（レオメトリックス社製）を用いて測定され得る。

測定治具：直径１０ｍｍのパラレルプレートを使用する。
測定試料：トナーを加熱・溶融後に直径約１０ｍｍ，高さ１．５～２．０ｍｍの円柱状試料に成型して使用する。

測定周波数：６．２８ラジアン／秒に設定する。
測定歪の設定：初期値を０．１％に設定し、自動測定モードにて測定を行う。

試料の伸長補正：自動測定モードにて調整する。
［４－１０］トナー軟化点
ＭＦＰ５００において利用されるトナーの軟化点（Ｔｓｐ）は、９０～１１０℃であることが好ましい。軟化点（Ｔｓｐ）が上記範囲であることにより、定着時にトナーに加わる熱の影響をより低減させることができる。これにより、着色剤に負担をかけずに画像形成が行えるので、より広く安定した色再現性を発現させることが期待される。

トナーの軟化点（Ｔｓｐ）は、たとえば、以下の方法（ｍ１）～（ｍ３）を単独で、または、組み合わせることにより制御することができる。

（ｍ１）結着樹脂を形成すべき重合性単量体の種類や組成比を調整する。
（ｍ２）連鎖移動剤の種類や添加量により結着樹脂の分子量を調整する。

（ｍ３）ワックス等の種類や添加量を調整する。
トナーの軟化点（Ｔｓｐ）は、たとえば、「フローテスターＣＦＴ－５００」（島津製作所社製）を用いて測定される。測定では、トナーは、高さ１０ｍｍの円柱形状に成形される。測定機は、トナーを、昇温速度６℃／分で加熱しながら、プランジャーより１．９６×１０^６Ｐａの圧力を加え、直径１ｍｍ、長さ１ｍｍのノズルから押し出す。これにより、測定機は、当該フローテスターのプランジャー降下量－温度間の曲線（軟化流動曲線）を描く。一例では、最初に流出する温度が、溶融開始温度として特定される。降下量５ｍｍに対する温度が、軟化点温度として特定される。

［４－１１］トナーの製造方法
トナーの製造方法として、たとえば、混練・粉砕法、乳化分散法、懸濁重合法、分散重合法、乳化重合法、乳化重合凝集法、ミニエマルジョン重合凝集法、カプセル化法、または、その他の公知の方法が採用され得る。好ましくは、トナーの製造方法として、画像の高画質化を達成するために小粒径化されたトナーを得る必要があることを考慮して、製造コストおよび製造安定性の観点から、乳化重合凝集法が採用される。

乳化凝集法によるトナー粒子の製造方法は、結着樹脂粒子の水系分散液と、着色剤よりなる微粒子の水系分散液と、を混合し、結着樹脂粒子及び着色剤粒子を凝集させることにより、トナー粒子を形成する方法である。以下、トナーの製造方法の一例として、乳化凝集法によるトナーの製造方法を説明する。

（工程１）結晶性樹脂、非晶性樹脂等の結着樹脂粒子の分散液調整工程
例えば、結晶性樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を使用する場合、結晶性ポリエステル樹脂を合成し、有機溶媒中に溶解又は分散させて油相液を調製して、この油相液を転相乳化して水系媒体中にポリエステル樹脂粒子を分散させる。油滴の粒径を所望の粒径に制御した後、有機溶媒を除去することにより、ポリエステル樹脂の水系分散液を得ることができる。

油相液に使用する有機溶媒としては、油滴の形成後の除去処理が容易である観点から、沸点が低く、かつ水への溶解性が低いものが好ましい。具体的には、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

有機溶媒の使用量は、結晶性ポリエステル樹脂１００質量部に対して、通常１～３００質量部の範囲内である。

油相液の乳化分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができる。
水系媒体の使用量は、油相液１００質量部に対して、５０～２０００質量部の範囲内であることが好ましく、１００～１０００質量部の範囲内であることがより好ましい。

水系媒体中には、油滴の分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤等が添加されていてもよい。

結晶性ポリエステル樹脂粒子の平均粒径は、体積基準のメジアン径（Ｄ５０）で１００～４００ｎｍの範囲内にあることが好ましい。

結晶性ポリエステル樹脂粒子の体積基準のメジアン径（Ｄ５０）は、マイクロトラックＵＰＡ－１５０（日機装社製）を用いて測定することができる。

結着樹脂としてビニル樹脂が使用される場合、ミニエマルション重合法によりビニル樹脂粒子の水系分散液を調製することができる。具体的には、界面活性剤を含有する水系媒体中にビニル単量体と水溶性のラジカル重合開始剤を添加し、機械的エネルギーを加えて液滴を形成する。ラジカル重合開始剤からのラジカルにより、液滴中において重合反応が進行する。なお、液滴中に油溶性の重合開始剤が含有されていてもよい。

ビニル樹脂粒子は、各層の組成が異なる２層以上の多層構造を有していてもよい。多層構造を有するビニル樹脂粒子の分散液は、多段階の重合反応によって得ることができる。例えば、２層構造を有するビニル樹脂の分散液は、ビニル単量体を重合（第１段重合）させてビニル樹脂粒子の分散液を調製した後、さらに重合開始剤とビニル単量体を添加し、重合（第２段重合）させることにより、得ることができる。

〔界面活性剤〕
ここで、上記着色剤微粒子分散液やコア用結着樹脂微粒子の重合時に使用する水系媒体に用いられる界面活性剤について説明する。

界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、スルホン酸塩（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム）、硫酸エステル塩（ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウムなど）、脂肪酸塩（オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなど）などのイオン性界面活性剤を好適なものとして例示することができる。また、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドとのエステル、ソルビタンエステルなどのノニオン性界面活性剤も使用することができる。

