(57)【要約】【課題】  消費電力の低減およびウェイトタイムの低減が可能な画像形成装置および画像形成方法を提供する。【解決手段】  像担持体である中間転写ベルト３３の表面に、光軟化樹脂を含有するトナーで形成されたトナー像を担持し、軟化光照射部６０が、中間転写ベルト３３に担持されたトナー像に対して、光軟化樹脂を軟化し得る光、たとえば紫外線を照射する。転写定着ローラ３４は、中間転写ベルト３３とともに転写定着ニップＮを形成し、転写定着ニップＮを通過する記録紙Ｐに光が照射されたトナー像を圧接させて、トナー像を記録紙に転写する。【選択図】      図１
2015031722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射によって軟化する光軟化樹脂を含有するトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置であって、
前記トナーで形成されたトナー像を担持する像担持面を有する像担持体と、
前記像担持面に担持されたトナー像に対して、前記光軟化樹脂を軟化し得る光を照射する軟化光照射部と、
前記軟化光照射部によって光が照射されたトナー像を記録紙に圧接させて、該トナー像を該記録紙に転写するとともに定着させる転写定着部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記軟化光照射部は、前記像担持面に担持されたトナー像に対して、前記像担持体の前記像担持面側とは反対側から該トナー像に向かって光を照射することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体は、基材と、該基材の表面に設けられる、該基材側とは反対側の面が前記像担持面である離型層と、を含むことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体は、基材と、該基材の表面に設けられる弾性体層と、該弾性体層の表面に設けられる、該弾性体層側とは反対側の面が前記像担持面である離型層と、を含むことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写定着部は、前記光照射部によって光が照射されたトナー像に対して、前記記録紙に向かう静電気力を発生させる電界を印加することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記光軟化樹脂は、第１の波長の光が照射されることで軟化し、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光が照射されることで固化し、
前記軟化光照射部は、前記第１の波長の光を照射し、
前記転写定着部によって前記記録紙に転写および定着されたトナー像に対して、前記第２の波長の光を照射する固化光照射部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナーは、
少なくとも結着樹脂と着色剤とを含み、前記光軟化樹脂を含まないコア粒子と、
前記光軟化樹脂を含み、前記コア粒子の表面を被覆するシェル層と、
圧力が加わるとコア粒子を軟化させる定着補助剤と、を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
光の照射によって軟化する光軟化樹脂を含有するトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置であって、
前記トナーによって構成されるトナー薄層を担持する像担持面を有する薄層担持体と、
画像データに基づき、前記薄層担持面に担持されたトナー薄層の一部のトナーに対して、前記光軟化樹脂を軟化し得る光を選択的に照射する軟化光照射部と、
前記軟化光照射部によって一部のトナーに光が照射されたトナー薄層を記録紙に圧接させて、該トナー薄層のうち光が照射され軟化したトナーを該記録紙に転写するとともに定着させる転写定着部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
光の照射によって軟化する光軟化樹脂を含有するトナーを用いて画像形成を行う画像形成方法であって、
像担持体の表面に、前記トナーで形成されたトナー像を担持させる像担持ステップと、
前記像担持体に担持されたトナー像に対して、前記光軟化樹脂を軟化し得る光を照射する軟化光照射ステップと、
前記軟化光照射ステップで光が照射されたトナー像を記録紙に圧接させて、該トナー像を該記録紙に転写するとともに定着させる転写定着ステップと、を備えることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の照射によって軟化する樹脂を含むトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（たとえば、プリンタ）には、感光体、もしくは中間転写体から記録紙上にトナー像を転写した後、転写されたトナー像を記録紙とともに加熱してトナー像を熱溶融することで記録紙に定着させる定着装置が備えられている。定着装置としては、定着ローラと加圧ローラとから構成されるローラ定着方式や定着ベルトと加圧ローラから構成されるベルト定着装置などが知られている。このような一般的な電子写真方式の画像形成装置では、転写工程において、粉体状のトナー粒子を電界により記録紙に転写するが、記録紙の紙繊維に起因する記録紙表面の凹凸はトナー粒子と比べて十分に大きく、凸部に比べて凹部への転写性は劣る。この転写性の違いにより、形成された画像に濃度むらが発生する。
【０００３】
また、定着工程の際にも、記録紙表面の凹凸による伝熱むらから、凹部に転写されたトナーの溶融性は凸部に転写されたトナーよりも劣り、定着後の画像に濃度むらが発生する。これら転写工程および定着工程による濃度むらを抑制し、均一で十分な画像濃度を達成するには、感光体もしくは中間転写体上でのトナー付着量を必要以上に多くする必要がある。そのため、トナーの消費量が増加し画像形成装置のランニングコストが増加する。また、定着工程では、定着ローラ、もしくは定着ベルトを１５０〜２００℃程度の高い温度にまで昇温する必要があり、昇温に要する消費電力は著しく増加すると同時に、目的温度まで昇温するためのウエイトタイムも発生する。
【０００４】
一方で、中間転写体上に形成したトナー像を中間転写体上で加熱溶融した後、記録紙に対して転写と同時に定着する、所謂転写定着同時方式も知られている。この転写定着同時方式では、記録紙と比較して表面凹凸の少ない中間転写体上でトナーを加熱溶融し、溶融したトナーを記録紙に転写すると同時に定着するため、記録紙表面の凹凸によらず比較的均一な転写、定着が可能となり、少ないトナー付着量でも濃度むらの発生を抑制できる。しかしながら、中間転写体上のトナーを熱で溶融するためには、中間転写体を加熱する必要があり、中間転写体へのトナー転写時に、加熱された中間転写体と接触配置される感光体は大きな熱ダメージを受ける。このような感光体の熱ダメージを回避するには、記録紙への転写後から感光体と接触するまでに、中間転写体を冷却すればよいが、感光体にダメージを与えない温度まで十分に冷却するには、中間転写体のベルト径を非常に大きくして冷却時間を確保する、もしくは大型の冷却装置を設けて短時間で冷却するなどの対策が必要となり、画像形成装置が大型化してしまう。
【０００５】
