定着装置およびそれを備える画像形成装置、ならびに定着方法およびそれを用いる画像形成方法
【課題】 カプセルトナーを用いて形成されるトナー像を高い定着強度で記録媒体に定着させることのできる定着装置および定着方法、前記定着装置を備える画像形成装置、ならびに前記定着方法を用いる画像形成方法を提供する。
【解決手段】 定着装置１２に、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０とを含み、第１加圧ローラ４０が第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形する第１の加熱加圧部１４と、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とを含み、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０が互いに押圧されて弾性変形する第２の加熱加圧部１５とを設ける。これによって、第１の加熱加圧部１４でカプセルトナー２４のシェル部分を破壊または溶融させてカプセルトナーを圧潰した後、第２の加熱加圧部１５でさらに加熱および加圧することができるので、カプセルトナー２４をより確実に溶融させることができ、記録用紙２５への定着性を向上させることができる。
【解決手段】 定着装置１２に、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０とを含み、第１加圧ローラ４０が第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形する第１の加熱加圧部１４と、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とを含み、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０が互いに押圧されて弾性変形する第２の加熱加圧部１５とを設ける。これによって、第１の加熱加圧部１４でカプセルトナー２４のシェル部分を破壊または溶融させてカプセルトナーを圧潰した後、第２の加熱加圧部１５でさらに加熱および加圧することができるので、カプセルトナー２４をより確実に溶融させることができ、記録用紙２５への定着性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カプセルトナーを用いて記録媒体に形成されるトナー像を定着する定着装置および定着方法、前記定着装置を備える画像形成装置、ならびに前記定着方法を用いる画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを用いて画像を形成する画像形成方法たとえば電子写真法では、像担持体である感光体の表面に静電潜像を形成した後、トナーを含む現像剤で現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を記録用紙などの記録媒体に転写して定着することによって画像が形成される。トナーとしては、たとえば結着樹脂に着色剤などが分散されたトナーが用いられる。
【０００３】
記録媒体にトナーを定着する定着方法としては、たとえばトナー像が転写された記録媒体を一対の定着部材で挟持して加熱および加圧することによってトナーを記録媒体に定着する熱圧定着法がある。熱圧定着法では、定着装置として、たとえば熱源を内部に備える加熱ローラと加熱ローラに圧接させて設けられる加圧ローラとの一対のローラを定着部材として備える、いわゆるヒートローラが用いられる。定着装置の消費エネルギの観点から、定着部材のトナーに接する表面の温度（以後、定着温度とも称する）は低い方が好ましい。熱圧定着法ではトナーを溶融させて定着するので、定着温度を低下させるためには、トナーの溶融温度は低い方が好ましい。
【０００４】
このように定着温度を低下させるという観点からは、トナーの溶融温度は低い方が好ましいが、トナーの溶融温度が低いほど、トナーが収容容器中に収容されている間に、たとえば定着装置に備わる熱源からの熱の影響でトナーが融着して凝集しやすくなるので、保存安定性が悪くなる。トナーの溶融温度を低下させるために結着樹脂の溶融温度よりも低い融点を有するワックスをトナー中に含有させる場合には、ワックス同士の融着によってトナーの凝集が一層生じやすくなるので、保存安定性がさらに悪くなる。トナーの保存安定性が悪く、収容容器内でトナーの凝集が生じると、像担持体にトナーを安定して供給することができず、現像できなくなるという問題が生じる。
【０００５】
トナーの保存安定性を向上させるための技術としては、結着樹脂に着色剤などが分散された粒子をコア部分とし、コア部分に含有される結着樹脂よりも溶融温度の高い結着樹脂を含有するシェル部分でコア部分を被覆してカプセル化し、カプセルトナーとして用いることが考えられる（たとえば、特許文献１参照）。このようにカプセルトナーとすることによってトナーの保存安定性は向上されるが、定着させるときにはシェル部分が溶融しにくいので、カプセル化する前に比べて定着温度を高くすることが必要になる。したがって、定着温度を低下させるためにコア部分の溶融温度を低下させたにも関わらず、定着温度を低下させることはできず、逆に定着温度が高くなるという問題が生じる。
【０００６】
またヒートローラで定着するときには、トナー像とともに記録媒体が加熱および加圧されるので、定着温度を高くし過ぎると、記録媒体の加熱ローラへの巻きつき、および記録媒体がカールした状態で排出されるという問題が生じる。またトナーが溶融しすぎてトナー同士の凝集力が低下し、トナーが定着部材に融着して取去られる高温オフセット現象が発生するという問題がある。カプセルトナーの場合、コア部分の結着樹脂の溶融温度はシェル部分の結着樹脂の溶融温度よりも低いので、定着温度をシェル部分が溶融可能な温度にすると、コア部分が溶融しすぎて高温オフセット現象が発生しやすくなる。
【０００７】
熱圧定着法に関する技術ではないが、カプセルトナーの定着性を向上させるための技術として、特定の平均粒径を有する小粒径トナーと、小粒径トナーよりも大きい平均粒径を有する大粒径トナーとを含むカプセルトナーを用いる技術がある（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に開示の技術では、トナーを加熱せずに定着部材で加圧して塑性変形させて定着する圧力定着法によってトナー像を定着する。圧力定着法では、トナーは溶融されないので、熱圧定着法に比べて定着性が悪く、擦過などによってトナーが記録媒体から剥離しやすいという問題がある。
【０００８】
圧力定着法では、カプセルトナーは、粒径が小さくなるほど機械的に破壊されにくくなり、定着性が低下するので、定着性の低下を防ぐために定着させるときの圧力を高くする必要がある。特許文献２に開示の技術では、定着に必要な圧力を高くすることなく、小粒径トナーを用いた場合の定着性の低下を防ぐために、大粒径カプセルトナーを破壊させ、大粒径カプセルトナーのコア部分に含まれる結着樹脂で未破壊の小粒径カプセルトナーを結着させることによって定着させることを開示する。
【０００９】
特許文献２に開示の技術では、小粒径カプセルトナーのみを用いる場合に比べれば定着に必要な圧力を低減することは可能であるが、カプセル化されていないトナーを用いる場合に比べると、カプセルトナーを機械的に破壊するための圧力は高くなる。トナーを破壊するための圧力を高くするためには、定着装置の剛性を強くする必要があり、定着装置の大型化、ひいては画像形成装置の大型化を招く。したがって仮に特許文献２に開示の技術を熱圧定着法に適用し、定着させるときに加える圧力を高めようとした場合、定着装置の剛性を強くするために、定着装置が大型化し、ひいては画像形成装置が大型化するという問題が生じる。
【００１０】
また圧力定着法の一つとして、記録媒体に形成されたトナー像を、無端型フィルムを介して予熱した後に、定着部材で加圧して定着する方法がある（たとえば、特許文献３参照）。特許文献３に開示の技術では、カプセルトナーのシェル部分の溶融温度によっては、予熱によってシェル部分を溶融させることができず、コア部分まで溶融させることができないので、予熱後に加圧しても記録媒体への定着強度が充分に得られない場合がある。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−２８４５２５号公報（第２−３頁）
【特許文献２】特開平８−１９０２２０号公報（第４−５頁，第２−３図）
【特許文献３】特開平５−１１６５１号公報（第３−４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、カプセルトナーを用いて形成されるトナー像を高い定着強度で記録媒体に定着させることができ、定着性に優れる画像を形成することのできる定着装置および定着方法、前記定着装置を備える画像形成装置、ならびに前記定着方法を用いる画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体に形成されるトナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
トナー像が形成された記録媒体を挟持して加熱および加圧可能な一対の第１定着部材を含み、前記一対の第１定着部材は、一方の第１定着部材がローラ状に形成され、他方の第１定着部材が一方の第１定着部材に押圧されて弾性変形する第１の加熱加圧手段と、
第１の加熱加圧手段よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、前記記録媒体を挟持して加熱および加圧可能な一対の第２定着部材を含み、前記一対の第２定着部材は、互いに押圧されて弾性変形する第２の加熱加圧手段とを備えることを特徴とする定着装置である。
【００１４】
本発明に従えば、トナー像が形成された記録媒体を、第１の加熱加圧手段が一対の第１定着部材に挟持して加熱および加圧した後、第２の加熱加圧手段が一対の第２定着部材に挟持して加熱および加圧する。第１の加熱加圧手段の一対の第１定着部材は、ローラ状の一方の第１定着部材に押圧されて他方の第１定着部材が弾性変形するので、一対の第１定着部材が互いに押圧されて弾性変形する場合に比べて、同じ大きさの力で押圧させたとき、一対の第１定着部材の圧接された部分の面積を小さくし、一対の第１定着部材によって記録媒体に加わる圧力を大きくすることができる。また第２の加熱加圧手段の一対の第２定着部材は、互いに押圧されて弾性変形するので、一方の第２定着部材がローラ状に形成され、このローラ状の一方の第２定着部材に押圧されて他方の第２定着部材が弾性変形する場合に比べて、同じ大きさの力で押圧させたとき、一対の第２定着部材の互いに押圧される部分の面積を大きくすることができる。
【００１５】
また本発明は、一対の第１定着部材は、
一方の第１定着部材が芯材を含み、他方の第１定着部材が、芯材と、芯材を被覆し、ゴム弾性を有するゴム弾性層とを含み、
一対の第２定着部材は、
各第２定着部材が、芯材と、芯材を被覆し、ゴム弾性を有するゴム弾性層とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、第１の加熱加圧手段の一対の第１定着部材が互いに押圧されるとき、一方の第１定着部材の芯材と他方の第１定着部材のゴム弾性層とが押圧されるので、他方の第１定着部材のゴム弾性層が一方の第１定着部材の芯材に押圧されて弾性変形する。また第２の加熱加圧手段の一対の第２定着部材が互いに押圧されるとき、一方の第２定着部材のゴム弾性層と他方の第２定着部材のゴム弾性層とが押圧されるので、一対の第２定着部材の各ゴム弾性層が互いに押圧されて弾性変形する。
【００１７】
また本発明は、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記本発明の定着装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
本発明に従えば、トナー像形成手段によって、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分が、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であってコア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分で被覆されるカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像が形成され、前記本発明の定着装置によって定着される。
【００１９】
また本発明は、コア部分は、さらに離型剤を含有し、
コア部分中の離型剤の含有率は５重量％以上３０重量％以下であることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、カプセルトナーのコア部分には離型剤が５重量％以上３０重量％以下の含有率で含有される。コア部分中の離型剤の含有率が５重量％未満であると、コア部分中の離型剤の含有率が５重量％以上である場合に比べて、コア部分が溶融しにくくなるので、カプセルトナーの記録媒体への定着性が低くなる。コア部分中の離型剤の含有率が３０重量％を超えると、コア部分中の離型剤の含有率が３０重量％以下である場合に比べて、保存されている間に離型剤がカプセルトナー表面に滲出しやすくなるので、カプセルトナー同士が凝集するおそれがあり、カプセルトナーの保存安定性が低くなる。コア部分中の離型剤の含有率を５重量％以上３０重量％以下にすることによって、カプセルトナーの保存安定性を低下させることなく、記録媒体への定着性を向上させることができる。
【００２１】
また本発明は、コア部分は、さらに離型剤を含有し、
離型剤の融点は、５０℃以上８０℃以下であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、カプセルトナーのコア部分に含有される離型剤の融点は５０℃以上８０℃以下である。離型剤の融点が５０℃未満であると、トナー作製の過程、たとえばコア部分の材料を混練する混練工程において離型剤が流出し、滑りやすくなるため、十分に混練できないおそれがある。十分に混練できないと、たとえばコア部分における第１の結着樹脂への着色剤の分散性が低下し、形成される画像の濃度が低下するおそれがある。離型剤の融点が８０℃を超えると、離型剤の融点が５０℃以上８０℃以下である場合に比べて、第２の加熱加圧手段の一対の第２定着部材で加熱および加圧するときにコア部分が溶融しにくくなるので、トナーの溶融粘度を低下させる効果が充分に発揮されず、カプセルトナーの記録媒体への定着性が低くなる。コア部分に含有される離型剤の融点を５０℃以上８０℃以下にすることによって、トナーの作製過程たとえば混練工程において、離型剤の流出を防ぎ、十分に混練することができるので、たとえば第１の結着樹脂への着色剤の分散性を向上させ、画像濃度の低下を抑えることができる。またカプセルトナーの記録媒体への定着性を向上させることができる。
【００２３】
また本発明は、カプセルトナーは、シェル部分の重量比が、コア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、カプセルトナーのシェル部分の重量比は、コア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下である。シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して１．０重量部未満であると、コア部分をシェル部分で被覆してカプセルトナーにする効果が充分に発揮されず、保存安定性の向上効果が充分に得られないおそれがある。シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して５．０重量部を超えると、定着装置の第１の加熱加圧手段によってシェル部分が破壊または溶融されにくくなるので、シェル部分が破壊または溶融されていない状態でカプセルトナーが第２の加熱加圧手段で加熱および加圧されるおそれがあり、コア部分が充分に溶融せず、記録媒体への定着性が低下するおそれがある。前述のようにカプセルトナーのシェル部分の重量比をコア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下にすることによって、トナーの保存安定性を低下させることなく、カプセルトナーの記録媒体への定着性をより確実に向上させることができる。
【００２５】
また本発明は、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体に形成されるトナー像を記録媒体に定着させる定着方法であって、
トナー像が形成された記録媒体を、一対の第１定着部材であって、一方の第１定着部材がローラ状に形成され、他方の第１定着部材が一方の第１定着部材に押圧されて弾性変形する一対の第１定着部材によって挟持して加熱および加圧する第１の加熱加圧工程と、
第１の加熱加圧工程で加熱および加圧された記録媒体を、一対の第２定着部材であって、互いに押圧されて弾性変形する一対の第２定着部材によって挟持して加熱および加圧する第２の加熱加圧工程とを含むことを特徴とする定着方法である。
【００２６】
本発明に従えば、トナー像が形成された記録媒体を、第１の加熱加圧工程において一対の第１定着部材に挟持して加熱および加圧した後、第２の加熱加圧工程において一対の第２定着部材に挟持して加熱および加圧する。第１の加熱加圧工程で用いられる一対の第１定着部材は、ローラ状の一方の第１定着部材に押圧されて他方の第１定着部材が弾性変形するので、一対の第１定着部材が互いに押圧されて弾性変形する場合に比べて、同じ大きさの力で押圧させたとき、一対の第１定着部材の圧接された部分の面積を小さくし、一対の第１定着部材によって記録媒体に加わる圧力を大きくすることができる。また第２の加熱加圧工程で用いられる一対の第２定着部材は、互いに押圧されて弾性変形するので、一方の第２定着部材がローラ状に形成され、このローラ状の一方の第２定着部材に押圧されて他方の第２定着部材が弾性変形する場合に比べて、同じ大きさの力で押圧させたとき、一対の第２定着部材の互いに押圧される部分の面積を大きくすることができる。
【００２７】
また本発明は、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像を形成し、前記本発明の定着方法によって記録媒体に定着させることを特徴とする画像形成方法である。
【００２８】
本発明に従えば、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分が、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であってコア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分で被覆されるカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像が形成され、前記本発明の定着方法によって定着される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、第１の加熱加圧手段では、一対の第１定着部材によって記録媒体に加わる圧力を大きくすることができるので、トナー像を構成するカプセルトナーのシェル部分を破壊または溶融させ、カプセルトナーを圧潰することができ、記録媒体に形成されるトナー層の厚さを小さくすることができる。また第２の加熱加圧手段では、一対の第２定着部材の互いに押圧される部分の面積を大きくすることができるので、記録媒体に形成されたトナー層を包み込むようにして加熱および加圧することができる。このように第１の加熱加圧手段の一対の第１定着部材でカプセルトナーを圧潰して、トナー層の厚さを小さくした後、第２の加熱加圧手段の一対の第２定着部材で包み込むようにして加熱および加圧することによって、第１および第２定着部材による各加熱温度を高くすることなく、トナー層を全体にわたって溶融させることができる。したがって、カプセルトナーの記録媒体への定着強度を高め、定着性に優れる画像を形成することができる。またトナー層を構成する各カプセルトナー粒子同士を融着させることができるので、トナー層の表面を平滑にすることができ、たとえばカプセルトナーがカラートナーの場合、彩度の高い画像を形成することができる。
【００３０】
また本発明によれば、第１の加熱加圧手段の一対の第１定着部材は、他方の第１定着部材のゴム弾性層が一方の第１定着部材の芯材に押圧されて弾性変形するので、他方の第１定着部材が一方の第１定着部材に押圧されて弾性変形する一対の第１定着部材が実現される。また第２の加熱加圧手段の一対の第２定着部材は各ゴム弾性層が互いに押圧されて弾性変形するので、互いに押圧されて弾性変形する一対の第２定着部材が実現される。
【００３１】
また本発明によれば、トナー像形成手段によって、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分が、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であってコア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分で被覆されるカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像が形成され、前記本発明の定着装置によって定着されるので、定着性に優れる画像を形成することができる。また前記カプセルトナーは保存安定性に優れ、記録媒体に安定して供給することができるので、定着性に優れる画像を安定して形成することができる。
【００３２】
また本発明によれば、カプセルトナーのコア部分には離型剤が５重量％以上３０重量％以下の含有率で含有されるので、カプセルトナーの保存安定性を低下させることなく、記録媒体への定着性を向上させることができる。
【００３３】
また本発明によれば、カプセルトナーのコア部分に含有される離型剤の融点は５０℃以上８０℃以下であるので、トナーの作製過程たとえば混練工程において、離型剤の流出を防いで十分に混練することができ、たとえば第１の結着樹脂への着色剤の分散性を向上させ、画像濃度の低下を抑えることができる。また記録媒体への定着性をより確実に向上させることができる。
【００３４】
また本発明によれば、カプセルトナーのシェル部分の重量比は、コア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であるので、カプセルトナーの保存安定性を低下させることなく、カプセルトナーの記録媒体への定着性をより確実に向上させることができる。
【００３５】
また本発明によれば、第１の加熱加圧工程では、一対の第１定着部材によって記録媒体に加わる圧力を大きくすることができるので、トナー像を構成するカプセルトナーのシェル部分を破壊または溶融させ、カプセルトナーを圧潰することができ、記録媒体に形成されるトナー層の厚さを小さくすることができる。また第２の加熱加圧工程では、一対の第２定着部材の互いに押圧される部分の面積を大きくすることができるので、記録媒体に形成されたトナー層を包み込むようにして加熱および加圧することができる。このように第１の加熱加圧工程で一対の第１定着部材でカプセルトナーを圧潰して、トナー層の厚さを小さくした後、第２の加熱加圧工程で一対の第２定着部材で包み込むようにして加熱および加圧することによって、第１および第２定着部材による各加熱温度を高くすることなく、トナー層を全体にわたって溶融させることができる。したがって、カプセルトナーの記録媒体への定着強度を高め、定着性に優れる画像を形成することができる。またトナー層を構成する各カプセルトナー粒子同士を融着させることができるので、トナー層の表面を平滑にすることができ、たとえばカプセルトナーがカラートナーの場合、彩度の高い画像を形成することができる。
【００３６】
また本発明によれば、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分が、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であってコア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分で被覆されるカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像が形成され、前記本発明の定着方法によって定着されるので、定着性に優れる画像を形成することができる。また前記カプセルトナーは保存安定性に優れ、記録媒体に安定して供給することができるので、定着性に優れる画像を安定して形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を簡略化して示す部分断面図である。図２は、図１に示す画像形成装置１に備わる定着装置１２を拡大して示す断面図である。図１および図２では、一部分の厚みを省略して示す。本実施形態の画像形成装置１は、白黒画像およびカラー画像を形成可能に構成される。本実施の形態として例示する画像形成装置１は、デジタルカラープリンタであり、図示しないパーソナルコンピュータなどの画像入力装置から入力される画像情報に基づいて、フルカラー画像、多色もしくは単色のカラー画像、または白黒画像を形成する。
【００３８】
画像形成装置１は、トナー像形成手段である画像形成ユニット１１と、本発明の実施の一形態である定着装置１２と、転写搬送ベルト機構１３とを含んで構成される。定着装置１２は、複数の加熱加圧部、本実施形態では２つの加熱加圧部１４，１５を備える。画像形成装置１は、複数、より詳細には４つの画像形成ユニット１１を備え、４つの画像形成ユニット１１が並設されるタンデム型の画像形成装置である。
【００３９】
本実施形態において画像形成装置１は、外部に設けられる図示しない画像入力装置から入力される画像情報を、複数の色相、より詳細にはイエロー色（ｙ）、マゼンタ色（ｍ）、シアン色（ｃ）および黒色（ｋ）の４つの色相に色分解し、各色相に対応するトナー像を画像形成ユニット１１によってそれぞれ形成する。画像形成ユニット１１は、イエロー色（ｙ）、マゼンタ色（ｍ）、シアン色（ｃ）および黒色（ｋ）の各色相に対応して４つが設けられる。４つの画像形成ユニット１１は、各色相に対応する色のトナーが現像に用いられることおよび各色相に対応する画像情報が画像入力装置から入力されること以外は同様の構成を有するので、イエロー色（ｙ）の画像形成ユニット１１ｙについて説明し、他の色相の画像形成ユニット１１については説明を省略する。以後、各色相に対応する画像形成ユニット１１を個々に示す場合には、参照符号の後に色を表すアルファベットの添字を付与し、総称する場合には参照符号のみで表す。アルファベットの添字は、イエロー色については「ｙ」を付し、マゼンタ色については「ｍ」を付し、シアン色については「ｃ」を付し、黒色については「ｋ」を付す。
【００４０】
画像形成ユニット１１ｙは、円柱状であって画像形成装置１本体に回転可能に設けられる感光体１６ｙと、感光体１６ｙの周方向に感光体１６ｙの回転方向上流側から下流側に向かって順次配置される帯電装置１７ｙ、露光装置１８ｙ、現像装置１９ｙ、転写ローラ２０ｙおよびクリーニング装置２１ｙを含んで構成される。図１では、理解を容易にするために感光体１６ｙは、後述する転写搬送ベルト２２と離隔するように図示しているが、実際には感光体１６ｙは、転写搬送ベルト２２に当接するように設けられ、転写搬送ベルト２２を介して転写手段である転写ローラ２０ｙに対向するように配置される。感光体１６ｙの形状は円柱状に限定されず、円筒状または無端ベルト状などであってもよい。
【００４１】
帯電装置１７ｙは、感光体１６ｙの表面を一様に帯電させる帯電手段である。帯電装置１７ｙは、本実施の形態ではチャージャー型帯電装置であり、感光体１６ｙの外周面に対向するように配置される。帯電装置１７は、チャージャー型帯電装置に限定されるものではなく、たとえばブラシ型帯電装置またはロール型帯電装置などであってもよい。
【００４２】
露光装置１８ｙは、たとえば半導体レーザ素子などの光源を備え、光源から出射されるレーザ光などの光を感光体１６ｙに照射することによって、帯電装置１７ｙで帯電された感光体１６ｙを露光して静電潜像を生成させる露光手段である。イエロー色の画像形成ユニット１１に備わる露光装置１８ｙは、一様に帯電された感光体１６ｙの表面を、イエロー色の色相の画像情報に応じた光で露光し、イエロー色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。
【００４３】
現像装置１９ｙは、感光体１６ｙの表面にトナーを供給することによって、露光装置１８ｙによる露光によって感光体１６ｙの表面に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する。トナーとしては、後述するカプセルトナー２４が用いられる。現像装置１９の現像剤収容容器２３に収容されるカプセルトナー２４の色は、各色相に対応して選択される。イエロー色の画像形成ユニット１１ｙに備わる現像装置１９ｙは、イエロー色に対応する着色剤をコア部分に含有するイエロー色のカプセルトナー２４ｙを現像剤収容容器２３ｙに収容する。イエロー色用の現像装置１９ｙは、イエロー色の画像情報に対応する静電潜像が形成された感光体１６ｙの表面に、イエロー色のカプセルトナー２４ｙを供給することによって、イエロー色のトナー像を形成する。
【００４４】
転写ローラ２０ｙは、転写搬送ベルト２２の内周面に接し、転写搬送ベルト２２を介して感光体１６ｙに当接するように設けられる。転写ローラ２０ｙは、転写搬送ベルト２２によって送給される記録媒体である記録用紙２５をトナー２４ｙと逆の極性に帯電させることによって、現像されて感光体１６ｙの外周面上に形成されるトナー像を記録用紙２５に転写させる。
【００４５】
クリーニング装置２１ｙは、たとえばクリーニングブレードを備え、感光体１６ｙの外周面にクリーニングブレードを当接させることによって、記録用紙２５に転写されずに感光体１６ｙ表面に残留するトナーを感光体１６ｙの表面から掻取り、廃トナー収容容器に収容する。クリーニング装置２１ｙは、図示しない除電ランプなどの除電手段とともに設けられる。
【００４６】
４つの画像形成ユニット１１は、記録用紙２５の搬送方向上流側から下流側に向かって、イエロー色用の画像形成ユニット１１ｙ、マゼンタ色用の画像形成ユニット１１ｍ、シアン色用の画像形成ユニット１１ｃおよび黒色用の画像形成ユニット１１ｋの順に並設される。