以下、コア用結着樹脂微粒子重合工程で使用される重合開始剤および連鎖移動剤について説明する。

〔重合開始剤〕
水溶性の重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、過酸化水素などを挙げることができる。

また、油溶性重合開始剤としては、２，２′－アゾビス－（２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２′－アゾビスイソブチロニトリル、１，１′－アゾビス（シクロヘキサン－１－カルボニトリル）、２，２′－アゾビス－４－メトキシ－２，４－ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、ｔ－ブチルヒドロペルオキサイド、ジ－ｔ－ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、２，４－ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、２，２－ビス－（４，４－ｔ－ブチルペルオキシシクロヘキシル）プロパン、トリス－（ｔ－ブチルペルオキシ）トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などが挙げられる。

〔連鎖移動剤〕
得られるコア用の結着樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく、例えばｎ－オクチルメルカプタン、ｎ－デシルメルカプタン、ｔｅｒｔ－ドデシルメルカプタン等のメルカプタン、ｎ－オクチル－３－メルカプトプロピオン酸エステル等のメルカプトプロピオン酸エステル、ターピノーレン、および、α－メチルスチレンダイマー等が使用される。

（工程２）着色剤微粒子分散液調製工程
工程２では、水系媒体中に着色剤を添加して分散機によって分散処理することにより、着色剤が微粒子状に分散された着色剤微粒子の分散液を調製する処理が行われる。具体的には、着色剤の分散処理は界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）以上にした状態の水系媒体中で行われる。分散処理に使用する分散機は特に限定されないが、好ましくは、超音波分散機、機械式ホモジナイザ、マントンゴーリン、圧力式ホモジナイザ等の加圧分散機、サンドグラインダ、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミルなどの媒体型分散機が挙げられる。

この着色剤微粒子分散液における着色剤微粒子の分散径は、体積基準のメディアン径で４０～２００ｎｍであることが好ましい。

この着色剤微粒子の体積基準のメディアン径は、「ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ ＵＰＡ－１５０（ＨＯＮＥＹＷＥＬＬ社製）」を用い、下記測定条件下により測定されるものである。

・サンプル屈折率：１．５９
・サンプル比重：１．０５（球状粒子換算）
・溶媒屈折率：１．３３
・溶媒粘度：０．７９７（３０℃）、１．００２（２０℃）
・０点調整・測定セルにイオン交換水を投入し調整した。

（工程３）凝集・融着工程
工程３では、コア用結着樹脂微粒子と着色剤微粒子とを水系媒体中で凝集、融着させてコア粒子となるべき会合粒子を形成する処理が行われる。当該凝集・融着工程においては、コア用結着樹脂微粒子や着色剤微粒子とともにワックス微粒子や荷電制御剤などの内添剤微粒子を凝集、融着させることができる。

ここで、「塩析／融着」とは、凝集と融着を並行して進め、所望の粒子径まで成長したところで、凝集停止剤を添加して粒子成長を停止させ、さらに、必要に応じて粒子形状を制御するための加熱を継続して行うことをいう。

塩析／融着法は、コア用結着樹脂微粒子と着色剤微粒子とが存在している水系媒体中に、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩及び３価の塩などからなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、次いで、コア用結着樹脂微粒子のガラス転移点以上であって、かつ、コア用結着樹脂微粒子と着色剤微粒子の融解ピーク温度以上の温度に加熱することで塩析を進行させると同時に凝集・融着を行うものである。ここで、塩析剤であるアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げられる。

（工程４）第１の熟成工程
工程４では、会合粒子を熱エネルギーにより熟成させる処理が行われる。（工程３）凝集・融着工程の加熱温度、および／または、（工程４）の第１の熟成工程の加熱温度と時間が制御されることにより、粒径が一定（分布が狭く）にされ得、かつ、コア粒子の表面が平滑かつ均一的な形状を有するものにされ得る。具体的には、（工程３）凝集・融着工程において加熱温度を低めにして、コア用結着樹脂微粒子同士の融着の進行を抑制させて均一化を促進させ、（工程４）第１の熟成工程で加熱温度を低めに、かつ、時間を長くしてコア粒子の表面が均一な形状のものに制御する。

（工程５）シェル層形成工程
工程５では、コア－シェル構造の粒子を形成するシェル化処理が行われる。より具体的には、コア粒子の分散液中にシェル用結着樹脂微粒子の分散液を添加してコア粒子の表面にシェル用結着樹脂微粒子を凝集・融着させ、これにより、コア粒子の表面にシェル用結着樹脂微粒子を被覆させる。

工程５は、低温定着性と耐熱保存性の両方の性能を付与するための好ましい製造条件である。カラー画像を形成する場合に、二次色について高い色再現性を得るために、このシェル層形成を行うことが好ましい。

具体的には、コア粒子の分散液を（工程３）凝集・融着工程及び（工程４）第１の熟成工程における加熱温度を維持した状態でシェル用結着樹脂微粒子の分散液を添加し、加熱撹拌を継続しながら数時間かけてゆっくりとシェル用結着樹脂微粒子をコア粒子表面に被覆させてコア－シェル構造の粒子を形成させる。加熱撹拌時間は、１～７時間が好ましく、３～５時間が特に好ましい。

（工程６）第２の熟成工程
工程６は、（工程５）シェル層形成工程によりコア－シェル構造の粒子が所定の粒径になった段階で実施される。より具体的には、塩化ナトリウムなどの停止剤を添加して粒子成長を停止させ、その後もコア粒子に付着させたシェル用結着樹脂微粒子を融着させるために数時間加熱撹拌を継続する。そして、コア粒子の表面を被覆するシェル用結着樹脂微粒子による層の厚さを１００～３００ｎｍとする。このようにして、コア粒子の表面にシェル用結着樹脂微粒子を固着させてシェル層が形成されることにより、丸みを帯び、しかも形状の揃ったコア－シェル構造のトナー粒子が形成される。

