(57)【要約】【課題】未定着トナー像に所定のニップ圧を加え、その未定着トナー像を記録用シートに定着する定着装置、およびその定着装置を備えた画像形成装置に関し、圧力不足による定着不良やオフセットの発生を抑える。【解決手段】ニップ領域Ｎを形成するニップ領域形成部材１１０，１２０，１３０と、ニップ領域Ｎよりも記録用シートＰの通過方向上流側で未定着トナー像Ｔに、上記ニップ圧よりも高く、未定着トナー像Ｔを構成するトナーの表面層を破壊する圧力を付与する加圧部材１４０とを備える。【選択図】        図２
2006343570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点を有する樹脂を含有する結着樹脂を無定形高分子樹脂を主成分とする表面層によって覆ったトナーから構成された未定着トナー像を担持した記録用シートを挟み込むニップ領域に、該記録用シートを所定方向から通過させることで該未定着トナー像に所定のニップ圧を加え、該未定着トナー像を該記録用シートに定着する定着装置において、
前記ニップ領域を形成するニップ領域形成部材と、
前記ニップ領域よりも前記記録用シートの通過方向上流側で前記未定着トナー像に、前記ニップ圧よりも高く、前記未定着トナー像を構成するトナーの表面層を破壊する圧力を付与する加圧部材とを備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
融点を有する樹脂を含有する結着樹脂を無定形高分子樹脂を主成分とする表面層によって覆ったトナーから構成されたトナー像が形成されるトナー像担持体に形成された該トナー像を、最終的に記録用シート上に転写し、記録用シートに転写された未定着のトナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、該未定着のトナー像を該記録用シートに定着することにより該記録用シートに画像を形成する画像形成装置において、
未定着トナー像を担持した記録用シートを挟み込むニップ領域に、該記録用シートを所定方向から通過させることで該未定着トナー像に所定のニップ圧を加え、該未定着トナー像を該記録用シートに定着する定着装置を備え、
前記定着装置が、
前記ニップ領域を形成するニップ領域形成部材と、
前記ニップ領域よりも前記記録用シートの通過方向上流側で前記未定着トナー像に、前記ニップ圧よりも高く、前記未定着トナー像を構成するトナーの表面層を破壊する圧力を付与する加圧部材とを備えたものであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未定着トナー像に所定のニップ圧を加え、その未定着トナー像を記録用シートに定着する定着装置、およびその定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式では、静電潜像が形成された像担持体の静電潜像に、トナーを帯電させて静電的に移行させ、像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を最終的に記録用シートに転写する。この電子写真方式の複写機やプリンタあるいはファクシミリなどに用いられる画像形成装置には、用紙等の記録用シートに転写された未定着のトナー像を加熱および加圧することによりそのトナー像を記録用シートに定着する定着装置が備えられている。この定着装置として、回転可能な一対の回転体の周面を互いに接触させることで、記録用シートを挟み込むニップ領域を形成し、このニップ領域に未定着のトナー像を担持した記録用シートを通過させることで、未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、未定着トナー像を記録用シートに定着させるものが知られている。例えば、回転可能な一対の回転体として、内部に熱源を有する加熱ロールと弾性層が設けられた圧力ロールを用いた、いわゆるロール−ロール型の定着装置が知られているが、このロール−ロール型の定着装置では、所定長以上のニップ領域を形成するため、加熱ロールにも厚めの弾性層を設けている。このため、加熱ロールの熱容量が増大し、加熱ロールを室温から定着可能な温度に上昇させるまでの時間（ウォームアップタイム）が長くなってしまうという問題がある。そこで、圧力ロールを無端ベルトに代え熱容量を小さくした、いわゆるロール−ベルト型の定着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、定着温度に関して、近年のエコロジーの観点から、更なる消費電力の低減が求められ、低温で定着することが課題になってきている。また、トナーの帯電性を十分に確保することも重要な課題であり、これら２つの課題を解決するためにコアシェル構造をもったトナーの開発が行なわれている。コアシェル構造をもったトナーは、融点を有する樹脂を含有する結着樹脂（コア）を、無定形高分子樹脂を主成分とする表面層（シェル）によって覆い、低温定着性に優れる結晶性樹脂の性質と、良好な帯電性を有する非結晶性樹脂の性質を併せ持つようにしたものである。このコアシェル構造をもったトナーから構成される未定着トナー像を低温で定着するには、定着時に表面層を破壊し、表面層の外に結着樹脂を漏れ出させる必要があるが、表面層には、定着工程に至る前の転写工程等の様々な画像形成工程において、結着樹脂が表面層の外に漏れ出すことがないようある程度の強度が与えられている。
【特許文献１】特開平１１−１３３７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述のロール−ベルト型の定着装置では、無端ベルトを用いているため充分な剛性の確保が難しく、ニップ圧力もロール−ロール型の定着装置に比べて高めることが難しい。そのため、ニップ圧力が不足して、定着時にコアシェル構造をもったトナーの表面層が破壊されず、定着不良が生じることがある。特に、コアの結着樹脂が離型剤を含有している場合には、この離型剤が表面層の外に漏れ出さず、トナーが加熱ロールの表面に付着し、記録用シートが汚れてしまうオフセットが発生しやすい。なお、ニップ圧力の不足は、ロール−ベルト型の定着装置に限らず、ロール−ロール型の定着装置等においても生じることがある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、圧力不足による定着不良やオフセットの発生を抑えた定着装置、およびその定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を解決する本発明の定着装置は、融点を有する樹脂を含有する結着樹脂を無定形高分子樹脂を主成分とする表面層によって覆ったトナーから構成される未定着トナー像を挟み込むニップ領域に、その記録用シートを所定方向から通過させることでその未定着トナー像に所定のニップ圧を加え、その未定着トナー像をその記録用シートに定着する定着装置において、
上記ニップ領域を形成するニップ領域形成部材と、
上記ニップ領域よりも上記記録用シートの通過方向上流側で上記未定着トナー像に、上記ニップ圧よりも高く、上記未定着トナー像を構成するトナーの表面層を破壊する圧力を付与する加圧部材とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の定着装置によれば、上記加圧部材によってコアシェル構造のトナーの表面層（シェル）が確実に破壊された後、上記未定着トナー像を担持した記録用シートが上記ニップ領域を通過するため、上記ニップ領域では上記結着樹脂が上記表面層の外部に漏れ出し、圧力不足による定着不良の発生が抑えられる。また、上記結着樹脂（コア）が離型剤を含有していても、上記加圧部材によってトナーの表面層（シェル）が確実に破壊されるため、上記ニップ領域では離型剤が表面層の外部に染み出し、オフセットの発生も抑えられる。
【０００８】
ここで、上記ニップ領域形成部材が、回転することで表面が循環移動する回転体と、その回転体表面に外周面が押し付けられその回転体表面との間に上記ニップ領域を形成し、その回転体の回転とともに循環するベルト管状体と、そのベルト管状体の内周面側に配備されその内周面側からそのベルト管状体の外周面をその回転体表面に向けて押し付け上記ニップ領域に上記所定のニップ圧を作用させる押圧部材とを有するものであり、
上記加圧部材が、そのベルト管状体の内周面側に配備され、上記押圧部材よりも上記回転体表面側に突出したものであってもよい。
【０００９】
さらに、上記押圧部材が、上記記録用シートの通過方向に関し、上記回転体の回転中心を含む所定範囲に配備されたものであり、
上記押圧部材の、上記ベルト管状体内周面側の高さをｈ１とし、上記加圧部材の突出先端部の高さをｈ２とした場合、
０．８≦ｈ１／ｈ２＜１．０    （式１）
上記式１で示す関係を満たすことが好ましい。
【００１０】
