(57)【要約】【課題】フルカラー画像の形成が可能でかつ容易に小型化ができる画像形成装置を提供する。【解決手段】静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像して可視像を形成する画像形成ユニット４，５，６と、該可視像が転写された記録媒体定着する定着装置４０とを備える画像形成装置において、画像形成ユニット４，５，６は、３色のトナーをそれぞれ格納し、前記３種のトナーのうち少なくとも１種のトナーは、定着装置４０の圧力を変更することにより選択して、イエロー、マゼンタ、並びにシアンのうちの１色及びブラックのいずれかの１色を記録媒体に定着可能なものであり、定着装置４０は１台だけ配置されており、定着装置はフルカラーでの印刷時とフルカラー以外の作像時で異なる圧力で定着を行う。【選択図】図７
2009217106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像して可視像を形成する現像装置と、該可視像が転写された記録媒体定着する定着装置とを備える画像形成装置において、
前記現像装置は、３色のトナーを格納した３台のものが配置され、
前記３種のトナーのうち少なくとも１種のトナーは、定着装置の圧力を変更することにより、イエロー、マゼンタ、並びにシアンのうちの１色及びブラックのいずれかの１色を選択して記録媒体に定着可能なものであり、
前記定着装置は１台だけ配置されており、定着装置はフルカラーでの印刷時とフルカラー以外の作像時で異なる圧力で定着を行うものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記３種のトナーの１種のトナーはブラックトナーであり、該ブラックトナーは定着装値での加圧の程度により不可逆的にイエロー、シアン、マゼンタトナーのうちいずれか１種に変化して記録媒体に定着されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記３種のトナーのうち１種のトナーはイエロー、シアン、マゼンタトナーのうち少なくとも１種のカラートナーであり、このカラートナーは前記定着装値での加圧により不可逆的にブラックに変化して記録媒体に定着されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着装値は、前記ブラックトナーを、記録媒体にブラックとして定着する第１の圧力と、ブラックトナーを不可逆的にイエロー、シアン、マゼンタのうちいずれか１種の色に変化させ記録媒体に定着する第２の圧力と、で加圧するよう設定できることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナーを、イエロー、シアン、マゼンタトナーのうち少なくとも１種のカラートナーを、記録媒体にカラートナーのそのままの色で定着させる第１の圧力と、前記１種のカラートナーを不可逆的にブラックに変化させ記録媒体に定着させる第２の圧力、で加圧するよう設定できることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ブラックトナーは、一定以上の圧力で壊れるマイクロカプセルに少なくとも一方が内包された発色前駆体と顕色剤を含有し、発色前駆体と顕色剤は反応前には黒色であり、一定圧力以上で破壊されたマイクロカプセル内部の発色前駆体と顕色剤とが反応することで不可逆的に透明に変化することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記カラートナーである、イエロートナー、シアントナー、マゼンタトナーのうち少なくとも１種のトナーは、一定以上の圧力で壊れるマイクロカプセルに少なくとも一方が内包された発色前駆体と顕色剤を含有し、発色前駆体と顕色剤は反応前には透明であり、一定圧力以上で破壊されたマイクロカプセル内部の発色前駆体と顕色剤とが反応することで不可逆的に黒色に変化することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
弾性層と熱源を有する加熱手段と、無端状部材と加圧部材を有する加圧手段とを備え、
未定着のトナー像を付着したまま記録媒体を搬送して
前記無端状部材と前記過熱手段で形成されるニップ部を通過させ、
前記記録媒体上の未定着トナー像を定着する定着装置において、
フルカラー印刷時とブラック単色印刷時に上記ニップ部の圧力を変更することを特徴とする定着装置を有する請求項１乃至７のいずれか記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着装値は、定着加熱部材を保持する定着フレームと、前記加圧部材を保持する加圧フレームを有し、前記フレームを通じて前記定着・加圧部材を軸方向両端部で圧接する加圧バネを有し、加圧バネ軸方向に沿って、加圧バネを押圧する加圧ピンを持ち、加圧ピンが軸方向に駆動する機構を有することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記定着装値は、前記加圧ピンがウォーム部分を有し、ウォーム部に対応する位置にあるウォームホイールの回転駆動に伴って、加圧ピンが軸方向に駆動することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
一定以上の圧力で壊れるマイクロカプセルに少なくとも一方が内包された発色前駆体と顕色剤を含有し、発色前駆体と顕色剤は反応前には黒色であり、一定圧力以上で破壊されたマイクロカプセル内部の発色前駆体と顕色剤とが反応することで不可逆的に透明に変化することを特徴とするトナー。
