JP4098118B2 - 現像剤、及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電印刷法、磁気記録法等における静電荷像、磁気潜像を現像するための画像形成装置及びこれに用いられる現像剤にかかり、特に熱ローラ定着等の加熱定着方式を用いた画像形成装置及びこれに用いられる現像剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法は、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を、現像剤を用いて現像し、必要に応じて紙等の転写材に現像剤像を転写した後、加熱、圧力、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着し複写画像を得るものである。複写画像形成後、感光体上に転写されず残った現像剤は種々の方法でクリーニングされ、上述の工程が繰り返される。
【０００３】
近年、このような複写画像を得るための画像形成装置は、より小型化、より軽量化そして低消費電力、より高い信頼性が厳しく追及されてきており、その結果、現像剤に求められる性能もより高度になってきている。
【０００４】
定着プロセスにおいて、加熱ローラやフィルムを介した加熱定着方式では、例えば加熱ローラあるいは定着フィルムの表面を、現像剤に対し離型性を付与する材料を用いて形成し、この表面に、被転写材表面を接触させながら通過せしめることにより定着が行われる。この方法では加熱ローラ及び定着フィルム表面と、被転写材の表面とが接触するため、現像剤像を被転写材上に融着する際の熱効率が極めて良好であり、定着を迅速に行うことができる。しかしながら、この加熱定着方式では、加熱ローラ及び定着フィルム表面と現像剤像とが溶融状態で接触するために、現像剤像の一部が加熱ローラ及び定着フィルム表面に付着、転移し、後続の被転写材に再転移する所謂オフセット現象を生じ、被定着シートを汚すことがあった。このため、加熱ローラや定着フィルム表面に対して、現像剤が付着しないようにすることが、加熱定着方式の課題の１つとされている。
【０００５】
また、加熱ローラにより加熱定着を行う熱ロール定着方式では、近年の省エネルギー対策として、定着のエネルギーを低減する試みが種々なされている。定着エネルギーを低減する方策として、加熱ローラ自体が保持する熱量（熱容量）を低減することにより、蓄熱までの時間を短縮するとともに、熱の伝達効率を向上する試入が種々提案されている。具体的には、加熱ローラの芯金を薄肉化することにより、熱量を多大に必要とせず、低熱容量化が可能となる。しかしながら、薄肉の芯金を有する加熱ローラを使用した場合、その低い熱容量のために、紙の通過に伴うローラ表面の温度低下が顕著となるという問題がある。このため、加熱部材からの加熱を継続して行うことにより、通紙により奪われた熱を補給して、ローラ表面を一定の温度に維持する必要がある。
【０００６】
そのような加熱ローラを備えた定着装置に使用される現像剤は、広い温度範囲において被転写材に対する接着性（定着性）が良好であることが必要とされる。
【０００７】
従来、加熱ローラ表面にトナーを付着させない目的で、例えばローラ表面を、トナーに対して離型性の優れた材料例えばシリコンゴム及び弗素系樹脂などで形成し、さらに、その表面にオフセット防止及びローラ表面の疲労を防止するため、例えばシリコンオイル等の離型性の良い液体でローラ表面を被覆することが行われている。
【０００８】
シリコンオイル被覆は、現像剤のオフセットを防止する点では極めて有効であるけれども、シリコンオイルを供給するための装置が別途必要となるため、定着装置が複雑になるという問題を有している。また、シリコンオイルが熱により蒸発すると、機内を汚染する場合もある。
【０００９】
また、シリコンオイルを供給せず、そのかわりに現像剤から離型性の良い材料を供給しようという考えから、現像剤中に、低分子量ポリエチレン、及び低分子量ポリプロピレンなどの離型剤を添加する方法が提案されている。しかしながら、十分な効果を出すためにこのような離型剤を多量に加えると、感光体へのフィルミング、現像ローラ表面の汚染等を発生し、画像が劣化する。
【００１０】
そこで、画像を劣化させない程度に少量の離型剤をトナー中に添加し、若干の離型性オイルの供給もしくはオフセットした現像剤を巻きとり式の例えばウェブの如き部材を用いた装置でクリーニングする装置を併用することが行われている。
【００１１】
また、離型剤として、現像剤にワックスが添加された現像剤が知られている。このようなワックス類は、トナーの低温時や高温時の耐オフセット性の向上や、低温時の定着性の向上のために用いられている。しかしながら、この反面、耐現像剤のブロッキング性が悪化したり、複写機等の昇温などによって熱にさらされると現像性が悪化したり、また、長期放置時にワックスがブルーミングして現像性が悪化する等の問題があった。
【００１２】
その他、低温定着性及び耐オフセット性を向上するため、ワックスと所定のバインダー樹脂例えば酸価を有する樹脂を組み合わせて使用した現像剤がある（例えば、特許文献１参照。）。
【００１３】
以上のように、従来の現像剤では、高温オフセット及び現像性は優れていても、低温定着性が不十分であったり、低温オフセット及び低温定着性が優れていても、耐ブロッキング性が不十分であったり、機内昇温で現像性が低下するなどの弊害があったり、低温時と高温時の耐オフセット性が両立できないなどの問題があった。
【００１４】
【特許文献１】
特開平８−１０６１７３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、低温定着性、耐オフセット性、及び耐スメア性に優れた現像剤を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の第２の目的は、低温定着性、耐オフセット性、及び耐スメア性に優れた画像を形成し得る画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カラー着色材、２０００ないし５０００の数平均分子量及び６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むカラー現像剤と組み合わせて使用され、
ブラック着色材、２０００ないし４０００の数平均分子量及び第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むことを特徴とするブラック現像を行うための現像剤を提供する。
【００１８】
本発明は、カラー着色材、２０００ないし５０００の数平均分子量及び６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含む現像剤であって、
ブラック着色材、２０００ないし４０００の数平均分子量及び第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むブラック現像剤と組み合わせて用いられることを特徴とするカラー現像を行うための現像剤を提供する。
また、本発明は、カラー着色材、６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価をもつポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むカラー現像剤と組み合わせて使用され、
ブラック着色材、第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、
シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むことを特徴とするブラック現像を行うための現像剤を提供する。
また、本発明は、カラー着色材、６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価をもつポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含む現像剤であって、
ブラック着色材、第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、及びシランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むブラック現像剤と組み合わせて用いられることを特徴とするカラー現像を行うための現像剤を提供する。
【００１９】
また、本発明は、像担持体に対向して配置され、カラー着色材、２０００ないし５０００の数平均分子量及び６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むカラー現像剤と、
ブラック着色材、２０００ないし４０００の数平均分子量及び第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むことを特徴とするブラック現像剤とを収容し、該像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像を形成するための現像ユニット、
該現像剤像を被転写材に転写するための転写ユニット、及び
加熱ローラ、該加熱ローラと離間して配置された剥離ローラ、該加熱ローラ及び該剥離ローラに掛け渡された定着ベルト、該定着ベルトを介して該加熱ローラを押圧可能に配置された加圧ローラを有し、該転写された現像剤像を該被転写材に定着して画像を形成するための定着ユニットを具備する画像形成装置を提供する。
また、本発明は、像担持体に対向して配置され、カラー着色材、第１の酸価をもつポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むカラー現像剤と、
ブラック着色材、第１の酸価よりも高い第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むブラック現像剤とを収容し、該像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像を形成するための現像ユニット、
該現像剤像を被転写材に転写するための転写ユニット、及び
加熱ローラ、該加熱ローラと離間して配置された剥離ローラ、該加熱ローラ及び該剥離ローラに掛け渡された定着ベルト、該定着ベルトを介して該加熱ローラを押圧可能に配置された加圧ローラを有し、該転写された現像剤像を該被転写材に定着して画像を形成するための定着ユニットを具備する画像形成装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明は、以下の３つの観点にかかる発明を含む。
【００２１】
第１の観点に係る発明は、所定のカラー現像剤と組み合わせて使用されるブラック色現像を行うための現像剤を提供する。
【００２２】
また、第２の観点にかかる発明は、所定のブラック色現像剤と組み合わせて使用されるカラー現像用の現像剤を提供する。
【００２３】
さらに、第３の観点にかかる発明は、上述のカラー現像用現像剤及び上述のブラック色現像用現像剤と、所定の定着装置とを組み合わせて使用した画像形成装置を提供する。
【００２４】
本発明に使用されるカラー現像剤は、カラー着色材、第１の酸価をもつポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い軟化点を有するワックス、及び第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い軟化点を有するワックスを有するトナー粒子を含む。
【００２５】
また、本発明に使用されるブラック色現像剤は、ブラック着色材、第１の酸価よりも高い第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い軟化点を有するワックス、及び第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い軟化点を有するワックスを有するトナー粒子を含む。
【００２６】
なお、本発明において、ブラック色現像剤は、単色のいわゆるモノクロ現像剤をいう。また、カラー現像剤とは、カラー画像形成に、単色、または混色により所望色に発色させて使用され、ブラック色以外の色例えばイエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の現像剤等から選択される現像剤またはその２以上の組合せをいう。
【００２７】
本発明によれば、カラー現像剤に使用されるポリエステル樹脂の酸価をブラック色現像剤に使用されるポリエステル樹脂の酸価よりも高くすることにより、ブラック現像剤が着色材として含有するカーボンブラックが持つ導電性と、カラー現像剤が着色剤として含有するカラー顔料等のもつ絶縁性との違いから生じるブラック色現像剤とカラー現像剤との抵抗値の差、しいては帯電特性の差をなくし、ブラック色現像剤及びカラー現像剤が均一な帯電特性を示し、均一な画像品質が得られる。また、カラー現像剤に比べ、ブラック色現像剤のロングライフ化が可能となる。
【００２８】
また、本発明によれば、バインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックスと、低い融点を有するワックスを併用することにより、融点の低いワックスが可塑化作用を発揮し、融点の高いワックスが離型作用に対する効果を発揮する。これにより、融点の低いワックスがトナーの低温定着性に寄与し、融点の高いワックスが耐高温オフセット性に寄与し得る。
【００２９】
このように、本発明によれば、安定した帯電特性を有し、定着性に優れ、オフセット性及びスメア等のない高画質な画像を形成し得る。
【００３０】
本発明に用いられるポリエステル樹脂は、多価アルコール成分と、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル等の多価カルボン酸成分を含有した単量体を用いて得られる。
【００３１】
多価アルコール成分としては、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、ポリオキシエチレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等のビスフェノールＡのアルキレン（炭素数２〜３）オキサイド（平均付加モル数１〜１０）付加物、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、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、水添ビスフェノールＡ、ソルビトール、又はそれらのアルキレン（炭素数２〜３）オキサイト（平均付加モル数１〜１０）付加物等が挙げられ、これらの１種以上を含有するものが好ましい。
【００３２】
また、多価カルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸等のジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸等の炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基で置換されたコハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、それらの酸の無水物及びそれらの酸のアルキル（炭素数１〜８）エステル等が挙げられ、これらの１種以上を含有するものが好ましい。
【００３３】
原料モノマーとして好ましい芳香族化合物としては、トリメリット酸及びその誘導体、イソフタル酸、テレフタル酸及びそれらの誘導体、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物、フェニレンジアミン、キシリレンジアミン等があげられる。
【００３４】
本発明に使用されるポリエステル樹脂は、ｌ００℃から１５０℃の軟化点を有することが好ましい。軟化点が１００℃よりも低いと、定着性は良いが保存性が悪化する傾向があり、軟化点が１５０℃よりも高いと、定着に要するエネルギーが高くなり、定着強度が低下する傾向がある。また、ポリエステル樹脂の軟化点は、軟化点の低いポリエステル樹脂と軟化点の高いポリエステル樹脂を適宜混合することにより調整することが可能である。
【００３５】
本発明に使用されるポリエステル樹脂は、上述のように、ブラック色現像剤とカラー現像剤とで異なる酸価を有する。ブラック色現像剤に使われる樹脂の酸価はカラー現像剤に使われる樹脂の酸価よりも高い。ブラック色現像剤用樹脂の酸価は１２〜２９ＫＯＨｍｇ／ｇ、カラー現像剤用樹脂の酸価が６〜１２ＫＯＨｍｇ／ｇであることが好ましい。ブラック色現像剤用樹脂の酸価が１２ＫＯＨｍｇ／ｇ未満であると、カラー現像剤よりも定着性が劣る傾向があり、２９ＫＯＨｍｇ／ｇを超えると、連続で画出しした時の帯電性が不安定になったり、帯電の環境差が大きくなる傾向がある。カラー現像剤用樹脂の酸価が６ＫＯＨｍｇ／ｇ未満であると、ブラック現像剤との定着性の差が大きくなりすぎるため定着ムラが発生する傾向があり、１２ＫＯＨｍｇ／ｇを超えると、連続で画出ししたときの帯電性が不安定になったり、帯電の環境差が大きくなるため、現像量が変化して色再現性や光沢度が変動する傾向がある。