ここで、上記ｈ１およびｈ２は、所定の基準位置からの高さである。また、上記押圧部材が、上記ニップ領域に上記所定のニップ圧を作用させることで弾性変形するものであれば、上記ｈ１は、弾性変形した弾性部材の高さである。
【００１１】
上記式１は、上記加圧部材が、上記押圧部材よりも上記回転体表面側へどの程度突出したものであるかを表すパラメータである。上記ｈ１／ｈ２が１．０であると、上記押圧部材における、上記ベルト管状体内周面側の高さ位置と、上記加圧部材の突出先端部の高さ位置が一致してしまい、上記加圧部材が、上記ニップ圧よりも高い圧力を付与することができなくなる。反対に上記ｈ１／ｈ２が０．８未満であると、上記ニップ領域におけるニップ圧の低下や、上記ニップ領域の、上記通過方向の長さ（ニップ巾）を確保しにくくなる。
【００１２】
また、上記加圧部材が、この定着装置によって上記記録シートに定着されたトナー像を、その記録シートの厚さ方向に断面したきの断面構造における、上記表面層の主成分である樹脂が露出した部分の長さの総和をＬ１とし、その断面構造における、上記結着樹脂が露出した部分の長さの総和をＬ２とした場合、
（Ｌ１／Ｌ２）≦０．６    （式２）
上記式２で示す関係を満たすように、上記表面層を破壊する圧力を付与するものであることも好ましい。
【００１３】
上記式２は、この定着装置による上記表面層の破壊具合を表すパラメータに相当し、上記Ｌ１／Ｌ２が０．６以下であれば、上記表面層が破壊され、中から結着樹脂が十分に漏れ出ていることになる。
【００１４】
上記目的を解決する本発明の画像形成装置は、融点を有する樹脂を含有する結着樹脂を無定形高分子樹脂を主成分とする表面層によって覆ったトナーから構成されたトナー像が形成されるトナー像担持体に形成されたトナー像を、最終的に記録用シート上に転写し、記録用シートに転写された未定着のトナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着のトナー像をその記録用シートに定着することによりその記録用シートに画像を形成する画像形成装置において、
未定着トナー像を担持した記録用シートを挟み込むニップ領域に、その記録用シートを所定方向から通過させることでその未定着トナー像に所定のニップ圧を加え、その未定着トナー像をその記録用シートに定着する定着装置を備え、
上記定着装置が、
上記ニップ領域を形成するニップ領域形成部材と、
上記ニップ領域よりも上記記録用シートの通過方向上流側で上記未定着トナー像に、上記ニップ圧よりも高く、上記未定着トナー像を構成するトナーの表面層を破壊する圧力を付与する加圧部材とを備えたものであることを特徴とする。
【００１５】
すなわち、本発明の定着装置を備えた画像形成装置である。
【００１６】
ここで、本発明の画像形成装置は、離型剤成分を含有した上記結着樹脂を上記表面層によってコーティングしたトナーを保持したトナー保持部を備え、上記トナー像担持体に、そのトナー保持部に保持されているトナーを用いてトナー像を形成する現像器を備えたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、圧力不足による定着不良やオフセットの発生を抑えた定着装置、およびその定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００２０】
図１に示す画像形成装置１には、本発明の定着装置の一実施形態に相当するロール−ベルト型の定着装置１００が組み込まれている。また、この画像形成装置１は、感光体ドラム１０および中間転写ベルト２０も備えている。感光体ドラム１０は、時計回りに回転するものである。中間転写ベルト２０は、複数の支持ロールに張架されて感光体ドラム１０の表面に接触するように配置されている。また、この画像形成装置１では、中間転写ベルト２０を挟んで感光体ドラム１０と対向する位置に、１次転写ロール４０が配設されている。感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０とが接する部分が１次転写位置である。
【００２１】
感光体ドラム１０の周囲には、帯電器１２、露光器１３、現像装置５０、クリーニング装置１５、および除電ランプ１６が備えられている。
【００２２】
帯電器１２は、感光体ドラム１０の表面に接触した状態で回転する帯電ロール１２１と、その帯電ロール１２１に電力を供給する電源１２２を備えている。この電源１２２は、帯電ロール１２１に、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスを印加する。帯電ロール１２１は、感光体ドラム１０に接触して回転する半導電性のものであり、感光体ドラム１０との接触部近傍の微小空隙で放電を発生させることにより感光体ドラム１０を帯電させる。なお、帯電ロール１２１に代えてブレード状の帯電部材、ベルト状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材、磁気ブラシ状の帯電部材などが適用可能である。また、帯電ロール１２１やブレード状の帯電部材については感光体ドラム１０に対し、接触状態に限らずある程度の空隙（１００μｍ以下）を有した近接状態として配置しても構わない。さらに、ここで説明した帯電方式は接触帯電方式であるが、非接触帯電方式であるコロトロン帯電方式を採用してもよい。
【００２３】
露光器１３は、感光体ドラム１０の表面に向けて、画像情報に基づくレーザ光を照射するものである。このレーザ光の照射によって、感光体ドラム１０の表面には静電潜像が形成される。
【００２４】
現像装置５０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを周方向に沿って配置した回転式の現像装置である。この現像装置５に備えられた４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋそれぞれには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色うちの１色のトナーを収容したトナーカートリッジが装着されている。各色のトナーには、離型剤が内添されている。これらの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、全て同様に構成されているので、ここでは、イエロー（Ｙ）のトナーを収容したトナーカートリッジが装着された現像器５Ｙを例にあげて説明する。図１に示す現像器５Ｙは、トナーカートリッジ５１が本体部に対して着脱自在に装着されている。本体部には、装着されたトナーカートリッジ５１から新しいトナーが供給されるトナー保持部５２が設けられており、このトナー保持部５２には、離型剤が内添されたトナーとキャリアとを含む現像剤が保持されている。トナー保持部５２に保持されたトナーは、低温定着が可能なコアシェル構造をもったものである。すなわち、融点を有する結着樹脂（コア）を、無定形高分子樹脂を主成分とする表面層（シェル）によって覆った構造のものである。コアに相当する結着樹脂には、離型剤が内添されている。トナーについてのこれ以上の詳しい説明は後述する。
【００２５】
また、トナー保持部５２には、紙面に垂直な方向に延びた２本の撹拌搬送用スクリューオーガ５３、５４が配設されている。さらに、この現像器５Ｙには、これらの撹拌搬送用スクリューオーガ５３、５４と平行に延びた現像ロール５５も配備されている。図１に示す現像器５Ｙでは、現像ロール５５が回転すると、右上側の撹拌搬送用スクリューオーガ５４が、トナー保持部５２に保持されている現像剤を紙面と垂直な一方向に攪拌しながら搬送する。一方、左下側の撹拌搬送用スクリューオーガ５３は、右上側の撹拌搬送用スクリューオーガ５４の搬送方向とは逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送して、現像剤を現像ロール５５に均等に供給する。現像ロール５５は、内部に固定した状態で配設されるマグネットロール（不図示）によって現像剤に含まれるキャリアを磁力で吸着し、現像ロール５５の表面に現像剤の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１０と対向する現像領域へと搬送する。そして、現像ロール５５は、現像バイアスの作用によって感光体ドラム１０の表面にトナーを供給し、静電潜像がトナーによって現像される。こうしたトナー供給が行われると、トナー保持部５２に保持されていたトナーが消費され、消費されたトナー量に見合った量のトナーがトナーカートリッジ５１からトナー保持部５２へ補給される。
【００２６】
中間転写ベルト２０の周囲には、１次転写位置の下流側に、２次転写部材としてのバイアスロール６０が設けられ、さらに、中間転写ベルト２０を挟んでバイアスロール６０と対向する位置には、バックアップロール７０が設けられている。この画像形成装置１では、バイアスロール６０とバックアップロール７０とで挟まれた位置が２次転写位置になり、この２次転写位置には、各サイズの用紙をそれぞれ収容した給紙トレイ群８０から供給される用紙、あるいは手差し台８１に置かれた用紙やＯＨＰシート等が送り込まれる。