さらに、転写のために所定温度まで昇温させた中間転写体を冷却し、また昇温するという加熱冷却サイクルを成立させる必要から、画像形成装置の消費電力は非常に大きくなってしまう。
【０００６】
そこで、特許文献１に記載されるように、感光体と直接接触する中間転写体を加熱せず、中間転写体に接触配置される第２の中間転写体を加熱し、第２の中間転写体上でトナーを加熱溶融した後、記録紙へ転写定着する印刷装置も考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１９４２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１記載の印刷装置では、第２の中間転写体が必要となるため、装置が複雑化、大型化するという課題がある。また、感光体への熱ダメージを完全に解消するには、中間転写体を冷却する冷却装置、第２の中間転写体を冷却する冷却装置が必要となり、画像形成装置の消費電力の増加は避けることができない。また、中間転写体が冷却するため、冷却した中間転写体を昇温させるための時間が必要となり、画像形成におけるウエイトタイムも発生する。
【０００９】
本発明の目的は、消費電力の低減およびウェイトタイムの低減が可能な画像形成装置および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】
【００１０】
本発明は、光の照射によって軟化する光軟化樹脂を含有するトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置であって、
前記トナーで形成されたトナー像を担持する像担持面を有する像担持体と、
前記像担持面に担持されたトナー像に対して、前記光軟化樹脂を軟化し得る光を照射する軟化光照射部と、
前記軟化光照射部によって光が照射されたトナー像を記録紙に圧接させて、該トナー像を該記録紙に転写するとともに定着させる転写定着部と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
また本発明は、前記軟化光照射部が、前記像担持面に担持されたトナー像に対して、前記像担持体の前記像担持面側とは反対側から該トナー像に向かって光を照射することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記像担持体が、基材と、該基材の表面に設けられる、該基材側とは反対側の面が前記像担持面である離型層と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記像担持体が、基材と、該基材の表面に設けられる弾性体層と、該弾性体層の表面に設けられる、該弾性体層側とは反対側の面が前記像担持面である離型層と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記転写定着部が、前記光照射部によって光が照射されたトナー像に対して、前記記録紙に向かう静電気力を発生させる電界を印加することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記光軟化樹脂が、第１の波長の光が照射されることで軟化し、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光が照射されることで固化し、
前記光照射部が、前記第１の波長の光を照射し、
前記転写定着部によって前記記録紙に転写および定着されたトナー像に対して、前記第２の波長の光を照射する固化光照射部をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記トナーが、
少なくとも結着樹脂と着色剤とを含み、前記光軟化樹脂を含まないコア粒子と、
前記光軟化樹脂を含み、前記コア粒子の表面を被覆するシェル層と、
圧力が加わるとコア粒子を軟化させる定着補助剤と、を有することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、光の照射によって軟化する光軟化樹脂を含有するトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置であって、
前記トナーによって構成されるトナー薄層を担持する像担持面を有する薄層担持体と、
画像データに基づき、前記薄層担持面に担持されたトナー薄層の一部のトナーに対して、前記光軟化樹脂を軟化し得る光を選択的に照射する軟化光照射部と、
前記軟化光照射部によって一部のトナーに光が照射されたトナー薄層を記録紙に圧接させて、該トナー薄層のうち光が照射され軟化したトナーを該記録紙に転写するとともに定着させる転写定着部と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
また本発明は、光の照射によって軟化する光軟化樹脂を含有するトナーを用いて画像形成を行う画像形成方法であって、
像担持体の表面に、前記トナーで形成されたトナー像を担持させる像担持ステップと、
前記像担持体に担持されたトナー像に対して、前記光軟化樹脂を軟化し得る光を照射する軟化光照射ステップと、
前記軟化光照射ステップで光が照射されたトナー像を記録紙に圧接させて、該トナー像を該記録紙に転写するとともに定着させる転写定着ステップと、を備えることを特徴とする画像形成方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、像担持体の像担持面に、光軟化樹脂を含有するトナーで形成されたトナー像を担持し、軟化光照射部が、前記像担持面に担持されたトナー像に対して、前記光軟化樹脂を軟化し得る光を照射する。転写定着部は、前記軟化光照射部によって光が照射されたトナー像を記録紙に圧接させて、該トナー像を該記録紙に転写するとともに定着させる。
【００２０】
これにより、記録紙へのトナー像の定着に加熱をする必要なくなるので、加熱、冷却に要する消費電力の低減および部材の昇温、降温に要するウェイトタイムの低減が可能となる。
【００２１】
また本発明によれば、前記軟化光照射部が、前記像担持面に担持されたトナー像に対して、前記像担持体の前記像担持面側とは反対側から該トナー像に向かって光を照射する。
【００２２】
これにより、トナー像の記録紙と接触する側に光が照射されて軟化し、トナー像の担持面と接触している側はほとんど軟化しないので、記録紙に圧接するだけで効率良くトナー像を記録紙に転写することができる。
【００２３】
また本発明によれば、前記像担持体は、基材と、該基材の表面に設けられる離型層とを含む。離型層の表面にトナー像を担持することで記録紙への転写効率がさらに向上する。
【００２４】
また本発明によれば、前記像担持体は、基材と、該基材の表面に設けられる弾性体層と、該弾性体層の表面に設けられる離型層と、を含む。離型層の表面にトナー像を担持することで記録紙への転写効率がさらに向上する。また、弾性体層により記録紙表面の凹凸に対する追従性が増し、転写効率がさらに向上する。
【００２５】
また本発明によれば、前記転写定着部は、前記光照射部によって光が照射されたトナー像に対して、前記記録紙に向かう静電気力を発生させる電界を印加する。
【００２６】
軟化したトナーの粘着性による転写に加えて、静電気力によってトナー像が記録紙へと移動し易くなり、転写効率がさらに向上する。
【００２７】
また本発明によれば、前記光軟化樹脂は、第１の波長の光が照射されることで軟化し、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光が照射されることで固化する特性を有しており、固化光照射部が、前記転写定着部によって前記記録紙に転写および定着されたトナー像に対して、前記第２の波長の光を照射する。
