(57)【要約】【課題】画像形成される記録媒体の種類が変わっても過剰冷却を抑制しつつ、冷却不足に起因して画像剥がれが発生することを抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像が転写された記録媒体Ｓに対して加熱及び加圧することでトナー像を記録媒体Ｓに定着させる定着装置２５と、定着装置２５を通過した記録媒体Ｓから熱を吸熱し、記録媒体Ｓ上のトナーを可塑剤の凝固点以下に冷却する冷却装置６とを備えた画像形成装置において、冷却装置６の出力を制御する制御部６００と、記録媒体Ｓの種類を制御部６００に入力する操作パネル等の記録媒体種類入力手段とを有し、制御部６００は記録媒体Ｓの種類の情報に基づいて冷却装置６の出力を制御する。【選択図】図１
2013186382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
熱可塑性エラストマーを含有する樹脂、及び、該樹脂を軟化させる常温で固体状の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて該潜像担持体上の潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、
トナー像を上記像担持体上から記録媒体上に転写する転写手段と、
トナー像が転写された記録媒体に対して加熱及び加圧することでトナー像を記録媒体に定着させる定着手段と、
上記定着手段を通過した記録媒体から熱を吸熱し、記録媒体上のトナーを可塑剤の凝固点以下に冷却する冷却手段とを備えた画像形成装置において、
上記冷却手段の出力を制御する制御手段と、
上記記録媒体の種類を該制御手段に入力する記録媒体種類入力手段とを有し、
該制御手段は該記録媒体種類入力手段からの入力情報に基づいて該冷却手段の出力を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記冷却手段はヒートパイプと、ヒートパイプの排熱部を冷却するペルチェ素子とから構成され、
上記制御手段は該ペルチェ素子に印加する電流値を制御することにより、該冷却手段の出力を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記記録媒体の種類の情報として、該記録媒体の厚さの情報を上記入力情報として入力することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記記録媒体の厚みを検出する記録媒体厚検出手段を備え、この検出結果を上記入力情報として上記冷却手段の出力を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置において、
上記記録媒体を収容する複数の記録媒体収容部と、
該記録媒体収容部に収容する該記録媒体の種類に係る情報を入力する収容部記録媒体情報入力手段とを備え、
上記制御手段は、画像形成時に選択された該記録媒体を収容していた該記録媒体収容部に係る該収容部記録媒体情報入力手段の情報を上記入力情報として上記冷却手段の出力を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置において、
上記入力情報と画像形成枚数の情報とに基づいて上記冷却手段の出力を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置において、
上記記録媒体の表面温度を検出する記録媒体温度検出手段を備え、この検出結果と上記入力情報とに基づいて上記冷却手段の出力を制御す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、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びＯＨＰ用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。画像形成装置には種々の方式があるが、電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるため、広くオフィスで使用されている。このような電子写真方式の画像形成装置としては、被定着媒体である記録媒体上のトナーを１２０［℃］〜１６０［℃］で加熱して軟化あるいは溶融させ、軟化等させたトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く普及している（特許文献１など）。このような熱定着方式を採用した電子写真方式の画像形成装置における消費電力の半分以上は、熱定着方式の定着装置においてトナーを加熱処理のために消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、消費電力を抑えて省エネルギー化を図れる画像形成装置が望まれている。このため、従来の画像形成装置における消費電力の半分以上を消費する定着装置での省エネルギー化が求められている。従来の熱定着方式の定着装置では加熱処理に多くの電力を消費していたため、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させる定着方式が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本出願人は、特願２０１１−１７９１９９号（以下、先願という）において、熱可塑性エラストマーを含有する結着樹脂、及び、この結着樹脂を軟化する常温で固体の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて、記録媒体上にトナー像を形成する画像形成装置を提案している。この先願の画像形成装置では、定着装置に搬送された記録媒体上のトナー像が、内部に加熱手段であるヒータが設けられた加熱ローラと加圧ローラとで形成される圧接部であるニップ部を通過したときに加熱されつつ加圧される。このとき、ニップ部でのトナー像の加熱温度は、カプセルに内包された可塑剤の融点温度以上であり、省エネルギー化の観点から４０［℃］〜５０［℃］としている。上記カプセルに内包された可塑剤は、ヒータによって融点温度まで加熱され溶解し、加圧されることにより破壊されたカプセルからカプセル近傍の結着樹脂に拡散していく。このように可塑剤が結着樹脂に拡散することで、可塑剤の軟化作用により結着樹脂に含有された熱可塑性エラストマーの物理的架橋が崩れて結着樹脂が一気に軟化し、それに伴ってトナーが軟化する。そして、このように軟化したトナーがニップ部で加圧されることにより、記録媒体にトナー像が定着される。これにより、熱だけで結着樹脂を軟化させる場合よりも定着装置で記録媒体にトナー像を定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【０００４】
また、記録媒体上の軟化したトナーが自然冷却されて、トナー中の可塑剤が凝固点以下まで冷やされて流動性を失うと、結着樹脂に含有された熱可塑性エラストマーと可塑剤とが相分離する。これにより、軟化していた結着樹脂は熱可塑性エラストマーが物理的架橋を形成して硬化し、それに伴ってトナーが硬化することで記録媒体にトナー像を固定させることができる。ところが、定着装置を通過した記録媒体が排出ローラ対に搬送されたときに、記録媒体上のトナーが可塑剤の凝固点以下まで冷却されていないとトナーが硬化し切れておらず、記録媒体に対するトナー像の固定が不十分となる。そのため、記録媒体上から排出ローラ対にトナーが付着して画像剥がれが発生してしまう。
【０００５】
上記先願に記載の画像形成装置においては、定着装置と排出ローラ対との間に記録媒体上のトナーを可塑剤の凝固点以下に冷却する冷却装置が設けられている。これにより、定着装置を通過した記録媒体が排出ローラ対に到達する前に、記録媒体上のトナーを冷却装置によって可塑剤の凝固点以下まで冷却する。よって、記録媒体に対するトナー像の固定が不十分で排出ローラ対にトナーが付着してしまい、画像剥がれが発生することを抑制することができる。
【０００６】
しかしながら、トナー像が形成される記録媒体の厚みが一定でない場合に、冷却装置の出力を常に一定に設定すると、過剰冷却となったり、冷却不良に起因して画像剥がれが発生したりするおそれがある。具体的には、厚い記録媒体に対応した冷却装置の出力に設定すると薄い記録媒体に画像を形成したときに冷却過剰となり、電力の無駄になったり、結露の原因となったりする。一方、薄い記録媒体に対応した冷却装置の出力を設定すると、厚い記録媒体に画像を形成したときに冷却不足に起因する画像剥がれが発生する。
このような問題は、記録媒体の厚みが異なる場合に限らず、ＯＨＰシートと紙とのように記録媒体の材質が異なる場合など、使用され得る記録媒体の種類が異なる画像形成装置で冷却装置の出力の設定が一定であると同様の問題が生じ得る。また、画像剥がれは定着後に接触する部材が排紙ローラである場合に限らず、記録媒体に対するトナー像の固定が不十分な状態で画像面に何らかの部材が接触すれば、記録媒体上からトナーが付着して画像剥がれが発生し得る。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、画像形成される記録媒体の種類が変わっても過剰冷却を抑制しつつ、冷却不足に起因して画像剥がれが発生することを抑制できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、熱可塑性エラストマーを含有する樹脂、及び、該樹脂を軟化させる常温で固体状の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて該潜像担持体上の潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、トナー像を上記像担持体上から記録媒体上に転写する転写手段と、トナー像が転写された記録媒体に対して加熱及び加圧することでトナー像を記録媒体に定着させる定着手段と、上記定着手段を通過した記録媒体から熱を吸熱し、記録媒体上のトナーを可塑剤の凝固点以下に冷却する冷却手段とを備えた画像形成装置において、上記冷却手段の出力を制御する制御手段と、上記記録媒体の種類を該制御手段に入力する記録媒体種類入力手段とを有し、該制御手段は該記録媒体種類入力手段からの入力情報に基づいて該冷却手段の出力を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制御手段が記録媒体種類入力手段からの入力情報に基づいて冷却手段の出力を制御することにより、画像形成される記録媒体の種類が変わっても適切な冷却条件で冷却を行うことができ、過剰冷却を抑制しつつ、冷却不足に起因して画像剥がれが発生することを抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の定着装置から定着後搬送ローラ対までの要部の概略説明図。
【図２】実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図３】タンデム型画像形成部の一部を示す部分拡大図。
【図４】熱及び圧力を付与した場合のトナーの軟化度合いの変化を示すグラフ。
【図５】カプセル内の可塑剤を添加してからの経過時間に対するトナーの状態変化の一例を表すグラフ。
【図６】熱可塑性エラストマーと可塑剤との状態を示す概念図、（ａ）はトナー保存時、（ｂ）は定着時、（ｃ）は排紙時。
【図７】カプセルを含有したトナーの概略断面図。
【図８】定着から排紙に至るトナーの状態変化を示すグラフ。
【図９】実施例２の定着装置から定着後搬送ローラ対までの要部の概略説明図
【図１０】実施例３の定着装置から定着後搬送ローラ対までの要部の概略説明図
【図１１】図１０の状態から加圧ローラに対して第二ヒートパイプを離間させた状態の概略説明図。
【図１２】定着装置を離れた後の経過時間とトナーの貯蔵弾性率との関係を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を、電子写真方式の複写機（以下、単に複写機５００という）に適用した実施形態について説明する。
まず、複写機５００の基本的な構成について説明する。
図２は、複写機５００を示す概略構成図である。複写機５００は、画像以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態について説明する。複写機５００は、タンデム型カラー画像形成装置であり、画像形成装置本体部であるプリンタ部１５０と、給紙装置２００と、スキャナ３００と、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とを備えている。
【００１２】
プリンタ部１５０には、無端ベルト状の中間転写ベルト５０が中央部に設けられている。そして、中間転写ベルト５０は、ベルト駆動ローラ１４、クリーニング対向ローラ１５及び二次転写対向ローラ１６の三つの支持ローラに張架され、図２中の時計回りに回転可能とされている。クリーニング対向ローラ１５の近傍には、中間転写ベルト５０上の残留トナーを除去するための中間転写ベルトクリーニング手段である中間転写ベルトクリーニング装置１７が配置されている。
また、プリンタ部１５０には、中間転写ベルト５０におけるベルト駆動ローラ１４とクリーニング対向ローラ１５との間の張架面に対向するように、搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの四つの画像形成ユニット１８が対向して並置されたタンデム型画像形成部１２０が配置されている。
【００１３】
タンデム型画像形成部１２０の上方には、露光装置２１が配置されている。中間転写ベルト５０を挟んでタンデム型画像形成部１２０が配置された側とは反対側（中間転写ベルト５０の下方）には、二次転写装置２２が配置されている。二次転写装置２２においては、無端ベルトである転写搬送ベルト２４が一対の転写搬送支持ローラ２３に張架されており、転一対の転写搬送支持ローラ２３の一方が駆動ローラとして回転駆動することにより、転写搬送ベルト２４は図２中の反時計回り方向に回転駆動する。また、図２中の右側の転写搬送支持ローラ２３と二次転写対向ローラ１６とは、中間転写ベルト５０及び転写搬送ベルト２４を挟んで当接しており、この当接による中間転写ベルト５０と転写搬送ベルト２４との接触部分が二次転写ニップとなる。
