画像形成装置
【課題】透明トナー層を記録シートに定着させる際の有色トナー像の変形を抑える。
【解決手段】電子写真プロセスによって中間転写ベルト８上に形成したフルカラートナー像を記録シートに転写し、定着装置２０によってフルカラートナー像を定着せしめた後の記録シートにおける任意の領域に、透明トナー層形成ユニット１００によって透明トナー層を形成する構成において、透明トナー層形成ユニット１００が、圧力可塑性の樹脂を主成分とする透明トナーからなる透明トナー層を形成するものであり、且つ、透明トナー層を記録シートに定着せしめる定着手段が、透明トナー層を加熱することなく加圧する加圧定着ローラ対１９５である。
【解決手段】電子写真プロセスによって中間転写ベルト８上に形成したフルカラートナー像を記録シートに転写し、定着装置２０によってフルカラートナー像を定着せしめた後の記録シートにおける任意の領域に、透明トナー層形成ユニット１００によって透明トナー層を形成する構成において、透明トナー層形成ユニット１００が、圧力可塑性の樹脂を主成分とする透明トナーからなる透明トナー層を形成するものであり、且つ、透明トナー層を記録シートに定着せしめる定着手段が、透明トナー層を加熱することなく加圧する加圧定着ローラ対１９５である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録紙などの記録部材の表面に対して、有色トナー像に加えて、透明トナーからなる透明トナー層を形成する構成を備える複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。これらの画像形成装置は何れも、次のようにして画像を形成するものである。即ち、電子写真プロセスによってカラートナー像を形成した後の記録紙を加熱定着装置に送って記録紙にカラートナー像を定着させた後、電子写真プロセスによってカラートナー像の上に透明トナー層を形成する。そして、記録紙を再び加熱定着装置に送って、透明トナー層を記録紙に定着させる。このようにしてカラートナー像の上に透明トナー層を形成することで、光沢のある画像を得ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、透明トナー層を加熱定着させる際にカラートナーの再軟化によってカラートナー像を変形させてしまうという不具合があった。また、電子写真プロセスによってカラートナー像を形成する構成に代えて、インクジェット方式によってカラーインク像を形成する構成を採用したとしても、カラーインク像を変形させてしまうおそれがある。透明トナー層を加熱定着させる際にインク中の水分を急激に蒸発させることにより、記録紙のインク画像部に顕著な皺を発生させてしまうからである。
【０００４】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、透明トナー層を記録部材に定着させる際の有色像の変形を抑えることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、記録部材に有色像を形成する有色像形成手段と、前記記録部材の全面又は一部に透明トナーからなる透明トナー層を形成する透明トナー層形成手段と、前記透明トナー層が形成された前記記録部材に対して透明トナー層の定着処理を施す定着手段とを備える画像形成装置であって、前記透明トナー層形成手段が、圧力可塑性の樹脂を主成分とする透明トナーからなる透明トナー層を形成するものであり、且つ、前記定着手段が、前記透明トナー層を加熱することなく加圧して前記記録部材に定着せしめる加圧定着手段であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、透明トナー層を記録部材に定着させる際に、記録部材を加熱しないので、加熱による有色トナーの再軟化によって有色トナー像を変形させてしまったり、加熱によるインクからの急激な水分蒸発で記録部材のインク画像部に顕著な皺を発生させたりすることがない。よって、透明トナー層を記録部材に定着させる際の有色像の変形を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＹ用の作像ユニットと、その周囲とを示す拡大構成図。
【図３】同プリンタの層形成部のホッピングユニット内に配設されたトナー担持スリーブを示す斜視図
【図４】同このトナー担持スリーブを示す横断面図。
【図５】同トナー担持スリーブの円筒部を平面的に展開した平面展開図。
【図６】同トナー担持スリーブのＡ相電極に印加されるＡ相ホッピング用周期パルス電圧、及びＢ相電極に印加されるＢ相ホッピング用周期パルス電圧の波形を示すグラフ。
【図７】同層形成部の一部とその周囲とを示す拡大構成図。
【図８】同層形成部の飛翔制御電極に印加される記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの関係を示すグラフ。
【図９】同層形成部の回路基板を対向電極側から示す平面図。
【図１０】同回路基板をトナー担持スリーブ側から示す平面図。
【図１１】記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加された状態の同飛翔制御電極と、その周囲とを示す拡大模式図。
【図１２】記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加された状態の同飛翔制御電極と、その周囲とを示す拡大模式図。
【図１３】同トナー担持スリーブの表面上におけるトナー担持量ｍ/Ａ［ｍｇ／ｃｍ２］と、担持されているトナーによる電位上昇量Ｖｔとの関係を示すグラフ。
【図１４】同トナー担持量ｍ／Ａと、飛翔制御電極や共通電極に対するトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］との関係を示すグラフ。
【図１５】同層形成部のホッピングユニットを拡大して示す拡大構成図。
【図１６】本発明者らのテストプリントによって得られたプリント紙を示す模式図。
【図１７】第１変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットの回路基板を対向電極側から示す平面図。
【図１８】同回路基板をトナー担持スリーブ側から示す平面図。
【図１９】第２変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットのトナー担持スリーブを示す横断面図。
【図２０】同トナー担持スリーブの円筒部１３１を平面的に展開した平面展開図。
【図２１】同トナー担持スリーブの各相の電極に印加されるパルス電圧の波形を示すグラフ。
【図２２】第３変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットのホッピングユニットを、回路基板とともに拡大して示す拡大構成図。
【図２３】第４変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つの作像ユニットを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を生成するためのＹ用の作像ユニットを例にすると、これは図２に示されるように、潜像担持体たるドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像器５Ｙ等を備えている。有色トナー像形成手段の一部として機能する作像ユニットは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【０００９】
帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーと磁性キャリアとを含有するＹ現像剤を用いる現像器５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色の作像ユニットにおいても、同様にして感光体（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に（Ｍ，Ｃ，Ｋ）トナー像が形成されて、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１０】
現像器５Ｙは、そのケーシングの開口から一部露出させるように配設された現像ロール５ａＹを有している。また、互いに平行配設された２つの搬送スクリュウ５ｆＹ、ドクターブレード５ｂＹ、トナー濃度センサ５ｇＹなども有している。
【００１１】
現像器５Ｙのケーシング内には、磁性キャリアとＹトナーとを含む図示しないＹ現像剤が収容されている。このＹ現像剤は２つの搬送スクリュウ５ｆＹによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、現像ロール５ａＹの表面に担持される。そして、ドクターブレード５ｂＹによってその層厚が規制されてからＹ用の感光体１Ｙに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体１Ｙ上の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体１Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像器５Ｙにおいて、現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ロール５ａＹの回転に伴ってケーシング内に戻される。
【００１２】
２つの搬送スクリュウ５ｆＹの間には仕切壁が設けられている。この仕切壁により、現像ロール５ａＹや図中右側の搬送スクリュウ５ｆＹ等を収容する第１供給部５ｃＹと、図中左側の搬送スクリュウ５ｆＹを収容する第２供給部５ｄＹとがケーシング内で分かれている。図中右側の搬送スクリュウ５ｆＹは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第１供給部５ｃＹ内のＹ現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ロール５ａＹに供給する。図中右側の搬送スクリュウ５ｆＹによって第１供給部５ｃＹの端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、上記仕切壁に設けられた図示しない開口部を通って第２供給部５ｄＹ内に進入する。そして、第２供給部５ｄＹ内において、図中左側の搬送スクリュウ５ｆＹは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第１供給部５ｃＹから送られてくるＹ現像剤を図中右側の搬送スクリュウ５ｆＹとは逆方向に搬送する。図中左側の搬送スクリュウ５ｆＹによって第２供給部５ｄＹの端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、上記仕切壁に設けられたもう一方の開口部（図示せず）を通って第１供給部５ｃＹ内に戻る。
【００１３】
透磁率センサからなる上述のトナー濃度センサ５ｇＹは、第２供給部５ｄＹの底壁に設けられ、その上を通過するＹ現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度と良好な相関を示すため、トナー濃度センサ５ｇＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、トナー濃度センサ５ｇＹからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆを格納したＲＡＭを備えている。このＲＡＭ内には、他の現像器に搭載された図示しないトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆ、Ｃ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータも格納されている。Ｙ用Ｖｔｒｅｆは、後述するＹ用のトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、トナー濃度センサ５ｇＹからの出力電圧の値をＹ用Ｖｔｒｅｆに近づけるように、図示しないＹ用のトナー搬送装置を駆動制御して第２供給部５ｄＹ内にＹトナーを補給させる。この補給により、現像器５Ｙ内のＹ現像剤中のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像器についても、Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー搬送装置を用いた同様のトナー補給制御が実施される。
【００１４】
先に示した図１において、各色の作像ユニットの図中下方には、光書込装置７が配設されている。潜像形成手段たる光書込装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、作像ユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込装置７は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００１５】
光書込装置７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７など有する紙収容手段が配設されている。紙収容カセット２６は、シート状の記録体たる記録紙Ｐを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の記録紙Ｐには給紙ローラ２７を当接させている。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の記録紙Ｐが給紙路４０に向けて送り出される。
【００１６】
この給紙路４０の末端付近には、レジストローラ対２８が配設されている。レジストローラ対２８は、記録紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転させるが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００１７】
作像ユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中上方には、中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段たる転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、２次転写バイアスローラ１９、クリーニング装置１０などを備えている。また、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト８は、これら７つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００１８】
２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された可視像たる４色トナー像は、この２次転写ニップで記録紙Ｐに転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。２次転写ニップで４色トナー像が一括２次転写された記録紙Ｐは、転写後搬送路４１を経由して加熱定着装置２０に送られる。
【００１９】
加熱定着装置２０は、内部にハロゲンランプ等の発熱源を有する定着ローラ２０ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ２０ｂとによって定着ニップを形成している。加熱定着装置２０内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ２０ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
【００２０】
加熱定着装置２０内でフルカラー画像が定着せしめられた記録紙Ｐは、加熱定着装置２０から定着後搬送路４２に送られた後、排紙ローラ対２１のローラ間に挟み込まれる。そして、機外に排出された後、後述する透明トナー層形成ユニット１００に送り込まれる。この透明トナー層形成ユニット１００は、記録紙Ｐの表面に形成されたトナー像の上に、透明トナー層を形成して定着させるものである。片面プリントモードが選択されている場合には、記録紙Ｐの第１面にフルカラー画像が定着せしめられた後、透明トナー層形成ユニット１００により、記録紙Ｐの第１面のフルカラー画像の上に、透明トナー層が形成及び定着される。そして、透明トナー層形成ユニット１００から排出されて、プリンタ本体筺体の上部に形成されたスタック部５０ａ上にスタックされる。
【００２１】
一方、両面プリントモードが選択され、且つ、記録紙Ｐの第１面だけにフルカラー画像が定着せしめられた状態の場合、透明トナー層形成ユニット１００は、第１面のフルカラー画像の上に透明トナー層を定着させた記録紙Ｐを、スタック部５０ａに排出しないで、プリンタ本体内に逆搬送する。逆搬送された記録紙Ｐは、逆回転する排紙ローラ対２１から反転搬送路４３内に送り込まれる。反転搬送路７４は、鉛直方向上側から下側に向けて湾曲しながら延在する形状になっており、路内に第１反転搬送ローラ対２２、第２反転搬送ローラ対２３、第３反転搬送ローラ対２４を有している。記録紙Ｐは、これらローラ対のニップを順次通過しながら搬送されることで、その上下を反転させる。上下反転後の記録紙Ｐは、上述の給紙路４０に戻された後、再び２次転写ニップに至る。そして、今度は、画像非担持面を中間転写ベルト８に密着させながら２次転写ニップに進入して、その第２面に中間転写ベルト上の４色トナー像が一括２次転写される。このようにして第２面にもフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、転写後搬送路４１、加熱定着装置２０、定着後搬送路４２、排紙ローラ対２１を順次経由して、機外の透明トナー層形成ユニット１００に送り込まれる。そして、第２面のフルカラー画像の上にも透明トナー層が定着された後、透明トナー層形成ユニット１００から排出されてプリンタ本体上部のスタック部５０ａにスタックされる。
【００２２】
転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部５０ａとの間には、ボトル支持部３１が配設されている。このボトル支持部３１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを収容するトナー収容部たるトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを搭載している。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、互いに水平よりも少し傾斜した角度で並ぶように配設され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋという順で配設位置が高くなっている。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、それぞれ後述するトナー搬送装置により、作像ユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像器に適宜補給される。これらのトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、作像ユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
【００２３】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
透明トナー層形成ユニット１００は、受入ローラ対１０１と、層形成部１９０と、加圧定着ローラ対１９５と、排出ローラ対１９６とを有している。そして、層形成部１９０は、ホッピングユニット１２０と、回路基板１１０と、対向電極板１０４とを有している。プリンタ本体の排紙ローラ対２１によってプリンタ本体から排出された記録紙Ｐは、透明トナー層形成ユニット１００内に受け入れられた後、受入ローラ対１０１のローラ間に挟み込まれる。そして、受入ローラ対１０１の回転駆動によってユニット内部に向けて送り込まれる。この際、記録紙Ｐは、層形成部１９０内を通過する。具体的には、層形成部１９０は、対向電極板１０４と、これの真下に配設された回路基板１１０とを、所定の間隙を介して対向させている。記録紙Ｐは、透明トナー層の形成対象となる面を下に向けた状態で、受入ローラ対１０１による搬送で前述の間隙を通過する。この際、下方に向けた面の全域のうち、フルカラー画像が形成されている領域に、透明トナー層が形成される。
【００２４】
図３は、層形成部１９０のホッピングユニット（図１の１２０）内に配設されたトナー担持スリーブ１３０を示す斜視図である。また、図４は、このトナー担持スリーブ１３０を示す横断面図である。また、図５は、トナー担持スリーブ１３０の円筒部１３１を平面的に展開した平面展開図である。図３に示されるように、トナー担持スリーブ１３０は、円筒部１３１、これの軸線方向の両端面にそれぞれ接続されたフランジ１３６，１３８、それぞれのフランジの中心から突出する軸部材１３７，１３９などを有している。円筒部１３１の周面には、ローラ軸線方向に延在する形状の複数の電極１３３が、周方向（回転方向）に所定のピッチで並ぶように形成されている。これら電極のうち、周方向において１個おきに並んでいるもの同士は、互いに同じ電位状態にされる電気的に同相の電極になっている。具体的には、円筒部１３１の周面には、図４や図５に示されるように、第１ホッピング電極たるＡ相電極１３３ａと、第２ホッピング電極たるＢ相電極１３３ｂとが周方向に交互に並ぶように配設されている。Ａ相電極１３３ａは、円筒部１３１の軸線方向の一端まで延在しており、円筒部１３１の一端には金属製のフランジ１３６が接続されている（図３を参照）。このフランジ１３６により、複数のＡ相電極１３３ａが互いに電気的に導通している。また、Ｂ相電極１３３ｂは、円筒部１３１の軸線方向の他端まで延在しており、円筒部１３１の他端には金属製のフランジ１３８が接続されている。このフランジ１３８により、複数のＢ相電極１３３ｂが互いに電気的に導通している。
【００２５】
図３において、トナー担持スリーブ１３０は、後述する透明トナーを自らの表面上に担持するものであり、軸線方向の両端の軸部材１３７，１３９がそれぞれ回転自在に支持されながら回転駆動される。そして、図示のように、図中左側のフランジ１３６には、搬送制御部１９１によってＡ相ホッピング用周期パルス電圧が印加される。この印加は、フランジ１３６に摺擦する図示しない摺擦電極を介して行われる。フランジ１３６に印加されたＡ相ホッピング用周期パルス電圧は、複数のＡ相電極１３３ａにそれぞれ導かれる。また、図中右側のフランジ１３８には、搬送制御部１９１によってＢ相ホッピング用周期パルス電圧が印加される。この印加は、フランジ１３８に摺擦する図示しない摺擦電極を介して行われる。フランジ１３８に印加されたＢ相ホッピング用周期パルス電圧は、複数のＢ相電極１３３ｂにそれぞれ導かれる。
【００２６】
図６は、Ａ相電極１３３ａに印加されるＡ相ホッピング用周期パルス電圧、及びＢ相電極１３３ｂに印加されるＢ相ホッピング用周期パルス電圧の波形を示すグラフである。Ａ相ホッピング用周期パルス電圧と、Ｂ相ホッピング用周期パルス電圧とは、図示のように互いに逆位相になっており、単位時間あたりにおける平均電位は互いに同じである。それぞれのホッピング用周期パルス電圧の波形における中心位置で水平方向に延在している線が、この平均電位を示している。これにより、Ａ相電極１３３ａやＢ相電極１３３ｂは、平均的に透明トナーとは逆極性の電位を帯びる。このようなホッピング用周期パルス電圧がそれぞれの電極に印加されると、トナー担持スリーブ１３０における円筒部１３１の表面上に担持されている透明トナーのトナー粒子が、Ａ相電極１３３ａ上とＢ相電極１３３ｂ上との間を往復移動するように繰り返しホッピングする。これにより、トナー担持スリーブ１３０の表面上には、透明トナーのクラウドが形成される。
【００２７】
Ａ相ホッピング用周期パルス電圧やＢ相ホッピング用周期パルス電圧としては、周波数が０．５〜７［ｋＨｚ］でピークツウピーク電圧が±６０〜±３００Ｖである周期パルス電圧に、平均電位調整のためのＤＣ電圧（トナーとは逆極性）を重畳したものを例示することができる。なお、図示のような矩形波状の周期パルス電圧では、極性が瞬時に切り替わるため、トナーに対して大きな静電力を付与することが可能である。但し、サイン波状のパルス電圧や三角波状のパルス電圧を採用してもよい。また、Ａ相電極１３３ａとＢ相電極１３３ｂとのうち、一方に対して周波数ｆの矩形波状のホッピング用周期パルス電圧を印加する一方で、もう一方に対して前記パルス電圧の平均電位となる直流電圧を印加しても、互いに逆位相のホッピング用周期パルス電圧を採用する場合と同様に、トナー粒子をホッピングさせることが可能である。
【００２８】
円筒部１３１の周面におけるＡ相電極１３３ａ上とＢ相電極１３３ｂとの間をホッピングで往復移動しているトナー粒子は、トナー担持スリーブ１３０の回転駆動に伴って、回路基板１１０（図１参照）に対向する層形成領域まで搬送される。そして、その層形成領域にて、その放物線状のホッピング軌道の頂点付近に達して回路基板１１０の近傍に至ると、必要に応じて回路基板１１０の後述する図示しない貫通孔内に取り込まれて、記録紙Ｐ上の透明トナー層の形成に寄与する。
【００２９】
なお、図４に示されるように、円筒部１３１の表面には、絶縁材料からなる表面保護層１３４が設けられている。この表面保護層１３４により、トナー粒子とＡ相電極１３３ａやＢ相電極１３３ｂとの直接接触を回避することで、電極からトナー粒子への電荷注入の発生を回避している。
【００３０】
円筒部１３１の円筒状の基材１３２としては、ガラス基板、樹脂基板、セラミックス基板等の絶縁性材料からなる基板、アルミ等の導電性材料からなる基板にＳｉＯ２等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルム等の変形可能な材料からなる基板などを用いることができる。
【００３１】
Ａ相電極１３３ａやＢ相電極１３３ｂについては、次のようにして作成した。即ち、基板１３２としては、樹脂やセラミックスなどの絶縁性材料からなるもの、アルミなどの導電性材料からなる基材にＳｉＯ２等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルムなどのフレキシブルに変形可能な材料からなるものなどを用いることができる。このような基板１３２の表面上にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜１［μｍ］の厚みで成膜してから、これをフォトリソグラフィー技術等によって所要の電極形状にパターン化して各電極を得た。導電性材料からなる膜を、メッキ等によって電極形状にパターン加工してもよい。