【００３６】
また、本発明に使用されるポリエステル樹脂は、好ましくは、ブラック色現像剤とカラー現像剤とで異なる分子量を有する。ブラック色現像剤に使用される樹脂の分子量は、カラー現像剤に使われる樹脂の分子量よりも低いことが好ましい。さらに好ましくは、ブラック現像剤用ポリエステル樹脂は、５０００ないし６００００の重量平均分子量を有し、カラー現像剤用ポリエステル樹脂は５０００ないし９００００の重量平均分子量を有する。また、さらに好ましくは、ブラック用現像剤用ポリエステル樹脂は２０００ないし４０００の数平均分子量、カラー現像剤用ポリエステル樹脂は２０００ないし５０００の数平均分子量を有する。
【００３７】
被転写材上に付着する単位面積あたりの現像剤の量は、ブラック色現像剤像では、例えば約０．５ｍｇ／ｃｍ2程度であるが、カラー現像剤像では、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色現像剤像を重ね合わせると、約１．６ｍｇ／ｃｍ2にもなり、ブラック色現像剤像に対し、カラー現像剤像は、３倍以上の量となることから、定着に要する熱量も異なる。このため、カラーモードでの印刷速度に対し、ブラックモードでの印刷速度を早くすることが可能である。本発明によれば、ブラック色現像剤に使用されるポリエステル樹脂の分子量を、カラー現像剤に使用されるポリエステル樹脂の分子量よりも低くすることにより、ブラック色現像剤の定着性をより良好にすることにより、ブラックモードにおける印刷速度をより高速にすることができる。
【００３８】
本発明の現像剤には、ポリエステル樹脂の軟化点よりも高い融点を有する第１のワックスと、ポリエステル樹脂の軟化点よりも低い融点を有する第２のワックスの少なくとも２種類のワックスが用いられる。
【００３９】
ワックスとしては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、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、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス、酸価ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、または、それらのブロック共重合体、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、ライスワックスの如き植物系ワックス、みつろう、ラノリン、鯨ろうの如き動物系ワックス、オゾケライト、セレシン、ペドロラクタムの如き鉱物系ワックス、モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの如き脂肪酸エステルを三成分とするワックス類、脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを一部または全部を脱酸化したものがあげられる。さらに、例えばパルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルカルボン酸類等の飽和直鎖脂肪酸、例えばブラシジン酸、エレオステアリン酸、及びバリナリン酸等の不飽和脂肪酸、例えばステアリルアルコール、エイコシルアルコール、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、及び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等の飽和アルコール、例えばソルビトール等の多価アルコール、例えばリノール酸アミド、オレイン酸アミド、及びラウリン酸アミド等の脂肪酸アミド、例えば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、及びヘキサメチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド、例えば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、及びＮ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミド等の不飽和脂肪酸アミド類、例えばｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、及びＮ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族系ビスアミド、例えば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、及びステアリン酸マグネシウム等の脂肪酸金属塩（一般に金属石けんといわれているもの）、例えば脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸等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、例えばベヘニン酸モノグリセリド等の脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物、例えば植物性油脂を水素添加すること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等があげられる。
【００４０】
ポリエステル樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックスとしては、例えば高密度の低分子量ポリエチレン（軟化点１２４〜１３３℃）、低分子量ポリプロピレン（軟化点１４５〜１６４℃）等があげられる。
【００４１】
また、ポリエステル樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスとしては、例えばキャンデリラワックス（７１℃）、カルナバワックス（８３℃）、ライスワックス（７９℃）、ホホバオイル（９５℃）、白ロウ（５３℃）、蜜ろう（６４℃）、などの植物系ワックスや動物系ワックス、パラフィンワックス（８０〜１０７℃）などの脂肪族炭化水素系ワックス、長鎖エステルワックス（９０〜９５℃）、脂肪酸エステルワックス（６０〜８２℃）、酸性基を有する（７３℃）、及びステアリン酸亜鉛（１２３℃）等の脂肪酸金属塩、例えばモンタンワックス（７９〜８９℃）、モンタン酸エステルワックス（５６〜９２℃）、低密度の低分子量ポリエチレン（１０３〜１２４℃）等があげられる。
【００４２】
ポリエステル樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックスおよび／またはポリエステル樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスは、ポリエステル樹脂の重合時に、溶液中の樹脂固形分１００重量部に対し、０．１〜８重量部添加して、脱溶剤することができる。このように添加されたワックスは、その分散がより良好になる。
【００４３】
着色材のうち、モノカラー用カラー着色材としては下記のものがあげられる。
【００４４】
赤：パーマネントレッド、ブリリアントカーミン６Ｂ、ローダミンレーキ
青：フタロシアニンブルー、アルカリブルー、ファストスカイブルー
緑：マラカイトグリーン、ピグメントグリーン、クロムグリーン
また、フルカラー画像用イエロー着色材としては、 C.I.pigment Yellow 1 Symuler FastYellow GH（大日本インキ社製）、C.I.pigment Yellow 3 Symuler FastYellow 10GH（大日本インキ社製）、C.I.pigment Yellow 12 Symuler FastYellow GF（大日本インキ社製）、C.I.pigment Yellow 13 Symuler FastYellow GRF（大日本インキ社製）、C.I.pigment Yellow 14 Symuler FastYellow 5GR（大日本インキ社製）、C.I.pigment Yellow 17 Symuler FastYellow 8GR（大日本インキ社製）、更にC.I.pigment Yellow 12としてイエロー１５２（有本化学）、ピグメントイエローＧＲＴ（山陽色素社製）、スミカプリントイエローＳＴ−Ｏ（住友化学社製）、ベンジジンイエロー１３１６（野間化厚）、セイカファストイエロー２３００（大日精化社製）、及びリオノールイエローＧＲＴ（東洋インキ）、C.I.pigment Yellow 180、Toner Yellow HG（クラリアント社製）等があげられる。
【００４５】
フルカラー画像用マゼンタ着色材としては、C.I.pigment Red 81 Symulex Rhodamin Y Toner F（大日本インキ社製）、C.I.pigment Red 122、C.I.pigment Red 57 Symuler BrillCarmine 6B（大日本インキ社製）、C.I.pigment Red 22 Symuler FastBrill Scarlet BG（大日本インキ社製）、C.I.pigment Red 21 Sanyo Fast RedGR（山陽色素社製）、C.I.pigment Red 18 Sanyo Toluid neNaroom Medium（山陽色素社製）、C.I.pigment Red 114 Symuler FastCarmine BS（大日本インキ社製）、C.I.pigment Red 112 Symuler FastRed FGR（大日本インキ社製）、C.I.pigment Red 5 Symuler FastCarmine FB（大日本インキ社製）があげられる。
【００４６】
フルカラー画像用シアン着色材としては、C.I.pigment Blue 15 Fastogen BlueGS（大日本インキ社製）、Chromofine SR（大日精化社製）、C.I.pigment Blu l6 SumitoneCyanine Blue LG（住友化学社製）、C.I.pigment Green 7 phthalocyaninneGreen（東京インキ社製）、C.I.pigment Green 36 Cyanine Green2 YL（東洋インキ社製）、C.I.pigment Blue 15:3 Cyanine BlueGGK（日本ピグメント社製）があげられる。
【００４７】
また、ブラック色着色材としては、カーボンブラック、スピリットブラック、アニリンブラック（C.I.pigment Black 1）等があげられる
着色材の添加量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、好ましくは０、１ないし１５重量部、より好ましくは０．１ないし９重量部である。
【００４８】
本発明の現像剤には、必要に応じて電荷制御剤を添加することができる。
【００４９】
電荷制御剤としては、例えばニクロシン染料、含クロム錯体、第４級アノモニウム塩等が用いられる。電荷制御剤はトナー粒子の極性により適宜使い分けすることができる。
【００５０】
カラー現像剤に用いられる電荷制御剤は、トナーの色調に影響を与えず、無色又は淡色であることが好ましく、例えばサリチル酸金属塩又はサリチル酸誘導体の金属塩（ボントロンＥ８４：オリエント社製）があげられる。この金属塩に使用される金属元素としては、ジルコニウム、亜鉛、クロム、ボロンの錯体、錯塩、あるいはその混合物が好ましい。
【００５１】
帯電制御剤の添加量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１ないしｌ０重量部であることが好ましく、より好ましくは０．２ないし７重量部である。
【００５２】
トナー粒子には、流動性付与剤を混合することができる。
【００５３】
本発明に使用される流動性付与剤としては、例えばシリカ、アルミナ、チタニア、マグネシア、ジルコニア、フェライト、マグネタイト等の金属酸化物の微粒子、及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、ジルコアルミネート、四級化アンモニウム塩、脂肪酸、脂肪酸金属塩、フッ素系活性剤、溶剤、ポリマー等の処理剤によって表面処理または被覆したもの、例えばステアリン酸、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸及びその金属塩の微粒子、及びそれら微粒子を上記処理剤により裏面処理したもの、例えばポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子、及びそれら微粒子を前記処理剤で表面処理または被覆したものがあげられる。これら流動性付与剤の平均粒径は、０．０１ないし３μｍであることが好ましい。
【００５４】
また、流動性付与剤の添加量は、トナー粒子１００重量部に対して０．１ないし７．０重量部が好ましく、より好ましくは０．２ないし５．０重量部である。
【００５５】
トナー粒子と流動性付与剤との混合方法は、粉体を流動状態で気流または機械力などにより高速運動させて、実質的に粉砕を起こさずに、トナー粒子表面に流動性付与剤が付着するように行なわれる。混合機としては、高速流動型の混合機、例えば、ヘンシェルミキサー、ＵＭミキサー等を用いることができる。
【００５６】
本発明に係る現像剤の製造方法としては、種々の公知の方法、またはそれらを組み合わせた方法により製造することができる。
【００５７】
例えば、混練及び粉砕法では、バインダー樹脂とカーボンブラックなどの着色材及び必要とされる添加剤を乾式混合し、エクストルーダー又は二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練し、冷却固化後、ジェットミルなどの粉砕機にて粉砕し、気流分級機により分級してトナー粒子が得られる。
【００５８】
また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマーと着色材、添加剤から直接トナー粒子を製造することも可能である。
【００５９】
本発明の現像剤は、トナー粒子を含むトナーと、キャリアとを含む二成分現像剤として使用することができる。
【００６０】
キャリアとして、例えば鉄粉、酸化処理鉄粉、フェライト、ニッケル等の磁性体が使用できる。
【００６１】
また、これらの磁性体を芯材として樹脂被覆を行った樹脂被覆キャリアを好ましく使用できる。この場合、芯物質の粒径は２０〜５００μｍ、好ましくは３０〜３００μｍ程度が適当である。
【００６２】
キャリア被覆に用いられる樹脂組成物は、離型性樹脂を含む。離型性樹脂としては、例えばシリコン樹脂及びその変性品が好ましく用いられる。なお、シリコン樹脂例えばストレートシリコン樹脂としては、例えば、ＫＲ２７１、ＫＲ２５５、ＫＲ２５１（信越化学社製）、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６（トーレシリコン社製）等があり、変性シリコン樹脂としては、ＫＲ２０６（アルキッド樹脂変性品）、ＫＲ３０９３（アクリル樹脂変性品）、ＥＳ１００１Ｎ（エポキシ樹脂変性品）（信越化学社製）、ＳＲ２１１５（エポキシ樹脂変性品）、ＳＲ２１１０（アルキッド樹用変性品）（トーレシリコン社製）等がある。
【００６３】
以上のような離型性樹脂の使用量はキャリア芯材１００重量部当り０．１〜５０重量部程度が適当である。より好ましくは０．５〜３０重量部である。
【００６４】
キャリア被覆に用いられる樹脂組成物には、好ましくは、導電性材料が添加される。導電性材料としては、カーボンブラックが好ましく用いられる。カーボンブラックとして、例えばBlack Pearls 2000、VULCANXC-72（キャボット社製）、ケッチェンｂｌａｃｋ ＥＣ・ＤＪ５００、ケッチェンｂｌａｃｋ ＥＣ・ＤＪ６００（ライオンアクゾ社製）、デンカｂｌａｃｋ粒状、デンカｂ１ａｃｋ粉状（電気化学工業社製）CONDUCTEX975、及びCONDUCTEX SC（コロンビアカーボン社製）等が例示される。
【００６５】
導電性物質の添加量は、離型性樹脂１００重量部に対して好ましくは０．０５ないし７０重量部、より好ましくは０．１ないし５０重量部である。また、必要に応じて、被覆層の被覆力を向上するために、あるいは導電性物質の分散性を向上のために、樹脂組成物中にシランカップリング剤を添加することができる。
【００６６】
樹脂被覆組成物は、例えば噴霧法、浸漬法等の手段でキャリア粒子表面に塗布することができる。
【００６７】
本発明の現像剤は、例えば加熱ローラ、加熱ローラと離間して配置された剥離ローラ、加熱ローラ及び剥離ローラに掛け渡された定着ベルト、定着ベルトを介して加熱ローラを押圧可能に配置された加圧ローラを有する定着装置と組み合わせて適用し得る。
【００６８】