【００２７】
図１に示す画像形成装置１には、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色の各画像信号が入力される。これらの画像信号が入力されると、この画像形成装置１では、感光体ドラム１０の表面を、帯電器１２により一様に帯電した後、入力された画像情報のうち、シアンの画像信号に応じたレーザ光を露光器１３から感光体ドラム１０に向けて照射することで感光体ドラム１０の表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像を、現像装置５０に備えられたシアントナーを収納した現像器５Ｃにより現像し、感光体ドラム１０の表面にシアントナー像を形成する。シアントナー像の形成を終えた現像装置５０は所定のタイミングで回転駆動し、マゼンタトナーを収納した現像器５Ｍの現像ロールが、感光体ドラム１０と対向する現像位置へ移動する。１次転写位置においては、感光体ドラム１０上のシアントナー像を中間転写ベルトに１次転写する。シアントナー像が中間転写ベルト２０に１次転写された後の感光体ドラム１０の表面からは、クリーニング装置１５によって残留物が除去され、除電ランプ１６によって残存電荷が除去される。
【００２８】
続いて今度は、感光体ドラム１０の表面に、同様にしてマゼンタトナー像を形成する。マゼンタトナー像の形成を終えた現像装置５０は所定のタイミングで再び回転駆動し、今度はイエロートナーを収納した現像器５Ｙの現像ロール５２が、感光体ドラム１０と対向する現像位置へ移動する。１次転写位置においては、マゼンタトナー像を、中間転写ベルト２０に先に１次転写されたシアントナー像と重なるように中間転写ベルト２０に１次転写する。
【００２９】
以降、イエロートナー像およびブラックトナー像を順次形成し、１次転写位置において、中間転写ベルト２０に先に１次転写されたトナー像と重なるように順次１次転写する。こうすることにより、中間転写ベルト２０には、ベルト表面側からシアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの順で１つに重なり合ったトナー像が形成される。
【００３０】
続いて、この１つに重なり合ったトナー像を、バイアスロール６０とバックアップロール７０とで挟まれた２次転写位置において用紙に２次転写する。こうして、トナー像が用紙に転写され、トナー像が転写された用紙は定着装置１００に送られる。定着装置１００では、未定着トナー像を担持した用紙を所定のニップ領域を通過させることでその未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、未定着トナー像を用紙に定着する。トナー像が定着した用紙は、この画像形成装置１に備えられた排出トレイ９０に排出される。
【００３１】
なお、ここでは、中間転写ベルト２０を備えた画像形成装置について説明したが、本発明は、中間転写ベルトに代えて中間転写ドラムを備えた画像形成装置に適用することもでき、さらには、用紙を静電的に吸着して搬送し、感光体ドラム１０に形成されたトナー像を、搬送されてきた用紙に、転写コロトロンや転写ロール等を用いて直接転写する直接転写方式にも適用することができる。また、本発明は、複数の感光体ドラムを中間転写ベルトの循環移動方向に並べて配置したいわゆるタンデム方式の画像形成装置にも適用することができる。
【００３２】
図２は、図１に示す画像形成装置に組み込まれた定着装置の概略構成を示す図である。
【００３３】
図２に示す定着装置１００は、ベルトニップ方式が採用された定着装置であって、無端状の定着ベルト１１０を備える他、加熱ロール１２０も備えており、この定着装置１００では、加熱ロール１２０に定着ベルト１１０が接触することで、用紙Ｐを挟み込むニップ領域Ｎが形成されている。用紙Ｐに担持された未定着トナー像Ｔは、加熱ロール１２０側を向いてニップ領域Ｎまで搬送されてくる（図中矢印Ｃ参照）。すなわち、この図２では、未定着トナー像Ｔを担持した用紙Ｐが、図の右側から左側に向けて搬送され、ニップ領域Ｎを通過する。
【００３４】
加熱ロール１２０には、不図示の駆動モーターから駆動力が伝達され、この加熱ロール１２０は所定の回転軸１２０ａを中心に回転駆動する（図中矢印Ｒｍ参照）。一方、定着ベルト１１０は、接触する加熱ロール１２０の回転を受けてに矢印Ｒｓ方向に循環し、ニップ領域Ｎに用紙Ｐが送り込まれると、ニップ領域Ｎを通過する用紙Ｐの移動に従って、同じく矢印Ｒｓ方向に循環する。
【００３５】
加熱ロール１２０は、中空アルミニウム製のコア１２１の外周面にシリコーンゴム等による弾性層１２２が形成され、その弾性層１２２の表面にはフッ素樹脂等による離型層１２３が形成されたものである。弾性層１２２の厚みはロール−ロール型の加熱ロールの弾性層の厚みよりも薄く、加熱ロール１２０の熱容量は低く抑えられている。このため、図２に示す定着装置１００によれば、ウォームアップタイムの短縮が実現される。この加熱ロール１２０の外径は２６ｍｍである。アルミニウム製のコア１２１内には、熱源としてハロゲンランプ１２４が配備されており、加熱ロール１２０の表面１２０ｂの温度が所望の温度となるように、図示しない温度コントローラにより制御されている。ニップ領域Ｎまで用紙Ｐに担持されて搬送されてきた未定着トナー像Ｔは、加熱ロール１２０の表面１２０ｂに接し、ハロゲンランプ１２４からの熱によって加熱される。ニップ領域Ｎでは、用紙Ｐに担持された未定着トナー像Ｔが加熱ロール表面１２０ｂに接した状態で圧力が加えられる。
【００３６】
定着ベルト１１０は、この定着ベルト１１０の裏面を構成する基材１１１と、この定着ベルト１１０の表面を構成する、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）による表面層１１２とからなるものである。なお、図２に示す表面層１１２には、カーボンブラック、金属酸化物等の充填剤が適宜添加されていてもよい。また、この表面層１１２としては、ＰＦＡに限らず用紙Ｐとの適度な離型性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリエチレン・テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂であってもよい。
【００３７】
さらに、図２に示す定着装置１００は、無端状の定着ベルト１２０の内周面側に支持体１３０と加圧部材１４０とを有する。支持体１３０は、定着ベルト１２０の内周面側から定着ベルト１２０を加熱ロール周面１２０ａに向けて付勢しながら支持するものである。この支持体１３０は、弾性部材１３１と、支持枠１３２と、ベースフレーム１３３とを備えている。図２に示す弾性部材１３１は、用紙Ｐの通過方向に関し、加熱ロール１２０の回転軸１２０ａを含む所定範囲Ｓに配備されたシリコンゴムからなるものである。この弾性部材１３１は、定着ベルト外周面を加熱ロール周面１２０ａに向けて押し付け、ニップ領域Ｎに所定のニップ圧として３２４Ｎの圧力を付与するものであり、本発明にいう押圧部材の一例に相当する。弾性部材１３１は、支持枠１３２から加圧ロール１１０に向けて僅かに突出するように、支持体１３２に設けられた凹部１３２１に収容されているが、図２には、加圧ロール１１０に押し付けられ凹部１３２１内に入り込むほど変形した弾性部材１３１が示されている。この弾性部材１３１は、定着ベルト１１０の内周面に接しているが、定着ベルト内周面と弾性部材１３１との間の摩擦抵抗は、定着ベルト外周面と加熱ロール１２０との間の摩擦抵抗よりも小さい。このため、定着ベルト１１０は、加熱ロール１２０の回転に伴ってスムーズに従動循環する。なお、弾性部材１３１と定着ベルト内周面との間に低摩耗シートを介在させてもよい。ここにいう低摩耗シートとは、定着ベルト内周面に接するおもて面が、弾性部材１３１よりも摩擦抵抗が小さく、硬質でかつ可撓性を有する低摩擦材料からなるものである。
【００３８】
支持枠１３２には、弾性部材１３１を収容する凹部１３２１の他に、用紙Ｐの通過方向下流側に凸部１３２２も設けられている。この支持枠１３２はアルミニウム等の金属材料からなるものである。
【００３９】
ベースフレーム１３３は、不図示のスプリングからの荷重により、支持体１３０全体を加熱ロール１１０の軸心（回転軸１２０ａ）に向けて付勢するものである。この支持フレーム１３３には、定着ベルト１１０の循環方向の弛みを規制し、スムーズに回転するように設けられたベルト走行ガイド１３４が取り付けられている。
【００４０】