【００３２】
表面保護層１３４としては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＮ、Ｔａ２Ｏ５などを厚さ０．５〜２［μｍ］で成膜して形成している。ポリカーボネート、ポリイミド、メチルメタアクリレート等の有機材料を０．５〜２μｍ厚に薄膜印刷塗布して加熱硬化したものでもよい。
【００３３】
図７は、層形成部１９０の一部とその周囲とを示す拡大構成図である。トナー担持体としてのトナー担持スリーブ１３０は、表面上のトナー粒子をＡ相電極とＢ相電極との間でホッピングさせて透明トナーのクラウドを形成しながら、図中反時計回り方向に回転駆動する。このトナー担持スリーブ１３０の上方には回路基板１１０が配設されており、スリーブとの間に距離ｄのギャップを介在させている。回路基板１１０の上方では、記録紙Ｐが図中矢印Ａ方向に搬送されており、その上方には対向電極板１０４が記録紙Ｐと回路基板１１０とを介してトナー担持スリーブ１３０に対向している。
【００３４】
回路基板１１０は、絶縁性基板１１１を具備している。また、絶縁性基板１１１に形成された複数の貫通孔１１４と、それぞれの貫通孔１１４に個別に対応する複数の飛翔制御電極１１２と、貫通孔１１４や飛翔制御電極１１２を避けた領域の殆どに渡って延在する共通電極１１８とを具備している。
【００３５】
図８は、孔近傍電極としての飛翔制御電極１１２に印加される記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの関係を示すグラフである。また、図９は、回路基板１１０を対向電極側から示す平面図である。また、図１０は、回路基板１１０をトナー担持スリーブ側から示す平面図である。
【００３６】
図７では、便宜上、貫通孔１１４と飛翔制御電極１１２との組合せを１つしか示していなかったが、図９、図１０に示されるように、回路基板１１０には、その組合せが複数形成されている。飛翔制御電極１１２は、そのリング形状のループ内側に１つの貫通孔１１４を位置させるように形成されている。複数の飛翔制御電極１１２には、それぞれ金属からなる図示しないリード部１１３が繋がっており、これらリード部は互いに絶縁を維持する状態で、後述する記録制御部（図７の１２８）に接続されている。
【００３７】
図１０において、リング状の飛翔制御電極１１２の電極幅は１０〜１００［μｍ］である。リング状の飛翔制御電極１１２の内側に形成された貫通孔１１４の径は、形成するドットの径に応じて決定されるが、直径φで３０〜１５０［μｍ］程度である。リング状の飛翔制御電極１１２の外側には、電極の形成されていないリング状の領域が２０〜５０［μｍ］の幅で形成されたおり、その更に外側には、共通電極１１８が形成されている。この共通電極１１８に対しては、図示しない共通電源によって直流電圧からなる共通バイアスＶｇが印加される。
【００３８】
回路基板１１０は、例えば次のようにして製造されたものである。即ち、厚さ３０〜１００［μｍ］の絶縁性基板１１１は、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳ等の絶縁性フィルムからなる。この絶縁性基板１１１の表面に、厚さ０．２〜１［μｍ］程度の金属蒸着膜（例えばアルミ蒸着膜）を形成する。次に、フォトリソグラフィー技術に用いるフォトレジストをスピンナで塗布後、プリベーク及びマスク露光を行う。そして、フォトレジストの加熱硬化を進めた後、アルミニウムエッチング液によってアルミニウム蒸着膜を個々の電極やリードの形状にパターンニングする。フィルムの裏面にも電極パターンが必要な場合には、同様のパターンニングを行う。貫通孔１１４については、電極パターン形成後にパンチ加工、レーザー加工、スパッタエッチング加工等のドライエッチング加工などによって形成する。
【００３９】
図７に示されるように、搬送制御部１９１は、トナー担持スリーブ１３０のＡ相電極やＢ相電極に対し、図６に示されるＡ相ホッピング用周期パルス電圧やＢ相用周期パルス電圧を印加して、スリーブ表面上のトナー粒子を電極間でホッピングさせる。それら周期パルス電圧は、何れもデューティ比が５０％になっているので、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐの中心電位が、スリーブ表面上での平均電位Ｖｓとなる。
【００４０】
一方、回路基板１１０の飛翔制御電極１１２は記録制御部１２８に接続されている。この記録制御部１２８は、回路基板１１０の複数の飛翔制御電極１１２に対する、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎや記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆ（図８参照）の印加をそれぞれ個別に入切することができる。図８に示される記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの間の点線は、上述したＡ相ホッピング電圧とＢ相ホッピング電圧との平均電位Ｖｓを示している。つまり、ホッピング電圧の平均電位Ｖｓは、飛翔制御電極１１２に印加される記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの間の値になっている。より詳しく説明すると、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎは、スリーブの平均電位Ｖｓよりも、トナーの帯電極性とは逆極性側に大きな値になっている。これにより、複数の飛翔制御電極１１２のうち、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加されたものは、その上方に位置しているスリーブ表面上のホッピングトナーを自らに向けて引き寄せるようになる。これに対し、記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆは、スリーブの平均電位Ｖｓよりも、トナーの帯電極性側に大きな値になっている。これにより、複数の飛翔制御電極１１２Ｙのうち、記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加されたものは、その上方に位置しているスリーブ表面上のホッピングトナーを自らと反発させるようになる。
【００４１】
回路基板１１０と記録紙Ｐとを介してトナー担持スリーブ１３０に対向している対向電極板１０４には、対向電源１１６によって対向バイアスＶｐが印加されている。この対向バイアスＶｐは、透明トナーの帯電極性とは逆極性であり、且つ上述した記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎよりも、トナーとは逆極性側に大きな値になっている。
【００４２】
図１１は、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加された状態の飛翔制御電極１１２と、その周囲とを示す拡大模式図である。また、図１２は、記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加された状態の飛翔制御電極１１２と、その周囲とを示す拡大模式図である。それぞれの図に示される電気力線は、電極周りの電気力線の様子を所定のアルゴリズムで分析するシミュレーションプログラムによって求められたものである。
【００４３】
回路基板１１０における貫通孔１１４の直径はφ１００［μｍ］であり、リング状の飛翔制御電極１１２の幅は３０［μｍ］である。また、飛翔制御電極１１２と、共通電極１１８との間の間隙は、５０［μｍ］である。飛翔制御電極１１２に印加される、トナーＴが貫通孔１１４を通過可能な状態（ＯＮ状態）にする記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎは＋５０［Ｖ］であり、トナーＴが貫通孔１１４を通過不可能な状態（ＯＦＦ状態）、言い換えれば、トナーＴが貫通孔１１４を通過するのを阻止する状態の場合の記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆは−１２５［Ｖ］である。また、共通電極１１８に印加される共通バイアスＶｇは−１２５［Ｖ］である。この−１２５［Ｖ］の絶対値は、図示しないトナー担持スリーブのＡ相電極やＢ相電極に印加されるパルス電圧の平均電位Ｖｓの絶対値よりも大きいため、トナー担持スリーブ上でホッピングしたトナー粒子が共通電極１１８に付着してしまうことはない。シミュレーションでは、前記パルス電圧として、ＤＣ成分を含まないピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝１５０［Ｖ］のものを印加する場合を前提としている。この場合、平均電位Ｖｓは０［Ｖ］である。なお、トナー担持スリーブと回路基板１１０との間隙ｄは０．３［ｍｍ］である。
【００４４】
図示しない対向電極板に印加される対向バイアスＶｐは、回路基板１１０と対向電極板１０４との間隔にもよるが、例えば＋２００［Ｖ］〜＋１５００［Ｖ］のＤＣ電圧である。図示の例では、同間隔を０．３［ｍｍ］としてＤＣ＋６００［Ｖ］の対向バイアスＶｐを対向電極板に印加し、マイナス極性に帯電したトナーＴを対向電極板に引き寄せる電位勾配としている。
【００４５】
飛翔制御電極１１２に対して記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加されると、図１１に示されるように、図示しない対向電極板から出る電気力線のうち、貫通孔１１４を通る電気力線の多くが、貫通孔１１４を通過した後、放物線状に広がりながら逆方向に方向転換して、−１２５［Ｖ］の共通バイアスＶｇが印加される共通電極１１８に至る。スリーブ上でホッピングしているトナーは、この電気力線に沿って貫通孔１１４を通過して図示しない対向電極板上の記録紙表面にドット状に付着する。
【００４６】
一方、飛翔制御電極１１２に対して記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加されると、図１２に示されるように、図示しない対向電極板から延びる電気力線が、貫通孔１１４に進入した後、飛翔制御電極１１２の位置で留まっている。この状態では、トナー担持スリーブの表面上でホッピングしているトナーＴが、貫通孔１１４内に進入することはない。
【００４７】
なお、トナー担持スリーブのＡ相電極やＢ相電極に印加されるパルス電圧として、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝３００［Ｖ］の繰り返しパルス電圧に対して−５０［］の直流電圧を重畳したものを印加すると、その平均電位Ｖｓは−５０［Ｖ］となる。この場合、回路基板１１０の飛翔制御電極１１２に対する記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎを０［Ｖ］に設定しても、「Ｖｃ−ｏｎ＞Ｖｓ」という関係が成立するので、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎとして０［Ｖ］を採用することが可能になる。記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆについては、−１７５［Ｖ］程度に設定すればよい。これにより、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎ、記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆのそれぞれについて、平均電位Ｖｓとの間に、シミュレーション条件と同じ電位差（５０Ｖ、１２５Ｖ）を生起せしめることになるので、シミュレーションと同様の条件を得ることができる。しかも、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎを０［Ｖ］にしている分だけ、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎや記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆの入切を行うドライバ回路の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。
【００４８】
以下、＋１００、−１００などといった極性付きの値について、プラス極性の場合には絶対値が大きくなるほど極性付きの値が大きくなり、マイナス極性の場合には絶対値が大きくなるほど極性付きの値が小さくなるという考え方を適用するものとする。マイナス帯電性のトナーを用いる場合、貫通孔１１４に対してホッピング中のトナーを進入させるためには、
「対向バイアスＶｐ＞記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎ＞平均電位Ｖｓ＞共通バイアスＶｇ」という条件を具備させればよい。
【００４９】
一方、貫通孔１１４に対してトナーを進入させない状態を維持するためには、
「平均電位Ｖｓ＞共通バイアスＶｇ」且つ「平均電位Ｖｓ＞記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆ」という条件を具備させればよい。
【００５０】
なお、高速印刷を実現するためにトナー担持スリーブ表面上における単位面積あたりのトナー担持量を比較的多く設定したり、帯電量Ｑ／Ｍの比較的大きいトナーを用いたりする場合には、帯電したトナーによるスリーブ表面の電位上昇量Ｖｔも考慮して、各種の電位を設定することが望ましい。具体的には、トナー担持スリーブ１３０の表面上におけるトナー担持量ｍ/Ａ［ｍｇ／ｃｍ２］と、担持されているトナーによる電位上昇量Ｖｔとの関係は、図１３に示すようになる。同図では、トナーとしてマイナス帯電性を用いた場合の電位上昇量Ｖｔの例を示している。図示のように、位面積あたりのトナー担持量ｍ／Ａが増加するに従って、トナーによる電位上昇量Ｖｔが増加する（絶対値が大きくなる）。トナーをホッピングさせずにスリーブ表面に付着させている状態（付着状態）と、トナーをホッピングさせてクラウドを形成している状態（クラウド状態）とで比較すると、後者の方が、前者よりも電位上昇量Ｖｔが大きくなる。トナー粒子がスリーブ表面よりも上方の空間に存在している方が、個々のトナー粒子の周囲に対する結合静電容量が小さくなるので、スリーブ表面上の電位の上昇量がより大きくなるからである。
【００５１】
図１４は、スリーブ表面におけるトナー担持量ｍ／Ａと、飛翔制御電極１１２や共通電極１１８に対するトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］との関係を示すグラフである。図示のように、スリーブ表面上のトナー担持量ｍ／Ａが比較的少ない場合には、飛翔制御電極１１２や共通電極１１８に対するトナー付着は発生しない。ところが、トナー担持量ｍ／Ａがある程度大きくなると、飛翔制御電極１１２や共通電極１１８に対するトナー付着が発生し始める。トナー担持量ｍ／Ａが多くなるほど、各電極に対するトナー付着量が多くなる。本発明者らの実験によれば、トナー担持量ｍ／Ａが０．９［ｍｇ／ｃｍ２］まで増加した場合、トナーによる電位上昇量Ｖｔが−８０［Ｖ］になって、飛翔制御電極１１２に対するトナー付着が発生し始めた。これは次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、トナーによるマイナス側への電位上昇により、スリーブ表面上における実質的な平均電位が平均電位Ｖｓよりもマイナス側に大きくシフトしたことで、スリーブ表面上の平均電位と、共通バイアスＶｇとの電位差が小さくなる。すると、共通電極１１８から貫通孔１１４内を経て対向電極板１０４に達する電気力線の数が減り、その分、共通電極１１８から、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加される飛翔制御電極１１２に至る電気力線の数が増える。そして、後者の電気力線に沿って飛翔したトナーが飛翔制御電極１１２に付着してしまうと考えられる。
【００５２】
また、本発明者らの実験によれば、スリーブ表面上のトナー担持量ｍ／Ａが１．２［ｍｇ／ｃｍ２］を超えると、スリーブ表面上の電位上昇量Ｖｔが−１２０［Ｖ］以上に達し、共通電極１１８に対するトナー付着も発生し始めた。これは次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、トナーによるマイナス側への電位上昇により、スリーブ表面上の実質的な平均電位と共通バイアスＶｇとの電位差が小さくなったことで、ホッピングしたトナー粒子の一部がスリーブ表面に向けて十分な静電気力で引き戻されずに、ホッピングの惰性によって共通電極１１８に付着したと考えられる。
【００５３】
飛翔制御電極１１２や共通電極１１８に対するトナー付着については、トナーを除去するための何らかのクリーニング対策を施すことで、対処することは可能であるが、コストアップを引き起こしてしまう。
【００５４】
そこで、トナー担持量ｍ／Ａを比較的多く設定したり、帯電量Ｑ／Ｍの比較的大きいトナーを用いたりする場合には、各電圧の条件を次のように設定することが望ましい。即ち、マイナス帯電性のトナーを用いる場合、貫通孔１１４に対してホッピング中のトナーを進入させるためには、
「対向バイアスＶｐ＞記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎ＞（平均電位Ｖｓ＋電位上昇量Ｖｔ）＞共通バイアスＶｇ」という条件を具備させればよい。
【００５５】
一方、貫通孔１１４に対してトナーを進入させない状態を維持するためには、
「（平均電位Ｖｓ＋電位上昇量Ｖｔ）＞共通バイアスＶｇ」、
且つ「（平均電位Ｖｓ＋電位上昇量Ｖｔ）＞記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆ」という条件を具備させればよい。
【００５６】
なお、トナーがクラウド状態にあるときの電位上昇量Ｖｔについては、次のようにして測定することが可能である。即ち、トナーを担持していない状態のトナー担持スリーブのＡ相電極やＢ相電極にパルス電圧を印加する。この状態で、トナーホッピング高さよりも大きな間隙をあけてスリーブ表面に対向させている表面電位計により、スリーブの表面電位を測定する。次に、スリーブ表面に対して、所望のトナー担持量ｍ／Ａになるまでトナーを供給しながら、スリーブ表面上でトナーをホッピングさせる。そして、所望のトナー担持量ｍ／Ａになった時点における表面電位を表面電位計によって測定し、この測定結果から先の測定結果を差し引く。
【００５７】
図１５は、ホッピングユニット１２０を拡大して示す拡大構成図である。トナー担持スリーブ１３０は、ホッピングユニット１２０のケーシング１４１内に収容されている。ホッピングユニット１２０は、トナー担持スリーブ１３０の他に、第１剤収容部１４８、第２剤収容部１４６、磁気ブラシ部などを有している。
【００５８】
第１剤収容部１４８は、図中時計回り方向に回転駆動される第１搬送スクリュウ１４９を、図示しない磁性キャリアと透明トナーとを混合した混合剤とともに収容している。また、第２剤収容部１４６は、図中反時計回りに回転駆動される第２搬送スクリュウ１４７を、混合剤とともに収容している。これら剤収容部は、互いに仕切壁によって仕切られているが、一部が互いに連通口を介して連通している。
【００５９】
第１搬送スクリュウ１４９は、その回転駆動によって第１収容部１４８Ｙの混合剤を回転撹拌しながら、図紙面に直交する方向における手前側から奥側へと搬送する。このとき、搬送途中の混合剤は、第１収容部１４８の側壁に固定されたトナー濃度センサ１５０によってトナー濃度が検知される。そして、図中奥側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁の連通口を経て、第２収容部１４６内に進入する。
【００６０】
第２収容部１４６は、後述するトナー供給ロール１４２を収容する磁気ブラシ形成部に連通しており、第２搬送スクリュウ１４７とトナー供給ロール１４２とは所定の間隙を介して互いに軸線方向を平行にする姿勢で対向している。第２収容部１４６内の第２搬送スクリュウ１４７は、その回転駆動によって第２収容部１４６内の混合剤を回転撹拌しながら、図中奥側から手前側へと搬送する。この過程において、第２搬送スクリュウ１４７によって搬送される混合剤の一部は、磁気ブラシ部のトナー供給ロール１４２に供給される。
【００６１】
トナー供給ロール１４２は、回転可能な筒状のトナー供給スリーブ１４３と、スリーブ内側にスリーブと連れ回らないように固定されたマグネットローラ１４４とを有している。回転可能なトナー供給スリーブ１４３は、アルミなどの導電性且つ非磁性の材料からなる。また、マグネットローラ１４４は、図示のように、回転方向に並ぶ複数の磁極（図中１１時の位置から反時計回り方向に順にＳ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極）を具備している。トナー供給ロール１４２に供給された混合剤は、マグネットローラ１４４の発する磁力により、トナー供給スリーブ１４３の表面に吸着して磁気ブラシを形成する。そして、トナー供給スリーブ１４３の図中反時計回り方向の回転駆動に伴って、後述するトナー供給領域を通過した後、トナー供給スリーブ１４３の表面から離脱して再び第２収容部１４６内に戻される。その後、第２搬送スクリュウ１４７によって図中手前側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁の連通口を経て第１収容部１４８内に戻される。
【００６２】
上述したトナー濃度センサ１５０は、透磁率センサからなる。このトナー濃度センサ１５０による混合剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しないトナー補給制御部に送られる。混合剤の透磁率は、混合剤の透明トナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ５０Ｙは透明トナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。
【００６３】
図示しないトナー補給制御部はデータ記憶手段としてのＲＡＭ（Random Access Memory）を備えており、この中にトナー濃度センサ１５０からの出力電圧の目標値を格納している。そして、トナー濃度センサ１５０からの出力電圧値と、ＲＡＭ内の前記目標値とを比較して、比較結果に応じた時間だけ図示しない透明トナー供給装置を駆動させる。この駆動により、透明トナーのトナー消費によって透明トナー濃度を低下させた混合剤に対し、第１収容部１４８内で適量の透明トナーが供給される。このため、第２収容部１４６内の混合剤の透明トナー濃度が所定の範囲内に維持される。
【００６４】
トナー供給スリーブ１４３の表面に汲み上げられた混合剤は、トナー供給スリーブ１４３の回転に伴って図中反時計回り方向に回転する。そして、自らの先端をトナー供給スリーブ１４３の表面に対して所定の間隙を介して対向させている規制部材１４５との対向位置である担持量規制位置に進入する。このとき、規制部材１４５とスリーブ表面との間隙を通過することで、スリーブ表面上における担持量が規制される。
【００６５】
トナー供給スリーブ１４３の上方では、トナー担持体たるトナー担持スリーブ１３０がトナー供給スリーブ１４３表面と所定の間隙を介して対向しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されている。トナー供給スリーブ１４３の回転に伴って上述の担持量規制位置を通過した混合剤は、トナー担持スリーブ１３０との接触位置であるトナー供給領域に進入して、磁気ブラシ先端を摺擦せしめながら移動する。この摺擦や、トナー供給スリーブ１４３とトナー担持スリーブ１３０との電位差などにより、磁気ブラシ中のトナーがトナー担持スリーブ１３０の表面上に供給される。なお、トナー供給スリーブ１４３には、スリーブ電源１５５により、可変可能なバイアスが印加される。トナー供給スリーブ１４３からトナー担持スリーブ１３０へのトナー供給を行うときには、スリーブ電源１５５により、トナー供給スリーブ１４３に対してトナー供給バイアスが印加される。これにより、トナー供給スリーブ１４３とトナー担持スリーブ１３０との間に、透明トナーを前者から後者に移動させる電界が形成される。トナー供給バイアスは、透明トナーの帯電極性と同極性の直流電圧でもよいし、かかる直流電圧に交流電圧を重畳したものでもよい。
【００６６】
トナー供給領域を通過したトナー供給スリーブ１４３上の磁気ブラシ（混合剤）は、スリーブの回転に伴って第２収容部１４６との対向位置まで搬送される。この対向位置の付近には、マグネットローラ１４４に磁極が設けられておらず、混合剤をスリーブ表面に引き付ける磁力が作用していないため、混合剤はスリーブ表面から離脱して第２収容部１４６内に戻る。なお、マグネットローラ１４４として、６つの磁極を有するものの代わりに、６つを超える磁極を有するものを用いてもよい。
【００６７】
トナー供給スリーブ１４３から供給されたトナーを担持するトナー担持スリーブ１３０は、ケーシング１４１に設けられた開口から周面の一部を露出させている。この露出箇所は、回路基板１１０に対向している。
【００６８】
トナー担持スリーブ１３０の表面上に供給された透明トナーのトナー粒子は、トナー担持スリーブ１３０の表面上でホッピングしてクラウドを形成しながら、トナー担持スリーブ１３０の回転に伴って、トナー供給領域から回路基板１１０との対向領域に向けて搬送される。そして、回路基板１１０との対向領域において、必要に応じて回路基板１１０の貫通孔内に取り込まれて、透明ドットの記録に寄与する。層形成部１９０は、記録紙Ｐの全域のうち、任意の領域だけに透明ドットを記録することで、透明ドットの集合からなる透明トナー層を形成する。
【００６９】
