(57)【要約】【課題】  定着性および光沢度を維持したまま、生産性の低減を防止することができる画像形成方法を提供する。【解決手段】  像担持体２５上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、定着ベルト２、この定着ベルト２を支持する定着ローラ４及び加熱ローラ３、定着ローラ４に定着ベルト２を介して当接する加圧ローラ５とを有するベルト定着手段１と、このベルト定着手段１の給紙部周辺温度を検知する温度検知手段８、８ａを有する画像形成装置を用いた画像形成方法において、ベルト定着手段１の給紙部周辺に設けられた温度検知手段の検知温度に基づいて、同一作像モードにおけるベルト定着手段１への通紙間隔を調整、変更する。  【選択図】  図２
2006292850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着するベルト定着手段と、を備えた画像形成装置において、前記ベルト定着手段は、定着ベルトと、この定着ベルトを支持する定着ローラ及び加熱ローラと、前記定着ローラに前記定着ベルトを介して当接する加圧ローラとを有し、前記ベルト定着手段の給紙部周辺温度を検知する温度検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着ベルトは、基体と、この基体上に形成された離型層とを有していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記基体は、ニッケル、ステンレスまたはポリイミドからなり、その厚さは３０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記離型層は、シリコンゴム、フッ素系樹脂またはこれらの積層体からなり、その厚さは１０〜３００μｍであることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱ローラ及び前記加圧ローラの芯金は、それぞれアルミニウム、鉄、銅またはステンレスからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加熱ローラの芯金径は２０〜３０ｍｍ、芯金の肉厚は０．３〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。  
【請求項７】
前記加圧ローラの芯金径は３０〜５０ｍｍ、芯金の肉厚は０．３〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤および離型剤を含有し、重量平均粒径が２．５〜５．０μｍ、平均円形度が０ ．９５〜０ ．９９であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置を用いた画像形成方法において、前記温度検知手段の検知温度に基づいて、同一作像モードにおける前記ベルト定着手段の通紙間隔を変更することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
前記温度検知手段の検知温度が所定温度よりも１５℃以上低い場合は、通紙間隔を所定間隔よりも大きくし、前記検知温度が所定温度よりも２５℃以上高い場合は、通紙間隔を所定間隔よりも小さくすることを特徴とする請求項９に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
前記トナーとして、少なくとも結着樹脂、着色剤および離型剤を含有し、重量平均粒径が２．５〜５．０μｍ、平均円形度が０ ．９５〜０ ．９９の重合トナーを使用することを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスを採用した画像形成装置及びこれを用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機等の画像形成装置には、紙などの記録媒体上に転写、担持された未定着画像を定着して複写物として印刷出力する定着装置が設けられている。定着装置には、一対のローラを対峙させて配置し、一方のローラを加熱ローラとして用い、他方のローラを加圧ローラとして用いる構成のものが知られている。このような構成の定着装置では、加熱ローラと加圧ローラとの間に形成されるニップ部で記録媒体を挟持し、搬送しながら加熱ローラからの熱により、未定着画像を記録媒体に融着、定着することが行われている。
【０００３】
一方、上述した構成とは別に、ローラとベルトを組み合わせた構成の定着装置が知られており、この定着装置では、加熱ローラに代えて、一対のローラに掛け回されたベルトが用いられ、例えばベルトが掛け回されたローラの一つに加圧ローラが対峙させてある。加圧ローラと対峙する側のローラと協働してベルトを駆動するローラにはベルトを裏面側から加熱するための熱源が設けられ、通常、加圧ローラにもベルトの表面を加熱するための熱源が設けられている。ベルトはローラに比べて体積が小さく、熱容量が小さいので短時間の温度上昇が可能であり、上述した加熱ローラ及び加圧ローラのみを用いた構成に比べて温度立ち上がりが早いという利点がある。しかも、加圧ローラにも熱源を設けることにより、ベルトは表裏両面から加熱されることになり、これによって、温度立ち上がりが早められる。
ベルトの構成としては、ローラとして熱伝導率の高いアルミニウムを用いた場合、ステンレスをローラ表面に接触する基体とし、その表面にシリコンゴムまたはフッ素系樹脂からなる離型層を有するベルト体を配置した２層構造のものが挙げられる。
【０００４】
このような定着装置または画像形成装置に関する従来技術として、特許文献１には、装置温度の上昇に伴うトナーの固化若しくはクリーニングブレードの鳴きを防止しつつ定着性の向上を図ることを目的として、定着装置の入口側または／及び出口側に温度検出手段を設け、この温度検出手段によりニップ入口側の雰囲気温度を検出し、得られた雰囲気温度に基づいて記録媒体の通紙間隔を可変する画像形成方法が開示されている。
また、特許文献２には、立ち上げ直後の光沢不足を防止する目的で、プリント開始時の通紙間隔を広げ、引き続き印刷する場合には通紙間隔を短くする技術が開示されている。