【００２８】
記録紙への転写定着後にトナー像が固化されるので、転写定着から排紙までの搬送中に記録紙が接触する部材の汚れを防止することができ、記録紙に定着された画像への傷の発生も防止できる。
【００２９】
また本発明によれば、前記トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含み、前記光軟化樹脂を含まないコア粒子と、前記光軟化樹脂を含み、前記コア粒子の表面を被覆するシェル層と、圧力が加わるとコア粒子を塑性変形させる定着補助剤と、を有する。
【００３０】
これにより、非加熱の状態で比較的低い圧力であっても、記録紙への定着効率を高めることができる。
【００３１】
また本発明によれば、薄層担持体が、光軟化樹脂を含有するトナーによって構成されるトナー薄層を担持し、軟化光照射部が、画像データに基づき、前記薄層担持面に担持されたトナー薄層の一部のトナーに対して、前記光軟化樹脂を軟化し得る光を選択的に照射する。転写定着部は、前記軟化光照射部によって一部のトナーに光が照射されたトナー薄層を記録紙に圧接させて、該トナー薄層のうち光が照射され軟化したトナーを該記録紙に転写するとともに定着させる。
【００３２】
これにより、記録紙へのトナー像の定着に加熱をする必要なくなるので、加熱、冷却に要する消費電力の低減および部材の昇温、降温に要するウェイトタイムの低減が可能となる。また、静電潜像の形成および顕像化が不要となるので、さらなる消費電力の低減および装置の小型化が可能となる。
【００３３】
また本発明によれば、像担持ステップで、像担持体の表面に、光軟化樹脂を含有するトナーで形成されたトナー像を担持させ、軟化光照射ステップで、前記像担持体に担持されたトナー像に対して、前記光軟化樹脂を軟化し得る光を照射し、転写定着ステップで、前記軟化光照射ステップで光が照射されたトナー像を記録紙に圧接させて、該トナー像を該記録紙に転写するとともに定着させる。
【００３４】
これにより、記録紙へのトナー像の定着に加熱をする必要なくなるので、加熱、冷却に要する消費電力の低減および部材の昇温、降温に要するウェイトタイムの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態であるカラー画像形成装置１００の内部構造を示す概略図である。
【図２】本発明の他の実施形態であるカラー画像形成装置１０１の内部構造を示す概略図である。
【図３】中間転写ベルト３３の構成の一例を示す模式図である。
【図４】中間転写ベルト３３の構成の他の例を示す模式図である。
【図５】本発明の転写定着工程を説明するための模式図である。
【図６】本発明で用いるトナー１０の一例を説明するための模式図である。
【図７】コア粒子１１に外力が作用した状態を示す模式図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態である画像形成装置１０２の内部構造を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態の一例について、詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変形を加えた態様で実施できるものである。また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。本明細書において特記しない限り、数値範囲を「Ａ〜Ｂ」と表す場合は、数値範囲が「Ａ以上、Ｂ以下」であることを意味する。また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３７】
＜画像形成装置の説明＞
本発明の実施形態の一例である画像形成装置は、入力される画像情報に応じて、記録紙上にフルカラー画像またはモノクロ画像を形成する画像形成装置である。本実施形態の画像形成装置は、入力される画像情報に基づき感光体上に潜像形成を行う露光手段、感光体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段、現像手段によって感光体上に形成されたトナー像を中間転写体上に転写する中間転写手段、中間転写体上のトナー像を溶融させるためにトナー像に対して光を照射する光照射部、中間転写体上で溶融されたトナー像を記録紙に転写とともに定着する転写定着手段と、を備えている。
【００３８】
図１は、本発明の実施形態であるカラー画像形成装置１００の内部構造を示す概略図である。カラー画像形成装置（以下では、単に画像形成装置という）１００は、たとえばネットワークを介してデータ通信可能に接続された各端末装置から送信される画像データなどを画像情報として、所定の記録紙に対して多色または単色の画像形成を行う。
【００３９】
画像形成装置１００は、露光手段および現像手段としての可視像形成ユニット５０（５０Ｙ・５０Ｍ・５０Ｃ・５０Ｂ）を備えている。画像形成装置１００の内部では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色に対応して、４つの可視像形成ユニット５０Ｙ・５０Ｍ・５０Ｃ・５０Ｂが並設されている。つまり、可視像形成ユニット５０Ｙは、イエロー（Ｙ）のトナーを用いてイエロー画像の形成を行い、可視像形成ユニット５０Ｍは、マゼンダ（Ｍ）のトナーを用いてマゼンタ画像の形成を行い、可視像形成ユニット５０Ｃは、シアン（Ｃ）のトナーを用いてシアン画像の形成を行い、可視像形成ユニット５０Ｂは、ブラック（Ｂ）のトナーを用いてブラック画像の形成を行う。
【００４０】
４つの可視像形成ユニット５０Ｙ・５０Ｍ・５０Ｃ・５０Ｂは、それぞれ実質的に同一の構成を有し、それぞれが感光体ドラム５１、帯電器５２、露光手段５３、現像器５４、転写ローラ５５、クリーナユニット５６が設けられており、中間転写体である中間転写ベルト３３に、各色トナー像を多重転写する。
【００４１】
帯電器５２は、感光体ドラム５１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光手段５３で、画像形成装置１００に入力された画像データに応じて、表面が均一帯電した感光体ドラム５１の表層を露光し、感光体ドラム５１の表層に静電潜像を形成する。現像器５４は、感光体ドラム５１に形成された静電潜像を、各色のトナーによって顕像化する。転写ローラ５５は、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加されており、中間転写ベルト３３上に、形成されたトナー像を転写させる。クリーナユニット５６は、現像器５４での現像処理、および感光体ドラム５１に顕像化されたトナー像の転写後に、感光体ドラム５１表面に残留したトナーを、除去および回収する。以上のような中間転写ベルト３３へのトナー像の転写は、４色についてそれぞれ行われる。
【００４２】
中間転写ベルト３３は、駆動ローラ３１およびアイドリングローラ３２に架張され、駆動ローラ３１が所定の周速度に制御されて回転することで、回転駆動される。中間転写ベルト３３に転写され、中間転写ベルト３３表面に担持されたトナー像に対して、軟化光照射部６０が、トナーを軟化させる軟化光を照射する。
【００４３】
