(57)【要約】【課題】定着ベルトと加熱ローラとの接触面積を減じることにより、ウォームアップ時の定着ベルトへの熱の移動を抑制し、加熱ローラの温度上昇の時間を短くすることが可能な定着装置及びこれを用いる画像形成装置、トナーを提供することを課題とする。【解決手段】  定着ベルトの内側に設けた離間部材が、テンションローラと対をなし、これらの位置を切り替える切り替え手段が、加熱ローラに設置された温度検知手段が設定温度を検知したときに位置を切り替え、ウォームアップ時と定着時とでは、定着ベルトの加熱ローラへの接触面積が異なることを特徴とする。【選択図】図７
2005156769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ローラと定着ローラとを含む複数のローラ間に張架された定着ベルトと、定着ベルトに対向して配置される加圧ローラとを配設し、定着ベルトにテンションを負荷するテンションローラを備え、通過する記録媒体上のトナーを定着する定着装置において、
定着装置は、定着ベルトによる加熱ローラへの接触面積を調整する調整手段を備える
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
調整手段は、ウォームアップ時は、張架位置を移動させることにより、加熱ローラと定着ベルトとの接触面積を減じる
ことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の定着装置において、
調整手段は、定着ベルト表面にオイルを塗布するオイル塗布部材であって、オイル塗布部材を定着ベルトに押しつける位置を変更することで定着ベルトの加熱ローラ若しくは定着ローラへの巻き付き量を変更し、ウォームアップ時は、これを解除することで接触面積を減じる
ことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１に記載の定着装置において、
調整手段は、ウォームアップ時に、定着ベルトを加熱ローラから離す方向へ定着ベルトを移動させて、定着ベルトと加熱ローラとの接触面積を減じる
ことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４に記載の定着装置において、
調整手段は、定着ベルトの内側に設けた離間部材により定着ベルトを外側に移動させて、定着ベルトと加熱ローラとの接触面積を減じる
ことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の定着装置において、
離間部材は、定着ベルトに従動する回転体である
ことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項５に記載の定着装置において、
離間部材は、耐熱樹脂またはゴムからなり、ウォームアップ時に、加熱ローラと定着ベルトとの間に挿入される
ことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項５または６に記載の定着装置において、
離間部材は、定着ベルトのテンションローラと対をなし、これらの位置を切り替える切り替え手段を持つ
ことを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項８に記載の定着装置において、
切り替え手段は、加熱ローラに設置された温度検知手段が設定温度を検知したときに切り替える
ことを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
潜像を形成する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と、像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置とを備える画像形成装置であって、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と、記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、
加熱ローラと定着ローラとを含む複数のローラ間に張架された定着ベルトと、定着ベルトに対向して配置される加圧ローラとを配設し、定着ベルトにテンションを負荷するテンションローラを備え、通過する記録媒体上のトナーを定着する定着装置であって、定着ベルトによる加熱ローラへの接触面積を調整する調整手段を備える定着装置を用いる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
画像形成装置が、請求項２ないし９のいずれか記載の定着装置を用いる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の画像形成装置において、
画像形成装置が、重量平均粒径が１０μｍ以下で、重量平均粒径と個数平均粒径との比（分散度）が、１．００ないし１．４０の範囲にあるトナーを用いる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置において、
画像形成装置が、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲にあるトナーを用いる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１０ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置において、
画像形成装置が、外観形状がほぼ球形状であって、