【００１４】
プリンタ部１５０における二次転写装置２２の記録媒体Ｓの搬送方向下流側（図２中の左側）には、トナー像を記録媒体Ｓ上に定着する定着装置２５が配置されている。定着装置２５は、内部に加熱手段である不図示のヒータが設けられた加熱ローラ２６と、図示しないバネによって加圧されて加熱ローラ２６と圧接し圧接部であるニップ部を形成する加圧ローラ２７を有している。
プリンタ部１５０における二次転写装置２２及び定着装置２５の下方には、記録媒体Ｓの両面に画像形成を行う際に記録媒体Ｓを反転させる反転装置２８が配置されている。
【００１５】
次に、複写機５００を用いたフルカラー画像の形成（カラーコピー）について説明する。先ず、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００の原稿台１３０上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じる。
【００１６】
使用者が不図示の操作パネルのスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは原稿が搬送されてコンタクトガラス３２上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ３００が駆動し、第一走行体３３及び第二走行体３４が走行する。このとき、第一走行体３３により、光源からの光が照射されることでこの光が原稿面で反射し、この反射光が第一走行体３３及び第二走行体３４におけるミラーで反射し、結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６で受光される。これにより、カラー原稿（カラー画像）が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像情報とされる。
【００１７】
ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各画像情報は、露光装置２１に伝達され、各画像情報に応じた露光光がタンデム型画像形成部１２０における各画像形成ユニット１８の各感光体１０に向けてそれぞれ照射される。これにより、各画像形成ユニット１８において、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各トナー画像が形成される。
【００１８】
図３は、四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）からなるタンデム型画像形成部１２０の一部を示す部分拡大図である。四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、図３においては各符号に付すＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字を省略している。図３に示すように、画像形成ユニット１８は、ドラム状の感光体１０を備え、この感光体１０の周りに、帯電手段としての帯電装置１６０、現像装置６１、一次転写手段としての一次転写ローラ６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４等を備えている。
【００１９】
感光体１０としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。また、感光体１０の表面を一様帯電させる帯電装置１６０としては、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体１０に当接させながら回転させるものを用いている。帯電手段としては、感光体１０に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を用いてもよい。
帯電装置１６０によって一様帯電された感光体１０は、各色に対応した画像情報に基づいて露光装置２１によって露光光Ｌが照射されて、その表面上に各色の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００２０】
現像装置６１は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて感光体１０上に形成された静電潜像を現像するようになっている。内部に収容している二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に供給する攪拌部６６と、現像スリーブ６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体１０に転移させる現像部６７とを有している。
【００２１】
攪拌部６６は、現像部６７よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された二本の搬送スクリュー６８、これら搬送スクリュー６８間に設けられた仕切り板、現像ケース７０の底面に設けられたトナー濃度センサ７１などを有している。
【００２２】
現像部６７は、現像ケース７０の開口を通して感光体１０に対向する現像スリーブ６５、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ７２、現像スリーブ６５に先端を接近させるドクタブレード７３などを有している。ドクタブレード７３と現像スリーブ６５との間の最接近部における間隔は５００［μｍ］程度に設定されている。現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状になっている。また、現像スリーブ６５に連れ回らないマグネットローラ７２は、例えば、ドクタブレード７３の箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３の五磁極を有している。これら五磁極は、それぞれ現像スリーブ６５上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部６６から送られてくる二成分現像剤を現像スリーブ６５表面に引き寄せて担持させるとともに、現像スリーブ６５表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
【００２３】
この磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転に伴ってドクタブレード７３との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体１０に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ６５に印加される現像バイアスと、感光体１０の静電潜像との電位差によって静電潜像上に転移して現像に寄与する。更に、現像スリーブ６５の回転に伴って再び現像部６７内に戻り、マグネットローラ７２の磁極間の反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部６６に戻される。攪拌部６６内では、トナー濃度センサ７１による検知結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。なお、本発明を適用した画像形成装置に用いる現像手段としては、現像装置６１のように二成分現像剤を用いるものの代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤を用いるものを採用してもよい。
【００２４】
現像装置６１に現像されることで感光体１０上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５０を挟んで感光体１０に当接して一次転写ニップを形成する一次転写ローラ６２と、感光体１０との電位差によって形成される一次転写電界によって中間転写ベルト５０上に転写される。
【００２５】
感光体クリーニング装置６３としては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を感光体１０に押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。感光体クリーニング装置６３は、クリーニング性を高める目的で外周面を感光体１０に接触させる接触導電性のファーブラシ７６を、図中矢印方向に回転自在に有するクリーニング装置を採用している。そして、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製の電界ローラ７７を図中矢示方向に回転自在に設け、その電界ローラ７７にスクレーパ７８の先端を押し当てている。スクレーパ７８によって電界ローラ７７から除去されたトナーは、回収スクリュー７９上に落下して回収される。
【００２６】
かかる構成の感光体クリーニング装置６３は、感光体１０に対してカウンター方向に回転するファーブラシ７６で、感光体１０上の残留トナーを除去する。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対してカウンター方向に接触して回転するバイアスを印加された電界ローラ７７に取り除かれる。電界ローラ７７に付着したトナーは、スクレーパ７８でクリーニングされる。感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、回収スクリュー７９で感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、トナーリサイクル装置８０で現像装置６１へと戻されて再利用される。
【００２７】
除電装置６４は、除電ランプ等からなり、光を照射して感光体１０の表面電位を除去する。このようにして除電された感光体１０の表面は、帯電装置１６０によって一様帯電せしめられた後、光書込処理がなされる。
【００２８】
このように、プリンタ部１５０における各画像形成ユニット１８（ブラック用画像形成ユニット、イエロー用画像形成ユニット、マゼンタ用画像形成ユニット及びシアン用画像形成ユニット）は、それぞれの対応する色の画像情報に基づいて各単色の画像（ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像）を各感光体１０の表面上に形成可能となっている。
【００２９】
こうして形成されたブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像は、ベルト駆動ローラ１４、クリーニング対向ローラ１５及び二次転写対向ローラ１６により回転移動される中間転写ベルト５０上にそれぞれ、ブラック用感光体１０Ｋ上に形成されたブラック画像、イエロー用感光体１０Ｙ上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用感光体１０Ｍ上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用感光体１０Ｃ上に形成されたシアン画像が、順次転写（一次転写）される。
【００３０】
そして、中間転写ベルト５０上にブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像、及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像（カラー転写像）が形成される。
【００３１】
一方、給紙装置２００においては、給紙ローラ１４２の一つを選択的に回転させ、ペーパーバンク１４３に多段に備える給紙カセット１４４の一つから記録媒体Ｓを繰り出し、分離ローラ１４５で１枚ずつ分離して給紙路１４６に送出し、搬送ローラ１４７で搬送してプリンタ部１５０内の本体側給紙路１４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。あるいは、手差し給紙ローラ５１を回転して手差しトレイ５４上の記録媒体Ｓを繰り出し、手差し分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、上記同様にレジストローラ４９に突き当てて止める。
レジストローラ４９は、一般には接地されて使用されるが、記録媒体Ｓの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。
【００３２】
レジストローラ４９に突き当てて止めた後、中間転写ベルト５０上に合成された合成カラー画像（カラー転写像）にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転させ、上記二次転写ニップに向けて記録媒体Ｓを送出させる。二次転写ニップにおける二次転写装置２２側の転写搬送支持ローラ２３と二次転写対向ローラ１６との間に形成される転写電界により中間転写ベルト５０上の合成カラー画像（カラー転写像）が記録媒体Ｓ上に転写（二次転写）され、記録媒体Ｓ上にカラー画像が形成される。二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト５０上の転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１７によりクリーニングされる。
【００３３】
カラー画像が転写され形成された記録媒体Ｓは、二次転写装置２２により搬送されて、定着装置２５へと送出される。この定着装置２５において、加熱ローラ２６と加圧ローラ２７とによって形成されるニップ部で、熱と圧力とが付与されることにより上記合成カラー画像（カラー転写像）が記録媒体Ｓ上に定着される。
【００３４】
定着装置２５を通過した記録媒体Ｓは、定着後搬送ローラ対５６によって搬送力を付与され、切換爪５５の位置に到達する。記録媒体Ｓは、切換爪５５で搬送方向を切り換えられることで排出ローラ対１５６により排出されて排紙トレイ５７上にスタックされる。あるいは、切換爪５５で搬送方向を切り換えられることで反転装置２８に到達し、ここで反転されて再びレジストローラ４９に突き当たる位置まで導かれ、二次転写ニップで裏面にも画像が形成され定着装置２５で定着された後、排出ローラ対１５６により排出されて排紙トレイ５７上にスタックされる。