更に、特許文献３には、連続プリント時の定着温度の過上昇を抑え、制御の安定化を図ることを目的として、定着装置の定着温度をパルス幅変調方式によって制御する画像形成装置において、前記定着装置の定着温度を検出する温度検出手段を設け、この温度検出手段で検出した定着温度に基づいて前記パルス幅変調のデューティを変更して制御する画像形成装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９―２３７０１３号公報
【特許文献２】特開２００３―０６６７８３号公報
【特許文献３】特開２００１―０５１５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、プリント開始時に通紙間隔を広げる従来技術では、プリント開始時には常に通紙間隔を広げるように制御すると、生産性が不当に低下するという問題点がある。また、上記各従来技術には、転写紙に定着部材の熱が奪われ、次の転写紙がニップ部を通過する際に、定着温度が低下する、所謂落ち込み現象が発生して定着不良の原因となる。このような落ち込み現象は、転写紙の温度が低いときに多発するものであり、この問題を改善する技術の開発が望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、定着装置周辺部の温度降下に起因する定着性および光沢不良を回避して定着性及び光沢度を確保すると共に、生産性の低下を防止することができる画像形成装置及びこれを用いた画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係る画像形成装置は、像担持体上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着するベルト定着手段と、を備えた画像形成装置において、 前記ベルト定着手段は、定着ベルトと、この定着ベルトを支持する定着ローラ及び加熱ローラと、前記定着ローラに前記定着ベルトを介して当接する加圧ローラとを有し、前記ベルト定着手段の給紙部周辺温度を検知する温度検知手段を有することを特徴とする。
この場合において、前記定着ベルトは、基体と、この基体上に形成された離型層とを有するものとすることができる。また、前記基体は、ニッケル、ステンレスまたはポリイミドからなることが好ましく、その厚さは、例えば３０〜１５０μｍである。更に、前記離型層は、シリコンゴム、フッ素系樹脂またはこれらの積層体からなることが好ましく、その厚さは、例えば１０〜３００μｍである。
【０００９】
前記加熱ローラ及び前記加圧ローラの芯金をそれぞれアルミニウム、鉄、銅またはステンレスからなるものとすることができる。この場合に、前記加熱ローラの芯金径は２０〜３０ｍｍ、芯金の肉厚は０．３〜２．０ｍｍであることが好ましい。また、前記加圧ローラの芯金径は３０〜５０ｍｍ、芯金の肉厚は０．３〜１．５ｍｍであることが好ましい。
また、前記トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤および離型剤を含有し、重量平均粒径が２．５〜５．０μｍ、平均円形度が０ ．９５〜０ ．９９であることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る画像形成方法は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置を用いた画像形成方法において、前記ベルト定着手段の給紙部周辺温度を検知する温度検知手段の検知温度に基づいて、同一作像モードにおける前記ベルト定着手段への通紙間隔を変更することを特徴とする。
この場合において、前記温度検知手段の検知温度が所定温度よりも１５℃以上低い場合は、通紙間隔を所定間隔よりも大きくし、前記検知温度が所定温度よりも２５℃以上高い場合は、通紙間隔を所定間隔よりも小さくすることが好ましい。また、トナーとして、少なくとも結着樹脂、着色剤および離型剤を含有し、重量平均粒径が２．５〜５．０μｍ、平均円形度が０ ．９５〜０ ．９９の重合トナーを使用することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像の定着性および光沢度を維持しつつ、効率よく画像を形成して生産性の低減を防止することができる。また、特定のトナーを使用することによって、定着時における転写紙の離型性を向上させ、転写紙の巻き付きを防止してその分離性を良好に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の装置構成を示す図である。図１において、この画像形成装置２０は、画像信号に応じて各色ごとの画像を形成する作像装置２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１ＢＫと、これら作像装置２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１ＢＫに対向して配置された転写装置２２と、各作像装置２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１ＢＫと転写装置２２とが対向する転写領域に、各種シート状媒体を供給するシート状媒体供給装置としての給紙カセット２３及び２４、並びに給紙カセット２３及び２４から搬出されるシート状媒体を作像装置２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１ＢＫによる作像のタイミングに合わせて供給するレジストローラ３０と、転写領域において転写後のシート状媒体の定着を行う定着装置１とから主として構成されている。
【００１３】