長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲であって、長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足するトナーを用いる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１０ないし１４のいずれかに記載の画像形成装置において、
画像形成装置が、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させるトナーを用いる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１０または１１に記載の画像形成装置に用いられるトナーであって、
重量平均粒径が１０μｍ以下で、重量平均粒径と個数平均粒径との比（分散度）が、１．００ないし１．４０の範囲にある
ことを特徴とするトナー。
【請求項１７】
請求項１６に記載のトナーにおいて、
トナーは、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲にある
ことを特徴とするトナー。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載のトナーにおいて、
トナーは、外観形状がほぼ球形状であって、
長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲であって、長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足する
ことを特徴とするトナー。
【請求項１９】
請求項１６ないし１８のいずれかに記載のトナーにおいて、
トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させる
ことを特徴とするトナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成で、記録紙、ＯＨＰ等の記録媒体上のトナーを溶融し、固着させる定着装置及びこの定着装置を用いる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置における定着工程は、潜像担持体である感光体から転写された記録媒体上のトナー像を記録媒体上に定着するが、例えば、トナーを加熱・加圧により溶融させた状態で記録媒体である転写紙、樹脂シート等にトナーを浸透させて融着させるという必須の工程である。この定着の方式には、熱源側部材と被定着対象物であるトナーとが直接接触する接触定着方式や赤外線、誘導加熱による雰囲気加熱を用いる非接触方式がある。接触定着方式の代表的なものとして熱ローラ定着方式とベルト定着方式がある。接触定着のいずれの方式における定着装置も、ローラ及び／又はベルトで当接する位置でニップ部を形成し、記録媒体を搬送してニップ部で加熱・加圧してトナーを記録媒体に定着させる。この加熱・加圧は、内部にハロゲンランプ、ニクロム線等の熱源を備える定着ローラ又は加熱されたベルトをトナーと直接接触させて定着する。この定着装置は、ローラ又はベルト表面に設けられている温度センサにより表面温度が所定温度となるように熱源の維持管理が行われるようになっており、これによって、ニップ部を通過するシートに対する供給熱量を安定させている。
【０００３】
近年は、省エネルギー化や待機時間の短縮化が要請されている。しかし、待機時での温度を下げると、定着装置を定着可能な温度に立ち上げるまでの時間、いわゆる、ウォームアップ時間が長くなり、定着の効率が悪くなる。このために、定着装置の熱容量を小さくするには、定着ローラより定着ベルトを用いることでこの要請に対応している。定着ベルトにすることで、定着装置の温度の立ち上がりが早くなり、ウォームアップ時間を短縮して省エネルギー対策にも役立つものである。この定着ベルトを備える定着装置は、ヒーター等の発熱により加熱ローラを暖め、その熱をベルトへ伝達することで、未定着のトナー像を定着させるニップ部へ熱を供給している。
【０００４】
ところが、ウォームアップを加速するために、薄肉の加熱ローラを用いる場合、加熱ローラが設定温度に達する過程で、ベルトへ熱が移動し、放熱されてしまうため、加熱ローラの設定温度へ達する時間が遅れることになる。
そこで、特許文献１では、ベルトの加熱ローラへのテンションを緩めることにより、熱の移動を押さえている。しかし、テンションを緩めると、再度テンションをかける際には、数秒のロスが生じてしまい、折角余分な熱の放出を抑えても、再度テンションをかけることに時間を費やすので、ウォームアップの加速という点では効果が得にくいのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１４８８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題点に鑑み、本発明は、定着ベルトと加熱ローラとの接触面積を減じることにより、ウォームアップ時の定着ベルトへの熱の移動を抑制し、加熱ローラの温度上昇の時間を短くすることが可能な定着装置及びこれを用いる画像形成装置、トナーを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、加熱ローラと定着ローラとを含む複数のローラ間に張架された定着ベルトと、定着ベルトに対向して配置される加圧ローラとを配設し、定着ベルトにテンションを負荷するテンションローラを備え、通過する記録媒体上のトナーを定着する定着装置において、定着装置は、定着ベルトによる加熱ローラへの接触面積を調整する調整手段を備えることを特徴とする定着装置である。