【００４７】
転写搬送ベルト機構１３は、駆動ローラ２６と、従動ローラ２７と、駆動ローラ２６と従動ローラ２７とによって略平行に伸びるように張架される無端ベルト状の転写搬送ベルト２２とを備える。転写搬送ベルト２２は、駆動ローラ２６の軸線まわりの回転によって矢符Ｚ方向に摩擦駆動される。転写搬送ベルト２２は、図示しない用紙吸着用帯電器によって帯電され、これによって記録用紙２５を静電的に吸着して搬送する。
【００４８】
定着装置１２は、前述のように加熱加圧手段である加熱加圧部を複数、本実施形態では２つ備える。２つの加熱加圧部１４，１５である第１の加熱加圧部１４および第２の加熱加圧部１５は、記録用紙２５の搬送方向Ｘに並んで設けられる。２つの加熱加圧部１４，１５のうち、第２の加熱加圧部１５は、第１の加熱加圧部１４よりも記録用紙２５の搬送方向Ｘの下流側に設けられる。第１の加熱加圧部１４は、第１の加熱加圧手段に相当し、第２の加熱加圧部１５は、第２の加熱加圧手段に相当する。記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける第１の加熱加圧部１４と第２の加熱加圧部１５との間には、支持台７０が設けられる。第１の加熱加圧部１４から排出される記録用紙２５は、支持台７０を介して第２の加熱加圧部１５に搬送される。
【００４９】
第１の加熱加圧部１４は、一対の第１定着部材である一対のローラ３０，４０を備える。より詳細には、第１の加熱加圧部１４は、一対のローラとして、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０とを備える。このように本実施形態では、一対の第１定着部材の各第１定着部材はローラ状に形成される。また一対の第１定着部材である一対のローラ３０，４０は、第１加圧ローラ４０が第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形するように構成される。第１加熱ローラ３０は、第１の加熱加圧手段の一方の第１定着部材に相当し、第１加圧ローラ４０は、第１の加熱加圧手段の他方の第１定着部材に相当する。
【００５０】
第１加熱ローラ３０は、図２に示すように、第１加熱側芯材３１と、第１加熱側離型層３２と、加熱手段である第１加熱側熱源３３とを含んで構成される。第１加熱ローラ３０は中空に形成される。第１加熱ローラ３０の外径はたとえば４０ｍｍである。第１加熱ローラ３０は、たとえば軸線方向両端部が絞り加工され、両端部が図示しない軸受けに回転可能に支持される。軸受けは、たとえば、ボールベアリングなどのころがり軸受またはすべり軸受によって実現される。第１加熱ローラ３０の軸線方向両端部は、たとえば外径３０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍに絞り加工される。
【００５１】
第１加熱側芯材３１は、中空状、本実施形態では円筒状に形成される。第１加熱側芯材３１は、剛性を有する材料、より詳細には剛性および耐熱性を有する材料から成る。第１加熱側芯材３１の材料としては、たとえばアルミニウムおよび鉄などの金属材料、ならびにステンレス鋼を含むアルミニウム鉄合金などの合金材料が挙げられる。第１加熱側芯材３１の厚さは、たとえば３ｍｍである。
【００５２】
第１加熱側離型層３２は、第１加熱側芯材３１の軸線方向における両端部間の中間部を被覆するように設けられる。第１加熱側離型層３２は、離型性を有する材料、より詳細には離型性および耐熱性を有する材料から成る。第１加圧側離型層４３の材料としては、たとえばパーフルオロアルコキシテトラフルオロエチレン（Perfluoroalcoxy
tetrafluoroethylene；略称ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（
Polytetrafluoroethylene；略称ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹脂が挙げられる。第１加熱側離型層３２は、たとえば第１加熱側離型層３２の材料を塗布した後焼成することによって形成される。また第１加熱側離型層３２は、第１加熱側離型層３２の材料をチューブ状に成形したものを第１加熱側芯材３１に被覆するチューブ被覆によって形成されてもよい。第１加熱側離型層３２は、たとえば厚さ３０μｍのＰＦＡチューブによって実現される。
【００５３】
第１加熱側離型層３２の厚さは、５μｍ以上５０μｍ以下に選ばれる。第１加熱側離型層３２の厚さは前記範囲に限定されないが、第１の加熱加圧部１４によってカプセルトナー２４をより確実に圧潰するためには、本実施形態のように５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。第１加熱側離型層３２の厚さが５０μｍを超えると、第１加圧ローラ４０の外周面部の硬度によっては、第１加熱ローラ３０が第１加圧ローラ４０との圧接によって弾性変形するおそれがあり、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との接触面積が大きくなり、第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４に加わる圧力が不足し、カプセルトナー２４を圧潰できなくなるおそれがある。また第１加熱側芯材３１からの熱が第１加熱ローラ３０の外周面部まで伝導されにくくなるので、第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４を充分に加熱することができず、圧潰できないおそれがある。また第１加熱ローラ３０の外周面部の温度を所定の温度にするために要する熱エネルギが増大し、消費エネルギが増大するという問題もある。第１加熱側離型層３２の厚さが５μｍ未満であると、耐熱性が保たれない問題点がある。
【００５４】
第１加熱側離型層３２は、第１加熱ローラ３０の最外層である。第１加熱ローラ３０の最外層は、記録用紙２５に転写されたカプセルトナー２４と直接接触する。第１加熱ローラ３０の最外層として第１加熱側離型層３２を設けることによって、第１加熱側離型層３２がない場合に比べて、カプセルトナー２４と第１加熱ローラ３０との離型性を高め、定着するときに第１加熱ローラ３０にカプセルトナー２４が付着することをより確実に防止することができる。第１加熱側離型層３２にはフィラーが含有されてもよい。第１加熱側離型層３２の厚さは、第１加熱側芯材３１の厚さよりも小さく、より詳細には第１加熱ローラ３０の外周面部が第１加熱側芯材３１の剛性を反映して第１加熱側芯材３１と同程度の剛性を有するようになるように選ばれる。本実施形態では、第１加熱側離型層３２の厚さは、第１加熱側芯材３１の厚さの０．１〜２％程度と極めて小さいので、第１加熱ローラ３０の外周面部は第１加熱側芯材３１と同程度の剛性を有する。
【００５５】
第１加熱側熱源３３は、第１加熱側芯材３１の半径方向内方に、第１加熱側芯材３１から離隔して設けられる。第１加熱側熱源３３は、第１加熱側芯材３１および第１加熱側離型層３２を加熱する。第１加熱側熱源３３は、第１加熱側芯材３１および第１加熱側離型層３２を加熱することのできるものであればよく、たとえばハロゲンランプまたはセラミックヒータによって実現される。第１加熱ローラ３０の加熱手段は、これに限定されず、たとえば誘導加熱によって第１加熱側芯材３１を加熱し、第１加熱側芯材３１の熱によって第１加熱側離型層３２を加熱するものであってもよい。
【００５６】
第１加圧ローラ４０は、第１加圧側芯材４１と、第１加圧側弾性層４２と、第１加圧側離型層４３と、第１加圧側熱源４４とを含んで構成される。第１加圧側芯材４１は中空に形成される。本実施形態において第１加圧側芯材４１は、円筒状に形成される。第１加圧側芯材４１は、剛性を有する材料、より詳細には剛性を有し、かつ耐熱性を有する材料から成る。第１加圧側芯材４１の材料としては、たとえば鉄およびアルミニウムなどの金属材料、ならびに鉄アルミニウム合金およびステンレス鋼などの合金材料が挙げられる。第１加圧側芯材４１の厚さは、たとえば３ｍｍである。
【００５７】
第１加圧側弾性層４２は、ゴム弾性を有する材料、より詳細にはゴム弾性を有し、かつ耐熱性を有する材料から成る。第１加圧側弾性層４２は、ゴム弾性層に相当する。第１加圧側弾性層４２の材料としては、たとえばシリコーンゴムなどのゴム材料、シリコーンゴムを発泡させたシリコーン系スポンジゴムなどの発泡性スポンジゴムなどのスポンジゴム材料が挙げられる。第１加圧側弾性層４２は、たとえばゴム弾性および耐熱性を有する材料を円筒状に成形した円筒状部材によって実現される。第１加圧側弾性層４２は、たとえば、第１加圧側芯材４１と第１加圧側離型層４３であるＰＦＡチューブとをセットした注型金型に、第１加圧側弾性層４２の材料を注入し、１次加硫およびオーブンによる２次加硫をした後に、端部を成形することによって形成される。
【００５８】
本実施形態において第１加圧側弾性層４２の厚さは、０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、より詳細には１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下に選ばれる。第１加圧側弾性層４２の厚さは前記範囲に限定されないが、本実施形態のように０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。第１加圧側弾性層４２の厚さを０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、特に１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下にすることによって、記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との圧接部の幅（以下、「第１ニップ幅」ということがある）Ｗ１、ひいては第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との接触面積をカプセルトナー２４が充分に加熱される程度に確保することができる。したがって、第１の加熱加圧部１４における加熱温度を高めることなく、カプセルトナー２４のシェル部分を破壊または溶融させ、より確実に圧潰させることができる。
【００５９】
第１加圧側弾性層４２の厚さが０．５ｍｍ未満であると、第１ニップ幅Ｗ１が不足して、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との接触面積が不足し、カプセルトナー２４のシェル部分が充分に破壊または溶融されず、圧潰させることができないおそれがある。またカプセルトナー２４を圧潰させるために第１の加熱加圧部１４における加熱温度である定着温度を高める必要が生じ、定着温度を低下させることができるという本発明の効果が充分に発揮されないおそれがある。またカプセルトナー２４が圧潰されずに第２の加熱加圧部１５に供されると、充分に溶融させることができず、記録媒体への定着性が低下する。第２の加熱加圧部１５においてカプセルトナー２４をより確実に溶融させるためには、第２の加熱加圧部１５における加熱温度である定着温度を高める必要があり、定着温度の上昇を招く。
【００６０】
第１加圧側弾性層４２の厚さが５．０ｍｍを超えると、第１加圧側芯材４１からの熱が第１加圧ローラ４０の表面に伝導されにくくなるので、第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４を充分に加熱することができず、圧潰できないおそれがある。また第１加圧ローラ４０の外周面部の温度を所定の温度にするために要する熱エネルギが増大し、消費エネルギが増大するという問題もある。
【００６１】
第１加圧側離型層４３は、離型性を有する材料、より詳細には離型性および耐熱性を有する材料から成る。第１加圧側離型層４３の材料としては、第１加熱側離型層３２の材料と同様の材料が挙げられる。第１加圧側離型層４３は、たとえば厚さ３０μｍのＰＦＡチューブによって実現される。第１加圧側離型層４３の厚さは、１０μｍ以上５０μｍ以下に選ばれる。第１加圧側離型層４３の厚さは前記範囲に限定されないが、第１の加熱加圧部１４によってカプセルトナー２４をより確実に圧潰するためには、本実施形態のように１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。第１加圧側離型層４３の厚さが５０μｍを超えると、第１加熱ローラ３０に押圧されたときに第１加圧ローラ４０が弾性変形しにくくなるので、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との接触面積が過度に小さくなり、第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４に加わる熱量が不足してシェル部分が破壊または溶融されず、カプセルトナー２４を圧潰できなくなるおそれがある。第１加圧側離型層４３の厚さが１０μｍ未満であると、耐久性に問題を生じる。
【００６２】
第１加圧側離型層４３の厚さは、より詳細には第１加圧側弾性層４２の厚さよりも小さく、第１加圧ローラ４０の外周面部が第１加圧側弾性層４２のゴム弾性を反映して、第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形可能になるように選ばれる。本実施形態では、第１加圧側離型層４３の厚さは、第１加圧側弾性層４２の厚さの５％以下に選ばれる。このように第１加圧側離型層４３の厚さは、第１加圧側弾性層４２の厚さの５％以下と小さいので、第１加圧ローラ４０の外周面部は第１加圧側弾性層４２のゴム弾性を反映し、第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形する。
【００６３】
第１加圧側熱源４４は、第１加圧側芯材４１の半径方向内方に、第１加圧側芯材４１から離隔して設けられる。第１加圧側熱源４４は、第１加圧側芯材４１、第１加圧側弾性層４２および第１加圧側離型層４３を加熱する。第１加圧側熱源４４は、第１加圧側芯材４１、第１加圧側弾性層４２および第１加圧側離型層４３を加熱することのできるものであればよく、たとえばハロゲンランプまたはセラミックヒータによって実現される。第１加圧ローラ４０の加熱手段は、これに限定されず、たとえば誘導加熱によって第１加圧側芯材４１を加熱し、第１加圧側芯材４１の熱によって第１加圧側弾性層４２および第１加圧側離型層４３を加熱するものであってもよい。
【００６４】
このように本実施形態では第１加圧ローラ４０は、加熱手段として第１加圧側熱源４４を有するが、加熱手段を有しない構成としてもよい。この場合、第１加圧ローラ４０は、第１加熱ローラ３０と圧接するときに第１加熱ローラ３０の表面から熱を授受することによって加熱される。また本実施形態では、一対の第１定着部材である一対のローラ３０，４０は、互いに押圧されたときに第１加圧ローラ４０が弾性変形し、第１加熱ローラ３０は弾性変形しないように構成されるが、第１加熱ローラ３０が弾性変形し、第１加圧ローラ４０が弾性変形しないように構成されてもよい。
【００６５】
第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０には、たとえば図示しない軸受けを介して加圧ばねなどの加圧手段によって、第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を互いに近づける方向に力が加えられる。これによって第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０とが互いに押圧され、圧接される。第１加熱ローラ３０は、図示しない駆動源からの駆動力を受けて、たとえば矢符Ａで示される時計まわり方向に回転駆動される。第１加圧ローラ４０は、第１加熱ローラ３０の回転に伴って従動回転し、第１加熱ローラ３０の回転方向Ａと反対の方向である矢符Ｂで示される反時計まわり方向に回転する。トナー像が形成された記録用紙２５は、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０とによって狭持されて搬送される。第１の加熱加圧部１４は、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０とによって記録用紙２５を挟持して搬送するとともに、トナー像を構成するカプセルトナー２４を加熱および加圧する。これによって、カプセルトナー２４のシェル部分が破壊されるか、または溶融し、カプセルトナー２４が圧潰される。
【００６６】
第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０に対して、第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を互いに近づける方向に加えられる力、たとえば加圧ばねによって第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０の両端部に加えられる力は、特に制限されないが、本実施形態では、合計で、９．８×１０５Ｎ以上４．９×１０６Ｎ以下に選ばれる。この力によって第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との当接部に１．０ｋｇｆ／ｃｍ２以上５．０ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力が生じる。この圧力によってカプセルトナー２４が圧潰される。
【００６７】
第２の加熱加圧部１５は、一対の第２定着部材である一対のローラ５０，６０を備える。より詳細には、第２の加熱加圧部１５は、一対のローラとして、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とを備える。このように本実施形態では、一対の第２定着部材は、各第２定着部材がローラ状に形成される。また一対の第２定着部材である第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０は、互いに押圧されて弾性変形するように構成される。第２加熱ローラ５０は、第２の加熱加圧手段の一方の第２定着部材に相当し、第２加圧ローラ６０は、第２の加熱加圧手段の他方の第２定着部材に相当する。
【００６８】
第２加熱ローラ５０の第２加圧ローラ６０に当接される表面部である外周面部の硬度、および第２加圧ローラ６０の第２加熱ローラ５０に当接される表面部である外周面部の硬度は、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０が互いに押圧されたときに弾性変形可能なように選ばれる。本実施形態では、第２加熱ローラ５０の外周面部の硬度は、第２加圧ローラ６０の外周面部の硬度よりも大きい値に選ばれる。第２加熱ローラ５０の外周面部の硬度は、これに限定されず、第２加圧ローラ６０の外周面部の硬度と等しくてもよく、また第２加圧ローラ６０の外周面部の硬度よりも小さくてもよい。
【００６９】
第２加熱ローラ５０は、第２加熱側芯材５１と、第２加熱側弾性層５２と、第２加熱側離型層５３と、加熱手段である第２加熱側熱源５４とを含んで構成される。第２加熱ローラ５０の外径はたとえば４０ｍｍである。第２加熱側芯材５１は中空に形成される。本実施形態において第２加熱側芯材５１は、円筒状に形成される。第２加熱側芯材５１の厚さは、たとえば１ｍｍ以上３ｍｍ以下に選ばれる。第２加熱側芯材５１は、第１加熱側芯材３１と同様に、剛性を有する材料、より詳細には剛性および耐熱性を有する材料から成る。第２加熱側芯材５１の材料としては、たとえばアルミニウムおよび鉄などの金属材料、アルミニウム鉄合金などの合金材料が挙げられる。
【００７０】
第２加熱側弾性層５２は、第２加熱側芯材５１を半径方向外方側から被覆するように設けられる。第２加熱側弾性層５２は、第１加圧側弾性層４２と同様に、ゴム弾性を有する材料、より詳細にはゴム弾性を有し、かつ耐熱性を有する材料から成る。第２加熱側弾性層５２は、ゴム弾性層に相当する。第２加熱側弾性層５２の材料としては、たとえばシリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。本実施形態において第２加熱側弾性層５２の厚さは、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、より詳細には１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下に選ばれる。
【００７１】
第２加熱側離型層５３は、離型性を有する材料、より詳細には離型性および耐熱性を有する材料から成る。第２加熱側離型層５３の材料としては、たとえばパーフルオロアルコキシテトラフルオロエチレン（Perfluoroalcoxy tetrafluoroethylene；略称ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（Polytetrafluoroethylene；略称ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹脂が挙げられる。第２加熱側離型層５３の厚さは、たとえば１０μｍ以上５０μｍ以下に選ばれる。第２加熱側離型層５３は、たとえば厚さ３０μｍのＰＦＡチューブによって実現される。第２加熱側離型層５３は、第２加熱ローラ５０の最外層を形成する。第２加熱ローラ５０の最外層は、記録用紙２５に転写されたカプセルトナー２４と直接接触する。第２加熱ローラ５０の最外層として第２加熱側離型層５３を設けることによって、カプセルトナー２４と第２加熱ローラ５０との離型性を高めて、第２加熱ローラ５０にトナーが付着することを防止することができる。
【００７２】
第２加熱側離型層５３の厚さは、より詳細には第２加熱側弾性層５２の厚さよりも小さく、第２加熱ローラ５０の外周面部が第２加熱側弾性層５２のゴム弾性を反映して、第２加圧ローラ６０に押圧されて弾性変形可能になるように選ばれる。本実施形態では、第２加熱側離型層５３の厚さは、第２加熱側弾性層５２の厚さの５％以下に選ばれる。このように第２加熱側離型層５３の厚さは、第２加熱側弾性層５２の厚さの５％以下と小さいので、第２加熱ローラ５０の外周面部は第２加熱側弾性層５２のゴム弾性を反映し、第２加圧ローラ６０に押圧されて弾性変形する。
【００７３】
第２加熱側熱源５４は、第２加熱側芯材５１の半径方向内方に、第２加熱側芯材５１から離隔して設けられる。第２加熱側熱源５４は、第２加熱側芯材５１、第２加熱側弾性層５２および第２加熱側離型層５３を加熱する。第２加熱側熱源５４は、第２加熱側芯材５１、第２加熱側弾性層５２および第２加熱側離型層５３を加熱することのできるものであればよく、たとえばハロゲンランプまたはセラミックヒータによって実現される。第２加熱ローラ５０の加熱手段は、これに限定されず、たとえば誘導加熱によって第２加熱側芯材５１を加熱し、第２加熱側芯材５１を介して第２加熱側弾性層５２および第２加熱側離型層５３を加熱するものであってもよい。
【００７４】
第２加圧ローラ６０は、第２加圧側芯材６１と、第２加圧側弾性層６２と、第２加圧側離型層６３と、第２加圧側熱源６４とを含んで構成される。第２加圧側芯材６１は、第２加熱側芯材５１と同様の構成を有する。第２加圧側弾性層６２は、第２加熱側弾性層５２と同様の構成を有し、ゴム弾性を有する材料、より詳細にはゴム弾性を有し、かつ耐熱性を有する材料から成る。第２加圧側弾性層６２は、ゴム弾性層に相当する。第２加圧側弾性層６２の厚さは、第２加熱側弾性層５２の厚さと同様に、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、より詳細には１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下に選ばれる。第２加圧側離型層６３は、第２加熱側離型層５３と同様の構成を有する。第２加圧側離型層６３の厚さは、第２加熱側離型層５３の厚さと同様に、１０μｍ以上５０μｍ以下に選ばれ、より詳細には第２加圧側弾性層６２の厚さよりも小さく、第２加圧ローラ６０の外周面部が第２加圧側弾性層６２のゴム弾性を反映して、第２加熱ローラ５０に押圧されて弾性変形可能になるように選ばれる。本実施形態では、第２加圧側離型層６３の厚さは、第２加圧側弾性層６２の厚さの５％以下に選ばれ、第２加圧ローラ６０の外周面部は第２加圧側弾性層６２のゴム弾性を反映し、第２加熱ローラ５０に押圧されて弾性変形する。第２加圧側熱源６４は、第２加熱側熱源５４と同様の構成を有する。
【００７５】
本実施形態では第２加圧ローラ６０は、加熱手段として第２加圧側熱源６４を有するが、加熱手段を有しない構成としてもよい。この場合、第２加圧ローラ６０は、第２加熱ローラ５０と圧接するときに第２加熱ローラ５０の表面から熱を授受することによって加熱される。
【００７６】
第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０には、たとえば図示しない軸受けを介して、加圧ばねなどの加圧手段によって、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０を互いに近づける方向に力が加えられる。これによって第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とが圧接される。第２加熱ローラ５０は、図示しない駆動源からの駆動力を受けて、矢符Ａで示される時計まわり方向に回転駆動される。第２加熱ローラ５０は、第１加熱ローラ３０と同じ方向に回転駆動される。第２加圧ローラ６０は、第２加熱ローラ５０の回転に伴って従動回転し、第２加熱ローラ５０の回転方向Ａと反対の方向である矢符Ｂで示される反時計まわり方向に回転する。トナー像が形成された記録用紙２５は、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とによって狭持されて搬送される。第２の加熱加圧部１５は、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とによって記録用紙２５を挟持して搬送するとともに、トナー像を構成するカプセルトナー２４を加熱および加圧する。これによって、カプセルトナー２４が溶融して記録用紙２５に固着し、定着される。
【００７７】
第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０に対して、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０を互いに近づける方向に加えられる力、たとえば加圧ばねによって第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０の両端部に加えられる力は、特に制限されないが、本実施形態では、合計で、９．８×１０５Ｎ以上４．９×１０６Ｎ以下に選ばれる。この力によって第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との当接部に１．０ｋｇｆ／ｃｍ２以上５．０ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力が生じる。この圧力によって、溶融したカプセルトナー２４が記録用紙２５に浸透し、強固に固着される。
【００７８】
定着装置１２によれば、記録媒体である記録用紙２５に付着したカプセルトナー２４を、第１の加熱加圧部１４によって加熱および加圧して圧潰し、第２の加熱加圧部１５によってさらに加熱および加圧して溶融させて記録用紙２５に固着させる。これによってトナー像が記録用紙２５に定着される。
【００７９】
本実施形態では、第１の加熱加圧部１４を構成する一対のローラのうち、第１加圧ローラ４０は第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形するが、第１加熱ローラ３０はゴム弾性層を有さず、第１加圧ローラ４０に押圧されて弾性変形する層を有しないので、第１加圧ローラ４０に押圧されても弾性変形しない。このように一対のローラのうち一方が弾性変形するようにすることによって、第２の加熱加圧部１５のように一対のローラが互いに押圧されて弾性変形する場合に比べて、一対のローラを同じ大きさの力で押圧させたときに、第１ニップ幅Ｗ１を小さくし、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との圧接部の面積を小さくすることができる。これによって、第１の加熱加圧部１４の第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との間を通過するときに記録用紙２５に加わる圧力を大きくすることができるので、カプセルトナー２４のシェル部分を破壊または溶融させ、カプセルトナー２４を圧潰することができる。
【００８０】
このように第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４を圧潰することによって、記録用紙２５に付着したトナーによって形成される層（以下、「トナー層」という）の厚さを小さくすることができるので、第２の加熱加圧部１５では、第１の加熱加圧部１４でカプセルトナー２４が圧潰されない場合に比べてより低い温度での加熱によってカプセルトナー２４を溶融温度に加熱することができる。したがって、第１の加熱加圧部１４を設けない場合に比べて、より低い温度でトナー層を全体にわたって溶融させることができるので、記録用紙２５へのトナーの定着性を低下させることなく、第２の加熱加圧部１５における加熱温度を低下させることができる。
【００８１】
また第２の加熱加圧部１５の第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０は、ゴム弾性層として第２加熱側弾性層５２および第２加圧側弾性層６２を有し、互いに押圧されて弾性変形する。このように一対のローラが互いに弾性変形するように構成することによって、第１の加熱加圧部１４のように一対のローラのうち一方が弾性変形する場合に比べて、一対のローラを同じ大きさの力で押圧させたときに、記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との圧接部の幅である第２ニップ幅Ｗ２を小さくし、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との圧接部の面積を大きくすることができる。これによって、第２の加熱加圧部１５では、記録用紙２５に形成されたトナー層を包み込むようにして加熱および加圧することができるので、トナー層全体にわたって溶融させることができる。
