JPH11202547A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カプセルトナーの保存性及び耐久性を向上させ
ることができるようにする。 【解決手段】像担持体と、該像担持体に形成された静電
潜像にカプセルトナー１５を付着させてトナー像を形成
する現像器１４と、前記トナー像を転写材に転写する転
写器と、加熱部材及び加圧部材から成り、転写材に転写
されたトナー像を定着する定着器２４とを有する。そし
て、前記カプセルトナー１５は、ガラス転移温度が７５
〜１００〔℃〕にされた少なくとも１層のシェルを備
え、前記定着器２４における定着圧力が線圧で４００〜
１４００〔ｇ／ｃｍ〕にされる。この場合、シェルのガ
ラス転移温度がコアのガラス転移温度より高くされるの
で、カプセルトナー１５の高温における保存性を向上さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を使用した画像形成
装置においては、感光体ドラムを一様にかつ均一に帯電
させる帯電工程、前記感光体ドラムの表面を露光する露
光工程、露光された部分の電荷を消滅させることによっ
て静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着させる
ことによってトナー像を形成する現像工程、前記トナー
像を用紙に転写する転写工程、及び加熱、圧力又はその
他の定着方法によってトナー像を用紙に定着する定着工
程により印刷が行われるようになっている。また、転写
後の感光体ドラムの表面に残留したトナーを除去するク
リーニング工程が付加されることもある。

【０００３】ところで、高速で印刷を行うために、前記
トナーとしてカプセルトナーが使用される。該カプセル
トナーは、コア、及び該コアの表面を被覆して形成され
たシェルから成り、多層構造を有する。そして、前記コ
アの材料としては、低融点ワックス、液状のもの、室温
状態においてゴム状になるもの等が使用される。また、
前記シェルの材料としては、高温における保存性を高く
するために、コアの材料よりもガラス転移温度が高いも
のが使用される。

【０００４】その結果、高速で印刷を行う場合でも、画
像形成装置の定着性及びカプセルトナーの保存性を向上
させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の画像形成装置においては、長期間にわたって印刷を
行うと、カプセルトナーの耐久性が低下してしまう。す
なわち、本来は、該カプセルトナーのシェルが、粉砕ト
ナー、単層構造の重合法トナー等の一般に使用されるト
ナーと同じ熱特性を有し、ガラス転移温度が一般に使用
されるトナーと同じ６０〜７０〔℃〕程度である場合、
一般に使用されるトナーと同じ程度の耐久性を有するは
ずである。ところが、前記シェルのガラス転移温度が７
０〔℃〕以下である場合、カプセルトナーの耐久性は、
一般に使用されるトナーより著しく低下してしまう。

【０００６】これは、前記現像器内において、カプセル
トナーが攪拌（かくはん）され、摩擦によって機械的ダ
メージを受けるからだけでなく、現像ローラ、キャリヤ
等にカプセルトナーが固着してフィルミング現象を発生
させてしまうからである。本発明は、前記従来の画像形
成装置の問題点を解決して、カプセルトナーの保存性及
び耐久性を向上させることができる画像形成装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の画
像形成装置においては、像担持体と、該像担持体に形成
された静電潜像にカプセルトナーを付着させてトナー像
を形成する現像器と、前記トナー像を転写材に転写する
転写器と、加熱部材及び加圧部材から成り、転写材に転
写されたトナー像を定着する定着器とを有する。

【０００８】そして、前記カプセルトナーは、ガラス転
移温度が７５〜１００〔℃〕にされた少なくとも１層の
シェルを備え、前記定着器における定着圧力が線圧で４
００〜１４００〔ｇ／ｃｍ〕にされる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
実施の形態における画像形成装置の概念図である。図に
おいて、１１は回転自在に配設された像担持体としての
感光体ドラムであり、該感光体ドラム１１と接触させて
帯電ローラ１２が配設され、該帯電ローラ１２に負の極
性の電圧を印加することによって、前記感光体ドラム１
１の表面が一様にかつ均一に負の極性に帯電させられ
る。そして、前記感光体ドラム１１の表面に、ＬＥＤヘ
ッド１３によって光が照射され、画像に対応する静電潜
像が形成される。