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の定着装置において、調整手段が、ウォームアップ時は、張架位置を移動させることにより、加熱ローラと定着ベルトとの接触面積を減じることを特徴とする定着装置である。
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の定着装置において、調整手段が、定着ベルト表面にオイルを塗布するオイル塗布部材であって、オイル塗布部材を定着ベルトに押しつける位置を変更することで定着ベルトの加熱ローラ若しくは定着ローラへの巻き付き量を変更し、ウォームアップ時は、これを解除することで接触面積を減じることを特徴とする定着装置である。
【０００８】
請求項４に記載の本発明は、請求項１に記載の定着装置において、調整手段が、ウォームアップ時に、定着ベルトを加熱ローラから離す方向へ定着ベルトを移動させて、定着ベルトと加熱ローラとの接触面積を減じることを特徴とする定着装置である。
請求項５に記載の本発明は、請求項４に記載の定着装置において、調整手段が、定着ベルトの内側に設けた離間部材により定着ベルトを外側に移動させて、定着ベルトと加熱ローラとの接触面積を減じることを特徴とする定着装置である。
請求項６に記載の本発明は、請求項５に記載の定着装置において、離間部材が、定着ベルトに従動する回転体であることを特徴とする定着装置である。
【０００９】
請求項７に記載の本発明は、請求項５に記載の定着装置において、離間部材が、耐熱樹脂またはゴムからなり、ウォームアップ時に、加熱ローラと定着ベルトとの間に挿入されることを特徴とする定着装置である。
請求項８に記載の本発明は、請求項５または６に記載の定着装置において、離間部材が、定着ベルトのテンションローラと対をなし、これらの位置を切り替える切り替え手段を持つことを特徴とする定着装置である。
請求項９に記載の本発明は、請求項８に記載の定着装置において、切り替え手段が、加熱ローラに設置された温度検知手段が設定温度を検知したときに切り替えることを特徴とする定着装置である。
【００１０】
請求項１０に記載の本発明は、潜像を形成する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と、像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置と  を備える画像形成装置であって、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と、記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置と  を備える画像形成装置において、
加熱ローラと定着ローラとを含む複数のローラ間に張架された定着ベルトと、定着ベルトに対向して配置される加圧ローラとを配設し、定着ベルトにテンションを負荷するテンションローラを備え、通過する記録媒体上のトナーを定着する定着装置であって、定着ベルトによる加熱ローラへの接触面積を調整する調整手段を備える定着装置を用いる
ことを特徴とする画像形成装置である。
請求項１１に記載の本発明は、請求項１０に記載の画像形成装置において、画像形成装置が、請求項２ないし９のいずれか記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
請求項１２に記載の本発明は、請求項１０又は１１に記載の画像形成装置において、画像形成装置が、重量平均粒径が１０μｍ以下で、重量平均粒径と個数平均粒径との比（分散度）が、１．００ないし１．４０の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置である。
請求項１３に記載の本発明は、請求項１０ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置において、画像形成装置が、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置である。
請求項１４に記載の本発明は、請求項１０ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置において、画像形成装置が、外観形状がほぼ球形状であって、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲であって、長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足するトナーを用いることを特徴とする画像形成装置である。
請求項１５に記載の本発明は、請求項１０ないし１４のいずれかに記載の画像形成装置において、画像形成装置が、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
請求項１６に記載の本発明は、請求項１０または１１に記載の画像形成装置に用いられるトナーであって、重量平均粒径が１０μｍ以下で、重量平均粒径と個数平均粒径との比（分散度）が、１．００ないし１．４０の範囲にあることを特徴とするトナーである。
請求項１７に記載の本発明は、請求項１６に記載のトナーにおいて、トナーが、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲にあることを特徴とするトナーである。
請求項１８に記載の本発明は、請求項１６または１７に記載のトナーにおいて、トナーが、外観形状がほぼ球形状であって、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲であって、長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足することを特徴とするトナーである。