なお、本実施の形態では、「［４－１２－１］トナー（１）」等のトナーの具体的な製造方法の説明において後述されるように、トナーに金属元素を含有させるために、分散液に金属化合物（塩化マグネシウム等）が添加されてもよい。

（工程７）ろ過、洗浄工程
工程７では、先ず、トナー粒子の分散液を冷却する処理が行われる。冷却処理条件としては、１～２０℃／ｍｉｎの冷却速度で冷却することが好ましい。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。

次いで、所定温度まで冷却されたトナー粒子の分散液からトナー粒子を固液分離し、その後、固液分離されたトナーケーキ（ウエット状態にあるトナー粒子をケーキ状に凝集させた集合物）から界面活性剤や塩析剤などの付着物を除去する洗浄処理が行われる。ここで、ろ過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧ろ過法、フィルタープレス等を使用して行うろ過法など特に限定されるものではない。

（工程８）乾燥工程
工程８では、洗浄処理されたトナーケーキを乾燥する処理が行われる。工程８で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。乾燥処理されたトナー粒子の水分は、５質量％以下であることが好ましく、さらに好ましくは２質量％以下とされる。なお、乾燥処理されたトナー粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー（登録商標）、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。

（工程９）外添処理工程
工程９では、（工程８）乾燥工程で乾燥処理されたトナー粒子に対して外添剤を添加する処理が行われる。外添剤の添加方法としては、例えば、ヘンシェルミキサー、コーヒーミルなどの機械式の混合装置を用いて添加することができる。

［４－１２］トナーの製造の具体例
以下、本実施の形態について言及されるトナー（１）～（８）のそれぞれの具体的な製造方法の具体例を説明する。以下の説明では、トナーの具体的な製造方法が説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の記載では、「部」または「％」の表示が用いられるが、特に断りが無い限りこれらの表示は「質量部」または「質量％」のそれぞれを意味する。

［４－１２－１］トナー（１）
〔スチレン－アクリル樹脂粒子の分散液〕
（第１段重合）
撹拌装置、温度センサー、温度制御装置、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた反応容器に、あらかじめイオン交換水２９００質量部にアニオン性界面活性剤であるラウリル硫酸ナトリウム２．０質量部を溶解させたアニオン性界面活性剤を仕込み、窒素気流下２３０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しながら、内温を８０℃に昇温させた。

この界面活性剤溶液に重合開始剤である過硫酸カリウム（ＫＰＳ）９．０質量部を添加し、内温を７８℃にした。次に、下記組成の単量体溶液を３時間かけて滴下し、滴下終了後、７８℃において１時間にわたって加熱、撹拌することで重合（第１段重合）を行い、スチレン－アクリル樹脂粒子の分散液（Ｉ）を調製した。

スチレン ５２０質量部
ｎ－ブチルアクリレート ２６０質量部
メタクリル酸 ６０質量部
ｎ－オクチルメルカプタン １３質量部
（第２段重合）
撹拌装置を取り付けたフラスコ内において、下記組成の単量体溶液に、離型剤としてエステル系ワックス（融点：７３℃）５１質量部を添加し、８５℃に加温して溶解させてワックス溶解液を調製した。

スチレン ９０質量部
ｎ－ブチルアクリレート ２５質量部
２－エチルへキシルアクリレート ２６質量部
メタクリル酸 １０質量部
ｎ－オクチルメルカプタン ５質量部
一方、アニオン性界面活性剤であるラウリル硫酸ナトリウム２質量部をイオン交換水１１００質量部に溶解させた界面活性剤溶液を９０℃に加温した。この界面活性剤溶液に、スチレン－アクリル樹脂粒子の分散液（Ｉ）を、スチレン－アクリル樹脂の固形分換算で２８質量部添加した。その後、循環経路を有する機械式分散機クレアミックス（エム・テクニック社製）により、上記ワックス溶解液を１時間混合して分散させ、分散粒子径３５０ｎｍの乳化粒子を含有する分散液を調製した。この分散液に、重合開始剤である過硫酸カリウム（ＫＰＳ）２．５質量部をイオン交換水１１０質量部に溶解させた重合開始剤水溶液を添加し、９０℃において２時間にわたって加熱及び撹拌することによって重合（第２段重合）を行って、スチレン－アクリル樹脂粒子の分散液（II）を調製した。

その後、３０℃まで冷却し、スチレン－アクリル樹脂粒子の分散液を得た。
この分散液中のスチレン－アクリル樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は３２５００であり、数平均分子量（Ｍｎ）は１０８００であった。

〔結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液〕
撹拌装置、温度センサー、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた５Ｌの反応容器に、多価カルボン酸であるセバシン酸３２０質量部及び多価アルコールである１，６－ヘキサンジオール１７５質量部を仕込み、撹拌しながら１時間かけて内温を２００℃にまで昇温させた。均一に撹拌された状態であることを確認した後、触媒としてＴｉ（ＯＢｕ）４を、多価カルボン酸の仕込み量に対して０．００３質量％の量で投入した。生成する水を留去しながら、６時間かけて内温を２００℃から２４０℃まで昇温させ、温度２４０℃の条件で６時間かけて脱水縮合反応を継続して重合を行うことにより、結晶性ポリエステル樹脂を得た。この結晶性ポリエステル樹脂の融点（Ｔｍ）は６７．３℃、数平均分子量（Ｍｎ）は６５００であった。