画像形成装置１００で使用されるトナーは、特定波長の光の照射によって軟化する光軟化樹脂を含有する光軟化トナーである。光軟化樹脂は、結着樹脂の一部または全部として着色剤、その他の添加剤とともに光軟化トナーを構成してもよく、コアシェル型の光軟化トナーのシェル層を構成してもよい。コアシェル型の光軟化トナーの場合、光軟化樹脂がシェル層に含まれていれば、コア粒子には、光軟化樹脂が含まれていても含まれていなくてもよい。
【００４４】
光軟化トナーに軟化光が照射されると、光軟化樹脂が軟化し、粘着性が出現する。この粘着性により、加熱によって軟化するトナーと同様に、記録紙に定着される。
【００４５】
図示しない搬送装置によって搬送された記録紙Ｐは、中間転写ベルト３３と転写定着ローラ３４で形成される転写定着ニップＮに搬送される。光照射により粘着性が現れたトナーは、この転写定着ニップＮで、中間転写ベルト３３から記録紙へ、加熱されることなく転写される。
【００４６】
軟化光照射部６０は、たとえばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を中間転写ベルト３３の幅方向に複数並べたＬＥＤアレイを用いることができる。照射光の波長および光量は、後述するトナーのシェル層に含まれる光軟化樹脂が軟化する条件の光であればよく、シェル層の光吸収特性に合わせて適宜調整すればよい。
【００４７】
転写定着ニップＮを通過した記録紙は、排紙ローラなどによって順次搬送され、画像形成装置外に排紙される。
【００４８】
ところで、転写定着ニップＮを通過した記録紙は、排紙ローラ、ガイドなどの案内部材に案内されて最終的に排紙トレイに排出されるが、その過程で、画像が形成された記録紙表面は様々な部材に接することになる。転写定着ニップＮを通過した記録紙表面のトナーが十分に固化していない場合は、これらの部材表面に接触することで、トナーが部材に固着する、もしくは記録紙表面に形成された画像に傷が入るなどの品質の低下を引き起こすおそれがある。
【００４９】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の他の実施形態であるカラー画像形成装置１０１の内部構造を示す概略図である。図２に示す実施形態と図１に示した実施形態とでは、転写定着ニップＮの搬送方向下流側に固化光照射部７０が配置されている点が異なるだけで、その他の構成は同一であるので、説明を省略する。
【００５０】
固化光照射部７０は、軟化光照射部６０が照射した軟化光により軟化した光軟化樹脂を固化させるために設けられたものであり、軟化光照射部６０が照射する第１の波長の光とは異なる第２の波長の光（固化光）を照射するものである。固化光光照射部７０が照射した固化光が照射されたトナーは、軟化状態から固化状態へと再度相変化し、転写定着ニップＮの下流に配置された搬送部材へのトナーの固着および形成された画像の傷の発生を防止することができる。
【００５１】
なお、固化光照射部７０が照射する光の波長および光量は、シェル層の光吸収特性などに応じて適宜設定すればよい。
【００５２】
＜中間転写ベルト及び転写定着ローラの構造＞
図３は、中間転写ベルト３３の構成の一例を示す模式図である。図３に示すように、中間転写ベルト３３は、基材３３１と、基材３３１の表面に形成される離型層３３３とを含むベルト状部材が用いられる。基材３３１を構成する材料としては、ポリイミド、ポリカーボネートなどの公知の中間転写ベルト用合成樹脂材料が挙げられる。基材３３１の厚みは、適度な機械的強度を有し、長期的な耐用性を有する厚みであることが好ましく、具体的には、３０〜１５０μｍが好ましく、より好ましくは４０〜８０μｍである。また、感光体ドラム５１と１次転写ローラ５５との圧接部に形成される１次転写ニップ部において、１次転写ローラ５５に電圧を印加することによって感光体ドラム５１表面から中間転写ベルト３３表面にトナー像を転写する構成を採るので、基材３３１はトナー像の転写を妨げない程度の体積抵抗値を有するものであることが好ましい。具体的には、１０１３Ω・ｃｍ以下の体積抵抗値を有する基材３３１が好ましい。
【００５３】
離型層３３３は、その表面が、感光体ドラム５１に形成されたトナー像を担持する像担持面として機能する。また離型層３３３は、中間転写ベルト３３と転写定着ローラ３４との圧接部に形成される転写定着ニップＮにおいて、軟化光の照射により軟化したトナー像を記録紙Ｐへと高い転写率で転写するために、離型性を有する材料によって形成されるのが好ましい。離型性を有する材料としては、たとえば、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂が挙げられる。なお離型層３３３には、中間転写ベルト３３全体としての体積抵抗、表面抵抗などを調整するために、導電性を付与しても良い。導電性の付与は、たとえば、フッ素樹脂にカーボンブラックおよびその他の導電材を添加することによって行われる。また、離型層３３３の厚みは少なくとも１μｍ以上であり、耐用性などを考慮すると５〜３０μｍ程度が好ましい。
【００５４】
図４は、中間転写ベルト３３の構成の他の例を示す模式図である。図４に示すように、本例では、基材３３１と離型層３３３との間に弾性体層３３２を設ける。この弾性体層３３２を設けることで、記録紙表面の凹凸に対する中間転写ベルト３３表面の追従性が一層向上し、その結果良好な転写性が達成される。弾性体層３３２としては、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム材料、シリコーンスポンジなどのゴム材料発泡体などが使用できる。またその厚みは、特に制限されず、数μｍ〜数ｍｍ程度の範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは５０〜３００μｍである。弾性体層３３２の厚みが薄すぎると用紙表面の凹凸に対する追従性向上効果が低く、厚すぎると製造コストなどコストアップが問題となる。
【００５５】
転写定着ローラ３４は、中間転写ベルト３３とともに転写定着ニップＮを形成するローラ部材である。転写定着ローラ３４は、アルミニウム、ステンレス鋼、鉄、銅などの金属材料で構成される。転写定着ローラ３４の汚染防止のため、金属材料の表面に離型層を設けてもよい。離型層としては、たとえば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥおよびこれらの混合物などのフッ素樹脂が挙げられる。離型層の厚みは特に制限されず、数μｍから数十μｍの範囲から適宜選択できるけれども、転写定着ローラ３４の耐久性などを考慮すると、好ましくは１〜５０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍである。
【００５６】
転写定着ニップＮにおける中間転写ベルト３３から記録紙Ｐへのトナーの転写は、光照射により軟化したトナーの粘着力によって行われるが、より転写性を向上させる目的で、転写定着ローラ３４と中間転写ベルト３３との間に、軟化したトナーに対して、転写定着ローラ３４から記録紙Ｐに向かう静電気力を発生させる電界を印加する構成としてもよい。
【００５７】
たとえば、中間転写ベルト３３を挟んで転写定着ローラ３４と対向する駆動ローラ３１を電気的に接地して、転写定着ローラ３４にトナーを引き寄せる電界、すなわちトナーが負帯電の場合、正極性の電圧を印加するか、もしくは、転写定着ローラ３４を接地して、駆動ローラ３１に負極性の電圧を印加することで、記録紙への転写効率をさらに向上することができる。
【００５８】