【００３５】
次に、定着工程について説明する。
定着工程は、記録媒体Ｓに転写された可視像を定着させる工程であり、複写機５００では定着装置２５で各色のトナーを積層した合成カラー画像の状態で一度に同時に定着を行っているが、各色のトナーを記録媒体Ｓに転写する毎に行っても良い。
【００３６】
定着工程を行う定着手段の構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、本発明を適用した画像形成装置における定着手段としては、定着部材とその定着部材を加熱する加熱手段とを有するものである。定着部材としては、加圧力を受けつつ互いに接触してニップ部（以下、定着ニップと呼ぶ）を形成可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、無端状ベルトとローラとの組合せ、ローラとローラとの組合せなどが挙げられる。また、加熱手段のウォームアップ時間を短縮し、省エネルギー化の実現の点では、無端状ベルトとローラとの組合せや誘導加熱などによる定着部材の表面からの加熱方法を用いるのが好ましい。
【００３７】
定着部材が無端状ベルトである場合、無端状ベルトは、熱容量の小さい材料で形成されるのが好ましく、例えば、基体上にオフセット防止の表面層が設けられてなる態様などが挙げられる。この無端状ベルトの基体を形成する材料としては、例えば、ニッケル、ポリイミドなどが挙げられる。オフセット防止の表面層を形成する材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素系樹脂などが挙げられる。
【００３８】
一方、上述した定着部材がローラである場合、そのローラの芯金は、高い圧力による変形（たわみ）を防止するため非弾性部材で形成されるのが好ましい。この非弾性部材としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、アルミニウム、鉄、ステンレス、真鍮等の高熱伝導率体が好ましい。また、このローラは、その表面がオフセット防止の表面層で被覆されていることが好ましい。このローラを被覆するオフセット防止の表面層を形成する材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＲＴＶ（Ｒｏｏｍ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ）シリコーンゴム、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）などが挙げられる。
【００３９】
定着ニップは、少なくとも二つの定着部材の構成要素（例えば、無端状ベルトとローラ、ローラとローラ）が互いに当接して形成される。定着ニップの面圧としては、詳細は後述するトナーに含有されるカプセルを破壊可能な面圧であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５［ＭＰａ］以下が好ましく、１［ＭＰａ］以下がより好ましい。これは、ニップ部の面圧を高くするほどローラの耐久性を高める必要があるため、定着装置２５が重量化及び大型化してしまうためである。
定着ニップでのトナー（記録媒体Ｓに形成されたトナー画像）の加熱温度は、トナーに含有されるカプセルに内包された可塑剤の融点温度以上が好ましく、消費エネルギーの観点から４０［℃］〜５０［℃］となる温度が好ましい。このようなトナーの加熱温度を得るためには、紙等の記録媒体Ｓへの熱損失や伝熱ロスなどを考慮しても、定着部材の表面温度として１００［℃］以下が好ましく、５０［℃］〜７０［℃］がより好ましい。
【００４０】
定着装置２５では、加熱手段である加熱ローラ２６がトナー画像に接触する接触加熱方式であるが、トナー画像を加熱する加熱手段としては、接触加熱方式に限らず、非接触加熱方式であってもよい。
非接触加熱方式を用いる構成では、記録媒体Ｓの搬送経路中に加熱手段を構成する。例えば、ハロゲンランプ、フラッシュ等による加熱方式、または超音波やマイクロ波、温風等による加熱方式が挙げられるが、トナー温度を可塑剤の融点まで加熱することが可能であれば特に限定はしない。
接触加熱方式としては、ローラや無端状ベルトなどの定着部材の外周面を加熱手段で加熱して、定着部材の外周面と記録媒体Ｓ上のトナー画像とをニップ部で接触させることにより、定着部材の熱をトナーへ伝熱してトナーを加熱する。
【００４１】
また、接触加熱方式としては、定着部材の内部や内周面側から加熱して定着部材の外周面を昇温させる内部加熱方式と、定着部材の外部から定着部材の外周面を直接加熱して昇温させる外部加熱方式とに大別される。なお、内部加熱方式と外部加熱方式とを組み合わせたものを用いることも可能である。
内部加熱方式の加熱手段としては、例えば、定着部材の内部に熱源を設けるものが挙げられ、この熱源としては、例えばヒータやハロゲンランプ等の熱源が挙げられる。
外部加熱方式の加熱手段としては、例えば、定着部材のトナーと接触する外周面の少なくとも一部と対向する位置に熱源を設けるものが挙げられる。この熱源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲンランプや電磁誘導加熱装置などが挙げられる。
【００４２】
外部加熱方式の加熱手段として選択可能な電磁誘導加熱装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、磁場を発生する手段と、電磁誘導により発熱する手段とを有するものなどが好ましい。このような電磁誘導加熱装置としては、例えば、定着部材である加熱ローラなどへ近接するように配置される誘導コイルと、この誘導コイルが設けられている遮蔽層と、この遮蔽層の誘導コイルが設けられている面の反対側に設けられている絶縁層とからなるものが好ましい。このとき、加熱ローラとしては、磁性体からなるものやヒートパイプであるものなどが好ましい。加熱ローラと組み合わせる誘導コイルとしては、加熱ローラ表面上における定着ニップの反対側において、少なくとも半円筒部分を包む状態にて配置されるのが好ましい。
【００４３】
次に、本発明を適用した画像形成装置に用いるトナーについて説明する。
本実施形態で用いるトナーは、結着樹脂及び着色剤と可塑剤を内包したカプセルとを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。トナーに含有される結着樹脂は、熱可塑性エラストマーを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の成分を含む。また、トナーに含有されるカプセルは、結着樹脂に含まれる熱可塑性エラストマーを軟化する可塑剤を内包し、所定の圧力により破壊されるカプセルである。
【００４４】
従来のトナーを用いた画像形成装置では、一般に、定着ニップで、トナーを軟化させる温度以上に加熱しながら圧力をかけて紙などの記録媒体にトナーを定着させる定着方式を採用している。このときの加熱温度（加熱によって昇温したトナーの温度）は、一般には、１２０［℃］〜１６０［℃］である。このような定着方式における加熱に要する消費電力は、画像形成装置の消費電力の多くを占める。そのため、常温に近い加熱温度（トナーの温度として、概ね４０［℃］〜５０［℃］）で記録媒体にトナーを定着できれば、従来の画像形成装置に比べ、消費電力を５０［％］以上削減することができる。
【００４５】
一方で、トナーを用いた画像形成装置では、トナースペントやトナーフィミングといった問題がある。これらの問題は、画像形成装置機内でトナー同士またはトナーと機械類との摩擦による摩擦熱でトナー温度が上がり、トナーが軟化することで発生する。この摩擦熱によって温度上昇したときトナーの温度は、印刷速度により異なるが、概ね５０［℃］前後と考えられる。
上述した消費電力を大幅に削減するために定着温度を常温に近づけるように、軟化する温度が低いトナーを用いると、定着温度と画像形成装置機内でのトナーの摩擦熱によって昇温した温度と定着温度とが重なる。このため、加熱によって結着樹脂を軟化させる従来のトナーを用いた定着方式では、常温に近い低温定着（例えば、６０［℃］以下）とトナースペントやトナーフィミングの防止とを両立することができない。
【００４６】
そこで、本願発明者らは、トナーへ二つの物理的刺激を与え、それらの二つの物理的刺激が共にある閾値を超えて初めてトナーの軟化が起こるようにトナーに工夫をすることで、上述した常温に近い低温定着とトナースペントやトナーフィミングの防止との両立を図ることにたどり着いた。そして、この二つの物理的刺激は、一つは熱であり、もう一つは圧力である。
【００４７】
図４は、本発明を適用する画像形成装置に用いるトナーの物理的刺激として熱及び圧力を付与した場合のトナーの軟化度合いの変化を示すグラフである。
図４では、二つの物理的刺激のうちの一方である「熱」（トナーの温度）を「刺激１」として横軸にとり、「トナー軟化度合い」を縦軸に取っている。また、他方の物理的刺激である「圧力」を「刺激２」として、「加圧力１」と「加圧力２」との二種の圧力の状態について、温度とトナー軟化度合いとの関係をそれぞれ一点鎖線と実線とのグラフで示す。一点鎖線のグラフで示す「加圧力１」は、例えば、現像装置内にてトナーを攪拌したり移送したりする際のトナーにかかる攪拌圧である。また、実線のグラフで示す「加圧力２」は、定着ニップにおける圧力であって、「加圧力２」＞「加圧力１」の関係を満たす。
【００４８】
トナーの軟化度合いとしては、図４に示すように、ほとんど軟化が生じていない「保存性維持領域」と、現像装置６１内でのトナースペントやトナーフィルミングが起こり得る軟化度合いである「トナースペント・トナーフィルミング発生領域」と、記録媒体上における定着を行うことが出来る程度の軟化度合いである「定着領域」とに分けることができる。
【００４９】
図４中の一点鎖線のグラフで示すように、現像装置内における圧力の最大値（刺激２：加圧力１）が閾値以下であれば、トナーの温度が例えば、５０［℃］になっても、トナー軟化度合いは「保存性維持領域」のままであり、トナースペントやトナーフィルミングが発生するほどにトナーは軟化しない。
一方、図４中の実線のグラフで示すように、定着ニップでの圧力（刺激２：加圧力２）が閾値を超えていれば、トナーの温度が５０［℃］の状態でトナー軟化度合いが「定着領域」に達し、トナーが定着ニップにおいて定着に必要な程度に軟化する。
このように、現像装置内と定着ニップとが同じ温度になっていても、他方の物理的刺激である圧力により、定着ニップでのみ軟化するようにトナーに工夫ができれば、常温に近い低温定着とトナースペントやトナーフィミングの防止とを両立することができる。
【００５０】
そこで、本願発明者らは、定着ニップでの圧力に閾値を設ける方法として、結着樹脂を軟化させる可塑剤を閉じ込めたカプセルをトナー中に分散し、このカプセルを破壊する圧力を閾値とする定着方式に思い至った。
この定着方式では、定着ニップにおいて、上記閾値を超えた圧力が結着樹脂を軟化させる可塑剤を閉じ込めたカプセルに付与されることでこのカプセルが破壊され、カプセルから漏出した可塑剤がトナー中に浸透拡散してトナーに含まれる結着樹脂が軟化される。
従来は、熱でトナー中の結着樹脂を軟化させるのに対して、本発明を適用する画像形成装置における定着方式では、トナー中に含まれる、可塑剤を内包するカプセルを圧力で破壊し、その可塑剤により結着樹脂を軟化させる点において、従来の定着方式と考え方が大きく異なる。
【００５１】
ただし、単にトナー中に結着樹脂と可塑剤を内包したカプセルとを含有させ、その可塑剤によりトナーを軟化させるだけでは、新たな問題点がある。それは、以下のとおりである。
図５は、カプセルに内包された可塑剤をトナーに添加した場合における可塑剤を添加したタイミングからの経過時間に対するトナーの状態変化の一例を表すグラフである。
【００５２】
図５に示す一例のように、可塑剤を添加したタイミングすなわち定着ニップにトナー画像が進入したタイミングから０．１秒間以内に定着ニップでの加圧によりトナーが軟化して変形する。その後、０．３秒間程度で、記録媒体は、画像形成装置の排紙部材（排出ローラ対１５６等）を通過する。排紙部材を通過する時点では、トナーはある程度硬化しておく必要がある。なぜなら、排紙手段に軟化したトナーが固着するためである。
また、図２に示す複写機５００のように、排出ローラ対１５６と定着ニップとの間に他の定着後搬送部材（定着後搬送ローラ対５６）がある場合は、記録媒体がこの定着後搬送部材を通過する時点でトナーがある程度硬化しておく必要がある。
【００５３】
しかし、通常、可塑剤で軟化したトナーは、可塑剤が除去されない限りは、軟化状態を維持し、硬化することがない。このため、定着後搬送部材に軟化したトナーが固着し、紙ジャムや画像はがれを発生させる恐れがあり、装置として信頼性が悪くなりかねない。
【００５４】
そこで、本願発明者らは、結着樹脂に熱可塑性エラストマーを含有させ、熱可塑性エラストマーを軟化させることに思い至った。
図６は、トナー中の熱可塑性エラストマーと可塑剤との状態を示す概念図であり、図６（ａ）はトナー保存時、図６（ｂ）は定着時、図６（ｃ）は排紙時をそれぞれ示している。
図６に示す熱可塑性エラストマーは、硬いハードセグメントとゴム状弾性を示すソフトセグメントとを有するブロック共重合体である。熱可塑性エラストマーは、ハードセグメント同士が分子間力により物理的架橋を形成することで流動性がなく、ソフトセグメントの弾性によりゴム状特性を示す。
また、図６に示す可塑剤は、常温で固体であり、熱可塑性エラストマーの少なくともハードセグメントに対して可塑性を有する。ここで、物理的架橋とは、ハードセグメント同士が分子間力により集まって分子運動を拘束する状態を意味する。
【００５５】
図６（ａ）に示すトナー保存時には、トナー中の熱可塑性エラストマーは、弾性変形をするが、ハードセグメントによる物理的架橋により、流動性がなく、塑性変形はしない。また、可塑剤を内包するカプセルは、破壊されない状態であるため可塑剤の漏出はない。現像部においても同様である。