本発明の現像剤には、定着後の現像剤像の色再現性を高めるために、比較的軟化点の低い現像剤が用いられている。このような現像剤は、定着部材ヘのオフセットが発生しやすい。しかしながら、この定着装置では、被転写材を定着ベルトから分離するので、定着ベルト上にシリコンオイルを塗布しないか、或いは塗布したとしても、極く少量のオイルを塗布するだけで、現像剤が定着ベルトに移行する現象、すなわち高温オフセットの発生を阻止できる。また、従来の剥離爪を備えた定着装置のように定着画像に爪痕を生ずることがない。定着ベルト５４の弾性層６４の働きにより、現像剤像を均一に定着でき、定着後の現像剤像の画質を高めることができる。
【００６９】
また、本発明は、上記ブラック色現像剤及び上記カラー現像剤を収容する現像器、及び上記定着装置を備えた画像形成装置を提供し得る。
【００７０】
図１に、本発明の現像剤適用し得る定着装置の一例を表す概略図を示す。
【００７１】
図示するように、この定着装置は、定着ローラ５２と、剥離ローラ５３と、少なくともこの２つのローラに掛け渡された無端状の定着ベルト５４と、その定着ベルト５４を介して、定着ローラ５２に圧接可能に配置され、同期して回転可能な加圧ローラ５５とを有する。
【００７２】
この装置では、定着ベルト５４を介して、剥離ローラ５３に分離ローラ７０を圧接させ、未定着トナー像Ｔを担持した記録材Ｐを、そのトナー像が、加熱されたベルト５４に接する向きにして、定着ローラ５２と加圧ローラ５５との圧接部に送り込み、その圧接部を通過した記録材Ｐを定着ベルト５４に密着させたまま搬送して加圧手段と分離ローラ５３との圧接部に送り込み、該加圧手段と分離ローラ５３との圧接部を通過した記録材Ｐを定着ベルト５４から分離することができる。
【００７３】
定着ローラ５２として、例えば、加熱部材を内蔵し、アルミニウム、炭素鋼、ステンレス鋼等の中空金属円筒体状の薄肉ローラ５６と、そのまわりに弾性を有する断熱性の発泡体層５８を設けることができる。
【００７４】
加圧ローラ５５は、例えば、芯金６０と、そのまわりに設けられた弾性を有する断熱性の発泡体層６１と、その発泡体層６ｌのまわりに被覆された離型層６２とから構成することができ、その発泡体層６１としては、耐熱性の発泡シリコンゴムを用い、離型層６２としてはＰＦＡチューブを用いることができる。
【００７５】
さらに、剥離ローラ５３としては、例えば、芯金６４のまわりに弾性を有する断熱性の発泡体層６５を設けたローラを用いることができる。その外径は例えば２０ｍｍである。
【００７６】
定着ベルト５４は、例えばシート基材と離型層を有する。シート基材と離型層との間に必要に応じて弾性層等を設けることができる。シート基材としては、例えば耐熱性樹脂、及び金属から形成されたエンドレスのベルト状基材等を用いることができる。耐熱性樹指の材質としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、及びポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を、金属としてはニッケル、アルミニウム、鉄等を使用することができる。シート基材の厚さは１００μｍ以下の薄肉のものが望ましい。離型層には、耐熱性、耐久性に優れた材料を用いることが好ましく、例えばフッ素系樹脂、高離型性シリコンゴム等が用いられる。
【００７７】
フッ素樹脂を、吹きつけ等によりシート基材あるいは弾性層の表面に塗装し、加熱融着させることにより、離型層を形成することができる。高離型性シリコンゴム層は、ゴム硬度２５〜６５度（ＪＩＳ Ａ硬度計）であることが好ましい。
【００７８】
定着ベルト１４の全厚さは１００〜３００μｍの範囲が好ましく、この範囲であると、良好な定着性及び熱応答性を得ることができる。より具体的には、例えばシート基材に厚さ５０μｍのポリイミドを用い、弾性層に厚さ２００μｍのシリコンゴム層を設け、その上に離型層２５としてテフロン（登録商標）を１８μｍコーティングした定着ベルトを用いることができる
図１に示す定着装置では、さらに、定着ローラ、加圧ローラ、及び転写ベルトに弾性層を設け、その押圧力を適度に調整することにより、マット調で加筆性の良好な画像を得ることができる。
【００７９】
また、図２に、本発明の画像形成装置の一例としてリボルバー方式の画像形成装置を表す概略図を示す。
【００８０】
この画像形成装置１は、種々のユニットを収容した筐体３を有する。筐体３の図中側面には、両面ユニット８および手差しユニット９が脱着自在に取り付けられている。両面ユニット８は、プロセスユニット４で片面に画像形成された用紙Ｐを反転させて、再びプロセスユニット４へ供給する。手差しユニット９は、手差しにより、用紙Ｐをプロセスユニット４へ供給する。
【００８１】
より詳細には、プロセスユニット４は、カラー複写機１のフロント−リア方向（紙面方向）に延びた管軸を有する感光体ドラム１１（像担持体）を有する感光体ドラム１１の周囲には、帯電装置１２、露光装置１３、ブラック現像器１４（第２現像器）、リボルバー（revolver）１５（現像ユニット）、中間転写ベルト１６（中間転写体）、およびドラムクリーナ７（清掃装置）が、感光体ドラム１１の回転方向（図中矢印方向）に沿って設けられている。感光体ドラム１１は、これら複数の装置を周囲に配置可能なように、少なくとも５０（ｍｍ）以上の直径が必要とされている。
【００８２】
帯電装置１２は、感光体ドラム１１の外周面１１ａ（以下、ドラム表面１１ａと称する）を所定の電位に帯電させる。露光装置１３は、プロセスユニット４の下端近くに配設され、所定の電位に帯電されたドラム表面１１ａを露光して画像データに基づく静電潜像を形成する。カラー画像を形成する場合、露光装置１３は、色分解した画像データに基づいてドラム表面１１ａを露光し、ドラム表面１１ａに各色の静電潜像を形成する。
【００８３】
ブラック現像器１４は、感光体ドラム１１と露光装置１３との間、すなわち感光体ドラム１１に対して重力方向下方から対向配置されている。ブラック現像器１４は、露光装置１３によってドラム表面１１ａに形成されたブラック用の静電潜像にブラック現像剤を供給して現像し、ドラム表面１１ａにブラック現像剤像を形成する。ブラック現像器１４は、現像剤を撹拌して供給するミキサー、およびドラム表面１１ａに所定の現像ギャップを介して対向配置された現像ローラを有する。ブラック現像器１４は、現像ローラをドラム表面１１ａに対して離接させるように移動可能に設けられている。また、ブラック現像器１４は、トナーカートリッジ１４ａから現像剤が供給される。
【００８４】
リボルバー１５は、感光体ドラム１１の図中左側に隣接して回転可能に設けられている。リボルバー１５は、基本的にブラック現像器１４と同じ構造のイエロー現像器１５Ｙ（第１現像器）、マゼンタ現像器１５Ｍ（第１現像器）、シアン現像器１５Ｃ（第１現像器）を有する。各現像器は、リボルバー１５の回転方向に並んで、リボルバー１５内に脱着自在に収容されている。また、各現像器は、それぞれの色の現像剤を収容したトナーカートリッジ１５ｙ、１５ｍ、１５ｃを有する。しかして、各色の現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃは、リボルバー１５を時計周り方向に回転させることにより、感光体ドラム１１の側方から選択的にドラム表面１１ａに対向配置される。
【００８５】
ブラック現像器１４は、使用頻度が他の色の現像器より高いため、他の色の現像器を収容したリボルバー１５とは別体に設けられている。これにより、現像器およびトナーカートリッジの現像剤収容量を他の色の現像器と異ならせることができ、トナー補給等のメンテナンス回数を減らすことができる。
【００８６】
ブラック現像器１４およびリボルバー１５は、上述したように、感光体ドラム１１より重力方向上方のエリアから外れた位置に設けられているため、各現像器１４、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃから不所望に飛散する現像剤が感光体ドラム１１上に落下することを防止できる。
【００８７】
中間転写ベルト１６は、感光体ドラム１１に対して重力方向上方から転接する位置に配置されている。中間転写ベルト１６は、それぞれフロント−リア方向に延びた回転軸を有する駆動ローラ１６ａ、転写前ローラ１６ｂ、転写対向ローラ１６ｃ、およびテンションローラ１６ｄに巻回されて張設されている。駆動ローラ１６ａは、リボルバー１５の上方で筐体３に対して固定的に設けられ、転写前ローラ１６ｂは、感光体ドラム１１の上方で筐体３に対して固定的に設けられ、転写対向ローラ１６ｃは、後述する縦搬送路に乾接する位置に固定的に設けられている。テンションローラ１６ｄは、中間転写ベルト１６に所定の張力を与えるようにベルト１６の内側から外側に向けて付勢されている。
【００８８】
この他に、中間転写ベルト１６の内側には、中間転写ベルト１６をドラム表面１１ａに転接させるとともに、ドラム表面１１ａに形成された現像剤像を中間転写ベルト１６に転写させるための１次転写ローラ２１が設けられている。１次転写ローラ２１は、中間転写ベルト１６を所定圧力でドラム表面１１ａに押圧するように、感光体ドラム１１方向に付勢されている。
【００８９】
尚、中間転写ベルト１６は、感光体ドラム１１の外周の長さの丁度整数倍の長さに設定されている。言い換えると、中間転写ベルト１６は、ドラム表面１１ａの同じ部位が常に同じ位置に転接するように長さが設定されている。中間転写ベルト１６は、少なくとも最長の用紙Ｐの長さ例えば４３１．８ｍｍを超えた長さが好ましく、この場合、感光体ドラム１１は、少なくとも例えば５０ｍｍを超える直径が好ましいことから、例えば中間転写ベルト１６の長さを必要最小限にして感光体ドラム１１の外周長の３倍に設定することができる。
【００９０】
中間転写ベルト１６の周囲には、ベルトクリーナ２２（清掃装置）、および２次転写ローラ２４（転写装置）がそれぞれベルト表面に対して離接可能に設けられている。ベルトクリーナ２２は、例えばリボルバー１５の上方で、中間転写ベルト１６を介して駆動ローラ１６ａの外層上に設けることができる。言い換えると、ベルトクリーナ２２は、感光体ドラム１１より重力方向上方のエリアから外れた位置に設けられ得る。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト１６を介して、転写対向ローラ１６ｃとの間で後述する縦搬送路２６を挟む位置に設けられている。
【００９１】
ドラムクリーナ１７は、感光体ドラム１１に対して図中右側方から接触配置され得る。言い換えると、ドラムクリーナ１７は、感光体ドラム１１より上方のエリアから外れた位置に設けられ得る。
【００９２】
ブラック現像器１４、リボルバー１５、ドラムクリーナ１７、およびベルトクリーナ２２が、感光体ドラム１１より上方のエリアから外れた位置に設けられ得る。中間転写ベルト１６が感光体ドラム１１の上方に配置されていると、ブラック現像器１４、リボルバー１５、ドラムクリーナ１７、およびベルトクリーナ２２から不所望に飛散或いは漏れた現像剤がドラム表面１１ａ上や中間転写ベルト１６上に落下することがなく、現像剤の付着に起因した画像不良を防止できる。
【００９３】
給紙ユニット６は、２つの給紙カセット２６、２８を上下に重ねて有する。各給紙カセット２６、２８の図中右上端には、カセット内に収容された最上端の用紙Ｐを取出すピックアップローラ３１がそれぞれ設けられている。ピックアップローラ３１による用紙取出し方向下流側に隣接した位置には、それぞれ、送りローラ３２と分離ローラ３３とが互いに転接して配置されている。
【００９４】
また、各給紙カセット２６、２８の図中右側に隣接した位置には、上述した中間転写ベルト１６と２次転写ローラ２４とが転接した２次転写領域を通って略鉛直上方に延びた縦搬送路２６が設けられている。縦搬送路２６上には、用紙Ｐを挟持して回転する複数の搬送ローラ対３４、用紙Ｐの到達を検知するアライニングセンサ３５、および２次転写領域へ帯紙Ｐを所定の給紙タイミングで給紙するためのアライニングローラ対３６が、２次転写領域に向けて下方から順に配量されている。
【００９５】
２次転写領域を通ってさらに上方に延びた縦搬送路２６上には、用紙Ｐ上に転写された現像剤像を加熱および加圧して定着させる定着装置３８が設けられている。定着装置３８は、ヒータを内蔵した加熱ローラ３８ｂおよび加熱ローラ３８ｂに抑圧配置された加圧ローラ３８ａを有する。定着装置３８として例えば図１に示すような構成を有する定着装置を適用し得る。
【００９６】
つまり、この装置では、感光体ドラム１１に関してリボルバー１５から離間した側、すなわち感光体ドラム１１の図中右側に離間した位置を通って縦搬送格２６が延設されている。言い換えると、ブラック現像器１４、リボルバー１５、ドラムクリーナ１７、およびベルトクリーナ２２より重力方向下方のエリアから外れた位置を通って縦搬送路２６が延設されている。これにより、２次転写領域を通して搬送される用紙Ｐ上に、ブラック現像器１４やリボルバー１５の各現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃから不所望に飛散した現像剤が落下して付着することを防止でき、ドラムクリーナ１７やベルトクリーナ２２から不所望に漏洩した現像剤が用紙Ｐ上に落下して付着することを防止できる。
【００９７】
また、上述した縦搬送路２６を採用したことにより、カラー複写機１の全本構成を小型化でき、且つジャム処理を容易にできるようになった。つまり、感光体ドラム１１の図中左横に比較的大きなリボルバー１５を配置して縦方向の装置サイズを小さくし、縦搬送路２６により用紙Ｐの搬送経路を短くすることで、装置全体のサイズを小さくできた。また、２次転写領域付近の縦搬送路２６は、両面ユニット８と２次転写ユニット５０を開くことにより、筐体３の外部に容易に露出することができるようになっている。これにより、２次転写領域付近で用紙ジャムが生じた場合であってもジャム処理を容易にできる。
【００９８】
次に、上記構造のカラー複写機１による画像形成動作について説明する。
【００９９】
初期動作として、ブラック現像器１４が下方に移動されてドラム表面１１ａから離間され、リボルバー１５が時計周り方向に回転されてイエロー現像器１５Ｙがドラム表面１１ａに対向される。また、ベルトクリーナ２２が軸２２ａを中心に反時計周り方向に自転されて中間転写ベルト１６から離間され、２次転写ローラ２４が縦搬送路２６から離間する方向（図中右方向）に移動されて中間転写ベルト１６から離間される。
【０１００】
そして、スキャナユニット２を介して図示しない原稿から画像データが読み取られ、或いは図示しない外部装置から画像データが入力される。さらに、感光体ドラム１１が時計周り方向に回転されてドラム表面１１ａが帯電装置１２によって所定の電位に一様に帯電される。このとき、中間転写ベルト１６も、反時計周り方向に回転される。
【０１０１】
さらに、色分解したイエロー用の画像データに基づいて、露光装置１３が動作され、ドラム表面１１ａ上にイエロー用の静電潜像が形成される。このときの露光タイミングは、中間転写ベルト１６の内側に張り付けられた図示しない検出マークを図示しない検出器で検出することにより取得される。
【０１０２】
続いて、イエロー現像器１５Ｙを介してドラム表面１１ａ上の静電潜像にイエロー現像剤が供給され、イエロー用の静電潜像が現像されてドラム表面１１ａ上にイエロー現像剤像が形成される。このようにしてドラム表面１１ａ上に形成されたイエロー現像剤像は、感光体ドラム１１の回転によって移動され、中間転写ベルト１６に転接した１次転写領域を通過される。
【０１０３】
このとき、１次転写ローラを介してイエロー現像剤像の電位と逆極性のバイアスが与えられ、ドラム表面１１ａ上のイエロー現像剤像が中間転写ベルト１６上に転写される。中間転写ベルト１６の長さを感光体ドラム１１の外周の長さの整数倍に設定してあると、ドラム表面１１ａから中間転写ベルト１６上に現像剤像が転写される位置は同じ位置となり得る。
【０１０４】
イエロー現像剤像が中間転写ベルト１６上に転写された後、転写されずにドラム表面１１ａに残留したイエロー現像剤がドラムクリーナ１７によって除去される。このとき、同時に、ドラム表面１１ａ上の残留電荷も除電される。
【０１０５】
そして、ドラム表面１１ａ上に次のマゼンタ用の静電潜像を形成する準備のため、ドラム表面１１ａが帯電装置１２によって一様に帯電され、リボルバー１５が回転されてマゼンタ現像器１５Ｍがドラム表面１１ａに対向される。
【０１０６】
この状態で、上述した一連のプロセス、すなわち露光→現像→中間転写ベルト１６への転写がなされ、マゼンタ現像剤像が中間転写ベルト１６上でイエロー現像剤像に重ねて転写される。このようにして、マゼンタ現像剤像が転写された後、同様にして、シアン現像剤像が重ねて転写される。
【０１０７】
そして、いずれの現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃもドラム表面１１ａに対向しないホームポジションにリボルバー１５が回転されて、代わりにブラック現像器１４が上昇されてドラム表面１１ａに対向さそれる。この状態で、上述したプロセスと同様のプロセスが実行され、ブラック現像剤像がイエロー現像剤像、マゼンタ現像剤像シアン現像剤像に重ねて中間転写ベルト１６上に転写される。