各作像装置２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１ＢＫはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の各色の現像を行うものであり、使用するトナーの色は異なるが、その構成はほぼ同様である。例えば、作像装置２１Ｙにおいて、静電潜像担持体としての感光体ドラム２５Ｙの周囲には、その回転方向Ａに沿って、図示省略した帯電装置、現像装置、クリーニング装置等が配置されている。帯電装置と現像装置との間には、周知のポリゴンミラーを備えた走査手段による露光光２９Ｙが照射され、静電潜像が形成される。静電潜像担持体はドラム状に限られず、ベルト状であっても良い。なお、作像装置２１ＢＫにおける露光光２９ＢＫは２ビームとすることができ、作像装置２１ＢＫは他の作像装置２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃに比して速い作像を行うことが可能となっている。
【００１４】
給紙カセット２３には、例えばＡ４サイズのシート状媒体が、給紙カセット２４には例えばＡ３サイズのシート状媒体がそれぞれ図の左右方向が長手方向になるように載置される。転写装置２２は、画像形成装置２０が図の左右方向において小型になるよう、斜め方向に沿って配設され、矢印Ｂで示すシート状媒体の搬送方向が斜め上向き方向になっている。これにより画像形成装置２０は、図の左右方向における装置本体２６の幅が、Ａ３サイズのシート状媒体の長手方向の長さよりわずかに長い大きさとなっている。すなわち、画像形成装置２０は、内部にシート状媒体を収容するために必要最小限の大きさとされ、これによって大幅に小型化が図られている。
【００１５】
画像形成装置２０は、一般のコピー等に用いられる普通紙及びＯＨＰシート、カード、はがき等の９０Ｋ紙以上、坪量約１００ｇ／ｍ２相当以上の厚紙、並びに封筒をはじめとする用紙よりも熱容量が大きいいわゆる特殊シート（以下、特殊シートという）の何れであってもシート状媒体として使用することができる。
画像形成装置２０の装置本体２６の上部は、定着装置１を通過し、トナー像が定着したシート状媒体を積載するための排紙トレイ２７となっている。
【００１６】
画像形成装置２０には、また給紙カセット２３、２４からシート状媒体を送り出すピックアップローラ４１、４２と、このピックアップローラからシート状媒体の送りを受け継いで搬送する搬送ローラ４３と、給紙カセット２３、２４から取り出され、搬送されてきたシート状媒体をレジストローラ３０に向けて搬送するローラ４４、及び排紙トレイ２７に向け開口４６から装置本体２６の外部へシート状媒体を排出する排出ローラ４５等が設けられている。
【００１７】
図２は、図１の定着装置を示す断面図である。この定着装置１は、トナー像が定着されるシート状媒体を搬送するためのシート搬送部材としての無端の定着ベルト２と、定着ベルト２が巻き掛けられたローラ対としての加熱ローラ３および定着ローラ４と、定着ベルト２を介して定着ローラ４に対向して当接、配置された加圧ローラ５と、加熱ローラ３と加圧ローラ５の内部にそれぞれ設けられたヒータ６及び７と、加熱ローラ３に対向して当接するように配置され、加熱ローラ３の表面温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ８と、加圧ローラ５に当接するするように配置され、加圧ローラ５の表面温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ８ａと、定着ベルト２を介して定着ローラ４に対向して配置されたクリーニングローラ３１、離型剤塗布部材としての塗布ローラ３２と、塗布ローラ３２に離型剤を供給する離型剤供給手段（図示省略）と、ケーシング３３と、ケーシング３３に固設された入り口ガイド、出口ガイド及び取手と、加熱ローラ３、定着ローラ４、定着ベルト２を一体的に支持する支持体と、ケーシング３３に対し支持体及び加圧ローラ５を支持する支持体とから主として構成されている。
【００１８】
定着ベルト２に適当な張力を与えるため、加熱ローラ３と定着ローラ４とは、バネなどの図示しない弾性体により、互いに離間する向きに付勢されている。定着ローラ４は芯金９と、この芯金９を被覆し定着ローラ表面をなす耐熱性の弾性体層１０とを有し、芯金９が、その軸１１により、図示しない駆動手段によって回転駆動されることで、定着ローラ４が矢印Ｃ方向に回転駆動し、加熱ローラ３の矢印Ｄ方向への従動回転により定着ベルト２が矢印Ｅ方向に駆動され、またこれに従動することで、加圧ローラ５が矢印Ｆ方向に、塗布ローラ３２が矢印Ｇ方向に回転駆動される。
【００１９】
加圧ローラ５と定着ローラ４とは、例えば図示省略したバネ等の弾性体により、互いに圧接する向きに、１０Ｋｇｆ以上の圧接力で付勢されている。加圧ローラ５は、図１に明確に示されるように、定着ローラ４の軸心を頂点とし、定着ローラ４の軸心と加熱ローラ３の軸心、定着ローラ４の軸心と加圧ローラ５の軸心をそれぞれ結ぶ２本の直線によって挟まれる角が鋭角をなすように定着ローラ４に当接されており、これにより、シート状媒体にトナーを定着する定着領域としての、加圧ローラ５が定着ローラ４に対向しない部位で定着ベルト２のみに当接する第一の定着部１５と、加圧ローラ５が定着ベルト２を介して定着ローラ４に当接する第二の定着部１６とが形成される。
【００２０】
なお、図１において、定着装置１は、転写装置２２に対向する位置に設けられ、転写装置２２によって搬送されてくるシート状媒体を受け入れるための開口３４と、第一の定着部１５および第二の定着部１６を挟んで開口３４の反対側に設けられた定着済みのシート状媒体を排出する開口３５とを有している。入口ガイド１２は、その基部が開口３４の下方においてケーシングの外面に固着され、先端が開口３４から内部に入り込み第一の定着部１５に向かって伸びている。
【００２１】
定着装置１の定着ベルト２は、例えばニッケル製の厚さ１００μｍの基体上に２００μｍのシリコンゴム製の離型層が形成されたものであり、熱容量が小さく、熱応答性が良好になるように形成されている。定着ベルト２の長さは、同ベルト２が円状をなすときに、径が、例えば６０ｍｍとなる長さである。なお、定着ベルト２の基体はＳＵＳ製、ポリイミド製でも良く、可撓性を考慮すると、その厚さは３０〜１５０μｍ程度であればよい。
【００２２】