かかる構成の層形成部１９０においては、トナー担持体の表面に付着させているトナー粒子を回路基板の画像孔内に取り込むものとは異なり、トナー担持スリーブの表面上でホッピングさせているトナー粒子を回路基板の貫通孔に取り込んでいる。これにより、回路基板の飛翔制御電極に対する印加電圧を制御する記録制御部の低コスト化を図ることができる。具体的には、複数の飛翔制御電極に対する記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎや記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆの入切については、専用のＩＣによって個別に行う必要がある。このＩＣの数は、相当数に及ぶ。例えば、６００［ｄｐｉ］の解像度で透明ドットを記録する仕様では、前述のＩＣを４９６０個設ける必要がある。一般に、ＩＣは、その耐電圧が高くなるほどチップ面積を必要とするため高価になる。直接記録方式では、いかに制御電圧を下げるかが、記録制御部の低コスト化を図る上で重要な要素となる。ところが、一般的な直接記録方式では、ＩＣとして、少なくとも５００［Ｖ］以上の耐電圧のものを用いる必要がある。これは次に説明する理由による。即ち、トナー粒子とトナー担持体とには、鏡像力、ファンデルワールス力、液架橋力などによって互いに引き付け合うような付着力が作用しており、これに打ち勝つだけの電界をつくり出すには、少なくとも絶対値が５００［Ｖ］以上であるバイアスを孔近傍電極に印加しなければならないのである。これに対し、実施形態に係るプリンタの透明トナー層形成ユニット１００においては、トナー担持スリーブ１３０の表面上でトナーをホッピングさせることで、スリーブ表面と透明トナーとの付着力をなくしているので、数十［Ｖ］程度のバイアスを孔近傍電極に印加すれば、記録のオンオフを制御することが可能である。つまり、上述のＩＣとして、１００［Ｖ］程度の耐電圧のものでよいのである。
【００７０】
先に図１に示した透明トナー層形成ユニット１００内において、層形成部１９０によって透明トナー層が形成された記録紙Ｐは、層形成部１９０の対向電極板１０４と回路基板１１０との間隙から排出された後、加圧定着ローラ対１９５のローラ間に挟み込まれる。加圧ローラ対１９５は、固定ローラ１９５ａと、これに向けて付勢される加圧ローラ１９５ｂとの当接によって形成している加圧定着ニップに記録紙Ｐを挟み込むことで、記録紙Ｐの表面に形成された透明トナー層を所定の加圧力で加圧する。透明トナー層は、圧力可塑性の樹脂を主成分とする透明トナーによって形成されたものであるため、加圧ローラ対１９５によって加圧されることで、軟化して記録紙Ｐの表面に定着する。
【００７１】
このように、本プリンタにおいては、透明トナー層を記録紙Ｐに定着させる際に、記録紙Ｐを加熱しないので、加熱によるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーの再軟化によってフルカラー画像を変形させてしまうことがない。よって、透明トナー層を記録紙Ｐに定着させる際のフルカラー画像の変形を抑えることができる。なお、インクジェット方式の画像形成装置に本発明を適用した場合には、透明トナー層を記録紙に定着させる際に、記録紙を加熱しないことで、インクからの急激な水分蒸発で記録紙のインク画像部に顕著な皺の発生を回避する。これにより、透明トナー層を記録紙に定着させる際のカラーインク像の変形を抑えることができる。
【００７２】
加圧定着ローラ対１９５の加圧ローラ１９５ｂは、０．５〜１０［ＭＰａ］の圧力で固定ローラ１９５ａに当接するように付勢されている。これにより、両ローラ間に挟み込まれた記録紙Ｐ上の透明トナー層は、０．５〜１０［ＭＰａ］の圧力で加圧される。一般に、圧力可塑性の樹脂は、０．５［ＭＰａ］の圧力で軟化するので、０．５以上の［ＭＰａ］の圧力で透明トナー層を加圧することで、透明トナー層を確実に軟化せしめて記録紙Ｐに定着させることができる。また、圧力を高めすぎると、透明トナー層中の透明トナーの粘性を過剰に高めて、加圧ローラ１９５ｂや固定ローラ１９５ａへの透明トナーのオフセットを発生させ易くなる。加圧力を１０［ＭＰａ］以下に留めることで、透明トナーの加圧定着ローラ対１９５へのオフセットを低減することができる。
【００７３】
本プリンタにおいては、加熱定着手段たる加熱定着装置２０によってフルカラー画像が加熱定着せしめられた後の記録紙Ｐに対して、透明トナー層の形成と、透明トナー層の加圧定着処理とを施すように、層形成部１９０と加圧定着ローラ対１９５とを配設している。このような配設により、フルカラー画像の上に、透明トナー層を重ねて定着することが可能になるので、フルカラー画像の上の透明トナー層によってフルカラー画像の光沢性を高めることができる。
【００７４】
本プリンタは、外部のパーソナルコンピュータ等から送られてくるプリント命令信号を受信する情報取得手段としてのＬＡＮポートやＵＳＢポートなどを有している。ＬＡＮポートやＵＳＢポートによって受信したプリント命令信号には、記録紙Ｐにフルカラー画像を形成するための周知のページ記述言語（ＰＤＬ）の他、記録紙Ｐの全域のうち、どの領域に対して透明トナー層を形成するのかを示す透明層形成領域情報が含まれている。ＬＡＮポート等からプリント命令信号を受けとったメイン制御部は、その透明形成領域情報に基づいて、透明トナー層形成ユニット１００内の各機器の駆動を制御する。これにより、記録紙Ｐの全域のうち、透明層形成領域情報によって示される領域だけに透明トナー層を形成する。これにより、記録紙Ｐの全域のうち、フルカラー画像が形成されている領域だけに、透明トナー層を形成することができる。
【００７５】
次に、圧力可塑性の透明トナーについて説明する。
実施形態に係るプリンタの透明トナー層形成ユニット１００にセットする透明トナーの樹脂としては、ミクロ相分離構造を有するものが好ましく、ブロック共重合体あるいはコアシェル構造の樹脂であることがより好ましい。性質の異なる二種以上の高分子が共有結合でつながって構成されているブロック共重合体における何れかの高分子がガラス転移温度の高いハードセグメントからなり、他の高分子の何れかがガラス温度あるいは融点のより低いソフトセグメントからなることが好ましい。コアシェル構造の樹脂の場合には、コア又はシェルの何れか一方がガラス転移温度の高いハードセグメントならなり、他方がガラス転移温度あるいは融点が低いソフトセグメントからなることが好ましい。このような樹脂は、圧力可塑性を有しており、所定以上の圧力が加えられることにより、一時的に流動性が発現するので、紙繊維などに対して圧力のみによる定着処理を施すことが可能である。このような様な構造の樹脂としては、重縮合機構により重縮合させた樹脂、あるいはエチレン性不飽和単量体をラジカル重合機構により重合させた樹脂を用いることができる。樹脂を重縮合反応によって重縮合させる方法としては、例えば、「重縮合」（化学同人、１９７１年刊）、「ポリエステル樹脂ハンドブック」（日刊工業新聞社編、１９８８年刊）等に記載の従来から公知の方法を用いることができる。エステル交換法や直接重縮合法等を単独で、又は、組み合わせて用いることもできる。かかる方法による樹脂としては、ポリエステル樹脂を例示することが可能である。
【００７６】
エチレン性不飽和単量体をラジカル重合反応によって重合させる場合には、リビングアニオン重合法によってブロック共重合体を得ることができる。また、コアシェル構造を有する樹脂を得る場合には、２ステージフィード法と呼ばれる単量体を段階的に重合系へ供給する方法にてコア成分高分子とシェル成分高分子とでガラス転移温度の異なるナノサイズのコアシェル樹脂粒子を合成することができる。なお、ガラス転移温度Ｔｇは、示差走査熱量計(ＤＳＣ)を用いて−８０〜１４０［℃］の範囲において毎分１０［℃］の昇温速度で、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８２に規定された方法で測定した値を意味する。ハードセグメント成分相のガラス転移温度Ｔｇは、４５〜１２０［℃］の範囲であることが好ましく、より好ましくは５０〜１１０［℃］の範囲である。ソフトセグメント成分相のガラス転移温度Ｔｇは、前述したハードセグメント成分相のガラス転移温度Ｔｇよりも２０［℃］以上低いことが好ましい。圧力刺激による樹脂の流動性を効率よく出現させることを考慮すると、３０［℃］以上低いことがより好ましい。
【００７７】
ブロック共重合体や、重縮合反応によって得られたポリエステル樹脂については、回転剪断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル、圧力吐出型分散機（ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製）など、各種の機械的高剪断力によって水系媒体に分散させる剪断乳化法、樹脂を有機溶剤に溶解した後、水系媒体を添加し転相させる転相乳化法、ブロック共重合体又はその前駆体（リビング末端低分子量体又はブロック）を少量のエチレン性不飽和化合物と混合し、剪断乳化や転相乳化後、ミニエマルション重合、懸濁重合によりブロック共重合体の樹脂粒子分散液に調合する手法など、既存の分散法を利用してナノサイズコアシェル粒子の場合と同様に、樹脂粒子分散液にすることができる。例えば、得られた樹脂分散液を用い、必要に応じて離型剤含有分散液を適量配合したものに対して、乳化凝集法を施すことで、トナー粒子を製造することができる。
【００７８】
トナー粒子の製造方法においては、前述した樹脂粒子分散液中の樹脂粒子、離型剤粒子及びその他の添加した粒子を凝集させる既知の凝集法を用いて凝集させることにより、粒径分布を調整することが可能である。具体的には、樹脂粒子分散液と離型剤粒子分散液とを混合し、さらに凝集剤を添加してヘテロ凝集を生じさせることにより所望の径の凝集粒子を形成する。その後、配合した分散液の系を樹脂粒子のガラス転移温度以上、又は、融点以上の温度に加熱して、前述した凝集粒子を融合し、洗浄、乾燥することによりトナー粒子が得られる。この時、加熱温度条件を選択することでトナー形状を不定形から球形まで制御することも可能である。
【００７９】
重縮合反応によって得るポリエステル樹脂としては、非結晶性ポリエステル樹脂や、結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。多価カルボン酸や、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸等の重縮合性単量体を用いた直接エステル化反応、エステル交換反応等により重縮合を行うことで製造することが可能である。重縮合の際には、重縮合を促進するために、重縮合触媒を併用することが好ましい。前記多価カルボン酸としては、脂肪族、脂環族、芳香族の多価カルボン酸、それらのアルキルエステル、酸無水物及び酸ハロゲン化物などが挙げられる。また、前記多価アルコールとしては、多価アルコールや、それらのエステル化合物が挙げられる。なお、多価カルボン酸のアルキルエステルは、低級アルキルエステルであることが好ましい。前記低級アルキルエステルは、エステルのアルコキシ部分の炭素数が１〜８となるアルキルエステルである。具体的には、メチルエステル、エチルエステル、ｎ−プロピルエステル、イソプロピルエステル、ｎ−ブチルエステル及びイソブチルエステル等を挙げることができる。
【００８０】
前記多価カルボン酸は、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。このうち、ジカルボン酸は１分子中にカルボキシ基を２個含有する化合物である。例えば、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、β−メチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、ドデカンジカルボン酸、フマル酸、シトラコン酸、ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサン−３，５−ジエン−１，２−ジカルボン酸、２，２−ジメチロールブタン酸、リンゴ酸、クエン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、マロン酸、ピメリン酸、酒石酸、粘液酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロロフタル酸、クロロフタル酸、ニトロフタル酸、ｐ−カルボキシフェニル酢酸、ｐ−フェニレン二酢酸、ｍ−フェニレンジグリコール酸、ｐ−フェニレンジグリコール酸、ｏ−フェニレンジグリコール酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−ｐ，ｐ’−ジカルボン酸、ナフタレン−１，４−ジカルボン酸、ナフタレン−１，５−ジカルボン酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸等を挙げることができる。また、ジカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸等を挙げることができる。これらの多価カルボン酸は、１種単独で使用することもでき、また、２種以上を併用することもできる。
【００８１】
前記多価アルコール（ポリオール）は、１分子中に水酸基を２個以上含有する化合物である。このうち、ジオールは１分子中に水酸基を２個含有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、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、ビスフェノキシアルコールフルオレン（ビスフェノキシエタノールフルオレン）等を挙げることができる。また、ジオール以外のポリオールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミン等を挙げることができる。これらの多価アルコール（ポリオール）は、１種単独で使用することもでき、また、２種以上を併用することもできる。
【００８２】
前記エチレン性不飽和化合物は、少なくとも１つのエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、親水性基及びエチレン性不飽和結合を有する単量体であってもよい。例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル類；アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；イソプレン、ブテン、ブタジエンなどのオレフィン類などや、β−カルボキシエチルアクリレート等を例示することができる。これらの単量体からなる単独重合体、又はこれらを２種以上共重合して得られる共重合体、さらにはこれらの混合物を使用することができる。
【００８３】
前記親水性基としては、極性基が挙げられる。より詳しくは、カルボキシ基、スルホ基、ホスホニル基等の酸性極性基、アミノ基等の塩基性極性基、アミド基、ヒドロキシ基、シアノ基、ホルミル基等の中性極性基等などである。これらの中では、特に酸性極性基が好適である。酸性極性基及びエチレン性不飽和結合を有する単量体が、樹脂粒子表面にある特定の範囲で存在することにより、樹脂粒子に凝集性を付与し、樹脂粒子のトナー化が可能となり、さらにトナーに十分な帯電性を与えることができるからである。酸性極性基としては、カルボキシ基や、スルホ基が挙げられる。これらの酸性極性基を有する単量体としては、例えば、カルボキシ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物、スルホ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物などを挙げることができる。
【００８４】
上述したカルボキシ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステルを挙げることができる。これらの単量体の１種を単独で使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００８５】
エチレン性不飽和化合物の重合体として、ガラス転移温度Ｔｇが４０℃以上であるものを用いる場合には、その中でも、ランダム共重合体を用いることが好ましい。また、親水性基を有するエチレン性不飽和化合物をモノマー単位として含有する樹脂が好ましく、親水性基を有するエチレン性不飽和化合物を共重合比で０．１〜１０［ｍｏｌ％］含有することが好ましい。この範囲内であると、水系媒体中でのトナー粒子の製造工程において、ガラス転移温度Ｔｇが４０℃以上の樹脂でトナーのシェル層を容易に形成することが可能になる。ガラス転移温度Ｔｇが４０℃以上のエチレン性不飽和化合物の重合体や、ポリエステル樹脂などの重縮合樹脂については、トナーに含まれる全結着樹脂の５０重量％以下となるように使用することが好ましく、５〜２０重量％がより好ましい。この範囲内であると、トナー耐久性が向上し、安定した透明トナー層を形成することができる。
【００８６】
トナー粒子に含有させる離型剤としては、例えば、各種エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を示すシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類や、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系・石油系ワックス、及びそれらの変性物などが挙げられる。これらのワックス類は、室温付近では、トルエンなど溶剤にはほとんど溶解しないか、溶解しても極めて微量である。これらのワックス類を、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散し、融点以上に加熱するとともに、強い剪断付与能力を有するホモジナイザーや圧力吐出型分散機（ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製）で粒子状に分散させ、サブミクロン以下の粒子の分散液が作製される。また、これらの離型剤は、トナー構成固体分総重量に対して５〜２５重量％の範囲で添加することが、オイルレス定着システムにおける定着画像の剥離性を確保する上で好ましい。なお、得られた離型剤粒子分散液の粒径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、ＬＡ−９２０）で測定することが可能である。
【００８７】
トナー粒子に離型剤を含有させるときには、トナーの樹脂粒子、離型剤粒子を凝集させた後に、さらに樹脂粒子分散液を追加して凝集粒子表面に樹脂粒子を付着させることが帯電性や耐久性を向上させる観点から好ましい。
【００８８】
なお、重合、樹脂粒子製造、樹脂粒子分散、離型剤分散、樹脂凝集、凝集安定化などの際に、界面活性剤を用いてもよい。界面活性剤としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤、アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン系界面活性剤などを例示することができる。また、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用してもよい。樹脂粒子の分散のため手段としては回転せん断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的なものを例示することができる。
【００８９】
本発明者らは、これまで説明した圧力可塑性の透明トナーのいくつかの例として、以下のようなものを試作した。
まず、セパラブルフラスコ中に、３００重量部のイオン交換水と、１．５重量部のＴＴＡＢ（テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、シグマ社製）とを投入し、２０分間、窒素置換を行った後、撹拌しながら６５［℃］まで昇温させた。そして、４０重量部のｎ−ブチルアクリレートモノマーを加えた後、さらに２０分間撹拌を行った。その後、０．５重量部の重合開始剤Ｖ−５０（２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、和光純薬工業（株）製）を１０重量部のイオン交換水に溶解した後、フラスコ中に投入した。そして、６５［℃］の温度環境下に３時間おいた。その後、６１重量部のスチレンモノマーと、９重量部のｎ−ブチルアクリレートモノマーと、２重量部のアクリル酸と、０．８重量部のドデカンチオールとを、０．５重量部のＴＴＡＢを溶解した１００重量部のイオン交換水に混合して乳化せしめた後、得られた乳化液を２時間かけて定量ポンプによってフラスコ中に連続的に投入した。その後、７０［℃］まで昇温させた後、７０［℃］の条件に２時間おいて、重合反応を完了させた。これにより、重量平均分子量Ｍｗ＝２５，０００、平均粒子径＝１５０［ｎｍ］、固形分量＝２５重量％のコアシェル型の樹脂粒子分散液を得た。以下、この樹脂粒子分散液を、「第１樹脂粒子分散液」という。この「第１樹脂粒子分散液」を４０［℃］で風乾して樹脂粒子を抽出した。そして、得られた樹脂粒子について、−８０［℃］から１４０［℃］の温度範囲でＤＳＣ解析を行ったところ、−５０［℃］付近にポリブチルアクリレートによるガラス転移が観測された。また、６０［℃］付近にスチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸共重合体からなると考えられる共重合体による樹脂のガラス転移が観測された。
【００９０】
次に、離型剤粒子分散液を調合した。具体的には、８００重量部のイオン交換水に２重量部のアニオン性界面活性剤（第一工業製薬（株）製、ネオゲンＲ）と、２１５重量部のカルナバワックスとを混合し、混合液を１００［℃］まで加熱した後、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックス）で１５分間処理して、乳化を促進した。その後、１００［℃］の温度下でゴーリンホモジナイザーによって処理して、乳化を更に促進した。これにより粒子の中心径が２３０［ｎｍ］、融点が８３［℃］、固形分量が２１．５［％］である離型剤粒子分散液を得た。以下、この離型剤粒子分散液を「第１離型剤粒子分散液」という。
【００９１】
次に、トナー粒子を製造した。具体的には、１６８重量部（うち、樹脂成分は４２重量部）の「第１樹脂粒子分散液」と、８０重量部（うち、離型剤成分は１７．２重量部）の「第１離型剤粒子分散液」と、０．１５重量部のポリ塩化アルミニウムと、３００重量部のイオン交換水とを、丸型ステンレス製フラスコに投入して混合した。そして、混合液中の樹脂粒子や離型剤粒子をホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）によって分散させた後、加熱用オイルバスによって分散液を撹拌しながら４２［℃］まで加熱して、４２℃の温度下に６０分間おいた。その後、フラスコに８４重量部（うち、樹脂成分は２１重量部）の「第１樹脂粒子分散液」を追加投入して緩やかに撹拌した。そして、０．５［モル／リットル］の水酸化ナトリウム水溶液で系内のｐＨを６．０に調整した後、撹拌を継続しながら９５［℃］まで加熱した。そして、５．５以上のｐＨを維持するために必要に応じて水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下しながら、９５℃の条件に３時間おいた。その後、冷却、濾過、イオン交換水による洗浄を行った後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、４０℃のイオン交換水中に再分散し、１５分、３００［ｒｐｍ］で撹拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した後、真空乾燥を１２時間行って透明トナー粒子を得た。以下、この透明トナー粒子を「第１透明トナー粒子」という。「第１透明トナー粒子」の粒径をコールターカウンターで測定したところ、その体積平均粒径は５．８［μｍ］であった。
【００９２】
次いで、トナー・キャリア混合剤を製造した。具体的には、５０重量部の「第１透明トナー粒子」と、１．５重量部の疎水性シリカ（キャボット社製、ＴＳ７２０）とを、サンプルミルで混合して透明トナー粉末を得た。また、１００重量部のシリコーン樹脂溶液（ＫＲ５０、信越化学社製）と、３重量部のカーボンブラック（ＢＰ２０００、キャボット社製）と、１００重量部のトルエンとを、ホモミキサーで３０分間分散させて被覆層形成溶液を得た。この被覆層形成溶液（２０３重量部）と、１０００重量部の球状フェライトキャリア（平均粒子径５０μｍ）とを用い、流動床型塗布装置により、球状フェライトキャリア粒子表面に被覆層を形成した磁性粒子からなる磁性キャリアを製造した。次に、９０重量部の前記透明トナー粉末と、９１０重量部の前記磁性キャリアとをボールミルに入れて３０分間攪拌して、トナー・キャリア混合剤を得た。以下、このトナ０・キャリア混合剤を「第１混合剤」という。
【００９３】
次に、これまで説明した樹脂粒子分散液とは異なる樹脂粒子分散液を製造した。具体的には、１７５重量部の１，４−シクロヘキサンジカルボン酸と、３２０重量部のビスフェノールＡ ２モルエチレンオキサイド付加物と、０．５重量部のドデシルベンゼンスルホン酸とを混合し、撹拌機を備えたリアクターに投入し、１２０［℃］の窒素雰囲気下に１２時間おいて重縮合反応させて、均一透明なポリエステル樹脂を得た。以下、このポリエステル樹脂を「第１ポリエステル」という。「第１ポリエステル」の重量平均分子量をＧＰＣによって測定したところ、１４，０００であった。また、「第１ポリエステル」のガラス転移温度ＴｇをＤＳＣによって測定したところ５４［℃］であった。
【００９４】
０．３６重量部のドデシルベンゼンスルホン酸と、８０重量部の１，６−ヘキサンジオールと、１１５重量部のセバシン酸とを混合した後、撹拌機を備えたリアクターに投入した。そして、９０［℃］の窒素雰囲気下に５時間おいて重縮合反応させて、均一透明ポリエステル樹脂を得た。ＧＰＣによる重量平均分子量は８，０００、ＤＳＣによるＴｇは−５２℃であった。以下、このポリエステル樹脂を「第２ポリエステル」という。
【００９５】
１００重量部の「第１ポリエステル」と、１００重量部の「第２ポリエステル」とを、フラスコ内に投入して撹拌機付きのリアクターにセットした。そして、１２０［℃］の温度下で３０分間の溶解、混合を行った後、９５［℃］に加熱した、８００重量部のイオン交換水と、１．０重量部のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムと、１．０重量部の１Ｎ ＮａＯＨ水溶液とを溶解した９５［℃］の中和用水溶液をフラスコ中に投入した。フラスコ内の液を、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックス）に５分間かけて乳化させた後、さらに超音波バス内で１０分振とうした後、室温水にてフラスコを冷却した。このようにして、固形分量が２０重量％である樹脂粒子分散液を得た。以下、この樹脂粒子分散液を「第２樹脂粒子分散液」という。「第２樹脂粒子分散液」の中心径は２５０［ｎｍ］であった。
【００９６】