【００８２】
このように本実施形態では、第１の加熱加圧部１４でカプセルトナー２４を圧潰して、トナー層の厚さを小さくした後、第２の加熱加圧部１５で包み込むようにして加熱および加圧するので、第１および第２の加熱加圧部１４，１５による各加熱温度を高くすることなく、トナー層を全体にわたって溶融させることができる。したがって、カプセルトナー２４の記録用紙２５への定着強度を高め、定着性に優れる画像を形成することができる。またトナー層を構成する各カプセルトナー粒子同士を融着させることができるので、トナー層の表面を平滑にすることができ、たとえばカプセルトナー２４がカラートナーの場合、彩度の高い画像を形成することができる。このように本実施形態の定着装置１２は、彩度の高いカラー画像を形成することができるので、カラートナー定着用定着装置として好適である。
【００８３】
また本実施形態では、第１の加熱加圧部１４および第２の加熱加圧部１５の２つの加熱加圧部が設けられる。このように複数の加熱加圧部を設けることによって、記録用紙２５の搬送速度を低下させることなく、トナー像が形成された記録用紙２５の加熱時間および加圧時間を増加させることができるので、記録用紙２５の搬送速度を維持したまま、定着性を向上させることができる。
【００８４】
また本実施形態では、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との押圧力を高めることなく、記録用紙２５に転写されたカプセルトナー２４に加わる圧力を大きくすることができるので、第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を保持する手段、たとえば軸受けおよび筐体などの剛性を高める必要がない。このように第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を支持する手段の剛性を高めることなく、カプセルトナー２４に加える圧力を高めることができるので、定着装置１２の大型化、ひいては画像形成装置１の大型化を抑制することができる。
【００８５】
また第１加熱ローラ３０はゴム弾性層を有さず、第２加熱ローラ５０は第２加熱側弾性層５２を有するので、第１加熱ローラ３０の第１加熱側芯材３１および第２加熱ローラ５０の第２加熱側芯材５１の内周面に同じ熱エネルギを加えたとき、第１加熱ローラ３０の外周面の温度を第２加熱ローラ５０の外周面の温度よりも高くすることができる。これによって、ゴム弾性層を有する場合に比べて、カプセルトナー２４のシェル部分をより容易に破壊または溶融させることができるので、より確実に圧潰させることができる。
【００８６】
第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４のシェル部分をより確実に破壊または溶融させて圧潰させるためには、第１の加熱加圧部１４における第１ニップ幅Ｗ１は、２ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが好ましい。第１ニップ幅Ｗ１は、第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を構成する各芯材および各層の材料を適宜選択することによって前記範囲にすることができる。したがって第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を構成する各芯材および各層の材料は、第１ニップ幅Ｗ１が前記範囲になるように選ばれることが好ましい。
【００８７】
また第２の加熱加圧部１５においてカプセルトナー２４をより確実に溶融させるためには、第２の加熱加圧部１５における第２ニップ幅Ｗ２は、２ｍｍ以上１２ｍｍ以下であることが好ましい。第２ニップ幅Ｗ２は、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０を構成する各芯材および各層の材料を適宜選択することによって前記範囲にすることができる。したがって第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０を構成する各芯材および各層の材料は、第２ニップ幅Ｗ１が前記範囲になるように選ばれることが好ましい。第１ニップ幅Ｗ１および第２ニップ幅Ｗ２は、第２ニップ幅Ｗ２が第１ニップ幅Ｗ１よりも大きく（Ｗ２＞Ｗ１）なるように、前記範囲からそれぞれ選ばれる。
【００８８】
また第１の加熱加圧部１４による加熱温度である第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０の外周面部の温度（以下、「第１の加熱加圧部１４の定着温度」ということがある）は、第２の加熱加圧部１５による加熱温度である第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０の外周面部の温度（以下、「第２の加熱加圧部１５の定着温度」ということがある）以下であることが好ましい。第１の加熱加圧部１４では、カプセルトナー２４のシェル部分が破壊または溶融されていない状態で加熱されるので、定着温度を高くしても、与えられた熱エネルギがシェル部分の溶融に使用される。また第１の加熱加圧部１４では、第１ニップ幅Ｗ１が小さく、第２の加熱加圧部１５に比べて、一対の定着部材の圧接部を通過するときにカプセルトナー２４が加熱される時間は短いので、第１の加熱加圧部１４の定着温度を第２の加熱加圧部１５の定着温度よりも高くしても、加熱効率が悪い。したがって、第１の加熱加圧部１４の定着温度は、第２の加熱加圧部１５の定着温度以下であることが好ましい。
【００８９】
第１の加熱加圧部１４と第２の加熱加圧部１５との間隔Ｄは、第１の加熱加圧部１４による加熱および加圧の終了から、第２の加熱加圧部１５による加熱および加圧の開始までの時間が０．５秒以内になるように選ばれる。「第１の加熱加圧部１４と第２の加熱加圧部１５との間隔Ｄ」とは、第１の加熱加圧部１４の第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ３１との当接部の記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける中央部から、第２の加熱加圧部１５の第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との当接部の記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける中央部までの距離のことである。
【００９０】
画像形成装置１によれば、まず制御部からの指示によって、帯電装置１７によって感光体１６の外周面が所定の電位に均一に帯電される。次いで、帯電された感光体１６に露光装置１８から画像情報に応じた光を照射することによって感光体１６を露光する。これによって、各感光体１６に各色毎の静電潜像が生成される。次に、現像装置１９から感光体１６の外周面にカプセルトナー２４が供給され、感光体１６の外周面に形成された静電潜像がカプセルトナー２４によって可視化されトナー像が形成される。感光体１６に形成される各色毎のトナー像は、記録用紙２５に順次積層転写され、フルカラーのトナー像となる。トナー像の記録用紙２５への転写後にさらに回転駆動される感光体１６は、その外周面に残留するトナーがクリーニング装置２１によって除去された後、除電ランプから照射される除電光によって除荷される。これによって感光体１６表面の静電潜像が消失する。
【００９１】
トナー像が転写された記録用紙２５は定着装置１２へ搬送される。定着装置１２は、トナー像が転写された記録用紙２５を、第１の加熱加圧部１４で加熱および加圧した後、第２の加熱加圧部１５でさらに加熱および加圧して、記録用紙２５にトナー像を定着させる。第１の加熱加圧部１４での加熱および加圧によって、カプセルトナー２４の少なくともシェル部分が破壊または溶融してカプセルトナー２４が圧潰され、トナー層の厚さが記録用紙２５に転写されたときの厚さよりも小さくなる。このように厚さが小さくなったトナー層は第２の加熱加圧部１５での加熱によって容易に溶融し、記録用紙２５に定着される。したがって本実施形態では、第２の加熱加圧部１５における加熱温度である定着温度を、第１の加熱加圧部１４が設けられない場合に比べて低くすることができる。また第１の加熱加圧部１４では、カプセルトナー２４をシェル部分全体が溶融する温度に加熱する必要はなく、少なくともシェル部分が破壊または溶融し、カプセルトナー２４が圧潰可能な温度になるように加熱すればよい。
【００９２】
このように第１の加熱加圧部１４では、カプセルトナー２４をシェル部分全体が溶融可能な温度に加熱する必要はないので、第１の加熱加圧部１４における加熱温度をシェル部分全体が溶融可能な温度よりも低い温度にすることができる。これによって第１の加熱加圧部１４においてコア部分が過度に溶融することを防ぐことができるので、高温オフセット現象が発生し始める温度である高温オフセット開始温度が低下することを防ぐことができる。
【００９３】
またカプセルトナー２４は、後述するようにコア部分に離型剤を５重量％以上３０重量％以下含有するので、第２の加熱加圧部１５においてカプセルトナー２４が溶融温度以上に加熱されても、高温オフセット現象の発生を防ぐことができる。したがって、高温オフセット開始温度の低下をより確実に防ぐことができる。
【００９４】
以上のようにしてトナー像が定着された記録用紙２５は、図示しない搬送手段によって画像形成装置１の外部に排出される。このようにしてトナー像が定着されて形成された画像が外部に排出されると、画像形成装置１による一連の画像形成動作が終了する。
【００９５】
本実施形態の画像形成装置１によれば、トナー像形成手段である画像形成ユニット１１によって、カプセルトナー２４を用いて記録媒体である記録用紙２５にトナー像が形成され、定着装置１２によって定着されるので、定着性に優れる画像を形成することができる。また本実施形態ではカプセルトナー２４は保存安定性に優れるので、現像剤収容容器２３内におけるカプセルトナー２４の凝集および現像剤収容容器２３への固着を防ぐことができる。したがって画像形成装置１は、現像装置１９によって記録用紙２５に安定してカプセルトナー２４を供給することができるので、定着性に優れる画像を安定して形成することができる。
【００９６】
以上に述べたように本実施形態の画像形成装置１に備わる定着装置１２は、支持台７０を介して第１の加熱加圧部１４から第２の加熱加圧部１５に記録媒体を搬送するが、本発明の実施の他の形態の定着装置では、支持台７０に代えて、搬送ベルトを備えてもよい。搬送ベルトは、無端状に形成され、たとえば第１加圧ローラ４０および第２加圧ローラ６０に張架される。搬送ベルトは、第１加熱ローラ３０および第２加熱ローラ５０の回転駆動によって摩擦駆動され、この搬送ベルトの摩擦駆動によって第１加圧ローラ４０および第２加圧ローラ６０が従動回転する。搬送ベルトを設けることによって、第１の加熱加圧部１４から第２の加熱加圧部１５により確実に記録用紙２５を搬送することができる。
【００９７】
また第１の加熱加圧部１４の他方の第１定着部材はローラ状の第１加圧ローラ４０であるが、他方の第１定着部材はローラ状に限定されず、第１加圧ローラ３０に押圧されて弾性変形可能であればよく、たとえばベルト状であってもよい。また第２の加熱加圧部１５の一対の第２定着部材はローラ状の第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０であるが、各第２定着部材はローラ状に限定されず、互いに押圧されて弾性変形可能なものであればよく、たとえばベルト状であってもよい。
【００９８】
また以上の本実施形態では、定着装置１２は、第１の加熱加圧部１４と第２の加熱加圧部１５との２つの加熱加圧部を備えるが、３つ以上の加熱加圧部を備えてもよい。この場合、３つ以上の加熱加圧部は、記録媒体である記録用紙２５の搬送方向Ｘに並んで設けられる。３つ以上の加熱加圧部のうち、第１の加熱加圧部１４および第２の加熱加圧部１５を除く残余の加熱加圧部は、記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける第１の加熱加圧部１４と第２の加熱加圧部１５との間に設けられてもよく、第１の加熱加圧部１４よりも記録用紙２５の搬送方向Ｘの上流側に設けられてもよく、第２の加熱加圧部１５よりも記録用紙２５の搬送方向Ｘの下流側に設けられてもよい。
【００９９】
また第１の加熱加圧部１４の第１加熱ローラ３０よりも記録用紙２５の搬送方向Ｘの下流側には、記録用紙２５を機械的に剥離させるための剥離爪が第１加熱ローラ３０に当接するように設けられてもよい。同様に第２の加熱加圧部１５の第２加熱ローラ５０よりも記録用紙２５の搬送方向Ｘの下流側には剥離爪が設けられてもよい。本実施形態では、第１加熱ローラ３０および第２加熱ローラ５０のトナー像に接する表面の温度である定着温度をたとえば１４５℃程度と低くすることができるので、記録用紙２５の第１加熱ローラ３０および第２加熱ローラ５０への巻きつきおよび貼り付きを防止することができる。したがって本実施形態では剥離爪は設けられなくてよい。本実施形態では、剥離爪を設けなくても、記録用紙２５の腰によって記録用紙２５を第１加熱ローラ３０および第２加熱ローラ５０から剥離させることができる。
【０１００】
図３は、本発明の実施の他の形態である画像形成方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態の画像形成方法は、前述の図１および図２に示す画像形成装置１によって実行される。本実施形態の画像形成方法は、潜像形成工程（ステップｓ１）と、現像工程（ステップｓ２）と、転写工程（ステップｓ３）と、第１の加熱加圧工程（ステップｓ４）と、第２の加熱加圧工程（ステップｓ５）とを含む。ステップｓ１の潜像形成工程、ステップｓ２の現像工程およびステップｓ３の転写工程は、記録媒体にトナー像を形成するトナー像形成工程に相当する。本実施形態の画像形成方法は、記録媒体に形成されるトナー像を、本発明の実施の一形態である定着方法によって定着する。本実施形態の画像形成方法は、たとえば前述の図１に示す画像形成装置１によって実行される。ステップｓ４の第１の加熱加圧工程およびステップｓ５の第２の加熱加圧工程は、本発明の実施の一形態である定着方法に含まれる。本発明の実施の一形態である定着方法は、たとえば前述の図２に示す定着装置１２によって実行される。
【０１０１】
ステップｓ１の潜像形成工程では、像担持体に潜像が形成される。本実施形態では、像担持体として感光体が用いられ、感光体の表面に静電潜像が形成される。より詳細には、感光体の表面をたとえばコロナ帯電装置などの帯電装置によって帯電させた後、形成するべき画像に対応するようにレーザ光などを照射することによって静電潜像を形成する。
【０１０２】
ステップｓ２の現像工程では、ステップｓ１の潜像形成工程で形成された潜像を、カプセルトナーを用いて現像する。カプセルトナーは、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有する。本実施形態のトナーは、カラートナーとして好適である。
【０１０３】
（ａ）コア部分
コア部分は、着色剤および第１の結着樹脂を含有する。本実施形態においてコア部分は、さらに離型剤を含有する。コア部分は、着色剤、第１の結着樹脂および離型剤以外の添加剤、たとえば帯電制御剤を含有してもよい。
【０１０４】
〔第１の結着樹脂〕
コア部分に含有される第１の結着樹脂（以後、「コア結着樹脂」とも称する）としては、結着性を有し、かつ加熱によって溶融可能な樹脂であれば、特に制限されずに用いることができる。「溶融」とは、流動化することを意味し、軟化を含む。コア部分は加熱によって溶融する成分としてコア結着樹脂を含有するので、コア部分の溶融温度はコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）に近くなる。またコア部分が離型剤を含有する場合には、コア部分の溶融温度はコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりもさらに低くなる。
【０１０５】
コア結着樹脂としては、たとえばポリエステル樹脂およびスチレンアクリル樹脂などが挙げられる。コア結着樹脂はこれに限定されず、トナーの結着樹脂として使用される公知の樹脂をコア結着樹脂として用いることができる。これらの樹脂は、１種が単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０６】
コア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）は、１００℃以上１３０℃以下であることが好ましい。コア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）が１００℃未満であると、低温定着は可能であるが、高温オフセットが出やすくなる問題がある。コア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）が１３０℃を超えると、第２の加熱加圧工程においてコア部分が溶融しにくくなるので、トナーの記録媒体への定着性が低下し、充分な定着強度が得られないおそれがある。
【０１０７】
コア結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）は、５０℃以上７０℃以下であることが好ましい。コア結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）が５０℃未満であると、コア部分をシェル部分で被覆しても充分な保存安定性が得られないおそれがある。コア結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）が７０℃を超えると、第２の加熱加圧工程においてコア部分が溶融しにくくなるので、トナーの記録媒体への定着性が低下し、充分な定着強度が得られないおそれがある。本実施形態ではコア部分はシェル部分で被覆されるので、ガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）が５０℃程度のコア結着樹脂を用いても、トナーの保存安定性を確保することができる。
【０１０８】
〔着色剤〕
着色剤としては、たとえば染料もしくは顔料、またはこれらの混合物が用いられる。その中でも、顔料を用いることが好ましい。顔料は染料に比べて耐光性および発色性に優れるので、顔料を用いることによって耐光性および発色性に優れるトナーを得ることができる。着色剤の具体例としては、たとえば、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルーおよびインダスレンブルーなどが挙げられる。着色剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。着色剤は、トナーに要求される色に応じて適宜選択される。着色剤の重量比は、特に制限されないが、コア結着樹脂１００重量部に対して、０．１重量部以上２０重量部以下であることが好ましい。着色剤の重量比が０．１重量部未満であると、充分な着色力が得られないおそれがある。着色剤の重量比が２０重量部を超えると、コア結着樹脂中における着色剤の分散性が低下し、形成される画像の画像濃度の均一性が低下するおそれがある。
【０１０９】
〔離型剤〕
本実施形態においてコア部分は離型剤を含有する。コア部分に離型剤を含有させることによって、トナーを記録媒体に定着させるときにトナーに離型性を付与することができるので、離型剤を用いない場合に比べて、第２の加熱加圧工程における高温オフセット現象の発生をより確実に防ぐことができる。
【０１１０】
コア部分中の離型剤の含有率は、５重量％以上であることが好ましい。コア部分中の離型剤の含有率が５重量％未満であると、コア部分中の離型剤の含有率が５重量％以上である場合に比べて、第２の加熱加圧工程において、たとえば前述の図２に示す第２の加熱加圧部１５で加熱および加圧するときにコア部分が溶融しにくくなるので、カプセルトナーの記録媒体への定着性が低くなる。
【０１１１】
コア部分中の離型剤の含有率の上限値は、コア結着樹脂、後述するシェル結着樹脂および離型剤の種類などによって異なる。たとえばコア結着樹脂がポリエステル樹脂であり、シェル結着樹脂がスチレンアクリル樹脂であり、離型剤がポリオレフィンワックスである場合、コア部分中の離型剤の含有率は、２０重量％以下であることが好ましい。また、離型剤がカルナバもしくはエステル系ワックスである場合、コア部分中の離型剤の含有率は、１５重量％以下であることが好ましい。
【０１１２】
このようにコア部分中の離型剤の含有率の上限値は、コア結着樹脂、後述するシェル結着樹脂および離型剤の種類などによって異なるが、コア部分中の離型剤の含有率は、最大でも３０重量％であることが好ましい。コア部分中の離型剤の含有率が３０重量％を超えると、コア部分中の離型剤の含有率が３０重量％以下である場合に比べて、保存されている間に離型剤がカプセルトナー表面に滲出しやすくなるので、カプセルトナー同士が凝集するおそれがあり、カプセルトナーの保存安定性が低くなる。したがって、コア部分中の離型剤の含有率は、３０重量％以下であることが好ましい。
【０１１３】
離型剤の融点は、５０℃以上８０℃以下である。離型剤の融点は前記範囲に限定されないが、５０℃以上８０℃以下であることが好ましい。離型剤の融点が５０℃未満であると、トナー作製の過程、たとえば後述する混練工程において離型剤が流出し、滑りやすくなるため、十分に混練できないおそれがある。十分に混練できないと、たとえばコア結着樹脂への着色剤の分散性が低下し、形成される画像の濃度が低下するおそれがある。また高温オフセット現象が発生し始める温度である高温オフセット開始温度が低下し、非オフセット域が狭くなる。離型剤の融点が８０℃を超えると、離型剤の融点が５０℃以上８０℃以下である場合に比べて、第２の加熱加圧工程においてコア部分が溶融しにくくなるので、トナーの溶融粘度を低下させる効果が充分に発揮されず、カプセルトナーの記録媒体への定着性が低くなる。融点が５０℃以上８０℃以下である離型剤を用いることによって、トナーを定着させるときの加熱によって離型剤を溶融させ、トナーの溶融粘度を低下させることができるので、低温オフセット現象が発生し始める温度を低下させ、第２の加熱加圧工程における定着温度を低下させることができる。したがって、カプセルトナーの保存安定性と記録媒体への定着性とを一層確実に両立させることができる。「低温オフセット現象」とは、一対の定着部材を用いてトナーを加熱および加圧して記録媒体に定着させるときに、トナーが充分に溶融されず、トナーと記録媒体との接着力がトナーと定着部材との接着力を下回り、トナーの一部が定着部材に付着して取去られる現象のことである。
【０１１４】
離型剤としては、コア結着樹脂の溶融温度よりも低い融点を有する離型剤が用いられる。離型剤としては、たとえばパラフィンワックス、エステル系ワックス、低分子量ポリプロピレンなどのポリオレフィンワックス、低分子量ポリウレタンなどのポリウレタンワックス、カルナバワックス、マイクロクリスタリングワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックスなどのワックスが挙げられる。「低分子量ポリプロピレン」とは、絶対分子量５０００以下のポリプロピレンのことである。「低分子量ポリウレタン」とは、絶対分子量５０００以下のポリウレタンのことである。用語「ワックス」は、ワックス状の物理的性質を示す物質を含む。離型剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。
【０１１５】
〔帯電制御剤〕
本実施形態ではコア部分は帯電制御剤を含有する。帯電制御剤をコア部分に含有させることによって、トナーの帯電特性を制御することができる。帯電制御剤としては、たとえばモノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸およびその塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のコバルト、クロムまたは鉄などの金属との金属錯体、アミノ化合物、第４級アンモニウム化合物などが挙げられる。また有機染料として知られる材料を帯電制御剤として用いることもできる。帯電制御剤は、１種が単独で用いられてもよく、また２種以上が併用されてもよい。帯電制御剤の重量比は特に制限されないが、コア結着樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上５重量部以下であることが好ましい。
【０１１６】
（ｂ）シェル部分
シェル部分は第２の結着樹脂を含有する。シェル部分にはコア部分と同様に前述の離型剤などの添加剤が含有されてもよいが、離型剤はコア部分に含有される方が好ましく、シェル部分には含有されない方が好ましい。離型剤をコア部分のみに含有させることによって、現像剤収容容器中において離型剤がカプセルトナーの表面に滲み出すことを防ぐことができる。これによってカプセルトナー粒子同士の融着を防ぎ、カプセルトナーの凝集を防ぐことができるので、カプセルトナーの保存安定性をより確実に向上させることができる。
【０１１７】
〔第２の結着樹脂〕
シェル部分に含有される第２の結着樹脂（以後、「シェル結着樹脂」とも称する）としては、コア部分に含有される第１の結着樹脂であるコア結着樹脂と同一の結着樹脂が用いられてもよいが、本実施形態ではコア部分に含有される第１の結着樹脂であるコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも高い溶融温度Ｔｍ（ｓ）を有する結着樹脂が用いられる。シェル部分は加熱によって溶融する成分としてシェル結着樹脂を含有するので、シェル部分の溶融温度はシェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）に近くなる。本実施形態ではコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも高い溶融温度を有する結着樹脂がシェル結着樹脂として用いられるので、シェル部分の溶融温度はコア部分の溶融温度よりも高くなる。シェル部分の溶融温度をコア部分の溶融温度よりも高くする、より詳細にはシェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）をコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも高くすることによって、現像剤収容容器中でのカプセルトナーの溶融を防ぎ、カプセルトナー粒子同士の融着およびカプセルトナーの現像剤収容容器への融着を防ぐことができるので、カプセルトナーの保存安定性を向上させることができる。
【０１１８】
シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）とコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）との差（Ｔｍ（ｓ）−Ｔｍ（ｃ））は、５℃以上であることが好ましく、５℃以上４０℃以下であることがさらに好ましい。シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）とコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）との差が５℃未満であると、保存安定性の向上効果が充分に発揮されないおそれがある。またシェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）とコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）との差が４０℃を超えると、シェル部分の溶融温度が高くなり過ぎ、第１の加熱加圧工程で、たとえば前述の図２に示す第１の加熱加圧部１４によって加熱および加圧するときに、シェル部分が充分に溶融されないという問題が生じることがある。
【０１１９】
シェル結着樹脂としては、結着性を有し、かつ加熱によって溶融可能な樹脂であれば特に制限されず、公知の樹脂を用いることができるが、コア結着樹脂は、ポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂、メラミン樹脂およびウレタン樹脂から選ばれる１種または２種以上であることが好ましい。これらの樹脂は、他の樹脂に比べて機械的強度に優れる。したがってこれらの樹脂をシェル結着樹脂として用いることによって、他の樹脂を用いる場合に比べて、カプセルトナーが収容容器内に収容されているときにシェル部分が機械的に破壊されてコア部分が露出することをより確実に防ぐことができるので、トナーの保存安定性をより確実に向上させることができる。
【０１２０】
シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）は、１２０℃以上１５０℃以下であることが好ましい。シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）が１２０℃未満であると、充分な保存安定性が得られないおそれがある。シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）が１５０℃を超えると、第１の加熱加圧工程においてシェル部分が溶融しにくくなるので、第２の加熱加圧工程においてコア部分が溶融しにくくなり、トナーの記録媒体への定着性が低下するおそれがある。
【０１２１】