【０１０８】
このようにして、全ての色の現像剤像が中間転写ベルト１６上で重ねられると、２次転写ローラ２４が図中左方向に移動されて中間転写ベルト１６に転覆され、ベルトクリーナ２２も中間転写ベルト１６に接触される。この状態で、中間転写ベルト１６上で重合された全ての色の現像剤像は、中間転写ベルト１６の回転によって移動されて、２次転写ローラ２４との間の２次転写領域を通過される。
【０１０９】
このとき、ピックアップローラ３１によってカセット２６、２８から取出された用紙Ｐが、搬送ローラ対３４によって縦搬送路２６を上方に搬送され、アライニングローラ３６で一旦整位された後、所定のタイミングで２次転写領域へ送り込まれる。
【０１１０】
そして、２次転写ローラ２４を介して、各色の現像剤像の電位と逆極性のバイアスが印加され、中間転写ベルト１６上の各色の現像剤像が、用紙Ｐ上に転写される。現像剤像を唐紙Ｐに転写した後、ベルトクリーナ２２によって、中間転写ベルト１６上に残留した現像剤が除去される。
【０１１１】
各色の現像剤像がまとめて転写された用紙Ｐは、この後、定着装置３８を通過されて加熱および加圧され、各色の現像剤像が用紙Ｐ上に定着され、カラー画像が形成される。このように、カラー画像が形成された用紙Ｐは、定着装置３３の下流側に設けられた排出ローラ４２を介して、排紙トレイ４４上に排出される。排紙トレイ４４は、筐体３の内部に設けられ得る。
【０１１２】
上述のように、このリボルバータイプの画像形成装置では、ブラック色現像器とカラー現像器とが別々に設けられている。このため、カラー画像を形成しないときすなわちブラックモードの際には、ブラック現像器１４だけを運転することができ、高速印刷に好適である。
【０１１３】
また、この装置では、初めにブラック色現像が行われ、その後カラー現像が行われる。このとき、中間転写材上には、ブラック現像剤像、及びカラー現像剤像の順に積層され得る。さらに、被記録剤例えば紙上に再び転写すると、被転写材上に、カラー現像剤像、及びブラック色現像剤像の順に転写される。すなわち、カラー現像剤像よりブラック色現像剤が上になる。このため、くっきりとした黒文字画像が得られる。ブラック色現像器とカラー現像器とが別々に設けられているため、ブラックモードにおける画像形成速度の増加適応し得る。
【０１１４】
なお、上記リボルバー方式の画像形成装置は、本発明の一例であって、本発明の画像形成装置は、これに限定されるものではなく、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーが一つの現像器に収容されている方式の画像形成装置も含む。
【０１１５】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【０１１６】
なお、実施例および比較例において、部は重量部を表すものとする。
【０１１７】
実施例１
下記現像剤組成にて、それぞれ、ブラック色トナー、イエロートナー、マゼンタ及びシアントナーを作成した。
【０１１８】
上記材料をヘンシェルミキサーを用いて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練した。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径９μｍのトナー粒子を得た。このトナー粒子１００部に疎水性シリカ２．５部と疎水性酸化チタン０．５部をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
【０１１９】
キャリア被覆材として下記処方によりコーティング液を調製した。
【０１２０】
第１層組成
シランカップリング剤 １００部
第２層組成
シリコン樹脂液（トーレシリコンＳＲ２４０６、固形分２０％） ５００部
導電材ケッチェン・ブラックＥＣ（ライオンアクゾ社） ４．０部
トルエン １５００部
回転円板型流動粒子コーティング装置に、平均粒径４０μｍのフェライト・キャリアを１０ｋｇ入れ、流動させながら上記第１層処方のコーティング液を常温にて窒素ガスとともに噴霧し、第１層の被覆を行った。
【０１２１】
その後、第２層処方のコーティング液を８０℃の加熱下に散布した。得られた粒子をコーティング装置よりとり出し恒温槽に入れ、２００℃で２時間加熱しシリコン膜の硬化を行わせ、第２層の被覆を行った。これをキャリアＡとした。
【０１２２】
得られたトナー各色８部に対し、キャリアＡとの総量１００部となるように混合して二成分現像剤を作成した。
【０１２３】
芯金上に、０．１ｍｍ厚、硬度９５度のゴム層が形成された４０ｍｍ径の定着ローラ、芯金上に、硬度５５度のスポンジ層を有する４０ｍｍ径の加圧ローラ、を用いる以外は、図１と同様の構成を有する定着器を用意し、これを図２に示される画像形成装置の定着器部にセットした。
【０１２４】
得られた二成分現像剤を使用し、各色定められた現像装置に現像剤を入れ、特定のコピーチャートを複写するか、ＰＣを接続してＰＣから送られた画像データをプリントすることにより、画出しを行った。
【０１２５】
このとき、定着器を以下の条件に設定した。
【０１２６】
定着ローラに対する加圧ローラの加圧力を７００Ｎとし、定着ローラに接触するサーミスタにより、１６０℃に温調可能とした。定着ベルトに対する加圧ローラのニップ幅が６ｍｍになるように加圧力の微調整をした。定着ローラと剥離ローラとの間にベルトを設けた。定着スピードは２００ｍｍ／秒とした。
【０１２７】
この画像形成装置に上記二成分現像剤を適用し、その定着性、耐オフセット性、スメア性、帯電特性、ライフ帯電、再現性（色差）、光沢度、爪痕の発生、及び加筆性について試験、評価を行った。
【０１２８】
使用したトナー、キャリア、及び定着装置について下記表１に示す。
【０１２９】
また、得られた結果について、下記表２に示す。
【０１３０】
各試験及び評価は以下のように行った。
【０１３１】
定着性試験は、トナー現像量０．９ｍｇ／ｃｍ2になるように現像量を調節して、定着温度を１００℃から２００℃までの範囲で５℃おきに変化させ画像を採取し、画像濃度を測定し、堅牢度試験器による１００％コットンパッドで摩擦を施した後、画像濃度を再測定し、摩擦前に測定した画像濃度との比を計算することにより行った。
【０１３２】
その結果、４色のトナーの定着強度の差が５％以内のときを○、４色のトナーの定着強度の差が５ないし１０％のときを△、４色のトナーの定着強度の差が１０％以上のときを×として評価した。
【０１３３】
耐オフセット性試験は、トナー像を転写して前記条件の定着器により定着処理を行い、トナーの汚れが生ずるか否かを観察する操作を、定着温度を順次上昇させた状態で行い、低温度域で発生する低温オフセットを測定することにより行った。
【０１３４】
その結果、４色のトナーの低温オフセットが１３０＋−５℃以内のときを○、４色のトナーの低温オフセットが１３０＋−５〜１０℃以内のときを△、４色のトナーの低温オフセットが１３０＋−１０℃以上として評価した。
【０１３５】
耐スメア性試験は、複写紙上に定着された複写画像を、別の未使用の複写紙とこすり合わせて、その未使用複写紙の汚れ具合を観察したレベル付けにより行った。なお、スメアレベルは、非オフセット温度範囲における平均の値である。
【０１３６】
その結果、４色のトナーのスメアレベルの差が３以内を○、４色のトナーのスメアレベルの差が３〜５を△、４色のトナーのスメアレベルの差が５以上を×として評価した。
【０１３７】
帯電性試験は、初期帯電量と１Ｋ画出し後の帯電量とを吸引式ブローオフ帯電量測定装置（ＴＢ−２２０型）により測定して、その差を求めた。
【０１３８】
４色のトナーの初期帯電量の差が３μＣ／ｇ以内のときを○、４色のトナーの初期帯電量の差が３〜５μＣ／ｇ以内のとき△、４色のトナーの初期帯電量の差が５μＣ／ｇ以上を×として評価した。
【０１３９】
ライフ帯電性は、初期帯電量と、３０Ｋ画出し後の帯電量の差を求めた。４色のトナーの３０Ｋ画出し後の帯電量の差が５μＣ／ｇ以上を○、４色のトナーの３０Ｋ画出し後の帯電量の差が５ないし１０μＣを△、４色のトナーの３０Ｋ画出し後の帯電量の差が１０μＣ／ｇを×として評価した。
【０１４０】
画像再現性（色差）は、ジャパンカラーのチャート紙を原稿として複写することにより画出しを行い、その色差をＸ−Ｒｉｔｅ分光計（X-Rite社製）より求めた。４色のトナーの初期画像の原稿との色差が３以内なら○、４色のトナーの初期画像の原稿との色差が３〜１０なら△、４色のトナーの初期画像の原稿との色差が１０以上を×と評価した。
【０１４１】
画像の光沢度は、２５ｍｍ×２５ｍｍのソリッド画像を、単色の場合は０．９ｍｇ／ｃｍ2、４色重ねの場合は１．５ｍｇ／ｃｍ2になるように現像量を調節して出力し、トナーの定着されている部分の光沢度をデジタル精密光沢計（（株）村上色彩研究所製）により測定した。その結果、４色のトナーの初期画像の原稿との光沢度差が３以内のときを○、４色のトナーの初期画像の原稿との光沢度差が３ないし１０のときを△、４色のトナーの初期画像の原稿との光沢度差が１０以上のときを×として、評価した。
【０１４２】
爪痕の発生は、ベタ画像を出力して被転写材を定着部材から分離する際に発生する爪痕の有無を目視にて調べた。
【０１４３】
その結果、ベタ画像を出力した時に爪痕がないときを○、ベタ画像を出力した時に爪痕があるときを×として評価した。
【０１４４】
加筆性は、出力したベタ画像に鉛筆書き込みが可能な場合を○、ベタ画像への鉛筆書き込み不可の場合を×として評価した。
【０１４５】
これらの試験、評価の結果を、下記表１に示す。
【０１４６】
実施例２，比較例１及び２
定着ベルト及び剥離ローラを用いないこと、及び定着ローラに剥離爪およびオイル供給ローラ以外は、実施例１と同様の構成を有する定着器を用意した。図３に、使用した定着器の概略を表す図を示す。
【０１４７】
図示するように、この定着装置は、回転可能な定着ローラ５２と定着ローラ５２に圧接可能に配置され、同期して回転可能な加圧ローラ５５と、加圧ローラの排紙側に設けられた剥離爪６６及びシリコンオイル供給部材６７とを有する。
【０１４８】
図３と同様の構成を有する定着器を用意し、これを図２に示される画像形成装置の定着器部にセットした。定着ローラに対する加圧ローラの加圧力を７００Ｎとし、定着ローラに接触するサーミスタにより、１６０℃に温調可能とした。定着スピードは２００ｍｍ／秒に設定した。
【０１４９】
以下のトナー組成にて、それぞれ、ブラックトナー、イエロー、マゼンタおよびシアントナーを作成した。
【０１５０】
上記材料を用いて、実施例１と同様にしてトナーＢを製造した。
【０１５１】
また、第１層を形成しないこと以外は、実施例１と同様にして、キャリアの被覆を行った。これキャリアＢとした。
【０１５２】
このトナーＢ、キャリアＢ、さらに実施例１のトナーＡ、キャリアＡを下記表１に示すように組み合わせること以外は、実施例１と同様にて二成分現像剤を作成した。
【０１５３】
得られた二成分現像剤を使用し、下記表１に示すように図１または図３の定着装置を備えた画像形成装置に適用し、実施例１と同様の試験、評価を行った。その結果を下記表２に示す。
【０１５４】
【表１】
【０１５５】
【表２】
【０１５６】
表１及び表から明らかなように、酸価を有するポリエステル樹脂と、このポリエステル樹脂の軟化点より高い融点及び低い融点を有するワックス含有する現像剤を用いたカラー画像形成において、実施例１のように、使用するポリエステル樹脂の酸価が、カラー現像剤よりもブラック色現像剤の方が高い場合は、定着性、耐オフセット性、スメア性、帯電特性、ライフ帯電、再現性（色差）、光沢度、爪痕の発生、及び加筆性の全てにおいて良好な結果が得られた。しかしながら、ポリエステル樹脂の酸価が、カラー現像剤よりもブラック色現像剤の方が低い場合は、その比較例１に示すように定着性、耐オフセット性、スメア性、帯電特性が劣っていた。また、実施例２に示すように、図１に示す定着ベルト及び剥離ローラを備えた定着器の代わりに、剥離爪を備えた熱ローラ方式の定着器を使用すると、再現性（色差）、光沢度、爪痕の発生、及び加筆性に多少劣ることがわかった。さらに、ポリエステル樹脂の酸価が、カラー現像剤よりもブラック色現像剤の方が低い現像剤と、剥離爪を備えた熱ローラ方式の定着器に適用すると、全ての特性において劣ることがわかった。
【０１５７】
【発明の効果】
本発明によれば、酸価を有するポリエステル樹脂を含むバインダー樹脂と、バインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックスと、バインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを含有する現像剤を用いるとき、ブラック色現像剤に用いられるポリエステル樹脂の酸価を、カラー現像剤に用いられるポリエステル樹脂の酸価よりも大きくすることにより、低温定着性、耐オフセット性、耐スメア性が均一でともに優れた画像が得られる。
【０１５８】
また、定着ローラと加圧ローラと剥離ローラと分離ベルトからなる剥離爪のない定着装置を用いることにより、シリコンオイルを全く使用しないか、塗布量を極わずかにした場合でも、爪痕がなく、マット調で加筆性のある色再現性の良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に好ましく用いられる定着ベルトを備えた定着装置の一例を表す概略図
【図２】 本発明の画像形成装置の一例を表す概略図
【図３】 剥離爪を備えた定着装置の一例表す概略図
【符号の説明】
１１…感光体ドラム、１４…ブラック色現像器、１５…リボルバー、１６…中間転写ベルト、２１，２４…転写ローラ、３８…定着装置、５２…定着ローラ、５５…加圧ローラ、５３…剥離ローラ、５４…転写ベルト、５８，６１，６５…弾性層、６６…剥離爪、６７…シリコンオイル供給部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電印刷法、磁気記録法等における静電荷像、磁気潜像を現像するための画像形成装置及びこれに用いられる現像剤にかかり、特に熱ローラ定着等の加熱定着方式を用いた画像形成装置及びこれに用いられる現像剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法は、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を、現像剤を用いて現像し、必要に応じて紙等の転写材に現像剤像を転写した後、加熱、圧力、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着し複写画像を得るものである。複写画像形成後、感光体上に転写されず残った現像剤は種々の方法でクリーニングされ、上述の工程が繰り返される。
【０００３】
近年、このような複写画像を得るための画像形成装置は、より小型化、より軽量化そして低消費電力、より高い信頼性が厳しく追及されてきており、その結果、現像剤に求められる性能もより高度になってきている。
【０００４】
定着プロセスにおいて、加熱ローラやフィルムを介した加熱定着方式では、例えば加熱ローラあるいは定着フィルムの表面を、現像剤に対し離型性を付与する材料を用いて形成し、この表面に、被転写材表面を接触させながら通過せしめることにより定着が行われる。この方法では加熱ローラ及び定着フィルム表面と、被転写材の表面とが接触するため、現像剤像を被転写材上に融着する際の熱効率が極めて良好であり、定着を迅速に行うことができる。しかしながら、この加熱定着方式では、加熱ローラ及び定着フィルム表面と現像剤像とが溶融状態で接触するために、現像剤像の一部が加熱ローラ及び定着フィルム表面に付着、転移し、後続の被転写材に再転移する所謂オフセット現象を生じ、被定着シートを汚すことがあった。このため、加熱ローラや定着フィルム表面に対して、現像剤が付着しないようにすることが、加熱定着方式の課題の１つとされている。
【０００５】
また、加熱ローラにより加熱定着を行う熱ロール定着方式では、近年の省エネルギー対策として、定着のエネルギーを低減する試みが種々なされている。定着エネルギーを低減する方策として、加熱ローラ自体が保持する熱量（熱容量）を低減することにより、蓄熱までの時間を短縮するとともに、熱の伝達効率を向上する試入が種々提案されている。具体的には、加熱ローラの芯金を薄肉化することにより、熱量を多大に必要とせず、低熱容量化が可能となる。しかしながら、薄肉の芯金を有する加熱ローラを使用した場合、その低い熱容量のために、紙の通過に伴うローラ表面の温度低下が顕著となるという問題がある。このため、加熱部材からの加熱を継続して行うことにより、通紙により奪われた熱を補給して、ローラ表面を一定の温度に維持する必要がある。
【０００６】
そのような加熱ローラを備えた定着装置に使用される現像剤は、広い温度範囲において被転写材に対する接着性（定着性）が良好であることが必要とされる。