定着ニップでは、トナーは加熱されると共に、閾値を超えた圧力が付与される。そうすると、図６（ｂ）に示すように、圧力にカプセルが破壊されて熱により流動化した可塑剤が漏出し、漏出した可塑剤の軟化作用により熱可塑性エラストマーのハードセグメント同士の物理的架橋が崩れ、熱可塑性エラストマーは、一気に軟化する。それに伴ってトナーが軟化する。
【００５６】
結着樹脂に用いられる通常の熱可塑性樹脂は、樹脂分子同士のいたるところで分子間力により相互作用しており、その相互作用を緩めるために、可塑剤が多めに必要で、かつ軟化応答が遅い。一方、熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントのみで物理的架橋を形成し、ソフトセグメントは、もともと柔らかい状態にある。そのため可塑剤は、ハードセグメント部のみ物理的架橋を緩めればよい。したがって、熱可塑性エラストマーを用いると、可塑剤濃度低減が可能で、かつ軟化応答を速めることができる。このため、本実施形態のような応答時間を確保する定着方式であれば通常の熱可塑性樹脂でも定着可能ではあるが、ハードセグメントとソフトセグメントとを有する熱可塑性エラストマーを使用することでより安定した軟化、定着を確保するのにさらに好適である。
【００５７】
定着ニップで軟化されたトナーは、排紙時には、自然冷却される。その際、図６（ｃ）に示すように、トナー中に含有される可塑剤は常温で固体状であるため、流動性を失い、ハードセグメントから外れる。そうすると、可塑剤と熱可塑性エラストマーとは、相分離し、この現象によって、軟化していた可塑性エラストマーは、物理的架橋を形成してトナーは再び硬化する。
本願発明者らは、熱可塑性エラストマーは、通常の熱可塑性樹脂と異なり、ハードセグメント同士が物理的架橋を形成しやすい性質があり、可塑剤が固化するにつれて、ハードセグメント同士が再結合しやすく、硬化が一般的な樹脂よりも促進することを見出した。また、可塑剤が常温で固体の場合、可塑剤を含有する前の樹脂の硬さか、それ以上の硬さになる利点があり、この樹脂がトナーに含まれる結着樹脂である場合には定着したトナーが安定する利点がある。
【００５８】
＜結着樹脂＞
次に、トナーに含有される結着樹脂について説明する。この結着樹脂は、上述したように熱可塑性エラストマーを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の樹脂を含む。
【００５９】
〔熱可塑性エラストマー〕
熱可塑性エラストマーは、常温ではゴム弾性体としての挙動をとり、温度上昇によって塑性変形をする樹脂である。ここで、常温とは、熱したり冷やしたりせずに達成される温度であり、ＪＩＳ  Ｚ８７０３にて定義されている、５［℃］〜３５［℃］であることが好ましい。
熱可塑性エラストマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ハードセグメントとソフトセグメントとを有することが好ましい。このような熱可塑性エラストマーとしては、ハードセグメントとソフトセグメントとを有するブロック共重合体が好ましく、Ａ−Ｂ−Ａトリブロック共重合体（ただし、Ａは、ハードセグメントを表し、Ｂは、ソフトセグメントを表す。）がより好ましい。ここで、ハードセグメントとは、加硫ゴムの架橋点に相当して塑性変形を防止する分子運動拘束成分を意味し、ソフトセグメントとは、ゴム弾性を示す柔軟性成分を意味する。
【００６０】
熱可塑性エラストマーにおけるハードセグメントとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレートなど）、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニルなどが挙げられる。
熱可塑性エラストマーにおけるソフトセグメントとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリブタジエン、水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレン、ポエーテル、ポリエステル、ポリアルキルアクリレート、ポリ酢酸ビニルなどが挙げられる。
なお、ポリエステルやポリ塩化ビニルは、その具体的組成により、ハードセグメントにもなるし、ソフトセグメントにもなる。
【００６１】
ハードセグメントとソフトセグメントとの質量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ハードセグメント：ソフトセグメントが、１：９〜６：４が好ましい。前記質量比が、１：９よりもハードセグメントの割合が低いと、常時、トナーに粘着性が出ることがあり、６：４よりもハードセグメントの割合が高いと、硬くなりすぎて、定着に必要な軟化が確保できなくなることがある。
【００６２】
熱可塑性エラストマーの具体例としては、例えば、ハードセグメントがポリスチレンでソフトセグメントがポリブタジエンであるＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン）や、ハードセグメントがポリスチレンでソフトセグメントが水添ポリブタジエンであるＳＥＢＳ（スチレン−水添ブタジエン−スチレン）、ハードセグメントがポリスチレンでソフトセグメントがポリイソプレンであるＳＥＰＳ（スチレン−イソプレン−スチレン）、ハードセグメントがポリウレタンでソフトセグメントがポリエーテルであるＴＰＵ（ポリウレタン−ポリエーテル−ポリウレタン）、ハードセグメントがポリエチレンでソフトセグメントがポリ酢酸ビニルであるＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル−エチレン）、ハードセグメントがポリ塩化ビニルでソフトセグメントがポリ塩化ビニルであるＴＰＶＣなどが挙げられる。
熱可塑性エラストマーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、結着樹脂全体に対して５０［質量％］〜９５［質量％］が好ましく、５０［質量％］〜８０［質量％］がより好ましい。前記含有量が、５０［質量％］未満であると、定着後のトナー層にタック感が発生し、印刷紙などの記録媒体Ｓを重ねたときにブロッキングを生じることがあり、９５［質量％］を超えると、定着時に、印刷紙のパルプ繊維に樹脂がからみつきにくくなり、紙へのアンカリングが弱くなり、定着不良を生じることがある。前記含有量が、前記好ましい範囲内であると、ブロッキングや定着不良を生じることなく、画像形成ができる点で有利である。
【００６３】
〔その他の樹脂〕
次に、トナーに含有される熱可塑性エラストマー以外の、その他の樹脂について説明する。
その他の樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記可塑剤により軟化される樹脂が好ましい。前記その他の樹脂が、前記可塑剤により軟化されることにより、印刷紙のパルプ繊維に樹脂がからみつきやすくなり、紙へのアンカリングが強くなり、定着性に優れる。
また、その他の樹脂としては、熱可塑性エラストマーと相溶性の良い樹脂が好ましい。熱可塑性エラストマーと相溶性の良い樹脂としては、例えば、熱可塑性エラストマーがハードセグメントとソフトセグメントとを有する場合、ハードセグメントと類似の構造を有する樹脂などが挙げられる。
【００６４】
その他の樹脂としては、例えば、スチレン系単量体、アクリル系単量体、メタクリ、ポリウレタン樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油系樹脂などが挙げられる。
また、その他の樹脂として用いる重合体としては、例えば、ポリスチレン、ポリブチルアクリレートなどが挙げられる。
【００６５】
その他の樹脂としては、変性ポリエステル樹脂が挙げられる。この変性ポリエステル樹脂とは、樹脂中に酸、アルコールのモノマーユニットに含まれる官能基とエステル結合以外の結合基が存在したり、また樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合したりしたポリエステル樹脂をいう。この変性ポリエステル樹脂としては、例えば、活性水素基含有化合物と、化合物の活性水素基と反応可能な官能基を有するポリエステル樹脂とを反応させ、このポリエステル樹脂を伸長反応、架橋反応等させたもの（ウレア変性ポリエステル樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂など）が挙げられる。
【００６６】
ポリエステル樹脂とを反応させる活性水素基含有化合物としては、例えば、アミン類などが挙げられる。このアミン類としては、例えば、ジアミン、三価以上のポリアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸、これらのアミノ基をブロックしたものなどが挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
【００６７】
＜着色剤＞
次に、トナーに含有される着色剤について説明する。この着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜、公知の染料または顔料を選択することができる。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、リトボンなどが挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
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。このマスターバッチと共に混練される樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００６８】
＜カプセル＞
次に、熱可塑性エラストマーを軟化する可塑剤を内包し、トナーに含有されるカプセルについて説明する。このカプセルは、所定の圧力により破壊されるカプセルである。この所定の圧力とは、定着時の圧力であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５［ＭＰａ］を超えることが好まし好ましい。圧力の上限としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３［ＭＰａ］以下が好ましく、１［ＭＰａ］以下がより好ましい。この所定の圧力とは、画像形成装置の定着装置の定着ニップにおける設定圧力である。
【００６９】
定着ニップでの圧力（ニップ圧）と現像装置６１内等の機内でトナーにかかる圧力に差があればあるほど、トナーの耐久性は上がる。しかしながら、定着ニップの圧力を高くしすぎる（例えば、５［ＭＰａ］以上）と定着装置の機械構成を堅牢にする必要があり、定着装置が大型化及び重量化してしまう。一般的なオフィス内で使用するデスクトップタイプまたはフロアタイプの複写機やプリンタを想定した場合の定着部の大きさや重さを重視すると、定着部にかけられる圧力は、通常５［ＭＰａ］以下であり、１［ＭＰａ］以下が好ましい。一方、画像形成装置機内でトナーに摩擦が生じる場合の圧力は、０．３［ＭＰａ］以下と推定される。したがって、トナーに含有させるカプセルとしては、０．３［ＭＰａ］程度では破壊されず、１［ＭＰａ］以下の圧力で破壊されるカプセルが好ましい。
【００７０】
このカプセルは、シェル（外殻）を有する。カプセルの粒径とシェルの厚みは、カプセルの破壊強度に大きな影響を与える。本発明者らは、シェルが樹脂部材である場合、カプセルの粒径が１［ｍｍ］以下の範囲では、カプセルの粒径とシェルの厚みの比率が、カプセルの破壊に影響を与えることを見出した。定着ニップにおけるカプセルの破壊に必要な圧力を１［ＭＰａ］程度とした場合、カプセルの粒径とシェルの厚みの比率（カプセルの粒径：シェルの厚み）は、２０：１〜５：１が好ましい。
カプセルの粒径の下限は、シェルの厚みの強度限界に影響を与える。カプセルのシェルの厚みが数分子鎖オーダーの場合、カプセルの強度が保てず、分子鎖間距離を０．３［ｎｍ］程度と仮定すると１０分子鎖以上は必要と考えられる。そうすると、シェルの厚みとの比率の関係から、１［ＭＰａ］の圧力で前記カプセルを破壊するためのカプセルの粒径は、６０［ｎｍ］以上が好ましい。
【００７１】
また、カプセルの粒径の上限は、定着に必要なトナー中の上記熱可塑性エラストマーに対する上記可塑剤の濃度とカプセル破壊後の可塑剤の結着樹脂中への浸透性に影響する。
トナーにおける可塑剤の含有量は、熱可塑性エラストマーの含有量１００［質量部］に対して、５［質量部］〜３０［質量部］が好ましく、１０［質量部］〜２０［質量部］がより好ましい。なお、カプセルのシェルが薄い場合には、可塑剤を含有するカプセルの質量と可塑剤の質量を同一視できる。
【００７２】
定着ニップでの加圧時間は、印刷速度や加圧ニップ幅により異なるが、従来のニップ構成の例では１０［ｍｓ］〜４０［ｍｓ］程度である。このような短時間でトナーを軟化するにはカプセル破壊後に可塑剤が結着樹脂中に均一拡散する必要がある。したがって、トナー中の結着樹脂内部でのカプセル同士が離れすぎていると、可塑剤が結着樹脂中に浸透しきれず、トナーが十分な軟化状態とならず定着不良となる。
また、可塑剤の結着樹脂への浸透は、拡散係数で決まり、おおよそ拡散係数が１×１０−１２〜１×１０−１３程度であると、ニップ時間が１０［ｍｓ］〜４０［ｍｓ］の範囲内に浸透可能な距離は１００［ｎｍ］〜３００［ｎｍ］程度である。即ちトナーの結着樹脂中で可塑剤カプセル同士は１００［ｎｍ］〜３００［ｎｍ］の距離となるように分散させることが好ましい。
【００７３】
以上のことから、可塑剤が熱可塑性エラストマー１００［質量部］に対して、１０［質量部］〜２０［質量部］の範囲で、カプセル同士が１００［ｎｍ］〜３００［ｎｍ］の距離となるようするには、カプセルの粒径は、４００［ｎｍ］が上限となる。即ち、カプセルの粒径は、６０［ｎｍ］〜４００［ｎｍ］が好ましい。
しかし、これはカプセルをトナー内で均一分散した場合であり、よりトナーを軟化状態で確実に加圧するには浸透拡散の時間を確保する定着構成が好ましく、トナー作成や可塑剤の選択範囲が広がり安価な材料を選択できる効果がある。