【請求項１２】
一定以上の圧力で壊れるマイクロカプセルに少なくとも一方が内包された発色前駆体と顕色剤を含有し、発色前駆体と顕色剤は反応前には透明であり、一定圧力以上で破壊されたマイクロカプセル内部の発色前駆体と顕色剤とが反応することで不可逆的に黒色に変化す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】
本発明は画像形成装置及びトナーに係り、特に静電潜像担持体と、該静電潜像担持体を帯電する手段と、光照射により静電潜像を形成する書込手段と、該静電潜像をトナーにより現像して可視像を形成する現像装置と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着装置とを少なくとも有した画像形成装置及びこの画像形成装置に使用されるトナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を採用した画像形成装置においては、静電潜像担持体である感光体上の静電潜像をトナーによって現像して可視像を形成し、更に該可視像を記録媒体上に転写した後、熱と圧力によって記録媒体に定着せしめて、定着画像として出力する。
【０００３】
更に、フルカラーの画像形成装置においては、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック各色に対応する静電潜像担持体である感光体上の静電潜像をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナーによって現像して可視像を形成し、更に該可視像を記録媒体上に転写した後、熱と圧力によって定着せしめて、フルカラー定着画像として出力する。
【０００４】
しかし、フルカラー画像を形成するためには上述のように、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック各色に対応する現像器、潜像担持体、トナーの格納装置等が必要となるため、これが装置の小型化の妨げとなっている。そのため、１種類のトナーで複数の色を表示できるようにした画像形成装置が提案されている。
【０００５】
特許文献１には、１種類のトナーだけで、外部刺激条件を変えることにより任意の色のカラー画像が得られ、各色トナーを準備する必要がなくなるカラー画像形成法が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、所定温度以上で色が変わるトナーを用いて印刷媒体上に第１のトナー像を作成し、高温定着部でこの所定温度以上で定着することによりトナーを変色させて第１の画像を形成し、これを印刷部に一端戻し、再度同じトナーを用いて印刷媒体上に第２のトナー像を作成し、低温定着部でこの所定温度以下で定着することにより変色させずに定着を行う画像形成装置が記載されている。
【０００７】
更に、特許文献３には、加えられる圧力の変化により着色、退色及び変色の少なくともいずれかの変化を生じる感圧材料を含むトナー及び現像剤を用い、画像を電子写真方式により形成するものが記載されている。
【特許文献１】Ｈ０２−１３７８５４
【特許文献２】２００１−３０５８１７
【特許文献３】２００４−０６１８１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のものは、定着温度により用いるトナーの色調を各々調整することを目的としたものであり、他色を補完するにはいたっておらずカラー画像形成装置として採用することはできない。
【０００９】
また、特許文献２のものは、定着温度の異なる２種の定着器を備えること、更に２色相当の画像を形成し一方の定着器で定着した後、この媒体上に再度残りの２色相当の画像を形成し他方の定着器で定着を行うため、１回目の定着後の印刷媒体を逆行させる機構が必要であるため画像形成装置の小型化をはかることはできない。
【００１０】
更に、特許文献３のものは、あくまで印刷後での画像色変化を目的としたものであり、他色を補完し、装置を小型化させるにいたってはいない。
【００１１】
そこで、本発明は、フルカラー画像の形成が可能でかつ容易に小型化ができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像して可視像を形成する現像装置と、該可視像が転写された記録媒体定着する定着装置とを備える画像形成装置において、前記現像装置は、３色のトナーを格納した３台のものが配置され、前記３種のトナーのうち少なくとも１種のトナーは、定着装置の圧力を変更することにより、イエロー、マゼンタ、並びにシアンのうちの１色及びブラックのいずれかの１色を選択して記録媒体に定着可能なものであり、前記定着装置は１台だけ配置されており、定着装置はフルカラーでの印刷時とフルカラー以外の作像時で異なる圧力で定着を行うものであることを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記３種のトナーの１種のトナーはブラックトナーであり、該ブラックトナーは定着装値での加圧の程度により不可逆的にイエロー、シアン、マゼンタトナーのうちいずれか１種に変化して記録媒体に定着されることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記３種のトナーのうち１種のトナーはイエロー、シアン、マゼンタトナーのうち少なくとも１種のカラートナーであり、このカラートナーは前記定着装値での加圧により不可逆的にブラックに変化して記録媒体に定着されることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記定着装値は、前記ブラックトナーを、記録媒体にブラックとして定着する第１の圧力と、ブラックトナーを不可逆的にイエロー、シアン、マゼンタのうちいずれか１種の色に変化させ記録媒体に定着する第２の圧力と、で加圧するよう設定できることを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、画像形成装置において、前記トナーを、イエロー、シアン、マゼンタトナーのうち少なくとも１種のカラートナーを、記録媒体にカラートナーのそのままの色で定着させる第１の圧力と、前記１種のカラートナーを不可逆的にブラックに変化させ記録媒体に定着させる第２の圧力、で加圧するよう設定できることを特徴とする請求項３に記載のである。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記ブラックトナーは、一定以上の圧力で壊れるマイクロカプセルに少なくとも一方が内包された発色前駆体と顕色剤を含有し、発色前駆体と顕色剤は反応前には黒色であり、一定圧力以上で破壊されたマイクロカプセル内部の発色前駆体と顕色剤とが反応することで不可逆的に透明に変化することを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記カラートナーである、イエロートナー、シアントナー、マゼンタトナーのうち少なくとも１種のトナーは、一定以上の圧力で壊れるマイクロカプセルに少なくとも一方が内包された発色前駆体と顕色剤を含有し、発色前駆体と顕色剤は反応前には透明であり、一定圧力以上で破壊されたマイクロカプセル内部の発色前駆体と顕色剤とが反応することで不可逆的に黒色に変化することを特徴とする。
【００１９】
請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか記載の画像形成装置において、弾性層と熱源を有する加熱手段と、無端状部材と加圧部材を有する加圧手段とを備え、未定着のトナー像を付着したまま記録媒体を搬送して前記無端状部材と前記過熱手段で形成されるニップ部を通過させ、前記記録媒体上の未定着トナー像を定着する定着装置において、フルカラー印刷時とブラック単色印刷時に上記ニップ部の圧力を変更することを特徴とする定着装置を有する。
【００２０】
請求項９の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、前記定着装値は、定着加熱部材を保持する定着フレームと、前記加圧部材を保持する加圧フレームを有し、前記フレームを通じて前記定着・加圧部材を軸方向両端部で圧接する加圧バネを有し、加圧バネ軸方向に沿って、加圧バネを押圧する加圧ピンを持ち、加圧ピンが軸方向に駆動する機構を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記定着装値は、前記加圧ピンがウォーム部分を有し、ウォーム部に対応する位置にあるウォームホイールの回転駆動に伴って、加圧ピンが軸方向に駆動することを特徴とする。
【００２２】
請求項１１の発明は、一定以上の圧力で壊れるマイクロカプセルに少なくとも一方が内包された発色前駆体と顕色剤を含有し、発色前駆体と顕色剤は反応前には黒色であり、一定圧力以上で破壊されたマイクロカプセル内部の発色前駆体と顕色剤とが反応することで不可逆的に透明に変化することを特徴とするトナーである。
【００２３】
請求項１２の発明は、一定以上の圧力で壊れるマイクロカプセルに少なくとも一方が内包された発色前駆体と顕色剤を含有し、発色前駆体と顕色剤は反応前には透明であり、一定圧力以上で破壊されたマイクロカプセル内部の発色前駆体と顕色剤とが反応することで不可逆的に黒色に変化することを特徴とするトナーである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る画像形成装置によれば、３種のトナー、３種の現像装置を配置するだけで、フルカラー画像の形成が可能となり、画像形成装置の大幅な小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００２６】
以下、本発明の画像形成装置に係る実施の形態について詳細に説明する。まず、発明を実施するために用いるトナーの実施例について説明する。本発明で用いるトナーのうち、少なくとも１種に、感圧材料として一定以上の圧力で壊れるマイクロカプセルに少なくとも一方が内包された発色前駆体と顕色剤を含有するトナーを用いる。
【００２７】
実施例に係るトナーとして以下の２種類のものがある。第１のトナーは、一定圧力より小さい圧力では黒色に定着され、一定圧力以上でイエロー、シアン、マゼンタトナーのうち、選択された少なくとも１つの色で定着されるものある。このトナーは、一定圧力より小さな圧力で定着された際にはマイクロカプセル内が壊れず内包されたまま黒色であり、一定圧力以上ではマイクロカプセルが壊れ、発色前駆体と顕色剤が反応することによりイエロー、シアン、マゼンタのうちいずれか１種へと変色するものである。マイクロカプセルは２重構造であることが望ましい。２重構造にすることにより、加圧によってマイクロカプセルが破壊された際に、前駆材と顕色剤が１対１で反応し易くなり、多色と混合することを避けることができる。
【００２８】