【０００７】
従来、加熱ローラ表面にトナーを付着させない目的で、例えばローラ表面を、トナーに対して離型性の優れた材料例えばシリコンゴム及び弗素系樹脂などで形成し、さらに、その表面にオフセット防止及びローラ表面の疲労を防止するため、例えばシリコンオイル等の離型性の良い液体でローラ表面を被覆することが行われている。
【０００８】
シリコンオイル被覆は、現像剤のオフセットを防止する点では極めて有効であるけれども、シリコンオイルを供給するための装置が別途必要となるため、定着装置が複雑になるという問題を有している。また、シリコンオイルが熱により蒸発すると、機内を汚染する場合もある。
【０００９】
また、シリコンオイルを供給せず、そのかわりに現像剤から離型性の良い材料を供給しようという考えから、現像剤中に、低分子量ポリエチレン、及び低分子量ポリプロピレンなどの離型剤を添加する方法が提案されている。しかしながら、十分な効果を出すためにこのような離型剤を多量に加えると、感光体へのフィルミング、現像ローラ表面の汚染等を発生し、画像が劣化する。
【００１０】
そこで、画像を劣化させない程度に少量の離型剤をトナー中に添加し、若干の離型性オイルの供給もしくはオフセットした現像剤を巻きとり式の例えばウェブの如き部材を用いた装置でクリーニングする装置を併用することが行われている。
【００１１】
また、離型剤として、現像剤にワックスが添加された現像剤が知られている。このようなワックス類は、トナーの低温時や高温時の耐オフセット性の向上や、低温時の定着性の向上のために用いられている。しかしながら、この反面、耐現像剤のブロッキング性が悪化したり、複写機等の昇温などによって熱にさらされると現像性が悪化したり、また、長期放置時にワックスがブルーミングして現像性が悪化する等の問題があった。
【００１２】
その他、低温定着性及び耐オフセット性を向上するため、ワックスと所定のバインダー樹脂例えば酸価を有する樹脂を組み合わせて使用した現像剤がある（例えば、特許文献１参照。）。
【００１３】
以上のように、従来の現像剤では、高温オフセット及び現像性は優れていても、低温定着性が不十分であったり、低温オフセット及び低温定着性が優れていても、耐ブロッキング性が不十分であったり、機内昇温で現像性が低下するなどの弊害があったり、低温時と高温時の耐オフセット性が両立できないなどの問題があった。
【００１４】
【特許文献１】
特開平８−１０６１７３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、低温定着性、耐オフセット性、及び耐スメア性に優れた現像剤を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の第２の目的は、低温定着性、耐オフセット性、及び耐スメア性に優れた画像を形成し得る画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カラー着色材、２０００ないし５０００の数平均分子量及び６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むカラー現像剤と組み合わせて使用され、
ブラック着色材、２０００ないし４０００の数平均分子量及び第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むことを特徴とするブラック現像を行うための現像剤を提供する。
【００１８】
本発明は、カラー着色材、２０００ないし５０００の数平均分子量及び６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含む現像剤であって、
ブラック着色材、２０００ないし４０００の数平均分子量及び第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むブラック現像剤と組み合わせて用いられることを特徴とするカラー現像を行うための現像剤を提供する。
また、本発明は、カラー着色材、６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価をもつポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むカラー現像剤と組み合わせて使用され、
ブラック着色材、第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、
シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むことを特徴とするブラック現像を行うための現像剤を提供する。
また、本発明は、カラー着色材、６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価をもつポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含む現像剤であって、
ブラック着色材、第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、及びシランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むブラック現像剤と組み合わせて用いられることを特徴とするカラー現像を行うための現像剤を提供する。
【００１９】
また、本発明は、像担持体に対向して配置され、カラー着色材、２０００ないし５０００の数平均分子量及び６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むカラー現像剤と、
ブラック着色材、２０００ないし４０００の数平均分子量及び第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むことを特徴とするブラック現像剤とを収容し、該像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像を形成するための現像ユニット、
該現像剤像を被転写材に転写するための転写ユニット、及び
加熱ローラ、該加熱ローラと離間して配置された剥離ローラ、該加熱ローラ及び該剥離ローラに掛け渡された定着ベルト、該定着ベルトを介して該加熱ローラを押圧可能に配置された加圧ローラを有し、該転写された現像剤像を該被転写材に定着して画像を形成するための定着ユニットを具備する画像形成装置を提供する。
また、本発明は、像担持体に対向して配置され、カラー着色材、第１の酸価をもつポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むカラー現像剤と、
ブラック着色材、第１の酸価よりも高い第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むブラック現像剤とを収容し、該像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像を形成するための現像ユニット、
該現像剤像を被転写材に転写するための転写ユニット、及び
加熱ローラ、該加熱ローラと離間して配置された剥離ローラ、該加熱ローラ及び該剥離ローラに掛け渡された定着ベルト、該定着ベルトを介して該加熱ローラを押圧可能に配置された加圧ローラを有し、該転写された現像剤像を該被転写材に定着して画像を形成するための定着ユニットを具備する画像形成装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明は、以下の３つの観点にかかる発明を含む。
【００２１】
第１の観点に係る発明は、所定のカラー現像剤と組み合わせて使用されるブラック色現像を行うための現像剤を提供する。
【００２２】
また、第２の観点にかかる発明は、所定のブラック色現像剤と組み合わせて使用されるカラー現像用の現像剤を提供する。
【００２３】
さらに、第３の観点にかかる発明は、上述のカラー現像用現像剤及び上述のブラック色現像用現像剤と、所定の定着装置とを組み合わせて使用した画像形成装置を提供する。
【００２４】
本発明に使用されるカラー現像剤は、カラー着色材、第１の酸価をもつポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い軟化点を有するワックス、及び第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い軟化点を有するワックスを有するトナー粒子を含む。
【００２５】
また、本発明に使用されるブラック色現像剤は、ブラック着色材、第１の酸価よりも高い第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い軟化点を有するワックス、及び第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い軟化点を有するワックスを有するトナー粒子を含む。
【００２６】
なお、本発明において、ブラック色現像剤は、単色のいわゆるモノクロ現像剤をいう。また、カラー現像剤とは、カラー画像形成に、単色、または混色により所望色に発色させて使用され、ブラック色以外の色例えばイエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の現像剤等から選択される現像剤またはその２以上の組合せをいう。
【００２７】
本発明によれば、カラー現像剤に使用されるポリエステル樹脂の酸価をブラック色現像剤に使用されるポリエステル樹脂の酸価よりも高くすることにより、ブラック現像剤が着色材として含有するカーボンブラックが持つ導電性と、カラー現像剤が着色剤として含有するカラー顔料等のもつ絶縁性との違いから生じるブラック色現像剤とカラー現像剤との抵抗値の差、しいては帯電特性の差をなくし、ブラック色現像剤及びカラー現像剤が均一な帯電特性を示し、均一な画像品質が得られる。また、カラー現像剤に比べ、ブラック色現像剤のロングライフ化が可能となる。
【００２８】
また、本発明によれば、バインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックスと、低い融点を有するワックスを併用することにより、融点の低いワックスが可塑化作用を発揮し、融点の高いワックスが離型作用に対する効果を発揮する。これにより、融点の低いワックスがトナーの低温定着性に寄与し、融点の高いワックスが耐高温オフセット性に寄与し得る。
【００２９】
このように、本発明によれば、安定した帯電特性を有し、定着性に優れ、オフセット性及びスメア等のない高画質な画像を形成し得る。
【００３０】
本発明に用いられるポリエステル樹脂は、多価アルコール成分と、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル等の多価カルボン酸成分を含有した単量体を用いて得られる。
【００３１】
多価アルコール成分としては、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、ポリオキシエチレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等のビスフェノールＡのアルキレン（炭素数２〜３）オキサイド（平均付加モル数１〜１０）付加物、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、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、水添ビスフェノールＡ、ソルビトール、又はそれらのアルキレン（炭素数２〜３）オキサイト（平均付加モル数１〜１０）付加物等が挙げられ、これらの１種以上を含有するものが好ましい。
【００３２】
また、多価カルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸等のジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸等の炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数２〜２０のアルケニル基で置換されたコハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、それらの酸の無水物及びそれらの酸のアルキル（炭素数１〜８）エステル等が挙げられ、これらの１種以上を含有するものが好ましい。
【００３３】
原料モノマーとして好ましい芳香族化合物としては、トリメリット酸及びその誘導体、イソフタル酸、テレフタル酸及びそれらの誘導体、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物、フェニレンジアミン、キシリレンジアミン等があげられる。
【００３４】
本発明に使用されるポリエステル樹脂は、ｌ００℃から１５０℃の軟化点を有することが好ましい。軟化点が１００℃よりも低いと、定着性は良いが保存性が悪化する傾向があり、軟化点が１５０℃よりも高いと、定着に要するエネルギーが高くなり、定着強度が低下する傾向がある。また、ポリエステル樹脂の軟化点は、軟化点の低いポリエステル樹脂と軟化点の高いポリエステル樹脂を適宜混合することにより調整することが可能である。
【００３５】
本発明に使用されるポリエステル樹脂は、上述のように、ブラック色現像剤とカラー現像剤とで異なる酸価を有する。ブラック色現像剤に使われる樹脂の酸価はカラー現像剤に使われる樹脂の酸価よりも高い。ブラック色現像剤用樹脂の酸価は１２〜２９ＫＯＨｍｇ／ｇ、カラー現像剤用樹脂の酸価が６〜１２ＫＯＨｍｇ／ｇであることが好ましい。ブラック色現像剤用樹脂の酸価が１２ＫＯＨｍｇ／ｇ未満であると、カラー現像剤よりも定着性が劣る傾向があり、２９ＫＯＨｍｇ／ｇを超えると、連続で画出しした時の帯電性が不安定になったり、帯電の環境差が大きくなる傾向がある。カラー現像剤用樹脂の酸価が６ＫＯＨｍｇ／ｇ未満であると、ブラック現像剤との定着性の差が大きくなりすぎるため定着ムラが発生する傾向があり、１２ＫＯＨｍｇ／ｇを超えると、連続で画出ししたときの帯電性が不安定になったり、帯電の環境差が大きくなるため、現像量が変化して色再現性や光沢度が変動する傾向がある。
【００３６】
また、本発明に使用されるポリエステル樹脂は、好ましくは、ブラック色現像剤とカラー現像剤とで異なる分子量を有する。ブラック色現像剤に使用される樹脂の分子量は、カラー現像剤に使われる樹脂の分子量よりも低いことが好ましい。さらに好ましくは、ブラック現像剤用ポリエステル樹脂は、５０００ないし６００００の重量平均分子量を有し、カラー現像剤用ポリエステル樹脂は５０００ないし９００００の重量平均分子量を有する。また、さらに好ましくは、ブラック用現像剤用ポリエステル樹脂は２０００ないし４０００の数平均分子量、カラー現像剤用ポリエステル樹脂は２０００ないし５０００の数平均分子量を有する。
【００３７】
被転写材上に付着する単位面積あたりの現像剤の量は、ブラック色現像剤像では、例えば約０．５ｍｇ／ｃｍ2程度であるが、カラー現像剤像では、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色現像剤像を重ね合わせると、約１．６ｍｇ／ｃｍ2にもなり、ブラック色現像剤像に対し、カラー現像剤像は、３倍以上の量となることから、定着に要する熱量も異なる。このため、カラーモードでの印刷速度に対し、ブラックモードでの印刷速度を早くすることが可能である。本発明によれば、ブラック色現像剤に使用されるポリエステル樹脂の分子量を、カラー現像剤に使用されるポリエステル樹脂の分子量よりも低くすることにより、ブラック色現像剤の定着性をより良好にすることにより、ブラックモードにおける印刷速度をより高速にすることができる。
【００３８】
本発明の現像剤には、ポリエステル樹脂の軟化点よりも高い融点を有する第１のワックスと、ポリエステル樹脂の軟化点よりも低い融点を有する第２のワックスの少なくとも２種類のワックスが用いられる。
【００３９】