シェル結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）は、６０℃以上７０℃以下であることが好ましい。シェル結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）が６０℃未満であると、充分な保存安定性が得られないおそれがある。シェル結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）が７０℃を超えると、第１の加熱加圧工程においてシェル部分が溶融しにくくなるので、第２の加熱加圧工程においてコア部分が溶融しにくくなり、トナーの記録媒体への定着性が低下するおそれがある。シェル結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）は、コア結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）よりも高いことが好ましい。シェル結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）をコア結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）よりも高くすることによって、本実施形態のカプセルトナーの保存安定性をより確実に向上させることができる。
【０１２２】
シェル成分の重量比は、コア成分１００重量部に対して、１．０重量部以上５．０重量部以下であることが好ましい。シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して１．０重量部未満であると、コア部分をシェル部分で被覆してカプセルトナーにする効果が充分に発揮されず、保存安定性の向上効果が充分に得られないおそれがある。シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して５．０重量部を超えると、第１の加熱加圧工程でシェル部分を充分に破壊または溶融させることができず、シェル部分が充分に破壊または溶融されていない状態で第２の加熱加圧工程で加熱および加圧されるおそれがあり、コア部分が充分に溶融されず、定着性が低下するおそれがある。前述のようにカプセルトナーのシェル部分の重量比をコア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下にすることによって、トナーの保存安定性および定着性をより確実に向上させることができる。
【０１２３】
本実施形態で用いられるカプセルトナーは、たとえばコア部分を製造した後、コア部分をシェル部分で被覆してカプセル化することによって製造することができる。コア部分の製造方法としては、カプセル化されていないトナーの製造方法として知られている各種の方法を用いることができ、たとえば溶融乳化法などのケミカル法、乳化重合凝集法などの重合法、粉砕法などが挙げられる。たとえば粉砕法によってコア部分を製造する場合、まず、コア部分の材料であるコア結着樹脂および着色剤の適量、ならびに添加剤を添加する場合には添加剤の適量を、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ、メカノミルまたはＱ型ミキサなどの混合機によって混合した後、２軸混練機、２軸押出機または１軸混練機などの混練機によってたとえば７０〜１８０℃程度の温度で溶融混練し、混練物を生成する。得られる混練物を冷却固化し、固化物をジェットミルなどのエアー式粉砕機によって粉砕し、必要に応じてたとえば粉砕によって得られる粒子の粒径および粒径分布が、得ようとするコア粒子の粒径および粒径分布と異なる場合には風力分級などによって分級し、コア部分であるコア粒子を得る。
【０１２４】
またコア部分を溶融乳化法によって製造する場合、粉砕法と同様にして混練物を生成した後、混練物を水性媒体中に投入し、粒子化装置を用いて加熱しながら攪拌することよって混練物にせん断力を加えて粒子化する。水性媒体としては、たとえば水および分散剤を含有する水性媒体が用いられる。分散剤としては、たとえばスチレン−アクリル酸共重合体などのスチレンアクリル系共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体アンモニウム塩などのスチレンアクリル系共重合体塩などが挙げられる。
【０１２５】
粒子化装置としては、混練物と水性媒体とを収容可能な容器、加熱装置および撹拌装置を備え、混練物と水性媒体との混合物にせん断力を付与することによって混練物を粒子化し、コア部分として混練物粒子を生成させることができるものであればよく、たとえばエム・テクニック株式会社製のクレアミックス（商品名）などが挙げられる。混練物の粒子化は、たとえば前述のクレアミックスを用い、ロータの回転速度を１４０００回／分、スクリーンの回転速度を１２０００回／分とし、０．２ＭＰａの加圧下で、温度１００℃に加熱しながら１５分間撹拌することによって行なわれる。
【０１２６】
以上のようにして製造されるコア部分であるコア粒子をカプセル化することによってカプセルトナーが得られる。コア部分のカプセル化方法としては、公知の方法を用いることができ、たとえば、界面重合法およびin-situ法などの化学的方法、メカノケミカル法および流動層法などの機械的方法、ならびにコアセルベーション法などの物理化学的方法などが挙げられる。
【０１２７】
たとえば乾式法によってカプセル化する場合、コア部分にシェル結着樹脂などのシェル部分の材料を付着させた後、シェル部分が均一になるように固定化することによってカプセルトナーが得られる。この場合、シェル結着樹脂などのシェル部分の材料は粒子として用いられる。シェル部分の材料のコア部分への付着は、たとえば機械的衝撃力を与える方法または乾式メカノケミカル法などによって行なわれる。機械的衝撃力は、たとえばヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭ−２０、三井鉱山株式会社製）などの混合装置を用い、粒子同士の衝突および粒子と機壁との衝突によって与えられる。シェル部分の材料の固定化は、前述のようにしてコア部分にシェル部分の材料を付着させた後、シェル部分の材料が表面に付着したコア粒子に、たとえば熱風球形化処理などの加熱処理を施すことによって実行される。この加熱処理によって、シェル結着樹脂が相互に融着して被覆層としてシェル部分が形成され、カプセルトナーが得られる。「熱風球形化処理」とは、シェル部分が付着したコア粒子を熱風によって加熱して球形化する処理のことである。シェル部分の材料は固定化されなくてもよく、前述のようにしてコア部分にシェル部分の材料が付着された粒子がそのままカプセルトナーとして用いられてもよい。
【０１２８】
本実施形態のカプセルトナーにおいて、シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）はコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも高く、シェル結着樹脂とコア結着樹脂とは溶融温度Ｔｍが異なる樹脂であるが、シェル結着樹脂とコア結着樹脂とは溶融温度Ｔｍの等しい樹脂であってもよく、たとえば同一の樹脂であってもよい。コア部分にコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも低い融点を有する離型剤が含有される場合、コア部分の溶融温度は離型剤を含有しない場合よりも低くなるので、このコア部分を、コア結着樹脂と同一の樹脂から成るシェル結着樹脂を含有し、前記離型剤を含有しないシェル部分で被覆すれば、シェル部分の溶融温度はコア部分の溶融温度よりも高くなる。したがって、シェル結着樹脂とコア結着樹脂とが溶融温度Ｔｍの等しい樹脂であっても、シェル部分でコア部分を被覆してカプセル化することによって、保存安定性を向上させることができる。より優れた保存安定性を実現するためには、本実施形態のようにシェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）は、コア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも高い方が好ましい。
【０１２９】
ステップｓ２の現像工程では、ステップｓ１の潜像形成工程において像担持体に形成された潜像が、以上に述べたカプセルトナーを用いて現像される。これによって像担持体の表面にトナー像が形成される。カプセルトナーは、単独で１成分現像剤として用いられてもよく、キャリアと混合されて２成分現像剤として用いられてもよい。本実施形態ではステップｓ１の潜像形成工程において感光体の表面に静電潜像が形成されるので、第２実施形態のカプセルトナーは摩擦帯電によって帯電され、現像剤担持体に担持されて感光体の表面に供給され、感光体の表面に静電的に付着する。これによって感光体の表面に形成された静電潜像が現像され、トナー像が形成される。感光体などの像担持体の表面にトナー像が形成されると、ステップｓ３に進む。
【０１３０】
ステップｓ３の転写工程では、像担持体の表面に形成されたトナー像を転写手段によって記録用紙などの記録媒体に転写する。これによって記録媒体に未定着のトナー像が形成される。転写手段としては、たとえばトナー像が形成された感光体の表面に記録用紙などの記録媒体を接触または近接させた状態で、記録媒体にトナー像を構成するカプセルトナーと逆極性の電荷を付与することによって、カプセルトナーを記録媒体に静電的に付着させてトナー像を転写する転写手段を用いることができる。このようにしてトナー像が記録媒体に転写されて、記録媒体に未定着のトナー像が形成されると、ステップｓ４に進む。
【０１３１】
ステップｓ４の第１の加熱加圧工程では、ステップｓ３の現像工程において記録媒体に形成されるトナー像を、第１の加熱加圧部１４で加熱および加圧する。これによって、トナー像を形成するカプセルトナーの少なくともシェル部分が破壊されるか、または溶融し、カプセルトナーが圧潰される。
【０１３２】
ステップｓ５の第２の加熱加圧工程では、ステップｓ４の第１の加熱加圧工程において圧潰されたカプセルトナーが、第２の加熱加圧部１５でさらに加熱および加圧される。これによって、トナー層が全体にわたって溶融し、記録用紙に定着される。
【０１３３】
以上のように本実施形態の画像形成方法では、カプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像を形成し、本発明の他の実施形態の定着方法によって定着するので、定着性に優れる画像を形成することができる。またカプセルトナーは保存安定性に優れるので、ステップｓ２の現像工程において記録媒体に安定して供給することができる。したがって定着性に優れる画像を安定して形成することができる。
【実施例】
【０１３４】
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載内容に限定されるものではない。
【０１３５】
（ａ）測定方法
以下の実施例および比較例で用いた結着樹脂の溶融温度Ｔｍ、ガラス転移温度Ｔｇ、数平均分子量Ｍｎおよび重量平均分子量Ｍｗ、離型剤の融点、ならびに粒子の体積平均粒径は、以下のようにして測定した。
【０１３６】
〔結着樹脂の溶融温度〕
降下式フローテスタ（商品名：ＣＦＴ−１００Ｄ、株式会社島津製作所製）を用い、試料１ｇに対し、直径１ｍｍ、長さ１ｍｍのノズルから押出されるようにプランジャーで１．９６ＭＰａの荷重を与えながら、温度６０℃から昇温速度６℃／分で試料を加熱して溶融流出させ、試料の流出量と加熱温度との関係を表す流出量−温度特性曲線を求めた。得られたＳ字型の流出量−温度特性曲線の流出開始点から流出終了点までの高さｈの２分の１（１／２）に対応する温度を求め、この温度を試料の溶融温度Ｔｍとした。
【０１３７】
〔結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ〕
示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７１２１−１９８７に準じ、試料１ｇを昇温速度毎分１０℃で加熱してＤＳＣ曲線を測定した。得られたＤＳＣ曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度Ｔｇとして求めた。
【０１３８】
〔結着樹脂の数平均分子量Ｍｎおよび重量平均分子量Ｍｗ〕
ＧＰＣ装置（商品名：ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ、東ソー株式会社製）にて、温度４０℃に設定したカラムを用い、試料溶液の注入量を１００ｍＬとして測定した。試料溶液としては、乾燥後の試料の０．２５重量％（固形分濃度）テトラヒドロフラン溶液を一晩放置したものを用いた。分子量校正曲線は標準ポリスチレン（単分散ポリスチレン）を用いて作成した。
【０１３９】
〔離型剤の融点〕
示差走査熱量分析計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、試料１ｇを温度２０℃から２００℃まで１分間当たり１０℃の割合で昇温させ、次いで２００℃から２０℃まで１分間当たり１０℃の割合で降温させる操作を２回繰返し、ＤＳＣ曲線を求めた。得られた２つのＤＳＣ曲線について、最大吸熱ピークの頂点の温度をそれぞれ求め、これらの平均値を離型剤の融点とした。リファレンスサンプルにはアルミナを用いた。
【０１４０】
〔粒子の体積平均粒径〕
コールターマルチサイザーＩＩ（商品名、コールター株式会社製）を用いて測定した。測定粒子数は５００００カウントとし、アパーチャ径は１００μｍとした。
【０１４１】
（ｂ）シェル結着樹脂の製造
シェル結着樹脂としてスチレンアクリル樹脂から成る樹脂微粒子Ａを以下のようにして製造した。
【０１４２】
攪拌装置、温度計、窒素導入管および冷却管を備えた反応容器に、乳化剤としてドデシル硫酸ナトリウム２０重量部および脱イオン水１６８０重量部を投入し、窒素雰囲気下で７０℃に昇温した。この溶液中に、温度を７０℃に保持しながら、以下に示す組成のモノマー混合液（プレエマルション）４４４０重量部と重合開始剤溶液５６０重量部とを同時に９０分間かけて滴下した。重合開始剤溶液は、ペルオキソ二硫酸アンモニウム５重量部を脱イオン水６２０重量部に溶解させることによって調製した。モノマー混合液（プレエマルション）および重合開始剤溶液の滴下速度は、各溶液がそれぞれ９０分間かけて滴下されるように調整した。
【０１４３】
＜モノマー混合液の組成＞
ドデシル硫酸ナトリウム（乳化剤） ２０重量部
脱イオン水 ２５２０重量部
スチレン ５００重量部
ｎ−ブチルアクリレート ３００重量部
メチルメタクリレート １０００重量部
エチレングリコールジメタクリレート １００重量部
【０１４４】
モノマー混合液および重合開始剤溶液の滴下後、反応容器内の反応液を、温度を１００℃に保持しながら３時間撹拌して反応させ、数平均分子量Ｍｎ３９００、重量平均分子量Ｍｗ３１０００、ガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）６４℃、溶融温度Ｔｍ（ｓ）１３０℃の樹脂微粒子Ａを得た。得られた樹脂微粒子Ａの体積平均粒径は０．３μｍであった。
【０１４５】
（ｃ）トナーの製造
（トナーＡ）
コア結着樹脂としてポリエステル樹脂（商品名：ＦＣ１４６９、三菱レイヨン株式会社製、溶融温度Ｔｍ（ｃ）１２０℃、ガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）６２℃）７８重量部と、着色剤として銅フタロシアニン（カラーインデックスナンバー：ピグメントブルー１５：３）６．０重量部と、帯電制御剤（商品名：ＮＰ４、クラリアント株式会社製）１．０重量部と、離型剤としてパラフィンワックス（商品名：ＨＮＰ−１０、日本精鑞株式会社製、融点７５℃）１５重量部とを、ヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭ−２０、三井鉱山株式会社製）に投入して１０分間混合して原料混合物を調製した。得られた原料混合物を、混練機（商品名：ニーディックスＭＯＳ１４０−８００、三井鉱山株式会社製）にて、温度１３０℃に加熱して混練し、混練物を調製した。得られた混練物を冷却して粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕した。得られた微粉砕物を、風力分級機で分級し、コア部分として体積平均粒径６．５μｍのコア粒子の粉体を得た。
【０１４６】
得られたコア粒子１００重量部と、シェル結着樹脂として樹脂微粒子Ａの４．０重量部とをヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭ−２０、三井鉱山株式会社製）に投入して１０分間混合して、熱風処理装置（商品名：表面改質機メテオレインボーＭＲ−１０Ａ型、日本ニューマチック工業株式会社製）を用いて混合物を熱風加熱処理することによって、シェル結着樹脂である樹脂微粒子Ａを互いに融着させてシェル層を形成させ、カプセルトナーを得た。熱風加熱処理は、熱風温度を３００℃とし、熱風流量を１．０ｍ３／ｍｉｎとし、混合物投入速度を１．０ｋｇ／ｈとし、熱風処理時間を０．０３ｓとして行なった。得られたカプセルトナーを「トナーＡ」という。トナーＡにおいて、シェル部分の重量比はコア部分１００重量部に対して４．０重量部である。
【０１４７】
（トナーＢ）
離型剤であるパラフィンワックスの配合量を４．０重量部に変更すること以外はトナーＡと同様にしてカプセルトナーを製造した。得られたカプセルトナーを「トナーＢ」という。
【０１４８】
（トナーＣ）
離型剤として、融点７５℃のパラフィンワックス（商品名：ＨＮＰ１０、日本精鑞株式会社製）に代えて、融点９０℃のパラフィンワックス（商品名：ＭＤＰ７０１０、日本精鑞株式会社製）を用いること以外はトナーＡと同様にして、カプセルトナーを製造した。得られたカプセルトナーを「トナーＣ」という。
【０１４９】
（トナーＤ）
シェル結着樹脂である樹脂微粒子Ａの配合量を１０重量部に変更すること以外はトナーＡと同様にしてカプセルトナーを製造した。得られたカプセルトナーを「トナーＤ」という。トナーＤにおいて、シェル部分の重量比はコア部分１００重量部に対して１０重量部である。
【０１５０】
（トナーＥ）
シェル結着樹脂である樹脂微粒子Ａの配合量を０．８０重量部に変更すること以外はトナーＡと同様にしてカプセルトナーを製造した。得られたカプセルトナーを「トナーＥ」という。トナーＥにおいて、シェル部分の重量比はコア部分１００重量部に対して０．８０重量部である。
【０１５１】
（トナーＦ）
トナーＡと同様にしてコア粒子を製造し、これをトナーＦとした。
【０１５２】
（ｄ）トナーの評価
（ｃ）において得られたトナーＡ〜Ｆについて、以下のようにして保存安定性を評価した。
【０１５３】
トナー１０ｇをガラス瓶に入れ、温度６０℃の環境下に４８時間放置した後、ガラス瓶中のトナーを目視によって観察し、凝集したトナー（以後、「凝集トナー」とも称する）の量を確認した。凝集トナーの量を評価指標として用い、以下の評価基準に基づいてトナーの保存安定性を評価した。評価結果を表１に示す。表１では後述する実施例の評価結果と合わせて各トナーの保存安定性の評価結果を示す。
○：良好。凝集トナーがない。
△：実用上問題無し。凝集トナーが存在するが、わずかである。
×：不良。凝集トナーが多量に存在する。
【０１５４】
（ｅ）実施例
（実施例１）
トナーＡを用い、前述の図１に示す画像形成装置１によって、記録媒体である記録用紙（商品名：ＰＰＣ用紙ＳＦ−４ＡＭ３、シャープ株式会社製）に、縦２０ｍｍ、横５０ｍｍの長方形状のシアン色べた画像部を含むサンプル画像を、べた画像部における未定着状態でのトナーの記録用紙への付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ２になるように調整して形成し、これを評価用画像とした。
【０１５５】
前述の図１に示す画像形成装置１の定着装置１２は、第１の加熱加圧部１４と、第２の加熱加圧部１５とを備える。本実施例では第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０、ならびに第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０の外周面部の温度は１４５℃に設定し、定着装置１２への記録用紙の搬送速度である定着速度は１２０ｍｍ／ｓに設定した。この定着速度では、記録用紙への第１の加熱加圧部１４による加熱および加圧の終了から第２の加熱加圧部１５による加熱および加圧の開始までの時間は０．５秒以内になる。また第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との押圧力および第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との押圧力は等しくした。この押圧力のとき、第１ニップ幅Ｗ１は５ｍｍであり、第２ニップ幅Ｗ２は８ｍｍであった。
【０１５６】
（実施例２〜５）
トナーＡに代えて、トナーＢ〜Ｅをそれぞれ用いる以外は、実施例１と同様にして評価用画像を形成した。
【０１５７】
（実施例６）
第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０の外周面部の温度を１６０℃に設定し、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０の外周面部の温度を１３０℃に設定すること以外は実施例１と同様にして評価用画像を形成した。
【０１５８】
（比較例１）
前述の図１に示す画像形成装置１に代えて、前述の図１に示す画像形成装置１から第１の加熱加圧部１４を取除いた画像形成装置を用い、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０の外周面部の温度を１８０℃に設定する以外は、実施例１と同様にして評価用画像を形成した。具体的には、定着装置への記録用紙の搬送速度である定着速度は実施例１と同様に１２０ｍｍ／ｓに設定し、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との押圧力は実施例１と同様にした。
【０１５９】
（比較例２）
前述の図１に示す画像形成装置１に代えて、前述の図１に示す画像形成装置１から第２の加熱加圧部１５を取除いた画像形成装置を用い、第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０の外周面部の温度を１８０℃に設定する以外は、実施例１と同様にして評価用画像を形成した。具体的には、定着装置への記録用紙の搬送速度である定着速度は実施例１と同様に１２０ｍｍ／ｓに設定し、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との押圧力は実施例１と同様にした。
【０１６０】
（比較例３）
トナーＡに代えて、トナーＦを用いる以外は、実施例１と同様にして評価用画像を形成した。
【０１６１】
（ｆ）評価用画像の評価
（ｅ）の実施例１〜６および比較例１〜３において形成された評価用画像について、以下のようにして定着性および彩度を評価した。
【０１６２】
〔定着性〕
分光光度計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて、評価用画像のべた画像部の反射率濃度を画像濃度として測定し、これを粘着テープ貼付け前の画像濃度とした。次いで、評価用画像のべた画像部に粘着テープを貼付けた後、粘着テープを剥離し、粘着テープが貼付けられていた部分の画像濃度を前述の分光光度計によって測定し、これを粘着テープ剥離後の画像濃度とした。測定結果から、下記式に基づいて、粘着テープ貼付け前の画像濃度に対する粘着テープ剥離後の画像濃度の比率をトナー残存率として求めた。
【０１６３】
（トナー残存率）＝（テープ剥離後の画像濃度／テープ貼付け前の画像濃度）
求めたトナー残存率を評価指標として用い、以下の評価基準に基づいて定着性を評価した。
○：良好。トナー残存率が０．８０以上である。
△：実用上問題なし。トナー残存率が０．６０以上０．８０未満である。
×：不良。トナー残存率が０．６０未満である。
【０１６４】
〔彩度〕
評価用画像のべた画像部について、分光光度計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｚ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＣＩＥ１９７６）における色座標ａ＊およびｂ＊を測定し、下記式（１）に基づいて、ａｂクロマＣ＊ａｂの値を算出した。
Ｃ＊ａｂ＝［（ａ＊）２＋（ｂ＊）２］１／２ …（１）
【０１６５】
算出したａｂクロマＣ＊ａｂの値を評価指標として用い、以下の評価基準に基づいて彩度を評価した。
○：良好。ａｂクロマＣ＊ａｂが６０以上である。
△：実用上問題なし。ａｂクロマＣ＊ａｂが５５以上６０未満である。
×：不良。ａｂクロマＣ＊ａｂが５５未満である。
以上の評価結果を表１に示す。表１において「−」は評価していないことを表す。
【０１６６】
【表１】
【０１６７】
実施例１〜６と比較例１および２との比較から、実施例１〜６のようにカプセルトナーを用いてトナー像を形成し、第１の加熱加圧部１４および第２の加熱加圧部１５を備える定着装置１２で定着させることによって、比較例１および２に比べて、定着性および彩度に優れる画像を形成できることが判る。
【０１６８】
これに対し、比較例１および２のように、一対の定着部材が互いに押圧されて弾性変形する第２の加熱加圧部１５のみを備える定着装置、または一対の定着部材のうち他方の定着部材が一方の定着部材に押圧されて弾性変形する第１の加熱加圧部１４のみを備える定着装置によって定着させると、トナー残存率が０．６０未満になり、充分な定着性が得られないことが判る。また比較例１および２では、ａｂクロマＣ＊ａｂが５５未満になり、充分な彩度が得られないことが判る。
【０１６９】
また比較例３で用いられるトナーＦのようにシェル部分を有しないトナーは、保存安定性が悪く、凝集したトナーが多量に発生することが判る。
【０１７０】
実施例１と実施例２との比較から、コア部分中の離型剤の含有率が５．０重量％以上であるカプセルトナーを用いることによって、コア部分中の離型剤の含有率が５．０重量％未満であるカプセルトナーを用いる場合に比べて、定着性が向上されることが判る。
【０１７１】
実施例１と実施例３との比較から、離型剤の融点が５０℃以上８０℃以下であるカプセルトナーを用いることによって、離型剤の融点が８０℃を超えるカプセルトナーを用いる場合に比べて、定着性が向上され、また彩度が向上されることが判る。
【０１７２】
実施例１と実施例４との比較から、シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であるカプセルトナーを用いることによって、シェル部分の重量比が５．０重量部を超えるカプセルトナーを用いる場合に比べて、定着性が向上され、また彩度が向上されることが判る。
【０１７３】
実施例１〜３および６と実施例５との比較から、シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であるカプセルトナーＡ〜Ｃを用いることによって、シェル部分の重量比が１．０重量部未満であるカプセルトナーＥを用いる場合に比べて、彩度が向上されることが判る。またトナーＡ〜Ｃのようにシェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であるトナーは、トナーＥのようにシェル部分の重量比が１．０重量部未満であるトナーに比べて、保存安定性に優れることが判る。
【０１７４】
以上のように、第１加熱ローラ３０が芯材と離形層とによって構成され、第１加圧ローラ４０が第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形する第１の加熱加圧部１４と、第２加熱ローラ５０が芯材と離形層との間にゴム弾性層を有する構造を有し、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とが互いに押圧されて弾性変形する第２の加熱加圧部１５とを備える定着装置を用いることによって、カプセルトナーの定着性を向上させることができることが判った。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を簡略化して示す部分断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置１に備わる定着装置１２を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の実施の他の形態である画像形成方法の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７６】
１ 画像形成装置
１１ 画像形成ユニット
１２ 定着装置
１３ 転写搬送ベルト機構
１４ 第１の加熱加圧部
１５ 第２の加熱加圧部
１６ 感光体
１７ 帯電装置
１８ 露光装置
１９ 現像装置
２０ 転写ローラ
２１ クリーニング装置
３０ 第１加熱ローラ
４０ 第１加圧ローラ
５０ 第２加熱ローラ
６０ 第２加圧ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カプセルトナーを用いて記録媒体に形成されるトナー像を定着する定着装置および定着方法、前記定着装置を備える画像形成装置、ならびに前記定着方法を用いる画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを用いて画像を形成する画像形成方法たとえば電子写真法では、像担持体である感光体の表面に静電潜像を形成した後、トナーを含む現像剤で現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を記録用紙などの記録媒体に転写して定着することによって画像が形成される。トナーとしては、たとえば結着樹脂に着色剤などが分散されたトナーが用いられる。
【０００３】
記録媒体にトナーを定着する定着方法としては、たとえばトナー像が転写された記録媒体を一対の定着部材で挟持して加熱および加圧することによってトナーを記録媒体に定着する熱圧定着法がある。熱圧定着法では、定着装置として、たとえば熱源を内部に備える加熱ローラと加熱ローラに圧接させて設けられる加圧ローラとの一対のローラを定着部材として備える、いわゆるヒートローラが用いられる。定着装置の消費エネルギの観点から、定着部材のトナーに接する表面の温度（以後、定着温度とも称する）は低い方が好ましい。熱圧定着法ではトナーを溶融させて定着するので、定着温度を低下させるためには、トナーの溶融温度は低い方が好ましい。
【０００４】