コンデンサー、温度計、水滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き３リットル反応槽（東京理化器械株式会社製：ＢＪ－３０Ｎ）に、上記結晶性ポリエステル樹脂３２０質量部と、メチルエチルケトン（溶剤）１８０質量部と、イソプロピルアルコール（溶剤）１００質量部とを入れ、水循環式恒温槽にて７０℃に維持しながら、１００ｒｐｍで撹拌混合しつつ樹脂を溶解させた。

その後、撹拌回転数を１５０ｒｐｍにし、水循環式恒温槽を６６℃に設定し、１０質量％アンモニア水（試薬）１７質量部を１０分間かけて投入した後、６６℃に保温されたイオン交換水を７質量部／分の速度で、合計９００質量部滴下し転相させて、乳化液を得た。

すぐに、得られた乳化液８００質量部とイオン交換水７００質量部とを２リットルのナスフラスコに入れ、トラップ球を介して真空制御ユニットを備えたエバポレーター（東京理化器械社製）にセットした。ナスフラスコを回転させながら、６０℃の湯バスで加温し、突沸に注意しつつ７ｋＰａまで減圧し溶剤を除去した。溶剤回収量が１１００質量部になった時点で常圧に戻し、ナスフラスコを水冷して分散液を得た。得られた分散液に溶剤臭は無かった。この分散液中の樹脂粒子の体積基準のメジアン径（Ｄ５０）は１５０ｎｍであった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が２０質量％になるように調整し、これを結晶性ポリエステル樹脂分散液とした。

〔非晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液〕
窒素導入管、脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した容量１０リットルの四つ口フラスコに、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物５００質量部、テレフタル酸１２０質量部、フマル酸６５質量部、トリメリット酸４０質量部及びエステル化触媒（オクチル酸スズ）２質量部を入れ、２４０℃で８時間縮重合反応させ、さらに１０ｋＰａで１時間反応させることにより、非晶性ポリエステル樹脂を得た。この非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は６１℃、軟化点（Ｔｓｐ）は１０８℃、重量平均分子量（Ｍｗ）は４２０００であった。

次に、コンデンサー、温度計、水滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き３リットル反応槽（東京理化器械株式会社製：ＢＪ－３０Ｎ）を水循環式恒温槽にて４０℃に維持しながら、該反応槽に酢酸エチル１８０質量部とイソプロピルアルコール１１０質量部との混合溶剤を投入した。さらに、上記非晶性ポリエステル樹脂を３００質量部投入して、スリーワンモーターにより１５０ｒｐｍで撹拌し、溶解させて油相を得た。この撹拌されている油相に１０質量％アンモニア水溶液を、滴下時間５分間で１４質量部滴下し、１０分間混合した後、イオン交換水９００質量部を毎分８質量部の速度で滴下して転相させて、乳化液を得た。

すぐに、得られた乳化液８００質量部とイオン交換水７００質量部とを２リットルのナスフラスコに入れ、トラップ球を介して真空制御ユニットを備えたエバポレーター（東京理化器械株式会社）にセットした。ナスフラスコを回転させながら、６０℃の湯バスで加温し、突沸に注意しつつ１０ｋＰａまで減圧し溶剤を除去した。溶剤回収量が１０００質量部になった時点で常圧に戻し、ナスフラスコを水冷して分散液を得た。得られた分散液に溶剤臭は無かった。この分散液における樹脂粒子の体積基準のメジアン径（Ｄ５０）は１４０ｎｍであった。その後、固形分濃度が２０質量％になるようにイオン交換水を加えて、非晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液を得た。

〔着色剤粒子の分散液〕
ドデシル硫酸ナトリウム９５質量部をイオン交換水１６００質量部に撹拌溶解し、この溶液を撹拌しながら、銅フタロシアニン（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３）４２０質量部を徐々に添加した。次いで、撹拌装置クレアミックス（エム・テクニック社製）を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の分散液を調製した。分散液中の着色剤粒子の平均粒径は、体積基準のメジアン径で１１０ｎｍであった。

〔金属元素の添加〕
撹拌装置、温度センサー及び冷却管を取り付けた反応容器に、上記スチレン－アクリル樹脂粒子の分散液を固形分換算で２６０質量部、イオン交換水２０００質量部を投入した。５モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを１０．０に調整した後、上記着色剤粒子の分散液を固形分換算で４０質量部投入した。次に、塩化マグネシウム１２０質量部をイオン交換水６０質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、３０℃において１０分間かけて添加した。３分間放置した後に昇温を開始し、この系を６０分間かけて８０℃まで昇温した。結晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液を固形分換算で２０質量部と、ブロックポリマー粒子分散液を固形分換算で４０質量部を混合させた分散液を３０分間かけて投入し、８０℃を保持したままコア粒子の成長反応を継続した。

この状態でコールターマルチサイザー３（コールター・ベックマン社製）にてコア粒子の粒径を測定し、体積基準のメジアン径（Ｄ５０）が６．０μｍになった時点で、非晶性ポリエステル樹脂粒子の分散液を固形分換算で４０質量部を３０分間かけて投入し、シェル層を形成した。反応液の上澄みが透明になった時点で、塩化ナトリウム１９０質量部をイオン交換水７６０質量部に溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させた。その後、昇温し、９５℃の状態で加熱撹拌することにより、粒子の融着を進行させ、測定装置ＦＰＩＡ－２１００（Ｓｙｓｍｅｘ社製）を用いてトナー粒子の平均円形度を測定（ＨＰＦ検出数を４０００個として測定）し、平均円形度が０．９５になった時点で３０℃に冷却し、コア・シェル構造のトナー粒子の水系分散液を得た。