【００１０】次に、現像器１４において、現像ローラ２
０上の帯電させられたカプセルトナー（現像剤）１５
は、現像ブレード２１によって薄層化された後、前記静
電潜像に付着させられて、トナー像が形成される。な
お、前記カプセルトナー１５は、コア、及び該コアの表
面を被覆して形成された少なくとも１層のシェルから成
り、多層構造を有する。

【００１１】続いて、転写材としての用紙１６が、感光
体ドラム１１と転写器としての転写ローラ１７との間に
形成された転写部Ｐ１に送られ、このとき、転写用電源
１８によって前記転写ローラ１７に正の極性の転写電圧
が印加されると、感光体ドラム１１と転写ローラ１７と
の間に転写電界が発生させられ、カプセルトナー１５に
転写ローラ１７からのクーロン力が加わってカプセルト
ナー１５が用紙１６に付着させられる。その結果、前記
トナー像が用紙１６に転写される。

【００１２】続いて、用紙１６は加熱部材としてのヒー
トローラ２２及び加圧部材としてのプレッシャローラ２
３から成る定着器２４に送られ、該定着器２４によって
前記トナー像が用紙１６に定着される。一方、転写後に
おいて感光体ドラム１１の表面に残留したカプセルトナ
ー１５は、クリーニング装置１９によって除去される。

【００１３】ところで、前記カプセルトナー１５におい
て、シェルのガラス転移温度を７０〔℃〕以下にする
と、カプセルトナー１５は、非磁性一成分接触現像方式
の現像器１４に使用される場合には前記現像ローラ２０
に、二成分現像方式の図示されない現像器に使用される
場合には図示されないキャリヤに固着し、フィルミング
現象を発生させてしまう。

【００１４】該フィルミング現象は、シェルのガラス転
移温度に強く依存し、シェルのガラス転移温度が、７５
〔℃〕より高い場合には発生せず、４５〔℃〕以下であ
る場合には著しく発生してしまう。この温度特性、及び
劣化したカプセルトナー１５のＳＥＭ（電子顕微鏡）観
察の結果から、カプセルトナー１５は、表面が高温にな
って一度溶融した後に現像ローラ２０又はキャリヤに固
着することが分かった。

【００１５】このように、シェルのガラス転移温度が低
い場合には、カプセルトナー１５の耐久性が低下してし
まう。以上の事実は、次に説明する試験によって確認す
ることができる。まず、試験に使用したカプセルトナー
１５の製造例について説明する。スチレン７７．５重量
部、及びアクリル酸−ｎ−ブチル２２．５重量部に、オ
フセット防止剤として低分子量ポリエチレン１．５重量
部、帯電制御剤「アイゼンスピロンブラックＴＲＨ」
（保土ヶ谷化学社製）１重量部、カーボンブラック（Ｐ
ｒｉｎｔｅｘＬデグサ社製）７重量部、及び２，２’−
アゾビスイソブチロニトリル１重量部を加え、アトライ
ター「ＭＡ−０１ＳＣ」（三井三池化工機社製）に投入
して１５〔℃〕で１０分間分散させ、重合性組成物を得
た。

【００１６】また、ポリアクリル酸８重量部及びジビニ
ルベンゼン０．３５重量部を溶解することによって得ら
れたエタノール１８０重量部に蒸留水６００重量部を加
えて重合のための分散媒を用意した。該分散媒に前記重
合性組成物を添加し、ＴＫホモミキサー「Ｍ型」（特殊
機化工業社製）によって１５〔℃〕で８０００回転の条
件下において１０分間分散させて分散溶液を得た。

【００１７】次に、該分散溶液を１リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下において１００〔ｒｐ
ｍ〕で攪拌しながら８５〔℃〕で１２時間反応させた。
ここまでの段階で重合性組成物の重合反応によって得ら
れた分散質を中間粒子という。続いて、該中間粒子の水
系懸濁液中において、超音波発振機（ＵＳ−１５０、
（株）日本精機製作所）でメタクリル酸メチル７．５重
量部、アクリル酸−ｎ−ブチル２．５重量部、重合開始
剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．５
重量部、ラウリル硫酸ナトリウム０．１重量部、及び水
８０重量部から成る水乳濁液Ａを調製した。該水乳濁液
Ａを４重量部滴下し、前記中間粒子を膨潤させた。滴下
後、直ちに光学顕微鏡によって観察を行ったところ、乳
濁液滴は全く見られず膨潤が極めて短時間のうちに完了
していることが確認された。