図１は２重構造のマイクロカプセル模式図である。マイクロカプセルＡの内部にマイクロカプセルＢが作成される。マイクロカプセルＡ内部には黒色の発色前駆体、Ｂ内部に顕色剤が内包されている。マイクロカプセルは外観で黒色を呈する。逆の構成で、マイクロカプセルＡ内部に顕色剤、マイクロカプセルＢ内部に前駆体の構成でもよい。
【００２９】
図２はマイクロカプセルを内包したトナー粒子の模式図である。本図では、Ｃが帯電制御剤、Ｄが離型剤、Ｅが着色剤、Ｆがマイクロカプセル、Ｇが外添剤を表す。黒色前駆体と顕色剤を含んだマイクロカプセルの添加量は、黒色を呈する量があればよいが、添加するトナーの着色剤含有量の１／２から同量添加することが望ましい。所定の圧力で定着を行うとマイクロカプセルが破壊され、前駆材と顕色剤が反応し透明になる。
【００３０】
図３は定着後のトナー層を示す模式図である。図３において、Ｅは図２同様着色剤を、Ｆは図２同様マイクロカプセルを、ＨはマイクロカプセルＦが破壊され、前駆材と顕色剤が反応し、無色になった状態を示す。また、同図において、ＩはマイクロカプセルＦが破壊される所定の圧力以下で定着したトナー層を示す。マイクロカプセルＦは壊れずに黒色を呈しており、画像も黒色を呈する。同ＪはマイクロカプセルＦが破壊される所定の圧力以上で定着したトナー層を示す。トナー層ＪではマイクロカプセルＦが破壊され、内部の前駆材と顕色剤が反応し、無色の状態Ｈになっている。この状態では画像は着色剤Ｅの色を呈する。
【００３１】
例えば、シアントナーに黒色前駆体と顕色剤を内包したマイクロカプセルを含んだ場合について説明すると、ブラック単色でのモノクロ画像の形成時には、ブラックに相当する印字を、該マイクロカプセルを含んだシアントナーで行う。現像、転写の後、定着工程においては、定着ニップ圧をマイクロカプセルが割れ透明に変化する圧力以下に設定することにより、通常のブラックトナーの印字時と何ら変わりのない画像を得ることができる。
【００３２】
次にフルカラー画像の形成時には、現像、転写の後、定着ニップ圧をマイクロカプセルが割れ黒色前駆体と顕色剤が反応して、透明に変化する所定圧力以上に設定して定着を行う。この圧力では、黒色前駆体と顕色剤が反応し無色となるので、もともとの着色剤であるシアン色を呈し、フルカラー画像を得ることができる。この際ブラックの印字は、イエロー、シアン、マゼンタの重ね合わせ、即ちプロセスブラックにより行う。
【００３３】
第２トナーは、イエロー、シアン、マゼンタトナーのうち、少なくとも１種が、一定圧力以下で定着された際には発色前駆体と顕色剤がマイクロカプセル内に内包されたまま透明であり、一定圧力以上ではマイクロカプセルが壊れ、発色前駆体と顕色剤が反応することにより黒色を呈するものである。これにより少なくとも３色のトナーのうち１種のトナーがブラックトナーに変色する。
【００３４】
図４は第２のトナーにおける２重構造のマイクロカプセルを示す模式図である。マイクロカプセルＫの内部にマイクロカプセルＬが作成される。マイクロカプセルＫには透明の発色前駆体、Ｌ内部に顕色剤が内包されている。マイクロカプセルは外観で透明である。なお、逆の構成で、マイクロカプセルＫ内部に顕色剤、マイクロカプセルＬ内部に前駆体の構成とすることができる。
【００３５】
図５はマイクロカプセルを内包したトナー粒子を示す模式図である。図中、Ｍは帯電制御剤、Ｎは離型剤、Ｏは着色剤、Ｐはマイクロカプセル、Ｑは外添剤を表す。このトナー粒子をマイクロカプセルＰが破壊される圧力以下で定着すると、図４に示したトナーは着色剤の色（イエロー、シアン、マゼンタ）を呈する。所定の圧力で定着を行うとマイクロカプセルＰが破壊され、発色前駆材と顕色剤が反応し黒色になる。
【００３６】
図６は定着後のトナー層を示す模式図である。図６中Ｏは図４同様着色剤を、Ｐはマイクロカプセルを示す。ここで、ＲはマイクロカプセルＰが破壊され、前駆材と顕色剤が反応し、黒色になった状態を示す。また、同図中、ＳはマイクロカプセルＰが破壊される所定の圧力以下で定着したトナー層を示す。トナー層Ｓにおいて、マイクロカプセルＰは壊れずに透明であり、画像は着色剤Ｏの色を呈する。同図中、ＴはマイクロカプセルＰが破壊される所定の圧力以上で定着したトナー層である。トナー層ＴではマイクロカプセルＰが破壊され、内部の前駆材と顕色剤が反応し、黒色の状態Ｒになっている。この状態では画像は黒色を呈する。
【００３７】
この例として、シアントナーに発色前駆体と顕色剤を内包したマイクロカプセルを含んだ場合を説明する。このトナーでは、ブラック単色でのモノクロ画像の形成時には、ブラックに相当する印字を、マイクロを含有したシアントナーで行う。現像、転写の後、定着工程においては、定着ニップ圧をマイクロカプセルが割れ発色前駆体と顕色剤が反応して黒色に変化する圧力以上に設定することにより、シアン印字部がブラックに変化した画像を得ることができる。また、この変色は不可逆変化であることから、文字等の印字にも適しており、保管上も全く問題ない。
【００３８】
一方、フルカラー画像の形成時には、ブラックの印字は、イエロー、シアン、マゼンタの重ね合わせ、即ちプロセスブラックにより行う。現像、転写の後、定着工程においては、定着ニップ圧を発色前駆体と顕色剤を含んだマイクロカプセルが割れる圧力未満に設定して行う。この圧力では、マイクロカプセルは割れず、透明のままであるので、フルカラー画像を得ることができる。
【００３９】
上述した２つの変色方法に関しては、第１のトナーを用いることにより、低圧力で１層のトナーによる黒色モノクロ印刷を行い、高圧力にて３層のフルカラー印刷を行うことができる。このため、定着部のエネルギー効率がよい。