次に、トナー粒子を製造した。具体的には、２１０重量部（うち、樹脂成分は４２重量部）の「第２樹脂粒子分散液」と、４０重量部（うち、離型剤成分は８．６重量部）の「第１離型剤粒子分散液」と、０．１５重量部のポリ塩化アルミニウムと、３００重量部のイオン交換水とを、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）によって十分に混合・分散した。そして、加熱用オイルバスでフラスコ中の分散液を撹拌しながら、４２［℃］まで加熱し、４２［℃］の温度下に６０分間おいた後、更に１０５重量部（うち、樹脂成分は２１重量部）の「第２樹脂粒子分散液」を追加して緩やかに撹拌した。その後、０．５モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液で系内のｐＨを６．０に調整した後、撹拌を継続しながら９５［℃］まで加熱した。９５［℃］に昇温せしめるまでの間、５．０以上のｐＨを維持するために、必要に応じて水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下した。その後、９５［℃］の温度環境下に３時間おいた後、冷却、濾過、イオン交換水による洗浄を行ってから、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、４０［℃］のイオン交換水３リットル中に再分散し、１５分、３００［ｒｐｍ］で撹拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、更に真空乾燥を１２時間行ってトナー粒子を得た。以下、このトナー粒子を「第２トナー粒子」という。「第２トナー粒子」の粒径をコールターカウンターで測定したところ、その体積平均粒径は４．９［μｍ］であった。
【００９７】
次いで、トナー・キャリア混合剤を製造した。具体的には、５０重量部の「第２トナー粒子」に対し、１．５重量部の疎水性シリカ（キャボット社製、ＴＳ７２０）を添加した後、両者をサンプルミルで混合してトナー粉末を得た。以下、このトナー粉末を「第２トナー粉末」という。また、１００重量部のシリコーン樹脂溶液（ＫＲ５０、信越化学社製）と、３重量部のカーボンブラック（ＢＰ２０００、キャボット社製）と、１００重量部のトルエンとをホモミキサーで３０分間撹拌して被覆層形成溶液を得た。この被覆層形成液（２０３重量部）と、１０００重量部の球状フェライトキャリア（平均粒子径５０μｍ）とを用い、流動床型塗布装置により、球状フェライトキャリア表面に被覆層を形成したキャリア粒子を製造した。以下、このキャリア粒子を「第２キャリア粒子」という。９０重量部の「第２トナー粉末」と、９１０重量部の「第２キャリア粒子」とをボールミルに入れて３０分間攪拌して、トナー・キャリア混合剤を得た。以下、このトナー・キャリア混合剤を「第２混合剤」という。
【００９８】
なお、樹脂粒子の重量平均分子量Ｍｗや数平均分子量Ｍｎについては、ゲル・パーミュエーション・クロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて、次のようにして測定した。即ち、温度４０℃において、溶媒（テトラヒドロフラン）を１．２［ｍｌ／分］の流速で流しながら、濃度０．２［ｇ／２０ｍｌ］の樹脂粒子分散液を試料重量として３ｍｇ注入した。分子量の測定にあたっては、試料中の樹脂粒子の分子量が数種の単分散ポリスチレン標準試料によって作製された検量線の分子量の対数とカウント数とが直線となる範囲内に包含される測定条件で行う。測定結果の信頼性については、同様の測定条件において、ＮＢＳ７０６ポリスチレン標準試料の重量平均分子量Ｍｗが２８．８×１０４程度、数平均分子量Ｍｎが１３．７×１０４程度になることを確認することによって確かめることができる。ＧＰＣのカラムとしては、ＴＳＫ−ＧＥＬ、ＧＭＨ（東ソー（株）製）等を用いる。
【００９９】
樹脂のガラス転移温度Ｔｇについては、示差走査熱量計ＤＳＣ／ＲＤＣ２２０（セイコーインスツルメント社製）を用いて測定した。また、樹脂粒子分散液中における樹脂粒子の粒子径については、レーザー回析式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、ＬＡ−９２０）を使用して測定した。また、トナー粒子やキャリア粒子の粒径については、コールターマルチサイザーＩＩ型（ベックマン・コールター社製）を使用して測定した。
【０１００】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。
［実施例実験］
本発明者らは、実施形態に係るプリンタと同様の構成のプリンタ試験機を試作した。そして、このプリンタ試験機の透明トナー層形成ユニットに、混合剤として「第１混合剤」をセットして、テスト画像をプリントした。テスト画像としては、Ｍベタトナー像とＹベタトナー像との重ね合わせによる赤ベタトナー像、及び文字トナー像を具備するものを採用した。そして、図１６に示されるように、テスト画像における赤ベタトナー像の全域のうち、一部の領域だけに透明トナー層を重ねて形成した。その後、文字トナー像のつぶれによる文字視認性について評価した。すると、文字トナー像につぶれは認められず、文字を良好に判読することができた。
【０１０１】
［比較例実験］
次に、本発明を適用していない構成を採用した場合の比較例実験を行った。この比較例実験では、従来と同様の熱定着方式の透明トナーをトナー層形成ユニットにセットした。そして、赤ベタトナー像の領域の一部にトナー層形成ユニットによって透明トナー層を形成した記録シートを、手動で定着装置に再搬送して、透明トナー層を記録シートに熱定着させた。このようにして得られたテスト画像における文字トナー像のつぶれによる文字視認性について評価した。すると、文字トナー像につぶれが認められ、つぶれによって文字の視認性が悪化した。文字トナー像を定着装置に２回通したことにより、文字トナー像のトナーを過剰に軟化させて文字のつぶれを発生させてしまったからである。
【０１０２】
なお、実施形態に係るプリンタは、有色像として有色トナー像を形成するものであるが、有色像として有色インク像を形成するものでは、次のようにして、文字インク像の視認性を悪化させると考えられる。即ち、ベタインク画像の上に形成した透明トナー層を定着させるために記録シートを定着装置に通した際に、インクを急激に蒸発させることにより、記録シートのインク付着部に皺を発生させて、文字インク像の視認性を悪化させてしまうと考えられる。
【０１０３】
本発明者らは、上述した実施例実験と比較例実験とにおいてそれぞれ、赤ベタトナー像における透明トナー層を形成している領域（以下、透明層領域という）の光沢度と、透明トナー層を形成していない領域（以下、無垢領域という）の光沢度とを測定した。光沢度については、鏡面光沢度計（測定角度６０°）によって測定した。この結果を、文字の視認性の結果とともに次の表１に示す。
【表１】
【０１０４】
実施例実験では、無垢領域の光沢度が２０（ＪＩＳ−Ｚ８７４１ 鏡面光沢度−測定方法）であったのに対し、透明層領域の光沢度は４５もあった。つまり、透明トナー層を形成した領域だけ、光沢度を高めることができている。印刷の分野では、画像の一部だけ光沢性を高めたいことがある。例えば写真画像部の光沢性を高める一方で、グラフ画像部や図表画像部では光沢を抑えて見やすくしたいなどといった要望である。実施形態に係るプリンタでは、光沢性を高めたい画像領域だけに透明トナー層を形成することで、光沢性を高めたくない画像領域の光沢性を抑えることができる。
【０１０５】
一方、比較例実験では、無垢領域の光沢度が４０もあり、透明層領域の光沢度（５０）と大差ない結果となってしまった。有色像として有色トナー像を形成する場合には、定着装置による加熱時間が長くなるほど、有色トナー像の光沢性が高まる。比較実験では、無垢領域も透明層領域と同様に、定着装置に２回通していることから、定着装置に１回だけ通す場合に比べて（実施形態実験の無垢領域）、無垢領域の光沢性を高めてしまう。このように、光沢性の向上のために透明トナー層を形成した透明層領域だけでなく、光沢性を高めたくない無垢領域の光沢性も高めてしまうことから、意図的に光沢差をつけた画像を形成することができない。
【０１０６】
実施形態に係るプリンタのように、有色像として有色トナー像を形成するものにおいては、透明トナー層を定着させる際の有色トナー像の変形を抑えることができることに加えて、透明層領域と無垢領域とに光沢差をつけることが可能になるという効果も得ることができる。
【０１０７】
次に、実施形態に係るプリンタの一部の構成を変更した各変形例に係るプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
［第１変形例］
図１７は、第１変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットの回路基板１１０を対向電極側から示す平面図である。また、図１８は、回路基板１１０をトナー担持スリーブ側から示す平面図である。第１変形例においては、図１８に示されるように、共通電極１１８を、リング状の飛翔制御電極１１２の周囲にだけ設け、それぞれの共通電極１１８をリードによって導通させている。かかる構成では、実施形態に比べて、共通電極１１８の面積を低減して、電極材料を節約することができる。
【０１０８】
［第２変形例］
図１９は、第２変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットのトナー担持スリーブ１３０を示す横断面図である。また、図２０は、トナー担持スリーブ１３０の円筒部１３１を平面的に展開した平面展開図である。第２変形例に係るプリンタのトナー担持スリーブ１３０は、Ａ相電極１３３ａと、Ｂ相電極１３３ｂとの他に、Ｃ相電極１３３ｃを具備している。トナー担持スリーブ１３０の周方向に沿って、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相・・・というように、それらの３つの電極が１組となった電極組が繰り返し並んでいる。それぞれの電極には、図２１に示されるように互いに位相ズレしたパルス電圧が印加される。すると、トナー担持スリーブ１３０の表面上で、透明トナーのトナー粒子が、Ａ相電極１３３ａの真上からＢ相電極１３３ｂの真上へ、Ｂ相電極１３３ｂの真上からＣ相電極１３３ｃの真上へ、Ｃ相電極１３３ｃの真上からＡ相電極１３３ａの真上へ、と順に移動する。これにより、トナー担持スリーブ１３０の表面上に形成されたクラウド中の透明トナー粒子は、スリーブの周面に沿って周回移動する。この周回移動により、トナー担持スリーブ１３０を回転駆動しなくても、透明トナー粒子を回路基板１１０との対向領域に搬送することができる。
【０１０９】
そこで、第２変形例においては、トナー担持スリーブ１３０を回転不能に構成している。かかる構成では、トナー担持スリーブ１３０を回転駆動する場合に比べて、構成の簡素化を図って、低コスト化を実現することができる。なお、長期間の使用に伴って、各電極の上にトナーの外添剤等微細な粒子が堆積してしまう場合には、画像形成の時間以外にクリーニングを行うクリーニング手段を設けるとよい。クリーニング動作のときだけ、トナー担持スリーブ１３０の表面に回転ブラシやブレート等のクリーニング部材を接触させたり、吸引ノズルによって吸引を行ったりする構成のものを例示することができる。クリーニング動作の際に、各相の電極に印加するパルス電圧としては、プリント動作時と同様に互いに位相ずれしたものであって、ＤＣ成分を具備し、周波数＝０．５ＫＨｚ〜７ＫＨｚ、ピークツウピーク＝１２０〜６００［Ｖ］のものを例示することができる。
【０１１０】
［第３変形例］
図２２は、第３変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットのホッピングユニット１２０を、回路基板１１０とともに拡大して示す拡大構成図である。このホッピングユニット１２０は、透明トナーと磁性キャリアとを混合した混合剤を収容する代わりに、透明トナーだけを収容している。トナー収容部内に収容している透明トナーを、回転するトナー供給ローラ１５２の弾性材料からなるローラ部と、これに当接しながら回転する帯電ローラ１５３との間に挟み込むことで、透明トナーの摩擦帯電を助長しながら、その透明トナーをトナー供給ローラ１５２表面で汲み上げる。汲み上げられた透明トナーは、トナー供給ローラ１５２に当接している規制部材１５１によって層厚が規制された後、トナー供給ローラ１５２の回転に伴ってトナー担持スリーブ１３０との対向領域まで搬送される。
【０１１１】
プリントジョブ時には、トナー供給ローラ１５２に対して、供給電源１５９によって供給バイアスが印加される。この供給バイアスは、トナー担持スリーブ１３０のＡ相電極やＢ相電極に印加されるパルス電圧の平均電位Ｖｓよりも、透明トナーの帯電極性とは逆極性側に大きな値のバイアスである。よって、トナー供給ローラ１５２と、トナー担持スリーブ１３０との間には、透明トナーをトナー供給ローラ１５２側からスリーブ側に移動させる電界が形成される。トナー供給ローラ１５２の表面上の透明トナーは、その電界の作用によってローラ表面からスリーブ表面に転移する。トナー担持スリーブ１３０の表面上では、既に説明したように、透明トナーのホッピングによるクラウドが形成される。クラウドを形成している透明トナーの一部は、回路基板１１０の貫通孔内に取り込まれて透明ドットの記録に寄与する。
【０１１２】
回路基板１１０との対向領域で回路基板１１０の貫通孔内に取り込まれなかった透明トナーは、トナー担持スリーブ１３０の回転に伴ってケーシング内に至った後、図示しない回収手段によってトナー担持スリーブ１３０の表面から回収される。回収された透明トナーは再びトナー収容部される。
【０１１３】
［第４変形例］
図２３は、第４変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。実施形態に係るプリンタでは、プリンタ筐体内において、記録紙Ｐを鉛直方向に沿って下方から上方に搬送しながら、記録紙Ｐに対して中間転写ベルト８上の４色重ね合わせトナー像を２次転写するようになっていた。これに対し、第４変形例に係るプリンタでは、プリンタ筐体内において、記録紙Ｐを水平方向に沿って図中左側から右側に搬送しながら、記録紙Ｐに対して中間転写ベルト８上の４色重ね合わせトナー像を２次転写するようになっている。このような２次転写を可能にするように、各色の感光体（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を具備する各色の作像ユニットは、中間転写ベルト８の上方に配設されている。
【０１１４】
透明トナー層形成ユニット１００は、層形成部１９０と加圧定着ローラ対１９５との間に、予備加熱ヒーター１９７を有している。この予備加熱ヒーター１９７は、層形成部１９０によって記録紙Ｐ上に形成された透明トナー層を、輻射によって予備加熱するものである。輻射の代わりに、接触熱伝導や熱風吹き付けによって透明トナー層を予備加熱してもよい。予備加熱ヒーター１９７による透明トナー層の加熱温度は、加熱定着装置２０による加熱温度よりも低い温度である。予備加熱ヒーター１９７により、加圧前の透明トナー層を予備加熱することで、加圧定着ローラ対１９５による透明トナー層の加圧定着を助長することができる。予備加熱温度は、加熱定着装置２０よりも低い温度であるので、従来装置のように２度の加熱定着を行う場合に比べて、予備加熱時の画像の変形を抑えることが可能である。
【０１１５】
これまで、電子写真プロセスによって画像を形成するプリンタについて説明してきたが、インクジェット方式のなど、電子写真プロセスとは異なる方式によって画像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【０１１６】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、記録紙Ｐ等の記録部材にフルカラー画像等の有色像を形成する有色像形成手段（例えば作像ユニット）と、前記記録部材の全面又は一部に透明トナーからなる透明トナー層を形成する透明トナー層形成ユニット１００等の透明トナー層形成手段と、前記透明トナー層が形成された前記記録部材に対して透明トナー層の定着処理を施す定着手段とを備える画像形成装置であって、前記透明トナー層形成手段が、圧力可塑性の樹脂を主成分とする透明トナーからなる透明トナー層を形成するものであり、且つ、前記定着手段が、前記透明トナー層を加熱することなく加圧して前記記録部材に定着せしめる加圧定着ローラ対１９５等の加圧定着手段であることを特徴とするものである。
【０１１７】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記透明トナー層を前記記録部材に定着せしめる際に、前記記録部材を０．５〜１０［ＭＰａ］の圧力で加圧するように、前記加圧定着手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成においては、既に説明したように、０．５以上の［ＭＰａ］の圧力で透明トナー層を加圧することで、透明トナー層を確実に軟化せしめて記録部材に定着させることができる。また、加圧力を１０［ＭＰａ］以下に留めることで、透明トナーの加圧定着手段へのオフセットを低減することができる。
【０１１８】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａ又はＢにおいて、前記有色像形成手段として、有色トナーによって有色トナー像を形成する有色トナー像形成手段を用い、前記有色トナー像形成手段によって有色トナー像が形成された記録部材を加熱して前記有色トナー像を前記記録部材に定着せしめる加熱定着装置２０等の加熱定着手段を設け、且つ、前記加熱定着手段によって前記有色トナー像が加熱定着せしめられた後の記録部材に対して、前記透明トナー層の形成と、前記透明トナー層の加圧定着処理とを施すように、前記透明トナー層形成手段と前記加圧定着手段とを配設したことを特徴とするものである。かかる構成では、既に説明したように、有色トナー像の上に、透明トナー層を重ねて定着することが可能になるので、有色トナー像の上の透明トナー層によって有色トナー像の光沢性を高めることができる。
【０１１９】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ａ〜Ｃの何れかにおいて、記録部材の表面の全域のうち、どの領域に対して前記透明トナー層を形成するのかを示す透明層形成領域情報を取得するＬＡＮポート等の情報取得手段を設けるとともに、前記情報取得手段によって取得された前記透明層形成領域情報によって示される領域だけに対して前記透明トナー層を形成する処理を実施するように、前記透明トナー層形成手段の駆動を制御するメイン制御部等の層形成制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、記録部材の全域のうち、有色トナー像が形成されている領域だけに透明トナー層を形成して、全域に透明トナー層を形成する場合に比べて低コスト化を図ることができる。
【０１２０】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｄにおいて、透明トナー層形成手段が、板状の基体を厚み方向に貫通する貫通孔（例えば貫通孔１１４）、及び前記貫通孔の近傍に設けられた孔近傍電極（例えば飛翔制御電極１１２）の組合せからなる孔−電極組を複数具備する基板（例えば回路基板１１０）と、前記基板に対向する自らの表面に担持した透明トナーの粒子を、前記表面に沿って並ぶ複数のホッピング電極の間でホッピングさせることで前記表面上に浮遊トナー層を形成するトナー担持体（例えばトナー担持スリーブ１３０）と、ホッピング用周期パルス電圧を前記複数のホッピング電極に印加して、透明トナーの粒子をホッピングさせるための電界をホッピング電極間に形成するホッピング電圧印加手段（例えば搬送制御部１９１）と、前記基板における前記トナー担持体との対向面とは反対側の面に対して所定の間隙を介して対向する対向電極（例えば対向電極板１０４）と、前記基板における複数の貫通孔のうち、前記透明層形成領域情報によって示される領域に対応する位置にある貫通孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録するための記録オン電圧を印加にする一方で、複数の貫通孔のうち、前記領域に対応しない位置にある貫通孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録しないための記録オフ電圧を印加する記録電圧印加手段（例えば記録制御部１２８）とを有し、且つ、複数の孔近傍電極のうち、前記記録オン電圧を印加した孔近傍電極の近傍の貫通孔に対して前記浮遊トナー層中の透明トナーを通した後、該透明トナーを前記対向電極上の記録部材に付着させることで、前記記録部材に透明トナー層を形成するもの（例えば層形成部１９０）であることを特徴とするものである。かかる構成では、記録部材やこれに定着している有色トナー像に対して、非接触で透明トナー層を形成することで、接触して透明トナー層を形成するものとは異なり、接触による有色トナー像の乱れを回避することができる。
【０１２１】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ａ〜Ｅにおいて、前記透明トナー層形成手段と、前記加圧定着手段とを共通の保持体（例えば透明トナー層形成ユニットケーシング）に保持させて、画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能にしたことを特徴とするものである。かかる構成では、透明トナー層形成手段と、加圧定着手段とを一体的に交換することで、メンテナンス性を向上させることができる。
【０１２２】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｃにおいて、前記加熱定着手段による加熱温度よりも低い加熱温度で前記記録部材を補助的に加熱する補助加熱ヒーター１９７等の補助加熱手段を、前記透明トナー層形成手段と前記加圧定着手段との間に設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、予備加熱手段により、加圧前の透明トナー層を予備加熱することで、加圧定着手段による透明トナー層の加圧定着を助長することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
７：光書込装置（有色像形成手段の一部）
１５：転写ユニット（有色像形成手段の一部）
２０：加熱定着装置（加熱定着手段）
１００：透明トナー層形成ユニット
１０４：対向電極板（対向電極）
１１０：回路基板（基板）
１１２：飛翔制御電極（孔近傍電極）
１１４：貫通孔
１２８：記録制御部（記録電圧印加手段）
１３０：トナー担持スリーブ（トナー担持体）
１９０：層形成部（透明トナー層形成手段）
１９１：搬送制御部（ホッピング電圧印加手段）
１９５：加圧定着ローラ対（加圧定着手段）
１９７：予備加熱ヒータ（予備加熱手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２４】
【特許文献１】特開２００８−１４５４５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−９５３４１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録紙などの記録部材の表面に対して、有色トナー像に加えて、透明トナーからなる透明トナー層を形成する構成を備える複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。これらの画像形成装置は何れも、次のようにして画像を形成するものである。即ち、電子写真プロセスによってカラートナー像を形成した後の記録紙を加熱定着装置に送って記録紙にカラートナー像を定着させた後、電子写真プロセスによってカラートナー像の上に透明トナー層を形成する。そして、記録紙を再び加熱定着装置に送って、透明トナー層を記録紙に定着させる。このようにしてカラートナー像の上に透明トナー層を形成することで、光沢のある画像を得ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、透明トナー層を加熱定着させる際にカラートナーの再軟化によってカラートナー像を変形させてしまうという不具合があった。また、電子写真プロセスによってカラートナー像を形成する構成に代えて、インクジェット方式によってカラーインク像を形成する構成を採用したとしても、カラーインク像を変形させてしまうおそれがある。透明トナー層を加熱定着させる際にインク中の水分を急激に蒸発させることにより、記録紙のインク画像部に顕著な皺を発生させてしまうからである。
【０００４】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、透明トナー層を記録部材に定着させる際の有色像の変形を抑えることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、記録部材に有色像を形成する有色像形成手段と、前記記録部材の全面又は一部に透明トナーからなる透明トナー層を形成する透明トナー層形成手段と、前記透明トナー層が形成された前記記録部材に対して透明トナー層の定着処理を施す定着手段とを備える画像形成装置であって、前記透明トナー層形成手段が、圧力可塑性の樹脂を主成分とする透明トナーからなる透明トナー層を形成するものであり、且つ、前記定着手段が、前記透明トナー層を加熱することなく加圧して前記記録部材に定着せしめる加圧定着手段であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、透明トナー層を記録部材に定着させる際に、記録部材を加熱しないので、加熱による有色トナーの再軟化によって有色トナー像を変形させてしまったり、加熱によるインクからの急激な水分蒸発で記録部材のインク画像部に顕著な皺を発生させたりすることがない。よって、透明トナー層を記録部材に定着させる際の有色像の変形を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＹ用の作像ユニットと、その周囲とを示す拡大構成図。
【図３】同プリンタの層形成部のホッピングユニット内に配設されたトナー担持スリーブを示す斜視図
【図４】同このトナー担持スリーブを示す横断面図。
【図５】同トナー担持スリーブの円筒部を平面的に展開した平面展開図。
【図６】同トナー担持スリーブのＡ相電極に印加されるＡ相ホッピング用周期パルス電圧、及びＢ相電極に印加されるＢ相ホッピング用周期パルス電圧の波形を示すグラフ。
【図７】同層形成部の一部とその周囲とを示す拡大構成図。
【図８】同層形成部の飛翔制御電極に印加される記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの関係を示すグラフ。
【図９】同層形成部の回路基板を対向電極側から示す平面図。
【図１０】同回路基板をトナー担持スリーブ側から示す平面図。
【図１１】記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加された状態の同飛翔制御電極と、その周囲とを示す拡大模式図。