このように定着温度を低下させるという観点からは、トナーの溶融温度は低い方が好ましいが、トナーの溶融温度が低いほど、トナーが収容容器中に収容されている間に、たとえば定着装置に備わる熱源からの熱の影響でトナーが融着して凝集しやすくなるので、保存安定性が悪くなる。トナーの溶融温度を低下させるために結着樹脂の溶融温度よりも低い融点を有するワックスをトナー中に含有させる場合には、ワックス同士の融着によってトナーの凝集が一層生じやすくなるので、保存安定性がさらに悪くなる。トナーの保存安定性が悪く、収容容器内でトナーの凝集が生じると、像担持体にトナーを安定して供給することができず、現像できなくなるという問題が生じる。
【０００５】
トナーの保存安定性を向上させるための技術としては、結着樹脂に着色剤などが分散された粒子をコア部分とし、コア部分に含有される結着樹脂よりも溶融温度の高い結着樹脂を含有するシェル部分でコア部分を被覆してカプセル化し、カプセルトナーとして用いることが考えられる（たとえば、特許文献１参照）。このようにカプセルトナーとすることによってトナーの保存安定性は向上されるが、定着させるときにはシェル部分が溶融しにくいので、カプセル化する前に比べて定着温度を高くすることが必要になる。したがって、定着温度を低下させるためにコア部分の溶融温度を低下させたにも関わらず、定着温度を低下させることはできず、逆に定着温度が高くなるという問題が生じる。
【０００６】
またヒートローラで定着するときには、トナー像とともに記録媒体が加熱および加圧されるので、定着温度を高くし過ぎると、記録媒体の加熱ローラへの巻きつき、および記録媒体がカールした状態で排出されるという問題が生じる。またトナーが溶融しすぎてトナー同士の凝集力が低下し、トナーが定着部材に融着して取去られる高温オフセット現象が発生するという問題がある。カプセルトナーの場合、コア部分の結着樹脂の溶融温度はシェル部分の結着樹脂の溶融温度よりも低いので、定着温度をシェル部分が溶融可能な温度にすると、コア部分が溶融しすぎて高温オフセット現象が発生しやすくなる。
【０００７】
熱圧定着法に関する技術ではないが、カプセルトナーの定着性を向上させるための技術として、特定の平均粒径を有する小粒径トナーと、小粒径トナーよりも大きい平均粒径を有する大粒径トナーとを含むカプセルトナーを用いる技術がある（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に開示の技術では、トナーを加熱せずに定着部材で加圧して塑性変形させて定着する圧力定着法によってトナー像を定着する。圧力定着法では、トナーは溶融されないので、熱圧定着法に比べて定着性が悪く、擦過などによってトナーが記録媒体から剥離しやすいという問題がある。
【０００８】
圧力定着法では、カプセルトナーは、粒径が小さくなるほど機械的に破壊されにくくなり、定着性が低下するので、定着性の低下を防ぐために定着させるときの圧力を高くする必要がある。特許文献２に開示の技術では、定着に必要な圧力を高くすることなく、小粒径トナーを用いた場合の定着性の低下を防ぐために、大粒径カプセルトナーを破壊させ、大粒径カプセルトナーのコア部分に含まれる結着樹脂で未破壊の小粒径カプセルトナーを結着させることによって定着させることを開示する。
【０００９】
特許文献２に開示の技術では、小粒径カプセルトナーのみを用いる場合に比べれば定着に必要な圧力を低減することは可能であるが、カプセル化されていないトナーを用いる場合に比べると、カプセルトナーを機械的に破壊するための圧力は高くなる。トナーを破壊するための圧力を高くするためには、定着装置の剛性を強くする必要があり、定着装置の大型化、ひいては画像形成装置の大型化を招く。したがって仮に特許文献２に開示の技術を熱圧定着法に適用し、定着させるときに加える圧力を高めようとした場合、定着装置の剛性を強くするために、定着装置が大型化し、ひいては画像形成装置が大型化するという問題が生じる。
【００１０】
また圧力定着法の一つとして、記録媒体に形成されたトナー像を、無端型フィルムを介して予熱した後に、定着部材で加圧して定着する方法がある（たとえば、特許文献３参照）。特許文献３に開示の技術では、カプセルトナーのシェル部分の溶融温度によっては、予熱によってシェル部分を溶融させることができず、コア部分まで溶融させることができないので、予熱後に加圧しても記録媒体への定着強度が充分に得られない場合がある。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−２８４５２５号公報（第２−３頁）
【特許文献２】特開平８−１９０２２０号公報（第４−５頁，第２−３図）
【特許文献３】特開平５−１１６５１号公報（第３−４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、カプセルトナーを用いて形成されるトナー像を高い定着強度で記録媒体に定着させることができ、定着性に優れる画像を形成することのできる定着装置および定着方法、前記定着装置を備える画像形成装置、ならびに前記定着方法を用いる画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体に形成されるトナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
トナー像が形成された記録媒体を挟持して加熱および加圧可能な一対の第１定着部材を含み、前記一対の第１定着部材は、一方の第１定着部材がローラ状に形成され、他方の第１定着部材が一方の第１定着部材に押圧されて弾性変形する第１の加熱加圧手段と、
第１の加熱加圧手段よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、前記記録媒体を挟持して加熱および加圧可能な一対の第２定着部材を含み、前記一対の第２定着部材は、互いに押圧されて弾性変形する第２の加熱加圧手段とを備えることを特徴とする定着装置である。
【００１４】
本発明に従えば、トナー像が形成された記録媒体を、第１の加熱加圧手段が一対の第１定着部材に挟持して加熱および加圧した後、第２の加熱加圧手段が一対の第２定着部材に挟持して加熱および加圧する。第１の加熱加圧手段の一対の第１定着部材は、ローラ状の一方の第１定着部材に押圧されて他方の第１定着部材が弾性変形するので、一対の第１定着部材が互いに押圧されて弾性変形する場合に比べて、同じ大きさの力で押圧させたとき、一対の第１定着部材の圧接された部分の面積を小さくし、一対の第１定着部材によって記録媒体に加わる圧力を大きくすることができる。また第２の加熱加圧手段の一対の第２定着部材は、互いに押圧されて弾性変形するので、一方の第２定着部材がローラ状に形成され、このローラ状の一方の第２定着部材に押圧されて他方の第２定着部材が弾性変形する場合に比べて、同じ大きさの力で押圧させたとき、一対の第２定着部材の互いに押圧される部分の面積を大きくすることができる。
【００１５】
また本発明は、一対の第１定着部材は、
一方の第１定着部材が芯材を含み、他方の第１定着部材が、芯材と、芯材を被覆し、ゴム弾性を有するゴム弾性層とを含み、
一対の第２定着部材は、
各第２定着部材が、芯材と、芯材を被覆し、ゴム弾性を有するゴム弾性層とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、第１の加熱加圧手段の一対の第１定着部材が互いに押圧されるとき、一方の第１定着部材の芯材と他方の第１定着部材のゴム弾性層とが押圧されるので、他方の第１定着部材のゴム弾性層が一方の第１定着部材の芯材に押圧されて弾性変形する。また第２の加熱加圧手段の一対の第２定着部材が互いに押圧されるとき、一方の第２定着部材のゴム弾性層と他方の第２定着部材のゴム弾性層とが押圧されるので、一対の第２定着部材の各ゴム弾性層が互いに押圧されて弾性変形する。
【００１７】
また本発明は、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記本発明の定着装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
本発明に従えば、トナー像形成手段によって、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分が、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であってコア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分で被覆されるカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像が形成され、前記本発明の定着装置によって定着される。
【００１９】
また本発明は、コア部分は、さらに離型剤を含有し、
コア部分中の離型剤の含有率は５重量％以上３０重量％以下であることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、カプセルトナーのコア部分には離型剤が５重量％以上３０重量％以下の含有率で含有される。コア部分中の離型剤の含有率が５重量％未満であると、コア部分中の離型剤の含有率が５重量％以上である場合に比べて、コア部分が溶融しにくくなるので、カプセルトナーの記録媒体への定着性が低くなる。コア部分中の離型剤の含有率が３０重量％を超えると、コア部分中の離型剤の含有率が３０重量％以下である場合に比べて、保存されている間に離型剤がカプセルトナー表面に滲出しやすくなるので、カプセルトナー同士が凝集するおそれがあり、カプセルトナーの保存安定性が低くなる。コア部分中の離型剤の含有率を５重量％以上３０重量％以下にすることによって、カプセルトナーの保存安定性を低下させることなく、記録媒体への定着性を向上させることができる。
【００２１】
また本発明は、コア部分は、さらに離型剤を含有し、
離型剤の融点は、５０℃以上８０℃以下であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、カプセルトナーのコア部分に含有される離型剤の融点は５０℃以上８０℃以下である。離型剤の融点が５０℃未満であると、トナー作製の過程、たとえばコア部分の材料を混練する混練工程において離型剤が流出し、滑りやすくなるため、十分に混練できないおそれがある。十分に混練できないと、たとえばコア部分における第１の結着樹脂への着色剤の分散性が低下し、形成される画像の濃度が低下するおそれがある。離型剤の融点が８０℃を超えると、離型剤の融点が５０℃以上８０℃以下である場合に比べて、第２の加熱加圧手段の一対の第２定着部材で加熱および加圧するときにコア部分が溶融しにくくなるので、トナーの溶融粘度を低下させる効果が充分に発揮されず、カプセルトナーの記録媒体への定着性が低くなる。コア部分に含有される離型剤の融点を５０℃以上８０℃以下にすることによって、トナーの作製過程たとえば混練工程において、離型剤の流出を防ぎ、十分に混練することができるので、たとえば第１の結着樹脂への着色剤の分散性を向上させ、画像濃度の低下を抑えることができる。またカプセルトナーの記録媒体への定着性を向上させることができる。
【００２３】
また本発明は、カプセルトナーは、シェル部分の重量比が、コア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、カプセルトナーのシェル部分の重量比は、コア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下である。シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して１．０重量部未満であると、コア部分をシェル部分で被覆してカプセルトナーにする効果が充分に発揮されず、保存安定性の向上効果が充分に得られないおそれがある。シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して５．０重量部を超えると、定着装置の第１の加熱加圧手段によってシェル部分が破壊または溶融されにくくなるので、シェル部分が破壊または溶融されていない状態でカプセルトナーが第２の加熱加圧手段で加熱および加圧されるおそれがあり、コア部分が充分に溶融せず、記録媒体への定着性が低下するおそれがある。前述のようにカプセルトナーのシェル部分の重量比をコア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下にすることによって、トナーの保存安定性を低下させることなく、カプセルトナーの記録媒体への定着性をより確実に向上させることができる。
【００２５】
また本発明は、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体に形成されるトナー像を記録媒体に定着させる定着方法であって、
トナー像が形成された記録媒体を、一対の第１定着部材であって、一方の第１定着部材がローラ状に形成され、他方の第１定着部材が一方の第１定着部材に押圧されて弾性変形する一対の第１定着部材によって挟持して加熱および加圧する第１の加熱加圧工程と、
第１の加熱加圧工程で加熱および加圧された記録媒体を、一対の第２定着部材であって、互いに押圧されて弾性変形する一対の第２定着部材によって挟持して加熱および加圧する第２の加熱加圧工程とを含むことを特徴とする定着方法である。
【００２６】
本発明に従えば、トナー像が形成された記録媒体を、第１の加熱加圧工程において一対の第１定着部材に挟持して加熱および加圧した後、第２の加熱加圧工程において一対の第２定着部材に挟持して加熱および加圧する。第１の加熱加圧工程で用いられる一対の第１定着部材は、ローラ状の一方の第１定着部材に押圧されて他方の第１定着部材が弾性変形するので、一対の第１定着部材が互いに押圧されて弾性変形する場合に比べて、同じ大きさの力で押圧させたとき、一対の第１定着部材の圧接された部分の面積を小さくし、一対の第１定着部材によって記録媒体に加わる圧力を大きくすることができる。また第２の加熱加圧工程で用いられる一対の第２定着部材は、互いに押圧されて弾性変形するので、一方の第２定着部材がローラ状に形成され、このローラ状の一方の第２定着部材に押圧されて他方の第２定着部材が弾性変形する場合に比べて、同じ大きさの力で押圧させたとき、一対の第２定着部材の互いに押圧される部分の面積を大きくすることができる。
【００２７】
また本発明は、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像を形成し、前記本発明の定着方法によって記録媒体に定着させることを特徴とする画像形成方法である。
【００２８】
本発明に従えば、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分が、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であってコア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分で被覆されるカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像が形成され、前記本発明の定着方法によって定着される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、第１の加熱加圧手段では、一対の第１定着部材によって記録媒体に加わる圧力を大きくすることができるので、トナー像を構成するカプセルトナーのシェル部分を破壊または溶融させ、カプセルトナーを圧潰することができ、記録媒体に形成されるトナー層の厚さを小さくすることができる。また第２の加熱加圧手段では、一対の第２定着部材の互いに押圧される部分の面積を大きくすることができるので、記録媒体に形成されたトナー層を包み込むようにして加熱および加圧することができる。このように第１の加熱加圧手段の一対の第１定着部材でカプセルトナーを圧潰して、トナー層の厚さを小さくした後、第２の加熱加圧手段の一対の第２定着部材で包み込むようにして加熱および加圧することによって、第１および第２定着部材による各加熱温度を高くすることなく、トナー層を全体にわたって溶融させることができる。したがって、カプセルトナーの記録媒体への定着強度を高め、定着性に優れる画像を形成することができる。またトナー層を構成する各カプセルトナー粒子同士を融着させることができるので、トナー層の表面を平滑にすることができ、たとえばカプセルトナーがカラートナーの場合、彩度の高い画像を形成することができる。
【００３０】
また本発明によれば、第１の加熱加圧手段の一対の第１定着部材は、他方の第１定着部材のゴム弾性層が一方の第１定着部材の芯材に押圧されて弾性変形するので、他方の第１定着部材が一方の第１定着部材に押圧されて弾性変形する一対の第１定着部材が実現される。また第２の加熱加圧手段の一対の第２定着部材は各ゴム弾性層が互いに押圧されて弾性変形するので、互いに押圧されて弾性変形する一対の第２定着部材が実現される。
【００３１】
また本発明によれば、トナー像形成手段によって、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分が、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であってコア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分で被覆されるカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像が形成され、前記本発明の定着装置によって定着されるので、定着性に優れる画像を形成することができる。また前記カプセルトナーは保存安定性に優れ、記録媒体に安定して供給することができるので、定着性に優れる画像を安定して形成することができる。
【００３２】
また本発明によれば、カプセルトナーのコア部分には離型剤が５重量％以上３０重量％以下の含有率で含有されるので、カプセルトナーの保存安定性を低下させることなく、記録媒体への定着性を向上させることができる。
【００３３】
また本発明によれば、カプセルトナーのコア部分に含有される離型剤の融点は５０℃以上８０℃以下であるので、トナーの作製過程たとえば混練工程において、離型剤の流出を防いで十分に混練することができ、たとえば第１の結着樹脂への着色剤の分散性を向上させ、画像濃度の低下を抑えることができる。また記録媒体への定着性をより確実に向上させることができる。
【００３４】
また本発明によれば、カプセルトナーのシェル部分の重量比は、コア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であるので、カプセルトナーの保存安定性を低下させることなく、カプセルトナーの記録媒体への定着性をより確実に向上させることができる。
【００３５】
また本発明によれば、第１の加熱加圧工程では、一対の第１定着部材によって記録媒体に加わる圧力を大きくすることができるので、トナー像を構成するカプセルトナーのシェル部分を破壊または溶融させ、カプセルトナーを圧潰することができ、記録媒体に形成されるトナー層の厚さを小さくすることができる。また第２の加熱加圧工程では、一対の第２定着部材の互いに押圧される部分の面積を大きくすることができるので、記録媒体に形成されたトナー層を包み込むようにして加熱および加圧することができる。このように第１の加熱加圧工程で一対の第１定着部材でカプセルトナーを圧潰して、トナー層の厚さを小さくした後、第２の加熱加圧工程で一対の第２定着部材で包み込むようにして加熱および加圧することによって、第１および第２定着部材による各加熱温度を高くすることなく、トナー層を全体にわたって溶融させることができる。したがって、カプセルトナーの記録媒体への定着強度を高め、定着性に優れる画像を形成することができる。またトナー層を構成する各カプセルトナー粒子同士を融着させることができるので、トナー層の表面を平滑にすることができ、たとえばカプセルトナーがカラートナーの場合、彩度の高い画像を形成することができる。
【００３６】
また本発明によれば、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分が、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であってコア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分で被覆されるカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像が形成され、前記本発明の定着方法によって定着されるので、定着性に優れる画像を形成することができる。また前記カプセルトナーは保存安定性に優れ、記録媒体に安定して供給することができるので、定着性に優れる画像を安定して形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を簡略化して示す部分断面図である。図２は、図１に示す画像形成装置１に備わる定着装置１２を拡大して示す断面図である。図１および図２では、一部分の厚みを省略して示す。本実施形態の画像形成装置１は、白黒画像およびカラー画像を形成可能に構成される。本実施の形態として例示する画像形成装置１は、デジタルカラープリンタであり、図示しないパーソナルコンピュータなどの画像入力装置から入力される画像情報に基づいて、フルカラー画像、多色もしくは単色のカラー画像、または白黒画像を形成する。
【００３８】
画像形成装置１は、トナー像形成手段である画像形成ユニット１１と、本発明の実施の一形態である定着装置１２と、転写搬送ベルト機構１３とを含んで構成される。定着装置１２は、複数の加熱加圧部、本実施形態では２つの加熱加圧部１４，１５を備える。画像形成装置１は、複数、より詳細には４つの画像形成ユニット１１を備え、４つの画像形成ユニット１１が並設されるタンデム型の画像形成装置である。
【００３９】
本実施形態において画像形成装置１は、外部に設けられる図示しない画像入力装置から入力される画像情報を、複数の色相、より詳細にはイエロー色（ｙ）、マゼンタ色（ｍ）、シアン色（ｃ）および黒色（ｋ）の４つの色相に色分解し、各色相に対応するトナー像を画像形成ユニット１１によってそれぞれ形成する。画像形成ユニット１１は、イエロー色（ｙ）、マゼンタ色（ｍ）、シアン色（ｃ）および黒色（ｋ）の各色相に対応して４つが設けられる。４つの画像形成ユニット１１は、各色相に対応する色のトナーが現像に用いられることおよび各色相に対応する画像情報が画像入力装置から入力されること以外は同様の構成を有するので、イエロー色（ｙ）の画像形成ユニット１１ｙについて説明し、他の色相の画像形成ユニット１１については説明を省略する。以後、各色相に対応する画像形成ユニット１１を個々に示す場合には、参照符号の後に色を表すアルファベットの添字を付与し、総称する場合には参照符号のみで表す。アルファベットの添字は、イエロー色については「ｙ」を付し、マゼンタ色については「ｍ」を付し、シアン色については「ｃ」を付し、黒色については「ｋ」を付す。
【００４０】
画像形成ユニット１１ｙは、円柱状であって画像形成装置１本体に回転可能に設けられる感光体１６ｙと、感光体１６ｙの周方向に感光体１６ｙの回転方向上流側から下流側に向かって順次配置される帯電装置１７ｙ、露光装置１８ｙ、現像装置１９ｙ、転写ローラ２０ｙおよびクリーニング装置２１ｙを含んで構成される。図１では、理解を容易にするために感光体１６ｙは、後述する転写搬送ベルト２２と離隔するように図示しているが、実際には感光体１６ｙは、転写搬送ベルト２２に当接するように設けられ、転写搬送ベルト２２を介して転写手段である転写ローラ２０ｙに対向するように配置される。感光体１６ｙの形状は円柱状に限定されず、円筒状または無端ベルト状などであってもよい。
【００４１】
帯電装置１７ｙは、感光体１６ｙの表面を一様に帯電させる帯電手段である。帯電装置１７ｙは、本実施の形態ではチャージャー型帯電装置であり、感光体１６ｙの外周面に対向するように配置される。帯電装置１７は、チャージャー型帯電装置に限定されるものではなく、たとえばブラシ型帯電装置またはロール型帯電装置などであってもよい。
【００４２】
露光装置１８ｙは、たとえば半導体レーザ素子などの光源を備え、光源から出射されるレーザ光などの光を感光体１６ｙに照射することによって、帯電装置１７ｙで帯電された感光体１６ｙを露光して静電潜像を生成させる露光手段である。イエロー色の画像形成ユニット１１に備わる露光装置１８ｙは、一様に帯電された感光体１６ｙの表面を、イエロー色の色相の画像情報に応じた光で露光し、イエロー色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。
【００４３】
現像装置１９ｙは、感光体１６ｙの表面にトナーを供給することによって、露光装置１８ｙによる露光によって感光体１６ｙの表面に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する。トナーとしては、後述するカプセルトナー２４が用いられる。現像装置１９の現像剤収容容器２３に収容されるカプセルトナー２４の色は、各色相に対応して選択される。イエロー色の画像形成ユニット１１ｙに備わる現像装置１９ｙは、イエロー色に対応する着色剤をコア部分に含有するイエロー色のカプセルトナー２４ｙを現像剤収容容器２３ｙに収容する。イエロー色用の現像装置１９ｙは、イエロー色の画像情報に対応する静電潜像が形成された感光体１６ｙの表面に、イエロー色のカプセルトナー２４ｙを供給することによって、イエロー色のトナー像を形成する。
【００４４】
転写ローラ２０ｙは、転写搬送ベルト２２の内周面に接し、転写搬送ベルト２２を介して感光体１６ｙに当接するように設けられる。転写ローラ２０ｙは、転写搬送ベルト２２によって送給される記録媒体である記録用紙２５をトナー２４ｙと逆の極性に帯電させることによって、現像されて感光体１６ｙの外周面上に形成されるトナー像を記録用紙２５に転写させる。
【００４５】
クリーニング装置２１ｙは、たとえばクリーニングブレードを備え、感光体１６ｙの外周面にクリーニングブレードを当接させることによって、記録用紙２５に転写されずに感光体１６ｙ表面に残留するトナーを感光体１６ｙの表面から掻取り、廃トナー収容容器に収容する。クリーニング装置２１ｙは、図示しない除電ランプなどの除電手段とともに設けられる。
【００４６】
４つの画像形成ユニット１１は、記録用紙２５の搬送方向上流側から下流側に向かって、イエロー色用の画像形成ユニット１１ｙ、マゼンタ色用の画像形成ユニット１１ｍ、シアン色用の画像形成ユニット１１ｃおよび黒色用の画像形成ユニット１１ｋの順に並設される。
【００４７】
転写搬送ベルト機構１３は、駆動ローラ２６と、従動ローラ２７と、駆動ローラ２６と従動ローラ２７とによって略平行に伸びるように張架される無端ベルト状の転写搬送ベルト２２とを備える。転写搬送ベルト２２は、駆動ローラ２６の軸線まわりの回転によって矢符Ｚ方向に摩擦駆動される。転写搬送ベルト２２は、図示しない用紙吸着用帯電器によって帯電され、これによって記録用紙２５を静電的に吸着して搬送する。
【００４８】
定着装置１２は、前述のように加熱加圧手段である加熱加圧部を複数、本実施形態では２つ備える。２つの加熱加圧部１４，１５である第１の加熱加圧部１４および第２の加熱加圧部１５は、記録用紙２５の搬送方向Ｘに並んで設けられる。２つの加熱加圧部１４，１５のうち、第２の加熱加圧部１５は、第１の加熱加圧部１４よりも記録用紙２５の搬送方向Ｘの下流側に設けられる。第１の加熱加圧部１４は、第１の加熱加圧手段に相当し、第２の加熱加圧部１５は、第２の加熱加圧手段に相当する。記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける第１の加熱加圧部１４と第２の加熱加圧部１５との間には、支持台７０が設けられる。第１の加熱加圧部１４から排出される記録用紙２５は、支持台７０を介して第２の加熱加圧部１５に搬送される。
【００４９】
第１の加熱加圧部１４は、一対の第１定着部材である一対のローラ３０，４０を備える。より詳細には、第１の加熱加圧部１４は、一対のローラとして、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０とを備える。このように本実施形態では、一対の第１定着部材の各第１定着部材はローラ状に形成される。また一対の第１定着部材である一対のローラ３０，４０は、第１加圧ローラ４０が第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形するように構成される。第１加熱ローラ３０は、第１の加熱加圧手段の一方の第１定着部材に相当し、第１加圧ローラ４０は、第１の加熱加圧手段の他方の第１定着部材に相当する。
【００５０】
第１加熱ローラ３０は、図２に示すように、第１加熱側芯材３１と、第１加熱側離型層３２と、加熱手段である第１加熱側熱源３３とを含んで構成される。第１加熱ローラ３０は中空に形成される。第１加熱ローラ３０の外径はたとえば４０ｍｍである。第１加熱ローラ３０は、たとえば軸線方向両端部が絞り加工され、両端部が図示しない軸受けに回転可能に支持される。軸受けは、たとえば、ボールベアリングなどのころがり軸受またはすべり軸受によって実現される。第１加熱ローラ３０の軸線方向両端部は、たとえば外径３０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍに絞り加工される。
【００５１】
第１加熱側芯材３１は、中空状、本実施形態では円筒状に形成される。第１加熱側芯材３１は、剛性を有する材料、より詳細には剛性および耐熱性を有する材料から成る。第１加熱側芯材３１の材料としては、たとえばアルミニウムおよび鉄などの金属材料、ならびにステンレス鋼を含むアルミニウム鉄合金などの合金材料が挙げられる。第１加熱側芯材３１の厚さは、たとえば３ｍｍである。
【００５２】
第１加熱側離型層３２は、第１加熱側芯材３１の軸線方向における両端部間の中間部を被覆するように設けられる。第１加熱側離型層３２は、離型性を有する材料、より詳細には離型性および耐熱性を有する材料から成る。第１加圧側離型層４３の材料としては、たとえばパーフルオロアルコキシテトラフルオロエチレン（Perfluoroalcoxy
tetrafluoroethylene；略称ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（