請求項１９に記載の本発明は、請求項１６ないし１８のいずれかに記載のトナーにおいて、トナーが、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させることを特徴とするトナーである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、定着ベルトのテンションを解くことなく、定着ベルトと加熱ローラとの接触面積を減じることにより、ウォームアップ時の定着ベルトへの熱の移動を抑制し、加熱ローラの温度上昇の時間を短くすることが可能な定着装置及びこれを用いる画像形成装置、トナーを提供することが可能となる。
また、ウォームアップ時に定着ベルトが不要に高温になることがなく、定着ベルト、その他の部材に付着している低融点の残トナーが転写紙へ逆転写する温度にまで容易に上昇しないので、鮮明な高画質の画像形成装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明はこの発明の最良の形態の例であって、いわゆる当業者は特許請求の範囲内で、変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、以下の説明が特許請求の範囲を限定するものではない。
図１は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す概略図であり、図１（ａ）画像形成装置の全体図であり、図１（ｂ）は画像形成ユニットの構成を示す概略図である。
画像形成装置１内には、４個の像担持体である感光体を有する画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを、画像形成装置１に対してそれぞれ着脱可能に装着している。画像形成装置１の略中央に転写ベルト３ａを複数のローラ間に矢示Ａ方向に回動可能に装着した転写装置３を配置している。その転写ベルト３ａの上側の面に、画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄにそれぞれ設けられている感光体５が接触するように配置している。そして、その画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに対応させて、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを配置している。画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、同一の構成をしたユニットであり、画像形成ユニット２Ａはマゼンタ色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット２Ｂはシアン色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット２Ｃはイエロー色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット２Ｄはブラック色に対応する画像を形成する。
【００１５】
また、その画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの上方には書込みユニット６を、転写ベルト３ａの下方には両面ユニット７をそれぞれ配置している。この小型プリンタは、画像形成装置１の左方に、画像形成後の記録媒体Ｐを反転させて排出したり、両面ユニット７へ搬送したりする反転ユニット８を装着している。書込みユニット６は、各色毎に用意されたレーザダイオード（ＬＤ）方式の４つの光源と、６面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される１組のポリゴンスキャナと、各光源の航路に配置されたｆθレンズ、長尺シリンドルカルレンズ等のレンズやミラーから構成されている。レーザダイオードから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され感光体５上に照射される。両面ユニット７は、対をなす搬送ガイド板４５ａ、４５ｂと、対をなす複数（この例では４組）の搬送ローラ４６とからなり、記録媒体Ｐの両面に画像を形成する両面画像形成モード時には、片面に画像が形成されて反転ユニット８の反転搬送路５４に搬送されてスイッチバック搬送された記録媒体Ｐを受入れて、それを給紙部に向けて搬送する。反転ユニット８は、それぞれ対をなす複数の搬送ローラ４６と、対をなす複数の搬送ガイド板４５とからなり、上述したように両面画像形成する際の記録媒体Ｐを表裏反転させて両面ユニット７へ搬出したり、画像形成後の記録媒体Ｐをそのままの向きで機外に排出したり、表裏を反転させて機外に排出したりする働きをする。給紙カセット１１、１２が設けられている給紙部には、記録媒体Ｐを１枚ずつ分離して給紙する分離給紙部５５、５６が、それぞれ設けられている。転写ベルト３ａと反転ユニット８との間には、画像が転写された記録媒体Ｐの画像を定着する定着装置９が設けられている。その定着装置９の記録媒体搬送方向下流側には、反転排紙路２０を分岐させて形成し、そこに搬送した記録媒体Ｐを排紙ローラ対２５により排紙トレイ２６上に排出可能にしている。
また、画像形成装置１の下部には、上下２段にサイズの異なる記録媒体Ｐを収納可能な給紙カセット１１、１２を、それぞれ配設している。さらに、画像形成装置１の右側面には、手差しトレイ１３を矢示Ｂ方向に開閉可能に設け、その手差しトレイ１３を開放することにより、そこから手差し給紙ができるようにしている。