得られたトナー粒子の水系分散液を遠心分離機で固液分離し、トナー粒子のウェットケーキを形成し、これを遠心分離機により濾液の電気伝導度が５μＳ／ｃｍになるまで３５℃のイオン交換水で洗浄した。洗浄後、フラッシュジェットドライヤー（セイシン企業社製）に移し、水分量が０．５質量％となるまで乾燥した。

乾燥後のトナー粒子に、疎水性シリカ（数平均一次粒子径＝１２ｎｍ）１質量％及び疎水性チタニア（数平均一次粒子径＝２０ｎｍ）０．３質量％を添加し、ヘンシェルミキサーにより混合することにより、トナー（１）を得た。

［４－１２－２］トナー（２）
トナー粒子の作製において、トナー（１）の塩化マグネシウムの量を１２０質量部から１０５質量部へ変更した以外は、トナー（１）と同様にして、トナー（２）を作製した。

［４－１２－３］トナー（３）
トナー粒子の作製において、トナー（１）の塩化マグネシウムの量を１２０質量部から６０質量部へ変更した以外は、トナー（１）と同様にして、トナー（３）を作製した。

［４－１２－４］トナー（４）
トナー粒子の作製において、トナー（１）の塩化マグネシウムの量を１２０質量部から６０質量部へ、水酸化ナトリウム水溶液添加後のｐＨを１０．０から１０．５へ変更した以外は、トナー（１）と同様にして、トナー（４）を作製した。

［４－１２－５］トナー（５）
トナー粒子の作製において、トナー（１）の塩化マグネシウム１２０質量部から硫酸アルミニウム８０質量部へ、水酸化ナトリウム水溶液添加後のｐＨを１０．０から９．５へ変更した以外は、トナー（１）と同様にして、トナー（５）を作製した。

［４－１２－６］トナー（６）
トナー粒子の作製において、トナー（１）の塩化マグネシウム１２０質量部から硫酸アルミニウム６０質量部へ変更した以外は、トナー（１）と同様にして、トナー（６）を作製した。

［４－１２－７］トナー（７）
トナー粒子の作製において、トナー（１）の塩化マグネシウムの量を１２０質量部から４０質量部へ、水酸化ナトリウム水溶液添加後のｐＨを１０．０から１０．５へ変更した以外は、トナー（１）と同様にして、トナー（７）を作製した。

［４－１２－８］トナー（８）
トナー粒子の作製において、トナー（１）の塩化マグネシウムの量を１２０質量部から１３０質量部へ変更した以外は、トナー（１）と同様にして、トナー（８）を作製した。

［４－１３］現像剤（１）～（８）
上記トナー（１）～（８）のそれぞれに、シリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径６５μｍのフェライトキャリアをトナー濃度が６質量％となるように添加して混合することにより、現像剤（１）～（８）を製造した。

［４－１４］金属元素の含有量
各トナー（１）～（８）中の金属元素の含有量は、酸分解：ＩＣＰ－ＯＥＳにより、次のようにして測定した。

（前処理）
試料（トナー）３質量部をポリオキシエチルフェニルエーテルの０．２質量％水溶液３５質量部に添加して分散させた。この分散液を、超音波ホモジナイザーＵＳ－１２００Ｔ（日本精機製作所社製）により２５℃で５分間処理し、外添剤をトナー表面から取り除いて測定用の試料を得た。

上記試料１００ｍｇを密閉式マイクロ波分解装置ＥＴＨＯＳ１（マイルストーンゼネラル社製）にセットし、硫酸、硝酸による分解を行った。このとき、未分解物がある場合は塩酸、フッ化水素酸、過酸化水素等を用いて目的成分を溶出させた。分解液は超純水を用いて適宜希釈した。試薬は、関東化学社製の超高純度試薬を用いた。

（測定）
高周波誘導結合プラズマ発光分析装置ＳＰＳ３５２０ＵＶ（エスアイアイナノテクノロジー社製）に、上記前処理を施した試料をセットし、結着樹脂のイオン架橋に寄与する金属元素ＡｌおよびＭｇの含有量を測定した。このとき、各金属元素の検出波長は以下の通りとした。

Ａｌ：１６７．０７９ｎｍ
Ｍｇ：２７９．５５３ｎｍ
なお、検量線は、試料を含まない分解液に、関東化学社製の各元素の原子吸光用標準液を添加し、試料液と同じ酸濃度になるように調整した溶液を用いて作成した。測定結果を図４に示す。なお、トナー（１）～（４），（７）～（８）からはＭｇのみが検出されたため、トナー（１）～（４），（７）～（８）についてはＭｇの含有量が示される。トナー（５）～（６）からはＡｌのみが検出されたため、トナー（５）～（６）についてはＡｌの含有量が示される。

［５］弾性回復
図５は、本実施の形態において考慮する挙動「弾性回復」を説明するための図である。

図５は、用紙Ｐ上にトナーＴＮの像が形成されてからトナーＴＮが定着するまでの、５つの状態（状態１～５）を示す。（状態１）は、用紙Ｐが定着ユニット６０のニップ部に到達する前の状態を表す。

（状態２）は、用紙Ｐがニップ部に到達した直後の状態を示す。（状態２）では、定着部材ＳＴ（図２の定着ベルト６０５）による加熱および加圧によって、トナーＴＮに矢印Ｄ１で表される向きの力が印加される。当該力が印加されることにより、トナーＴＮの粒子は変形を開始する。

（状態３）は、（状態２）よりも用紙Ｐの搬送が進展したが用紙Ｐは依然としてニップ部に位置する状態を示す。（状態３）では、矢印Ｄ１で表される向きの加熱および加圧が継続されることにより、（状態２）と比較してトナーＴＮの変形が進む。