【００７４】
カプセルの粒径は、例えば、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）又はＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察し、その平均値により求めることができる。また、カプセルを分散した液を、濃厚系粒径アナライザーＦＰＡＲ−１０００（大塚電子社製）を用いた動的光散乱法により測定することができる。
カプセルのシェル（外殻）は、上述した所定の圧力（定着ニップの圧力）により破壊されるシェルであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。シェルの材質としては、例えば、無機物、樹脂などが挙げられる。このシェルに用いる樹脂としては、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。また、シェルは、トナーの製造時に用いる溶剤に対して溶解しないことが好ましい。
【００７５】
＜可塑剤＞
可塑剤は、熱可塑性エラストマーを軟化する可塑剤であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。可塑剤は、熱可塑性エラストマーのハードセグメントに対して相溶性を示す可塑剤が好ましい。ここでの「相溶性を示す」とは、液体状態の可塑剤と熱可塑性エラストマーを接触した状態で接触面が膨潤する又は粘着性が発現する状態、または、熱可塑性エラストマー１００［質量部］に対して可塑剤を３０［質量部］混練した場合に、貯蔵弾性率が１×１０４［Ｐａ］以下となる状態である。
【００７６】
可塑剤は、常温で固体の可塑剤であることが好ましい。可塑剤の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０［℃］〜６０［℃］が好ましい。融点が、前記好ましい範囲内であると、融解に必要な熱量が少なくなり、省エネルギー化の点で有利である。可塑剤としては、具体的には、例えば、ｎ−アルカン類、二塩基酸ジアルキル類、脂肪酸ジアルコキシアルキル類、脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキル類、長鎖有機酸、フタル酸ジシクロヘキシル、４−ブトキシフタロニトリル、塩素化パラフィン、リン酸トリフェニルなどが挙げられる。
これらの可塑剤は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。また、常温で液体の可塑剤と固体の可塑剤を混合し、常温でベースト状となる程度の可塑剤も好ましい。常温で液体の前記ｎ−アルカン類としては、例えば、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン、ｎ−トリデカン、ｎ−テトラデカンなどが挙げられる。
【００７７】
常温で固体の前記ｎ−アルカン類としては、例えば、ｎ−オクタデカン、ｎ−ヘプタデカン、ｎ−ノナデカン、融点が４０［℃］〜５０［℃］のパラフィンなどが挙げられる。
常温で液体の前記二塩基酸ジアルキル類としては、例えば、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジイソブチル、セバシン酸ジメチル、フタル酸ジオクチルなどが挙げられる。
常温で液体の前記脂肪酸ジアルコキシアルキル類としては、例えば、コハク酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジメトキシエチルなどが挙げられる。
常温で液体の前記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキル類としては、例えば、コハク酸ジエトキシエトキシエチル、アジピン酸ジエトキシエトキシエチルなどが挙げられる。
常温で固体の前記長鎖有機酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、これらの混合物などが挙げられる。
【００７８】
前記ｎ−アルカン類は、ハードセグメントであるエチレンに構造が類似していることから、前記熱可塑性エラストマーとしてのＥＶＡの可塑剤に適している。
前記二塩基酸ジアルキル類、前記脂肪酸ジアルコキシアルキル類、前記脂肪酸ジアルコキシアルコキシアルキル類、前記長鎖有機酸、前記フタル酸ジシクロヘキシル、前記４−ブトキシフタロニトリル、前記塩素化パラフィン及び前記リン酸トリフェニルは、ハードセグメントがスチレンであるＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＢなどの熱可塑性エラストマーの可塑剤に適している。
【００７９】
可塑剤として、常温で固体の可塑剤を用いることで、カプセルの強度を高くすることができる効果がある。一般的に、樹脂のような可撓性を有するシェルにより形成されるカプセルは、破壊に強く、内部が気体のように圧縮性をもつ材料の場合には、２０［ＭＰａ］程度の高加圧でも破壊できない。しかし、内部に液体が充填されており、非圧縮性であると、加圧によりカプセルが変形するに従い、内圧が一気に上昇し、カプセル内部から液体が押し出ようとする力が働き１［ＰＭａ］以下の圧力で簡単にカプセルが破壊することがある。このように液体を閉じ込めたカプセルは、比較的弱い圧力で破壊されやすい。
【００８０】
一方、カプセル内が固体であれば、加圧による変形そのものを抑えるため内圧が上昇せずカプセルが割れにくくなる。即ち、画像形成装置機内で、現像装置内等で固体可塑剤の融点よりも低い温度条件下で、トナーに圧力がかかっても内包する可塑剤カプセルの破壊を防止でき保存安定性を高くすることができる。
可塑剤の含有量は、前述のとおり、熱可塑性エラストマー１００［質量部］に対して、５［質量部］〜３０［質量部］が好ましく、１０［質量部］〜２０［質量部］がより好ましい。
【００８１】
〔カプセルの製造方法〕
次に、上記カプセルの製造方法について説明する。
カプセルの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、いわゆる一般的に知られているマイクロカプセル製法により製造できる。このマイクロカプセル製法としては、例えば、界面重合法やｉｎ−ｓｉｔｕ重合法などの油相と水相とのエマルジョン系で二相間の界面でシェルを形成する方法、液中乾燥法やコアセベーション法などのように油相と水相のエマルジョンにおける蒸発及び凝集を利用してシェルを形成する方法、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などによりシェルを形成する方法、マイクロ流路を用いて直接連続相に分散相を注ぎ込み微粒子化する方法などが挙げられる。
【００８２】
＜その他の成分＞
次に、トナーに含有させる成分のうち樹脂及びカプセル以外のその他の成分について説明する。
その他の成分としては、例えば、無機微粒子、磁性体、帯電制御剤、外添剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、金属石鹸などが挙げられる。
【００８３】
〔無機微粒子〕
トナーに含有させる無機微粒子としては、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、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、窒化ケイ素などが挙げられる。また、これらの表面に疎水化処理を施すことにより、結着樹脂への分散性が向上する効果があり好ましい。
トナーの内部に適切な特性の無機微粒子が存在することで、トナー成分である結着樹脂、着色剤、ワックスの微分散を達成できる。これは、無機微粒子が存在することにより、これらトナー成分にフィラー効果による混合シェアがかかり、均一混合できるためである。
【００８４】
無機微粒子の平均一次粒径（以下、平均粒径という）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０［ｎｍ］〜１０００［ｎｍ］が好ましく、５０［ｎｍ］〜６００［ｎｍ］がより好ましい。この平均一次粒径が、１０［ｎｍ］未満であると、無機微粒子の凝集が生じやすく、トナーの体積固有抵抗値の低下やトナー成分の分散悪化が生じることがある。一方、平均一次粒径が、１０００［ｎｍ］を超えると、フィラー効果による分散効果が得られないことがある。また、無機微粒子は、外添剤として用いることもできる。
【００８５】
〔磁性体〕
トナーに含有させる磁性体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マグネタイトやマグヘマイト、フェライトの如き磁性酸化鉄及び他の金属酸化物を含む酸化鉄、鉄やコバルト、ニッケル等の金属、または、これらの金属とアルミニウムやコバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウム等の金属との合金、さらに、これらの混合物などが挙げられる。
このような磁性体の具体例としては、例えば、Ｆｅ３Ｏ４、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＦｅ２Ｏ４、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２、ＣｄＦｅ２Ｏ４、Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２、ＣｕＦｅ２Ｏ４、ＰｂＦｅ１２Ｏ、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＮｄＦｅ２Ｏ、ＢａＦｅ１２Ｏ１９、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＭｎＦｅ２Ｏ４、ＬａＦｅＯ３、鉄粉、コバルト粉、ニッケル粉などが挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも特に、Ｆｅ３Ｏ４、γ−Ｆｅ２Ｏ３の微粉末が好ましい。
【００８６】
また、異種元素を含有するマグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の磁性酸化鉄、又はその混合物も使用できる。
異種元素としては、例えば、リチウム、ベリリウム、ホウ素、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、ゲルマニウム、ジルコニウム、スズ、イオウ、カルシウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウムなどが挙げられる。これらの中でも、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、ジルコニウムが好ましい。
異種元素は、酸化鉄結晶格子の中に取り込まれていてもよいし、酸化物として酸化鉄中に取り込まれていてもよいし、表面に酸化物又は水酸化物として存在していてもよいが、酸化物として含有されているのが好ましい。
異種元素は、磁性体生成時にそれぞれの異種元素の塩を混在させ、ｐＨ調整により、粒子中に取り込むことができる。また、磁性体粒子生成後にｐＨ調整、又は各々の元素の塩を添加しｐＨ調整することにより、粒子表面に析出することができる。
【００８７】
磁性体の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、結着樹脂１００［質量部］に対して、磁性体１０［質量部］〜２００［質量部］が好ましく、２０［質量部］〜１５０［質量部］がより好ましい。
磁性体の個数平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１［μｍ］〜２［μｍ］が好ましく、０．１［μｍ］〜０．５［μｍ］がより好ましい。個数平均径は、透過電子顕微鏡により拡大撮影した写真をデジタイザーなどで測定することにより求めることができる。
磁性体の磁気特性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０Ｋエルステッド印加での磁気特性がそれぞれ、抗磁力２０エルステッド〜１５０エルステッド、飽和磁化５０［ｅｍｕ／ｇ］〜２００［ｅｍｕ／ｇ］、残留磁化２［ｅｍｕ／ｇ］〜２０［ｅｍｕ／ｇ］のものが好ましい。磁性体は、着色剤としても使用することができる。
【００８８】
〔帯電制御剤〕
トナーに含有させる帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜、公知のものを選択することができ、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、四級アンモニウム塩（フッ素変性四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又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。
帯電制御剤は、市販品を用いることができる。このような市販品としては、例えば、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）、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などが挙げられる。
【００８９】
帯電制御剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、結着樹脂１００［質量部］に対して、０．１［質量部］〜１０［質量部］が好ましく、０．２［質量部］〜５［質量部］がより好ましい。この含有量が、１０［質量部］を超えると、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ことがある。帯電制御剤は、マスターバッチ、結着樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させることもできるし、勿論、有機溶剤に直接溶解または分散する際に加えてもよい。また、トナー母体粒子調製後にその表面に固定化させてもよい。