加圧部材１４０は、ニップ領域Ｎよりも用紙Ｐの通過方向上流側に配備されたものであって、弾性部材１３１によって付与されるニップ圧（３２３Ｎ）よりも高い３９２Ｎの圧力を付与するものである。この加圧部材１４０は、弾性部材１３１よりも硬い、アルミニウムからなるものである。また、加圧部材１４０は、加熱ロール１１０に押し付けられ凹部１３２１内に入り込むほど変形した弾性部材１３１よりも加熱ロール周面１２０ｂ側に突出したものである。ここで、支持枠１３２の水平面１３２ａの高さ位置を基準に、加熱ロール１１０に押し付けられ弾性変形した弾性部材１３１の、定着ベルト１１０の内周面側の最も低い高さをｈ１とし、加圧部材１４０の突出先端部１４１の高さをｈ２とした場合、
０．８≦ｈ１／ｈ２＜１．０    （式１）
上記式１で示す関係を満たすことが好ましい。上記式１は、加圧部材１４０が、弾性変形した弾性部材１３１よりも加熱ロール１１０側へどの程度突出したものであるかを表すパラメータである。上記ｈ１／ｈ２が１．０であると、弾性変形した弾性部材１３１の高さ位置と、加圧部材１４０の突出先端部１４１の高さ位置が一致してしまい、加圧部材１４０が、ニップ領域Ｎにおけるニップ圧よりも高い圧力を付与することができなくなる。反対に上記ｈ１／ｈ２が０．８未満であると、ニップ領域Ｎにおけるニップ圧の低下や、ニップ領域Ｎの、用紙通過方向の長さ（ニップ巾）を確保しにくくなる。
【００４１】
図２に示す定着装置１００では、未定着トナー像Ｔを担持した用紙Ｐが、ニップ領域Ｎを通過することで、未定着トナー像Ｔにはハロゲンランプ１２４からの熱が加えられるとともにニップ領域Ｎに作用するニップ力も加えられ、未定着トナー像Ｔが用紙Ｐに定着するが、加圧部材１４０によってコアシェル構造のトナーの表面層（シェル）が確実に破壊された後、未定着トナー像Ｔを担持した用紙Ｐがニップ領域Ｎを通過する。このため、ニップ領域Ｎでは結着樹脂が表面層の外部に漏れ出し、圧力不足による定着不良の発生が抑えられる。また、加圧部材１４０によってトナーの表面層（シェル）が確実に破壊されるため、ニップ領域Ｎでは、結着樹脂に内添されていた離型剤が表面層の外部に染み出し、オフセットの発生も抑えられる。
【００４２】
また、図２に示す定着装置１００は、定着べルト１１０の内周面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段１５０も備えている。この潤滑剤供給手段１５０は、定着べルト１１０の内周面に接したフェルト１５１を備えている。フェルト１５１には、潤滑剤としてのヒンダードアミンオイルが含浸されており、このフェルト１５１が、定着べルト１１０の内周面に潤滑剤を塗布する。
【００４３】
続いて、図１に示すトナー保持部５２に保持されたトナーについて説明する。
【００４４】
図１に示すトナー保持部５２に保持されたトナーは、主に結着樹脂としての結晶性ポリエステルと無定形高分子とを含み、表面が前記無定形高分子を主成分とする表面層（シェル）で被覆されたものである。
【００４５】
結着樹脂としては、結晶性ポリエステルを用いることが好ましい。ここにいう『結晶性』とは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した際の吸熱ピークの半値幅が６℃以内であることを意味する。一方、半値幅が６℃を超える樹脂や、明確な吸熱ピークが認められない樹脂は、非晶質樹脂（無定形高分子）を意味するが、無定形高分子としては、明確な吸熱ピークが認められない樹脂を用いることが好ましい。
【００４６】
また、結着樹脂に用いる「結晶性ポリエステル樹脂」としては、その構成成分が１００％ポリエステル構造からなるポリマー以外にも、ポリエステルを構成する成分と他の成分とを共に重合してなるポリマー（共重合体）であってもよい。
【００４７】
なお、トナーを構成する成分としては、既述したように結晶性ポリエステルと無定形高分子とを含むものであればよく、必要に応じて、離型剤等の他の成分を含んでいてもよい。
【００４８】
以下に、各成分や製造方法について詳細にする。
−結着樹脂：結晶性ポリエステル樹脂、及びその他ポリエステル樹脂−
トナーに用いられる結晶性ポリエステル樹脂や、その他すべてのポリエステル樹脂は多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とから合成される。なお、前記ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、適宜合成したものを使用してもよい。
【００４９】
多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，９−ノナンジカルボン酸、１，１０−デカンジカルボン酸、１，１２−ドデカンジカルボン酸、１，１４−テトラデカンジカルボン酸、１，１８−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸、などがあげられ、さらに、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるがこの限りではない。
【００５０】
３価以上のカルボン酸としては、例えば、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸等、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステルなどが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５１】
また、酸成分としては、前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、スルホン酸基を持つジカルボン酸成分が含まれていることが好ましい。前記スルホン酸基を持つジカルボン酸は、顔料等の色材の分散を良好にできる点で有効である。また、樹脂全体を水に乳化或いは懸濁して、微粒子を作成する際に、スルホン酸基があれば、後述するように、界面活性剤を使用しないで、乳化或いは懸濁が可能である。
【００５２】
このようにスルホン基を持つジカルボン酸としては、例えば、２−スルホテレフタル酸ナトリウム塩、５−スルホイソフタル酸ナトリウム塩、スルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらスルホン酸基を有する２価以上のカルボン酸成分は、ポリエステルを構成する全カルボン酸成分に対して１〜１５モル％、好ましくは２〜１０モル％含有する。含有量が少ないと乳化粒子の経時安定性が悪くなる一方、１５モル％を超えると、ポリエステル樹脂の結晶性が低下するばかりではなく、凝集後、粒子が融合する工程に悪影響を与え、トナー径の調整が難しくなるという不具合が生じる。
【００５３】
さらに、前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、２重結合を持つジカルボン酸成分を含有することがより好ましい。２重結合を持つジカルボン酸は、２重結合を介して、ラジカル的に架橋結合させ得る点で定着時のホットオフセットを防ぐ為に好適に用いることができる。このようなジカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、３−ヘキセンジオイック酸、３−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級エステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でもコストの点で、フマル酸、マレイン酸等が挙げられる。
【００５４】
多価アルコール成分としては、脂肪族ジオールが好ましく、主鎖部分の炭素数が７〜２０である直鎖型脂肪族ジオールがより好ましい。前記脂肪族ジオールが分岐型では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下してしまう為、耐トナーブロッキング性、画像保存性、及び低温定着性が悪化してしまう場合がある。また、炭素数が７未満であると、芳香族ジカルボン酸と縮重合させる場合、融点が高くなり、低温定着が困難となることがある一方、２０を超えると実用上の材料の入手が困難となり易い。前記炭素数としては１４以下であることがより好ましい。
【００５５】
結晶性ポリエステルの合成に好適に用いられる脂肪族ジオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、１，１３−トリデカンジオール、１，１４−テトラデカンジオール、１，１８−オクタデカンジオール、１，１４−エイコサンデカンジオールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうち、入手容易性を考慮すると１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオールが好ましい。
【００５６】
３価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５７】