【図１２】記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加された状態の同飛翔制御電極と、その周囲とを示す拡大模式図。
【図１３】同トナー担持スリーブの表面上におけるトナー担持量ｍ/Ａ［ｍｇ／ｃｍ２］と、担持されているトナーによる電位上昇量Ｖｔとの関係を示すグラフ。
【図１４】同トナー担持量ｍ／Ａと、飛翔制御電極や共通電極に対するトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］との関係を示すグラフ。
【図１５】同層形成部のホッピングユニットを拡大して示す拡大構成図。
【図１６】本発明者らのテストプリントによって得られたプリント紙を示す模式図。
【図１７】第１変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットの回路基板を対向電極側から示す平面図。
【図１８】同回路基板をトナー担持スリーブ側から示す平面図。
【図１９】第２変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットのトナー担持スリーブを示す横断面図。
【図２０】同トナー担持スリーブの円筒部１３１を平面的に展開した平面展開図。
【図２１】同トナー担持スリーブの各相の電極に印加されるパルス電圧の波形を示すグラフ。
【図２２】第３変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットのホッピングユニットを、回路基板とともに拡大して示す拡大構成図。
【図２３】第４変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つの作像ユニットを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を生成するためのＹ用の作像ユニットを例にすると、これは図２に示されるように、潜像担持体たるドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像器５Ｙ等を備えている。有色トナー像形成手段の一部として機能する作像ユニットは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【０００９】
帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーと磁性キャリアとを含有するＹ現像剤を用いる現像器５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色の作像ユニットにおいても、同様にして感光体（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に（Ｍ，Ｃ，Ｋ）トナー像が形成されて、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１０】
現像器５Ｙは、そのケーシングの開口から一部露出させるように配設された現像ロール５ａＹを有している。また、互いに平行配設された２つの搬送スクリュウ５ｆＹ、ドクターブレード５ｂＹ、トナー濃度センサ５ｇＹなども有している。
【００１１】
現像器５Ｙのケーシング内には、磁性キャリアとＹトナーとを含む図示しないＹ現像剤が収容されている。このＹ現像剤は２つの搬送スクリュウ５ｆＹによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、現像ロール５ａＹの表面に担持される。そして、ドクターブレード５ｂＹによってその層厚が規制されてからＹ用の感光体１Ｙに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体１Ｙ上の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体１Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像器５Ｙにおいて、現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ロール５ａＹの回転に伴ってケーシング内に戻される。
【００１２】
２つの搬送スクリュウ５ｆＹの間には仕切壁が設けられている。この仕切壁により、現像ロール５ａＹや図中右側の搬送スクリュウ５ｆＹ等を収容する第１供給部５ｃＹと、図中左側の搬送スクリュウ５ｆＹを収容する第２供給部５ｄＹとがケーシング内で分かれている。図中右側の搬送スクリュウ５ｆＹは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第１供給部５ｃＹ内のＹ現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ロール５ａＹに供給する。図中右側の搬送スクリュウ５ｆＹによって第１供給部５ｃＹの端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、上記仕切壁に設けられた図示しない開口部を通って第２供給部５ｄＹ内に進入する。そして、第２供給部５ｄＹ内において、図中左側の搬送スクリュウ５ｆＹは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第１供給部５ｃＹから送られてくるＹ現像剤を図中右側の搬送スクリュウ５ｆＹとは逆方向に搬送する。図中左側の搬送スクリュウ５ｆＹによって第２供給部５ｄＹの端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、上記仕切壁に設けられたもう一方の開口部（図示せず）を通って第１供給部５ｃＹ内に戻る。
【００１３】
透磁率センサからなる上述のトナー濃度センサ５ｇＹは、第２供給部５ｄＹの底壁に設けられ、その上を通過するＹ現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度と良好な相関を示すため、トナー濃度センサ５ｇＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、トナー濃度センサ５ｇＹからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆを格納したＲＡＭを備えている。このＲＡＭ内には、他の現像器に搭載された図示しないトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆ、Ｃ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータも格納されている。Ｙ用Ｖｔｒｅｆは、後述するＹ用のトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、トナー濃度センサ５ｇＹからの出力電圧の値をＹ用Ｖｔｒｅｆに近づけるように、図示しないＹ用のトナー搬送装置を駆動制御して第２供給部５ｄＹ内にＹトナーを補給させる。この補給により、現像器５Ｙ内のＹ現像剤中のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像器についても、Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー搬送装置を用いた同様のトナー補給制御が実施される。
【００１４】
先に示した図１において、各色の作像ユニットの図中下方には、光書込装置７が配設されている。潜像形成手段たる光書込装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、作像ユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込装置７は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００１５】
光書込装置７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７など有する紙収容手段が配設されている。紙収容カセット２６は、シート状の記録体たる記録紙Ｐを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の記録紙Ｐには給紙ローラ２７を当接させている。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の記録紙Ｐが給紙路４０に向けて送り出される。
【００１６】
この給紙路４０の末端付近には、レジストローラ対２８が配設されている。レジストローラ対２８は、記録紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転させるが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００１７】
作像ユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中上方には、中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段たる転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、２次転写バイアスローラ１９、クリーニング装置１０などを備えている。また、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト８は、これら７つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００１８】
２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された可視像たる４色トナー像は、この２次転写ニップで記録紙Ｐに転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。２次転写ニップで４色トナー像が一括２次転写された記録紙Ｐは、転写後搬送路４１を経由して加熱定着装置２０に送られる。
【００１９】
加熱定着装置２０は、内部にハロゲンランプ等の発熱源を有する定着ローラ２０ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ２０ｂとによって定着ニップを形成している。加熱定着装置２０内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ２０ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
【００２０】
加熱定着装置２０内でフルカラー画像が定着せしめられた記録紙Ｐは、加熱定着装置２０から定着後搬送路４２に送られた後、排紙ローラ対２１のローラ間に挟み込まれる。そして、機外に排出された後、後述する透明トナー層形成ユニット１００に送り込まれる。この透明トナー層形成ユニット１００は、記録紙Ｐの表面に形成されたトナー像の上に、透明トナー層を形成して定着させるものである。片面プリントモードが選択されている場合には、記録紙Ｐの第１面にフルカラー画像が定着せしめられた後、透明トナー層形成ユニット１００により、記録紙Ｐの第１面のフルカラー画像の上に、透明トナー層が形成及び定着される。そして、透明トナー層形成ユニット１００から排出されて、プリンタ本体筺体の上部に形成されたスタック部５０ａ上にスタックされる。
【００２１】
一方、両面プリントモードが選択され、且つ、記録紙Ｐの第１面だけにフルカラー画像が定着せしめられた状態の場合、透明トナー層形成ユニット１００は、第１面のフルカラー画像の上に透明トナー層を定着させた記録紙Ｐを、スタック部５０ａに排出しないで、プリンタ本体内に逆搬送する。逆搬送された記録紙Ｐは、逆回転する排紙ローラ対２１から反転搬送路４３内に送り込まれる。反転搬送路７４は、鉛直方向上側から下側に向けて湾曲しながら延在する形状になっており、路内に第１反転搬送ローラ対２２、第２反転搬送ローラ対２３、第３反転搬送ローラ対２４を有している。記録紙Ｐは、これらローラ対のニップを順次通過しながら搬送されることで、その上下を反転させる。上下反転後の記録紙Ｐは、上述の給紙路４０に戻された後、再び２次転写ニップに至る。そして、今度は、画像非担持面を中間転写ベルト８に密着させながら２次転写ニップに進入して、その第２面に中間転写ベルト上の４色トナー像が一括２次転写される。このようにして第２面にもフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、転写後搬送路４１、加熱定着装置２０、定着後搬送路４２、排紙ローラ対２１を順次経由して、機外の透明トナー層形成ユニット１００に送り込まれる。そして、第２面のフルカラー画像の上にも透明トナー層が定着された後、透明トナー層形成ユニット１００から排出されてプリンタ本体上部のスタック部５０ａにスタックされる。
【００２２】
転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部５０ａとの間には、ボトル支持部３１が配設されている。このボトル支持部３１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを収容するトナー収容部たるトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを搭載している。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、互いに水平よりも少し傾斜した角度で並ぶように配設され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋという順で配設位置が高くなっている。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、それぞれ後述するトナー搬送装置により、作像ユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像器に適宜補給される。これらのトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、作像ユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
【００２３】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
透明トナー層形成ユニット１００は、受入ローラ対１０１と、層形成部１９０と、加圧定着ローラ対１９５と、排出ローラ対１９６とを有している。そして、層形成部１９０は、ホッピングユニット１２０と、回路基板１１０と、対向電極板１０４とを有している。プリンタ本体の排紙ローラ対２１によってプリンタ本体から排出された記録紙Ｐは、透明トナー層形成ユニット１００内に受け入れられた後、受入ローラ対１０１のローラ間に挟み込まれる。そして、受入ローラ対１０１の回転駆動によってユニット内部に向けて送り込まれる。この際、記録紙Ｐは、層形成部１９０内を通過する。具体的には、層形成部１９０は、対向電極板１０４と、これの真下に配設された回路基板１１０とを、所定の間隙を介して対向させている。記録紙Ｐは、透明トナー層の形成対象となる面を下に向けた状態で、受入ローラ対１０１による搬送で前述の間隙を通過する。この際、下方に向けた面の全域のうち、フルカラー画像が形成されている領域に、透明トナー層が形成される。
【００２４】
図３は、層形成部１９０のホッピングユニット（図１の１２０）内に配設されたトナー担持スリーブ１３０を示す斜視図である。また、図４は、このトナー担持スリーブ１３０を示す横断面図である。また、図５は、トナー担持スリーブ１３０の円筒部１３１を平面的に展開した平面展開図である。図３に示されるように、トナー担持スリーブ１３０は、円筒部１３１、これの軸線方向の両端面にそれぞれ接続されたフランジ１３６，１３８、それぞれのフランジの中心から突出する軸部材１３７，１３９などを有している。円筒部１３１の周面には、ローラ軸線方向に延在する形状の複数の電極１３３が、周方向（回転方向）に所定のピッチで並ぶように形成されている。これら電極のうち、周方向において１個おきに並んでいるもの同士は、互いに同じ電位状態にされる電気的に同相の電極になっている。具体的には、円筒部１３１の周面には、図４や図５に示されるように、第１ホッピング電極たるＡ相電極１３３ａと、第２ホッピング電極たるＢ相電極１３３ｂとが周方向に交互に並ぶように配設されている。Ａ相電極１３３ａは、円筒部１３１の軸線方向の一端まで延在しており、円筒部１３１の一端には金属製のフランジ１３６が接続されている（図３を参照）。このフランジ１３６により、複数のＡ相電極１３３ａが互いに電気的に導通している。また、Ｂ相電極１３３ｂは、円筒部１３１の軸線方向の他端まで延在しており、円筒部１３１の他端には金属製のフランジ１３８が接続されている。このフランジ１３８により、複数のＢ相電極１３３ｂが互いに電気的に導通している。
【００２５】
図３において、トナー担持スリーブ１３０は、後述する透明トナーを自らの表面上に担持するものであり、軸線方向の両端の軸部材１３７，１３９がそれぞれ回転自在に支持されながら回転駆動される。そして、図示のように、図中左側のフランジ１３６には、搬送制御部１９１によってＡ相ホッピング用周期パルス電圧が印加される。この印加は、フランジ１３６に摺擦する図示しない摺擦電極を介して行われる。フランジ１３６に印加されたＡ相ホッピング用周期パルス電圧は、複数のＡ相電極１３３ａにそれぞれ導かれる。また、図中右側のフランジ１３８には、搬送制御部１９１によってＢ相ホッピング用周期パルス電圧が印加される。この印加は、フランジ１３８に摺擦する図示しない摺擦電極を介して行われる。フランジ１３８に印加されたＢ相ホッピング用周期パルス電圧は、複数のＢ相電極１３３ｂにそれぞれ導かれる。
【００２６】
図６は、Ａ相電極１３３ａに印加されるＡ相ホッピング用周期パルス電圧、及びＢ相電極１３３ｂに印加されるＢ相ホッピング用周期パルス電圧の波形を示すグラフである。Ａ相ホッピング用周期パルス電圧と、Ｂ相ホッピング用周期パルス電圧とは、図示のように互いに逆位相になっており、単位時間あたりにおける平均電位は互いに同じである。それぞれのホッピング用周期パルス電圧の波形における中心位置で水平方向に延在している線が、この平均電位を示している。これにより、Ａ相電極１３３ａやＢ相電極１３３ｂは、平均的に透明トナーとは逆極性の電位を帯びる。このようなホッピング用周期パルス電圧がそれぞれの電極に印加されると、トナー担持スリーブ１３０における円筒部１３１の表面上に担持されている透明トナーのトナー粒子が、Ａ相電極１３３ａ上とＢ相電極１３３ｂ上との間を往復移動するように繰り返しホッピングする。これにより、トナー担持スリーブ１３０の表面上には、透明トナーのクラウドが形成される。
【００２７】
Ａ相ホッピング用周期パルス電圧やＢ相ホッピング用周期パルス電圧としては、周波数が０．５〜７［ｋＨｚ］でピークツウピーク電圧が±６０〜±３００Ｖである周期パルス電圧に、平均電位調整のためのＤＣ電圧（トナーとは逆極性）を重畳したものを例示することができる。なお、図示のような矩形波状の周期パルス電圧では、極性が瞬時に切り替わるため、トナーに対して大きな静電力を付与することが可能である。但し、サイン波状のパルス電圧や三角波状のパルス電圧を採用してもよい。また、Ａ相電極１３３ａとＢ相電極１３３ｂとのうち、一方に対して周波数ｆの矩形波状のホッピング用周期パルス電圧を印加する一方で、もう一方に対して前記パルス電圧の平均電位となる直流電圧を印加しても、互いに逆位相のホッピング用周期パルス電圧を採用する場合と同様に、トナー粒子をホッピングさせることが可能である。
【００２８】
円筒部１３１の周面におけるＡ相電極１３３ａ上とＢ相電極１３３ｂとの間をホッピングで往復移動しているトナー粒子は、トナー担持スリーブ１３０の回転駆動に伴って、回路基板１１０（図１参照）に対向する層形成領域まで搬送される。そして、その層形成領域にて、その放物線状のホッピング軌道の頂点付近に達して回路基板１１０の近傍に至ると、必要に応じて回路基板１１０の後述する図示しない貫通孔内に取り込まれて、記録紙Ｐ上の透明トナー層の形成に寄与する。
【００２９】
なお、図４に示されるように、円筒部１３１の表面には、絶縁材料からなる表面保護層１３４が設けられている。この表面保護層１３４により、トナー粒子とＡ相電極１３３ａやＢ相電極１３３ｂとの直接接触を回避することで、電極からトナー粒子への電荷注入の発生を回避している。
【００３０】
円筒部１３１の円筒状の基材１３２としては、ガラス基板、樹脂基板、セラミックス基板等の絶縁性材料からなる基板、アルミ等の導電性材料からなる基板にＳｉＯ２等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルム等の変形可能な材料からなる基板などを用いることができる。
【００３１】
Ａ相電極１３３ａやＢ相電極１３３ｂについては、次のようにして作成した。即ち、基板１３２としては、樹脂やセラミックスなどの絶縁性材料からなるもの、アルミなどの導電性材料からなる基材にＳｉＯ２等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルムなどのフレキシブルに変形可能な材料からなるものなどを用いることができる。このような基板１３２の表面上にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜１［μｍ］の厚みで成膜してから、これをフォトリソグラフィー技術等によって所要の電極形状にパターン化して各電極を得た。導電性材料からなる膜を、メッキ等によって電極形状にパターン加工してもよい。
【００３２】
表面保護層１３４としては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＮ、Ｔａ２Ｏ５などを厚さ０．５〜２［μｍ］で成膜して形成している。ポリカーボネート、ポリイミド、メチルメタアクリレート等の有機材料を０．５〜２μｍ厚に薄膜印刷塗布して加熱硬化したものでもよい。
【００３３】
図７は、層形成部１９０の一部とその周囲とを示す拡大構成図である。トナー担持体としてのトナー担持スリーブ１３０は、表面上のトナー粒子をＡ相電極とＢ相電極との間でホッピングさせて透明トナーのクラウドを形成しながら、図中反時計回り方向に回転駆動する。このトナー担持スリーブ１３０の上方には回路基板１１０が配設されており、スリーブとの間に距離ｄのギャップを介在させている。回路基板１１０の上方では、記録紙Ｐが図中矢印Ａ方向に搬送されており、その上方には対向電極板１０４が記録紙Ｐと回路基板１１０とを介してトナー担持スリーブ１３０に対向している。
【００３４】
回路基板１１０は、絶縁性基板１１１を具備している。また、絶縁性基板１１１に形成された複数の貫通孔１１４と、それぞれの貫通孔１１４に個別に対応する複数の飛翔制御電極１１２と、貫通孔１１４や飛翔制御電極１１２を避けた領域の殆どに渡って延在する共通電極１１８とを具備している。
【００３５】
図８は、孔近傍電極としての飛翔制御電極１１２に印加される記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの関係を示すグラフである。また、図９は、回路基板１１０を対向電極側から示す平面図である。また、図１０は、回路基板１１０をトナー担持スリーブ側から示す平面図である。
【００３６】
図７では、便宜上、貫通孔１１４と飛翔制御電極１１２との組合せを１つしか示していなかったが、図９、図１０に示されるように、回路基板１１０には、その組合せが複数形成されている。飛翔制御電極１１２は、そのリング形状のループ内側に１つの貫通孔１１４を位置させるように形成されている。複数の飛翔制御電極１１２には、それぞれ金属からなる図示しないリード部１１３が繋がっており、これらリード部は互いに絶縁を維持する状態で、後述する記録制御部（図７の１２８）に接続されている。
【００３７】
図１０において、リング状の飛翔制御電極１１２の電極幅は１０〜１００［μｍ］である。リング状の飛翔制御電極１１２の内側に形成された貫通孔１１４の径は、形成するドットの径に応じて決定されるが、直径φで３０〜１５０［μｍ］程度である。リング状の飛翔制御電極１１２の外側には、電極の形成されていないリング状の領域が２０〜５０［μｍ］の幅で形成されたおり、その更に外側には、共通電極１１８が形成されている。この共通電極１１８に対しては、図示しない共通電源によって直流電圧からなる共通バイアスＶｇが印加される。
【００３８】
回路基板１１０は、例えば次のようにして製造されたものである。即ち、厚さ３０〜１００［μｍ］の絶縁性基板１１１は、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳ等の絶縁性フィルムからなる。この絶縁性基板１１１の表面に、厚さ０．２〜１［μｍ］程度の金属蒸着膜（例えばアルミ蒸着膜）を形成する。次に、フォトリソグラフィー技術に用いるフォトレジストをスピンナで塗布後、プリベーク及びマスク露光を行う。そして、フォトレジストの加熱硬化を進めた後、アルミニウムエッチング液によってアルミニウム蒸着膜を個々の電極やリードの形状にパターンニングする。フィルムの裏面にも電極パターンが必要な場合には、同様のパターンニングを行う。貫通孔１１４については、電極パターン形成後にパンチ加工、レーザー加工、スパッタエッチング加工等のドライエッチング加工などによって形成する。
【００３９】
図７に示されるように、搬送制御部１９１は、トナー担持スリーブ１３０のＡ相電極やＢ相電極に対し、図６に示されるＡ相ホッピング用周期パルス電圧やＢ相用周期パルス電圧を印加して、スリーブ表面上のトナー粒子を電極間でホッピングさせる。それら周期パルス電圧は、何れもデューティ比が５０％になっているので、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐの中心電位が、スリーブ表面上での平均電位Ｖｓとなる。
【００４０】