【００９０】
〔外添剤〕
トナーに含有させる外添剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ微粒子、疎水化されたシリカ微粒子、脂肪酸金属塩（例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど）、金属酸化物（例えば、チタニア、アルミナ、酸化スズ、酸化アンチモンなど）又はこれらの疎水化物、フルオロポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、疎水化されたシリカ微粒子、チタニア微粒子、疎水化されたチタニア微粒子が好ましい。
シリカ微粒子としては、例えば、Ｒ９７２、Ｒ９７４、ＲＸ２００、ＲＹ２００、Ｒ２０２、Ｒ８０５、Ｒ８１２（いずれも日本アエロジル株式会社製）などが挙げられる。
チタニア微粒子としては、例えば、Ｐ−２５（日本アエロジル株式会社製）、ＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ−Ｓ（いずれも、チタン工業株式会社製）、ＴＡＦ−１４０（富士チタン工業株式会社製）、ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−５００Ｂ、ＭＴ−６００Ｂ、ＭＴ−１５０Ａ（いずれも、テイカ株式会社製）などが挙げられる。
【００９１】
疎水化されたチタニア微粒子としては、例えばＴ−８０５（日本アエロジル株式会社製）、ＳＴＴ−３０Ａ、ＳＴＴ−６５Ｓ−Ｓ（いずれも、チタン工業株式会社製）、ＴＡＦ−５００Ｔ、ＴＡＦ−１５００Ｔ（いずれも、富士チタン工業株式会社製）、ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｔ（いずれも、テイカ株式会社製）、ＩＴ−Ｓ（石原産業株式会社製）などが挙げられる。
疎水化されたシリカ微粒子、前記疎水化されたチタニア微粒子、疎水化されたアルミナ微粒子は、親水性の微粒子を疎水化処理剤で処理（疎水化処理）して得ることができる。
疎水化処理剤としては、例えば、ジアルキルジハロゲン化シラン、トリアルキルハロゲン化シラン、アルキルトリハロゲン化シラン、ヘキサアルキルジシラザンなどの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、シリコーンワニスなどが挙げられる。
【００９２】
外添剤としては、無機微粒子にシリコーンオイルを処理（必要に応じて熱を加えて処理）したシリコーンオイル処理無機微粒子も好ましい。
この処理を行う無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、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、酸化鉄、酸化銅、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、硫酸パリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。これらの中でも、シリカ、二酸化チタンが特に好ましい。
また、この処理に用いるシリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、アクリル又はメタクリル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
【００９３】
シリコーンオイル処理無機微粒子に用いる無機微粒子の一次粒子の平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１［ｎｍ］〜１００［ｎｍ］が好ましく、３［ｎｍ］〜７０［ｎｍ］がより好ましい。この平均粒径が、１［ｎｍ］未満であると、無機微粒子がトナー中に埋没し、その機能が有効に発揮されにくいことがあり、１００［ｎｍ］を超えると、静電潜像担持体表面を不均一に傷つけてしまうことがある。
【００９４】
上記外添剤としては樹脂微粒子を用いることもできる。外添剤に用いる樹脂微粒子としては、例えば、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の共重合体、シリコーンやベンゾグアナミン、ナイロン等の縮重合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子などが挙げられる。このような樹脂微粒子を無機微粒子と併用することによってトナーの帯電性が強化でき、逆帯電のトナーを減少させ、地肌汚れを低減することができる。
外添剤に用いる樹脂微粒子の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナー全体に対する含有量が、０．０１［質量％］〜５［質量％］が好ましく、０．１［質量％］〜２［質量％］がより好ましい。
また外添剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナー全体に対する含有量が、０．１［質量％］〜５［質量％］が好ましく、０．３［質量％］〜３［質量％］がより好ましい。
【００９５】
〔流動性向上剤〕
トナーに含有させる流動性向上剤は、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可能なものでる。この流動性向上剤としては、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挙げられる。
【００９６】
〔クリーニング性向上剤〕
トナーに含有させるクリーニング性向上剤は、一次転写ニップや二次転写ニップを通過した電潜像担持体（感光体１０）や中間転写体（中間転写ベルト５０）に残存する転写後の現像剤（転写残トナー）を除去し易くするためにトナーに添加されるものである。このクリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子やポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子、などが挙げられる。このポリマー微粒子としては、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が０．０１［μｍ］〜１［μｍ］のものがより好ましい。
【００９７】
次に、複写機５００で用いる、カプセルを含有したトナーの一例について説明する。
図７は、カプセルを含有したトナーの概略断面図である。トナー２０１は、熱可塑性エラストマーを含む結着樹脂２０２と、着色剤２０３と、可塑剤２０７を内包するカプセル２０４と、帯電制御剤２０５と、外添剤２０６とを有している。
【００９８】
＜トナーの製造方法＞
次に、トナーの製造方法について説明する。
トナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粉砕法、重合法、溶解懸濁法、噴霧造粒法などが挙げられる。これらの中でも、溶解懸濁法が好ましい。
【００９９】
〔粉砕法〕
トナーの製造方法の一例である粉砕法は、例えば、トナー材料を溶融し、混練した後、粉砕し、分級等することにより、トナー粒子を得る方法である。
トナー材料の溶融、混練では、トナー材料を混合し、混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。溶融混練機としては、例えば、一軸の連続混練機、二軸の連続混練機、ロールミルによるバッチ式混練機などが挙げられる。例えば、株式会社神戸製鋼所製ＫＴＫ型二軸押出機、東芝機械株式会社製ＴＥＭ型押出機、有限会社ケイシーケイ製二軸押出機、株式会社池貝鉄工所製ＰＣＭ型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。
【０１００】
トナーの製造時の溶融混練は、カプセルを破壊しない条件で行うことが好ましい。カプセルを破壊しない条件としては、例えば、トナー材料に、結着樹脂を溶解する溶剤を含有する方法が挙げられる。そうすることで、トナー材料を柔らかい状態にすることができる。
粉砕では、混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターとの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
【０１０１】
トナーは、熱可塑性エラストマーを含有しているため、通常の粉砕条件では砕けない場合がある。その場合には、冷凍粉砕することが好ましい。この冷凍粉砕としては、例えば、低温環境（例えば、０［℃］以下）で粉砕する方法が挙げられる。
分級は、粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。この分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
粉砕及び分級の工程が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナーを製造する。この所定の粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、５［μｍ］〜２０［μｍ］が挙げられる。
【０１０２】
粉砕法の場合、トナーの平均円形度を高くする目的で、得られたトナー母体粒子に対し、機械的衝撃力を与えて形状を制御してもよい。この場合、機械的衝撃力は、例えば、ハイブリタイザー、メカノフュージョンなどの装置を用いてトナー母体粒子に付与することができる。
【０１０３】
〔溶解懸濁法〕
トナーの製造方法の一例である溶解懸濁法としては、例えば、結着樹脂を溶媒中に溶解させた溶液（油相）を水系媒体（水相）中に添加することにより懸濁液を調製する工程と、懸濁液から溶媒を除去する工程を有する方法などが挙げられる。このとき、結着樹脂と共に、添加剤を溶媒中に溶解乃至分散させることができる。溶解懸濁法においては、結着樹脂を溶解しつつ、カプセルのシェルを溶解しない溶媒を用いることが好ましい。このような溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【０１０４】
図８は定着から排紙に至るトナーの状態変化を示すグラフである。
図８に示すグラフでは横軸には定着開始から経過時間を表し、縦軸にはトナーの軟化の度合いを示す貯蔵弾性率を表している。図８において、軟化領域と記載している範囲であればトナーは定着させるために十分な軟化状態である。一方、硬化領域と記載している範囲であればトナーは十分に硬化しており他の部材等に接触しても剥離しない状態である。なお、トナーの状態が硬化領域から軟化領域に変化して、再び硬化領域に変化する間のトナー中の熱可塑性エラストマーと可塑剤の状態は、図６を用いて上述した通りである。
【０１０５】
図８を用い硬化の過程の時間との関係を説明すると、定着終了から時間Ｔ１を経過することによりトナーは硬化領域に達し十分な硬化状態に達する。記録媒体Ｓの動きは定着終了から時間Ｔ２経過後に定着後搬送手段（定着後搬送ローラ対５６や排出ローラ対１５６）と接触しその後、機外へと排紙される。これらのことから、「時間Ｔ１＜時間Ｔ２」を満足すれば画像剥がれの無い状態が得られるが、「時間Ｔ１＞時間Ｔ２」ではトナー硬化が不十分であり定着後搬送ローラ対５６や排出ローラ対１５６にトナーが付着し画像剥がれが生じることとなる。
【０１０６】
複写機５００においては、定着装置２５の定着ニップと定着後搬送ローラ対５６との距離が一定であるので、印刷速度を上げようとすると時間Ｔ２は短くなる。そのため、ある印刷速度以上で時間Ｔ１＜時間Ｔ２の関係が満たせなくなり、自然冷却だけでは記録媒体Ｓ上のトナーを可塑剤の凝固点以下まで冷やすことができず、トナー硬化が不十分な状態で定着後搬送ローラ対５６に接触し、定着後搬送ローラ対５６にトナーが付着して画像剥がれが生じるようになる。
【０１０７】
よって、高い印刷速度を実現しようとすると短時間でトナーを硬化させる、すなわち、短時間でトナーを凝固点以下まで冷やしトナーに内包される可塑剤を固化させることが必要である。そのため、複写機５００では、定着装置２５と定着後搬送ローラ対５６との間に記録媒体Ｓ上のトナーを可塑剤の凝固点以下に冷却する冷却手段である冷却装置６を設けている。
【０１０８】
〔実施例１〕
次に、本発明を適用した複写機５００の一つ目の実施例（以下、実施例１と呼ぶ）について説明する。
図１は、実施例１の複写機５００における定着装置２５から定着後搬送ローラ対５６までの要部の概略説明図である。
定着装置２５に搬送された記録媒体Ｓ上の未定着のトナー像は、加熱ローラ２６と加圧ローラ２７とで形成される定着ニップを通過したときに加熱されつつ加圧される。このとき、トナー像中のカプセルに内包した可塑剤は融点温度まで加熱され溶解する。また、加圧されることによりカプセルが破壊され、溶解した可塑剤がカプセル近傍の結着樹脂に浸透拡散していき、結着樹脂である熱可塑性エラストマーが軟化する。含有する成分が軟化したトナーに対して圧力が付与されることで、トナーが記録媒体Ｓに対してアンカリングし、定着される。
【０１０９】
その後、定着装置２５から定着後搬送ローラ対５６に記録媒体Ｓが搬送される途中で、送風用のファンが設けられた冷却装置６により強制的に記録媒体Ｓ上のトナーが冷却される。この冷却によって、トナーの温度が可塑剤の凝固点以下（固化温度以下）まで冷やされる。そして、その後、上部搬送ローラ５６ａと下部搬送ローラ５６ｂとを有する定着後搬送ローラ対５６により記録媒体Ｓが挟み込まれて搬送され、排出ローラ対１５６を介して排紙トレイ５７上に排出され、または、切換爪５５で搬送方向を切り換えられることで反転装置２８に向けて搬送される。
【０１１０】
実施例１の複写機５００は、記録媒体Ｓの種類に応じて冷却装置６の出力を制御する制御部６００を備える。記録媒体Ｓが普通紙である場合は、紙の厚みが厚いほど温度変化が生じ難く、冷却効率が悪いため、紙が厚いほど冷却装置６の出力を大きくする。
また、写真プリント等に用いるコート紙やＯＨＰシートなどは、普通紙に比べて冷却効率が悪いため、このような紙種の場合は普通紙の場合よりも冷却装置６の出力を大きくする。