ワックスとしては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、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、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス、酸価ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、または、それらのブロック共重合体、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、ライスワックスの如き植物系ワックス、みつろう、ラノリン、鯨ろうの如き動物系ワックス、オゾケライト、セレシン、ペドロラクタムの如き鉱物系ワックス、モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの如き脂肪酸エステルを三成分とするワックス類、脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを一部または全部を脱酸化したものがあげられる。さらに、例えばパルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルカルボン酸類等の飽和直鎖脂肪酸、例えばブラシジン酸、エレオステアリン酸、及びバリナリン酸等の不飽和脂肪酸、例えばステアリルアルコール、エイコシルアルコール、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、及び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等の飽和アルコール、例えばソルビトール等の多価アルコール、例えばリノール酸アミド、オレイン酸アミド、及びラウリン酸アミド等の脂肪酸アミド、例えば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、及びヘキサメチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド、例えば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、及びＮ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミド等の不飽和脂肪酸アミド類、例えばｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、及びＮ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族系ビスアミド、例えば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、及びステアリン酸マグネシウム等の脂肪酸金属塩（一般に金属石けんといわれているもの）、例えば脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸等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、例えばベヘニン酸モノグリセリド等の脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物、例えば植物性油脂を水素添加すること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等があげられる。
【００４０】
ポリエステル樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックスとしては、例えば高密度の低分子量ポリエチレン（軟化点１２４〜１３３℃）、低分子量ポリプロピレン（軟化点１４５〜１６４℃）等があげられる。
【００４１】
また、ポリエステル樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスとしては、例えばキャンデリラワックス（７１℃）、カルナバワックス（８３℃）、ライスワックス（７９℃）、ホホバオイル（９５℃）、白ロウ（５３℃）、蜜ろう（６４℃）、などの植物系ワックスや動物系ワックス、パラフィンワックス（８０〜１０７℃）などの脂肪族炭化水素系ワックス、長鎖エステルワックス（９０〜９５℃）、脂肪酸エステルワックス（６０〜８２℃）、酸性基を有する（７３℃）、及びステアリン酸亜鉛（１２３℃）等の脂肪酸金属塩、例えばモンタンワックス（７９〜８９℃）、モンタン酸エステルワックス（５６〜９２℃）、低密度の低分子量ポリエチレン（１０３〜１２４℃）等があげられる。
【００４２】
ポリエステル樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックスおよび／またはポリエステル樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスは、ポリエステル樹脂の重合時に、溶液中の樹脂固形分１００重量部に対し、０．１〜８重量部添加して、脱溶剤することができる。このように添加されたワックスは、その分散がより良好になる。
【００４３】
着色材のうち、モノカラー用カラー着色材としては下記のものがあげられる。
【００４４】
赤：パーマネントレッド、ブリリアントカーミン６Ｂ、ローダミンレーキ
青：フタロシアニンブルー、アルカリブルー、ファストスカイブルー
緑：マラカイトグリーン、ピグメントグリーン、クロムグリーン
また、フルカラー画像用イエロー着色材としては、 C.I.pigment Yellow 1 Symuler FastYellow GH（大日本インキ社製）、C.I.pigment Yellow 3 Symuler FastYellow 10GH（大日本インキ社製）、C.I.pigment Yellow 12 Symuler FastYellow GF（大日本インキ社製）、C.I.pigment Yellow 13 Symuler FastYellow GRF（大日本インキ社製）、C.I.pigment Yellow 14 Symuler FastYellow 5GR（大日本インキ社製）、C.I.pigment Yellow 17 Symuler FastYellow 8GR（大日本インキ社製）、更にC.I.pigment Yellow 12としてイエロー１５２（有本化学）、ピグメントイエローＧＲＴ（山陽色素社製）、スミカプリントイエローＳＴ−Ｏ（住友化学社製）、ベンジジンイエロー１３１６（野間化厚）、セイカファストイエロー２３００（大日精化社製）、及びリオノールイエローＧＲＴ（東洋インキ）、C.I.pigment Yellow 180、Toner Yellow HG（クラリアント社製）等があげられる。
【００４５】
フルカラー画像用マゼンタ着色材としては、C.I.pigment Red 81 Symulex Rhodamin Y Toner F（大日本インキ社製）、C.I.pigment Red 122、C.I.pigment Red 57 Symuler BrillCarmine 6B（大日本インキ社製）、C.I.pigment Red 22 Symuler FastBrill Scarlet BG（大日本インキ社製）、C.I.pigment Red 21 Sanyo Fast RedGR（山陽色素社製）、C.I.pigment Red 18 Sanyo Toluid neNaroom Medium（山陽色素社製）、C.I.pigment Red 114 Symuler FastCarmine BS（大日本インキ社製）、C.I.pigment Red 112 Symuler FastRed FGR（大日本インキ社製）、C.I.pigment Red 5 Symuler FastCarmine FB（大日本インキ社製）があげられる。
【００４６】
フルカラー画像用シアン着色材としては、C.I.pigment Blue 15 Fastogen BlueGS（大日本インキ社製）、Chromofine SR（大日精化社製）、C.I.pigment Blu l6 SumitoneCyanine Blue LG（住友化学社製）、C.I.pigment Green 7 phthalocyaninneGreen（東京インキ社製）、C.I.pigment Green 36 Cyanine Green2 YL（東洋インキ社製）、C.I.pigment Blue 15:3 Cyanine BlueGGK（日本ピグメント社製）があげられる。
【００４７】
また、ブラック色着色材としては、カーボンブラック、スピリットブラック、アニリンブラック（C.I.pigment Black 1）等があげられる
着色材の添加量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、好ましくは０、１ないし１５重量部、より好ましくは０．１ないし９重量部である。
【００４８】
本発明の現像剤には、必要に応じて電荷制御剤を添加することができる。
【００４９】
電荷制御剤としては、例えばニクロシン染料、含クロム錯体、第４級アノモニウム塩等が用いられる。電荷制御剤はトナー粒子の極性により適宜使い分けすることができる。
【００５０】
カラー現像剤に用いられる電荷制御剤は、トナーの色調に影響を与えず、無色又は淡色であることが好ましく、例えばサリチル酸金属塩又はサリチル酸誘導体の金属塩（ボントロンＥ８４：オリエント社製）があげられる。この金属塩に使用される金属元素としては、ジルコニウム、亜鉛、クロム、ボロンの錯体、錯塩、あるいはその混合物が好ましい。
【００５１】
帯電制御剤の添加量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１ないしｌ０重量部であることが好ましく、より好ましくは０．２ないし７重量部である。
【００５２】
トナー粒子には、流動性付与剤を混合することができる。
【００５３】
本発明に使用される流動性付与剤としては、例えばシリカ、アルミナ、チタニア、マグネシア、ジルコニア、フェライト、マグネタイト等の金属酸化物の微粒子、及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、ジルコアルミネート、四級化アンモニウム塩、脂肪酸、脂肪酸金属塩、フッ素系活性剤、溶剤、ポリマー等の処理剤によって表面処理または被覆したもの、例えばステアリン酸、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸及びその金属塩の微粒子、及びそれら微粒子を上記処理剤により裏面処理したもの、例えばポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子、及びそれら微粒子を前記処理剤で表面処理または被覆したものがあげられる。これら流動性付与剤の平均粒径は、０．０１ないし３μｍであることが好ましい。
【００５４】
また、流動性付与剤の添加量は、トナー粒子１００重量部に対して０．１ないし７．０重量部が好ましく、より好ましくは０．２ないし５．０重量部である。
【００５５】
トナー粒子と流動性付与剤との混合方法は、粉体を流動状態で気流または機械力などにより高速運動させて、実質的に粉砕を起こさずに、トナー粒子表面に流動性付与剤が付着するように行なわれる。混合機としては、高速流動型の混合機、例えば、ヘンシェルミキサー、ＵＭミキサー等を用いることができる。
【００５６】
本発明に係る現像剤の製造方法としては、種々の公知の方法、またはそれらを組み合わせた方法により製造することができる。
【００５７】
例えば、混練及び粉砕法では、バインダー樹脂とカーボンブラックなどの着色材及び必要とされる添加剤を乾式混合し、エクストルーダー又は二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練し、冷却固化後、ジェットミルなどの粉砕機にて粉砕し、気流分級機により分級してトナー粒子が得られる。
【００５８】
また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマーと着色材、添加剤から直接トナー粒子を製造することも可能である。
【００５９】
本発明の現像剤は、トナー粒子を含むトナーと、キャリアとを含む二成分現像剤として使用することができる。
【００６０】
キャリアとして、例えば鉄粉、酸化処理鉄粉、フェライト、ニッケル等の磁性体が使用できる。
【００６１】
また、これらの磁性体を芯材として樹脂被覆を行った樹脂被覆キャリアを好ましく使用できる。この場合、芯物質の粒径は２０〜５００μｍ、好ましくは３０〜３００μｍ程度が適当である。
【００６２】
キャリア被覆に用いられる樹脂組成物は、離型性樹脂を含む。離型性樹脂としては、例えばシリコン樹脂及びその変性品が好ましく用いられる。なお、シリコン樹脂例えばストレートシリコン樹脂としては、例えば、ＫＲ２７１、ＫＲ２５５、ＫＲ２５１（信越化学社製）、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６（トーレシリコン社製）等があり、変性シリコン樹脂としては、ＫＲ２０６（アルキッド樹脂変性品）、ＫＲ３０９３（アクリル樹脂変性品）、ＥＳ１００１Ｎ（エポキシ樹脂変性品）（信越化学社製）、ＳＲ２１１５（エポキシ樹脂変性品）、ＳＲ２１１０（アルキッド樹用変性品）（トーレシリコン社製）等がある。
【００６３】
以上のような離型性樹脂の使用量はキャリア芯材１００重量部当り０．１〜５０重量部程度が適当である。より好ましくは０．５〜３０重量部である。
【００６４】
キャリア被覆に用いられる樹脂組成物には、好ましくは、導電性材料が添加される。導電性材料としては、カーボンブラックが好ましく用いられる。カーボンブラックとして、例えばBlack Pearls 2000、VULCANXC-72（キャボット社製）、ケッチェンｂｌａｃｋ ＥＣ・ＤＪ５００、ケッチェンｂｌａｃｋ ＥＣ・ＤＪ６００（ライオンアクゾ社製）、デンカｂｌａｃｋ粒状、デンカｂ１ａｃｋ粉状（電気化学工業社製）CONDUCTEX975、及びCONDUCTEX SC（コロンビアカーボン社製）等が例示される。
【００６５】
導電性物質の添加量は、離型性樹脂１００重量部に対して好ましくは０．０５ないし７０重量部、より好ましくは０．１ないし５０重量部である。また、必要に応じて、被覆層の被覆力を向上するために、あるいは導電性物質の分散性を向上のために、樹脂組成物中にシランカップリング剤を添加することができる。
【００６６】
樹脂被覆組成物は、例えば噴霧法、浸漬法等の手段でキャリア粒子表面に塗布することができる。
【００６７】
本発明の現像剤は、例えば加熱ローラ、加熱ローラと離間して配置された剥離ローラ、加熱ローラ及び剥離ローラに掛け渡された定着ベルト、定着ベルトを介して加熱ローラを押圧可能に配置された加圧ローラを有する定着装置と組み合わせて適用し得る。
【００６８】
本発明の現像剤には、定着後の現像剤像の色再現性を高めるために、比較的軟化点の低い現像剤が用いられている。このような現像剤は、定着部材ヘのオフセットが発生しやすい。しかしながら、この定着装置では、被転写材を定着ベルトから分離するので、定着ベルト上にシリコンオイルを塗布しないか、或いは塗布したとしても、極く少量のオイルを塗布するだけで、現像剤が定着ベルトに移行する現象、すなわち高温オフセットの発生を阻止できる。また、従来の剥離爪を備えた定着装置のように定着画像に爪痕を生ずることがない。定着ベルト５４の弾性層６４の働きにより、現像剤像を均一に定着でき、定着後の現像剤像の画質を高めることができる。
【００６９】
また、本発明は、上記ブラック色現像剤及び上記カラー現像剤を収容する現像器、及び上記定着装置を備えた画像形成装置を提供し得る。
【００７０】
図１に、本発明の現像剤適用し得る定着装置の一例を表す概略図を示す。
【００７１】
図示するように、この定着装置は、定着ローラ５２と、剥離ローラ５３と、少なくともこの２つのローラに掛け渡された無端状の定着ベルト５４と、その定着ベルト５４を介して、定着ローラ５２に圧接可能に配置され、同期して回転可能な加圧ローラ５５とを有する。
【００７２】
この装置では、定着ベルト５４を介して、剥離ローラ５３に分離ローラ７０を圧接させ、未定着トナー像Ｔを担持した記録材Ｐを、そのトナー像が、加熱されたベルト５４に接する向きにして、定着ローラ５２と加圧ローラ５５との圧接部に送り込み、その圧接部を通過した記録材Ｐを定着ベルト５４に密着させたまま搬送して加圧手段と分離ローラ５３との圧接部に送り込み、該加圧手段と分離ローラ５３との圧接部を通過した記録材Ｐを定着ベルト５４から分離することができる。
【００７３】
定着ローラ５２として、例えば、加熱部材を内蔵し、アルミニウム、炭素鋼、ステンレス鋼等の中空金属円筒体状の薄肉ローラ５６と、そのまわりに弾性を有する断熱性の発泡体層５８を設けることができる。
【００７４】
加圧ローラ５５は、例えば、芯金６０と、そのまわりに設けられた弾性を有する断熱性の発泡体層６１と、その発泡体層６ｌのまわりに被覆された離型層６２とから構成することができ、その発泡体層６１としては、耐熱性の発泡シリコンゴムを用い、離型層６２としてはＰＦＡチューブを用いることができる。
【００７５】
さらに、剥離ローラ５３としては、例えば、芯金６４のまわりに弾性を有する断熱性の発泡体層６５を設けたローラを用いることができる。その外径は例えば２０ｍｍである。
【００７６】
定着ベルト５４は、例えばシート基材と離型層を有する。シート基材と離型層との間に必要に応じて弾性層等を設けることができる。シート基材としては、例えば耐熱性樹脂、及び金属から形成されたエンドレスのベルト状基材等を用いることができる。耐熱性樹指の材質としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、及びポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を、金属としてはニッケル、アルミニウム、鉄等を使用することができる。シート基材の厚さは１００μｍ以下の薄肉のものが望ましい。離型層には、耐熱性、耐久性に優れた材料を用いることが好ましく、例えばフッ素系樹脂、高離型性シリコンゴム等が用いられる。