このように記録紙への転写に電界印加を併用する場合、記録紙の転写定着ニップＮ通過時間を長くする目的から、転写定着ローラ３４の金属製基材上に弾性体層を設ける構造としてニップ幅を大きく取る構成にしてもよい。弾性体層としては、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム材料、シリコーンスポンジなどのゴム材料発泡体などを使用でき、これらを１種単独または２種以上を併用してもよい。また、ここでは転写定着ローラ３４に弾性体層を設ける構造としたが、転写定着ローラ３４と対向配置される駆動ローラ３１側に同様な弾性体層を設ける構造としても良い。
【００５９】
画像形成装置の一例を示すと、中間転写ベルト３３は、厚み１００μｍのポリイミド製基材３３１上に、厚み１５０μｍのシリコーンゴムからなる弾性体層３３２を設け、その上にさらに厚み２０μｍＰＦＡをコートしたものを離型層３３３とし、転写定着ローラ３４は、外径が４０ｍｍで肉厚１０ｍｍのステンレス製の円筒状金属ロールに厚み３０μｍのＰＦＡチューブを被せたものとした。なお転写定着ローラ３４の当接荷重は５ｋｇｆ／ｃｍとした。また軟化光照射部６０は、照射光の波長が３６５ｎｍのＬＥＤアレイとした。
【００６０】
＜転写定着工程の説明＞
後述するカプセルトナーを用いて非加熱で中間転写ベルト３３から記録紙Ｐへと転写定着する工程を詳細に説明する。図５は、本発明の転写定着工程を説明するための模式図である。なお、説明をわかり易くするために、トナー像を構成する１つのトナーに着目し、図５には、トナー像全体ではなく、１つのトナーのみを図示している。
【００６１】
（ＳＴＥＰ１）  中間転写ベルト３３の表面にトナー像を担持させる（図５（ａ））
感光体ドラム５１に形成されたトナー像が、中間転写ベルト３３に転写され、中間転写ベルト３３の表面にトナー像が担持される。なお、感光体ドラム５１から中間転写ベルト３３への転写は、電子写真装置で通常用いられる電界転写である。
【００６２】
トナー像を構成する各トナー１０は、コア粒子１１とコア粒子１１の表面を被覆するシェル層１２とからなるカプセルトナーであり、シェル層１２は、光軟化樹脂によって構成されている。ここでは、紫外線の照射によって軟化する光軟化樹脂を用いたものとして説明する。
【００６３】
（ＳＴＥＰ２）  中間転写ベルト３３に担持されたトナー像に光照射する（図５（ｂ））
中間転写ベルト３３に担持されたトナー像に対して軟化光照射部６０が紫外線を照射する。軟化光照射部６０は、中間転写ベルト３３に担持されたトナー像に対して、中間転写ベルト３３の像担持面とは反対側からトナー像に向かって紫外線を照射する。トナー像を構成する各トナー１０のシェル層１２は、紫外線が照射される側１２ａ、つまり中間転写ベルト３３と接触していない側が、紫外線の照射によって瞬時に固化状態から軟化状態へと変化し、シェル層１２の紫外線照射側に粘着性が発生する。
【００６４】
ここで、光照射によって光軟化樹脂は、十分に粘着性が現れて記録紙に定着する程度にまで軟化すればよく、たとえば、固化状態から液化状態へと相変化が生じる程度に軟化させてもよい。
【００６５】
各トナー１０のシェル層１２の、中間転写ベルト３３と接触している側への照射光量は、光照射される側と比べてかなり少なくなるため、シェル層１２の中間転写ベルト３３に接触している側１２ｂは、ほぼ軟化しないか、軟化したとしても液化しないか、または液化したとしてもその程度は光照射される側よりも低く、中間転写ベルト３３に対する粘着性は殆ど発生しない。その結果、中間転写ベルト３３に対するトナー像の離型性は十分に確保され、記録紙への良好な転写性が確保できる。
【００６６】
（ＳＴＥＰ３）  加圧下で記録紙にトナー像を転写定着させる（図５（ｃ））
転写定着ローラ３４と中間転写ベルト３３で形成される転写定着ニップＮに搬送された記録紙Ｐは、軟化光照射部６０の紫外線照射により中間転写ベルト３３上でシェル層が液化したトナー１０ともども、加圧される。加圧により各トナーは圧延され、記録紙Ｐ側のシェル層が液化していることから、記録紙Ｐへと粘着転写される。
【００６７】
（ＳＴＥＰ４）  記録紙を中間転写ベルトから剥離する（図５（ｄ））
転写定着ニップＮを通過する記録紙Ｐは、中間転写ベルト３３から剥離される。トナー像を構成する各トナー１０の中間転写ベルト３３に対する粘着力は小さく、一方で、記録紙に対しては粘着力が大きく、また圧延されて記録紙Ｐ表面に浸透していることからトナー像は記録紙Ｐへと高い転写効率で転写される。
【００６８】
＜カプセルトナーの説明＞
本発明に用いられるカプセルトナー（以下、「本発明のトナー」、または単に「トナー」という）は、中間転写ベルト３３の表面に担持された状態で紫外線が照射されることで、少なくともその一部が軟化または液化し、記録紙へ転写とともに定着することができる光軟化性のトナーである。本発明のトナーは、ブラックトナーであってもよいし、カラートナー（イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー）であってもよい。
【００６９】
本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含むコア粒子と、当該コア粒子を包むシェル層からなるコアシェル型のカプセルトナーで、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、液中乾燥法、コアセルベーション法、噴霧乾燥法、乾式混合法など従来公知の製造方法で作製可能である。
【００７０】
ここで、本発明のトナーの一例を、図６に基づいて説明する。図６は、本発明で用いるトナー１０の一例を説明するための模式図である。
【００７１】
図６に示すように、本発明のトナー１０は、コア粒子１１の周りを、シェル層１２でカプセル化した構造となっている。ここでコア粒子１１は少なくとも、圧力定着に対応できる構成となっており、結着樹脂および着色剤を少なくとも含む。結着樹脂としては、従来から電子写真用トナーとして使用されている樹脂であれば用いることができ、たとえば、環状オレフィン樹脂を使用できる。
【００７２】
結着樹脂としての環状オレフィン樹脂について詳述すると、当該樹脂は、炭素数が２〜１２、好ましくは２〜６の低級アルケン、たとえばエチレン、プロピレン、ブチレンなどのα−オレフィン（広義には非環式オレフィン）、およびノルボルネン、テトラシクロドデセン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキセンなどの少なくとも１つの二重結合を有する炭素数が３〜１７、好ましくは５〜１２の環式及び／又は多環式化合物（環状（シクロ）オレフィン）などであり、特に好ましくはノルボルネン又はテトラシクロドデセンとの共重合体であり、無色透明で高い光透過率を有するものである。
【００７３】
この環状構造を有するオレフィン系重合体は、たとえばメタロセン系触媒、チーグラー系触媒およびメタセシス重合（metathese polymerization）、すなわち二重結合開放（double bond opening）および開環重合反応のための触媒を用いた重合法により得られる重合体である。この構造を有するオレフィン系重合体の合成例としては特開平５−３３９３２７号公報、特開平５−９２２３号公報、特開平６−２７１６２８号公報、ヨーロッパ特許出願公開(Ａ)第２０３７９９号明細書、同第４０７８７０号明細書、同第２８３１６４号明細書、同第１５６４６４号明細書および特開平７−２５３３１５号公報などに開示されている。