実施例１の複写機５００が備える冷却装置６では、送風用のファンの回転数を制御することで出力の制御を行う。
【０１１１】
複数の給紙カセット１４４のそれぞれに種類が異なる記録媒体Ｓ（厚みが異なる普通紙同士も含む）をセットする場合、各給紙カセット１４４にセットした記録媒体Ｓの情報を操作パネル等によって予め制御部６００に入力しておく。そして、画像形成を行う際に、操作パネルで使用する給紙カセット１４４を選択することによって、画像形成が行われ、定着が行われる記録媒体Ｓの種類を制御部６００に入力することができる。そしてこの入力情報に基づいて制御部６００が冷却装置６の出力を制御することによって、記録媒体Ｓの種類に応じた冷却条件で冷却を行うことができ、過剰冷却を抑制しつつ、冷却不足に起因して画像剥がれが発生することを抑制できる。
また、手差しトレイ５４上に載置した記録媒体Ｓ上に画像形成を行う場合には、その記録媒体Ｓの種類を操作パネルで入力することにより、適切な冷却条件で冷却を行うことができる。
【０１１２】
なお、複数の給紙カセット１４４の一つに他の給紙カセット１４４とは厚みが異なる記録媒体Ｓとして厚紙をセットし、他の給紙カセット１４４には一般的な普通紙をセットするようにしても良い。
この場合、使用者が操作パネルで厚紙がセットされた給紙カセット１４４を選択すると、普通紙の場合よりも冷却装置６の出力を大きくする。これにより、厚紙に画像形成を行った際に、冷却不足に起因する画像剥がれの発生を防止することができる。
【０１１３】
冷却条件の制御としては、パーソナルコンピューター等の外部装置や操作パネルによって入力されるプリント枚数によって冷却条件を変更しても良い。出力枚数が多いほど、定着装置２５の稼動時間が長くなり、発熱時間が長くなることで複写機５００全体の内部温度が上昇し、冷却装置６による冷却位置周辺の温度も上昇することがある。このため、入力されたプリント枚数が多いほど冷却装置６の出力が大きくなるように設定しても良い。
【０１１４】
また、記録媒体Ｓの種類の違いとして厚みを入力する場合、記録媒体Ｓの厚みを検出する厚み検出装置を定着装置２５よりも上流側の搬送経路に配置し、その検出結果に基づいて冷却装置６の出力を制御することにより、記録媒体Ｓの厚みに応じた適切な冷却条件で冷却を行うことができる。また、厚み検出装置を備える構成の場合、コート紙やＯＨＰシート等の使用頻度が低い特殊な記録媒体Ｓに画像を形成するときには、使用者が外部装置や操作パネルによって記録媒体Ｓの情報を入力する。一方、記録媒体Ｓが普通紙の場合は、使用者が記録媒体Ｓの情報を入力することなくプリント開始の操作を行うことで、厚み検出装置が記録媒体Ｓの厚みを検出し、その検出結果に応じて制御部６００が冷却装置６の出力を制御する。このような構成であれば、使用頻度が高い普通紙に画像を形成する際の記録媒体Ｓの情報を入力する手間が削減でき、使用者の使い易さの向上に繋がる。
【０１１５】
〔実施例２〕
次に、本発明を適用した複写機５００の二つ目の実施例（以下、実施例２と呼ぶ）について説明する。
図９は、実施例２の複写機５００における定着装置２５から定着後搬送ローラ対５６までの要部の概略説明図である。
実施例２では、定着装置２５と定着後搬送ローラ対５６との間に設けた冷却装置６がヒートパイプ８ａを用いた構成であること以外、実施例１と同様である。このヒートパイプ８ａは、記録媒体Ｓと接触し記録媒体Ｓやトナーなどから熱を吸熱する吸熱部８１と、吸熱部８１で吸熱された熱を排熱する排熱部８２とを有している。
【０１１６】
実施例１の冷却装置６のように送風用のファンを用いた構成でもトナーの温度を可塑剤の凝固点以下（固化温度以下）まで冷やすことができる。しかしながら、複写機５００内内でファンを回転させると、回転によって発生する風により記録媒体Ｓが紙の場合の紙粉や未定着トナーが舞い漂うおそれがある。そして、場合によっては光学系のミラーなどに付着することで地肌汚れや、白抜け、黒スジなどの異常画像の原因となる。一方、実施例２の冷却装置６ではヒートパイプ８ａの吸熱部８１から排熱部８２への熱移動によって記録媒体Ｓ及びトナーを冷却するため、風を発生させることなく冷却するため、紙粉や未定着トナーが舞い漂うことを防止できる。
【０１１７】
実施例２の複写機５００では、加熱ローラ２６と加圧ローラ２７とを有する定着装置２５に未定着トナー像が形成された記録媒体Ｓが搬送され、加熱と加圧とによりトナー像が記録媒体Ｓに定着される。その後、ヒートパイプ８ａが設けられた冷却装置６により強制的に記録媒体Ｓ上のトナーが冷却されることによって、トナーの温度が可塑剤の凝固点以下（固化温度以下）まで冷やされる。そして、その後、上部搬送ローラ５６ａと下部搬送ローラ５６ｂとを有する定着後搬送ローラ対５６により記録媒体Ｓが挟み込まれて搬送され、排出ローラ対１５６によって排紙トレイ５７上に排出される。このように、ヒートパイプ８ａによって記録媒体Ｓ上のトナーを可塑剤の凝固点以下に冷却し、記録媒体Ｓに対するトナー像の固定がなされた後に記録媒体Ｓが定着後搬送ローラ対５６に挟み込まれるため、画像剥がれが発生することを抑制できる。
【０１１８】
ここで、実施例２の冷却装置６について詳しく説明すると、ヒートパイプ８ａとしては、薄型で平板状のものが望ましく、例えば、アクトロニクス株式会社のヒートレーンを用いることができる。これは、薄型のアルミ押し出し成型による多孔扁平管をヒートパイプ化したもので記録媒体Ｓの幅（搬送方向に直交する方向の長さ）以上の冷却面を容易に得ることが可能である。また、熱伝達能力も非常に高い（高熱伝導率）という特徴も有する。また、ヒートパイプ８ａを用いた冷却装置６の他の例としては、古河電工株式会社のマイクロヒートパイプ（μＨＰ）を記録媒体搬送方向に複数並列で配置して用いることも可能である。
【０１１９】
ヒートパイプ８ａを用いた冷却装置６では、排熱部冷却手段によって排熱部８２を冷却することで吸熱部８１から排熱部８２への移動する熱量を多くすることができ、吸熱部８１における冷却能力を高めることができる。排熱部冷却手段としては、排熱部８２を冷却することが可能であれば特に限定はしないが、実施例１の冷却装置６で用いたような送風用のファンのような冷却ファンを用いることも出来る。そして、この排熱部冷却手段の出力を制御部６００が記録媒体Ｓの種類に応じて制御することにより、記録媒体Ｓの種類に応じた冷却装置６の出力の制御ができる。
【０１２０】
〔実施例３〕
次に、本発明を適用した複写機５００の三つ目の実施例（以下、実施例３と呼ぶ）について説明する。
図１０は、実施例３の複写機５００における定着装置２５から定着後搬送ローラ対５６までの要部の概略説明図である。
実施例３は、定着装置２５と定着後搬送ローラ対５６との間に設けた冷却装置６として、ヒートパイプ８ａ、ペルチェモジュール７（ペルチェ素子）及び第二ヒートパイプ８ｂを備えたものを用いた構成であること以外、実施例１と同様である。ペルチェモジュール７は、周知の技術により、ヒートパイプ８ａとの接触面すなわち上面で冷却するとともに、第二ヒートパイプ８ｂとの接触面すなわち下面で放熱する仕組みになっており、ペルチェモジュール７及び第二ヒートパイプ８ｂがヒートパイプ８ａの排熱部８２を冷却する排熱部冷却手段として機能する。また、第二ヒートパイプ８ｂはヒートパイプ８ａと略同様な構成となっている。
【０１２１】
実施例３のヒートパイプ８ａは、記録媒体Ｓと接触し記録媒体Ｓやトナーなどから熱を吸熱する吸熱部８１と、吸熱部８１で吸熱された熱を排熱する排熱部８２とを有している。そして、ペルチェモジュール７の上面の冷却部である冷却プレート１７１がヒートパイプ８ａの排熱部８２に接触するように、ペルチェモジュール７が配置されている。また、ペルチェモジュール７における冷却プレート１７１側とは反対側の下面は発熱部としての発熱プレート１７２となっており、この発熱プレート１７２に第二吸熱部８３が接触するように第二ヒートパイプ８ｂが配置されている。第二ヒートパイプ８ｂは、定着装置側排熱部８４と装置外排熱部８５との二つの排熱部を備えている。定着装置側排熱部８４は加圧ローラ２７に接触して加圧ローラ２７に熱を伝えることができ、装置外排熱部８５は放熱ファン１８０により装置外に熱を放熱することが出来る構成となっている。
このような構成により、記録媒体Ｓ上のトナーを可塑剤の凝固点以下に冷却し、記録媒体Ｓが記録媒体に対するトナー像の固定がなされた後に記録媒体Ｓが定着後搬送ローラ対５６に挟み込まれるため、画像剥がれが発生することを抑制できる。
【０１２２】
実施例２では冷却装置６の排熱部冷却手段として冷却ファンを用いることが出来ることを説明した。このような構成では、ヒートパイプ８ａの排熱部８２を冷却ファンによって強制的に冷却することによって効率良く排熱を行い、ヒートパイプ８ａを狙いの冷却温度まで到達させ、ヒートパイプ８ａの冷却効率を向上させることができる。しかしながら、冷却ファンによって複写機５００の装置内の空気をヒートパイプ８ａの排熱部８２に当てても、装置内の空気は熱源を有する定着装置２５などによって温められているため、狙いの冷却温度に達するには時間がかかってしまう。そのため、生産性の向上を図るために高速で連続プリントが行われると、冷却ファンによって排熱部８２を空冷しても、吸熱部８１での吸熱に対して排熱部８２からの排熱が間に合わず、ヒートパイプ８ａの冷却効率が低下してしまう。また、排熱部冷却手段として冷却ファンを用いる構成では、吸熱部８１の温度が狙いの冷却温度に達するには数分程度要していた。
【０１２３】
一方、実施例３のようにヒートパイプ８ａの排熱部８２をペルチェモジュールで冷却することにより、ペルチェモジュール７では数秒で狙いの温度に到達させることが可能であり、冷却ファンによって排熱部８２を空冷する場合よりも排熱部８２から効率良く排熱させることができる。これにより、ヒートパイプ８ａの排熱部８２を冷却ファンによって空冷する場合よりも、ヒートパイプ８ａの冷却効率が低下する抑制することができる。よって、生産性の向上を図るために高速で連続プリントが行われた場合でも、ヒートパイプ８ａによる記録媒体Ｓ上のトナーの冷却効率が低下することを抑えて、記録媒体Ｓに対するトナー像の固定が不十分であることに起因して定着後搬送ローラ対５６にトナーが付着し、画像剥がれとなることを抑制することができる。
【０１２４】
ペルチェモジュール７は、印加される電流量が大きくなると冷却プレート１７１における冷却能力が上昇する。これにより、冷却プレート１７１の温度が低下するとヒートパイプ８ａの排熱部８２における排熱効率が向上し、吸熱部８１から排熱部８２への移動する熱量を多くすることができ、吸熱部８１における冷却能力を高めることができる。このため、制御部６００がペルチェモジュール７に印加する電流値を記録媒体Ｓの種類に応じて制御することにより、記録媒体Ｓの種類に応じた冷却装置６の出力の制御ができる。
【０１２５】
また、上述のように、ペルチェモジュール７の発熱プレート１７２に設けられた第二ヒートパイプ８ｂの定着装置側排熱部８４は加圧ローラ２７に当接されている。これにより、ペルチェモジュール７の発熱プレート１７２から第二ヒートパイプ８ｂの第二吸熱部８３で吸熱した熱が、第二ヒートパイプ８ｂの定着装置側排熱部８４から加圧ローラ２７に伝達される。これにより、昇温している加熱ローラ２６から加圧ローラ２７に伝わる熱を低減させることができ、定着温度上昇の立ち上がりに寄与することができる。
【０１２６】
図示していないが、実施例３の複写機５００は、加圧ローラ２７の表面温度を検知する加圧ローラ温度センサを備えている。また、図１０に示すように、第二ヒートパイプ８ｂの定着装置側排熱部８４には加圧ローラ２７に対する接離機構としてのソレノイド９が接続されている。加圧ローラ温度センサによって、加圧ローラ２７の表面温度が５０［℃］を超える温度域に達したことを検知した場合は、ソレノイド９を駆動し、図１１に示すように、定着装置側排熱部８４を加圧ローラ２７から離間させる。これにより、加圧ローラ２７の温度が上昇し過ぎることを抑制することができる。
【０１２７】
複写機５００は、装置内外を仕切る外殻板９０よりも外側に第二ヒートパイプ８ｂの装置外排熱部８５が延在して設けられている。そして、第二ヒートパイプ８ｂの定着装置側排熱部８４を加圧ローラ２７から離間させるのと同時に、装置外排熱部８５に対向するように配置した放熱ファン１８０を作動させる。これにより、装置外排熱部８５に空気を当てて空冷により冷却することで、第二ヒートパイプ８ｂの冷却効率を維持することができる。
【０１２８】
実施例３の複写機５００では、冷却プレート１７１と接触するヒートパイプ８ａの吸熱部８１の温度を検知する不図示の吸熱部温度センサを備えている。制御部６００は、記録媒体Ｓの種類に応じてペルチェモジュール７への電流値を制御しつつ、吸熱部温度センサの検知結果に基づいて、この電流値を調節する。これにより、吸熱部８１の温度が記録媒体Ｓ上のトナーの凝固点以下になる様な温度を設定しつつ、ヒートパイプ８ａを過度に冷却することに起因して結露が発生しない様にヒートパイプ８ａの温度コントロールがなされている。これにより、ヒートパイプ８ａに結露が生じることを抑えつつ、効率良くヒートパイプ８ａによって記録媒体Ｓ上のトナーの冷却を行うことができる。
【０１２９】
また、ヒートパイプ８ａ及び第二ヒートパイプ８ｂは、記録媒体Ｓやトナーなどから熱を吸熱する吸熱部（８１、８３）に対して他端側の放熱部（８２、８４、８５）を積極的に冷却することにより、吸熱部で吸熱した熱を効率よく排熱することが可能である。したがって、ヒートパイプ（８ａ、８ｂ）の長手方向（記録媒体搬送方向に直交する方向）の長さを記録媒体Ｓの幅以上にし、記録媒体Ｓの幅よりもはみ出した部分に冷却ファンなどのヒートパイプ冷却装置を設けてもよい。
【０１３０】
図１２は、定着装置２５を離れた後の経過時間とトナーの貯蔵弾性率との関係を示したグラフである。横軸は定着装置２５を離れた後の時間経過を示しており、縦軸はトナーの貯蔵弾性率を示している。図１２からわかるように、画像剥がれが生じない硬化領域に達するまでに要する時間は、定着装置２５と定着後搬送ローラ対５６との間に冷却装置６がある場合の経過時間Ｔａのほうが、定着装置２５と定着後搬送ローラ対５６との間に冷却装置６が無い場合の経過時間Ｔｂよりも短時間となる。
【０１３１】