定着ベルト２の離型層としてのシリコンゴムは、厚さ５０〜３００μｍ程度が望ましい。離形層としてフッ素系樹脂を用いる場合は、その厚さが１０〜５０μｍ程度が望ましい。また離型層はシリコンゴムの上にフッ素系樹脂系を重ねた構成でも良い。定着ベルト２は瞬時に加熱され、かつ、ホットオフセットを生じない程度に、定着領域でベルト表面が自己冷却される特性が望まれるが、他方では、定着領域において、トナーを十分に溶かして定着するのに必要な熱容量を有していなければならない。定着ベルト２の上記材質およびその厚さはこの条件を満たすものである。なお、自己冷却とは、定着領域のシート状媒体の未定着画像側に加熱源がないことにより、定着行程においてベルトが冷える現象をいう。
【００２３】
定着ベルト２は、加熱ローラ３と定着ローラ４が互いに離間する向きに付勢されていることにより、３Ｋｇｆ／片側の張力を与えられている。この張力は図示しない弾性体の付勢力を調整することにより設定でき、１Ｋｇｆ（９．８Ｎ）〜３Ｋｇｆ（２９．４Ｎ）の範囲で設定することが良好な定着を行う上で好ましい。
加熱ローラ３と加圧ローラ５は、それぞれ薄肉円筒状の芯金を有し、低熱容量化が図られている。加熱ローラ３の芯金径は２０ｍｍ〜３０ｍｍ、かつ同芯金の肉厚は０．３ｍｍ〜２．０ｍｍであり、加圧ローラ５の芯金径は３０ｍｍ〜５０ｍｍ、かつ同芯金の肉厚は０．３〜１．５ｍｍである。これにより加熱ローラ３の熱容量は２６ｃａｌ／℃以下、加圧ローラ５の熱容量は３６ｃａｌ／℃以下となる。
【００２４】
加熱ローラ３の芯金は、例えばアルミニウム製であり、径を３０ｍｍ、肉厚を０．７ｍｍとしている。材質は比熱が小さく、熱伝導率が大きいものが好ましく、他にも鉄、銅、ステンレス等の金属を使用することができる。芯金がアルミニウム製でローラ径が３０ｍｍの時はその肉厚を０．６〜１．４ｍｍの範囲、鉄製でローラ径が２０ｍｍの時は、肉厚を０．３〜０．９ｍｍの範囲に設定することが好ましい。径が大きいほど肉厚を薄くするのは、ローラの軸方向の曲がりを考慮したものである。
【００２５】
これらの肉厚の下限値は、上述した定着ベルト２の張力による加熱ローラ３の変形を考慮したときの許容値であり、上限値は所望の立ち上がり時間を得るための許容値を示している。ローラ径を２０ｍｍ以上としているのは、ベルトの張力を確保してローラの軸方向の曲がりが発生しない範囲とするためである。またローラ径を２０〜３０ｍｍとするのは、シート状媒体搬送速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ以下とした場合に、連続通紙中も定着ベルト２の温度が定着に必要な一定温度を保つための、２６ｃａｌ／℃程度の熱容量を得るためである。
【００２６】
ヒータ６は、加熱ローラ３および加熱ローラ３を介して定着ベルト２を加熱するものであり、ヒータ６の温度はサーミスタ８による検知信号として図示しない制御手段に入力され、目標の定着温度と比較され、検知温度が所定の定着温度、例えば１１０℃より低い場合にはヒータ６に通電が行われ、検知温度が所定の定着温度、例えば１１０℃より高い場合にはヒータ６への通電が停止される。このように、サーミスタ８の検知信号がフィードバックされることで、定着温度が制御され、定着ベルト２の表面温度は、例えば１１０℃以上に保たれる。なお、サーミスタ８は加熱ローラ３の回転による互いの摩耗を減じるように、加熱ローラ３の回転方向に対して鈍角をなすように加熱ローラ３に接している。
【００２７】
定着ローラ４の弾性体層１０はゴム層である。その材質は、具体的にはシリコーンスポンジゴムである。すなわち、弾性体層１０は発泡体であり、気泡径は例えば５００μｍであり、特に表面近傍、すなわち定着ローラ４周面近傍における気泡径は３００μｍ以下である。弾性体層１０が発泡体であることにより、定着時におけるその温度低下が抑制される一方、発泡体であるが故に、定着圧が得られず光沢が出にくく、表面が粗く光沢ムラが生じるといった不具合が起こり得るが、気泡径を上述のようにすることによって、光沢不良や光沢ムラといった不具合は回避される。弾性体層１０の表面に無発泡で、厚さ１ｍｍ程度の層（スキン層）を設けてもよい。
【００２８】
弾性体層１０の表面硬度は、アスカＣで２０ＨＳ以上であるが、これはスキン層の有無に関わらず、弾性体層が発泡体であることによる表面粗さが画質に影響を与えず、光沢ムラを防止して良好な定着品質を得ることができるからである。定着ローラ４の径は、例えば３０ｍｍで、弾性体層１０の材質は熱伝導率が小さく断熱作用のある耐熱多孔質の弾性体であるから、ベルトの熱を奪うことを低減し、立ち上がり後の温度落ち込みを小さくすると共に温度回復のためのプレ回転時間を短縮している。また、弾性体層１０が比較的低硬度であるため、加圧ローラ５との圧接力が小さくても十分なニップ幅を得ることができ、比較的低温かつ低圧の条件下でも良好な定着性能を得ることができる。
【００２９】
加圧ローラ５の芯金は、例えば鉄製であり、径を４０ｍｍ、肉厚を１．０ｍｍとしている。材質は比熱が小さく、熱伝導率が大きいものが好ましく、他にもアルミニウム、銅、ステンレス等の金属を使用することができる。芯金が鉄製で、ローラ径が３０ｍｍの時は肉厚を０．４〜１．０ｍｍの範囲、鉄製でローラ径が５０ｍｍの時は肉厚を０．３〜０．８ｍｍの範囲、アルミニウム製でローラ径が３０ｍｍの時は肉厚を１．３〜１．５ｍｍの範囲、アルミニウム製でローラ径が５０ｍｍの時は肉厚を０．６〜１．２ｍｍの範囲で設定することが好ましい。径が大きいほど肉厚を薄くするのはローラの軸方向の曲がりを考慮したものである。
【００３０】
これらの肉厚の下限値は、定着圧の下限値の相当する０．６Ｋｇ／ｃｍ２の面圧による加圧ローラ５の変形を考慮したときの許容値であり、上限値は所望の立ち上がり時間を得るための許容値を示している。ローラ径を３０ｍｍ以上としているのは定着圧を確保してローラの軸方向の曲がりが発生しない範囲とするためである。またローラ径を３０〜５０ｍｍとするのはシート状媒体搬送速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ以下とした場合に、連続通紙中も定着ベルト２の温度が定着に必要な一定温度を保つための、３６ｃａｌ／℃程度の熱容量を得るためである。
【００３１】
ヒータ７は、加圧ローラ５の温度を上げ、立ち上げ時間を短縮すると共に、定着の際にはシート状媒体の背面からも熱を供給して安定した定着性能を得るものである。
【００３２】