【００７４】
これらの文献によると、上記環状オレフィンの１種類以上のモノマーを、場合によっては１種類の上記非環式オレフィンモノマーと−７８〜１５０℃、好ましくは２０〜８０℃で圧力０.０１〜６４バールでアルミノキサンなどの共触媒とたとえばジルコニウムあるいはハフニムよりなるメタロセン系触媒の少なくとも１種類からなる触媒の存在下において重合することにより得られる。他の有用な重合体はヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第３１７２６２号明細書に記載されており、水素化重合体およびスチレンとジシクロペンタジエンとの共重合体も使用できる。
【００７５】
脂肪族または芳香族炭化水素の不活性炭化水素にメタロセン系触媒が溶解された状態で、メタロセン系触媒が活性化されるため、たとえばメタロセン系触媒をトルエンに溶かし溶剤中で予備活性および反応が行われる。環状構造を有するオレフィン系重合体の重要な性質は、軟化点、融点、粘度、誘電特性、非オフセット温度域および透明度である。これらはモノマー／コモノマー、すなわちコポリマー中のモノマー相互の比、分子量、分子量分布、ハイブリッドポリマー、ブレンドおよび添加物の選択によって有利に調整することができる。
【００７６】
また、非環式オレフィンと環状オレフィンとの反応仕込モル比は、目的とする環状構造を有するオレフィン系重合体により、広範囲で変化させることができ、好ましくは５０：１〜１：５０で、特に好ましくは２０：１〜１：２０に調整される。
【００７７】
たとえば、共重合体成分が、非環式オレフィンとしてのエチレンと、環状オレフィンとしてのノルボルネンとの計２種類の化合物を仕込んで反応させる場合、反応生成物の環状構造を有するオレフィン系重合体のガラス転移点（Ｔｇ）は、これらの仕込割合に大きく影響され、ノルボルネンの含有量を増加させると、Ｔｇも上昇する傾向にある。たとえばノルボルネンの含有量を約６０重量％にするとＴｇはほぼ６０〜７０℃になる。数平均分子量のような物性値は、文献から公知の方法で調整される。
【００７８】
結着樹脂としては、環状オレフィン樹脂のほかに、ポリスチレン樹脂、スチレンの置換体の単独重合体からなる樹脂、スチレン系共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、環状オレフィン樹脂なども使用できる。これらの結着樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。ポリエステル樹脂の場合、２価以上の酸モノマーと、２価以上のアルコールモノマーの縮重合により製造される。具体的には、酸モノマーとして、テレフタル酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸などの２官能酸モノマーもしくはその誘導体が挙げられる。アルコールモノマーとしては、ビスフェノールＡ誘導体、エチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどの２官能アルコールモノマーなどが挙げられ、これらモノマーの組合せにより種々ガラス転移点の異なるポリエステル樹脂を製造することができる。
【００７９】
スチレンアクリル樹脂の場合は、スチレン成分とアクリル成分を共重合することにより製造される。具体的には、アクリル成分としてはアクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシルなどのアクリル酸エステルや、メタクリル酸ｎ−ブチルなどのメタクリル酸エステルが使用され、これらアクリル成分とスチレンとを組み合わせることで種々ガラス転移点の異なるスチレンアクリル樹脂を製造することができる。
【００８０】
着色剤としては、従来から電子写真方式の画像形成技術に用いられるトナー用の顔料および染料を用いることができる。このような顔料としては、たとえば、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体系顔料などの有機系顔料、カーボンブラック、モリブデンレッド、クロムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ベルリンブルーなどの無機系顔料などが挙げられる。
【００８１】
また、染料としては、たとえば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キレート染料、スクアリリウム染料などが挙げられる。これらの着色剤は、１種を単独で用いてもよく、同色系の複数の着色剤を併用することもできる。
【００８２】
コア粒子１１における着色剤の含有量は、通常用いられる範囲であれば特に限定されるものではない。
【００８３】
これら少なくとも結着樹脂と着色剤とからなるコア粒子１１を含むカプセルトナー１０を非加熱状態で中間転写体から記録紙に転写すると同時に定着するためにコア粒子１１中の結着樹脂に軟質材を添加することが望ましい。軟質材を結着樹脂中に粒子状に分散させることで、非加熱状態で圧力を主体とした定着を行う際に、低い圧力でも十分に塑性変形可能なトナーを得ることができる。この軟質材としては、ワックスおよび弾性材のうちいずれか１種を用いることができ、ワックスおよび弾性材を併用することも可能である。ワックス（離型剤）としては、脂肪酸エステル化合物を主成分とするエステル系ワックス；パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロプッシュワックス、マイクロクリスタリングワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックス；低分子量ポリウレタンなｄのポリウレタンワックスなど色々な種類のものを用いることができる。
【００８４】
エステル系ワックスとしては、カルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックスなどの天然ワックスのほか、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ブチルなどの合成ワックスを使用することができる。ワックスは、１種を単独で使用してもよく、また２種以上を併用することも可能である。
【００８５】
弾性材は、天然ゴムや合成ゴムなどのゴム材料のほかに、エラストマーを使用することも可能である。具体的には、ゴム材料として、環状イソプレン、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などが挙げられる。特に好ましいのは、環状イソプレンであり、スチレンとブタジエンとを共重合させることで得られる。スチレンとブタジエンの共重合比は２０：８０〜５０：５０が好ましく、スチレンとブタジエンの共重合比が３０：７０〜５０：５０がより好ましい。
【００８６】
またこれら樹脂中に分散された軟質材粒子同士の粒子間距離は、３３０ｎｍ以下が好ましい。単体の軟質材粒子に応力を与えると、その応力は粒子中を抵抗なく伝わりトナー粒子は破壊するが、これら軟質材が結着樹脂中に粒子状に分散した状態で存在すると、応力を受けて軟質材が変形することにより、その軟質材周辺に応力が分散され、特に軟質材の平均粒子間距離が３３０ｎｍ以下になると、その応力の分散が連続的となり、比較的低い応力が加えられただけでも粒子全体が一様に塑性変形するようになる。その結果、非加熱状態でも、一定の圧力を与えることで良好な定着性を得ることができる。