多価アルコール成分のうち、前記脂肪族ジオール成の含有量が８０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは、９０％以上である。前記脂肪族ジオール成の含有量が８０モル％未満では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下する為、耐トナーブロッキング性、画像保存性及び、低温定着性が悪化してしまう場合がある。
【００５８】
なお、必要に応じて、酸価や水酸基価の調製等の目的で、酢酸、安息香酸等の１価の酸や、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等の１価のアルコールも使用することができる。
−無定形高分子−
無定形高分子樹脂としては、例えば、従来公知の熱可塑性結着樹脂などが挙げられ、具体的には、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類の単独重合体又は共重合体（スチレン系樹脂）；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類の単独重合体又は共重合体（オレフィン系樹脂）；エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等の非ビニル縮合系樹脂、及びこれらの非ビニル縮合系樹脂とビニル系モノマーとのグラフト重合体などが挙げられる。これらの樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの樹脂の中でもビニル系樹脂やポリエステル樹脂が特に好ましい。
【００５９】
ビニル系樹脂の場合、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合やシード重合により樹脂粒子分散液を容易に調製することができる点で有利である。前記ビニル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸、ビニルスルフォン酸、エチレンイミン、ビニルピリジン、ビニルアミンなどのビニル系高分子酸やビニル系高分子塩基の原料となるモノマー挙げられる。
【００６０】
前記樹脂粒子は、前記ビニル系モノマーをモノマー成分として含有していることが好ましい。これらのビニル系モノマーの中でも、ビニル系樹脂の形成反応の容易性等の点でビニル系高分子酸がより好ましく、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸などのカルボキシル基を解離基として有する解離性ビニル系モノマーが、重合度やガラス転移点の制御の点で特に好ましい。
【００６１】
なお、前記解離性ビニル系モノマーにおける解離基の濃度は、例えば、高分子ラテックスの化学（高分子刊行会）に記載されているような、トナー粒子等の粒子を表面から溶解して定量する方法などにより決定することができる。なお、前記方法等により、粒子の表面から内部にかけての樹脂の分子量やガラス転移点を決定することもできる。
【００６２】
一方、無定形高分子としてポリエステル樹脂を用いる場合には、樹脂の酸価の調整やイオン性界面活性剤などを用いて乳化分散することにより、樹脂粒子分散液を容易に調製することができる点で有利である。乳化分散に用いる無定形のポリエステル樹脂は多価カルボン酸と多価アルコールとを脱水縮合して合成される。
【００６３】
多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類が挙げられる。これらの多価カルボン酸を１種又は２種以上用いることができる。これら多価カルボン酸の中、芳香族カルボン酸を使用することが好ましく、また良好なる定着性を確保するために架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに３価以上のカルボン酸（トリメリット酸やその酸無水物等）を併用することが好ましい。
【００６４】
多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。これら多価アルコールの１種又は２種以上用いることができる。これら多価アルコールの中、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオールがより好ましい。また良好なる定着性を確保するため、架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジオールとともに３価以上の多価アルコール（グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール）を併用してもよい。
【００６５】
なお、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合によって得られたポリエステル樹脂に、さらにモノカルボン酸、および／またはモノアルコールを加えて、重合末端のヒドロキシル基、および／またはカルボキシル基をエステル化し、ポリエステル樹脂の酸価を調整しても良い。モノカルボン酸としては酢酸、無水酢酸、安息香酸、トリクロル酢酸、トリフルオロ酢酸、無水プロピオン酸等を挙げることができ、モノアルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール、オクタノール、エチルヘキサノール、トリフルオロエタノール、トリクロロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、フェノールなどを挙げることができる。
【００６６】
ポリエステル樹脂は上記多価アルコールと多価カルボン酸を常法に従って縮合反応させることによって製造することができる。例えば、上記多価アルコールと多価カルボン酸、必要に応じて触媒を入れ、温度計、撹拌器、流下式コンデンサを備えた反応容器に配合し、不活性ガス（窒素ガス等）の存在下、１５０〜２５０℃で加熱し、副生する低分子化合物を連続的に反応系外に除去し、所定の酸価に達した時点で反応を停止させ、冷却し、目的とする反応物を取得することによって製造することができる。
【００６７】
このポリエステル樹脂の合成に使用する触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド等の有機金属やテトラブチルチタネート等の金属アルコキシドなどのエステル化触媒が挙げられる。このような触媒の添加量は、原材料の総量に対して０．０１〜１重量％とすることが好ましい。
【００６８】
無定形高分子は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフイー（ＧＰＣ）法による分子量測定で、重量平均分子量（Ｍｗ）が５０００〜１００００００であることが好ましく、更に好ましくは７０００〜５０００００であり、数平均分子量（Ｍｎ）は２０００〜１０００００であることが好ましく、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜１００であることが好ましく、更に好ましくは２〜６０である。
【００６９】
重量平均分子量及び数平均分子量が上記範囲より小さい場合には、低温定着性には効果的ではある一方で、耐ホットオフセット性が著しく悪くなるばかりでなく、トナーのガラス転移点を低下させる為、トナーのブロッキング等保存性にも悪影響を及ぼす。一方、上記範囲より分子量が大きい場合には、耐ホットオフセット性は充分付与できるものの、低温定着性は低下する他、トナー中に存在する結晶性ポリエステル相の染み出しを阻害する為、ドキュメント保存性に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、上述の条件を満たすことによって低温定着性と耐ホットオフセット性、ドキュメント保存性を両立することができる。
【００７０】
ここに記す樹脂の分子量は、ＴＨＦ可溶物を、東ソー製ＧＰＣ・ＨＬＣ−８１２０、東ソー製カラム・ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨＭーＭ（１５ｃｍ）を使用し、ＴＨＦ溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して分子量を算出したものである。
【００７１】
ポリエステル樹脂の酸価（樹脂１ｇを中和するに必要なＫＯＨのｍｇ数）は、前記のような分子量分布を得やすいことや、乳化分散法によるトナー粒子の造粒性を確保しやすいことや、得られるトナーの環境安定性（温度・湿度が変化した時の帯電性の安定性）を良好なものに保ちやすいことなどから、１〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。ポリエステル樹脂の酸価は、原料の多価カルボン酸と多価アルコールの配合比と反応率により、ポリエステルの末端のカルボキシル基を制御することによって調整することができる。あるいは多価カルボン酸成分として無水トリメリット酸を使用することによってポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を有するものが得られる。