加圧ローラ５は、芯金上に１０〜３００μｍの離型層を有するものとすることができる。加圧ローラ５の表面温度はサーミスタ８ａによって検知され、サーミスタ８ａによる検知信号が図示省略した制御手段に入力され、目標の定着温度と比較され、検知温度が定着温度より低い場合にはヒータ７に通電が行われ、検知温度が定着温度より高い場合にはヒータ７への通電が停止される。このようにサーミスタ８ａの検知信号がフィードバックされることで定着温度が制御され、加圧ローラ５の表面温度は、例えば１１０℃以上に保たれる。なお、サーミスタ８ａは、加圧ローラ５の回転による互いの摩耗を減じるように、加圧ローラ５の回転方向に対して鈍角をなすように加圧ローラ５に接している。
【００３３】
このように加熱ローラ３および加圧ローラ５を薄肉として低熱容量化できるのは、定着装置１が定着ベルト２を用いるいわゆるベルト定着装置だからである。すなわち本実施形態において、定着は、定着部１５、１６という距離的に比較的長い部位によって行われるため、定着圧を減じることができ、加圧ローラ５の強度を下げることができ、また加熱ローラ３は加圧ローラと圧接されないため、薄肉化できる。定着を距離的に比較的長い部位によって行うことは、比較的低温での定着を可能とし、立ち上がり時間を短縮することにも寄与している。また定着ベルト２を用いると、ヒータにより加熱された定着ベルト２が搬送される過程で定着に適当な温度に冷却され、オフセットしにくいという利点もある。ヒータ６、７の出力は電源スイッチ投入時の突入電流、ヒータのオン、オフ時の蛍光灯のちらつき現象を考慮して７００Ｗ以下とされる。
【００３４】
クリーニングローラ３１は、微量オイル塗布ローラ３２を介した位置に配設されており、塗布ローラ３２は、定着ベルト２の移動方向における定着ローラ４の下流側に位置している。またクリーニングローラ３１は矢印Ｈ方向、塗布ローラ３２は矢印Ｇ方向に、図示しない駆動手段により定着ベルト２との対向部で、定着ベルト２と同じ移動方向に、定着ベルト２と等速で移動するように駆動される。クリーニングローラ３１は塗布ローラ３２と当接することにより、シート状媒体から定着ベルト２、さらに塗布ローラ３２に転移したトナーを拭い取り、転写ベルト２表面をリフレッシュする。塗布ローラ３２はシリコンオイルを主成分とした離型剤を定着ベルト２に適当な所定量を塗布する。
【００３５】
塗布ローラ３２は、芯金である金属軸とシリコンゴムの発泡体から構成されており、離型剤を定着ベルト２に再供給することにより、シート状媒体の最適な離型性を維持している。塗布ローラ３２のシリコンゴムの発泡径により光沢ムラやＯＨＰシートに対する透過率ムラが異なるが、発泡径を５０μｍ以下にした場合には、塗布ローラ３２の硬度が高くなり、発泡体で構成した塗布ローラを用いるメリットが少なくなるので、本実施形態の塗布ローラ３２は発泡径が７５〜１５０μｍ程度のものを用いている。
【００３６】
図３〜図６に基づいて本実施形態の特徴について説明する。図３は、常温時および低温時における画像信号を示した図であり、図４は、温度別に通紙間隔を異ならせた際の所定温度との温度差と通紙間隔との関係を示す表であり、図５は、スミア定着法による定着性の変化を示したグラフであり、図６は、通紙枚数とベルト表面温度との関係を示したグラフである。温度検知手段で検知した温度に応じて図４に示すように通紙間隔を変更する。本実施形態では、検知温度が低温である場合には、通紙間隔を長く設定し、検知温度が高温である場合には、通紙間隔を短く設定している。即ち、サーミスタによる検知温度が所定温度、例えば１１０℃よりも１５℃以上低い場合は、通紙間隔を所定間隔、例えば後述する標準６７ｍｍよりも大きくし、検知温度が所定温度、例えば１１０℃よりも２５℃以上高い場合には、通紙間隔を所定間隔、例えば後述する標準６７ｍｍよりも小さくする。なお、検知温度が所定温度、例えば１１０℃よりも１５℃未満の範囲で低いか、又は２５℃未満の範囲で高い場合は、通紙間隔を、例えば後述する標準の６７ｍｍとする。
【００３７】
１６２ｍｍの定着プロセス速度でＡ４横通紙では、紙２１０ｍｍに対して、紙間隔６７ｍｍとしているが、サーミスタによる検出温度が上記所定温度１１０℃よりも１５℃以上低い場合は１１４ｍｍと拡大する。このように設定した際の出力結果を図６に示す。なお、図６は制御温度を１６０℃とした場合のものである。図６に示すように、通常よりも紙間隔を拡大させることで、転写紙の枚数が増えても、転写紙に熱を奪われて低下するベルト温度は拡大された通紙間隔内に復帰しやすくなり、温度落ち込みが低減されていることが分かる。
【００３８】
図５に示すスミア定着法は、０．７５±０．１の画像濃度のベタ画像を所定の力により布（白綿布＝ＪＩＳＬ  ０８０３  綿３号）でふき取り、ふき取られた布上の画像濃度を測定したものである。図５において、本実施形態における画像定着性は、従来技術における画像定着性よりも優れていることが分かる。従って、定着性の目標が確保される。つまり、温度検知手段であるサーミスタが検知した検知温度に応じて、同一作像モードの通紙間隔を調整することによって、定着性および光沢度を良好に維持したまま、生産性の低減を防止することができる。なお、転写紙には、リコー製タイプ６２００を用いた。
【００３９】
定着装置本体や給紙部の雰囲気温度を検知することは定着雰囲気温度を検知するよりも、熱を奪う転写紙の温度状態により近い情報を得ることができる。定着雰囲気温度は連続通紙した場合、定着ユニットの蓄熱により温度が上昇し、低温時でも温度は低く検知されない。しかし、実際には低温時給紙カセットに待機している転写紙は冷えており、定着熱を奪うため、雰囲気温度で判断し、通紙間隔を変更したほうが正確の場合がある。従って、記録紙待機状態に近い給紙部の温度を検知し、検知温度に基づいて通紙間隔を調整するようにしてもよい。
本実施形態において、画像形成装置は、フルカラー画像を形成することができる複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等が挙げられ、カラー形成画像を対象とする装置だけでなく、単一色の画像を対象とする装置であってもよい。
【００４０】