【００１６】
図２は、本発明に係る定着装置の構成を示す概略図である。
本発明の定着装置９は、図２に示すように、加熱ローラ９１、定着ローラ９２、定着ローラ９２に圧接する加圧ロール９５と、加熱ローラ９１と定着ローラ９２との間に掛け渡された定着ベルト９３と、定着ベルト９３にテンションを負荷するテンションローラを備える調整手段１６とからなっている。さらに、定着ベルト９３を張架する加熱ローラ９１、定着ローラ９２と加圧ローラ９５のうち少なくとも１つに加熱部材９８を設ける。
また、定着ベルト９３にトナーとの離型性を良くしてオフセットの発生を防止するために、離型性を向上させるシリコンオイル等のオイルを塗布する塗布ローラ９６を設ける。さらに、定着ベルト９３、加熱ローラ９１、定着ローラ９２、加圧ローラ９５等の定着装置９における部材のヒータを制御するために、各部材の温度を検知する温度センサを設ける。
【００１７】
定着ベルト９３は、基体には、耐熱性樹脂や、金属から形成された無端状のベルト状基体が用いられる。耐熱性樹脂の材質としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられ、金属ベルトの材質としては、ニッケル、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。樹脂と重層を形成しても良いし、とくに、ポリイミド樹脂にニッケルを電鋳したベルトが強度と弾性を有し、耐久性があるので好ましい。厚さは１００μｍ以下の薄肉のものが望ましい。定着ベルトは、記録媒体等の記録媒体、トナーと加圧接触するため、高離型シリコンゴム等からなる弾性層と摩擦係数が小さいフッ素系樹脂で耐熱離型層を有する構成になっている。フッ素系樹脂は、吹き付け等により基体表面に塗装し、加熱融着されることにより表面離型層を形成する。高離型シリコンゴム層は、ゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ硬度計）が２５〜６５度で、厚さが１００〜３００μｍの範囲が良好な定着性及び熱応答性を得る条件として望ましい。これによって、定着ベルトは、耐熱性、耐久性に優れた離型性を有する。
【００１８】
加熱ローラ９１は、掛け回されている定着ベルト９３を張架して、さらに、加熱するための部材である。このため、加熱ローラ９１の内部に、ハロゲンランプ、ニクロム線等の加熱部材９８を設けられている。また、加熱ローラ９１は、アルミ、炭素鋼、ステンレス鋼等の中空金属円筒の薄肉ローラであるが、熱伝導性が良好な厚さ１〜４ｍｍのアルミニウム製円筒が用いることで、軸方向での温度分布を小さくすることができる。さらに、加熱ローラ９１の表面には、定着ベルト９３との摩耗を防止するために、アルマイト処理の表面処理が施されている。
【００１９】
また、定着ローラ９２は、定着ベルト９３を挟んで対向する加圧ローラ９５とニップ部を形成し、このニップ部で記録紙を挟持搬送し、記録紙上のトナーを加熱・加圧する。このため、定着ローラ９２は、芯金表面にシリコンゴム等の弾性層を１００〜５００μｍ、好ましくは４００μｍの厚みに設け、更にトナーの粘性による付着を防止する目的で、フッ素樹脂等の離型性の良い樹脂表層が形成されている。樹脂表層が形成されている。樹脂表層は、フッ素樹脂としてＰＦＡチューブ等で構成され、その厚みは機械的劣化を考慮して１０〜５０μｍ程度の厚みが好ましい。定着ローラ９２の芯金は、ステンレス等の金属製円筒で構成されており、ローラの軸中心にハロゲンランプ等の加熱部材９８を設ける。
【００２０】
加圧ローラ９５は、ステンレスなどの金属製円筒に、厚さ２ｍｍのシリコンゴムによる弾性層とその表面にテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂によりオフセットを防止する離型層が被覆されている構成で、円筒内部には、定着ローラ９２内のものと同様な構成で、加熱部材９８が配置している。加圧ローラ９５は、定着ベルト９３を挟んで定着ローラ９２に向けて図示しないバネ等の加圧部材により押圧されており、ゴム層を弾性変形させることにより定着ローラ９２との間で、一定時間トナーを加圧・加熱できるニップ部を形成する。
【００２１】
図３〜図８は、本発明に係る定着ベルトによる加熱ローラへの接触面積を調整する調整手段の配置の例を示す図である。
図３は、調整手段が、その位置により、加熱ローラ９１と定着ベルト９３との接触面積を調整する構成を示す図である。ウォームアップ時は調整手段をＡに配置して、定着ベルト９３を破線のように張架して接触面積を減じることで、加熱ローラ９１の定着ベルトへの放熱を抑止している。加熱ローラ９１が設定温度に達した後は、調整手段をＢに配置して、定着ベルト９３を実線のように張架し、接触面積を増加させ、定着ベルト９３を瞬時に温度上昇させる。このときの調整手段は、テンションローラ１０１またはオイル塗布部材である塗布ローラでもよい。
【００２２】
図４は、調整手段９６を、支点Ｃを中心に矢印方向へ回転させることにより、定着ローラ９２の位置を移動させる構成を示す図である。ウォームアップ時は定着ローラ９２の中心がＤに位置し、定着ベルト９３が破線で示すように張架し、定着時は定着ローラ９２の中心がＥに位置し、定着ベルト９３が実線で示すよう張架する。調整手段９６が、定着ベルト９３を加熱ローラ９１から離す方向へ定着ローラ９２を移動させて、ウォームアップ時の定着ベルト９３と加熱ローラ９１との接触面積を減じている。
【００２３】