（状態４）は、用紙Ｐがニップ部を通過した状態を表す。定着部材ＳＴによる押圧が解除されたことにより、用紙Ｐ上のトナーＴＮにおいて、トナーＴＮの弾性により、矢印Ｄ１と反対の向きの復元力が発生する。これにより、トナーＴＮは元に戻ろうとする。このような、トナーＴＮの元に戻ろうとする挙動を「弾性回復」と呼ぶ。

（状態５）は、（状態４）よりも弾性回復が進んだ状態を表す。（状態５）では、（状態４）と比較して、ニップ部における挟持が解消された後の経過時間が長いため、トナーＴＮにおける形状の回復が進んでいる。

［６］トナーの成分と弾性回復
図６は、ニップ部における加圧部材の温度の相違による光沢度の相違を説明するための図である。図６のグラフでは、横軸はニップ部における加圧部材（加圧ローラー６０９）の加熱温度を表わす。縦軸は、ニップ部を通過した後の用紙Ｐ上に形成されたトナー像の光沢度を表す。図６のグラフには、３種類のトナー（トナーＡ，Ｂ，Ｃ）についての結果が示される。

より具体的には、グラフＧ０１は、トナーＡについて、加熱部材（定着ベルト６０５）の温度が１６０℃に制御された状態で、加圧部材の温度を所与の４種類の温度（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４）のそれぞれに制御されたときのトナー像の光沢度を表す。

グラフＧ０２は、トナーＡについて、加熱部材の温度が１４０℃に制御された状態で、加圧部材の温度を上記４種類の温度（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４）のそれぞれに制御されたときのトナー像の光沢度を表す。

グラフＧ０３は、トナーＢについて、加熱部材の温度が１６０℃に制御された状態で、加圧部材の温度を上記４種類の温度（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４）のそれぞれに制御されたときのトナー像の光沢度を表す。

グラフＧ０４は、トナーＣについて、加熱部材の温度が１６０℃に制御された状態で、加圧部材の温度を上記４種類の温度（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４）のそれぞれに制御されたときのトナー像の光沢度を表す。

グラフＧ０１と比較すると、グラフＧ０２では、加圧部材の温度に拘わらず光沢度が低い。グラフＧ０２では、定着温度が低い。これにより、グラフＧ０２では、定着温度が低いことによってトナー溶融性が低くなった（あまり溶けていない）ことにより、光沢度が低下したと考えられる。

グラフＧ０１と比較すると、グラフＧ０３，Ｇ０４では、加圧部材の温度が変化したときの挙動が異なる。より具体的には、グラフＧ０１では、加圧部材の温度が変化しても光沢度には大きな影響が見られないのに対し、グラフＧ０３，Ｇ０４では、加圧部材の温度の上昇とともに光沢度が低下している。

加圧部材の温度が高いほどニップ部通過後のトナーの温度低下が遅れ、これにより、所与の温度に低下する迄に弾性回復が生じやすくなることが想定される。

ここで、トナーＢ，Ｃは、いずれも、トナー樹脂とイオン架橋構造を構築する金属元素（マグネシウム、アルミニウム、等）を含有するのに対し、トナーＡは、そのような金属元素を含有しない。これにより、トナー樹脂とイオン架橋構造を構築する金属元素を含有するトナーが使用されると、そのような金属元素を含有しないトナーが使用されるよりも、ニップ部通過後のトナーの温度低下の遅れがより大きく弾性回復の発生に寄与する。すなわち、前者のトナーが使用されると、後者のトナーが使用されるよりも、温度低下の遅れがより大きく弾性回復の発生に寄与する。したがって、トナーＢ，Ｃが利用されると、トナーＡが利用されたときよりも、加圧部材の制御温度が上昇したときの光沢度の低下の度合いが大きい。

［７］制御の概要
ＭＦＰ５００のＣＰＵ１０１は、形成される画像の光沢とプロセス条件とを関連付ける情報（以下、「関連情報」とも言う）にアクセス可能である。プロセス条件は、加圧ローラー６０９の温度と、ニップ部の挟持圧力（定着ベルト６０５と加圧ローラー６０９とによって用紙Ｐが挟持される圧力）とを含む。ＣＰＵ１０１は、光沢の設定を受け付けると、上記関連情報から、設定された光沢に対応するプロセス条件を取得し、取得したプロセス条件に従ってＭＦＰ５００を制御する。

一例では、設定される光沢の度合いが高いほど、プロセス条件における加圧ローラー６０９の設定温度は低くなる。なお、加圧ローラー６０９の設定温度が低いほど、定着ベルト６０５によって加熱されたトナーＴＮの温度低下の速度が高くなる。

他の例では、設定される光沢の度合いが高いほど、プロセス条件におけるニップ部の挟持圧力は低くなる。なお、挟持圧力が低いほど、定着ベルト６０５によって加熱されたトナーＴＮの温度低下の速度が高くなる。

ここで、トナーＴＮの温度低下の速度と、形成される画像の光沢の度合いとの関係について説明する。トナーＴＮの温度低下の速度が低い場合、ニップ部を通過した後の用紙におけるトナーＴＮにおいて弾性回復の度合いは比較的小さい。すなわち、弾性回復が十分生じる前に、トナーＴＮの温度低下が完了する。したがって、トナーＴＮの温度低下の速度が低い場合、弾性回復の度合いが小さくなり、これにより、形成された画像の光沢の度合いが高くなる。

光沢の度合いの設定に対応してＣＰＵ１０１が取得するプロセス条件は、加圧ローラー６０９の温度およびニップ部の挟持圧力の一方のみを含んでいてもよいし、双方を含んでいてもよい。

［８］処理の流れ
図７は、ＭＦＰ５００における用紙の印刷のためにＣＰＵ１０１が実行する処理の一例のフローチャートである。図７に示された処理は、たとえばＣＰＵ１０１が所与のプログラムを実行することによって実現される。以下、図７を参照して、当該処理の流れを説明する。