次に、近年では高画質化の要求に伴い、粉砕法によって製造されたトナーに代えて重合法により製造されたトナー（以下、重合トナーという）を使用する画像形成装置が普及している。なお、重合法によって製造されたトナーを使用した場合であっても定着性という点では必ずしも満足できない場合がある。以下、粉砕法によって製造されたトナーの問題点について記載する。
【００４１】
電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられる乾式トナーとしては、スチレン系樹脂、ポリエステルなどのトナーバインダーを着色剤などと共に溶融混練し、微粉砕したものが用いられている。高品位、高画質の画像を得るために、トナーの粒子径を小さくすることによって改良が図られているが、通常の混練、粉砕法による製造方法ではその粒子形状が不定形となり、分級工程を経たとしても超微粒子は付着力が強く目的の粒子径のトナーに付着したままであり分級が困難であるといった欠点がある。
【００４２】
また、機械内部では現像部内でのキャリアとの攪拌や、一成分系現像剤として用いる場合は、現像ローラとトナー供給ローラ、層厚規制ブレードや摩擦帯電ブレードなどによる接触ストレスにより、そのような極微粒子がキャリアや機械部品に付着、固着し、また流動化剤がトナー表面に埋め込まれるために画像品質が低下するという現象が発生している。また、その形状ゆえに粉体としての流動性が悪く、多量の流動化が必要であったり、トナーボトル内への充填率が低く、コンパクト化への阻害要因となっている。そのため、小粒径化したメリットが生かされていないのが現状である。また粉砕法では粒子径の限界が存在し、更なる小粒径化への対応が困難で、また可能であっても生産性や歩留まりが不十分となる。さらに、フルカラー画像を作成するため、多色トナーより形成された画像の感光体から転写媒体や紙への転写プロセスも複雑になってきており、不定形の形状に起因する転写性の悪さから、転写された画像の抜けやそれを補うためトナー消費量が多いなどの問題が発生している。なお、トナーの定着性と、トナーの粒径や形状といった特性の関係は、十分な因果関係がつかめていないのが現状である。
【００４３】
粉砕法によって製造されたトナーにおける上記欠点は、顔料やワックスの分散が難しいことがその原因の一つとなっている。これに対して、重合トナーを用いた場合には、通紙間隔を調整することで定着性を補うことができる。
本実施形態では重合トナーを使用する。重合トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤および離型剤を含有するものであることが好ましく、その重量平均粒径は２．５〜５．０μｍの範囲であることが好ましい。
【００４４】
このような重合トナーを用いることにより、転写紙上のトナー層が均一化し、定着時の離型性が向上し、転写紙の分離性が良好になり、転写紙の巻き付きが改善できる。
【００４５】
トナーの重量平均粒子径が２．５μｍよりも小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力が低下したり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着が発生し易くなる。  逆に、トナーの粒子径が５．０μｍよりも大きい場合には、転写紙上のトナー層が不均一となり、トナーの離型性が悪化し、転写紙の分離性が不十分になる場合がある。
【００４６】
また、トナーの形状と定着時の離型性についての検討を行った結果、トナーの粒径の要因に加え、トナーの平均円形度は０ ．９５ 〜０ ．９９ であることが好ましく、０ ．９５よりも小さい場合には、転写紙上のトナー層が不均一になり、トナーの離型性が悪化し、転写紙の分離性が不十分になる場合がある。一方、平均円形度が０ ．９９ より大きい場合には、転写時にトナーが散りやすく、画像上に問題が発生する場合がある。
【００４７】
本実施形態に適用するトナーに用いる結着樹脂としては、以下の組成のものが挙げられる。
例えば、ポリエステル、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体としてのスチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体が挙げられる。
【００４８】
ローラ定着やベルト定着における紙への定着は、トナーの定着実効温度が昨今の省エネルギー化された複写機、プリンタ、ＦＡＸ等では７０℃〜１００℃付近で開始していると推定される。トナーの溶融を可能にするためには、この温度付近でトナーが流動を開始しなければならないので、少なくとも９０〜１１０℃付近ではトナーが軟化し定着を開始しなければならないとされる。しかし、９０℃で軟化するためにはガラス転移は５０℃以下にしなければならないが、そのような高分子体のＴｇ（ガラス転移点）はまた分子量にも関係がある。通常、ガラス転移点は５０℃以下になると定着性は良好となるが保存性を満足しない
【００４９】
また、本実施形態のトナーに使用できる離型剤としては、以下の材料が挙げられる。即ち、ワックスとしては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）、長鎖炭化水素（パラフィンワックス、サゾールワックスなど）、カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうちより好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１ ，１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）、ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）、ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）、ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）、およびジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうちより好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。