【００７２】
無定形高分子のガラス転移温度及び結晶性ポリエステル樹脂の融点は、３５〜１００℃であることが好ましく、貯蔵安定性とトナー定着性のバランスの点から、５０〜８０℃であることがより好ましい。ガラス転移温度および融点が３５℃未満であると、トナーが貯蔵中又は現像機中でブロッキング（トナーの粒子が凝集して塊になる現象）を起こしやすい傾向にある。一方、１００℃を超えると、トナーの定着温度が高くなってしまい好ましくない。
−離型剤−
トナーに含有させておく離型剤としては、公知の離型剤であれば特に限定されないが、例えば、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、サゾールワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、モンタンワックス等の合成或いは鉱物・石油系ワックス、脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックスなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。また、これらの離型剤は、１種単独で用いても良く、２種以上併用しても良い。離型剤は、結着樹脂に内添させておく。
【００７３】
離型剤の融点は、保存性の観点から、５０℃以上であることが好ましく、６０℃以上であることがより好ましい。また、耐オフセット性の観点から、１１０℃以下であることが好ましく、１００℃以下であることがより好ましい。
【００７４】
離型剤の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して、１から３０重量部の範囲内であることが好ましく、２〜２０重量部の範囲内であることがより好ましい。離型剤の含有量が１重量部未満であると離型剤添加の効果がなく、高温でのホットオフセットを引き起こす場合がある。一方、３０重量部を超えると、帯電性に悪影響を及ぼす他、トナーの機械的強度が低下する為、現像機内でのストレスで破壊されやすくなり、キャリア汚染などを引き起こす場合がある。また、カラートナーとして用いた場合、定着画像中にドメインが残留し易くなり、ＯＨＰ透明性が悪化するという問題が生じる場合がある。
【００７５】
なお、この離型剤をトナーに含有させおく必要は必ずしもない。
−着色剤−
また、図１に示すトナー保持部５２に保持されたトナーは、着色剤を含有したものである。この着色剤としては、公知の着色剤であれば特に限定されないが、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック、ベンガラ、紺青、酸化チタン等の無機顔料、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロンレッド、キレートレッド、ブリリアントカーミン、パラブラウン等のアゾ顔料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン顔料、フラバントロンイエロー、ジブロモアントロンオレンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット等の縮合多環系顔料があげられる。また、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラロゾンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、デュポンオイルレッド、リソールレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレート、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３などの種々の顔料などを例示することもでき、これらを１種または２種以上を併せて使用することができる。
【００７６】
着色剤の含有量としては、結着樹脂１００重量部に対して、１〜３０重量部が好ましいが、また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用することも有効である。着色剤の種類を適宜選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーや上記トナーを混合させたに二次色、三次色等を得ることができる。
−その他の添加剤−
さらに、図１に示すトナー保持部５２に保持されたトナーには、上記したような成分以外にも、必要に応じて内添剤、帯電制御剤、無機粉体（無機微粒子）、有機微粒子等の種々の成分を添加することができる。
【００７７】
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、またはこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
【００７８】
帯電制御剤としては、例えば４級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。また、無機粉体は主にトナーの粘弾性調整を目的として添加され、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、燐酸カルシウム、酸化セリウム等の下記に詳細に列挙するような通常、トナー表面の外添剤として使用されるすべての無機微粒子が挙げられる。
【００７９】
また、トナーの表面（表面層）に外添される無機微粒子としては以下のようなものが挙げられる。例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。中でも、シリカ微粒子や酸化チタン微粒子が好ましく、疎水化処理された微粒子が特に好ましい。
【００８０】
前記無機微粒子の１次粒子径としては、１〜２００ｎｍが好ましく、その添加量としては、トナー１００重量部に対して、０．０１〜２０重量部が好ましい。
【００８１】
また、図１に示すトナー保持部５２にはキャリアも保持されているが、このキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等を挙げることができる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
【００８２】
図１に示すトナー保持部５２におけるトナーとキャリアとの混合比（重量比）としては、トナー：キャリア＝１：１００〜３０：１００程度の範囲である。
【００８３】
なお、本発明の画像形成装置は、前述のトナーをそのまま一成分現像剤として保持したトナー保持部を有する画像形成装置にも適用することができる。
【００８４】
続いて、図２に示す定着装置の変形例について説明する。以下、図２に示す定着装置の構成要素名称と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号と同じ符号を付して説明する。
【００８５】
図３は、図２に示す定着装置の変形例を示す図である。
【００８６】
この図３に示す定着装置１００も、ベルトニップ方式が採用された定着装置であって、無端状の定着ベルト１１０と、加熱ロール１２０と、支持体１３０と、加圧部材１４０と、潤滑剤供給手段１５０とを備えている。また、この図３でも、加熱ロール１２０は、不図示の駆動モーターから駆動力が伝達され、所定の回転軸１２０ａを中心に矢印Ｒｍ方向に回転駆動し、定着ベルト１１０は、矢印Ｒｓ方向に循環する。未定着トナー像Ｔを担持した用紙Ｐは、図の右側から左側に向けて搬送され（図中の矢印Ｃ参照）、ニップ領域Ｎを通過する。
【００８７】
図２に示す定着装置では、弾性部材１３１は、用紙Ｐの通過方向に関し、加熱ロール１２０の回転軸１２０ａを含む所定範囲Ｓに配備されているが、この図３に示す定着装置１００では、弾性部材１３１は、用紙Ｐの通過方向に関し、加熱ロール１２０の回転軸１２０ａよりも通過方向下流側に配備されている。したがって、この図３に示す定着装置１では、所定のニップ圧が付与されるニップ領域Ｎは、用紙Ｐの通過方向に関し、加熱ロール１２０の回転軸１２０ａよりも通過方向下流側になる。
【００８８】