【００４０】
この発色前駆体と顕色剤を含んだマイクロカプセルは、２種以上のトナーへの添加も可能であるが、色再現性、コスト等から考えて、１色に添加することが望ましい。中でも、黒色への変化を考えた場合、シアントナーに添加することが望ましい。更に、１色に添加することにより、残る２色のトナーを黒単色のモノクロ印刷用圧力時に現像すれば、２色３色での作像も可能である。
【００４１】
以上のように本例に係るトナーを使用することにより、従来は４色分の現像機構が必要であったものが、３色分のスペースで画像形成装置を構成することが可能となる。
【００４２】
黒色モノクロ画像をプロセスブラックで表現すれば、３色分の現像機構での構成が可能であるが、十分な黒色画像を得るためには付着量を増やさざるを得ず、定着性や転写性が劣化し易い。また、３者のトナーの劣化度合いにより、帯電性が均一にならず制御が困難になる傾向にある。しかし、黒色モノクロ画像において本発明のトナーを用いればこのような劣化を軽減できる。
【００４３】
マイクロカプセルの材質及びマイクロカプセル内に入れる発色前駆体と顕色剤としては、公知のものが用いることが可能である。例えば、特開２００４−０６１８１４に記載されているように、マイクロカプセルに関しては、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ウレタン−尿素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスルホンアミド樹脂、ポリスルホネート樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂等が用いることができる。発色前駆動体としては、ジアゾニウム系前駆体及びロイコ前駆体などを使用できる。顕色剤は使用する発色前駆体に対応して、カップリング反応及び酸化還元反応を起こし発色又は消色させるものを言い、使用する発色前駆体に最適なものが選択される。
【００４４】
本例のトナーは、上記圧力変性材料と、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤を含む。体積平均粒径において５〜１２μｍ（コールター製マルチサイザーＩＩＩ測定値）、好ましくは６〜１０μｍが好ましい。本発明のトナーの製造方法は、湿式法でも粉砕法でもいずれでもよい。
【００４５】
結着樹脂は、フルカラートナーの分野で公知の樹脂、例えば、ポリエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂、エポキシ系樹脂、ＣＯＣ（環状オレフィン樹脂（例えば、ＴＯＰＡＳ−ＣＯＣ（Ｔｉｃｏｎａ社製）））等であってよい。
【００４６】
着色剤としては下記の様な公知のものを用いることができる。即ち、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。
【００４７】
着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５質量％、好ましくは３〜１０質量％である。
【００４８】
また、本例で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチを用いることもできる。マスターバッチの製造又はマスターバッチとともに混練される結着樹脂としては、先に挙げたポリエステル、ビニル系の樹脂のほかに、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィン離型剤などが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００４９】
本例に用いられる離型剤は公知のもの、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンの共重合体などのポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油ワックス、フィッシャートロプシュワックス、などの合成ワックスなどの炭化水素系ワックス、エステル系ワックス、カルナウバ、ライス等の植物系ワックスなどを使用できる。近年の低温定着化に対しては、比較的低温で融解、染み出しが発生するものが望ましい。
【００５０】
本例のトナーには、離型剤の分散を助ける離型剤分散剤を含有させてもよい。離型剤分散剤としては特に限定はなく、公知のものを使用することができ、離型剤との相溶性の高いユニットと樹脂との相溶性の高いユニットがブロック体として存在するポリマーやオリゴマー、離型剤との相溶性の高いユニットと樹脂との相溶性の高いユニットのうち一方に他方がグラフトしているポリマーもしくはオリゴマー、エチレン・プロピレン・ブテン・スチレン・α−スチレンなどの不飽和炭化水素と、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸などのα，β−不飽和カルボン酸やそのエステルもしくはその無水物との共重合体、ビニル系樹脂とポリエステルとのブロック、もしくはグラフト体などが挙げられる。
【００５１】
本例のトナーには、トナー粒子の帯電量を制御する荷電制御剤を用いることもできる。荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４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）、４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）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【００５２】