【００５０】
本実施形態で用いるワックスの融点は、通常４０〜１６０℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点が４０℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０℃高い温度での測定値として、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は、通常０〜４０重量％であり、好ましくは３〜３０重量％である。
【００５１】
本実施形態におけるトナーの着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ 、ハンザイエロー（１０Ｇ 、５Ｇ 、Ｇ ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ 、Ａ 、ＲＮ 、Ｒ ）、ピグメントイエローＬ 、ベンジジンイエロー（Ｇ 、ＧＲ ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ 、Ｒ ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ 、ＢＣ ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【００５２】
本実施形態で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。
マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先にあげた変性または変性されていないポリエステル樹脂の他に、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独または混合して使用できる。
【００５３】
マスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得ることができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるので、乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには３本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。
【００５４】
本実施形態のトナーは、必要に応じて帯電制御物質を含有してもよい。特に、帯電制御物質を、トナーの表面に固着させることで、高い帯電量を付与することが可能となる。すなわち、トナーの表面に固着させることで、トナー表面での存在量や存在状態が安定し、帯電量を安定化することができる。特に、本実施形態の構成からなるトナーにおいては帯電量の安定性が高まる。
【００５５】
帯電制御物質としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、及びサリチル酸誘導体の金属塩等である。
具体的には、ニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧＶＰ２０３６、コピーチャージＮＸＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【００５６】
本実施形態において帯電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して０ ．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０ ．２〜５重量部の範囲がよい。１０ 重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００５７】
また、トナーの流動性を改善する目的で使用される流動性向上剤を用いても良い。具体的には、シリカ、酸化チタン、アルミナ等が好ましく、特に疎水化処理されたシリカが好ましい。このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコンオイル、変性シリコンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【００５８】
また、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためにクリーニング性向上剤を含有させてもよく、該クリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造されたポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、平均粒径が０ .０１〜１μｍのものが好ましい。
【００５９】
本実施形態のトナーを二成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア１００ 重量部に対してトナー１〜１０ 重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径２０〜１００μｍ程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。
【００６０】
また、キャリアは樹脂等で被覆してもよく、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。また、ポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレン−アクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂等が使用できる。
【００６１】
また、必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径１μｍ以下のものが好ましい。平均粒子径が１μｍよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