【００８７】
また、酸化チタン、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、クレイなどの硬質粒子をトナー中に配合してもよい。その中で特に炭酸カルシウムが粒度、形状、分散性に優れ、適している。トナー全体に対する硬質粒子の配合量は１５〜３０重量％が好ましい。硬質粒子の配合量が１５重量％より少ないとトナー全体に影響が及ばなくなるおそれがあり、また、３０重量％より多いと弾性的な性質が失われて、定着性が劣るようになるおそれがある。
【００８８】
硬質粒子をトナー中に配分することにより、トナーに圧力を加えた際に、環状オレフィン樹脂と硬質粒子との界面で環状オレフィン樹脂がすべり、環状オレフィン樹脂が流動しやすくなり、いわゆるひずみ軟化現象が起きる。そのため、環状オレフィン樹脂と硬質粒子の界面における張力は弱い方が好ましい。
【００８９】
図７は、コア粒子１１に外力が作用した状態を示す模式図である。図示のごとく、コア粒子１１は、結着樹脂１３に、軟質材粒子１４が均一に分散している。このような構成のコア粒子１１に対して外力Ｆが作用すると、コア粒子１１中に分散した軟質材粒子１４が変形することで外力Ｆが分散・緩和され、コア粒子１１は破壊せずに塑性変形する。また、このとき、軟質材粒子１４が変形することで、力学的エネルギーが熱エネルギーに変換されるため、コア粒子１１の塑性変形が促進される。これにより、コア粒子１１は、非加熱状態で、圧力の付加のみによっても優れた定着性を発揮する。
【００９０】
また、コア粒子１１には、これら結着樹脂、着色剤および軟質材の他に、帯電制御剤などの一般的なトナー用添加剤を含有してもよい。
【００９１】
上記「帯電制御剤」としては、トナー１０を帯電させるまたはその帯電性を制御できるものであれば特に制限されるものではない。しかし、帯電制御剤をカラートナーに用いる場合は、トナーの発色性に影響を及ぼさないものであることが好ましい。このような帯電制御剤としては、一般的には、たとえば、ニグロシン染料、四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン誘導体、サリチル酸亜鉛錯体、ナフトール酸亜鉛錯体、ベンジル酸誘導体の金属酸化物などが挙げられる。これらの帯電制御剤は、１種を単独で用いてもよく、または２種以上の帯電制御剤を併用してもよい。
【００９２】
コア粒子１１における帯電制御剤の含有量は、通常用いられる範囲であれば、特に限定されるものではない。
【００９３】
このようなコア粒子１１は、従来公知のトナー製造方法に従って製造することができる。たとえば、粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法などを挙げることができる。
【００９４】
上記「粉砕法」は、着色剤、離型剤などを、結着樹脂と溶融混練し、固化して粉砕することによって粒子を製造する方法である。上記「懸濁重合法」は、結着樹脂のモノマー、着色剤、離型剤などを分散溶媒に均一に分散させた後、結着樹脂のモノマーを重合させることによって粒子を製造する方法である。上記「乳化凝集法」は、結着樹脂粒子、着色剤、離型剤などを凝集剤によって凝集させ、得られる凝集物の微粒子を加熱することによって粒子を製造する方法である。
【００９５】
粉砕法によるトナーの作製は、結着樹脂、着色剤、軟質材およびその他の添加剤を含むトナー組成物を、混合機で乾式混合した後、混練機により溶融混練する。溶融混練によって得られる混練物を冷却固化し、固化物を粉砕機により粉砕する。その後必要に応じて分級などの粒度調整を行い、粉末状のトナーを得る。
【００９６】
混合機としては公知のものを使用でき、たとえば、ヘンシェルミキサー（商品名、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサ（商品名、株式会社カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）などの気流混合機が挙げられる。
【００９７】
次に、上記の混合機により混合されたものに熱及び圧力をかけて結着樹脂中にワックスなどの軟質材を練り込む必要があるが、良好な定着性を得るためには、軟質材の分散性をより向上させる必要がある。そのための方法は、たとえば、混練機を使用する場合は、スクリューの回転数は５００ｒｐｍ以上、好ましくは２０００ｒｐｍ以上である。
【００９８】
一般に結着樹脂に分散剤を練り込む場合、一方の分散粒径はスクリューの回転数が大きい程、分散粒子の分散粒径が小さくなることが知られている。この場合、相溶化剤は不要となるため、トナーの保存性等も向上するというメリットがある。また、従来の二軸押出し機、三本ロール、ラボブラストミルなどの一般的な混練機でも、結着樹脂と軟質材粒子に最適な相溶化剤を使用することで、良好な分散状態にすることが可能である。
【００９９】
さらに具体的には、たとえば、ＴＥＭ−１００Ｂ（商品名、東芝機械株式会社製）、ＰＣＭ−６５／８７、ＰＣＭ−３０（以上いずれも商品名、株式会社池貝製）などの１軸または２軸のエクストルーダ、ニーデックス（商品名、三井鉱山株式会社製）などのオープンロール方式の混練機が挙げられる。これらの中でも、二軸押出し機が好ましい。
【０１００】
なお、本発明のトナーでは、軟質材を結着樹脂中に分散させているが、軟質材としてワックスを用いる場合、ワックスは塑性変形しやすいため、トナー原料組成物を混練機で混練した後、通常通り押し出すとワックスが引伸ばされた状態で冷却固化する。これにより、トナー中のワックス粒子の形状は細長い棒状となる。一方、混練機から押出した後に徐冷するとトナー中のワックス粒子の形状は略球形となる。
【０１０１】
粉砕機としては、たとえば、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機や高速で回転する回転子（ロータ）と固定子（ライナ）との間に形成される空間に固化物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機が挙げられる。分級には、遠心力および風力による分級によって過粉砕された微粉を除去できる公知の分級機を使用でき、たとえば、旋回式風力分級機（ロータリー式風力分級機）などが挙げられる。
【０１０２】
コア粒子１１の粒子径は、特に限定されるものではないが、シェル層１２が形成された後のトナー１０の体積平均粒子径が２〜７μｍになるように調整されることが好ましい。体積平均粒子径が２μｍより小さい場合は、得られたトナーの流動性が低下する。これによって、現像動作の際に、トナーの供給、撹拌および帯電が不充分になり、トナー量の不足、逆極トナーの増加などが起こる。この結果、高画質画像が得られない場合がある。一方、体積平均粒径が７μｍより大きい場合は、出力画像の高解像度化を阻害するなどの問題が発生する。なお、コア粒子１１としては、結着樹脂中に着色剤を分散させた固体粒子について説明したが、インクなどの液体形状のものをシェル層１２に封入しても問題ない。
【０１０３】
このようなコア粒子１１の周りをシェル層１２で被覆してカプセル形状のトナー１０を作製する。シェル層を構成する樹脂材料は光軟化樹脂であり、たとえば、糖アルコール骨格に対して光反応性のアゾベンゼン基を分子内に多数導入した光応答性材料が挙げられる。光応答性材料は、特定波長の光を照射することにより、加熱や冷却を行わなくても、軟化（液化）と固化とを可逆的に繰り返す樹脂材料である。このような材料は、糖アルコールを基本骨格として、複数のアゾベンゼンとエステル結合させることで得られる。