次に、上述した実施例１〜実施例３の定着装置２５から定着後搬送ローラ対５６までの構成の具体的な構成例について説明する。上述したように、冷却装置６以外の装置構成や使用したトナーは各実施例で共通である。
【０１３２】
＜定着装置２５＞
加熱ローラ２６と加圧ローラ２７との間の圧力：１［ＭＰａ］
加熱ローラ設定温度：８０［℃］
定着装置２５の定着ニップから定着後搬送ローラ対５６のニップ部までの間の距離：２００［ｍｍ］
【０１３３】
＜冷却装置６＞
実施例１：冷却装置６として、直径１２０［ｍｍ］のＤＣファンを２個、紙搬送方向に直交する方向（幅方向）に並べて配置した。
実施例２：冷却装置６として、アクトロニクス社のヒートレーン（６０［ｍｍ］幅）を２個、紙搬送方向に並べて配置した。
実施例３：冷却装置６として、アクトロニクス社のヒートレーン（６０［ｍｍ］幅）とペルチェモジュール７（ＦＰＨ１−１２７０７ＡＣ）とを組み合わせたものを用いた。詳しくは、ヒートパイプ８ａとしてアクトロニクス社ヒートレーン（６０［ｍｍ］幅）を２個、ペルチェモジュール７（ＦＰＨ１−１２７０７ＡＣ）の冷却プレート１７１に記録媒体搬送方向に並べて配置した。また、第二ヒートパイプ８ｂとして、ペルチェモジュール７の発熱プレート１７２にアクトロニクス社のヒートレーン（６０［ｍｍ］幅）を３個、記録媒体搬送方向に並べて配置した。そして、第二ヒートパイプ８ｂとして使用するヒートレーンの一端は金属の加圧ローラ２７に当接させ、他方の端部は、複写機５００の装置外にまで延ばして、ファンにて空冷する。
【０１３４】
＜使用トナー＞
・可塑剤カプセル
シェル材：ポリビニルアルコール
可塑剤：ラウリン酸
平均粒径：３０［ｎｍ］
・熱可塑性エラストマー
スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体
・着色剤
カーボンブラック
・その他
ポリスチレン（結着樹脂の一部）
疎水性シリカ微粒子（トナー外添剤）
【０１３５】
〔実験例〕
次に、実施例３の冷却装置６を備える複写機５００で異なる種類の記録媒体に対して同じ条件で画像形成を行った際の定着性を比較した実験例について説明する。なお、本実験例では、ペルチェモジュール７として、ジーマックス社製のＦＰＨ１−１２７０７ＡＣを二個、幅方向に並べて配置した。
ペルチェモジュール７（ＦＰＨ１−１２７０７ＡＣ）に６［Ａ］（アンペア）の電流を３分間流し続けたところ、発熱プレート１７２の温度は６５〜７０［℃］となり、冷却プレート１７１の温度は−３〜５［℃］であった。
このような冷却装置６を用いて複写機５００で、冷却装置６に６［Ａ］の電流を３分間流し続けた後（発熱プレート１７２が６５〜７０［℃］、冷却プレート１７１が−３〜５［℃］の状態とした後）、上質紙７０Ｋｇ四六判（厚さ：約１００［μｍ］）を１００枚連続通紙して画像を形成したところ画像剥がれは発生しなかった。また、冷却装置６に６［Ａ］の電流を印加した状態で１００枚通紙後も連続的に画像形成を継続しても、画像剥がれは発生しなかった。また、通常の上質紙５５ｋｇ四六判（厚さ：約８０［μｍ］）を用いて同じ条件で通紙を行ったところ画像剥がれは全く発生しなかった。
【０１３６】
一方、上質紙１１０Ｋｇ四六判（厚さ：約１６０［μｍ］）を用いて同じ条件で通紙を行ったところ、１００枚通紙では画像剥がれが発生しなかった。しかし、１００枚通紙後に連続的に画像形成を継続したところ、８〜１０分経過した辺りから画像剥がれが発生し始めた。
この実験例から装置の条件が同じであっても、記録媒体Ｓが厚く、熱容量の大きい場合は、冷却不足に起因する画像剥がれが発生し易くなることが確認された。
なお、上質紙１３５Ｋｇ四六判（厚さ：約１９５［μｍ］）は搬送されずジャムとなる可能性が高いため、複写機５００では推奨紙から除外される。
【０１３７】
上記実験例のように、記録媒体Ｓが厚いほど画像剥がれが発生し易く、さらに、通紙枚数が多いほど画像剥がれが発生し易い。よって、実施例３の構成では、通紙する記録媒体Ｓが厚いほど、また、使用者が操作パネル等の入力手段で入力したプリント枚数の値が大きいほど、ペルチェモジュール７に印加する電流の値を大きくするように制御し、必要に応じて、通紙開始前に電流を印加する時間も長くするように制御する。また、プリント枚数が少ない場合は、電流値も小さくする。このように、記録媒体Ｓの厚み（種類）やプリント枚数に応じて冷却装置６の出力を制御することによって、安定した冷却が維持でき、多数枚ランニングのプリントでも全く画像剥がれが発生することはないなど信頼性が向上することができる。また、記録媒体Ｓの厚みが小さいときやプリント枚数が少ないときには、ペルチェモジュール７の電流値を小さくするなど、冷却装置６の出力を抑制することで不要な電力消費を防止することができる。
【０１３８】
上述した厚み検出装置を実施例３の複写機５００に設ける場合、厚み検出装置で記録媒体Ｓの厚みを自動検出し、制御部６００はこの検出結果に基づいてペルチェモジュール７に印加する電流値を出力し、冷却装置６の出力をコントロール（制御）する。
厚み検出装置の厚み検出方式としては様々な方式がある。例えば、山文電気のオンライン接触式やオンライン非接触式の厚み検出方式を用いることができる。オンライン接触式としては基準ロール方式や挟み込み方式があり、オンライン非接触式としてはレーザー式基準ロール方式や赤外線式反射・透過方式がある。基準ロール方式とレーザー式基準ロール方式とについて検討したところ、記録媒体Ｓの厚みの測定範囲の余裕度の大きい（１０〜３０００［μｍ］の範囲で測定可能）レーザー式基準ロール方式が本発明を適用した画像形成装置に最適な厚み検出方式である。また、ここで述べた厚み検出方式は搬送スピードの追従性にも優れている。
【０１３９】
また、複写機５００の使用環境等によって記録媒体Ｓの定着装置２５における加熱効率や冷却装置６における冷却効率は異なる。よって、記録媒体Ｓの表面温度を測定し、その測定結果に基づいてペルチェモジュール７の電流値の制御など、冷却装置６の出力の制御にフィードバックするように構成してもよい。これにより、記録媒体Ｓの種類とプリント枚数との二つの入力情報のみに基づいて冷却装置６の出力を制御するものよりも、記録媒体Ｓの実際の冷却に適した条件での冷却を行うことができる。
記録媒体Ｓの表面温度を測定する記録媒体温度センサとしては、接触して温度を測定するものや、放射温度計のように非接触方式にて温度を測定するものなど、特に限定はしないが、記録媒体Ｓの搬送速度に追従して温度の測定が可能であることが求められる。
記録媒体温度センサによる記録媒体Ｓの表面温度の測定位置としては、特に限定されないが、冷却装置６で冷却を行った後、定着後搬送ローラ対５６を通過した直後までの間で測定するのが好ましい。
【０１４０】
なお、本実施形態の複写機５００では、定着装置２５と排出ローラ対１５６との間に、排出ローラ対１５６とは異なる定着後搬送ローラ対５６を設けた構成である。定着装置２５よりも記録媒体Ｓの搬送方向下流側に他の搬送部材が無く、定着ニップを通過した記録媒体Ｓが排出ローラ対１５６によって複写機５００の外部に排紙される構成の場合は、各実施例における定着後搬送ローラ対５６は排出ローラ対１５６となる。
【０１４１】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
感光体１０等の潜像担持体と、潜像担持体上に潜像を形成する露光装置２１等の潜像形成手段と、熱可塑性エラストマーを含有する樹脂、及び、樹脂を軟化させる常温で固体状の可塑剤を内包したカプセルを少なくとも含有したトナーを用いて潜像担持体上の潜像を現像しトナー像を形成する現像装置６１等の現像手段と、トナー像を像担持体上から記録媒体Ｓ等の記録媒体上に転写する二次転写装置２２等の転写手段と、トナー像が転写された記録媒体に対して加熱及び加圧することでトナー像を記録媒体に定着させる定着装置２５等の定着手段と、定着手段を通過した記録媒体から熱を吸熱し、記録媒体上のトナーを可塑剤の凝固点以下に冷却する冷却装置６等の冷却手段とを備えた複写機５００等の画像形成装置において、冷却手段の出力を制御する制御部６００等の制御手段と、記録媒体の種類を制御手段に入力する操作パネル等の記録媒体種類入力手段とを有し、制御手段は記録媒体種類入力手段からの入力情報に基づいて冷却手段の出力を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、記録媒体の種類に応じた冷却条件で冷却を行うことができるため、画像形成される記録媒体の種類が変わっても適切な冷却条件で冷却を行うことができ、過剰冷却を抑制しつつ、冷却不足に起因して画像剥がれが発生することを抑制できる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、冷却装置６等の冷却手段はヒートパイプ８ａ及び第二ヒートパイプ８ｂ等のヒートパイプと、ヒートパイプの排熱部を冷却するペルチェモジュール７等のペルチェ素子とから構成され、制御部６００等の制御手段は、ペルチェ素子に印加する電流値を制御することにより、冷却手段の出力を制御する。これによれば、上記実施例３について説明したように、ペルチェ素子でヒートパイプを冷却することで、冷却ファンによってヒートパイプを冷却する構成に比して、経時使用によっても冷却効率を維持することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、記録媒体Ｓ等の記録媒体の種類として、記録媒体の厚さの情報を入力情報として入力する。これによれば、上記実施形態について説明したように、記録媒体Ｓの厚みに応じた適切な冷却条件で冷却を行うことができ、記録媒体が厚みが大きいときの画像剥がれを防止し、記録媒体の厚みが小さいときの不要な電力消費を防止することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ｃ）において、記録媒体Ｓ等の記録媒体の厚みを検出する厚み検出装置等の記録媒体厚検出手段を備え、この検出結果を入力情報として制御部６００等の制御手段が冷却装置６等の冷却手段の出力を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、記録媒体の厚みの情報を入力する手間が削減でき、使用者の使い易さの向上に繋がる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）の何れか一つの態様において、記録媒体Ｓ等の記録媒体を収容する複数の給紙カセット１４４等の記録媒体収容部と、記録媒体収容部に収容する記録媒体の種類に係る情報を入力する不図示の操作パネル等の収容部記録媒体情報入力手段とを備え、制御部６００等の制御手段は、画像形成時に選択された該記録媒体を収容していた記録媒体収容部に係る収容部記録媒体情報入力手段の情報を入力情報として冷却装置６等の冷却手段の出力を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、記録媒体収容部内の記録媒体の種類に応じた冷却条件で冷却を行うことができ、過剰冷却を抑制しつつ、冷却不足に起因して画像剥がれが発生することを抑制できる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）の何れか一つの態様において、記録媒体の種類の情報である入力情報と、プリント枚数等の画像形成枚数の情報とに基づいて冷却装置６等の冷却手段の出力を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、記録媒体種類や画像形成枚数に応じて冷却手段の出力を制御することによって、安定した冷却が維持でき、多数枚ランニングの画像形成でも全く画像剥がれが発生することはないなど信頼性が向上することができる。また、記録媒体の厚みが小さいときやプリント枚数が少ないときには、冷却手段の出力を抑制することで不要な電力消費を防止することができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）の何れか一つの態様において、記録媒体Ｓ等の記録媒体の表面温度を検出する記録媒体温度センサ等の記録媒体温度検出手段を備え、この検出結果と記録媒体の種類の情報である入力情報とに基づいて冷却装置６等の冷却手段の出力を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、複写機５００等の画像形成装置の使用環境が変化しても記録媒体の実際の冷却に適した条件での冷却を行うことができる。
【符号の説明】
【０１４２】
６  冷却装置
７  ペルチェモジュール
８ａ  ヒートパイプ
８ｂ  第二ヒートパイプ
１０  感光体
１８  画像形成ユニット
２１  露光装置
２２  二次転写装置
２５  定着装置
２６  加熱ローラ
２７  加圧ローラ
２８  反転装置
５５  切換爪
５６ａ  上部搬送ローラ
５６ｂ  下部搬送ローラ
５６  定着後搬送ローラ対
５７  排紙トレイ
６１  現像装置
８１  吸熱部
８２  排熱部
８３  第二吸熱部
８４  定着装置側排熱部
８５  装置外排熱部
９０  外殻板
１２０  タンデム型画像形成部
１５０  プリンタ部
１５６  排出ローラ対
１７１  冷却プレート
１７２  発熱プレート
１８０  放熱ファン
５００  複写機
６００  制御部
Ｓ  記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４３】
【特許文献１】特開平８−００６４２６号公報
【図１】
2013186382.tif 000003
【図２】
2013186382.tif 000004
【図３】
2013186382.tif 000005
【図４】
2013186382.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2013186382.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013186382.tif 000011
【図１０】
2013186382.tif 000012
【図１１】
2013186382.tif 000013
【図１２】
2013186382.tif 000014