Polytetrafluoroethylene；略称ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹脂が挙げられる。第１加熱側離型層３２は、たとえば第１加熱側離型層３２の材料を塗布した後焼成することによって形成される。また第１加熱側離型層３２は、第１加熱側離型層３２の材料をチューブ状に成形したものを第１加熱側芯材３１に被覆するチューブ被覆によって形成されてもよい。第１加熱側離型層３２は、たとえば厚さ３０μｍのＰＦＡチューブによって実現される。
【００５３】
第１加熱側離型層３２の厚さは、５μｍ以上５０μｍ以下に選ばれる。第１加熱側離型層３２の厚さは前記範囲に限定されないが、第１の加熱加圧部１４によってカプセルトナー２４をより確実に圧潰するためには、本実施形態のように５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。第１加熱側離型層３２の厚さが５０μｍを超えると、第１加圧ローラ４０の外周面部の硬度によっては、第１加熱ローラ３０が第１加圧ローラ４０との圧接によって弾性変形するおそれがあり、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との接触面積が大きくなり、第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４に加わる圧力が不足し、カプセルトナー２４を圧潰できなくなるおそれがある。また第１加熱側芯材３１からの熱が第１加熱ローラ３０の外周面部まで伝導されにくくなるので、第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４を充分に加熱することができず、圧潰できないおそれがある。また第１加熱ローラ３０の外周面部の温度を所定の温度にするために要する熱エネルギが増大し、消費エネルギが増大するという問題もある。第１加熱側離型層３２の厚さが５μｍ未満であると、耐熱性が保たれない問題点がある。
【００５４】
第１加熱側離型層３２は、第１加熱ローラ３０の最外層である。第１加熱ローラ３０の最外層は、記録用紙２５に転写されたカプセルトナー２４と直接接触する。第１加熱ローラ３０の最外層として第１加熱側離型層３２を設けることによって、第１加熱側離型層３２がない場合に比べて、カプセルトナー２４と第１加熱ローラ３０との離型性を高め、定着するときに第１加熱ローラ３０にカプセルトナー２４が付着することをより確実に防止することができる。第１加熱側離型層３２にはフィラーが含有されてもよい。第１加熱側離型層３２の厚さは、第１加熱側芯材３１の厚さよりも小さく、より詳細には第１加熱ローラ３０の外周面部が第１加熱側芯材３１の剛性を反映して第１加熱側芯材３１と同程度の剛性を有するようになるように選ばれる。本実施形態では、第１加熱側離型層３２の厚さは、第１加熱側芯材３１の厚さの０．１〜２％程度と極めて小さいので、第１加熱ローラ３０の外周面部は第１加熱側芯材３１と同程度の剛性を有する。
【００５５】
第１加熱側熱源３３は、第１加熱側芯材３１の半径方向内方に、第１加熱側芯材３１から離隔して設けられる。第１加熱側熱源３３は、第１加熱側芯材３１および第１加熱側離型層３２を加熱する。第１加熱側熱源３３は、第１加熱側芯材３１および第１加熱側離型層３２を加熱することのできるものであればよく、たとえばハロゲンランプまたはセラミックヒータによって実現される。第１加熱ローラ３０の加熱手段は、これに限定されず、たとえば誘導加熱によって第１加熱側芯材３１を加熱し、第１加熱側芯材３１の熱によって第１加熱側離型層３２を加熱するものであってもよい。
【００５６】
第１加圧ローラ４０は、第１加圧側芯材４１と、第１加圧側弾性層４２と、第１加圧側離型層４３と、第１加圧側熱源４４とを含んで構成される。第１加圧側芯材４１は中空に形成される。本実施形態において第１加圧側芯材４１は、円筒状に形成される。第１加圧側芯材４１は、剛性を有する材料、より詳細には剛性を有し、かつ耐熱性を有する材料から成る。第１加圧側芯材４１の材料としては、たとえば鉄およびアルミニウムなどの金属材料、ならびに鉄アルミニウム合金およびステンレス鋼などの合金材料が挙げられる。第１加圧側芯材４１の厚さは、たとえば３ｍｍである。
【００５７】
第１加圧側弾性層４２は、ゴム弾性を有する材料、より詳細にはゴム弾性を有し、かつ耐熱性を有する材料から成る。第１加圧側弾性層４２は、ゴム弾性層に相当する。第１加圧側弾性層４２の材料としては、たとえばシリコーンゴムなどのゴム材料、シリコーンゴムを発泡させたシリコーン系スポンジゴムなどの発泡性スポンジゴムなどのスポンジゴム材料が挙げられる。第１加圧側弾性層４２は、たとえばゴム弾性および耐熱性を有する材料を円筒状に成形した円筒状部材によって実現される。第１加圧側弾性層４２は、たとえば、第１加圧側芯材４１と第１加圧側離型層４３であるＰＦＡチューブとをセットした注型金型に、第１加圧側弾性層４２の材料を注入し、１次加硫およびオーブンによる２次加硫をした後に、端部を成形することによって形成される。
【００５８】
本実施形態において第１加圧側弾性層４２の厚さは、０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、より詳細には１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下に選ばれる。第１加圧側弾性層４２の厚さは前記範囲に限定されないが、本実施形態のように０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。第１加圧側弾性層４２の厚さを０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、特に１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下にすることによって、記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との圧接部の幅（以下、「第１ニップ幅」ということがある）Ｗ１、ひいては第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との接触面積をカプセルトナー２４が充分に加熱される程度に確保することができる。したがって、第１の加熱加圧部１４における加熱温度を高めることなく、カプセルトナー２４のシェル部分を破壊または溶融させ、より確実に圧潰させることができる。
【００５９】
第１加圧側弾性層４２の厚さが０．５ｍｍ未満であると、第１ニップ幅Ｗ１が不足して、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との接触面積が不足し、カプセルトナー２４のシェル部分が充分に破壊または溶融されず、圧潰させることができないおそれがある。またカプセルトナー２４を圧潰させるために第１の加熱加圧部１４における加熱温度である定着温度を高める必要が生じ、定着温度を低下させることができるという本発明の効果が充分に発揮されないおそれがある。またカプセルトナー２４が圧潰されずに第２の加熱加圧部１５に供されると、充分に溶融させることができず、記録媒体への定着性が低下する。第２の加熱加圧部１５においてカプセルトナー２４をより確実に溶融させるためには、第２の加熱加圧部１５における加熱温度である定着温度を高める必要があり、定着温度の上昇を招く。
【００６０】
第１加圧側弾性層４２の厚さが５．０ｍｍを超えると、第１加圧側芯材４１からの熱が第１加圧ローラ４０の表面に伝導されにくくなるので、第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４を充分に加熱することができず、圧潰できないおそれがある。また第１加圧ローラ４０の外周面部の温度を所定の温度にするために要する熱エネルギが増大し、消費エネルギが増大するという問題もある。
【００６１】
第１加圧側離型層４３は、離型性を有する材料、より詳細には離型性および耐熱性を有する材料から成る。第１加圧側離型層４３の材料としては、第１加熱側離型層３２の材料と同様の材料が挙げられる。第１加圧側離型層４３は、たとえば厚さ３０μｍのＰＦＡチューブによって実現される。第１加圧側離型層４３の厚さは、１０μｍ以上５０μｍ以下に選ばれる。第１加圧側離型層４３の厚さは前記範囲に限定されないが、第１の加熱加圧部１４によってカプセルトナー２４をより確実に圧潰するためには、本実施形態のように１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。第１加圧側離型層４３の厚さが５０μｍを超えると、第１加熱ローラ３０に押圧されたときに第１加圧ローラ４０が弾性変形しにくくなるので、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との接触面積が過度に小さくなり、第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４に加わる熱量が不足してシェル部分が破壊または溶融されず、カプセルトナー２４を圧潰できなくなるおそれがある。第１加圧側離型層４３の厚さが１０μｍ未満であると、耐久性に問題を生じる。
【００６２】
第１加圧側離型層４３の厚さは、より詳細には第１加圧側弾性層４２の厚さよりも小さく、第１加圧ローラ４０の外周面部が第１加圧側弾性層４２のゴム弾性を反映して、第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形可能になるように選ばれる。本実施形態では、第１加圧側離型層４３の厚さは、第１加圧側弾性層４２の厚さの５％以下に選ばれる。このように第１加圧側離型層４３の厚さは、第１加圧側弾性層４２の厚さの５％以下と小さいので、第１加圧ローラ４０の外周面部は第１加圧側弾性層４２のゴム弾性を反映し、第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形する。
【００６３】
第１加圧側熱源４４は、第１加圧側芯材４１の半径方向内方に、第１加圧側芯材４１から離隔して設けられる。第１加圧側熱源４４は、第１加圧側芯材４１、第１加圧側弾性層４２および第１加圧側離型層４３を加熱する。第１加圧側熱源４４は、第１加圧側芯材４１、第１加圧側弾性層４２および第１加圧側離型層４３を加熱することのできるものであればよく、たとえばハロゲンランプまたはセラミックヒータによって実現される。第１加圧ローラ４０の加熱手段は、これに限定されず、たとえば誘導加熱によって第１加圧側芯材４１を加熱し、第１加圧側芯材４１の熱によって第１加圧側弾性層４２および第１加圧側離型層４３を加熱するものであってもよい。
【００６４】
このように本実施形態では第１加圧ローラ４０は、加熱手段として第１加圧側熱源４４を有するが、加熱手段を有しない構成としてもよい。この場合、第１加圧ローラ４０は、第１加熱ローラ３０と圧接するときに第１加熱ローラ３０の表面から熱を授受することによって加熱される。また本実施形態では、一対の第１定着部材である一対のローラ３０，４０は、互いに押圧されたときに第１加圧ローラ４０が弾性変形し、第１加熱ローラ３０は弾性変形しないように構成されるが、第１加熱ローラ３０が弾性変形し、第１加圧ローラ４０が弾性変形しないように構成されてもよい。
【００６５】
第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０には、たとえば図示しない軸受けを介して加圧ばねなどの加圧手段によって、第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を互いに近づける方向に力が加えられる。これによって第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０とが互いに押圧され、圧接される。第１加熱ローラ３０は、図示しない駆動源からの駆動力を受けて、たとえば矢符Ａで示される時計まわり方向に回転駆動される。第１加圧ローラ４０は、第１加熱ローラ３０の回転に伴って従動回転し、第１加熱ローラ３０の回転方向Ａと反対の方向である矢符Ｂで示される反時計まわり方向に回転する。トナー像が形成された記録用紙２５は、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０とによって狭持されて搬送される。第１の加熱加圧部１４は、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０とによって記録用紙２５を挟持して搬送するとともに、トナー像を構成するカプセルトナー２４を加熱および加圧する。これによって、カプセルトナー２４のシェル部分が破壊されるか、または溶融し、カプセルトナー２４が圧潰される。
【００６６】
第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０に対して、第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を互いに近づける方向に加えられる力、たとえば加圧ばねによって第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０の両端部に加えられる力は、特に制限されないが、本実施形態では、合計で、９．８×１０５Ｎ以上４．９×１０６Ｎ以下に選ばれる。この力によって第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との当接部に１．０ｋｇｆ／ｃｍ２以上５．０ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力が生じる。この圧力によってカプセルトナー２４が圧潰される。
【００６７】
第２の加熱加圧部１５は、一対の第２定着部材である一対のローラ５０，６０を備える。より詳細には、第２の加熱加圧部１５は、一対のローラとして、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とを備える。このように本実施形態では、一対の第２定着部材は、各第２定着部材がローラ状に形成される。また一対の第２定着部材である第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０は、互いに押圧されて弾性変形するように構成される。第２加熱ローラ５０は、第２の加熱加圧手段の一方の第２定着部材に相当し、第２加圧ローラ６０は、第２の加熱加圧手段の他方の第２定着部材に相当する。
【００６８】
第２加熱ローラ５０の第２加圧ローラ６０に当接される表面部である外周面部の硬度、および第２加圧ローラ６０の第２加熱ローラ５０に当接される表面部である外周面部の硬度は、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０が互いに押圧されたときに弾性変形可能なように選ばれる。本実施形態では、第２加熱ローラ５０の外周面部の硬度は、第２加圧ローラ６０の外周面部の硬度よりも大きい値に選ばれる。第２加熱ローラ５０の外周面部の硬度は、これに限定されず、第２加圧ローラ６０の外周面部の硬度と等しくてもよく、また第２加圧ローラ６０の外周面部の硬度よりも小さくてもよい。
【００６９】
第２加熱ローラ５０は、第２加熱側芯材５１と、第２加熱側弾性層５２と、第２加熱側離型層５３と、加熱手段である第２加熱側熱源５４とを含んで構成される。第２加熱ローラ５０の外径はたとえば４０ｍｍである。第２加熱側芯材５１は中空に形成される。本実施形態において第２加熱側芯材５１は、円筒状に形成される。第２加熱側芯材５１の厚さは、たとえば１ｍｍ以上３ｍｍ以下に選ばれる。第２加熱側芯材５１は、第１加熱側芯材３１と同様に、剛性を有する材料、より詳細には剛性および耐熱性を有する材料から成る。第２加熱側芯材５１の材料としては、たとえばアルミニウムおよび鉄などの金属材料、アルミニウム鉄合金などの合金材料が挙げられる。
【００７０】
第２加熱側弾性層５２は、第２加熱側芯材５１を半径方向外方側から被覆するように設けられる。第２加熱側弾性層５２は、第１加圧側弾性層４２と同様に、ゴム弾性を有する材料、より詳細にはゴム弾性を有し、かつ耐熱性を有する材料から成る。第２加熱側弾性層５２は、ゴム弾性層に相当する。第２加熱側弾性層５２の材料としては、たとえばシリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。本実施形態において第２加熱側弾性層５２の厚さは、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、より詳細には１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下に選ばれる。
【００７１】
第２加熱側離型層５３は、離型性を有する材料、より詳細には離型性および耐熱性を有する材料から成る。第２加熱側離型層５３の材料としては、たとえばパーフルオロアルコキシテトラフルオロエチレン（Perfluoroalcoxy tetrafluoroethylene；略称ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（Polytetrafluoroethylene；略称ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹脂が挙げられる。第２加熱側離型層５３の厚さは、たとえば１０μｍ以上５０μｍ以下に選ばれる。第２加熱側離型層５３は、たとえば厚さ３０μｍのＰＦＡチューブによって実現される。第２加熱側離型層５３は、第２加熱ローラ５０の最外層を形成する。第２加熱ローラ５０の最外層は、記録用紙２５に転写されたカプセルトナー２４と直接接触する。第２加熱ローラ５０の最外層として第２加熱側離型層５３を設けることによって、カプセルトナー２４と第２加熱ローラ５０との離型性を高めて、第２加熱ローラ５０にトナーが付着することを防止することができる。
【００７２】
第２加熱側離型層５３の厚さは、より詳細には第２加熱側弾性層５２の厚さよりも小さく、第２加熱ローラ５０の外周面部が第２加熱側弾性層５２のゴム弾性を反映して、第２加圧ローラ６０に押圧されて弾性変形可能になるように選ばれる。本実施形態では、第２加熱側離型層５３の厚さは、第２加熱側弾性層５２の厚さの５％以下に選ばれる。このように第２加熱側離型層５３の厚さは、第２加熱側弾性層５２の厚さの５％以下と小さいので、第２加熱ローラ５０の外周面部は第２加熱側弾性層５２のゴム弾性を反映し、第２加圧ローラ６０に押圧されて弾性変形する。
【００７３】
第２加熱側熱源５４は、第２加熱側芯材５１の半径方向内方に、第２加熱側芯材５１から離隔して設けられる。第２加熱側熱源５４は、第２加熱側芯材５１、第２加熱側弾性層５２および第２加熱側離型層５３を加熱する。第２加熱側熱源５４は、第２加熱側芯材５１、第２加熱側弾性層５２および第２加熱側離型層５３を加熱することのできるものであればよく、たとえばハロゲンランプまたはセラミックヒータによって実現される。第２加熱ローラ５０の加熱手段は、これに限定されず、たとえば誘導加熱によって第２加熱側芯材５１を加熱し、第２加熱側芯材５１を介して第２加熱側弾性層５２および第２加熱側離型層５３を加熱するものであってもよい。
【００７４】
第２加圧ローラ６０は、第２加圧側芯材６１と、第２加圧側弾性層６２と、第２加圧側離型層６３と、第２加圧側熱源６４とを含んで構成される。第２加圧側芯材６１は、第２加熱側芯材５１と同様の構成を有する。第２加圧側弾性層６２は、第２加熱側弾性層５２と同様の構成を有し、ゴム弾性を有する材料、より詳細にはゴム弾性を有し、かつ耐熱性を有する材料から成る。第２加圧側弾性層６２は、ゴム弾性層に相当する。第２加圧側弾性層６２の厚さは、第２加熱側弾性層５２の厚さと同様に、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、より詳細には１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下に選ばれる。第２加圧側離型層６３は、第２加熱側離型層５３と同様の構成を有する。第２加圧側離型層６３の厚さは、第２加熱側離型層５３の厚さと同様に、１０μｍ以上５０μｍ以下に選ばれ、より詳細には第２加圧側弾性層６２の厚さよりも小さく、第２加圧ローラ６０の外周面部が第２加圧側弾性層６２のゴム弾性を反映して、第２加熱ローラ５０に押圧されて弾性変形可能になるように選ばれる。本実施形態では、第２加圧側離型層６３の厚さは、第２加圧側弾性層６２の厚さの５％以下に選ばれ、第２加圧ローラ６０の外周面部は第２加圧側弾性層６２のゴム弾性を反映し、第２加熱ローラ５０に押圧されて弾性変形する。第２加圧側熱源６４は、第２加熱側熱源５４と同様の構成を有する。
【００７５】
本実施形態では第２加圧ローラ６０は、加熱手段として第２加圧側熱源６４を有するが、加熱手段を有しない構成としてもよい。この場合、第２加圧ローラ６０は、第２加熱ローラ５０と圧接するときに第２加熱ローラ５０の表面から熱を授受することによって加熱される。
【００７６】
第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０には、たとえば図示しない軸受けを介して、加圧ばねなどの加圧手段によって、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０を互いに近づける方向に力が加えられる。これによって第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とが圧接される。第２加熱ローラ５０は、図示しない駆動源からの駆動力を受けて、矢符Ａで示される時計まわり方向に回転駆動される。第２加熱ローラ５０は、第１加熱ローラ３０と同じ方向に回転駆動される。第２加圧ローラ６０は、第２加熱ローラ５０の回転に伴って従動回転し、第２加熱ローラ５０の回転方向Ａと反対の方向である矢符Ｂで示される反時計まわり方向に回転する。トナー像が形成された記録用紙２５は、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とによって狭持されて搬送される。第２の加熱加圧部１５は、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とによって記録用紙２５を挟持して搬送するとともに、トナー像を構成するカプセルトナー２４を加熱および加圧する。これによって、カプセルトナー２４が溶融して記録用紙２５に固着し、定着される。
【００７７】
第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０に対して、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０を互いに近づける方向に加えられる力、たとえば加圧ばねによって第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０の両端部に加えられる力は、特に制限されないが、本実施形態では、合計で、９．８×１０５Ｎ以上４．９×１０６Ｎ以下に選ばれる。この力によって第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との当接部に１．０ｋｇｆ／ｃｍ２以上５．０ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力が生じる。この圧力によって、溶融したカプセルトナー２４が記録用紙２５に浸透し、強固に固着される。
【００７８】
定着装置１２によれば、記録媒体である記録用紙２５に付着したカプセルトナー２４を、第１の加熱加圧部１４によって加熱および加圧して圧潰し、第２の加熱加圧部１５によってさらに加熱および加圧して溶融させて記録用紙２５に固着させる。これによってトナー像が記録用紙２５に定着される。
【００７９】
本実施形態では、第１の加熱加圧部１４を構成する一対のローラのうち、第１加圧ローラ４０は第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形するが、第１加熱ローラ３０はゴム弾性層を有さず、第１加圧ローラ４０に押圧されて弾性変形する層を有しないので、第１加圧ローラ４０に押圧されても弾性変形しない。このように一対のローラのうち一方が弾性変形するようにすることによって、第２の加熱加圧部１５のように一対のローラが互いに押圧されて弾性変形する場合に比べて、一対のローラを同じ大きさの力で押圧させたときに、第１ニップ幅Ｗ１を小さくし、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との圧接部の面積を小さくすることができる。これによって、第１の加熱加圧部１４の第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との間を通過するときに記録用紙２５に加わる圧力を大きくすることができるので、カプセルトナー２４のシェル部分を破壊または溶融させ、カプセルトナー２４を圧潰することができる。
【００８０】
このように第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４を圧潰することによって、記録用紙２５に付着したトナーによって形成される層（以下、「トナー層」という）の厚さを小さくすることができるので、第２の加熱加圧部１５では、第１の加熱加圧部１４でカプセルトナー２４が圧潰されない場合に比べてより低い温度での加熱によってカプセルトナー２４を溶融温度に加熱することができる。したがって、第１の加熱加圧部１４を設けない場合に比べて、より低い温度でトナー層を全体にわたって溶融させることができるので、記録用紙２５へのトナーの定着性を低下させることなく、第２の加熱加圧部１５における加熱温度を低下させることができる。
【００８１】
また第２の加熱加圧部１５の第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０は、ゴム弾性層として第２加熱側弾性層５２および第２加圧側弾性層６２を有し、互いに押圧されて弾性変形する。このように一対のローラが互いに弾性変形するように構成することによって、第１の加熱加圧部１４のように一対のローラのうち一方が弾性変形する場合に比べて、一対のローラを同じ大きさの力で押圧させたときに、記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との圧接部の幅である第２ニップ幅Ｗ２を小さくし、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との圧接部の面積を大きくすることができる。これによって、第２の加熱加圧部１５では、記録用紙２５に形成されたトナー層を包み込むようにして加熱および加圧することができるので、トナー層全体にわたって溶融させることができる。
【００８２】
このように本実施形態では、第１の加熱加圧部１４でカプセルトナー２４を圧潰して、トナー層の厚さを小さくした後、第２の加熱加圧部１５で包み込むようにして加熱および加圧するので、第１および第２の加熱加圧部１４，１５による各加熱温度を高くすることなく、トナー層を全体にわたって溶融させることができる。したがって、カプセルトナー２４の記録用紙２５への定着強度を高め、定着性に優れる画像を形成することができる。またトナー層を構成する各カプセルトナー粒子同士を融着させることができるので、トナー層の表面を平滑にすることができ、たとえばカプセルトナー２４がカラートナーの場合、彩度の高い画像を形成することができる。このように本実施形態の定着装置１２は、彩度の高いカラー画像を形成することができるので、カラートナー定着用定着装置として好適である。
【００８３】
また本実施形態では、第１の加熱加圧部１４および第２の加熱加圧部１５の２つの加熱加圧部が設けられる。このように複数の加熱加圧部を設けることによって、記録用紙２５の搬送速度を低下させることなく、トナー像が形成された記録用紙２５の加熱時間および加圧時間を増加させることができるので、記録用紙２５の搬送速度を維持したまま、定着性を向上させることができる。
【００８４】
また本実施形態では、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との押圧力を高めることなく、記録用紙２５に転写されたカプセルトナー２４に加わる圧力を大きくすることができるので、第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を保持する手段、たとえば軸受けおよび筐体などの剛性を高める必要がない。このように第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を支持する手段の剛性を高めることなく、カプセルトナー２４に加える圧力を高めることができるので、定着装置１２の大型化、ひいては画像形成装置１の大型化を抑制することができる。
【００８５】
また第１加熱ローラ３０はゴム弾性層を有さず、第２加熱ローラ５０は第２加熱側弾性層５２を有するので、第１加熱ローラ３０の第１加熱側芯材３１および第２加熱ローラ５０の第２加熱側芯材５１の内周面に同じ熱エネルギを加えたとき、第１加熱ローラ３０の外周面の温度を第２加熱ローラ５０の外周面の温度よりも高くすることができる。これによって、ゴム弾性層を有する場合に比べて、カプセルトナー２４のシェル部分をより容易に破壊または溶融させることができるので、より確実に圧潰させることができる。
【００８６】
第１の加熱加圧部１４においてカプセルトナー２４のシェル部分をより確実に破壊または溶融させて圧潰させるためには、第１の加熱加圧部１４における第１ニップ幅Ｗ１は、２ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが好ましい。第１ニップ幅Ｗ１は、第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を構成する各芯材および各層の材料を適宜選択することによって前記範囲にすることができる。したがって第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０を構成する各芯材および各層の材料は、第１ニップ幅Ｗ１が前記範囲になるように選ばれることが好ましい。
【００８７】