また、本実施形態のトナーは、キャリアを使用しない一成分系の磁性トナー、または非磁性トナーとしても用いることができる。
【００６２】
本実施形態において、トナーの重量平均粒径（Ｄ4 ）は、コールターエレクトロニクス社製のコールターカウンターモデルＴＡ−IIにて測定した。即ち、上記測定装置を用い、個数分布、重量分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ 製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製した。
【００６３】
測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフオン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加え、超音波分散器で約１〜３分分散処理を行い、別のビーカーに電解水溶液１００〜２００ｍｌを入れ、その中に前記サンプル分散液を所定の濃度になるように加え、懸濁液を作成した。
【００６４】
この懸濁液を用いて、前記コールターカウンターＴＡII型によりアパーチャーとして５０μｍアパーチャーを用いて個数を基準として２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定し、１．５８〜４９．1８μｍの粒子の重量分布と個数分布を算出し、重量分布から求めた重量基準の重量平均粒径（Ｄ４：各チャンネルの中央値をチャンネルの代表値とする）を求めた。
【００６５】
また、トナーの平均円形度は以下のようにして求めた。即ち、粒子を含む懸濁液（上記トナーの粒径の測定において作成したものと同じものを使用）を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し解析する光学的検知帯の手法を用いた。この値はフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤のアルキルベンゼンスフォン酸塩を０ ．１〜０ ．５ｍｌ加え、更に測定試料を０ ．１〜０ ．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１ 〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして前記装置によりトナーの形状を測定することにより行った。
【００６６】
以下に、上述した構成の画像形成装置の動作について図１及び図２に従って説明する。
図示しない帯電装置によってその表面が均一に帯電された像担持体としての感光体ドラム２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ及び２５ＢＫに、露光装置によって画像情報に基づいた露光光２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ及び２９ＢＫそれぞれが照射されて静電潜像が形成される。この静電潜像は、図示省略した各現像装置から供給される各種トナーによって現像される。各感光ドラム２５上で現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像は、感光体ドラム２５と転写ベルト２２の間に供給される記録媒体としての記録紙に順次転写され、記録紙上でカラートナー像として重ね合わされる。
カラートナー像が転写された記録紙は、定着装置１に搬送され、定着ベルト２と加圧ローラ５との間のニップ部に供給され、ここで加熱され、トナー像が記録紙に定着される。カラー画像が定着した記録紙は、排出ローラ４５を経て排紙トレイ２７上に排紙される。このとき、定着装置１に供給される記録紙の通紙間隔はサーミスタ８、８ａの検知温度に基づいて調整される。
【００６７】
本実施形態によれば、加熱ローラ３を低熱容量のもので形成したことにより、定着ベルト２が回転してもその熱を奪うことが少なく、定着不良や立ち上がり時間を長引かせることはない。さらに連続定着等により温度が低下してもその回復までの時間が短縮される。
また、本実施形態によれば、加圧ローラ５を低熱容量のものとしたことにより、定着ベルト２が回転してもその熱を奪うことが少なく、また、加圧ローラ５はヒータ７を有するので定着ベルト２の温度を低下させて定着に悪影響を与えることや立ち上がり時間を長引かせることはない。さらに、連続定着等により温度が低下してもその回復までの時間を短縮できる。
【００６８】
本実施形態によれば、通紙間隔を定着装置への給紙部周辺温度に基づいて調整するようにしたので、温度が低いプリント開始時の生産性の低下を最小限に抑えることができる。また、定着装置の加熱ローラ及び加圧ローラを特定の材質によって特定径または特定厚さを有するものとしたので熱容量を小さく抑えることができ、定着性及び光沢度を維持して良好な画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の定着装置を示す概略構成図である。
【図３】常温時および低温時における画像信号を示した図である。
【図４】温度と通紙間隔との関係を示す図である。
【図５】スミア定着法による定着性の変化を示す図である。
【図６】通紙枚数とベルト表面温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１：定着装置
２：定着ベルト
３：加熱ローラ
４：定着ローラ
５：加圧ローラ
６、７：ヒータ
８、８ａ：サーミスタ
９：芯金
１０：弾性体層
１１：軸
１２：入口ガイド
１５：第一の定着部
１６：第二の定着部
２０：画像形成装置
２１：作像装置
２２：転写装置（転写ベルト）
２３、２４：給紙カセット
２５：感光体ドラム
２６：装置本体
２７：排紙トレイ
２９：露光光
３０：レジストローラ
３１：クリーニングローラ
３２：塗布ローラ
３３：ケーシング
３４、３５：開口
４１、４２：ピックアップローラ
４３：搬送ローラ
４４：ローラ構造体
４５：排出ローラ
４６：開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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