【００７７】
フッ素樹脂を、吹きつけ等によりシート基材あるいは弾性層の表面に塗装し、加熱融着させることにより、離型層を形成することができる。高離型性シリコンゴム層は、ゴム硬度２５〜６５度（ＪＩＳ Ａ硬度計）であることが好ましい。
【００７８】
定着ベルト１４の全厚さは１００〜３００μｍの範囲が好ましく、この範囲であると、良好な定着性及び熱応答性を得ることができる。より具体的には、例えばシート基材に厚さ５０μｍのポリイミドを用い、弾性層に厚さ２００μｍのシリコンゴム層を設け、その上に離型層２５としてテフロン（登録商標）を１８μｍコーティングした定着ベルトを用いることができる
図１に示す定着装置では、さらに、定着ローラ、加圧ローラ、及び転写ベルトに弾性層を設け、その押圧力を適度に調整することにより、マット調で加筆性の良好な画像を得ることができる。
【００７９】
また、図２に、本発明の画像形成装置の一例としてリボルバー方式の画像形成装置を表す概略図を示す。
【００８０】
この画像形成装置１は、種々のユニットを収容した筐体３を有する。筐体３の図中側面には、両面ユニット８および手差しユニット９が脱着自在に取り付けられている。両面ユニット８は、プロセスユニット４で片面に画像形成された用紙Ｐを反転させて、再びプロセスユニット４へ供給する。手差しユニット９は、手差しにより、用紙Ｐをプロセスユニット４へ供給する。
【００８１】
より詳細には、プロセスユニット４は、カラー複写機１のフロント−リア方向（紙面方向）に延びた管軸を有する感光体ドラム１１（像担持体）を有する感光体ドラム１１の周囲には、帯電装置１２、露光装置１３、ブラック現像器１４（第２現像器）、リボルバー（revolver）１５（現像ユニット）、中間転写ベルト１６（中間転写体）、およびドラムクリーナ７（清掃装置）が、感光体ドラム１１の回転方向（図中矢印方向）に沿って設けられている。感光体ドラム１１は、これら複数の装置を周囲に配置可能なように、少なくとも５０（ｍｍ）以上の直径が必要とされている。
【００８２】
帯電装置１２は、感光体ドラム１１の外周面１１ａ（以下、ドラム表面１１ａと称する）を所定の電位に帯電させる。露光装置１３は、プロセスユニット４の下端近くに配設され、所定の電位に帯電されたドラム表面１１ａを露光して画像データに基づく静電潜像を形成する。カラー画像を形成する場合、露光装置１３は、色分解した画像データに基づいてドラム表面１１ａを露光し、ドラム表面１１ａに各色の静電潜像を形成する。
【００８３】
ブラック現像器１４は、感光体ドラム１１と露光装置１３との間、すなわち感光体ドラム１１に対して重力方向下方から対向配置されている。ブラック現像器１４は、露光装置１３によってドラム表面１１ａに形成されたブラック用の静電潜像にブラック現像剤を供給して現像し、ドラム表面１１ａにブラック現像剤像を形成する。ブラック現像器１４は、現像剤を撹拌して供給するミキサー、およびドラム表面１１ａに所定の現像ギャップを介して対向配置された現像ローラを有する。ブラック現像器１４は、現像ローラをドラム表面１１ａに対して離接させるように移動可能に設けられている。また、ブラック現像器１４は、トナーカートリッジ１４ａから現像剤が供給される。
【００８４】
リボルバー１５は、感光体ドラム１１の図中左側に隣接して回転可能に設けられている。リボルバー１５は、基本的にブラック現像器１４と同じ構造のイエロー現像器１５Ｙ（第１現像器）、マゼンタ現像器１５Ｍ（第１現像器）、シアン現像器１５Ｃ（第１現像器）を有する。各現像器は、リボルバー１５の回転方向に並んで、リボルバー１５内に脱着自在に収容されている。また、各現像器は、それぞれの色の現像剤を収容したトナーカートリッジ１５ｙ、１５ｍ、１５ｃを有する。しかして、各色の現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃは、リボルバー１５を時計周り方向に回転させることにより、感光体ドラム１１の側方から選択的にドラム表面１１ａに対向配置される。
【００８５】
ブラック現像器１４は、使用頻度が他の色の現像器より高いため、他の色の現像器を収容したリボルバー１５とは別体に設けられている。これにより、現像器およびトナーカートリッジの現像剤収容量を他の色の現像器と異ならせることができ、トナー補給等のメンテナンス回数を減らすことができる。
【００８６】
ブラック現像器１４およびリボルバー１５は、上述したように、感光体ドラム１１より重力方向上方のエリアから外れた位置に設けられているため、各現像器１４、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃから不所望に飛散する現像剤が感光体ドラム１１上に落下することを防止できる。
【００８７】
中間転写ベルト１６は、感光体ドラム１１に対して重力方向上方から転接する位置に配置されている。中間転写ベルト１６は、それぞれフロント−リア方向に延びた回転軸を有する駆動ローラ１６ａ、転写前ローラ１６ｂ、転写対向ローラ１６ｃ、およびテンションローラ１６ｄに巻回されて張設されている。駆動ローラ１６ａは、リボルバー１５の上方で筐体３に対して固定的に設けられ、転写前ローラ１６ｂは、感光体ドラム１１の上方で筐体３に対して固定的に設けられ、転写対向ローラ１６ｃは、後述する縦搬送路に乾接する位置に固定的に設けられている。テンションローラ１６ｄは、中間転写ベルト１６に所定の張力を与えるようにベルト１６の内側から外側に向けて付勢されている。
【００８８】
この他に、中間転写ベルト１６の内側には、中間転写ベルト１６をドラム表面１１ａに転接させるとともに、ドラム表面１１ａに形成された現像剤像を中間転写ベルト１６に転写させるための１次転写ローラ２１が設けられている。１次転写ローラ２１は、中間転写ベルト１６を所定圧力でドラム表面１１ａに押圧するように、感光体ドラム１１方向に付勢されている。
【００８９】
尚、中間転写ベルト１６は、感光体ドラム１１の外周の長さの丁度整数倍の長さに設定されている。言い換えると、中間転写ベルト１６は、ドラム表面１１ａの同じ部位が常に同じ位置に転接するように長さが設定されている。中間転写ベルト１６は、少なくとも最長の用紙Ｐの長さ例えば４３１．８ｍｍを超えた長さが好ましく、この場合、感光体ドラム１１は、少なくとも例えば５０ｍｍを超える直径が好ましいことから、例えば中間転写ベルト１６の長さを必要最小限にして感光体ドラム１１の外周長の３倍に設定することができる。
【００９０】
中間転写ベルト１６の周囲には、ベルトクリーナ２２（清掃装置）、および２次転写ローラ２４（転写装置）がそれぞれベルト表面に対して離接可能に設けられている。ベルトクリーナ２２は、例えばリボルバー１５の上方で、中間転写ベルト１６を介して駆動ローラ１６ａの外層上に設けることができる。言い換えると、ベルトクリーナ２２は、感光体ドラム１１より重力方向上方のエリアから外れた位置に設けられ得る。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト１６を介して、転写対向ローラ１６ｃとの間で後述する縦搬送路２６を挟む位置に設けられている。
【００９１】
ドラムクリーナ１７は、感光体ドラム１１に対して図中右側方から接触配置され得る。言い換えると、ドラムクリーナ１７は、感光体ドラム１１より上方のエリアから外れた位置に設けられ得る。
【００９２】
ブラック現像器１４、リボルバー１５、ドラムクリーナ１７、およびベルトクリーナ２２が、感光体ドラム１１より上方のエリアから外れた位置に設けられ得る。中間転写ベルト１６が感光体ドラム１１の上方に配置されていると、ブラック現像器１４、リボルバー１５、ドラムクリーナ１７、およびベルトクリーナ２２から不所望に飛散或いは漏れた現像剤がドラム表面１１ａ上や中間転写ベルト１６上に落下することがなく、現像剤の付着に起因した画像不良を防止できる。
【００９３】
給紙ユニット６は、２つの給紙カセット２６、２８を上下に重ねて有する。各給紙カセット２６、２８の図中右上端には、カセット内に収容された最上端の用紙Ｐを取出すピックアップローラ３１がそれぞれ設けられている。ピックアップローラ３１による用紙取出し方向下流側に隣接した位置には、それぞれ、送りローラ３２と分離ローラ３３とが互いに転接して配置されている。
【００９４】
また、各給紙カセット２６、２８の図中右側に隣接した位置には、上述した中間転写ベルト１６と２次転写ローラ２４とが転接した２次転写領域を通って略鉛直上方に延びた縦搬送路２６が設けられている。縦搬送路２６上には、用紙Ｐを挟持して回転する複数の搬送ローラ対３４、用紙Ｐの到達を検知するアライニングセンサ３５、および２次転写領域へ帯紙Ｐを所定の給紙タイミングで給紙するためのアライニングローラ対３６が、２次転写領域に向けて下方から順に配量されている。
【００９５】
２次転写領域を通ってさらに上方に延びた縦搬送路２６上には、用紙Ｐ上に転写された現像剤像を加熱および加圧して定着させる定着装置３８が設けられている。定着装置３８は、ヒータを内蔵した加熱ローラ３８ｂおよび加熱ローラ３８ｂに抑圧配置された加圧ローラ３８ａを有する。定着装置３８として例えば図１に示すような構成を有する定着装置を適用し得る。
【００９６】
つまり、この装置では、感光体ドラム１１に関してリボルバー１５から離間した側、すなわち感光体ドラム１１の図中右側に離間した位置を通って縦搬送格２６が延設されている。言い換えると、ブラック現像器１４、リボルバー１５、ドラムクリーナ１７、およびベルトクリーナ２２より重力方向下方のエリアから外れた位置を通って縦搬送路２６が延設されている。これにより、２次転写領域を通して搬送される用紙Ｐ上に、ブラック現像器１４やリボルバー１５の各現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃから不所望に飛散した現像剤が落下して付着することを防止でき、ドラムクリーナ１７やベルトクリーナ２２から不所望に漏洩した現像剤が用紙Ｐ上に落下して付着することを防止できる。
【００９７】
また、上述した縦搬送路２６を採用したことにより、カラー複写機１の全本構成を小型化でき、且つジャム処理を容易にできるようになった。つまり、感光体ドラム１１の図中左横に比較的大きなリボルバー１５を配置して縦方向の装置サイズを小さくし、縦搬送路２６により用紙Ｐの搬送経路を短くすることで、装置全体のサイズを小さくできた。また、２次転写領域付近の縦搬送路２６は、両面ユニット８と２次転写ユニット５０を開くことにより、筐体３の外部に容易に露出することができるようになっている。これにより、２次転写領域付近で用紙ジャムが生じた場合であってもジャム処理を容易にできる。
【００９８】
次に、上記構造のカラー複写機１による画像形成動作について説明する。
【００９９】
初期動作として、ブラック現像器１４が下方に移動されてドラム表面１１ａから離間され、リボルバー１５が時計周り方向に回転されてイエロー現像器１５Ｙがドラム表面１１ａに対向される。また、ベルトクリーナ２２が軸２２ａを中心に反時計周り方向に自転されて中間転写ベルト１６から離間され、２次転写ローラ２４が縦搬送路２６から離間する方向（図中右方向）に移動されて中間転写ベルト１６から離間される。
【０１００】
そして、スキャナユニット２を介して図示しない原稿から画像データが読み取られ、或いは図示しない外部装置から画像データが入力される。さらに、感光体ドラム１１が時計周り方向に回転されてドラム表面１１ａが帯電装置１２によって所定の電位に一様に帯電される。このとき、中間転写ベルト１６も、反時計周り方向に回転される。
【０１０１】
さらに、色分解したイエロー用の画像データに基づいて、露光装置１３が動作され、ドラム表面１１ａ上にイエロー用の静電潜像が形成される。このときの露光タイミングは、中間転写ベルト１６の内側に張り付けられた図示しない検出マークを図示しない検出器で検出することにより取得される。
【０１０２】
続いて、イエロー現像器１５Ｙを介してドラム表面１１ａ上の静電潜像にイエロー現像剤が供給され、イエロー用の静電潜像が現像されてドラム表面１１ａ上にイエロー現像剤像が形成される。このようにしてドラム表面１１ａ上に形成されたイエロー現像剤像は、感光体ドラム１１の回転によって移動され、中間転写ベルト１６に転接した１次転写領域を通過される。
【０１０３】
このとき、１次転写ローラを介してイエロー現像剤像の電位と逆極性のバイアスが与えられ、ドラム表面１１ａ上のイエロー現像剤像が中間転写ベルト１６上に転写される。中間転写ベルト１６の長さを感光体ドラム１１の外周の長さの整数倍に設定してあると、ドラム表面１１ａから中間転写ベルト１６上に現像剤像が転写される位置は同じ位置となり得る。
【０１０４】
イエロー現像剤像が中間転写ベルト１６上に転写された後、転写されずにドラム表面１１ａに残留したイエロー現像剤がドラムクリーナ１７によって除去される。このとき、同時に、ドラム表面１１ａ上の残留電荷も除電される。
【０１０５】
そして、ドラム表面１１ａ上に次のマゼンタ用の静電潜像を形成する準備のため、ドラム表面１１ａが帯電装置１２によって一様に帯電され、リボルバー１５が回転されてマゼンタ現像器１５Ｍがドラム表面１１ａに対向される。
【０１０６】
この状態で、上述した一連のプロセス、すなわち露光→現像→中間転写ベルト１６への転写がなされ、マゼンタ現像剤像が中間転写ベルト１６上でイエロー現像剤像に重ねて転写される。このようにして、マゼンタ現像剤像が転写された後、同様にして、シアン現像剤像が重ねて転写される。
【０１０７】
そして、いずれの現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃもドラム表面１１ａに対向しないホームポジションにリボルバー１５が回転されて、代わりにブラック現像器１４が上昇されてドラム表面１１ａに対向さそれる。この状態で、上述したプロセスと同様のプロセスが実行され、ブラック現像剤像がイエロー現像剤像、マゼンタ現像剤像シアン現像剤像に重ねて中間転写ベルト１６上に転写される。
【０１０８】
このようにして、全ての色の現像剤像が中間転写ベルト１６上で重ねられると、２次転写ローラ２４が図中左方向に移動されて中間転写ベルト１６に転覆され、ベルトクリーナ２２も中間転写ベルト１６に接触される。この状態で、中間転写ベルト１６上で重合された全ての色の現像剤像は、中間転写ベルト１６の回転によって移動されて、２次転写ローラ２４との間の２次転写領域を通過される。
【０１０９】
このとき、ピックアップローラ３１によってカセット２６、２８から取出された用紙Ｐが、搬送ローラ対３４によって縦搬送路２６を上方に搬送され、アライニングローラ３６で一旦整位された後、所定のタイミングで２次転写領域へ送り込まれる。
【０１１０】
そして、２次転写ローラ２４を介して、各色の現像剤像の電位と逆極性のバイアスが印加され、中間転写ベルト１６上の各色の現像剤像が、用紙Ｐ上に転写される。現像剤像を唐紙Ｐに転写した後、ベルトクリーナ２２によって、中間転写ベルト１６上に残留した現像剤が除去される。
【０１１１】
各色の現像剤像がまとめて転写された用紙Ｐは、この後、定着装置３８を通過されて加熱および加圧され、各色の現像剤像が用紙Ｐ上に定着され、カラー画像が形成される。このように、カラー画像が形成された用紙Ｐは、定着装置３３の下流側に設けられた排出ローラ４２を介して、排紙トレイ４４上に排出される。排紙トレイ４４は、筐体３の内部に設けられ得る。
【０１１２】
上述のように、このリボルバータイプの画像形成装置では、ブラック色現像器とカラー現像器とが別々に設けられている。このため、カラー画像を形成しないときすなわちブラックモードの際には、ブラック現像器１４だけを運転することができ、高速印刷に好適である。
【０１１３】
また、この装置では、初めにブラック色現像が行われ、その後カラー現像が行われる。このとき、中間転写材上には、ブラック現像剤像、及びカラー現像剤像の順に積層され得る。さらに、被記録剤例えば紙上に再び転写すると、被転写材上に、カラー現像剤像、及びブラック色現像剤像の順に転写される。すなわち、カラー現像剤像よりブラック色現像剤が上になる。このため、くっきりとした黒文字画像が得られる。ブラック色現像器とカラー現像器とが別々に設けられているため、ブラックモードにおける画像形成速度の増加適応し得る。
【０１１４】
なお、上記リボルバー方式の画像形成装置は、本発明の一例であって、本発明の画像形成装置は、これに限定されるものではなく、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーが一つの現像器に収容されている方式の画像形成装置も含む。
【０１１５】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【０１１６】
なお、実施例および比較例において、部は重量部を表すものとする。
【０１１７】
実施例１