また第２の加熱加圧部１５においてカプセルトナー２４をより確実に溶融させるためには、第２の加熱加圧部１５における第２ニップ幅Ｗ２は、２ｍｍ以上１２ｍｍ以下であることが好ましい。第２ニップ幅Ｗ２は、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０を構成する各芯材および各層の材料を適宜選択することによって前記範囲にすることができる。したがって第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０を構成する各芯材および各層の材料は、第２ニップ幅Ｗ１が前記範囲になるように選ばれることが好ましい。第１ニップ幅Ｗ１および第２ニップ幅Ｗ２は、第２ニップ幅Ｗ２が第１ニップ幅Ｗ１よりも大きく（Ｗ２＞Ｗ１）なるように、前記範囲からそれぞれ選ばれる。
【００８８】
また第１の加熱加圧部１４による加熱温度である第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０の外周面部の温度（以下、「第１の加熱加圧部１４の定着温度」ということがある）は、第２の加熱加圧部１５による加熱温度である第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０の外周面部の温度（以下、「第２の加熱加圧部１５の定着温度」ということがある）以下であることが好ましい。第１の加熱加圧部１４では、カプセルトナー２４のシェル部分が破壊または溶融されていない状態で加熱されるので、定着温度を高くしても、与えられた熱エネルギがシェル部分の溶融に使用される。また第１の加熱加圧部１４では、第１ニップ幅Ｗ１が小さく、第２の加熱加圧部１５に比べて、一対の定着部材の圧接部を通過するときにカプセルトナー２４が加熱される時間は短いので、第１の加熱加圧部１４の定着温度を第２の加熱加圧部１５の定着温度よりも高くしても、加熱効率が悪い。したがって、第１の加熱加圧部１４の定着温度は、第２の加熱加圧部１５の定着温度以下であることが好ましい。
【００８９】
第１の加熱加圧部１４と第２の加熱加圧部１５との間隔Ｄは、第１の加熱加圧部１４による加熱および加圧の終了から、第２の加熱加圧部１５による加熱および加圧の開始までの時間が０．５秒以内になるように選ばれる。「第１の加熱加圧部１４と第２の加熱加圧部１５との間隔Ｄ」とは、第１の加熱加圧部１４の第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ３１との当接部の記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける中央部から、第２の加熱加圧部１５の第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との当接部の記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける中央部までの距離のことである。
【００９０】
画像形成装置１によれば、まず制御部からの指示によって、帯電装置１７によって感光体１６の外周面が所定の電位に均一に帯電される。次いで、帯電された感光体１６に露光装置１８から画像情報に応じた光を照射することによって感光体１６を露光する。これによって、各感光体１６に各色毎の静電潜像が生成される。次に、現像装置１９から感光体１６の外周面にカプセルトナー２４が供給され、感光体１６の外周面に形成された静電潜像がカプセルトナー２４によって可視化されトナー像が形成される。感光体１６に形成される各色毎のトナー像は、記録用紙２５に順次積層転写され、フルカラーのトナー像となる。トナー像の記録用紙２５への転写後にさらに回転駆動される感光体１６は、その外周面に残留するトナーがクリーニング装置２１によって除去された後、除電ランプから照射される除電光によって除荷される。これによって感光体１６表面の静電潜像が消失する。
【００９１】
トナー像が転写された記録用紙２５は定着装置１２へ搬送される。定着装置１２は、トナー像が転写された記録用紙２５を、第１の加熱加圧部１４で加熱および加圧した後、第２の加熱加圧部１５でさらに加熱および加圧して、記録用紙２５にトナー像を定着させる。第１の加熱加圧部１４での加熱および加圧によって、カプセルトナー２４の少なくともシェル部分が破壊または溶融してカプセルトナー２４が圧潰され、トナー層の厚さが記録用紙２５に転写されたときの厚さよりも小さくなる。このように厚さが小さくなったトナー層は第２の加熱加圧部１５での加熱によって容易に溶融し、記録用紙２５に定着される。したがって本実施形態では、第２の加熱加圧部１５における加熱温度である定着温度を、第１の加熱加圧部１４が設けられない場合に比べて低くすることができる。また第１の加熱加圧部１４では、カプセルトナー２４をシェル部分全体が溶融する温度に加熱する必要はなく、少なくともシェル部分が破壊または溶融し、カプセルトナー２４が圧潰可能な温度になるように加熱すればよい。
【００９２】
このように第１の加熱加圧部１４では、カプセルトナー２４をシェル部分全体が溶融可能な温度に加熱する必要はないので、第１の加熱加圧部１４における加熱温度をシェル部分全体が溶融可能な温度よりも低い温度にすることができる。これによって第１の加熱加圧部１４においてコア部分が過度に溶融することを防ぐことができるので、高温オフセット現象が発生し始める温度である高温オフセット開始温度が低下することを防ぐことができる。
【００９３】
またカプセルトナー２４は、後述するようにコア部分に離型剤を５重量％以上３０重量％以下含有するので、第２の加熱加圧部１５においてカプセルトナー２４が溶融温度以上に加熱されても、高温オフセット現象の発生を防ぐことができる。したがって、高温オフセット開始温度の低下をより確実に防ぐことができる。
【００９４】
以上のようにしてトナー像が定着された記録用紙２５は、図示しない搬送手段によって画像形成装置１の外部に排出される。このようにしてトナー像が定着されて形成された画像が外部に排出されると、画像形成装置１による一連の画像形成動作が終了する。
【００９５】
本実施形態の画像形成装置１によれば、トナー像形成手段である画像形成ユニット１１によって、カプセルトナー２４を用いて記録媒体である記録用紙２５にトナー像が形成され、定着装置１２によって定着されるので、定着性に優れる画像を形成することができる。また本実施形態ではカプセルトナー２４は保存安定性に優れるので、現像剤収容容器２３内におけるカプセルトナー２４の凝集および現像剤収容容器２３への固着を防ぐことができる。したがって画像形成装置１は、現像装置１９によって記録用紙２５に安定してカプセルトナー２４を供給することができるので、定着性に優れる画像を安定して形成することができる。
【００９６】
以上に述べたように本実施形態の画像形成装置１に備わる定着装置１２は、支持台７０を介して第１の加熱加圧部１４から第２の加熱加圧部１５に記録媒体を搬送するが、本発明の実施の他の形態の定着装置では、支持台７０に代えて、搬送ベルトを備えてもよい。搬送ベルトは、無端状に形成され、たとえば第１加圧ローラ４０および第２加圧ローラ６０に張架される。搬送ベルトは、第１加熱ローラ３０および第２加熱ローラ５０の回転駆動によって摩擦駆動され、この搬送ベルトの摩擦駆動によって第１加圧ローラ４０および第２加圧ローラ６０が従動回転する。搬送ベルトを設けることによって、第１の加熱加圧部１４から第２の加熱加圧部１５により確実に記録用紙２５を搬送することができる。
【００９７】
また第１の加熱加圧部１４の他方の第１定着部材はローラ状の第１加圧ローラ４０であるが、他方の第１定着部材はローラ状に限定されず、第１加圧ローラ３０に押圧されて弾性変形可能であればよく、たとえばベルト状であってもよい。また第２の加熱加圧部１５の一対の第２定着部材はローラ状の第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０であるが、各第２定着部材はローラ状に限定されず、互いに押圧されて弾性変形可能なものであればよく、たとえばベルト状であってもよい。
【００９８】
また以上の本実施形態では、定着装置１２は、第１の加熱加圧部１４と第２の加熱加圧部１５との２つの加熱加圧部を備えるが、３つ以上の加熱加圧部を備えてもよい。この場合、３つ以上の加熱加圧部は、記録媒体である記録用紙２５の搬送方向Ｘに並んで設けられる。３つ以上の加熱加圧部のうち、第１の加熱加圧部１４および第２の加熱加圧部１５を除く残余の加熱加圧部は、記録用紙２５の搬送方向Ｘにおける第１の加熱加圧部１４と第２の加熱加圧部１５との間に設けられてもよく、第１の加熱加圧部１４よりも記録用紙２５の搬送方向Ｘの上流側に設けられてもよく、第２の加熱加圧部１５よりも記録用紙２５の搬送方向Ｘの下流側に設けられてもよい。
【００９９】
また第１の加熱加圧部１４の第１加熱ローラ３０よりも記録用紙２５の搬送方向Ｘの下流側には、記録用紙２５を機械的に剥離させるための剥離爪が第１加熱ローラ３０に当接するように設けられてもよい。同様に第２の加熱加圧部１５の第２加熱ローラ５０よりも記録用紙２５の搬送方向Ｘの下流側には剥離爪が設けられてもよい。本実施形態では、第１加熱ローラ３０および第２加熱ローラ５０のトナー像に接する表面の温度である定着温度をたとえば１４５℃程度と低くすることができるので、記録用紙２５の第１加熱ローラ３０および第２加熱ローラ５０への巻きつきおよび貼り付きを防止することができる。したがって本実施形態では剥離爪は設けられなくてよい。本実施形態では、剥離爪を設けなくても、記録用紙２５の腰によって記録用紙２５を第１加熱ローラ３０および第２加熱ローラ５０から剥離させることができる。
【０１００】
図３は、本発明の実施の他の形態である画像形成方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態の画像形成方法は、前述の図１および図２に示す画像形成装置１によって実行される。本実施形態の画像形成方法は、潜像形成工程（ステップｓ１）と、現像工程（ステップｓ２）と、転写工程（ステップｓ３）と、第１の加熱加圧工程（ステップｓ４）と、第２の加熱加圧工程（ステップｓ５）とを含む。ステップｓ１の潜像形成工程、ステップｓ２の現像工程およびステップｓ３の転写工程は、記録媒体にトナー像を形成するトナー像形成工程に相当する。本実施形態の画像形成方法は、記録媒体に形成されるトナー像を、本発明の実施の一形態である定着方法によって定着する。本実施形態の画像形成方法は、たとえば前述の図１に示す画像形成装置１によって実行される。ステップｓ４の第１の加熱加圧工程およびステップｓ５の第２の加熱加圧工程は、本発明の実施の一形態である定着方法に含まれる。本発明の実施の一形態である定着方法は、たとえば前述の図２に示す定着装置１２によって実行される。
【０１０１】
ステップｓ１の潜像形成工程では、像担持体に潜像が形成される。本実施形態では、像担持体として感光体が用いられ、感光体の表面に静電潜像が形成される。より詳細には、感光体の表面をたとえばコロナ帯電装置などの帯電装置によって帯電させた後、形成するべき画像に対応するようにレーザ光などを照射することによって静電潜像を形成する。
【０１０２】
ステップｓ２の現像工程では、ステップｓ１の潜像形成工程で形成された潜像を、カプセルトナーを用いて現像する。カプセルトナーは、着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有する。本実施形態のトナーは、カラートナーとして好適である。
【０１０３】
（ａ）コア部分
コア部分は、着色剤および第１の結着樹脂を含有する。本実施形態においてコア部分は、さらに離型剤を含有する。コア部分は、着色剤、第１の結着樹脂および離型剤以外の添加剤、たとえば帯電制御剤を含有してもよい。
【０１０４】
〔第１の結着樹脂〕
コア部分に含有される第１の結着樹脂（以後、「コア結着樹脂」とも称する）としては、結着性を有し、かつ加熱によって溶融可能な樹脂であれば、特に制限されずに用いることができる。「溶融」とは、流動化することを意味し、軟化を含む。コア部分は加熱によって溶融する成分としてコア結着樹脂を含有するので、コア部分の溶融温度はコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）に近くなる。またコア部分が離型剤を含有する場合には、コア部分の溶融温度はコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりもさらに低くなる。
【０１０５】
コア結着樹脂としては、たとえばポリエステル樹脂およびスチレンアクリル樹脂などが挙げられる。コア結着樹脂はこれに限定されず、トナーの結着樹脂として使用される公知の樹脂をコア結着樹脂として用いることができる。これらの樹脂は、１種が単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０６】
コア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）は、１００℃以上１３０℃以下であることが好ましい。コア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）が１００℃未満であると、低温定着は可能であるが、高温オフセットが出やすくなる問題がある。コア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）が１３０℃を超えると、第２の加熱加圧工程においてコア部分が溶融しにくくなるので、トナーの記録媒体への定着性が低下し、充分な定着強度が得られないおそれがある。
【０１０７】
コア結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）は、５０℃以上７０℃以下であることが好ましい。コア結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）が５０℃未満であると、コア部分をシェル部分で被覆しても充分な保存安定性が得られないおそれがある。コア結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）が７０℃を超えると、第２の加熱加圧工程においてコア部分が溶融しにくくなるので、トナーの記録媒体への定着性が低下し、充分な定着強度が得られないおそれがある。本実施形態ではコア部分はシェル部分で被覆されるので、ガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）が５０℃程度のコア結着樹脂を用いても、トナーの保存安定性を確保することができる。
【０１０８】
〔着色剤〕
着色剤としては、たとえば染料もしくは顔料、またはこれらの混合物が用いられる。その中でも、顔料を用いることが好ましい。顔料は染料に比べて耐光性および発色性に優れるので、顔料を用いることによって耐光性および発色性に優れるトナーを得ることができる。着色剤の具体例としては、たとえば、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルーおよびインダスレンブルーなどが挙げられる。着色剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。着色剤は、トナーに要求される色に応じて適宜選択される。着色剤の重量比は、特に制限されないが、コア結着樹脂１００重量部に対して、０．１重量部以上２０重量部以下であることが好ましい。着色剤の重量比が０．１重量部未満であると、充分な着色力が得られないおそれがある。着色剤の重量比が２０重量部を超えると、コア結着樹脂中における着色剤の分散性が低下し、形成される画像の画像濃度の均一性が低下するおそれがある。
【０１０９】
〔離型剤〕
本実施形態においてコア部分は離型剤を含有する。コア部分に離型剤を含有させることによって、トナーを記録媒体に定着させるときにトナーに離型性を付与することができるので、離型剤を用いない場合に比べて、第２の加熱加圧工程における高温オフセット現象の発生をより確実に防ぐことができる。
【０１１０】
コア部分中の離型剤の含有率は、５重量％以上であることが好ましい。コア部分中の離型剤の含有率が５重量％未満であると、コア部分中の離型剤の含有率が５重量％以上である場合に比べて、第２の加熱加圧工程において、たとえば前述の図２に示す第２の加熱加圧部１５で加熱および加圧するときにコア部分が溶融しにくくなるので、カプセルトナーの記録媒体への定着性が低くなる。
【０１１１】
コア部分中の離型剤の含有率の上限値は、コア結着樹脂、後述するシェル結着樹脂および離型剤の種類などによって異なる。たとえばコア結着樹脂がポリエステル樹脂であり、シェル結着樹脂がスチレンアクリル樹脂であり、離型剤がポリオレフィンワックスである場合、コア部分中の離型剤の含有率は、２０重量％以下であることが好ましい。また、離型剤がカルナバもしくはエステル系ワックスである場合、コア部分中の離型剤の含有率は、１５重量％以下であることが好ましい。
【０１１２】
このようにコア部分中の離型剤の含有率の上限値は、コア結着樹脂、後述するシェル結着樹脂および離型剤の種類などによって異なるが、コア部分中の離型剤の含有率は、最大でも３０重量％であることが好ましい。コア部分中の離型剤の含有率が３０重量％を超えると、コア部分中の離型剤の含有率が３０重量％以下である場合に比べて、保存されている間に離型剤がカプセルトナー表面に滲出しやすくなるので、カプセルトナー同士が凝集するおそれがあり、カプセルトナーの保存安定性が低くなる。したがって、コア部分中の離型剤の含有率は、３０重量％以下であることが好ましい。
【０１１３】
離型剤の融点は、５０℃以上８０℃以下である。離型剤の融点は前記範囲に限定されないが、５０℃以上８０℃以下であることが好ましい。離型剤の融点が５０℃未満であると、トナー作製の過程、たとえば後述する混練工程において離型剤が流出し、滑りやすくなるため、十分に混練できないおそれがある。十分に混練できないと、たとえばコア結着樹脂への着色剤の分散性が低下し、形成される画像の濃度が低下するおそれがある。また高温オフセット現象が発生し始める温度である高温オフセット開始温度が低下し、非オフセット域が狭くなる。離型剤の融点が８０℃を超えると、離型剤の融点が５０℃以上８０℃以下である場合に比べて、第２の加熱加圧工程においてコア部分が溶融しにくくなるので、トナーの溶融粘度を低下させる効果が充分に発揮されず、カプセルトナーの記録媒体への定着性が低くなる。融点が５０℃以上８０℃以下である離型剤を用いることによって、トナーを定着させるときの加熱によって離型剤を溶融させ、トナーの溶融粘度を低下させることができるので、低温オフセット現象が発生し始める温度を低下させ、第２の加熱加圧工程における定着温度を低下させることができる。したがって、カプセルトナーの保存安定性と記録媒体への定着性とを一層確実に両立させることができる。「低温オフセット現象」とは、一対の定着部材を用いてトナーを加熱および加圧して記録媒体に定着させるときに、トナーが充分に溶融されず、トナーと記録媒体との接着力がトナーと定着部材との接着力を下回り、トナーの一部が定着部材に付着して取去られる現象のことである。
【０１１４】
離型剤としては、コア結着樹脂の溶融温度よりも低い融点を有する離型剤が用いられる。離型剤としては、たとえばパラフィンワックス、エステル系ワックス、低分子量ポリプロピレンなどのポリオレフィンワックス、低分子量ポリウレタンなどのポリウレタンワックス、カルナバワックス、マイクロクリスタリングワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックスなどのワックスが挙げられる。「低分子量ポリプロピレン」とは、絶対分子量５０００以下のポリプロピレンのことである。「低分子量ポリウレタン」とは、絶対分子量５０００以下のポリウレタンのことである。用語「ワックス」は、ワックス状の物理的性質を示す物質を含む。離型剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。
【０１１５】
〔帯電制御剤〕
本実施形態ではコア部分は帯電制御剤を含有する。帯電制御剤をコア部分に含有させることによって、トナーの帯電特性を制御することができる。帯電制御剤としては、たとえばモノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸およびその塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のコバルト、クロムまたは鉄などの金属との金属錯体、アミノ化合物、第４級アンモニウム化合物などが挙げられる。また有機染料として知られる材料を帯電制御剤として用いることもできる。帯電制御剤は、１種が単独で用いられてもよく、また２種以上が併用されてもよい。帯電制御剤の重量比は特に制限されないが、コア結着樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上５重量部以下であることが好ましい。
【０１１６】
（ｂ）シェル部分
シェル部分は第２の結着樹脂を含有する。シェル部分にはコア部分と同様に前述の離型剤などの添加剤が含有されてもよいが、離型剤はコア部分に含有される方が好ましく、シェル部分には含有されない方が好ましい。離型剤をコア部分のみに含有させることによって、現像剤収容容器中において離型剤がカプセルトナーの表面に滲み出すことを防ぐことができる。これによってカプセルトナー粒子同士の融着を防ぎ、カプセルトナーの凝集を防ぐことができるので、カプセルトナーの保存安定性をより確実に向上させることができる。
【０１１７】
〔第２の結着樹脂〕
シェル部分に含有される第２の結着樹脂（以後、「シェル結着樹脂」とも称する）としては、コア部分に含有される第１の結着樹脂であるコア結着樹脂と同一の結着樹脂が用いられてもよいが、本実施形態ではコア部分に含有される第１の結着樹脂であるコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも高い溶融温度Ｔｍ（ｓ）を有する結着樹脂が用いられる。シェル部分は加熱によって溶融する成分としてシェル結着樹脂を含有するので、シェル部分の溶融温度はシェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）に近くなる。本実施形態ではコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも高い溶融温度を有する結着樹脂がシェル結着樹脂として用いられるので、シェル部分の溶融温度はコア部分の溶融温度よりも高くなる。シェル部分の溶融温度をコア部分の溶融温度よりも高くする、より詳細にはシェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）をコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも高くすることによって、現像剤収容容器中でのカプセルトナーの溶融を防ぎ、カプセルトナー粒子同士の融着およびカプセルトナーの現像剤収容容器への融着を防ぐことができるので、カプセルトナーの保存安定性を向上させることができる。
【０１１８】
シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）とコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）との差（Ｔｍ（ｓ）−Ｔｍ（ｃ））は、５℃以上であることが好ましく、５℃以上４０℃以下であることがさらに好ましい。シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）とコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）との差が５℃未満であると、保存安定性の向上効果が充分に発揮されないおそれがある。またシェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）とコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）との差が４０℃を超えると、シェル部分の溶融温度が高くなり過ぎ、第１の加熱加圧工程で、たとえば前述の図２に示す第１の加熱加圧部１４によって加熱および加圧するときに、シェル部分が充分に溶融されないという問題が生じることがある。
【０１１９】
シェル結着樹脂としては、結着性を有し、かつ加熱によって溶融可能な樹脂であれば特に制限されず、公知の樹脂を用いることができるが、コア結着樹脂は、ポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂、メラミン樹脂およびウレタン樹脂から選ばれる１種または２種以上であることが好ましい。これらの樹脂は、他の樹脂に比べて機械的強度に優れる。したがってこれらの樹脂をシェル結着樹脂として用いることによって、他の樹脂を用いる場合に比べて、カプセルトナーが収容容器内に収容されているときにシェル部分が機械的に破壊されてコア部分が露出することをより確実に防ぐことができるので、トナーの保存安定性をより確実に向上させることができる。
【０１２０】
シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）は、１２０℃以上１５０℃以下であることが好ましい。シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）が１２０℃未満であると、充分な保存安定性が得られないおそれがある。シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）が１５０℃を超えると、第１の加熱加圧工程においてシェル部分が溶融しにくくなるので、第２の加熱加圧工程においてコア部分が溶融しにくくなり、トナーの記録媒体への定着性が低下するおそれがある。
【０１２１】
シェル結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）は、６０℃以上７０℃以下であることが好ましい。シェル結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）が６０℃未満であると、充分な保存安定性が得られないおそれがある。シェル結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）が７０℃を超えると、第１の加熱加圧工程においてシェル部分が溶融しにくくなるので、第２の加熱加圧工程においてコア部分が溶融しにくくなり、トナーの記録媒体への定着性が低下するおそれがある。シェル結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）は、コア結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）よりも高いことが好ましい。シェル結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）をコア結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）よりも高くすることによって、本実施形態のカプセルトナーの保存安定性をより確実に向上させることができる。
【０１２２】
シェル成分の重量比は、コア成分１００重量部に対して、１．０重量部以上５．０重量部以下であることが好ましい。シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して１．０重量部未満であると、コア部分をシェル部分で被覆してカプセルトナーにする効果が充分に発揮されず、保存安定性の向上効果が充分に得られないおそれがある。シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して５．０重量部を超えると、第１の加熱加圧工程でシェル部分を充分に破壊または溶融させることができず、シェル部分が充分に破壊または溶融されていない状態で第２の加熱加圧工程で加熱および加圧されるおそれがあり、コア部分が充分に溶融されず、定着性が低下するおそれがある。前述のようにカプセルトナーのシェル部分の重量比をコア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下にすることによって、トナーの保存安定性および定着性をより確実に向上させることができる。
【０１２３】
本実施形態で用いられるカプセルトナーは、たとえばコア部分を製造した後、コア部分をシェル部分で被覆してカプセル化することによって製造することができる。コア部分の製造方法としては、カプセル化されていないトナーの製造方法として知られている各種の方法を用いることができ、たとえば溶融乳化法などのケミカル法、乳化重合凝集法などの重合法、粉砕法などが挙げられる。たとえば粉砕法によってコア部分を製造する場合、まず、コア部分の材料であるコア結着樹脂および着色剤の適量、ならびに添加剤を添加する場合には添加剤の適量を、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ、メカノミルまたはＱ型ミキサなどの混合機によって混合した後、２軸混練機、２軸押出機または１軸混練機などの混練機によってたとえば７０〜１８０℃程度の温度で溶融混練し、混練物を生成する。得られる混練物を冷却固化し、固化物をジェットミルなどのエアー式粉砕機によって粉砕し、必要に応じてたとえば粉砕によって得られる粒子の粒径および粒径分布が、得ようとするコア粒子の粒径および粒径分布と異なる場合には風力分級などによって分級し、コア部分であるコア粒子を得る。
【０１２４】
またコア部分を溶融乳化法によって製造する場合、粉砕法と同様にして混練物を生成した後、混練物を水性媒体中に投入し、粒子化装置を用いて加熱しながら攪拌することよって混練物にせん断力を加えて粒子化する。水性媒体としては、たとえば水および分散剤を含有する水性媒体が用いられる。分散剤としては、たとえばスチレン−アクリル酸共重合体などのスチレンアクリル系共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体アンモニウム塩などのスチレンアクリル系共重合体塩などが挙げられる。
【０１２５】
粒子化装置としては、混練物と水性媒体とを収容可能な容器、加熱装置および撹拌装置を備え、混練物と水性媒体との混合物にせん断力を付与することによって混練物を粒子化し、コア部分として混練物粒子を生成させることができるものであればよく、たとえばエム・テクニック株式会社製のクレアミックス（商品名）などが挙げられる。混練物の粒子化は、たとえば前述のクレアミックスを用い、ロータの回転速度を１４０００回／分、スクリーンの回転速度を１２０００回／分とし、０．２ＭＰａの加圧下で、温度１００℃に加熱しながら１５分間撹拌することによって行なわれる。