図５は、調整手段として、定着ベルト９３の内側に離間部材９７ａを設けた構成を示す図である。離間部材９７ａは、定着ベルト９３に従道する回転体である。ウォームアップ時は、離間部材９７ａの中心がＧに、テンションローラ９４の中心がＪにそれぞれ位置する。定着時は、離間部材９７ａの中心がＦに、テンションローラ９４の中心がＨにそれぞれ位置する。定着ベルト９３が加熱ローラ９１に接触する距離を、定着ベルトの進行方向への距離で表すとき、定着時の距離をａ、ウォームアップ時の距離をｂとする。図５に示すように、ａ＞ｂであるので、ウォームアップ時における加熱ローラ９１から定着ベルト９３への熱の放出は、定着時より減少する。図５では、離間部材９７ａおよびテンションローラ９４の位置をそれぞれ移動させることにより、ウォームアップ時の定着ベルト９３の加熱ローラ９１への接触面積を調整している。
【００２４】
図６は、離間部材９７ｂを定着ベルト９３と加熱ローラ９１との間に挿入した図である。離間部材の材質は、耐熱樹脂またはゴムからなるもので、ウォームアップ時に定着ベルト９３と加熱ローラ９１と間に挿入することで接触面積を調整し、加熱ローラ９１から定着ベルト９３への熱の放出を減少させている。
【００２５】
図７は、離間部材９７ｂがテンションローラ９４ａと対をなしている構成を示す図である。離間部材９７ｂとテンションローラ９４ａとが一体となっていることで、離間部材９７ｂとテンションローラ９４ａとを同時に直線移動させて定着ベルト９３と加熱ローラ９１との接触面積を調整することが可能となる。図７では、ウォームアップ時は、離間部材９７ｂの中心がＬに位置して定着ベルト９３を内側から外側へ押すように接触して従動し、定着時はＭに位置して定着ベルト９３から離れる。テンションローラ９４ａは、これとは逆に、ウォームアップ時は定着ベルト９３に接触せず、定着時は定着ベルト９３を外側から内側へ押している。ウォームアップ時は、ｂで定着ベルト９３は加熱ローラ９１に接触し、定着時は、ａで定着ベルト９３は加熱ローラ９１に接触している。図７より明らかなようにａ＞ｂであるので、ウォームアップ時における加熱ローラ９１から定着ベルト９３への熱の放出が減少する。
また、離間部材９７ｂとテンションローラ９４ａとが一体となっていることで、位置の移動に切り替え手段９８ａを用いることができ、瞬時に位置を切り替えることが可能となる。
【００２６】
図８は、図７と同様に、離間部材９７ｂがテンションローラ９４ａと対をなしている構成を示す図である。図７の場合は、離間部材９７ｂ及びテンションローラ９４ａを同時に直線移動させるのに対し、図８では、Ｎを中心に離間部材９７ｂ及びテンションローラ９４ａを同時に回転移動させている。ウォームアップ時は、離間部材９７ｂの中心がＰに位置して定着ベルト９３を内側から外側へ押すように接触して従動し、定着時はＱに位置して定着ベルト９３から離れる。テンションローラ９４ａは、これとは逆に、ウォームアップ時は定着ベルト９３に接触せず、定着時は定着ベルト９３を外側から内側へ押している。ウォームアップ時は、ｂで定着ベルト９３は加熱ローラ９１に接触し、定着時は、ａで定着ベルト９３は加熱ローラ９１に接触している。図８より明らかなようにａ＞ｂであるので、ウォームアップ時における加熱ローラ９１から定着ベルト９３への熱の放出が減少する。
また、図８の構成も図７の構成と同様に、離間部材９７ｂとテンションローラ９４ａとが一体となっていることで、位置の移動に切り替え手段９８ｂを用いることができ、瞬時に位置を切り替えることが可能となる。
さらに、図７、図８の構成では、加熱ローラ９１に温度検知センサ９９を備えることにより、設定温度を検知したときに、切り替え手段９８ａ、９８ｂによる切り替えが可能となる。
このように、図３ないし図８のいずれかに記載の定着装置を画像形成装置に用いることにより、ウォームアップ時における加熱ローラ９１から定着ベルト９３への熱の移動を抑えることで、ウォームアップ時の待機時間の短縮が可能となる。
【００２７】
この画像形成装置に用いるトナーは、重量平均粒径は、１０μｍ以下にする。重量平均粒径が１０μｍを越えると高精細な画像再現が困難である。さらに、８μｍ以下が一層高精細な画像を再現できる。しかし、重量平均粒径は、３μｍ以上にする。３μｍ未満では、クリーニングブレード方式によるクリーニング困難になる。また、トナーの単位重量当たりの表面積が大きくなり、逆に１個当たりの熱容量が小さくなるので溶融しやすく、ホットオフセットが発生しやすくなる。さらに、重量平均粒径と個数平均粒径との比で表される分散度は、１．００〜１．４０の範囲にする。分散度が１．４０を越えるとトナーごとの定着ベルト９３の接触が不均一になりホットオフセットが発生することがあり、トナーの一部がホットオフセットして定着ベルト９３、クリーニングローラ９７を汚し、トナーの溶け出し現象が発生しやすくなる。
【００２８】
また、トナーの平均円形度が０．９３以上である。この円形度は、乾式粉砕で製造されるトナーでは、熱的又は機械的に球形化処理する。熱的には、例えば、アトマイザーなどに熱気流とともにトナー粒子を噴霧することで球形化処理を行うことができる。また、機械的にはボールミル等の混合機に比重の軽いガラス等の混合媒体とともに投入して攪拌することで、球形化処理することができる。ただし、熱的球形化処理では凝集し粒径の大きいトナー粒子又は機械的球形化処理では微粉が発生するために再度の分級工程が必要になる。また、水系溶媒中で製造されるトナーでは、溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、形状を制御することができる。円形度は、円形度ＳＲ＝（粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長）×１００％で定義され、トナーが真球に近いほど１００％に近い値となる。円形度の高いトナーは、キャリア又は現像スリーブ５ａ上において電気力線の影響を受けやすく、静電潜像の電気力線に沿って忠実に現像される。微小な潜像ドットを再現する際には緻密で均一なトナー配置をとりやすいために細線再現性が高くなる。また、円形度の高いトナーは、定着ベルト９３等からの熱を均一に受けるためにホットオフセットが発生しにく、トナーの溶け出し現象を減らすことができる。０．９３未満では、溶け出し現象を抑える効果が小さい。これは、不均一な形状では、加圧ローラ９５と定着ベルト９３とへの接触状態がトナーによって異なり、微量のホットオフセットが発生し、これが定着ベルト９３、クリーニングローラ９７の汚れとなってトナーの溶け出し現象を発生させる。