本例では、トナー粒子の流動性や帯電性／現像性／転写性を補助するための外添剤として好ましくは１種以上の無機微粒子が用いられる。無機微粒子のＢＥＴ法による比表面積としては、３０ｍ２／ｇ〜３００ｍ２／ｇであることが好ましく、１次粒子径として１０ｎｍ〜５０ｎｍが好ましい。
【００５３】
無機微粒子の具体例としては、例えば酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、酸化チタン、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、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、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。
【００５４】
外添剤の１次粒子径が１０ｎｍ以下の場合はトナーへの外添剤埋まりこみが悪化し、画質劣化変動が大きくなり耐久により悪化する。外添剤の１次粒子径が５０ｎｍ以上の場合は、トナーから外添剤の離脱が多くなり、感光体にフィルミングが発生する。
【００５５】
本例では、現像方式として、１成分法、２成分法のいずれでも可能であるが、装置の小型化を鑑みると、１成分法のほうが望ましい。
【００５６】
次に実施例に係る画像形成装置についてその概要を説明する。図７は実施例に係る画像形成装置の１実施形態を示す概略構成図である。この画像形成装置では、露光装置３により、画像形成手段である現像装置を備える３台の画像形成ユニット４，５，６へ光書き込みが行われ、各画像形成ユニット４，５，６は無端ベルトとしての中間転写ベルト７上にカラートナー像を形成する。そこへ給紙カセット１に積載された転写紙が給紙ローラ２により給紙され、レジストローラ８を経て、２次転写ローラ９によりトナー像は転写紙に転写される。その後、定着装置４０により転写紙上に画像として定着され、排紙ローラ１１により排出され、画像形成装置の出力画像となる。
【００５７】
図８は実施例に係る画像形成装置の定着装置を示す断面模式図である。図８において、定着装置４０は、回転駆動し、加熱定着ローラ４１と、表面被覆層４２と、弾性層４３と、芯金４４と、熱源４５とを有している。未定着トナー３１が付着した記録媒体３２は、図８の矢印方向に搬送される。記録媒体３２を挟んで、加圧手段２０が設けられている。加圧手段２０は、加圧部材２１と、加圧部材２１を支持する支持部材２２と、加圧部材２１と支持部材２２を記録媒体３２側に加圧する加圧スプリング２６と、従動する無端状部材２３と、無端状部材２３と加圧部材２１の間の摩擦を低減するための低摩擦部材２５と、無端状部材２３の搬送経路を規定するガイド２４とを備えている。
【００５８】
加圧部材２１は搬送方向に３分割されて、用紙入り口部２１ａ、中央部２１ｂ、用紙出口部２１ｃをなしている。なお、符号２７は、無端状部材の２３と加圧部材２１の間の摩擦を更に低減するための潤滑油を供給する潤滑油供給部材を示している。一般的に潤滑油はシリコンオイルもしくはフッ素オイルなどが含まれているものを使用する。
【００５９】
また、符号３３は、加熱定着ローラ４１と無端状部材２３とのニップ部を通過した後の記録媒体３２上の定着画像を示している。加熱定着ローラ４１の表面被覆層４２は、未定着トナー３１が付着しにくいようにＰＦＡ層などが用いられる。また、弾性層４３としては、一般的にシリコンゴムやフッ素ゴムなどが用いられている。シリコンゴムを用いた場合、耐膨潤性を向上させるためにフッ素層などがコートされることもある。無端状部材２３は、ＰＦＡとポリイミドより形成されている。加圧部材２１は、加圧方向の面がフラットな加圧パッドが用いられており、シリコンゴム又はフッ素ゴムのゴム層を有している。ここで記録媒体３２としては、カット紙などの用紙が挙げられる。
【００６０】
図９は実施例に係る画像形成装置値の定着装置を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【００６１】
定着装値５０は、内部に加熱用ヒータ５１を有した定着ローラ５２と、加圧ベルト５３を介して定着ローラ５２に圧接される加圧パッド５４とを備える。定着ローラ５２は、定着フレーム５５に軸支されており、加圧パッド５４は加圧フレーム５６に支持されている。この例では、定着ローラ５２と加圧パッド５４は定着・加圧フレーム５５、５６を通じて、ローラ軸方向両端部分に対応して配置されている加圧バネ５７の圧力により圧接されている。定着ローラ５２の回転に従動して加圧ベルト５３が摺動する。
【００６２】
加圧バネ５７は内部に加圧ピン５８を通しており、加圧ピン５８は軸方向両端の定着フレーム５５を繋ぐステー５９に軸支される。軸支された加圧ピン５８は、軸方向に摺動可能である。加圧ピン５８にはウォーム部６０が形成され、対応するウォームホイール６１を回転させることで、加圧ピン５８は軸方向に移動する。
【００６３】
ウォームホイール６１はローラ軸方向両端部分の加圧ピン５８に対応して配置され、同一の軸１２にて軸支されており、ローラ両端相当の加圧ピン５８の軸方向に同一の駆動力を与える。
【００６４】
加圧ピン５８と加圧バネ５７はスペーサ６３を介して接触しており、加圧ピン５８の駆動力は加圧ピン５８の段差をスペーサ６３に接触させることで加圧バネに伝えられる。