一方、回路基板１１０の飛翔制御電極１１２は記録制御部１２８に接続されている。この記録制御部１２８は、回路基板１１０の複数の飛翔制御電極１１２に対する、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎや記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆ（図８参照）の印加をそれぞれ個別に入切することができる。図８に示される記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの間の点線は、上述したＡ相ホッピング電圧とＢ相ホッピング電圧との平均電位Ｖｓを示している。つまり、ホッピング電圧の平均電位Ｖｓは、飛翔制御電極１１２に印加される記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの間の値になっている。より詳しく説明すると、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎは、スリーブの平均電位Ｖｓよりも、トナーの帯電極性とは逆極性側に大きな値になっている。これにより、複数の飛翔制御電極１１２のうち、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加されたものは、その上方に位置しているスリーブ表面上のホッピングトナーを自らに向けて引き寄せるようになる。これに対し、記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆは、スリーブの平均電位Ｖｓよりも、トナーの帯電極性側に大きな値になっている。これにより、複数の飛翔制御電極１１２Ｙのうち、記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加されたものは、その上方に位置しているスリーブ表面上のホッピングトナーを自らと反発させるようになる。
【００４１】
回路基板１１０と記録紙Ｐとを介してトナー担持スリーブ１３０に対向している対向電極板１０４には、対向電源１１６によって対向バイアスＶｐが印加されている。この対向バイアスＶｐは、透明トナーの帯電極性とは逆極性であり、且つ上述した記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎよりも、トナーとは逆極性側に大きな値になっている。
【００４２】
図１１は、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加された状態の飛翔制御電極１１２と、その周囲とを示す拡大模式図である。また、図１２は、記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加された状態の飛翔制御電極１１２と、その周囲とを示す拡大模式図である。それぞれの図に示される電気力線は、電極周りの電気力線の様子を所定のアルゴリズムで分析するシミュレーションプログラムによって求められたものである。
【００４３】
回路基板１１０における貫通孔１１４の直径はφ１００［μｍ］であり、リング状の飛翔制御電極１１２の幅は３０［μｍ］である。また、飛翔制御電極１１２と、共通電極１１８との間の間隙は、５０［μｍ］である。飛翔制御電極１１２に印加される、トナーＴが貫通孔１１４を通過可能な状態（ＯＮ状態）にする記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎは＋５０［Ｖ］であり、トナーＴが貫通孔１１４を通過不可能な状態（ＯＦＦ状態）、言い換えれば、トナーＴが貫通孔１１４を通過するのを阻止する状態の場合の記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆは−１２５［Ｖ］である。また、共通電極１１８に印加される共通バイアスＶｇは−１２５［Ｖ］である。この−１２５［Ｖ］の絶対値は、図示しないトナー担持スリーブのＡ相電極やＢ相電極に印加されるパルス電圧の平均電位Ｖｓの絶対値よりも大きいため、トナー担持スリーブ上でホッピングしたトナー粒子が共通電極１１８に付着してしまうことはない。シミュレーションでは、前記パルス電圧として、ＤＣ成分を含まないピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝１５０［Ｖ］のものを印加する場合を前提としている。この場合、平均電位Ｖｓは０［Ｖ］である。なお、トナー担持スリーブと回路基板１１０との間隙ｄは０．３［ｍｍ］である。
【００４４】
図示しない対向電極板に印加される対向バイアスＶｐは、回路基板１１０と対向電極板１０４との間隔にもよるが、例えば＋２００［Ｖ］〜＋１５００［Ｖ］のＤＣ電圧である。図示の例では、同間隔を０．３［ｍｍ］としてＤＣ＋６００［Ｖ］の対向バイアスＶｐを対向電極板に印加し、マイナス極性に帯電したトナーＴを対向電極板に引き寄せる電位勾配としている。
【００４５】
飛翔制御電極１１２に対して記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加されると、図１１に示されるように、図示しない対向電極板から出る電気力線のうち、貫通孔１１４を通る電気力線の多くが、貫通孔１１４を通過した後、放物線状に広がりながら逆方向に方向転換して、−１２５［Ｖ］の共通バイアスＶｇが印加される共通電極１１８に至る。スリーブ上でホッピングしているトナーは、この電気力線に沿って貫通孔１１４を通過して図示しない対向電極板上の記録紙表面にドット状に付着する。
【００４６】
一方、飛翔制御電極１１２に対して記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加されると、図１２に示されるように、図示しない対向電極板から延びる電気力線が、貫通孔１１４に進入した後、飛翔制御電極１１２の位置で留まっている。この状態では、トナー担持スリーブの表面上でホッピングしているトナーＴが、貫通孔１１４内に進入することはない。
【００４７】
なお、トナー担持スリーブのＡ相電極やＢ相電極に印加されるパルス電圧として、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝３００［Ｖ］の繰り返しパルス電圧に対して−５０［］の直流電圧を重畳したものを印加すると、その平均電位Ｖｓは−５０［Ｖ］となる。この場合、回路基板１１０の飛翔制御電極１１２に対する記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎを０［Ｖ］に設定しても、「Ｖｃ−ｏｎ＞Ｖｓ」という関係が成立するので、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎとして０［Ｖ］を採用することが可能になる。記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆについては、−１７５［Ｖ］程度に設定すればよい。これにより、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎ、記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆのそれぞれについて、平均電位Ｖｓとの間に、シミュレーション条件と同じ電位差（５０Ｖ、１２５Ｖ）を生起せしめることになるので、シミュレーションと同様の条件を得ることができる。しかも、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎを０［Ｖ］にしている分だけ、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎや記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆの入切を行うドライバ回路の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。
【００４８】
以下、＋１００、−１００などといった極性付きの値について、プラス極性の場合には絶対値が大きくなるほど極性付きの値が大きくなり、マイナス極性の場合には絶対値が大きくなるほど極性付きの値が小さくなるという考え方を適用するものとする。マイナス帯電性のトナーを用いる場合、貫通孔１１４に対してホッピング中のトナーを進入させるためには、
「対向バイアスＶｐ＞記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎ＞平均電位Ｖｓ＞共通バイアスＶｇ」という条件を具備させればよい。
【００４９】
一方、貫通孔１１４に対してトナーを進入させない状態を維持するためには、
「平均電位Ｖｓ＞共通バイアスＶｇ」且つ「平均電位Ｖｓ＞記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆ」という条件を具備させればよい。
【００５０】
なお、高速印刷を実現するためにトナー担持スリーブ表面上における単位面積あたりのトナー担持量を比較的多く設定したり、帯電量Ｑ／Ｍの比較的大きいトナーを用いたりする場合には、帯電したトナーによるスリーブ表面の電位上昇量Ｖｔも考慮して、各種の電位を設定することが望ましい。具体的には、トナー担持スリーブ１３０の表面上におけるトナー担持量ｍ/Ａ［ｍｇ／ｃｍ２］と、担持されているトナーによる電位上昇量Ｖｔとの関係は、図１３に示すようになる。同図では、トナーとしてマイナス帯電性を用いた場合の電位上昇量Ｖｔの例を示している。図示のように、位面積あたりのトナー担持量ｍ／Ａが増加するに従って、トナーによる電位上昇量Ｖｔが増加する（絶対値が大きくなる）。トナーをホッピングさせずにスリーブ表面に付着させている状態（付着状態）と、トナーをホッピングさせてクラウドを形成している状態（クラウド状態）とで比較すると、後者の方が、前者よりも電位上昇量Ｖｔが大きくなる。トナー粒子がスリーブ表面よりも上方の空間に存在している方が、個々のトナー粒子の周囲に対する結合静電容量が小さくなるので、スリーブ表面上の電位の上昇量がより大きくなるからである。
【００５１】
図１４は、スリーブ表面におけるトナー担持量ｍ／Ａと、飛翔制御電極１１２や共通電極１１８に対するトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］との関係を示すグラフである。図示のように、スリーブ表面上のトナー担持量ｍ／Ａが比較的少ない場合には、飛翔制御電極１１２や共通電極１１８に対するトナー付着は発生しない。ところが、トナー担持量ｍ／Ａがある程度大きくなると、飛翔制御電極１１２や共通電極１１８に対するトナー付着が発生し始める。トナー担持量ｍ／Ａが多くなるほど、各電極に対するトナー付着量が多くなる。本発明者らの実験によれば、トナー担持量ｍ／Ａが０．９［ｍｇ／ｃｍ２］まで増加した場合、トナーによる電位上昇量Ｖｔが−８０［Ｖ］になって、飛翔制御電極１１２に対するトナー付着が発生し始めた。これは次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、トナーによるマイナス側への電位上昇により、スリーブ表面上における実質的な平均電位が平均電位Ｖｓよりもマイナス側に大きくシフトしたことで、スリーブ表面上の平均電位と、共通バイアスＶｇとの電位差が小さくなる。すると、共通電極１１８から貫通孔１１４内を経て対向電極板１０４に達する電気力線の数が減り、その分、共通電極１１８から、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加される飛翔制御電極１１２に至る電気力線の数が増える。そして、後者の電気力線に沿って飛翔したトナーが飛翔制御電極１１２に付着してしまうと考えられる。
【００５２】
また、本発明者らの実験によれば、スリーブ表面上のトナー担持量ｍ／Ａが１．２［ｍｇ／ｃｍ２］を超えると、スリーブ表面上の電位上昇量Ｖｔが−１２０［Ｖ］以上に達し、共通電極１１８に対するトナー付着も発生し始めた。これは次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、トナーによるマイナス側への電位上昇により、スリーブ表面上の実質的な平均電位と共通バイアスＶｇとの電位差が小さくなったことで、ホッピングしたトナー粒子の一部がスリーブ表面に向けて十分な静電気力で引き戻されずに、ホッピングの惰性によって共通電極１１８に付着したと考えられる。
【００５３】
飛翔制御電極１１２や共通電極１１８に対するトナー付着については、トナーを除去するための何らかのクリーニング対策を施すことで、対処することは可能であるが、コストアップを引き起こしてしまう。
【００５４】
そこで、トナー担持量ｍ／Ａを比較的多く設定したり、帯電量Ｑ／Ｍの比較的大きいトナーを用いたりする場合には、各電圧の条件を次のように設定することが望ましい。即ち、マイナス帯電性のトナーを用いる場合、貫通孔１１４に対してホッピング中のトナーを進入させるためには、
「対向バイアスＶｐ＞記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎ＞（平均電位Ｖｓ＋電位上昇量Ｖｔ）＞共通バイアスＶｇ」という条件を具備させればよい。
【００５５】
一方、貫通孔１１４に対してトナーを進入させない状態を維持するためには、
「（平均電位Ｖｓ＋電位上昇量Ｖｔ）＞共通バイアスＶｇ」、
且つ「（平均電位Ｖｓ＋電位上昇量Ｖｔ）＞記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆ」という条件を具備させればよい。
【００５６】
なお、トナーがクラウド状態にあるときの電位上昇量Ｖｔについては、次のようにして測定することが可能である。即ち、トナーを担持していない状態のトナー担持スリーブのＡ相電極やＢ相電極にパルス電圧を印加する。この状態で、トナーホッピング高さよりも大きな間隙をあけてスリーブ表面に対向させている表面電位計により、スリーブの表面電位を測定する。次に、スリーブ表面に対して、所望のトナー担持量ｍ／Ａになるまでトナーを供給しながら、スリーブ表面上でトナーをホッピングさせる。そして、所望のトナー担持量ｍ／Ａになった時点における表面電位を表面電位計によって測定し、この測定結果から先の測定結果を差し引く。
【００５７】
図１５は、ホッピングユニット１２０を拡大して示す拡大構成図である。トナー担持スリーブ１３０は、ホッピングユニット１２０のケーシング１４１内に収容されている。ホッピングユニット１２０は、トナー担持スリーブ１３０の他に、第１剤収容部１４８、第２剤収容部１４６、磁気ブラシ部などを有している。
【００５８】
第１剤収容部１４８は、図中時計回り方向に回転駆動される第１搬送スクリュウ１４９を、図示しない磁性キャリアと透明トナーとを混合した混合剤とともに収容している。また、第２剤収容部１４６は、図中反時計回りに回転駆動される第２搬送スクリュウ１４７を、混合剤とともに収容している。これら剤収容部は、互いに仕切壁によって仕切られているが、一部が互いに連通口を介して連通している。
【００５９】
第１搬送スクリュウ１４９は、その回転駆動によって第１収容部１４８Ｙの混合剤を回転撹拌しながら、図紙面に直交する方向における手前側から奥側へと搬送する。このとき、搬送途中の混合剤は、第１収容部１４８の側壁に固定されたトナー濃度センサ１５０によってトナー濃度が検知される。そして、図中奥側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁の連通口を経て、第２収容部１４６内に進入する。
【００６０】
第２収容部１４６は、後述するトナー供給ロール１４２を収容する磁気ブラシ形成部に連通しており、第２搬送スクリュウ１４７とトナー供給ロール１４２とは所定の間隙を介して互いに軸線方向を平行にする姿勢で対向している。第２収容部１４６内の第２搬送スクリュウ１４７は、その回転駆動によって第２収容部１４６内の混合剤を回転撹拌しながら、図中奥側から手前側へと搬送する。この過程において、第２搬送スクリュウ１４７によって搬送される混合剤の一部は、磁気ブラシ部のトナー供給ロール１４２に供給される。
【００６１】
トナー供給ロール１４２は、回転可能な筒状のトナー供給スリーブ１４３と、スリーブ内側にスリーブと連れ回らないように固定されたマグネットローラ１４４とを有している。回転可能なトナー供給スリーブ１４３は、アルミなどの導電性且つ非磁性の材料からなる。また、マグネットローラ１４４は、図示のように、回転方向に並ぶ複数の磁極（図中１１時の位置から反時計回り方向に順にＳ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極）を具備している。トナー供給ロール１４２に供給された混合剤は、マグネットローラ１４４の発する磁力により、トナー供給スリーブ１４３の表面に吸着して磁気ブラシを形成する。そして、トナー供給スリーブ１４３の図中反時計回り方向の回転駆動に伴って、後述するトナー供給領域を通過した後、トナー供給スリーブ１４３の表面から離脱して再び第２収容部１４６内に戻される。その後、第２搬送スクリュウ１４７によって図中手前側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁の連通口を経て第１収容部１４８内に戻される。
【００６２】
上述したトナー濃度センサ１５０は、透磁率センサからなる。このトナー濃度センサ１５０による混合剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しないトナー補給制御部に送られる。混合剤の透磁率は、混合剤の透明トナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ５０Ｙは透明トナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。
【００６３】
図示しないトナー補給制御部はデータ記憶手段としてのＲＡＭ（Random Access Memory）を備えており、この中にトナー濃度センサ１５０からの出力電圧の目標値を格納している。そして、トナー濃度センサ１５０からの出力電圧値と、ＲＡＭ内の前記目標値とを比較して、比較結果に応じた時間だけ図示しない透明トナー供給装置を駆動させる。この駆動により、透明トナーのトナー消費によって透明トナー濃度を低下させた混合剤に対し、第１収容部１４８内で適量の透明トナーが供給される。このため、第２収容部１４６内の混合剤の透明トナー濃度が所定の範囲内に維持される。
【００６４】
トナー供給スリーブ１４３の表面に汲み上げられた混合剤は、トナー供給スリーブ１４３の回転に伴って図中反時計回り方向に回転する。そして、自らの先端をトナー供給スリーブ１４３の表面に対して所定の間隙を介して対向させている規制部材１４５との対向位置である担持量規制位置に進入する。このとき、規制部材１４５とスリーブ表面との間隙を通過することで、スリーブ表面上における担持量が規制される。
【００６５】
トナー供給スリーブ１４３の上方では、トナー担持体たるトナー担持スリーブ１３０がトナー供給スリーブ１４３表面と所定の間隙を介して対向しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されている。トナー供給スリーブ１４３の回転に伴って上述の担持量規制位置を通過した混合剤は、トナー担持スリーブ１３０との接触位置であるトナー供給領域に進入して、磁気ブラシ先端を摺擦せしめながら移動する。この摺擦や、トナー供給スリーブ１４３とトナー担持スリーブ１３０との電位差などにより、磁気ブラシ中のトナーがトナー担持スリーブ１３０の表面上に供給される。なお、トナー供給スリーブ１４３には、スリーブ電源１５５により、可変可能なバイアスが印加される。トナー供給スリーブ１４３からトナー担持スリーブ１３０へのトナー供給を行うときには、スリーブ電源１５５により、トナー供給スリーブ１４３に対してトナー供給バイアスが印加される。これにより、トナー供給スリーブ１４３とトナー担持スリーブ１３０との間に、透明トナーを前者から後者に移動させる電界が形成される。トナー供給バイアスは、透明トナーの帯電極性と同極性の直流電圧でもよいし、かかる直流電圧に交流電圧を重畳したものでもよい。
【００６６】
トナー供給領域を通過したトナー供給スリーブ１４３上の磁気ブラシ（混合剤）は、スリーブの回転に伴って第２収容部１４６との対向位置まで搬送される。この対向位置の付近には、マグネットローラ１４４に磁極が設けられておらず、混合剤をスリーブ表面に引き付ける磁力が作用していないため、混合剤はスリーブ表面から離脱して第２収容部１４６内に戻る。なお、マグネットローラ１４４として、６つの磁極を有するものの代わりに、６つを超える磁極を有するものを用いてもよい。
【００６７】
トナー供給スリーブ１４３から供給されたトナーを担持するトナー担持スリーブ１３０は、ケーシング１４１に設けられた開口から周面の一部を露出させている。この露出箇所は、回路基板１１０に対向している。
【００６８】
トナー担持スリーブ１３０の表面上に供給された透明トナーのトナー粒子は、トナー担持スリーブ１３０の表面上でホッピングしてクラウドを形成しながら、トナー担持スリーブ１３０の回転に伴って、トナー供給領域から回路基板１１０との対向領域に向けて搬送される。そして、回路基板１１０との対向領域において、必要に応じて回路基板１１０の貫通孔内に取り込まれて、透明ドットの記録に寄与する。層形成部１９０は、記録紙Ｐの全域のうち、任意の領域だけに透明ドットを記録することで、透明ドットの集合からなる透明トナー層を形成する。
【００６９】
かかる構成の層形成部１９０においては、トナー担持体の表面に付着させているトナー粒子を回路基板の画像孔内に取り込むものとは異なり、トナー担持スリーブの表面上でホッピングさせているトナー粒子を回路基板の貫通孔に取り込んでいる。これにより、回路基板の飛翔制御電極に対する印加電圧を制御する記録制御部の低コスト化を図ることができる。具体的には、複数の飛翔制御電極に対する記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎや記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆの入切については、専用のＩＣによって個別に行う必要がある。このＩＣの数は、相当数に及ぶ。例えば、６００［ｄｐｉ］の解像度で透明ドットを記録する仕様では、前述のＩＣを４９６０個設ける必要がある。一般に、ＩＣは、その耐電圧が高くなるほどチップ面積を必要とするため高価になる。直接記録方式では、いかに制御電圧を下げるかが、記録制御部の低コスト化を図る上で重要な要素となる。ところが、一般的な直接記録方式では、ＩＣとして、少なくとも５００［Ｖ］以上の耐電圧のものを用いる必要がある。これは次に説明する理由による。即ち、トナー粒子とトナー担持体とには、鏡像力、ファンデルワールス力、液架橋力などによって互いに引き付け合うような付着力が作用しており、これに打ち勝つだけの電界をつくり出すには、少なくとも絶対値が５００［Ｖ］以上であるバイアスを孔近傍電極に印加しなければならないのである。これに対し、実施形態に係るプリンタの透明トナー層形成ユニット１００においては、トナー担持スリーブ１３０の表面上でトナーをホッピングさせることで、スリーブ表面と透明トナーとの付着力をなくしているので、数十［Ｖ］程度のバイアスを孔近傍電極に印加すれば、記録のオンオフを制御することが可能である。つまり、上述のＩＣとして、１００［Ｖ］程度の耐電圧のものでよいのである。
【００７０】
先に図１に示した透明トナー層形成ユニット１００内において、層形成部１９０によって透明トナー層が形成された記録紙Ｐは、層形成部１９０の対向電極板１０４と回路基板１１０との間隙から排出された後、加圧定着ローラ対１９５のローラ間に挟み込まれる。加圧ローラ対１９５は、固定ローラ１９５ａと、これに向けて付勢される加圧ローラ１９５ｂとの当接によって形成している加圧定着ニップに記録紙Ｐを挟み込むことで、記録紙Ｐの表面に形成された透明トナー層を所定の加圧力で加圧する。透明トナー層は、圧力可塑性の樹脂を主成分とする透明トナーによって形成されたものであるため、加圧ローラ対１９５によって加圧されることで、軟化して記録紙Ｐの表面に定着する。
【００７１】
このように、本プリンタにおいては、透明トナー層を記録紙Ｐに定着させる際に、記録紙Ｐを加熱しないので、加熱によるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーの再軟化によってフルカラー画像を変形させてしまうことがない。よって、透明トナー層を記録紙Ｐに定着させる際のフルカラー画像の変形を抑えることができる。なお、インクジェット方式の画像形成装置に本発明を適用した場合には、透明トナー層を記録紙に定着させる際に、記録紙を加熱しないことで、インクからの急激な水分蒸発で記録紙のインク画像部に顕著な皺の発生を回避する。これにより、透明トナー層を記録紙に定着させる際のカラーインク像の変形を抑えることができる。
【００７２】
加圧定着ローラ対１９５の加圧ローラ１９５ｂは、０．５〜１０［ＭＰａ］の圧力で固定ローラ１９５ａに当接するように付勢されている。これにより、両ローラ間に挟み込まれた記録紙Ｐ上の透明トナー層は、０．５〜１０［ＭＰａ］の圧力で加圧される。一般に、圧力可塑性の樹脂は、０．５［ＭＰａ］の圧力で軟化するので、０．５以上の［ＭＰａ］の圧力で透明トナー層を加圧することで、透明トナー層を確実に軟化せしめて記録紙Ｐに定着させることができる。また、圧力を高めすぎると、透明トナー層中の透明トナーの粘性を過剰に高めて、加圧ローラ１９５ｂや固定ローラ１９５ａへの透明トナーのオフセットを発生させ易くなる。加圧力を１０［ＭＰａ］以下に留めることで、透明トナーの加圧定着ローラ対１９５へのオフセットを低減することができる。
【００７３】
本プリンタにおいては、加熱定着手段たる加熱定着装置２０によってフルカラー画像が加熱定着せしめられた後の記録紙Ｐに対して、透明トナー層の形成と、透明トナー層の加圧定着処理とを施すように、層形成部１９０と加圧定着ローラ対１９５とを配設している。このような配設により、フルカラー画像の上に、透明トナー層を重ねて定着することが可能になるので、フルカラー画像の上の透明トナー層によってフルカラー画像の光沢性を高めることができる。
【００７４】
本プリンタは、外部のパーソナルコンピュータ等から送られてくるプリント命令信号を受信する情報取得手段としてのＬＡＮポートやＵＳＢポートなどを有している。ＬＡＮポートやＵＳＢポートによって受信したプリント命令信号には、記録紙Ｐにフルカラー画像を形成するための周知のページ記述言語（ＰＤＬ）の他、記録紙Ｐの全域のうち、どの領域に対して透明トナー層を形成するのかを示す透明層形成領域情報が含まれている。ＬＡＮポート等からプリント命令信号を受けとったメイン制御部は、その透明形成領域情報に基づいて、透明トナー層形成ユニット１００内の各機器の駆動を制御する。これにより、記録紙Ｐの全域のうち、透明層形成領域情報によって示される領域だけに透明トナー層を形成する。これにより、記録紙Ｐの全域のうち、フルカラー画像が形成されている領域だけに、透明トナー層を形成することができる。
【００７５】
次に、圧力可塑性の透明トナーについて説明する。