一方、ニップ領域Ｎにおけるニップ圧よりも高い圧力を付与する加圧部材１４０は、用紙Ｐの通過方向に関し、加熱ロール１２０の回転軸１２０ａよりも通過方向上流側に配備されている。この加圧部材１４０は、ベースフレーム１３３の水平面１３３ａから加熱ロール周面１２０ｂ側に突出したものであるが、その水平面１３３ａの高さ位置を基準に、加熱ロール１１０に押し付けられ弾性変形した弾性部材１３１の、定着ベルト１１０の内周面側の最も低い高さ（ｈ１）位置と、加圧部材１４０の突出先端部１４１の高さ（ｈ２）位置は一致している。すなわち、図３に示す定着装置１００では、ｈ１／ｈ２＝１．０の関係が成立している。図３に示す加圧部材１４０は、弾性変形した弾性部材１３１よりも突出してはいないが、弾性部材１３１よりも十分に硬い材料からなるものであり、このため、ニップ領域Ｎよりも上流側で弾性部材１３１によって付与されるニップ圧よりも高い圧力を付与する。したがって、加圧部材１４０によってコアシェル構造のトナーの表面層（シェル）が確実に破壊され、ニップ領域Ｎでは結着樹脂が表面層の外部に漏れ出すことから、圧力不足による定着不良の発生が抑えられる。また、結着樹脂に内添されていた離型剤が表面層の外部に染み出すことから、オフセットの発生も抑えられる。
【００８９】
なおここでは、定着ベルト１１０が張架されていないフリーベルトニップ方式の定着装置を例にあげて説明したが、本発明の定着装置は、定着ベルト１１０が張架されたベルトニップ方式の定着装置にも適用することができ、さらには、定着ベルト１１０に代えてロールを配備したロール−ロール型の定着装置等にも適用することができる。
［実施例］
以下、本発明を、実施例をあげてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を限定するものではない。
（トナーの作製）
＜結晶性ポリエステル樹脂分散液の調製＞
加熱乾燥した三口フラスコに、１，１０ドデカン二酸９８．０ｍｏｌ％、及びイソフタル酸ジメチル−５−スルホン酸ナトリウム２．０ｍｏｌ％の酸成分、および、１，６ヘキサンジオール１００ｍｏｌ％と、触媒としてＴｉ（ＯＢｕ）4（酸成分に対し、０．０１４重量％）と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を減圧し、さらに窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて１８０℃で６時間還流を行った。その後、減圧蒸留にて過剰な１，６ヘキサンジオールを除去し、２２０℃まで徐々に昇温を行い３．５時間攪拌し、粘稠な状態となったところでＧＰＣにて分子量を確認し、重量平均分子量２２，０００になったところで、減圧蒸留を停止し、空冷し結晶性ポリエステル樹脂を得た。酸価は１１．８ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【００９０】
ついで、これを溶融状態のまま、キャビトロンＣＤ１０１０（株式会社ユーロテック製）に毎分１００ｇの速度で移送した。別途準備した水性媒体タンクには試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した０．３７重量％濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で１２０℃に加熱しながら毎分０．１リットルの速度で、上記ポリエステル樹脂溶融体と同時に上記キャビトロンに移送した。この状態で、回転子の回転速度が６０Ｈｚ、圧力が５ｋｇ／ｃｍ2の条件でキャビトロンを運転し、体積平均粒径が０．３６μｍポリエステルからなる結晶性ポリエステル樹脂分散液（樹脂粒子濃度：２０重量％）を得た。
―無定形高分子樹脂粒子分散液の調製―
スチレン  ８５部
アクリル酸ブチル  １５部
ドデシルメルカプタン  ２．０部
（以上、和光純薬社製）
βカルボキシエチルアクリレート（ローディア日華製）  ２部
デカンジオールジアクリル酸エステル  ０．６部
（新中村化学社製）
前記成分を混合溶解して溶液を調製し、他方、非イオン性界面活性剤（日本油脂社製、ノニオンＰ−２１３）１部、及びアニオン性界面活性剤（日本油脂社製、ニューレックスＲ）１部をイオン交換水１２０部に溶解し、これに前記溶液を加えてフラスコ中で分散し乳化して１０分間ゆっくりと混合しながら、過硫酸アンモニウム（和光純薬社製）１．２部を溶解したイオン交換水５０部を投入し、次いで、系内を窒素で置換した後、フラスコ内を攪拌しながら内容物が７０℃になるまでオイルバスで加熱し、そのまま６時間乳化重合を継続した。その後、この反応液を室温まで冷却し、樹脂微粒子分散液（３）を得た。この樹脂微粒子分散液（３）の一部を８０℃のオーブン上に放置して水分を除去し、残留物の特性を測定したところ、残留物のＭｗが４００００、Ｔｇが６３℃であった。
＜離型剤分散液の調製＞
パラフィンワックス（日本精蝋（株）製：ＨＮＰ９，融点７７℃）：５０部
アニオン性界面活性剤（第一工業製薬（株）：ネオゲンＲＫ）：５部
イオン交換水：２００部
以上を１１０℃に加熱して、ホモジナイザ（ＩＫＡ社製：ウルトラタラックスＴ５０）を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ（ゴーリン社）で分散処理し、平均粒径が２１０ｎｍである離型剤を分散させてなる離型剤分散液（離型剤濃度：２０重量％）を調製した。
＜着色剤分散液の調製＞
シアン顔料（大日精化（株）製、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３（銅フタロシアニン））：１０部
アニオン界面活性剤（第一工業製薬社製：ネオゲンＲ）：１．５部
イオン交換水：９０部
以上を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー（（株）スギノマシン製、ＨＪＰ３０００６）を用いて約１時間分散して着色剤（シアン顔料）を分散させてなる着色剤分散液を調製した。着色剤分散液における着色剤（シアン顔料）の平均粒径は、０．１６μｍ、着色剤粒子濃度は２３重量％であった。
−電子写真用トナーの作製―
結晶性ポリエステル樹脂分散液                      １３６０部
無定形高分子樹脂分散液                              １２０部
着色剤分散液                                          ５２部
離形剤分散液                                          ６６部
以上の成分に、更に塩化カルシウム５部（和光純薬社製）、イオン交換水３００部、を丸型ステンレス製フラスコ中に収容させ、ｐＨ４．０に調整した後、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製：ウルトラタラックスＴ５０）を用いて分散させた後、加熱用オイルバス中で６０℃まで攪拌しながら加熱した。６０℃で３時間保持した後、光学顕微鏡にて観察すると、平均粒径が約５．０μｍである凝集粒子が形成されていることが確認された。更に１時間、６０℃で加熱攪拌を保持した後、光学顕微鏡にて観察すると、平均粒径が約５．５μｍである凝集粒子が形成されていることが確認された。
【００９１】
この凝集粒子分散液のｐＨは３．８であった。そこで炭酸ナトリウム（和光純薬社製）を０．５質量％に希釈した水溶液を穏やかに添加し、ｐＨを５．０に調整した。この凝集粒子分散液を攪拌を継続しながら８０℃まで昇温して３０分間保持した後、光学顕微鏡にて観察すると、合一した球形粒子が観察された。その後イオン交換水を添加しながら１℃／分の速度で３０℃まで降温して粒子を固化させた。
【００９２】
その後、反応生成物をろ過し、２０００部のイオン交換水で洗浄した後、再びろ過を行い、ＳＣ５０％のコア粒子１のトナーケーキ５６０部を得た。
【００９３】
コア粒子１のトナーケーキを３Ｌフラスコに入れた後、無定形高分子分散液を１００部添加し、攪拌を開始した。１０分後、固形分が３５％となる量となるようにイオン交換水を２５０ｇ添加した後、０．３ｍｏｌ／Ｌの硝酸水溶液を徐々に添加することにより、ｐＨを３．０に調整した。３０分後、ポリ塩化アルミニウムを０．２８部添加して３０分後、０．５℃／１分の速度で４８℃まで昇温した。４８℃で２時間経過した後、０．１℃／１分の速度で５７℃まで昇温した。この際のｐＨは７．３であったため、０．５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を徐々に添加することにより、ｐＨ７．５に調整し、１０時間加熱を続けた。１０時間後、電子顕微鏡（ＳＥＭ）撮影にてコア粒子表面に付着粒子の被覆層（表面層）が形成されていることを確認した後、３０分で２０℃まで降温した。
【００９４】
冷却後、コールターカウンター［ＴＡ−ＩＩ］型（アパーチャー径：５０μｍ、コールター社製）を用いて測定したところ、体積平均粒子径は５．６μｍであった。
【００９５】
その後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させることにより電子写真用トナー粒子を得た。