【０１２６】
以上のようにして製造されるコア部分であるコア粒子をカプセル化することによってカプセルトナーが得られる。コア部分のカプセル化方法としては、公知の方法を用いることができ、たとえば、界面重合法およびin-situ法などの化学的方法、メカノケミカル法および流動層法などの機械的方法、ならびにコアセルベーション法などの物理化学的方法などが挙げられる。
【０１２７】
たとえば乾式法によってカプセル化する場合、コア部分にシェル結着樹脂などのシェル部分の材料を付着させた後、シェル部分が均一になるように固定化することによってカプセルトナーが得られる。この場合、シェル結着樹脂などのシェル部分の材料は粒子として用いられる。シェル部分の材料のコア部分への付着は、たとえば機械的衝撃力を与える方法または乾式メカノケミカル法などによって行なわれる。機械的衝撃力は、たとえばヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭ−２０、三井鉱山株式会社製）などの混合装置を用い、粒子同士の衝突および粒子と機壁との衝突によって与えられる。シェル部分の材料の固定化は、前述のようにしてコア部分にシェル部分の材料を付着させた後、シェル部分の材料が表面に付着したコア粒子に、たとえば熱風球形化処理などの加熱処理を施すことによって実行される。この加熱処理によって、シェル結着樹脂が相互に融着して被覆層としてシェル部分が形成され、カプセルトナーが得られる。「熱風球形化処理」とは、シェル部分が付着したコア粒子を熱風によって加熱して球形化する処理のことである。シェル部分の材料は固定化されなくてもよく、前述のようにしてコア部分にシェル部分の材料が付着された粒子がそのままカプセルトナーとして用いられてもよい。
【０１２８】
本実施形態のカプセルトナーにおいて、シェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）はコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも高く、シェル結着樹脂とコア結着樹脂とは溶融温度Ｔｍが異なる樹脂であるが、シェル結着樹脂とコア結着樹脂とは溶融温度Ｔｍの等しい樹脂であってもよく、たとえば同一の樹脂であってもよい。コア部分にコア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも低い融点を有する離型剤が含有される場合、コア部分の溶融温度は離型剤を含有しない場合よりも低くなるので、このコア部分を、コア結着樹脂と同一の樹脂から成るシェル結着樹脂を含有し、前記離型剤を含有しないシェル部分で被覆すれば、シェル部分の溶融温度はコア部分の溶融温度よりも高くなる。したがって、シェル結着樹脂とコア結着樹脂とが溶融温度Ｔｍの等しい樹脂であっても、シェル部分でコア部分を被覆してカプセル化することによって、保存安定性を向上させることができる。より優れた保存安定性を実現するためには、本実施形態のようにシェル結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｓ）は、コア結着樹脂の溶融温度Ｔｍ（ｃ）よりも高い方が好ましい。
【０１２９】
ステップｓ２の現像工程では、ステップｓ１の潜像形成工程において像担持体に形成された潜像が、以上に述べたカプセルトナーを用いて現像される。これによって像担持体の表面にトナー像が形成される。カプセルトナーは、単独で１成分現像剤として用いられてもよく、キャリアと混合されて２成分現像剤として用いられてもよい。本実施形態ではステップｓ１の潜像形成工程において感光体の表面に静電潜像が形成されるので、第２実施形態のカプセルトナーは摩擦帯電によって帯電され、現像剤担持体に担持されて感光体の表面に供給され、感光体の表面に静電的に付着する。これによって感光体の表面に形成された静電潜像が現像され、トナー像が形成される。感光体などの像担持体の表面にトナー像が形成されると、ステップｓ３に進む。
【０１３０】
ステップｓ３の転写工程では、像担持体の表面に形成されたトナー像を転写手段によって記録用紙などの記録媒体に転写する。これによって記録媒体に未定着のトナー像が形成される。転写手段としては、たとえばトナー像が形成された感光体の表面に記録用紙などの記録媒体を接触または近接させた状態で、記録媒体にトナー像を構成するカプセルトナーと逆極性の電荷を付与することによって、カプセルトナーを記録媒体に静電的に付着させてトナー像を転写する転写手段を用いることができる。このようにしてトナー像が記録媒体に転写されて、記録媒体に未定着のトナー像が形成されると、ステップｓ４に進む。
【０１３１】
ステップｓ４の第１の加熱加圧工程では、ステップｓ３の現像工程において記録媒体に形成されるトナー像を、第１の加熱加圧部１４で加熱および加圧する。これによって、トナー像を形成するカプセルトナーの少なくともシェル部分が破壊されるか、または溶融し、カプセルトナーが圧潰される。
【０１３２】
ステップｓ５の第２の加熱加圧工程では、ステップｓ４の第１の加熱加圧工程において圧潰されたカプセルトナーが、第２の加熱加圧部１５でさらに加熱および加圧される。これによって、トナー層が全体にわたって溶融し、記録用紙に定着される。
【０１３３】
以上のように本実施形態の画像形成方法では、カプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像を形成し、本発明の他の実施形態の定着方法によって定着するので、定着性に優れる画像を形成することができる。またカプセルトナーは保存安定性に優れるので、ステップｓ２の現像工程において記録媒体に安定して供給することができる。したがって定着性に優れる画像を安定して形成することができる。
【実施例】
【０１３４】
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載内容に限定されるものではない。
【０１３５】
（ａ）測定方法
以下の実施例および比較例で用いた結着樹脂の溶融温度Ｔｍ、ガラス転移温度Ｔｇ、数平均分子量Ｍｎおよび重量平均分子量Ｍｗ、離型剤の融点、ならびに粒子の体積平均粒径は、以下のようにして測定した。
【０１３６】
〔結着樹脂の溶融温度〕
降下式フローテスタ（商品名：ＣＦＴ−１００Ｄ、株式会社島津製作所製）を用い、試料１ｇに対し、直径１ｍｍ、長さ１ｍｍのノズルから押出されるようにプランジャーで１．９６ＭＰａの荷重を与えながら、温度６０℃から昇温速度６℃／分で試料を加熱して溶融流出させ、試料の流出量と加熱温度との関係を表す流出量−温度特性曲線を求めた。得られたＳ字型の流出量−温度特性曲線の流出開始点から流出終了点までの高さｈの２分の１（１／２）に対応する温度を求め、この温度を試料の溶融温度Ｔｍとした。
【０１３７】
〔結着樹脂のガラス転移温度Ｔｇ〕
示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７１２１−１９８７に準じ、試料１ｇを昇温速度毎分１０℃で加熱してＤＳＣ曲線を測定した。得られたＤＳＣ曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度Ｔｇとして求めた。
【０１３８】
〔結着樹脂の数平均分子量Ｍｎおよび重量平均分子量Ｍｗ〕
ＧＰＣ装置（商品名：ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ、東ソー株式会社製）にて、温度４０℃に設定したカラムを用い、試料溶液の注入量を１００ｍＬとして測定した。試料溶液としては、乾燥後の試料の０．２５重量％（固形分濃度）テトラヒドロフラン溶液を一晩放置したものを用いた。分子量校正曲線は標準ポリスチレン（単分散ポリスチレン）を用いて作成した。
【０１３９】
〔離型剤の融点〕
示差走査熱量分析計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、試料１ｇを温度２０℃から２００℃まで１分間当たり１０℃の割合で昇温させ、次いで２００℃から２０℃まで１分間当たり１０℃の割合で降温させる操作を２回繰返し、ＤＳＣ曲線を求めた。得られた２つのＤＳＣ曲線について、最大吸熱ピークの頂点の温度をそれぞれ求め、これらの平均値を離型剤の融点とした。リファレンスサンプルにはアルミナを用いた。
【０１４０】
〔粒子の体積平均粒径〕
コールターマルチサイザーＩＩ（商品名、コールター株式会社製）を用いて測定した。測定粒子数は５００００カウントとし、アパーチャ径は１００μｍとした。
【０１４１】
（ｂ）シェル結着樹脂の製造
シェル結着樹脂としてスチレンアクリル樹脂から成る樹脂微粒子Ａを以下のようにして製造した。
【０１４２】
攪拌装置、温度計、窒素導入管および冷却管を備えた反応容器に、乳化剤としてドデシル硫酸ナトリウム２０重量部および脱イオン水１６８０重量部を投入し、窒素雰囲気下で７０℃に昇温した。この溶液中に、温度を７０℃に保持しながら、以下に示す組成のモノマー混合液（プレエマルション）４４４０重量部と重合開始剤溶液５６０重量部とを同時に９０分間かけて滴下した。重合開始剤溶液は、ペルオキソ二硫酸アンモニウム５重量部を脱イオン水６２０重量部に溶解させることによって調製した。モノマー混合液（プレエマルション）および重合開始剤溶液の滴下速度は、各溶液がそれぞれ９０分間かけて滴下されるように調整した。
【０１４３】
＜モノマー混合液の組成＞
ドデシル硫酸ナトリウム（乳化剤） ２０重量部
脱イオン水 ２５２０重量部
スチレン ５００重量部
ｎ−ブチルアクリレート ３００重量部
メチルメタクリレート １０００重量部
エチレングリコールジメタクリレート １００重量部
【０１４４】
モノマー混合液および重合開始剤溶液の滴下後、反応容器内の反応液を、温度を１００℃に保持しながら３時間撹拌して反応させ、数平均分子量Ｍｎ３９００、重量平均分子量Ｍｗ３１０００、ガラス転移温度Ｔｇ（ｓ）６４℃、溶融温度Ｔｍ（ｓ）１３０℃の樹脂微粒子Ａを得た。得られた樹脂微粒子Ａの体積平均粒径は０．３μｍであった。
【０１４５】
（ｃ）トナーの製造
（トナーＡ）
コア結着樹脂としてポリエステル樹脂（商品名：ＦＣ１４６９、三菱レイヨン株式会社製、溶融温度Ｔｍ（ｃ）１２０℃、ガラス転移温度Ｔｇ（ｃ）６２℃）７８重量部と、着色剤として銅フタロシアニン（カラーインデックスナンバー：ピグメントブルー１５：３）６．０重量部と、帯電制御剤（商品名：ＮＰ４、クラリアント株式会社製）１．０重量部と、離型剤としてパラフィンワックス（商品名：ＨＮＰ−１０、日本精鑞株式会社製、融点７５℃）１５重量部とを、ヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭ−２０、三井鉱山株式会社製）に投入して１０分間混合して原料混合物を調製した。得られた原料混合物を、混練機（商品名：ニーディックスＭＯＳ１４０−８００、三井鉱山株式会社製）にて、温度１３０℃に加熱して混練し、混練物を調製した。得られた混練物を冷却して粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕した。得られた微粉砕物を、風力分級機で分級し、コア部分として体積平均粒径６．５μｍのコア粒子の粉体を得た。
【０１４６】
得られたコア粒子１００重量部と、シェル結着樹脂として樹脂微粒子Ａの４．０重量部とをヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭ−２０、三井鉱山株式会社製）に投入して１０分間混合して、熱風処理装置（商品名：表面改質機メテオレインボーＭＲ−１０Ａ型、日本ニューマチック工業株式会社製）を用いて混合物を熱風加熱処理することによって、シェル結着樹脂である樹脂微粒子Ａを互いに融着させてシェル層を形成させ、カプセルトナーを得た。熱風加熱処理は、熱風温度を３００℃とし、熱風流量を１．０ｍ３／ｍｉｎとし、混合物投入速度を１．０ｋｇ／ｈとし、熱風処理時間を０．０３ｓとして行なった。得られたカプセルトナーを「トナーＡ」という。トナーＡにおいて、シェル部分の重量比はコア部分１００重量部に対して４．０重量部である。
【０１４７】
（トナーＢ）
離型剤であるパラフィンワックスの配合量を４．０重量部に変更すること以外はトナーＡと同様にしてカプセルトナーを製造した。得られたカプセルトナーを「トナーＢ」という。
【０１４８】
（トナーＣ）
離型剤として、融点７５℃のパラフィンワックス（商品名：ＨＮＰ１０、日本精鑞株式会社製）に代えて、融点９０℃のパラフィンワックス（商品名：ＭＤＰ７０１０、日本精鑞株式会社製）を用いること以外はトナーＡと同様にして、カプセルトナーを製造した。得られたカプセルトナーを「トナーＣ」という。
【０１４９】
（トナーＤ）
シェル結着樹脂である樹脂微粒子Ａの配合量を１０重量部に変更すること以外はトナーＡと同様にしてカプセルトナーを製造した。得られたカプセルトナーを「トナーＤ」という。トナーＤにおいて、シェル部分の重量比はコア部分１００重量部に対して１０重量部である。
【０１５０】
（トナーＥ）
シェル結着樹脂である樹脂微粒子Ａの配合量を０．８０重量部に変更すること以外はトナーＡと同様にしてカプセルトナーを製造した。得られたカプセルトナーを「トナーＥ」という。トナーＥにおいて、シェル部分の重量比はコア部分１００重量部に対して０．８０重量部である。
【０１５１】
（トナーＦ）
トナーＡと同様にしてコア粒子を製造し、これをトナーＦとした。
【０１５２】
（ｄ）トナーの評価
（ｃ）において得られたトナーＡ〜Ｆについて、以下のようにして保存安定性を評価した。
【０１５３】
トナー１０ｇをガラス瓶に入れ、温度６０℃の環境下に４８時間放置した後、ガラス瓶中のトナーを目視によって観察し、凝集したトナー（以後、「凝集トナー」とも称する）の量を確認した。凝集トナーの量を評価指標として用い、以下の評価基準に基づいてトナーの保存安定性を評価した。評価結果を表１に示す。表１では後述する実施例の評価結果と合わせて各トナーの保存安定性の評価結果を示す。
○：良好。凝集トナーがない。
△：実用上問題無し。凝集トナーが存在するが、わずかである。
×：不良。凝集トナーが多量に存在する。
【０１５４】
（ｅ）実施例
（実施例１）
トナーＡを用い、前述の図１に示す画像形成装置１によって、記録媒体である記録用紙（商品名：ＰＰＣ用紙ＳＦ−４ＡＭ３、シャープ株式会社製）に、縦２０ｍｍ、横５０ｍｍの長方形状のシアン色べた画像部を含むサンプル画像を、べた画像部における未定着状態でのトナーの記録用紙への付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ２になるように調整して形成し、これを評価用画像とした。
【０１５５】
前述の図１に示す画像形成装置１の定着装置１２は、第１の加熱加圧部１４と、第２の加熱加圧部１５とを備える。本実施例では第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０、ならびに第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０の外周面部の温度は１４５℃に設定し、定着装置１２への記録用紙の搬送速度である定着速度は１２０ｍｍ／ｓに設定した。この定着速度では、記録用紙への第１の加熱加圧部１４による加熱および加圧の終了から第２の加熱加圧部１５による加熱および加圧の開始までの時間は０．５秒以内になる。また第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との押圧力および第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との押圧力は等しくした。この押圧力のとき、第１ニップ幅Ｗ１は５ｍｍであり、第２ニップ幅Ｗ２は８ｍｍであった。
【０１５６】
（実施例２〜５）
トナーＡに代えて、トナーＢ〜Ｅをそれぞれ用いる以外は、実施例１と同様にして評価用画像を形成した。
【０１５７】
（実施例６）
第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０の外周面部の温度を１６０℃に設定し、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０の外周面部の温度を１３０℃に設定すること以外は実施例１と同様にして評価用画像を形成した。
【０１５８】
（比較例１）
前述の図１に示す画像形成装置１に代えて、前述の図１に示す画像形成装置１から第１の加熱加圧部１４を取除いた画像形成装置を用い、第２加熱ローラ５０および第２加圧ローラ６０の外周面部の温度を１８０℃に設定する以外は、実施例１と同様にして評価用画像を形成した。具体的には、定着装置への記録用紙の搬送速度である定着速度は実施例１と同様に１２０ｍｍ／ｓに設定し、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０との押圧力は実施例１と同様にした。
【０１５９】
（比較例２）
前述の図１に示す画像形成装置１に代えて、前述の図１に示す画像形成装置１から第２の加熱加圧部１５を取除いた画像形成装置を用い、第１加熱ローラ３０および第１加圧ローラ４０の外周面部の温度を１８０℃に設定する以外は、実施例１と同様にして評価用画像を形成した。具体的には、定着装置への記録用紙の搬送速度である定着速度は実施例１と同様に１２０ｍｍ／ｓに設定し、第１加熱ローラ３０と第１加圧ローラ４０との押圧力は実施例１と同様にした。
【０１６０】
（比較例３）
トナーＡに代えて、トナーＦを用いる以外は、実施例１と同様にして評価用画像を形成した。
【０１６１】
（ｆ）評価用画像の評価
（ｅ）の実施例１〜６および比較例１〜３において形成された評価用画像について、以下のようにして定着性および彩度を評価した。
【０１６２】
〔定着性〕
分光光度計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて、評価用画像のべた画像部の反射率濃度を画像濃度として測定し、これを粘着テープ貼付け前の画像濃度とした。次いで、評価用画像のべた画像部に粘着テープを貼付けた後、粘着テープを剥離し、粘着テープが貼付けられていた部分の画像濃度を前述の分光光度計によって測定し、これを粘着テープ剥離後の画像濃度とした。測定結果から、下記式に基づいて、粘着テープ貼付け前の画像濃度に対する粘着テープ剥離後の画像濃度の比率をトナー残存率として求めた。
【０１６３】
（トナー残存率）＝（テープ剥離後の画像濃度／テープ貼付け前の画像濃度）
求めたトナー残存率を評価指標として用い、以下の評価基準に基づいて定着性を評価した。
○：良好。トナー残存率が０．８０以上である。
△：実用上問題なし。トナー残存率が０．６０以上０．８０未満である。
×：不良。トナー残存率が０．６０未満である。
【０１６４】
〔彩度〕
評価用画像のべた画像部について、分光光度計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｚ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＣＩＥ１９７６）における色座標ａ＊およびｂ＊を測定し、下記式（１）に基づいて、ａｂクロマＣ＊ａｂの値を算出した。
Ｃ＊ａｂ＝［（ａ＊）２＋（ｂ＊）２］１／２ …（１）
【０１６５】
算出したａｂクロマＣ＊ａｂの値を評価指標として用い、以下の評価基準に基づいて彩度を評価した。
○：良好。ａｂクロマＣ＊ａｂが６０以上である。
△：実用上問題なし。ａｂクロマＣ＊ａｂが５５以上６０未満である。
×：不良。ａｂクロマＣ＊ａｂが５５未満である。
以上の評価結果を表１に示す。表１において「−」は評価していないことを表す。
【０１６６】
【表１】
【０１６７】
実施例１〜６と比較例１および２との比較から、実施例１〜６のようにカプセルトナーを用いてトナー像を形成し、第１の加熱加圧部１４および第２の加熱加圧部１５を備える定着装置１２で定着させることによって、比較例１および２に比べて、定着性および彩度に優れる画像を形成できることが判る。
【０１６８】
これに対し、比較例１および２のように、一対の定着部材が互いに押圧されて弾性変形する第２の加熱加圧部１５のみを備える定着装置、または一対の定着部材のうち他方の定着部材が一方の定着部材に押圧されて弾性変形する第１の加熱加圧部１４のみを備える定着装置によって定着させると、トナー残存率が０．６０未満になり、充分な定着性が得られないことが判る。また比較例１および２では、ａｂクロマＣ＊ａｂが５５未満になり、充分な彩度が得られないことが判る。
【０１６９】
また比較例３で用いられるトナーＦのようにシェル部分を有しないトナーは、保存安定性が悪く、凝集したトナーが多量に発生することが判る。
【０１７０】
実施例１と実施例２との比較から、コア部分中の離型剤の含有率が５．０重量％以上であるカプセルトナーを用いることによって、コア部分中の離型剤の含有率が５．０重量％未満であるカプセルトナーを用いる場合に比べて、定着性が向上されることが判る。
【０１７１】
実施例１と実施例３との比較から、離型剤の融点が５０℃以上８０℃以下であるカプセルトナーを用いることによって、離型剤の融点が８０℃を超えるカプセルトナーを用いる場合に比べて、定着性が向上され、また彩度が向上されることが判る。
【０１７２】
実施例１と実施例４との比較から、シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であるカプセルトナーを用いることによって、シェル部分の重量比が５．０重量部を超えるカプセルトナーを用いる場合に比べて、定着性が向上され、また彩度が向上されることが判る。
【０１７３】
実施例１〜３および６と実施例５との比較から、シェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であるカプセルトナーＡ〜Ｃを用いることによって、シェル部分の重量比が１．０重量部未満であるカプセルトナーＥを用いる場合に比べて、彩度が向上されることが判る。またトナーＡ〜Ｃのようにシェル部分の重量比がコア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であるトナーは、トナーＥのようにシェル部分の重量比が１．０重量部未満であるトナーに比べて、保存安定性に優れることが判る。
【０１７４】
以上のように、第１加熱ローラ３０が芯材と離形層とによって構成され、第１加圧ローラ４０が第１加熱ローラ３０に押圧されて弾性変形する第１の加熱加圧部１４と、第２加熱ローラ５０が芯材と離形層との間にゴム弾性層を有する構造を有し、第２加熱ローラ５０と第２加圧ローラ６０とが互いに押圧されて弾性変形する第２の加熱加圧部１５とを備える定着装置を用いることによって、カプセルトナーの定着性を向上させることができることが判った。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を簡略化して示す部分断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置１に備わる定着装置１２を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の実施の他の形態である画像形成方法の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７６】
１ 画像形成装置
１１ 画像形成ユニット
１２ 定着装置
１３ 転写搬送ベルト機構
１４ 第１の加熱加圧部
１５ 第２の加熱加圧部
１６ 感光体
１７ 帯電装置
１８ 露光装置
１９ 現像装置
２０ 転写ローラ
２１ クリーニング装置
３０ 第１加熱ローラ
４０ 第１加圧ローラ
５０ 第２加熱ローラ
６０ 第２加圧ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体に形成されるトナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
トナー像が形成された記録媒体を挟持して加熱および加圧可能な一対の第１定着部材を含み、前記一対の第１定着部材は、一方の第１定着部材がローラ状に形成され、他方の第１定着部材が一方の第１定着部材に押圧されて弾性変形する第１の加熱加圧手段と、
第１の加熱加圧手段よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、前記記録媒体を挟持して加熱および加圧可能な一対の第２定着部材を含み、前記一対の第２定着部材は、互いに押圧されて弾性変形する第２の加熱加圧手段とを備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
一対の第１定着部材は、
一方の第１定着部材が芯材を含み、他方の第１定着部材が、芯材と、芯材を被覆し、ゴム弾性を有するゴム弾性層とを含み、
一対の第２定着部材は、
各第２定着部材が、芯材と、芯材を被覆し、ゴム弾性を有するゴム弾性層とを含むことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
請求項１または２に記載の定着装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
コア部分は、さらに離型剤を含有し、
コア部分中の離型剤の含有率は５重量％以上３０重量％以下であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
コア部分は、さらに離型剤を含有し、
離型剤の融点は、５０℃以上８０℃以下であることを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
カプセルトナーは、シェル部分の重量比が、コア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体に形成されるトナー像を記録媒体に定着させる定着方法であって、
トナー像が形成された記録媒体を、一対の第１定着部材であって、一方の第１定着部材がローラ状に形成され、他方の第１定着部材が一方の第１定着部材に押圧されて弾性変形する一対の第１定着部材によって挟持して加熱および加圧する第１の加熱加圧工程と、
第１の加熱加圧工程で加熱および加圧された記録媒体を、一対の第２定着部材であって、互いに押圧されて弾性変形する一対の第２定着部材によって挟持して加熱および加圧する第２の加熱加圧工程とを含むことを特徴とする定着方法。
【請求項８】
着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像を形成し、請求項７に記載の定着方法によって記録媒体に定着させることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１】
着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体に形成されるトナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
トナー像が形成された記録媒体を挟持して加熱および加圧可能な一対の第１定着部材を含み、前記一対の第１定着部材は、一方の第１定着部材がローラ状に形成され、他方の第１定着部材が一方の第１定着部材に押圧されて弾性変形する第１の加熱加圧手段と、
第１の加熱加圧手段よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、前記記録媒体を挟持して加熱および加圧可能な一対の第２定着部材を含み、前記一対の第２定着部材は、互いに押圧されて弾性変形する第２の加熱加圧手段とを備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
一対の第１定着部材は、
一方の第１定着部材が芯材を含み、他方の第１定着部材が、芯材と、芯材を被覆し、ゴム弾性を有するゴム弾性層とを含み、
一対の第２定着部材は、
各第２定着部材が、芯材と、芯材を被覆し、ゴム弾性を有するゴム弾性層とを含むことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
請求項１または２に記載の定着装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
コア部分は、さらに離型剤を含有し、
コア部分中の離型剤の含有率は５重量％以上３０重量％以下であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
コア部分は、さらに離型剤を含有し、
離型剤の融点は、５０℃以上８０℃以下であることを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
カプセルトナーは、シェル部分の重量比が、コア部分１００重量部に対して１．０重量部以上５．０重量部以下であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体に形成されるトナー像を記録媒体に定着させる定着方法であって、
トナー像が形成された記録媒体を、一対の第１定着部材であって、一方の第１定着部材がローラ状に形成され、他方の第１定着部材が一方の第１定着部材に押圧されて弾性変形する一対の第１定着部材によって挟持して加熱および加圧する第１の加熱加圧工程と、
第１の加熱加圧工程で加熱および加圧された記録媒体を、一対の第２定着部材であって、互いに押圧されて弾性変形する一対の第２定着部材によって挟持して加熱および加圧する第２の加熱加圧工程とを含むことを特徴とする定着方法。
【請求項８】
着色剤および第１の結着樹脂を含有するコア部分と、コア部分を被覆し、第２の結着樹脂を含有するシェル部分であって、コア部分の溶融温度よりも高い溶融温度を有するシェル部分とを有するカプセルトナーを用いて記録媒体にトナー像を形成し、請求項７に記載の定着方法によって記録媒体に定着させることを特徴とする画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−３１６５５７（Ｐ２００７−３１６５５７Ａ）
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４９０１５（Ｐ２００６−１４９０１５）
【出願日】平成１８年５月２９日（２００６．５．２９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２９日（２００６．５．２９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]