【００６５】
図１０は実施例に係る定着装値を示すものであり、（ａ）は圧力を低い状態とした側面図、（ｂ）は圧力を高めた状態を示す側面図である。加圧力を強めた状態である。前述したようにウォームホイール６１を回転させることで、加圧ピン５８のウォーム部６０は軸方向に下方向に駆動する。加圧ピン５８の駆動により加圧バネ５７の押し付け圧が上昇、ニップ部の圧力が上昇する。圧力の制御はウォームホイール６１の回転数とニップ圧力変動のテーブルを作成し、ウォームホイール６１の回転数を基にして行う。
【００６６】
加圧パッド５４の面積は固定であるので、一定以上の圧力であれば圧力の増減に対してニップ幅が大幅に変化することはない。
【００６７】
以上の構成を備える画像形成装置についてその作動を実験で確認した。
［実験１］
低圧力定着時にモノクロ印刷を行い、高圧力定着時にフルカラー印刷を行う際について述べる。まずトナーの作成について説明する。
〔第１結着樹脂の作成〕
ポリオールとして、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン１２３０ｇ、ポリオキシエチレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２９０ｇ、イソドデセニル無水コハク酸２５０ｇ、テレフタル酸３１０ｇ、無水１，２，４−ベンゼントリカルボン酸１８０ｇ及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド７ｇを、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した５リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒータ中で窒素雰囲気下に、１６０℃の温度で撹拌しつつ、滴下ロートよりビニル系モノマー樹脂と重合開始剤の混合液を１時間かけて滴下した。１６０℃に保持したまま２時間付加重合反応を熟成させた後、２３０℃に昇温して縮重合反応を行わせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行い、所望の軟化点に達したときに反応を終了させ、第１結着樹脂を得た。樹脂軟化点は１３０℃であった。
【００６８】
〔第２結着樹脂の作成〕
ポリオールとして、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２２１０ｇ、テレフタル酸８５０ｇ、無水１，２，４−ベンゼントリカルボン酸１２０ｇ及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド０．５ｇを、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した５リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒータ中で窒素雰囲気下２３０℃に昇温して縮重合反応を行わせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行い、所望の軟化点に達したときに反応を終了させ、第２結着樹脂を得た。樹脂軟化点は１１５℃であった。
【００６９】
〔マイクロカプセル加圧変性材料の作成〕
マイクロカプセルが約２００Ｋｐａ、本発明に用いる定着装置のニップ幅６．５ｍｍ横幅２４０ｍｍ部分に３０Ｋｇｆ相当の圧力をかけた場合に破壊される条件にて作成を行う。
【００７０】
前駆材としては、黒色ロイコ染料（３‐Ｎ‐シクロへキシル‐Ｎ‐メチル‐６‐メチル‐７‐アニリツフルオラン）を用いる。顕色剤としてはＮ、Ｎ’‐ジ（３‐クロロフェニル）チオ尿素を用いる。
【００７１】
マイクロカプセルは２重構造とする。マイクロカプセルＡの内部にマイクロカプセルＢが作成されるとした場合、マイクロカプセルＡ内部に前駆材、マイクロカプセルＢ内部に顕色剤の構成とした。
【００７２】
上述した構成にて「マイクロカプセル加圧変性材料Ａ」を得る。このマイクロカプセルは圧力２００Ｋｐａ以上で不可逆的に黒色から透明に変色する。
【００７３】
〔トナー粒子の作成〕
第１結着樹脂                          ６０質量部
第２結着樹脂                          ４０質量部
着色剤（銅フタロシアニンブルー顔料）４．０質量部
帯電制御剤（ボントロンＥ−８４：オリエント社製）
１．０質量部
離型剤（ＷＥＰ−５：日本油脂社製）  ３．５質量部
マイクロカプセル加圧変性材料Ａ        １５質量部
を、ヘンシェルミキサーで十分混合した後、２軸押出し混練機（ＰＣＭ−３０：池貝鉄工社製）を使用してバレル温度を１２０℃に設定して溶融混練を行った。この時混練物の温度は１３０℃であった。得られた混練物を冷却プレスローラで２ｍｍ厚に圧延し、冷却ベルトで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機（ＫＴＭ：川崎重工業社製）で平均粒径１０〜１２μｍまで粉砕し、更に、ジェット粉砕機（ＩＤＳ：日本ニューマチックエ業社製）で粗粉分級しながら粉砕した後、微粉分級をロータ型分級機（ティープレックス型分級機タイプ：１００ＡＴＰ：ホソカワミクロン社製）を使用して分級を行い、体積平均粒径８．５μｍの着色樹脂粒子１を得た。この着色樹脂粒子１  １００質量部に対して無機微粒子であるキャボジル社製ＴＳ５３０を所望の量（質量部）添加し、ヘンシェルミキサーで混合処理しトナー粒子１を得た。