実施形態に係るプリンタの透明トナー層形成ユニット１００にセットする透明トナーの樹脂としては、ミクロ相分離構造を有するものが好ましく、ブロック共重合体あるいはコアシェル構造の樹脂であることがより好ましい。性質の異なる二種以上の高分子が共有結合でつながって構成されているブロック共重合体における何れかの高分子がガラス転移温度の高いハードセグメントからなり、他の高分子の何れかがガラス温度あるいは融点のより低いソフトセグメントからなることが好ましい。コアシェル構造の樹脂の場合には、コア又はシェルの何れか一方がガラス転移温度の高いハードセグメントならなり、他方がガラス転移温度あるいは融点が低いソフトセグメントからなることが好ましい。このような樹脂は、圧力可塑性を有しており、所定以上の圧力が加えられることにより、一時的に流動性が発現するので、紙繊維などに対して圧力のみによる定着処理を施すことが可能である。このような様な構造の樹脂としては、重縮合機構により重縮合させた樹脂、あるいはエチレン性不飽和単量体をラジカル重合機構により重合させた樹脂を用いることができる。樹脂を重縮合反応によって重縮合させる方法としては、例えば、「重縮合」（化学同人、１９７１年刊）、「ポリエステル樹脂ハンドブック」（日刊工業新聞社編、１９８８年刊）等に記載の従来から公知の方法を用いることができる。エステル交換法や直接重縮合法等を単独で、又は、組み合わせて用いることもできる。かかる方法による樹脂としては、ポリエステル樹脂を例示することが可能である。
【００７６】
エチレン性不飽和単量体をラジカル重合反応によって重合させる場合には、リビングアニオン重合法によってブロック共重合体を得ることができる。また、コアシェル構造を有する樹脂を得る場合には、２ステージフィード法と呼ばれる単量体を段階的に重合系へ供給する方法にてコア成分高分子とシェル成分高分子とでガラス転移温度の異なるナノサイズのコアシェル樹脂粒子を合成することができる。なお、ガラス転移温度Ｔｇは、示差走査熱量計(ＤＳＣ)を用いて−８０〜１４０［℃］の範囲において毎分１０［℃］の昇温速度で、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８２に規定された方法で測定した値を意味する。ハードセグメント成分相のガラス転移温度Ｔｇは、４５〜１２０［℃］の範囲であることが好ましく、より好ましくは５０〜１１０［℃］の範囲である。ソフトセグメント成分相のガラス転移温度Ｔｇは、前述したハードセグメント成分相のガラス転移温度Ｔｇよりも２０［℃］以上低いことが好ましい。圧力刺激による樹脂の流動性を効率よく出現させることを考慮すると、３０［℃］以上低いことがより好ましい。
【００７７】
ブロック共重合体や、重縮合反応によって得られたポリエステル樹脂については、回転剪断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル、圧力吐出型分散機（ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製）など、各種の機械的高剪断力によって水系媒体に分散させる剪断乳化法、樹脂を有機溶剤に溶解した後、水系媒体を添加し転相させる転相乳化法、ブロック共重合体又はその前駆体（リビング末端低分子量体又はブロック）を少量のエチレン性不飽和化合物と混合し、剪断乳化や転相乳化後、ミニエマルション重合、懸濁重合によりブロック共重合体の樹脂粒子分散液に調合する手法など、既存の分散法を利用してナノサイズコアシェル粒子の場合と同様に、樹脂粒子分散液にすることができる。例えば、得られた樹脂分散液を用い、必要に応じて離型剤含有分散液を適量配合したものに対して、乳化凝集法を施すことで、トナー粒子を製造することができる。
【００７８】
トナー粒子の製造方法においては、前述した樹脂粒子分散液中の樹脂粒子、離型剤粒子及びその他の添加した粒子を凝集させる既知の凝集法を用いて凝集させることにより、粒径分布を調整することが可能である。具体的には、樹脂粒子分散液と離型剤粒子分散液とを混合し、さらに凝集剤を添加してヘテロ凝集を生じさせることにより所望の径の凝集粒子を形成する。その後、配合した分散液の系を樹脂粒子のガラス転移温度以上、又は、融点以上の温度に加熱して、前述した凝集粒子を融合し、洗浄、乾燥することによりトナー粒子が得られる。この時、加熱温度条件を選択することでトナー形状を不定形から球形まで制御することも可能である。
【００７９】
重縮合反応によって得るポリエステル樹脂としては、非結晶性ポリエステル樹脂や、結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。多価カルボン酸や、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸等の重縮合性単量体を用いた直接エステル化反応、エステル交換反応等により重縮合を行うことで製造することが可能である。重縮合の際には、重縮合を促進するために、重縮合触媒を併用することが好ましい。前記多価カルボン酸としては、脂肪族、脂環族、芳香族の多価カルボン酸、それらのアルキルエステル、酸無水物及び酸ハロゲン化物などが挙げられる。また、前記多価アルコールとしては、多価アルコールや、それらのエステル化合物が挙げられる。なお、多価カルボン酸のアルキルエステルは、低級アルキルエステルであることが好ましい。前記低級アルキルエステルは、エステルのアルコキシ部分の炭素数が１〜８となるアルキルエステルである。具体的には、メチルエステル、エチルエステル、ｎ−プロピルエステル、イソプロピルエステル、ｎ−ブチルエステル及びイソブチルエステル等を挙げることができる。
【００８０】
前記多価カルボン酸は、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。このうち、ジカルボン酸は１分子中にカルボキシ基を２個含有する化合物である。例えば、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、β−メチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、ドデカンジカルボン酸、フマル酸、シトラコン酸、ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサン−３，５−ジエン−１，２−ジカルボン酸、２，２−ジメチロールブタン酸、リンゴ酸、クエン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、マロン酸、ピメリン酸、酒石酸、粘液酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロロフタル酸、クロロフタル酸、ニトロフタル酸、ｐ−カルボキシフェニル酢酸、ｐ−フェニレン二酢酸、ｍ−フェニレンジグリコール酸、ｐ−フェニレンジグリコール酸、ｏ−フェニレンジグリコール酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−ｐ，ｐ’−ジカルボン酸、ナフタレン−１，４−ジカルボン酸、ナフタレン−１，５−ジカルボン酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸等を挙げることができる。また、ジカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸等を挙げることができる。これらの多価カルボン酸は、１種単独で使用することもでき、また、２種以上を併用することもできる。
【００８１】
前記多価アルコール（ポリオール）は、１分子中に水酸基を２個以上含有する化合物である。このうち、ジオールは１分子中に水酸基を２個含有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、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、ビスフェノキシアルコールフルオレン（ビスフェノキシエタノールフルオレン）等を挙げることができる。また、ジオール以外のポリオールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミン等を挙げることができる。これらの多価アルコール（ポリオール）は、１種単独で使用することもでき、また、２種以上を併用することもできる。
【００８２】
前記エチレン性不飽和化合物は、少なくとも１つのエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、親水性基及びエチレン性不飽和結合を有する単量体であってもよい。例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル類；アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；イソプレン、ブテン、ブタジエンなどのオレフィン類などや、β−カルボキシエチルアクリレート等を例示することができる。これらの単量体からなる単独重合体、又はこれらを２種以上共重合して得られる共重合体、さらにはこれらの混合物を使用することができる。
【００８３】
前記親水性基としては、極性基が挙げられる。より詳しくは、カルボキシ基、スルホ基、ホスホニル基等の酸性極性基、アミノ基等の塩基性極性基、アミド基、ヒドロキシ基、シアノ基、ホルミル基等の中性極性基等などである。これらの中では、特に酸性極性基が好適である。酸性極性基及びエチレン性不飽和結合を有する単量体が、樹脂粒子表面にある特定の範囲で存在することにより、樹脂粒子に凝集性を付与し、樹脂粒子のトナー化が可能となり、さらにトナーに十分な帯電性を与えることができるからである。酸性極性基としては、カルボキシ基や、スルホ基が挙げられる。これらの酸性極性基を有する単量体としては、例えば、カルボキシ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物、スルホ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物などを挙げることができる。
【００８４】
上述したカルボキシ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステルを挙げることができる。これらの単量体の１種を単独で使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００８５】
エチレン性不飽和化合物の重合体として、ガラス転移温度Ｔｇが４０℃以上であるものを用いる場合には、その中でも、ランダム共重合体を用いることが好ましい。また、親水性基を有するエチレン性不飽和化合物をモノマー単位として含有する樹脂が好ましく、親水性基を有するエチレン性不飽和化合物を共重合比で０．１〜１０［ｍｏｌ％］含有することが好ましい。この範囲内であると、水系媒体中でのトナー粒子の製造工程において、ガラス転移温度Ｔｇが４０℃以上の樹脂でトナーのシェル層を容易に形成することが可能になる。ガラス転移温度Ｔｇが４０℃以上のエチレン性不飽和化合物の重合体や、ポリエステル樹脂などの重縮合樹脂については、トナーに含まれる全結着樹脂の５０重量％以下となるように使用することが好ましく、５〜２０重量％がより好ましい。この範囲内であると、トナー耐久性が向上し、安定した透明トナー層を形成することができる。
【００８６】
トナー粒子に含有させる離型剤としては、例えば、各種エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を示すシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類や、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系・石油系ワックス、及びそれらの変性物などが挙げられる。これらのワックス類は、室温付近では、トルエンなど溶剤にはほとんど溶解しないか、溶解しても極めて微量である。これらのワックス類を、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散し、融点以上に加熱するとともに、強い剪断付与能力を有するホモジナイザーや圧力吐出型分散機（ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製）で粒子状に分散させ、サブミクロン以下の粒子の分散液が作製される。また、これらの離型剤は、トナー構成固体分総重量に対して５〜２５重量％の範囲で添加することが、オイルレス定着システムにおける定着画像の剥離性を確保する上で好ましい。なお、得られた離型剤粒子分散液の粒径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、ＬＡ−９２０）で測定することが可能である。
【００８７】
トナー粒子に離型剤を含有させるときには、トナーの樹脂粒子、離型剤粒子を凝集させた後に、さらに樹脂粒子分散液を追加して凝集粒子表面に樹脂粒子を付着させることが帯電性や耐久性を向上させる観点から好ましい。
【００８８】
なお、重合、樹脂粒子製造、樹脂粒子分散、離型剤分散、樹脂凝集、凝集安定化などの際に、界面活性剤を用いてもよい。界面活性剤としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤、アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン系界面活性剤などを例示することができる。また、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用してもよい。樹脂粒子の分散のため手段としては回転せん断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的なものを例示することができる。
【００８９】
本発明者らは、これまで説明した圧力可塑性の透明トナーのいくつかの例として、以下のようなものを試作した。
まず、セパラブルフラスコ中に、３００重量部のイオン交換水と、１．５重量部のＴＴＡＢ（テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、シグマ社製）とを投入し、２０分間、窒素置換を行った後、撹拌しながら６５［℃］まで昇温させた。そして、４０重量部のｎ−ブチルアクリレートモノマーを加えた後、さらに２０分間撹拌を行った。その後、０．５重量部の重合開始剤Ｖ−５０（２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、和光純薬工業（株）製）を１０重量部のイオン交換水に溶解した後、フラスコ中に投入した。そして、６５［℃］の温度環境下に３時間おいた。その後、６１重量部のスチレンモノマーと、９重量部のｎ−ブチルアクリレートモノマーと、２重量部のアクリル酸と、０．８重量部のドデカンチオールとを、０．５重量部のＴＴＡＢを溶解した１００重量部のイオン交換水に混合して乳化せしめた後、得られた乳化液を２時間かけて定量ポンプによってフラスコ中に連続的に投入した。その後、７０［℃］まで昇温させた後、７０［℃］の条件に２時間おいて、重合反応を完了させた。これにより、重量平均分子量Ｍｗ＝２５，０００、平均粒子径＝１５０［ｎｍ］、固形分量＝２５重量％のコアシェル型の樹脂粒子分散液を得た。以下、この樹脂粒子分散液を、「第１樹脂粒子分散液」という。この「第１樹脂粒子分散液」を４０［℃］で風乾して樹脂粒子を抽出した。そして、得られた樹脂粒子について、−８０［℃］から１４０［℃］の温度範囲でＤＳＣ解析を行ったところ、−５０［℃］付近にポリブチルアクリレートによるガラス転移が観測された。また、６０［℃］付近にスチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸共重合体からなると考えられる共重合体による樹脂のガラス転移が観測された。
【００９０】
次に、離型剤粒子分散液を調合した。具体的には、８００重量部のイオン交換水に２重量部のアニオン性界面活性剤（第一工業製薬（株）製、ネオゲンＲ）と、２１５重量部のカルナバワックスとを混合し、混合液を１００［℃］まで加熱した後、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックス）で１５分間処理して、乳化を促進した。その後、１００［℃］の温度下でゴーリンホモジナイザーによって処理して、乳化を更に促進した。これにより粒子の中心径が２３０［ｎｍ］、融点が８３［℃］、固形分量が２１．５［％］である離型剤粒子分散液を得た。以下、この離型剤粒子分散液を「第１離型剤粒子分散液」という。
【００９１】
次に、トナー粒子を製造した。具体的には、１６８重量部（うち、樹脂成分は４２重量部）の「第１樹脂粒子分散液」と、８０重量部（うち、離型剤成分は１７．２重量部）の「第１離型剤粒子分散液」と、０．１５重量部のポリ塩化アルミニウムと、３００重量部のイオン交換水とを、丸型ステンレス製フラスコに投入して混合した。そして、混合液中の樹脂粒子や離型剤粒子をホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）によって分散させた後、加熱用オイルバスによって分散液を撹拌しながら４２［℃］まで加熱して、４２℃の温度下に６０分間おいた。その後、フラスコに８４重量部（うち、樹脂成分は２１重量部）の「第１樹脂粒子分散液」を追加投入して緩やかに撹拌した。そして、０．５［モル／リットル］の水酸化ナトリウム水溶液で系内のｐＨを６．０に調整した後、撹拌を継続しながら９５［℃］まで加熱した。そして、５．５以上のｐＨを維持するために必要に応じて水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下しながら、９５℃の条件に３時間おいた。その後、冷却、濾過、イオン交換水による洗浄を行った後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、４０℃のイオン交換水中に再分散し、１５分、３００［ｒｐｍ］で撹拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した後、真空乾燥を１２時間行って透明トナー粒子を得た。以下、この透明トナー粒子を「第１透明トナー粒子」という。「第１透明トナー粒子」の粒径をコールターカウンターで測定したところ、その体積平均粒径は５．８［μｍ］であった。
【００９２】
次いで、トナー・キャリア混合剤を製造した。具体的には、５０重量部の「第１透明トナー粒子」と、１．５重量部の疎水性シリカ（キャボット社製、ＴＳ７２０）とを、サンプルミルで混合して透明トナー粉末を得た。また、１００重量部のシリコーン樹脂溶液（ＫＲ５０、信越化学社製）と、３重量部のカーボンブラック（ＢＰ２０００、キャボット社製）と、１００重量部のトルエンとを、ホモミキサーで３０分間分散させて被覆層形成溶液を得た。この被覆層形成溶液（２０３重量部）と、１０００重量部の球状フェライトキャリア（平均粒子径５０μｍ）とを用い、流動床型塗布装置により、球状フェライトキャリア粒子表面に被覆層を形成した磁性粒子からなる磁性キャリアを製造した。次に、９０重量部の前記透明トナー粉末と、９１０重量部の前記磁性キャリアとをボールミルに入れて３０分間攪拌して、トナー・キャリア混合剤を得た。以下、このトナ０・キャリア混合剤を「第１混合剤」という。
【００９３】
次に、これまで説明した樹脂粒子分散液とは異なる樹脂粒子分散液を製造した。具体的には、１７５重量部の１，４−シクロヘキサンジカルボン酸と、３２０重量部のビスフェノールＡ ２モルエチレンオキサイド付加物と、０．５重量部のドデシルベンゼンスルホン酸とを混合し、撹拌機を備えたリアクターに投入し、１２０［℃］の窒素雰囲気下に１２時間おいて重縮合反応させて、均一透明なポリエステル樹脂を得た。以下、このポリエステル樹脂を「第１ポリエステル」という。「第１ポリエステル」の重量平均分子量をＧＰＣによって測定したところ、１４，０００であった。また、「第１ポリエステル」のガラス転移温度ＴｇをＤＳＣによって測定したところ５４［℃］であった。
【００９４】
０．３６重量部のドデシルベンゼンスルホン酸と、８０重量部の１，６−ヘキサンジオールと、１１５重量部のセバシン酸とを混合した後、撹拌機を備えたリアクターに投入した。そして、９０［℃］の窒素雰囲気下に５時間おいて重縮合反応させて、均一透明ポリエステル樹脂を得た。ＧＰＣによる重量平均分子量は８，０００、ＤＳＣによるＴｇは−５２℃であった。以下、このポリエステル樹脂を「第２ポリエステル」という。
【００９５】
１００重量部の「第１ポリエステル」と、１００重量部の「第２ポリエステル」とを、フラスコ内に投入して撹拌機付きのリアクターにセットした。そして、１２０［℃］の温度下で３０分間の溶解、混合を行った後、９５［℃］に加熱した、８００重量部のイオン交換水と、１．０重量部のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムと、１．０重量部の１Ｎ ＮａＯＨ水溶液とを溶解した９５［℃］の中和用水溶液をフラスコ中に投入した。フラスコ内の液を、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックス）に５分間かけて乳化させた後、さらに超音波バス内で１０分振とうした後、室温水にてフラスコを冷却した。このようにして、固形分量が２０重量％である樹脂粒子分散液を得た。以下、この樹脂粒子分散液を「第２樹脂粒子分散液」という。「第２樹脂粒子分散液」の中心径は２５０［ｎｍ］であった。
【００９６】
次に、トナー粒子を製造した。具体的には、２１０重量部（うち、樹脂成分は４２重量部）の「第２樹脂粒子分散液」と、４０重量部（うち、離型剤成分は８．６重量部）の「第１離型剤粒子分散液」と、０．１５重量部のポリ塩化アルミニウムと、３００重量部のイオン交換水とを、丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）によって十分に混合・分散した。そして、加熱用オイルバスでフラスコ中の分散液を撹拌しながら、４２［℃］まで加熱し、４２［℃］の温度下に６０分間おいた後、更に１０５重量部（うち、樹脂成分は２１重量部）の「第２樹脂粒子分散液」を追加して緩やかに撹拌した。その後、０．５モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液で系内のｐＨを６．０に調整した後、撹拌を継続しながら９５［℃］まで加熱した。９５［℃］に昇温せしめるまでの間、５．０以上のｐＨを維持するために、必要に応じて水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下した。その後、９５［℃］の温度環境下に３時間おいた後、冷却、濾過、イオン交換水による洗浄を行ってから、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、４０［℃］のイオン交換水３リットル中に再分散し、１５分、３００［ｒｐｍ］で撹拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、更に真空乾燥を１２時間行ってトナー粒子を得た。以下、このトナー粒子を「第２トナー粒子」という。「第２トナー粒子」の粒径をコールターカウンターで測定したところ、その体積平均粒径は４．９［μｍ］であった。
【００９７】
次いで、トナー・キャリア混合剤を製造した。具体的には、５０重量部の「第２トナー粒子」に対し、１．５重量部の疎水性シリカ（キャボット社製、ＴＳ７２０）を添加した後、両者をサンプルミルで混合してトナー粉末を得た。以下、このトナー粉末を「第２トナー粉末」という。また、１００重量部のシリコーン樹脂溶液（ＫＲ５０、信越化学社製）と、３重量部のカーボンブラック（ＢＰ２０００、キャボット社製）と、１００重量部のトルエンとをホモミキサーで３０分間撹拌して被覆層形成溶液を得た。この被覆層形成液（２０３重量部）と、１０００重量部の球状フェライトキャリア（平均粒子径５０μｍ）とを用い、流動床型塗布装置により、球状フェライトキャリア表面に被覆層を形成したキャリア粒子を製造した。以下、このキャリア粒子を「第２キャリア粒子」という。９０重量部の「第２トナー粉末」と、９１０重量部の「第２キャリア粒子」とをボールミルに入れて３０分間攪拌して、トナー・キャリア混合剤を得た。以下、このトナー・キャリア混合剤を「第２混合剤」という。
【００９８】
なお、樹脂粒子の重量平均分子量Ｍｗや数平均分子量Ｍｎについては、ゲル・パーミュエーション・クロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて、次のようにして測定した。即ち、温度４０℃において、溶媒（テトラヒドロフラン）を１．２［ｍｌ／分］の流速で流しながら、濃度０．２［ｇ／２０ｍｌ］の樹脂粒子分散液を試料重量として３ｍｇ注入した。分子量の測定にあたっては、試料中の樹脂粒子の分子量が数種の単分散ポリスチレン標準試料によって作製された検量線の分子量の対数とカウント数とが直線となる範囲内に包含される測定条件で行う。測定結果の信頼性については、同様の測定条件において、ＮＢＳ７０６ポリスチレン標準試料の重量平均分子量Ｍｗが２８．８×１０４程度、数平均分子量Ｍｎが１３．７×１０４程度になることを確認することによって確かめることができる。ＧＰＣのカラムとしては、ＴＳＫ−ＧＥＬ、ＧＭＨ（東ソー（株）製）等を用いる。
【００９９】
樹脂のガラス転移温度Ｔｇについては、示差走査熱量計ＤＳＣ／ＲＤＣ２２０（セイコーインスツルメント社製）を用いて測定した。また、樹脂粒子分散液中における樹脂粒子の粒子径については、レーザー回析式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、ＬＡ−９２０）を使用して測定した。また、トナー粒子やキャリア粒子の粒径については、コールターマルチサイザーＩＩ型（ベックマン・コールター社製）を使用して測定した。
【０１００】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。
［実施例実験］
本発明者らは、実施形態に係るプリンタと同様の構成のプリンタ試験機を試作した。そして、このプリンタ試験機の透明トナー層形成ユニットに、混合剤として「第１混合剤」をセットして、テスト画像をプリントした。テスト画像としては、Ｍベタトナー像とＹベタトナー像との重ね合わせによる赤ベタトナー像、及び文字トナー像を具備するものを採用した。そして、図１６に示されるように、テスト画像における赤ベタトナー像の全域のうち、一部の領域だけに透明トナー層を重ねて形成した。その後、文字トナー像のつぶれによる文字視認性について評価した。すると、文字トナー像につぶれは認められず、文字を良好に判読することができた。
【０１０１】
［比較例実験］