【００２９】
また、トナーは、円形度のうち形状係数ＳＦ−１が１００以上１８０以下の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００以上１８０以下の範囲にあることが好ましい。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）……式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００３０】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）……式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
トナーの形状係数ＳＦ−１とＳＦ−２は１００以上がよい。また、ＳＦ−１とＳＦ−２が大きくなると、形状が不定型になり、これは、不均一な形状では、加圧ローラ９５と定着ベルト９３とへの接触状態がトナーによって異なり、微量のホットオフセットが発生し、これが定着ベルト９３、クリーニングローラ９７の汚れとなってトナーの溶け出し現象を発生させる。このために、ＳＦ−１は１８０を越えない方が好ましく、ＳＦ−２は１８０を越えない方が好ましい。
【００３１】
このトナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０で表される略球形の形状を有している。なお、軸比は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変え、その場観察しながら測定した。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、トナーの外観が不定形状になるために、帯電量分布が広くなり、カブリ、文字チリが多くなって画像品位が低下する。また、定着ベルト９３とへの接触状態が不均一になって、微量のホットオフセットが発生し、これが定着ベルト９３、クリーニングローラ９７の汚れとなってトナーの溶け出し現象を発生させる。
【００３２】
また、このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させるトナーが好ましい。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットの少なくすることができ、定着ベルト９３、クリーニングローラ９７の汚れとなってトナーの溶け出し現象の発生を抑えることができる。
【００３３】
以下に、トナーの構成材料及び好適な製造方法について説明する。
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（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、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００３４】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【００３５】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
また、重量平均分子量１０，０００〜４００，０００、好ましくは２０，０００〜２００，０００である。重量平均分子量が１０，０００未満では、ホットオフセットが発生するため好ましくない。また、４００，０００を超えると定着性を確保できない。
【００３６】
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３７】
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３８】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００３９】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００４０】
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
【００４１】
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００４２】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置１に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダ樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
【００４３】
なお、ここで、着色剤、帯電制御剤、離型剤等は、既存の物質を選択して用いることができる。
【００４４】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（トナーの製造方法）