ステップＳ１０にて、ＣＰＵ１０１は、プリント要求（たとえば、印刷ジョブの開始指示の入力）があったか否かを判断する。ＣＰＵ１０１は、当該指示があったと判断するとステップＳ１２へ制御を進め（ステップＳ１０にてＹＥＳ）、そうでなければステップＳ２０へ制御を進める（ステップＳ１０にてＮＯ）。なお、ＣＰＵ１０１は、印刷開始の指示が光沢度の設定を含む場合には、ステップＳ２２へ制御を進め、ステップＳ２２，Ｓ２４の制御を実行した後、ステップＳ１２へ制御を進めてもよい。

ステップＳ１２にて、ＣＰＵ１０１は、プロセスユニット３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋを制御して、用紙Ｐ上に画像を形成する。

ステップＳ１４にて、ＣＰＵ１０１は、定着ユニット６０を制御することにより、用紙Ｐ上に形成された画像を定着ユニット６０にて定着させる。

ステップＳ２０にて、ＣＰＵ１０１は、光沢度の設定を受け付けたか否かを判断する。ＭＦＰ５００では、プリント要求ごとに光沢度が設定される場合もあれば、デフォルトの設定として光沢度が設定される場合もある。ステップＳ２０では、デフォルトの設定としての光沢度の設定の有無が判断される。ＣＰＵ１０１は、光沢度の設定が要求されたと判断するとステップＳ２２へ制御を進め（ステップＳ２０にてＹＥＳ）、そうでなければステップＳ１０へ制御を戻す（ステップＳ２０にてＮＯ）。なお、ＣＰＵ１０１は、上記のように、ステップＳ１０において受け付けられたプリント要求が光沢度の設定を含む場合には、ステップＳ２２へ制御を進めてもよい。

ステップＳ２２にて、ＣＰＵ１０１は、光沢度の設定を取得する。
ステップＳ２４にて、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２２にて取得した設定に対応するプロセス条件を取得し、当該条件に従った制御を実現する。プロセス条件の一例は、加圧部材（加圧ローラー６０９）の制御温度である。他の例は、ニップ部において用紙Ｐを挟持する圧力である。ＣＰＵ１０１は、たとえば、駆動モーター６４０を制御することにより定着ベルト６０５と加圧ローラー６０９との距離を調整し、これにより、ニップ部における挟持圧力を制御する。

ステップＳ２４の制御の後、ＣＰＵ１０１は、プリント要求に応じて用紙Ｐ上での画像形成および当該画像の定着を実行する。これにより、上記プロセス条件に従った環境下で画像を形成された印刷物が生成される。

［９］実施例
図８は、９つの条件下のそれぞれにおいて生成された印刷物についてのトナー画像の光沢の具体例を示す図である。

図８に示された例１～９は、ＭＦＰ５００として市販のカラー複写機bizhub PRO C6500（コニカミノルタ社製）を、プロセス条件が変更できるように改造することによって行なわれた画像形成の結果を表わす。トナー画像として、トナー付着量８．５ｇ／ｍ^２のベタ画像が、ＯＫトップコート＋１２８ｇ／ｍ^２（王子製紙製）上に形成された。定着処理は、定着速度３００ｍｍ／ｓｅｃで行なわれた。

図８の例は、条件として、トナー種、金属元素、および、プロセス条件を含む。トナー種は、上記のトナー（１）～（８）のいずれかを表わす。金属元素は、トナー樹脂との間でイオン架橋構造を構築する元素であって、マグネシウム（Ｍｇ）またはアルミニウム（Ａｌ）を表わす。プロセス条件は、定着部材温度（定着ベルト６０５の制御温度）、加圧部材温度（加圧ローラー６０５の制御温度）、および、ニップ部の挟持圧力を含む。

たとえば、例１は、トナー種として上記トナー（１）を利用した。トナー（１）は、金属元素として、マグネシウムを、０．４０質量％含有する。図８では、例１の条件下において、３つのプロセス条件のそれぞれでの結果を示す。１つ目のプロセス条件は、定着部材温度１６０℃、加圧部材温度３０℃、および、挟持圧力２００ｋＰａを含む。２つ目のプロセス条件は、１つ目のプロセス条件に対して加圧部材温度のみが相違し、加圧部材温度６０℃を含む。３つ目のプロセス条件は、１つ目のプロセス条件に対して加圧部材温度のみが相違し、加圧部材温度９０℃を含む。

図８の例は、評価結果として、トナー画像の光沢と、トナーの定着強度とを含む。光沢は、光沢計ＧＭ－２６８ＰＬＵＳ（コニカミノルタ社製）を用いて計測された、入射角６０度の光沢を表わす。定着強度は、用紙Ｐ上に形成されたトナー画像を消しゴム（ライオン事務器社製、砂消し「LION 26111」）を押圧荷重１ｋｇｆで２回擦り、画像濃度の残存率をＸ－Ｒｉｔｅ社製「Ｘ－Ｒｉｔｅ ｍｏｄｅｌ ４０４」により測定することによって得られた３段階のランク評価（◎：画像濃度残存率が９０％以上／○：画像濃度残存率が８０％以上９０％未満／△：画像濃度残存率が８０％未満）を表わす。

例１では、いずれの加圧部材温度においても定着強度として「○」が維持された。
光沢については、加圧部材温度が高いほど、光沢度が低下した。この傾向は、例２～例７においても見られた。このことは、加圧部材温度が高くなるほど、ニップ部による定着の後、トナーの温度が緩やかに低下し、これにより、弾性回復の度合いが高くなったことによると推測される。