次に、本発明を適用していない構成を採用した場合の比較例実験を行った。この比較例実験では、従来と同様の熱定着方式の透明トナーをトナー層形成ユニットにセットした。そして、赤ベタトナー像の領域の一部にトナー層形成ユニットによって透明トナー層を形成した記録シートを、手動で定着装置に再搬送して、透明トナー層を記録シートに熱定着させた。このようにして得られたテスト画像における文字トナー像のつぶれによる文字視認性について評価した。すると、文字トナー像につぶれが認められ、つぶれによって文字の視認性が悪化した。文字トナー像を定着装置に２回通したことにより、文字トナー像のトナーを過剰に軟化させて文字のつぶれを発生させてしまったからである。
【０１０２】
なお、実施形態に係るプリンタは、有色像として有色トナー像を形成するものであるが、有色像として有色インク像を形成するものでは、次のようにして、文字インク像の視認性を悪化させると考えられる。即ち、ベタインク画像の上に形成した透明トナー層を定着させるために記録シートを定着装置に通した際に、インクを急激に蒸発させることにより、記録シートのインク付着部に皺を発生させて、文字インク像の視認性を悪化させてしまうと考えられる。
【０１０３】
本発明者らは、上述した実施例実験と比較例実験とにおいてそれぞれ、赤ベタトナー像における透明トナー層を形成している領域（以下、透明層領域という）の光沢度と、透明トナー層を形成していない領域（以下、無垢領域という）の光沢度とを測定した。光沢度については、鏡面光沢度計（測定角度６０°）によって測定した。この結果を、文字の視認性の結果とともに次の表１に示す。
【表１】
【０１０４】
実施例実験では、無垢領域の光沢度が２０（ＪＩＳ−Ｚ８７４１ 鏡面光沢度−測定方法）であったのに対し、透明層領域の光沢度は４５もあった。つまり、透明トナー層を形成した領域だけ、光沢度を高めることができている。印刷の分野では、画像の一部だけ光沢性を高めたいことがある。例えば写真画像部の光沢性を高める一方で、グラフ画像部や図表画像部では光沢を抑えて見やすくしたいなどといった要望である。実施形態に係るプリンタでは、光沢性を高めたい画像領域だけに透明トナー層を形成することで、光沢性を高めたくない画像領域の光沢性を抑えることができる。
【０１０５】
一方、比較例実験では、無垢領域の光沢度が４０もあり、透明層領域の光沢度（５０）と大差ない結果となってしまった。有色像として有色トナー像を形成する場合には、定着装置による加熱時間が長くなるほど、有色トナー像の光沢性が高まる。比較実験では、無垢領域も透明層領域と同様に、定着装置に２回通していることから、定着装置に１回だけ通す場合に比べて（実施形態実験の無垢領域）、無垢領域の光沢性を高めてしまう。このように、光沢性の向上のために透明トナー層を形成した透明層領域だけでなく、光沢性を高めたくない無垢領域の光沢性も高めてしまうことから、意図的に光沢差をつけた画像を形成することができない。
【０１０６】
実施形態に係るプリンタのように、有色像として有色トナー像を形成するものにおいては、透明トナー層を定着させる際の有色トナー像の変形を抑えることができることに加えて、透明層領域と無垢領域とに光沢差をつけることが可能になるという効果も得ることができる。
【０１０７】
次に、実施形態に係るプリンタの一部の構成を変更した各変形例に係るプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
［第１変形例］
図１７は、第１変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットの回路基板１１０を対向電極側から示す平面図である。また、図１８は、回路基板１１０をトナー担持スリーブ側から示す平面図である。第１変形例においては、図１８に示されるように、共通電極１１８を、リング状の飛翔制御電極１１２の周囲にだけ設け、それぞれの共通電極１１８をリードによって導通させている。かかる構成では、実施形態に比べて、共通電極１１８の面積を低減して、電極材料を節約することができる。
【０１０８】
［第２変形例］
図１９は、第２変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットのトナー担持スリーブ１３０を示す横断面図である。また、図２０は、トナー担持スリーブ１３０の円筒部１３１を平面的に展開した平面展開図である。第２変形例に係るプリンタのトナー担持スリーブ１３０は、Ａ相電極１３３ａと、Ｂ相電極１３３ｂとの他に、Ｃ相電極１３３ｃを具備している。トナー担持スリーブ１３０の周方向に沿って、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相・・・というように、それらの３つの電極が１組となった電極組が繰り返し並んでいる。それぞれの電極には、図２１に示されるように互いに位相ズレしたパルス電圧が印加される。すると、トナー担持スリーブ１３０の表面上で、透明トナーのトナー粒子が、Ａ相電極１３３ａの真上からＢ相電極１３３ｂの真上へ、Ｂ相電極１３３ｂの真上からＣ相電極１３３ｃの真上へ、Ｃ相電極１３３ｃの真上からＡ相電極１３３ａの真上へ、と順に移動する。これにより、トナー担持スリーブ１３０の表面上に形成されたクラウド中の透明トナー粒子は、スリーブの周面に沿って周回移動する。この周回移動により、トナー担持スリーブ１３０を回転駆動しなくても、透明トナー粒子を回路基板１１０との対向領域に搬送することができる。
【０１０９】
そこで、第２変形例においては、トナー担持スリーブ１３０を回転不能に構成している。かかる構成では、トナー担持スリーブ１３０を回転駆動する場合に比べて、構成の簡素化を図って、低コスト化を実現することができる。なお、長期間の使用に伴って、各電極の上にトナーの外添剤等微細な粒子が堆積してしまう場合には、画像形成の時間以外にクリーニングを行うクリーニング手段を設けるとよい。クリーニング動作のときだけ、トナー担持スリーブ１３０の表面に回転ブラシやブレート等のクリーニング部材を接触させたり、吸引ノズルによって吸引を行ったりする構成のものを例示することができる。クリーニング動作の際に、各相の電極に印加するパルス電圧としては、プリント動作時と同様に互いに位相ずれしたものであって、ＤＣ成分を具備し、周波数＝０．５ＫＨｚ〜７ＫＨｚ、ピークツウピーク＝１２０〜６００［Ｖ］のものを例示することができる。
【０１１０】
［第３変形例］
図２２は、第３変形例に係るプリンタの透明トナー層形成ユニットのホッピングユニット１２０を、回路基板１１０とともに拡大して示す拡大構成図である。このホッピングユニット１２０は、透明トナーと磁性キャリアとを混合した混合剤を収容する代わりに、透明トナーだけを収容している。トナー収容部内に収容している透明トナーを、回転するトナー供給ローラ１５２の弾性材料からなるローラ部と、これに当接しながら回転する帯電ローラ１５３との間に挟み込むことで、透明トナーの摩擦帯電を助長しながら、その透明トナーをトナー供給ローラ１５２表面で汲み上げる。汲み上げられた透明トナーは、トナー供給ローラ１５２に当接している規制部材１５１によって層厚が規制された後、トナー供給ローラ１５２の回転に伴ってトナー担持スリーブ１３０との対向領域まで搬送される。
【０１１１】
プリントジョブ時には、トナー供給ローラ１５２に対して、供給電源１５９によって供給バイアスが印加される。この供給バイアスは、トナー担持スリーブ１３０のＡ相電極やＢ相電極に印加されるパルス電圧の平均電位Ｖｓよりも、透明トナーの帯電極性とは逆極性側に大きな値のバイアスである。よって、トナー供給ローラ１５２と、トナー担持スリーブ１３０との間には、透明トナーをトナー供給ローラ１５２側からスリーブ側に移動させる電界が形成される。トナー供給ローラ１５２の表面上の透明トナーは、その電界の作用によってローラ表面からスリーブ表面に転移する。トナー担持スリーブ１３０の表面上では、既に説明したように、透明トナーのホッピングによるクラウドが形成される。クラウドを形成している透明トナーの一部は、回路基板１１０の貫通孔内に取り込まれて透明ドットの記録に寄与する。
【０１１２】
回路基板１１０との対向領域で回路基板１１０の貫通孔内に取り込まれなかった透明トナーは、トナー担持スリーブ１３０の回転に伴ってケーシング内に至った後、図示しない回収手段によってトナー担持スリーブ１３０の表面から回収される。回収された透明トナーは再びトナー収容部される。
【０１１３】
［第４変形例］
図２３は、第４変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。実施形態に係るプリンタでは、プリンタ筐体内において、記録紙Ｐを鉛直方向に沿って下方から上方に搬送しながら、記録紙Ｐに対して中間転写ベルト８上の４色重ね合わせトナー像を２次転写するようになっていた。これに対し、第４変形例に係るプリンタでは、プリンタ筐体内において、記録紙Ｐを水平方向に沿って図中左側から右側に搬送しながら、記録紙Ｐに対して中間転写ベルト８上の４色重ね合わせトナー像を２次転写するようになっている。このような２次転写を可能にするように、各色の感光体（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を具備する各色の作像ユニットは、中間転写ベルト８の上方に配設されている。
【０１１４】
透明トナー層形成ユニット１００は、層形成部１９０と加圧定着ローラ対１９５との間に、予備加熱ヒーター１９７を有している。この予備加熱ヒーター１９７は、層形成部１９０によって記録紙Ｐ上に形成された透明トナー層を、輻射によって予備加熱するものである。輻射の代わりに、接触熱伝導や熱風吹き付けによって透明トナー層を予備加熱してもよい。予備加熱ヒーター１９７による透明トナー層の加熱温度は、加熱定着装置２０による加熱温度よりも低い温度である。予備加熱ヒーター１９７により、加圧前の透明トナー層を予備加熱することで、加圧定着ローラ対１９５による透明トナー層の加圧定着を助長することができる。予備加熱温度は、加熱定着装置２０よりも低い温度であるので、従来装置のように２度の加熱定着を行う場合に比べて、予備加熱時の画像の変形を抑えることが可能である。
【０１１５】
これまで、電子写真プロセスによって画像を形成するプリンタについて説明してきたが、インクジェット方式のなど、電子写真プロセスとは異なる方式によって画像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【０１１６】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、記録紙Ｐ等の記録部材にフルカラー画像等の有色像を形成する有色像形成手段（例えば作像ユニット）と、前記記録部材の全面又は一部に透明トナーからなる透明トナー層を形成する透明トナー層形成ユニット１００等の透明トナー層形成手段と、前記透明トナー層が形成された前記記録部材に対して透明トナー層の定着処理を施す定着手段とを備える画像形成装置であって、前記透明トナー層形成手段が、圧力可塑性の樹脂を主成分とする透明トナーからなる透明トナー層を形成するものであり、且つ、前記定着手段が、前記透明トナー層を加熱することなく加圧して前記記録部材に定着せしめる加圧定着ローラ対１９５等の加圧定着手段であることを特徴とするものである。
【０１１７】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記透明トナー層を前記記録部材に定着せしめる際に、前記記録部材を０．５〜１０［ＭＰａ］の圧力で加圧するように、前記加圧定着手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成においては、既に説明したように、０．５以上の［ＭＰａ］の圧力で透明トナー層を加圧することで、透明トナー層を確実に軟化せしめて記録部材に定着させることができる。また、加圧力を１０［ＭＰａ］以下に留めることで、透明トナーの加圧定着手段へのオフセットを低減することができる。
【０１１８】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａ又はＢにおいて、前記有色像形成手段として、有色トナーによって有色トナー像を形成する有色トナー像形成手段を用い、前記有色トナー像形成手段によって有色トナー像が形成された記録部材を加熱して前記有色トナー像を前記記録部材に定着せしめる加熱定着装置２０等の加熱定着手段を設け、且つ、前記加熱定着手段によって前記有色トナー像が加熱定着せしめられた後の記録部材に対して、前記透明トナー層の形成と、前記透明トナー層の加圧定着処理とを施すように、前記透明トナー層形成手段と前記加圧定着手段とを配設したことを特徴とするものである。かかる構成では、既に説明したように、有色トナー像の上に、透明トナー層を重ねて定着することが可能になるので、有色トナー像の上の透明トナー層によって有色トナー像の光沢性を高めることができる。
【０１１９】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ａ〜Ｃの何れかにおいて、記録部材の表面の全域のうち、どの領域に対して前記透明トナー層を形成するのかを示す透明層形成領域情報を取得するＬＡＮポート等の情報取得手段を設けるとともに、前記情報取得手段によって取得された前記透明層形成領域情報によって示される領域だけに対して前記透明トナー層を形成する処理を実施するように、前記透明トナー層形成手段の駆動を制御するメイン制御部等の層形成制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、記録部材の全域のうち、有色トナー像が形成されている領域だけに透明トナー層を形成して、全域に透明トナー層を形成する場合に比べて低コスト化を図ることができる。
【０１２０】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｄにおいて、透明トナー層形成手段が、板状の基体を厚み方向に貫通する貫通孔（例えば貫通孔１１４）、及び前記貫通孔の近傍に設けられた孔近傍電極（例えば飛翔制御電極１１２）の組合せからなる孔−電極組を複数具備する基板（例えば回路基板１１０）と、前記基板に対向する自らの表面に担持した透明トナーの粒子を、前記表面に沿って並ぶ複数のホッピング電極の間でホッピングさせることで前記表面上に浮遊トナー層を形成するトナー担持体（例えばトナー担持スリーブ１３０）と、ホッピング用周期パルス電圧を前記複数のホッピング電極に印加して、透明トナーの粒子をホッピングさせるための電界をホッピング電極間に形成するホッピング電圧印加手段（例えば搬送制御部１９１）と、前記基板における前記トナー担持体との対向面とは反対側の面に対して所定の間隙を介して対向する対向電極（例えば対向電極板１０４）と、前記基板における複数の貫通孔のうち、前記透明層形成領域情報によって示される領域に対応する位置にある貫通孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録するための記録オン電圧を印加にする一方で、複数の貫通孔のうち、前記領域に対応しない位置にある貫通孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録しないための記録オフ電圧を印加する記録電圧印加手段（例えば記録制御部１２８）とを有し、且つ、複数の孔近傍電極のうち、前記記録オン電圧を印加した孔近傍電極の近傍の貫通孔に対して前記浮遊トナー層中の透明トナーを通した後、該透明トナーを前記対向電極上の記録部材に付着させることで、前記記録部材に透明トナー層を形成するもの（例えば層形成部１９０）であることを特徴とするものである。かかる構成では、記録部材やこれに定着している有色トナー像に対して、非接触で透明トナー層を形成することで、接触して透明トナー層を形成するものとは異なり、接触による有色トナー像の乱れを回避することができる。
【０１２１】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ａ〜Ｅにおいて、前記透明トナー層形成手段と、前記加圧定着手段とを共通の保持体（例えば透明トナー層形成ユニットケーシング）に保持させて、画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能にしたことを特徴とするものである。かかる構成では、透明トナー層形成手段と、加圧定着手段とを一体的に交換することで、メンテナンス性を向上させることができる。
【０１２２】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｃにおいて、前記加熱定着手段による加熱温度よりも低い加熱温度で前記記録部材を補助的に加熱する補助加熱ヒーター１９７等の補助加熱手段を、前記透明トナー層形成手段と前記加圧定着手段との間に設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、予備加熱手段により、加圧前の透明トナー層を予備加熱することで、加圧定着手段による透明トナー層の加圧定着を助長することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
７：光書込装置（有色像形成手段の一部）
１５：転写ユニット（有色像形成手段の一部）
２０：加熱定着装置（加熱定着手段）
１００：透明トナー層形成ユニット
１０４：対向電極板（対向電極）
１１０：回路基板（基板）
１１２：飛翔制御電極（孔近傍電極）
１１４：貫通孔
１２８：記録制御部（記録電圧印加手段）
１３０：トナー担持スリーブ（トナー担持体）
１９０：層形成部（透明トナー層形成手段）
１９１：搬送制御部（ホッピング電圧印加手段）
１９５：加圧定着ローラ対（加圧定着手段）
１９７：予備加熱ヒータ（予備加熱手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２４】
【特許文献１】特開２００８−１４５４５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−９５３４１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録部材に有色像を形成する有色像形成手段と、前記記録部材の全面又は一部に透明トナーからなる透明トナー層を形成する透明トナー層形成手段と、前記透明トナー層が形成された前記記録部材に対して透明トナー層の定着処理を施す定着手段とを備える画像形成装置であって、
前記透明トナー層形成手段が、圧力可塑性の樹脂を主成分とする透明トナーからなる透明トナー層を形成するものであり、
且つ、前記定着手段が、前記透明トナー層を加熱することなく加圧して前記記録部材に定着せしめる加圧定着手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記透明トナー層を前記記録部材に定着せしめる際に、前記記録部材を０．５〜１０［ＭＰａ］の圧力で加圧するように、前記加圧定着手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
前記有色像形成手段として、有色トナーによって有色トナー像を形成する有色トナー像形成手段を用い、
前記有色トナー像形成手段によって有色トナー像が形成された記録部材を加熱して前記有色トナー像を前記記録部材に定着せしめる加熱定着手段を設け、
且つ、前記加熱定着手段によって前記有色トナー像が加熱定着せしめられた後の記録部材に対して、前記透明トナー層の形成と、前記透明トナー層の加圧定着処理とを施すように、前記透明トナー層形成手段と前記加圧定着手段とを配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、
記録部材の表面の全域のうち、どの領域に対して前記透明トナー層を形成するのかを示す透明層形成領域情報を取得する情報取得手段を設けるとともに、
前記情報取得手段によって取得された前記透明層形成領域情報によって示される領域だけに対して前記透明トナー層を形成する処理を実施するように、前記透明トナー層形成手段の駆動を制御する層形成制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置であって、
前記透明トナー層形成手段が、
板状の基体を厚み方向に貫通する貫通孔、及び前記貫通孔の近傍に設けられた孔近傍電極の組合せからなる孔−電極組を複数具備する基板と、
前記基板に対向する自らの表面に担持した透明トナーの粒子を、前記表面に沿って並ぶ複数のホッピング電極の間でホッピングさせることで前記表面上に浮遊トナー層を形成するトナー担持体と、
ホッピング用周期パルス電圧を前記複数のホッピング電極に印加して、透明トナーの粒子をホッピングさせるための電界をホッピング電極間に形成するホッピング電圧印加手段と、
前記基板における前記トナー担持体との対向面とは反対側の面に対して所定の間隙を介して対向する対向電極と、
前記基板における複数の貫通孔のうち、前記透明層形成領域情報によって示される領域に対応する位置にある貫通孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録するための記録オン電圧を印加にする一方で、複数の貫通孔のうち、前記領域に対応しない位置にある貫通孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録しないための記録オフ電圧を印加する記録電圧印加手段とを有し、
且つ、複数の孔近傍電極のうち、前記記録オン電圧を印加した孔近傍電極の近傍の貫通孔に対して前記浮遊トナー層中の透明トナーを通した後、該透明トナーを前記対向電極上の記録部材に付着させることで、前記記録部材に透明トナー層を形成するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、
前記透明トナー層形成手段と、前記加圧定着手段とを共通の保持体に保持させて、画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能にしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項３の画像形成装置において、
前記加熱定着手段による加熱温度よりも低い加熱温度で前記記録部材を補助的に加熱する補助加熱手段を、前記透明トナー層形成手段と前記加圧定着手段との間に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
記録部材に有色像を形成する有色像形成手段と、前記記録部材の全面又は一部に透明トナーからなる透明トナー層を形成する透明トナー層形成手段と、前記透明トナー層が形成された前記記録部材に対して透明トナー層の定着処理を施す定着手段とを備える画像形成装置であって、
前記透明トナー層形成手段が、圧力可塑性の樹脂を主成分とする透明トナーからなる透明トナー層を形成するものであり、
且つ、前記定着手段が、前記透明トナー層を加熱することなく加圧して前記記録部材に定着せしめる加圧定着手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記透明トナー層を前記記録部材に定着せしめる際に、前記記録部材を０．５〜１０［ＭＰａ］の圧力で加圧するように、前記加圧定着手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
前記有色像形成手段として、有色トナーによって有色トナー像を形成する有色トナー像形成手段を用い、
前記有色トナー像形成手段によって有色トナー像が形成された記録部材を加熱して前記有色トナー像を前記記録部材に定着せしめる加熱定着手段を設け、
且つ、前記加熱定着手段によって前記有色トナー像が加熱定着せしめられた後の記録部材に対して、前記透明トナー層の形成と、前記透明トナー層の加圧定着処理とを施すように、前記透明トナー層形成手段と前記加圧定着手段とを配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、
記録部材の表面の全域のうち、どの領域に対して前記透明トナー層を形成するのかを示す透明層形成領域情報を取得する情報取得手段を設けるとともに、
前記情報取得手段によって取得された前記透明層形成領域情報によって示される領域だけに対して前記透明トナー層を形成する処理を実施するように、前記透明トナー層形成手段の駆動を制御する層形成制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置であって、
前記透明トナー層形成手段が、
板状の基体を厚み方向に貫通する貫通孔、及び前記貫通孔の近傍に設けられた孔近傍電極の組合せからなる孔−電極組を複数具備する基板と、
前記基板に対向する自らの表面に担持した透明トナーの粒子を、前記表面に沿って並ぶ複数のホッピング電極の間でホッピングさせることで前記表面上に浮遊トナー層を形成するトナー担持体と、
ホッピング用周期パルス電圧を前記複数のホッピング電極に印加して、透明トナーの粒子をホッピングさせるための電界をホッピング電極間に形成するホッピング電圧印加手段と、
前記基板における前記トナー担持体との対向面とは反対側の面に対して所定の間隙を介して対向する対向電極と、
前記基板における複数の貫通孔のうち、前記透明層形成領域情報によって示される領域に対応する位置にある貫通孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録するための記録オン電圧を印加にする一方で、複数の貫通孔のうち、前記領域に対応しない位置にある貫通孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録しないための記録オフ電圧を印加する記録電圧印加手段とを有し、
且つ、複数の孔近傍電極のうち、前記記録オン電圧を印加した孔近傍電極の近傍の貫通孔に対して前記浮遊トナー層中の透明トナーを通した後、該透明トナーを前記対向電極上の記録部材に付着させることで、前記記録部材に透明トナー層を形成するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、
前記透明トナー層形成手段と、前記加圧定着手段とを共通の保持体に保持させて、画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能にしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項３の画像形成装置において、
前記加熱定着手段による加熱温度よりも低い加熱温度で前記記録部材を補助的に加熱する補助加熱手段を、前記透明トナー層形成手段と前記加圧定着手段との間に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１３−４４８６６（Ｐ２０１３−４４８６６Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１４４７（Ｐ２０１１−１８１４４７）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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