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００４５】
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００４６】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【００４７】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００４８】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【００４９】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００５０】
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００５１】
４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００５２】
５）上記で得られたトナー母体粒子に、帯電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。
外添剤、潤滑剤を添加して現像剤を調製する際には、これらを同時に又は別々に添加して混合してもよい。外添剤等の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。使用できる混合設備の例としては、Ｖ型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。混合条件である回転数、転動速度、時間、温度などを変化させて、外添剤の埋め込み、潤滑剤のトナー表面の薄膜形成を防止することが好ましい。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状から紡錘形状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【００５３】
流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。特に、疎水性シリカおよびまたは疎水性酸化チタンが好ましい。この無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０重量％であることが好ましい。
その他の無機微粒子の具体例としては、例えば、アルミナ、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、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。この他 高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような流動化剤は表面処理を行って、トナー表面を被覆することで定着ベルト９３、加圧ローラ９５との接触を少なくすることで、トナーの溶け出し現象を少なくすることができ
さらに、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、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【００５４】
本発明のトナーは、磁性キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。この場合、現像剤中のキャリアとトナーとのトナー濃度は、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。また、本発明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又は非磁性トナーとしても用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係る定着装置の構成を示す概略図である。
【図３】調整手段が加熱ローラと定着ベルトとの接触面積を調整する構成を示す図である。
【図４】調整手段を回転させることにより、定着ローラの位置を移動させる構成を示す図である。
【図５】定着ベルトの内側に離間部材を設けた構成を示す図である。
【図６】離間部材を定着ベルトと加熱ローラとの間に挿入した図である。
【図７】離間部材がテンションローラと対をなし、これらが直線移動する構成を示す図である。
【図８】離間部材がテンションローラと対をなし、これらが回転移動する構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  画像形成装置
２  画像形成ユニット
３  転写装置
３ａ  転写ベルト
５  感光体（像担持体）
６  書込みユニット
７  両面ユニット
８  反転ユニット
９  定着装置
９１  加熱ローラ
９２  定着ローラ
９３  定着ベルト
９４、９４ａ  テンションローラ
９５  加圧ローラ
９６  調整手段
９７ａ、９７ｂ  離間部材
９８ａ、９８ｂ  切り替え手段
９９  温度検知センサ
１０  現像装置
１１、１２  給紙カセット
１３  手差しトレイ
１４  帯電装置
１４ａ  帯電ローラ
１５  クリーニング手段
２０  反転排紙路
２５  ローラ対
２６  排紙トレイ
４５ａ、４５ｂ  搬送ガイド板
４６  搬送ローラ
５５、５６  分離給紙部
５８  紙吸着ローラ
５９  レジストローラ対
【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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