【０１０４】
なお、糖アルコールとしては、水酸基を４つ有するトレイトール、同じく６つ有するＤマンニトールなどの複数の水酸基を持つ糖アルコールが用いられる。このような光応答性材料に対して、３６５ｎｍの紫外光（第１の波長の光）を照射すると固化状態から液化状態へと相変化する。また液化状態からは、５１０ｎｍの可視光（第２の波長の光）の照射で、固化状態へと相変化し、このような相変化は何度でも可逆的に繰り返し行うことができる。
【０１０５】
このような樹脂材料を乾式混合法でコア粒子１１の周辺に被覆することで、コアシェル型のカプセルトナー１０が作製できる。
【０１０６】
乾式混合法としては、たとえば奈良機械製作所製ハイブリダイゼーションシステムを利用することができる。このときのシェル層の厚みは数十ｎｍ〜数μｍで、より好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。シェル層の厚みが薄すぎるとカプセル化効果が不十分で耐熱性が低下し、厚すぎると軟化に時間を要する。
【０１０７】
以上のようにして、作製されたカプセルトナー１０は、さらに粉体流動性向上、摩擦帯電性向上、長期保存性改善、クリーニング特性改善、および感光体ドラム５１表面の磨耗特性制御などの機能の向上のため必要に応じて外添剤にて表面処理してもよい。これら外添剤としては通常使用されるシリカ、アルミナ、チタニアなどの金属酸化物微粉末などが挙げられる。
【０１０８】
カプセルトナー１０は、キャリアを添加せずそのまま一成分現像剤として使用することができ、また、キャリアと混合して二成分現像剤としても使用できる。一成分現像剤として使用する場合、ブレードおよびファーブラシを用いて摩擦帯電させたトナーをスリーブ上に付着させることにより、トナーを搬送し画像形成を行う。二成分現像剤として使用する場合、本発明のトナーをキャリアとともに用いる。二成分現像剤は、高湿環境下における安定した帯電性能を保つことが可能なトナーを含むので、高湿環境下においても帯電安定性の高い二成分現像剤となる。
【０１０９】
なおキャリアとしては、公知のものを使用でき、たとえば、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロムなどからなる単独または複合フェライトおよびキャリア母粒子を被覆物質で表面被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリアなどが挙げられる。キャリア粒子の粒径は特に限定されるものではないが、高画質化を考慮すると、粒径が３０〜１００μｍであることが好ましい。
【０１１０】
また、二成分現像剤の製造方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法によって製造することができる。本発明のトナー１０は、二成分現像剤全量に対して、３〜２０重量％の濃度となるように含まれていることが好ましい。
【０１１１】
本発明のトナー１０の一例について説明する。
圧力定着可能なブラックトナー用コア粒子１１は、以下のような材料で作製することができる。
結着樹脂  ：環状オレフィン樹脂    ６２重量部
軟質材  ：脂肪酸エステルワックス    ３０重量部
着色剤  ：カーボンブラック        ６重量部
帯電制御材  ：ベンジル酸誘導体の金属酸化物    ２重量部
【０１１２】
ここで、環状オレフィン樹脂は、非環式オレフィンとしてエチレンを、環状オレフィンとしてノルボルネンをそれぞれ用い、ノルボルネン含有量が６０重量％となるようにして両者を前述のごとく反応させて得られたものである。また、脂肪酸エステルワックスは重量平均分子量が６００の合成ワックスである。
【０１１３】
これらの原料を、溶融混練し、冷却固化したのち、粉砕、分級して体積平均粒子径が６μｍのコア粒子１１を得た。
【０１１４】
得られたコア粒子１１をキャリアと混合して作製した２成分現像剤を可視像形成ユニット５０Ｂのブラック現像器に投入して、得られた定着画像は見かけ上定着されていたが、画像上のトナーを指でこすると指が汚れた。つまり完全に定着できておらず、またユニット内で長時間撹拌すると熱ストレスによりトナー凝集物が発生し、使用できなくなった。
【０１１５】
そこで、コア粒子の周りをシェル層１２で被覆した。シェル層１２は、アゾベンゼンのカルボン酸誘導体と糖アルコール化合物から合成された光応答性材料で形成した。この光応答性材料の場合、波長３６５ｎｍの紫外線照射で固化状態から液化状態へ変化し、波長５１０ｎｍの可視光の照射で液化状態から固化状態へと変化する。
【０１１６】
コア粒子１１と光応答性材料粒子とを、奈良機械製作所製ハイブリダイゼーションシステムを利用して、カプセルトナー化し、さらにカプセルトナーをキャリアと混合して２成分現像剤とし、定着性および熱ストレス性を評価した。得られた定着画像を指で強くこすっても汚れず、また長時間の撹拌によるトナー凝集物の発生もなかった。
【０１１７】
このように上述したトナー１０を、本発明に係る画像形成装置１００，１０１に用いて、非加熱でトナー１０の転写定着を行うことにより、画像形成装置の消費電力の低減および印刷におけるウェイトタイムの低減が可能となる。また、従来の加熱による転写定着方式と比べて画像形成装置の大型化も回避でき、さらに、非電界転写方式による高画質、ランニングコストの削減も可能となる。
【０１１８】
（第３の実施形態）
図８は、本発明のさらに他の実施形態である画像形成装置１０２の内部構造を示す概略図である。本実施形態では、感光体ドラム５１を用いない、すなわち静電潜像の形成、静電潜像の顕像化を行う必要がない構成としている。具体的には、金属素管５７の表面に均一なトナー薄層を形成し、画像データに基づき、軟化光照射部６０によって、記録紙に転写定着させたいトナーに軟化光を照射し、一部のトナーが軟化したトナー薄層を記録紙に圧接させ、軟化したトナーのみを記録紙に転写定着させることで、画像形成を行うことができる。
【０１１９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的装置を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２０】
３１    駆動ローラ
３２    アイドリングローラ
３３    中間転写ベルト
３４    転写定着ローラ
５０    可視像形成ユニット
５０Ｂ  可視像形成ユニット
５０Ｃ  可視像形成ユニット
５０Ｍ  可視像形成ユニット
５０Ｙ  可視像形成ユニット
５１    感光体ドラム
５２    帯電器
５３    露光手段
５４    現像器
５５    転写ローラ
５６    クリーナユニット
５７    金属素管
６０    軟化光照射部
７０    固化光照射部
１００，１０１，１０２  画像形成装置
３３１  基材
３３２  弾性体層
３３３  離型層
【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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【図７】
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【図８】
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