【００７４】
〔定着画像の評価〕
非磁性一成分現像方式のフルカラープリンタＩｐｓｉｏ  ＣＸ３０００（リコー製）を用いて、付着量１．０±０．１  ｍｇ／ｃｍ２となるように未定着画像を作成し、定着ニップ圧力を黒単色モノクロ印刷モード（ニップ部圧力２０ｋｇｆ）、フルカラー印刷モード（ニップ部圧力３５ｋｇｆ）に設定した定着装置にて定着を行った。定着温度は１８０℃とした。黒単色モノクロ印刷モード時のニップ幅は６ｍｍであり、単位面積あたりの圧力は約１３０Ｋｐａであった。フルカラー印刷時のニップ幅は６．５ｍｍであり、単位面積あたりの圧力は約２４０ｋＰａであった。
【００７５】
画像濃度は、画像濃度をＸ−Ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により、５点測定し各色ごとに平均を求めた。
【００７６】
ニップ部圧力２０ｋｇｆでの画像濃度は、Ｋ１．４８、Ｃ１．４４、Ｍ１．４９、Ｙ１．４３であり、定着後のベタ画像は目視でブラック色を呈した。ニップ部圧力３５ｋｇｆでの画像濃度はＫ０．９１、Ｃ１．５３、Ｍ０．６２、Ｙ０．２４であり、定着後のベタ画像は目視ではシアン色を呈した。
【００７７】
［実験２］
実験２では、低圧力定着時にフルカラー印刷を行い、高圧力定着時に黒単色モノクロ印刷を行った。
【００７８】
前駆材として黒色ロイコ染料水分散液ハイミクロンＨ‐２７２〔黒色ロイコ染料含有率３０％、中京油脂株式会社製〕を用い、顕色剤としてフェノール化合物水分散液ハイドリンＦ‐５６８〔ビスフエノールＡ：含有率５０％、中京油脂株式会社製〕を用いる以外は実施例１と同様にして着色樹脂粒子２、トナー粒子２を得た。
【００７９】
〔定着画像の評価〕
非磁性一成分現像方式のフルカラープリンタＩｐｓｉｏ  ＣＸ３０００（リコー製）を用いて、付着量１．０±０．１  ｍｇ／ｃｍ２となるように未定着画像を作成し、定着ニップ圧力を黒単色モノクロ印刷モード（ニップ部圧力３５ｋｇｆ）、フルカラー印刷モード（ニップ部圧力２５ｋｇｆ）に設定した定着装置にて定着を行った。定着温度は１８０℃とした。黒単色モノクロ印刷モード時のニップ幅は６．５ｍｍであり、単位面積あたりの圧力は約２４０ｋＰａであった。フルカラー印刷時のニップ幅は６．０ｍｍであり、単位面積あたりの圧力は約１７０ｋＰａであった。
【００８０】
画像濃度は、画像濃度をＸ−Ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により、５点測定し各色ごとに平均を求めた。
【００８１】
ニップ部圧力２５ｋｇｆでの画像濃度は、Ｋ０．７８、Ｃ１．４９、Ｍ０．５３、Ｙ０．１５であり、定着後のベタ画像は目視でシアン色を呈した。ニップ部圧力３５ｋｇｆでの画像濃度はＫ１．５５、Ｃ１．４８、Ｍ１．４５、Ｙ１．４７であり、定着後のベタ画像は目視ではブラック色を呈した。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】２重構造のマイクロカプセルを示す模式図である。
【図２】マイクロカプセルを内包したトナー粒子を示す模式図である。
【図３】定着後のトナー層を示す模式図である。
【図４】第１の手法における２重構造のマイクロカプセルを示す模式図である。
【図５】マイクロカプセルを内包したトナー粒子を示す模式図である。
【図６】定着後のトナー層を示す模式図である。
【図７】実施例に係る画像形成装置の１実施形態を示す概略構成図である。
【図８】実施例に係る画像形成装置の定着装置を示す断面模式図である。
【図９】実施例に係る画像形成装置値の定着装置を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】実施例に係る定着装値を示すものであり、（ａ）は圧力を低い状態とした側面図、（ｂ）は圧力を高めた状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  給紙カセット
２  給紙ローラ
３  露光装置
４，５，６  画像形成ユニット
７  中間転写ベルト
８  レジストローラ
９  ２次転写ローラ
１１  排紙ローラ
１２  軸
２０  加圧手段
２１  加圧部材
２１ａ  用紙入り口部
２１ｂ  中央部
２１ｃ  用紙出口部
２２  支持部材
２３  無端状部材
２４  ガイド
２５  低摩擦部材
２６  加圧スプリング
２７  潤滑油供給部材
３１  未定着トナー
３２  記録媒体
３３  定着画像
４０  定着装置
４１  加熱定着ローラ
４２  表面被覆層
４３  弾性層
４４  芯金
４５  熱源
５０  定着装値
５１  加熱用ヒータ
５２  定着ローラ
５３  加圧ベルト
５４  加圧パッド
５５、５６  加圧フレーム
５７  加圧バネ
５８  加圧ピン
５９  ステー
６０  ウォーム部
６１  ウォームホイール
６３  スペーサ
【図１】
2009217106.tif 000003
【図２】
2009217106.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009217106.tif 000008
【図７】
2009217106.tif 000009
【図８】
2009217106.tif 000010
【図９】
2009217106.tif 000011
【図１０】
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