電子写真用トナー粒子に、表面疎水化処理した、平均１次粒子径４０ｎｍのシリカ粒子（日本アエロジル社製疎水性シリカ：ＲＸ５０）０．８質量％と、メタチタン酸１００質量部にイソブチルトリメトキシシラン４０質量部、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン１０質量部で処理した反応生成物である平均１次粒子径２０ｎｍのメタチタン酸化合物粒子１．０質量％とを、ヘンシェルミキサーにて５分間添加混合した。その後４５μｍの篩分網で篩分して電子写真用トナーを作製した。
＜キャリアの作製＞
トルエン１．２５質量部にカーボンブラック（商品名；ＶＸＣ−７２、キャボット社製）０．１２質量部を混合し、サンドミルで２０分攪拌分散したカーボン分散液に３官能性イソシアネート８０質量％酢酸エチル溶液（タケネートＤ１１０Ｎ：武田薬品工業社製）１．２５質量部を混合攪拌したコート剤樹脂溶液と、ｍｎ−ｍｇ−Ｓｒフェライト粒子（平均粒径；３５μｍ）１０００部をニーダーに投入し、常温で５分間混合攪拌した後、常圧にて１５０℃まで昇温し溶剤を留去した。さらに３０分混合攪拌後、ヒーターの電源を切り５０℃まで降温した。得られたコートキャリアを７５μｍメッシュで篩分し、キャリアを作製した。
＜電子写真用現像剤の作製＞
該電子写真用トナー６質量部と該キャリア９４質量部を３０ｒｐｍで１５分間Ｖ型ブレンダーを用いて攪拌し電子写真用現像剤を得た。
（実施例１）
該電子写真用現像剤を図１に示す画像形成装置に入れ縦２０ｍｍ×横２０ｍｍのハーフトーン画像の画像形成を行った。すなわち、無定形高分子を主成分とする表面層で、離型剤を内添した結晶性ポリエステルを被覆したトナーを保持した現像装置を用いてトナー像を形成し、定着装置１００においては、外径２６ｍｍの加熱ロール表面１２０ｂに、定着ベルト内周面側からシリコンゴムからなる弾性部材１３１を押し付けることによりニップ領域Ｎに３２３Ｎのニップ圧（Ｆ１）を付与するとともにニップ領域Ｎよりも上流側に配備されたアルミニウム製の加圧部材によって３９２Ｎの圧力（Ｆ２）を付与した状態で、未定着トナー像の用紙（富士ゼロックス社製：Ｊ紙）への定着を行った。したがって、本実施例においては、上記式１で示す関係（Ｆ１＜Ｆ２）が成立している。
【００９６】
画像形成後に、オフセットレベルを確認した。ここでは、画像先端部からプロセス方向に、外径２６ｍｍの加熱ロールの周長である８２ｍｍから画像の縦距離を加えた１０２ｍｍまでの範囲内においてのオフセット発生レベルを確認した。オフセットレベルは、オフセット限度見本を参照して判定した。判定結果を表１に示す。
【００９７】
【表１】
2006343570.tif 000003
【００９８】
表１のオフセット判定結果の欄における丸印等は、以下のような判定結果を示す。
○：オフセット未発生
×：軽微なオフセット発生
××：目視ではっきりと確認できるオフセットレベル
また、形成された画像の断面構造も解析した。解析の手順としては、まず、定着トナー像を、片刃ナイフで短冊状に切り出し、切り出したものを資料とした。次いで、前記試料を染色剤を投入したデシケーター内で蒸気染色した。ここで用いる染色剤は、結晶性ポリエステル（コア）と無定形高分子（非結晶性樹脂）、さらにはコアに含有している離型剤を識別するためのものであり、例えば、四酸化オスミウム，四酸化ルテニウム，ヨウ素などが挙げられる。なお、染色剤の種類と量や染色時間は、トナーを構成する材料により充分に条件探索する必要がある。染色後、試料をデシケーターから取り出し、試料に付着した余分なガスを排気した。続いて、前記試料表面に金属蒸着を施し、エポキシ樹脂で包埋した。硬化後、先端をトリミングし、ダイヤモンドナイフを取り付けたミクロトームにて、切片厚設定０．２５μｍで切片を作製した。得られた切片をメッシュ上に戴物しＴＥＭ観察用の試料とした。切削装置としてはＲｅｉｃｈｅｒｔ社製ウルトラカットＮを使用した。なお、トナーを構成する材料によっては、染色剤の浸透が悪く前記染色では、各材料の識別が困難な場合が発生する。そのような場合には、前記染色処理に加え、得られた切片を再度前記方法にて切片染色を施した。続いて、透過型電子顕微鏡ＦＥＩ社製ＴｅｃｎａｉＧ２を用い、加速電圧１００ＫＶ、倍率４，５００倍、試料の向きは被転写体を下側にして、トナー定着層断面を１０視野以上撮影する。
【００９９】
次いで、４５００倍のＴＥＭ画像全範囲について、画像解析装置ＳＩＳ社製ａｎａｌｙＳＩＳを用いて組織解析を行った。具体的には、初めにＴＥＭ画像を組織解析に適した明るさとコントラストに調整した。また画像に色調勾配がある場合は、シェーディング補正を行った。画像輝度しきい値計算の対象を、ＴＥＭ画像の階調ヒストグラム全体に自動設定した。トナー定着層最表面、すなわち金属蒸着保護層直下の断面像を確認しながら、３つの組織、すなわち最も低輝度（暗い）組織である無定形高分子（非結晶性樹脂）領域、続いて次に低輝度組織である結晶性ポリエステル（コア）領域、最も高輝度（明るい）組織である離型剤領域について、手動で多値化しきい値設定を行った。結晶性ポリエステルと無定形高分子が溶融している場合は、組織数を２とし、二値化しきい値設定を行った。グレースケール画像を各組織ごとに疑似カラー表示した。次にトナー層最表面の各組織に着目し、各組織の最表面露出長さ、すなわち各組織の金属保護層との接触面の長さを計測した。３つの組織毎に、長さの総和を求めた。結晶性ポリエステルと無定形高分子が溶融している場合は、２つの組織毎に長さの総和を求めた。
【０１００】
この画像解析の結果は、以下のようにまとめ、表１に示す。
【０１０１】
定着装置によって用紙に定着されたトナー像を、その用紙の厚さ方向に断面したきの断面構造における、トナーの表面層の主成分である無定形高分子樹脂が露出した部分の長さの総和をＬ１とし、その断面構造における、結晶性ポリエステル樹脂が露出した部分の長さの総和をＬ２として、Ｌ１／Ｌ２で表される値を算出した。
（実施例２）
加圧部材による圧力（Ｆ２）を３３３Ｎに高めた以外は、実施例１と同様にして画像形成および評価を行なった。結果を表１に示す。この実施例２においても、上記式１で示す関係（Ｆ１＜Ｆ２）が成立している。
（比較例１）
加圧部材による圧力（Ｆ２）を２９４Ｎに低下させた以外は、実施例１と同様にして画像形成および評価を行なった。結果を表１に示す。この比較例１では、上記式１で示す関係（Ｆ１＜Ｆ２）が不成立である。
（比較例２）
加圧部材による圧力（Ｆ２）を３１４Ｎに低下させた以外は、実施例１と同様にして画像形成および評価を行なった。結果を表１に示す。この比較例２でも、上記式１で示す関係（Ｆ１＜Ｆ２）が不成立である。
（比較例３）
加圧部材を省略した以外は、実施例１と同様にして画像形成および評価を行なった。結果を表１に示す。加圧部材を省略したことによって、ニップ領域Ｎよりも上流側で付与される圧力は０Ｎになり、この比較例３でも、上記式１で示す関係（Ｆ１＜Ｆ２）が不成立である。
【０１０２】
表１に示すように、いずれの実施例においても、上記式１で示される関係（Ｆ１＜Ｆ２）が成立している。また、いずれの実施例でも、
（Ｌ１／Ｌ２）≦０．６    （式２）
上記式２で示す関係も成立している。この式２で示す関係は、定着装置によるトナーの表面層の破壊具合を表すパラメータに相当し、上記Ｌ１／Ｌ２が０．６以下であれば、上記表面層が破壊され、中から結着樹脂が十分に漏れ出ていることになる。すなわち、いずれの実施例における加圧部材も、上記式２で示す関係を満たすように、トナーの表面層を破壊する圧力を付与するものである。実施例１および実施例２においては、オフセットが未発生であった。
【０１０３】
一方、各比較例においてはいずれも、オフセットが発生した。これは上記式１を満たすことがなく、上記式２で示す結果から、トナーの表面層の破壊が不充分であったことが窺える。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に組み込まれた定着装置の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示す定着装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１    画像形成装置
１０    感光体ドラム
１０１  表面
１２    帯電器
１３    露光器
１５    クリーニング装置
１６    除電ランプ
２０    中間転写ベルト
４０    １次転写ロール
５０    現像装置
５２    トナー保持部
６０    バイアスロール
７０    バックアップロール
８０    給紙トレイ群
９０    排出トレイ
１００    定着装置
１１０    定着ベルト
１２０    加熱ロール
１３０    支持体
１３１    弾性部材
１４０    加圧部材
Ｎ    ニップ領域
【図１】
2006343570.tif 000004
【図２】
2006343570.tif 000005
【図３】
2006343570.tif 000006