下記現像剤組成にて、それぞれ、ブラック色トナー、イエロートナー、マゼンタ及びシアントナーを作成した。
【０１１８】
【０１１９】
キャリア被覆材として下記処方によりコーティング液を調製した。
【０１２０】
第１層組成
シランカップリング剤 １００部
第２層組成
シリコン樹脂液（トーレシリコンＳＲ２４０６、固形分２０％） ５００部
導電材ケッチェン・ブラックＥＣ（ライオンアクゾ社） ４．０部
トルエン １５００部
回転円板型流動粒子コーティング装置に、平均粒径４０μｍのフェライト・キャリアを１０ｋｇ入れ、流動させながら上記第１層処方のコーティング液を常温にて窒素ガスとともに噴霧し、第１層の被覆を行った。
【０１２１】
その後、第２層処方のコーティング液を８０℃の加熱下に散布した。得られた粒子をコーティング装置よりとり出し恒温槽に入れ、２００℃で２時間加熱しシリコン膜の硬化を行わせ、第２層の被覆を行った。これをキャリアＡとした。
【０１２２】
得られたトナー各色８部に対し、キャリアＡとの総量１００部となるように混合して二成分現像剤を作成した。
【０１２３】
芯金上に、０．１ｍｍ厚、硬度９５度のゴム層が形成された４０ｍｍ径の定着ローラ、芯金上に、硬度５５度のスポンジ層を有する４０ｍｍ径の加圧ローラ、を用いる以外は、図１と同様の構成を有する定着器を用意し、これを図２に示される画像形成装置の定着器部にセットした。
【０１２４】
得られた二成分現像剤を使用し、各色定められた現像装置に現像剤を入れ、特定のコピーチャートを複写するか、ＰＣを接続してＰＣから送られた画像データをプリントすることにより、画出しを行った。
【０１２５】
このとき、定着器を以下の条件に設定した。
【０１２６】
定着ローラに対する加圧ローラの加圧力を７００Ｎとし、定着ローラに接触するサーミスタにより、１６０℃に温調可能とした。定着ベルトに対する加圧ローラのニップ幅が６ｍｍになるように加圧力の微調整をした。定着ローラと剥離ローラとの間にベルトを設けた。定着スピードは２００ｍｍ／秒とした。
【０１２７】
この画像形成装置に上記二成分現像剤を適用し、その定着性、耐オフセット性、スメア性、帯電特性、ライフ帯電、再現性（色差）、光沢度、爪痕の発生、及び加筆性について試験、評価を行った。
【０１２８】
使用したトナー、キャリア、及び定着装置について下記表１に示す。
【０１２９】
また、得られた結果について、下記表２に示す。
【０１３０】
各試験及び評価は以下のように行った。
【０１３１】
定着性試験は、トナー現像量０．９ｍｇ／ｃｍ2になるように現像量を調節して、定着温度を１００℃から２００℃までの範囲で５℃おきに変化させ画像を採取し、画像濃度を測定し、堅牢度試験器による１００％コットンパッドで摩擦を施した後、画像濃度を再測定し、摩擦前に測定した画像濃度との比を計算することにより行った。
【０１３２】
その結果、４色のトナーの定着強度の差が５％以内のときを○、４色のトナーの定着強度の差が５ないし１０％のときを△、４色のトナーの定着強度の差が１０％以上のときを×として評価した。
【０１３３】
耐オフセット性試験は、トナー像を転写して前記条件の定着器により定着処理を行い、トナーの汚れが生ずるか否かを観察する操作を、定着温度を順次上昇させた状態で行い、低温度域で発生する低温オフセットを測定することにより行った。
【０１３４】
その結果、４色のトナーの低温オフセットが１３０＋−５℃以内のときを○、４色のトナーの低温オフセットが１３０＋−５〜１０℃以内のときを△、４色のトナーの低温オフセットが１３０＋−１０℃以上として評価した。
【０１３５】
耐スメア性試験は、複写紙上に定着された複写画像を、別の未使用の複写紙とこすり合わせて、その未使用複写紙の汚れ具合を観察したレベル付けにより行った。なお、スメアレベルは、非オフセット温度範囲における平均の値である。
【０１３６】
その結果、４色のトナーのスメアレベルの差が３以内を○、４色のトナーのスメアレベルの差が３〜５を△、４色のトナーのスメアレベルの差が５以上を×として評価した。
【０１３７】
帯電性試験は、初期帯電量と１Ｋ画出し後の帯電量とを吸引式ブローオフ帯電量測定装置（ＴＢ−２２０型）により測定して、その差を求めた。
【０１３８】
４色のトナーの初期帯電量の差が３μＣ／ｇ以内のときを○、４色のトナーの初期帯電量の差が３〜５μＣ／ｇ以内のとき△、４色のトナーの初期帯電量の差が５μＣ／ｇ以上を×として評価した。
【０１３９】
ライフ帯電性は、初期帯電量と、３０Ｋ画出し後の帯電量の差を求めた。４色のトナーの３０Ｋ画出し後の帯電量の差が５μＣ／ｇ以上を○、４色のトナーの３０Ｋ画出し後の帯電量の差が５ないし１０μＣを△、４色のトナーの３０Ｋ画出し後の帯電量の差が１０μＣ／ｇを×として評価した。
【０１４０】
画像再現性（色差）は、ジャパンカラーのチャート紙を原稿として複写することにより画出しを行い、その色差をＸ−Ｒｉｔｅ分光計（X-Rite社製）より求めた。４色のトナーの初期画像の原稿との色差が３以内なら○、４色のトナーの初期画像の原稿との色差が３〜１０なら△、４色のトナーの初期画像の原稿との色差が１０以上を×と評価した。
【０１４１】
画像の光沢度は、２５ｍｍ×２５ｍｍのソリッド画像を、単色の場合は０．９ｍｇ／ｃｍ2、４色重ねの場合は１．５ｍｇ／ｃｍ2になるように現像量を調節して出力し、トナーの定着されている部分の光沢度をデジタル精密光沢計（（株）村上色彩研究所製）により測定した。その結果、４色のトナーの初期画像の原稿との光沢度差が３以内のときを○、４色のトナーの初期画像の原稿との光沢度差が３ないし１０のときを△、４色のトナーの初期画像の原稿との光沢度差が１０以上のときを×として、評価した。
【０１４２】
爪痕の発生は、ベタ画像を出力して被転写材を定着部材から分離する際に発生する爪痕の有無を目視にて調べた。
【０１４３】
その結果、ベタ画像を出力した時に爪痕がないときを○、ベタ画像を出力した時に爪痕があるときを×として評価した。
【０１４４】
加筆性は、出力したベタ画像に鉛筆書き込みが可能な場合を○、ベタ画像への鉛筆書き込み不可の場合を×として評価した。
【０１４５】
これらの試験、評価の結果を、下記表１に示す。
【０１４６】
実施例２，比較例１及び２
定着ベルト及び剥離ローラを用いないこと、及び定着ローラに剥離爪およびオイル供給ローラ以外は、実施例１と同様の構成を有する定着器を用意した。図３に、使用した定着器の概略を表す図を示す。
【０１４７】
図示するように、この定着装置は、回転可能な定着ローラ５２と定着ローラ５２に圧接可能に配置され、同期して回転可能な加圧ローラ５５と、加圧ローラの排紙側に設けられた剥離爪６６及びシリコンオイル供給部材６７とを有する。
【０１４８】
図３と同様の構成を有する定着器を用意し、これを図２に示される画像形成装置の定着器部にセットした。定着ローラに対する加圧ローラの加圧力を７００Ｎとし、定着ローラに接触するサーミスタにより、１６０℃に温調可能とした。定着スピードは２００ｍｍ／秒に設定した。
【０１４９】
以下のトナー組成にて、それぞれ、ブラックトナー、イエロー、マゼンタおよびシアントナーを作成した。
【０１５０】
【０１５１】
また、第１層を形成しないこと以外は、実施例１と同様にして、キャリアの被覆を行った。これキャリアＢとした。
【０１５２】
このトナーＢ、キャリアＢ、さらに実施例１のトナーＡ、キャリアＡを下記表１に示すように組み合わせること以外は、実施例１と同様にて二成分現像剤を作成した。
【０１５３】
得られた二成分現像剤を使用し、下記表１に示すように図１または図３の定着装置を備えた画像形成装置に適用し、実施例１と同様の試験、評価を行った。その結果を下記表２に示す。
【０１５４】
【表１】
【表２】
表１及び表から明らかなように、酸価を有するポリエステル樹脂と、このポリエステル樹脂の軟化点より高い融点及び低い融点を有するワックス含有する現像剤を用いたカラー画像形成において、実施例１のように、使用するポリエステル樹脂の酸価が、カラー現像剤よりもブラック色現像剤の方が高い場合は、定着性、耐オフセット性、スメア性、帯電特性、ライフ帯電、再現性（色差）、光沢度、爪痕の発生、及び加筆性の全てにおいて良好な結果が得られた。しかしながら、ポリエステル樹脂の酸価が、カラー現像剤よりもブラック色現像剤の方が低い場合は、その比較例１に示すように定着性、耐オフセット性、スメア性、帯電特性が劣っていた。また、実施例２に示すように、図１に示す定着ベルト及び剥離ローラを備えた定着器の代わりに、剥離爪を備えた熱ローラ方式の定着器を使用すると、再現性（色差）、光沢度、爪痕の発生、及び加筆性に多少劣ることがわかった。さらに、ポリエステル樹脂の酸価が、カラー現像剤よりもブラック色現像剤の方が低い現像剤と、剥離爪を備えた熱ローラ方式の定着器に適用すると、全ての特性において劣ることがわかった。
【０１５７】
【発明の効果】
本発明によれば、酸価を有するポリエステル樹脂を含むバインダー樹脂と、バインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックスと、バインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを含有する現像剤を用いるとき、ブラック色現像剤に用いられるポリエステル樹脂の酸価を、カラー現像剤に用いられるポリエステル樹脂の酸価よりも大きくすることにより、低温定着性、耐オフセット性、耐スメア性が均一でともに優れた画像が得られる。
【０１５８】
また、定着ローラと加圧ローラと剥離ローラと分離ベルトからなる剥離爪のない定着装置を用いることにより、シリコンオイルを全く使用しないか、塗布量を極わずかにした場合でも、爪痕がなく、マット調で加筆性のある色再現性の良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に好ましく用いられる定着ベルトを備えた定着装置の一例を表す概略図
【図２】 本発明の画像形成装置の一例を表す概略図
【図３】 剥離爪を備えた定着装置の一例表す概略図
【符号の説明】
１１…感光体ドラム、１４…ブラック色現像器、１５…リボルバー、１６…中間転写ベルト、２１，２４…転写ローラ、３８…定着装置、５２…定着ローラ、５５…加圧ローラ、５３…剥離ローラ、５４…転写ベルト、５８，６１，６５…弾性層、６６…剥離爪、６７…シリコンオイル供給部材
Claims (11)
- カラー着色材、２０００ないし５０００の数平均分子量及び６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むカラー現像剤と組み合わせて使用され、
ブラック着色材、２０００ないし４０００の数平均分子量及び第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むことを特徴とするブラック現像を行うための現像剤。 - カラー着色材、２０００ないし５０００の数平均分子量及び６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含む現像剤であって、
ブラック着色材、２０００ないし４０００の数平均分子量及び第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、
シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むブラック現像剤と組み合わせて用いられることを特徴とするカラー現像を行うための現像剤。 - カラー着色材、６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価をもつポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、シランカップリング処理面及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むカラー現像剤と組み合わせて使用され、
ブラック着色材、第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、
シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むことを特徴とするブラック現像を行うための現像剤。 - カラー着色材、６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価をもつポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含む現像剤であって、
ブラック着色材、第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子と、
シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子とを含むブラック現像剤と組み合わせて用いられることを特徴とするカラー現像を行うための現像剤。 - 前記シリコン樹脂層は、導電性材料を含有する請求項３または４に記載の現像剤。
- 前記第１の酸価を持つポリエステル樹脂は、５０００ないし９００００の重量平均分子量を有し、前記第２の酸価を持つポリエステル樹脂は、５０００ないし６００００の重量平均分子量を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の現像剤。
- 像担持体に対向して配置され、カラー着色材、２０００ないし５０００の数平均分子量及び６ないし１２ＫＯＨｍｇ／ｇの第１の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むカラー現像剤と、
ブラック着色材、２０００ないし４０００の数平均分子量及び第１の酸価よりも高い１２ないし２９ＫＯＨｍｇ／ｇの第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、
シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むことを特徴とするブラック現像剤とを収容し、該像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像を形成するための現像ユニット、
該現像剤像を被転写材に転写するための転写ユニット、及び
加熱ローラ、該加熱ローラと離間して配置された剥離ローラ、該加熱ローラ及び該剥離ローラに掛け渡された定着ベルト、該定着ベルトを介して該加熱ローラを押圧可能に配置された加圧ローラを有し、該転写された現像剤像を該被転写材に定着して画像を形成するための定着ユニットを具備する画像形成装置。 - 像担持体に対向して配置され、カラー着色材、第１の酸価をもつポリエステル樹脂を含有する第１のバインダー樹脂、該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第１のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子を含むカラー現像剤と、
ブラック着色材、第１の酸価よりも高い第２の酸価を有するポリエステル樹脂を含有する第２のバインダー樹脂、該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも高い融点を有するワックス、及び該第２のバインダー樹脂の軟化点よりも低い融点を有するワックスを有するトナー粒子、シランカップリング処理面を有する磁性体芯材、及び該シランカップリング処理面上に被覆されたシリコン樹脂層を有するキャリア粒子含むブラック現像剤とを収容し、該像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像を形成するための現像ユニット、
該現像剤像を被転写材に転写するための転写ユニット、及び
加熱ローラ、該加熱ローラと離間して配置された剥離ローラ、該加熱ローラ及び該剥離ローラに掛け渡された定着ベルト、該定着ベルトを介して該加熱ローラを押圧可能に配置された加圧ローラを有し、該転写された現像剤像を該被転写材に定着して画像を形成するための定着ユニットを具備する画像形成装置。 - 前記シリコン樹脂層は、導電性材料を含有することを特徴とする請求項７または８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 単色の場合０．９ｍｇ／ｃｍ ２ 、４色重ねの場合１．５ｍｇ／ｃｍ ２ で、２５ｍｍ×２５ｍｍのソリッド画像を形成すると、４色重ねの初期画像の光沢度に対し、１０以下の光沢度差を有する画像が得られる請求項７ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 前記第１の酸価を持つポリエステル樹脂は、５０００ないし９００００の重量平均分子量を有し、前記第２の酸価を持つポリエステル樹脂は、５０００ないし６００００の重量平均分子量を有することを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
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