例１と例８と例９とを比較すると、金属元素の含有量が高い方から例９，例１，例８の順に、各加圧部材温度において低い光沢度を呈している。すなわち、金属元素の含有量が高いほど光沢度が低くなることを意味する。このことは、金属元素の含有量が増えることにより、トナー樹脂と金属とのイオン架橋構造の構築度合いが向上し、これにより、弾性回復の度合いが高くなったことによると推測される。

なお、金属元素の含有量が高いほど光沢度が低くなる傾向は、例２と例４においても見られた。

ここで、例９では、トナー画像の光沢の低下が実現された一方で、定着強度も低下している（定着強度：評価「△」）。定着強度の低下の要因としては、トナーにおける金属元素の含有量が多くなるとトナーの粘弾性が高くなり、これにより、定着時にトナーの変形が起こりにくくなることが想定される。このことから、トナーにおける金属元素の含有量は、０．０５～０．４０質量％程度が好ましく、０．１５～０．４０質量％がさらに好ましく、０．１５～０．３５％がさらに好ましいと言える。

例３では挟持圧力が調整されたのに対し、例２では挟持圧力が調整されていない。例２と比較して、例３では、加圧部材温度の上昇とともに挟持圧力を低下させることにより、より大きく光沢度の低下が実現されている。このことから、挟持圧力の低下によっても、ニップ後のトナーの弾性回復を促進し、これにより、トナー画像の光沢度の低下が実現されると想定される。

例１～例５，例８，および例９のトナーはマグネシウム（Ｍｇ）を含有しているのに対し、例６および例７のトナーはアルミニウム（Ａｌ）を含有している。例６および例７において示されるように、トナーがアルミニウムを含有する場合も、加圧部材温度の上昇によってトナー画像の光沢度の低下が実現されている。また、例６と例７とを比較することにより、アルミニウムの含有量の増加とともに、トナー画像の光沢度の低下の度合いが向上している。すなわち、トナーが金属元素としてマグネシウムの代わりにアルミニウムを含有する場合であっても、同様の効果が実現される。

本開示では、プロセス条件等を調整することにより、ニップ後の用紙Ｐに形成されたトナー画像におけるトナーの温度低下の速度を調整し、これにより、用紙Ｐ上に形成されたトナー画像の光沢を調整する。この概念は、用紙Ｐ自体の厚みに従ったプロセス条件の調整としても実現され得る。一例では、同じ光沢度を得るために、用紙Ｐが厚いほど、加圧部材（加圧ローラー６０９）の制御温度が高く設定され得る。用紙Ｐが厚いほど、用紙Ｐの表面と裏面の温度差が大きいため、用紙Ｐの表面に形成されたトナー画像におけるトナーの温度が裏面に伝わることによりトナーの温度低下の速度が大きくなるからである。

今回開示された各実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された発明は、可能な限り、単独でも、組合わせても、実施することが意図される。

３０，３０Ｃ，３０Ｋ，３０Ｍ，３０Ｙ プロセスユニット、６０ 定着ユニット、６０Ａ 加熱部、６０Ｂ 加圧部、６１ 定着ローラー用モーター、６２ 加圧ローラー用モーター、６３ ヒーター、６４，６２１ 温度センサー、１００ 制御部、１０１ ＣＰＵ、５００ ＭＦＰ、６１０ 補助ヒーター。

Claims (9)

1. 記録紙上に形成されたトナー画像を当該記録紙上に定着させるために加熱する定着部材と、
   前記定着部材とともに前記記録紙を挟持することにより前記記録紙上のトナー画像に加圧するための加圧部材と、
   前記加圧部材を加熱するためのヒーターと、
   前記ヒーターによる前記加圧部材の加熱温度を制御する制御部と、を備え、
   前記トナー画像は、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの中の１以上のトナーのみの組み合わせによって形成され、
   前記制御部は、前記トナー画像の光沢度の設定を３種類以上の設定の中から取得し、前記設定における光沢度が低いほど前記加熱温度を高く制御し、
   前記加圧部材を冷却する冷却部材をさらに備える、定着装置。
2. 前記加圧部材はベルト形状を有する、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記制御部は、前記記録紙の厚みおよび前記設定における光沢度に従って前記加熱温度を制御する、請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記制御部は、前記設定における光沢度に従って、前記定着部材と前記加圧部材とが前記記録紙を挟持する圧力を調整する、請求項１～３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記トナー画像を構成するトナーの粒子は、結着樹脂をイオン架橋する金属元素を０．０５～０．４０％含有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記金属元素は、アルミニウムまたはマグネシウムを含む、請求項５に記載の定着装置。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の定着装置と、前記トナー画像を形成する画像形成部とを備える、画像形成装置。
8. 画像形成装置において記録紙上にトナー画像を形成された印刷物を生産する方法であって、
   前記画像形成装置は、記録紙上のトナー画像を定着するために前記記録紙を挟持する定着部材および加圧部材と、前記加圧部材を加熱するためにヒーターとを含み、
   前記トナー画像の光沢度の設定を３種類以上の設定の中から取得するステップと、
   前記光沢度の設定に従って前記加圧部材を加熱する条件を設定するステップと、
   記録紙上に形成されたトナー画像を形成するステップと、
   前記定着部材と前記加圧部材とを用いて、前記記録紙上のトナー画像を前記条件に従って定着するステップとを備え、
   前記トナー画像を構成するトナーは、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの中の１以上のトナーであり、
   前記トナー画像を構成するトナーの粒子は、結着樹脂をイオン架橋する金属元素を０．０５～０．４０％含有し、
   前記加圧部材を冷却するステップをさらに備える、印刷物の生産方法。
9. 前記金属元素は、アルミニウムまたはマグネシウムを含む、請求項８に記載の印刷物の生産方法。

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