【００１８】そこで、窒素気流下において攪拌しながら
２段目の重合として８５〔℃〕で１０時間反応させた。
冷却後、０．５Ｎ塩酸水溶液で分散媒を溶解し、ろ過及
び水洗を行い、風乾を行った後、４０〔℃〕及び１０
〔ｍｍＨｇ〕の減圧下において１０時間乾燥し、風力分
級機で分級し、平均粒径が７〔μｍ〕のカプセルトナー
粒子を得た。

【００１９】なお、ｓｅｅｄ重合を行う前の段階で得ら
れた樹脂粒子のガラス転移温度は５５〔℃〕であった。
すなわち、本実施の形態において得られるカプセルトナ
ー１５のコアのガラス転移温度は５５〔℃〕であると考
えることができる。また、水乳濁液Ａだけを単独で重合
したときに得られる熱可塑性樹脂のガラス転移温度は７
５〔℃〕であった。すなわち、本実施の形態において得
られるカプセルトナー１５のシェルの樹脂のガラス転移
温度は７５〔℃〕であると考えることができる。

【００２０】そして、前記カプセルトナー粒子５０重量
部に、疎水性シリカ微粉末「アエロジルＲ−９７２」
（日本アロエジル社製）０．３５重量部を加えて混合
し、本実施の形態におけるカプセルトナー１５を得た。
該カプセルトナー１５を非磁性一成分接触現像方式及び
二成分現像方式の各現像方式で使用した。また、磁性一
成分現像方式で使用されるカプセルトナー１５は、前述
された中間粒子の作製のための重合性組成物の調製段階
で、前述された非磁性一成分接触現像方式で使用される
カプセルトナー１５の製造の処方に加えて、平均粒径が
３〔μｍ〕の鉄粉を重合性単量体に対し３０重量部を添
加した。

【００２１】本実施の形態におけるカプセルトナー１５
のシェルとなる重合性組成物の添加量は特に限定される
ものではないが、コアとなる重合性組成物に対して４重
量部以下であることが望ましい（磁性一成分現像方式で
使用されるカプセルトナー１５の場合、コアとなる重合
性組成物の重量に磁性粉の重量は含まれない）。そし
て、添加量を非常に多くしてシェルを厚くすると、カプ
セルトナー１５の耐久性及び保存性を向上させることが
できるのは明白であるが、このような手段を採ると、カ
プセルトナー１５の定着性が低下するだけでなく、帯電
特性も低下してしまう。

【００２２】したがって、本実施の形態における定着工
程の圧力条件は、シェルとなる重合性組成物の添加量が
コアとなる重合性組成物に対して４重量部以下である場
合に特に有効である。図２は本発明の実施の形態におけ
るカプセルトナーの耐久性試験の結果を示す図である。
なお、図において、「有」はフィルミング現象が発生し
たことを、「無」はフィルミング現象が発生しないこと
を表す。また、シェルの欄の「無」はシェルの無い単層
構造の重合法トナーであることを表す。

【００２３】この場合、コアのガラス転移温度は、スチ
レンとアクリル酸−ｎ−ブチルとの組成比を変えること
によって、シェルのガラス転移温度は、メタクリル酸メ
チルとアクリル酸−ｎ−ブチルとの組成比を変えること
によってそれぞれ得た。したがって、各カプセルトナー
１５（図１）のその他の特性は同一である。このように
製造したカプセルトナー１５を、非磁性一成分接触現像
方式、二成分現像方式及び磁性一成分現像方式の各現像
方式で使用し、連続印刷を行ったときのカプセルトナー
１５の耐久性について調べた。

【００２４】そして、前記非磁性一成分接触現像方式に
おいては、現像ローラ２０にシリコーンゴムを使用し、
現像ローラ２０の感光体ドラム１１への接触圧力を２０
０〔ｇ／ｃｍ〕に、現像ブレード２１の現像ローラ２０
への接触圧力を２０〔ｇ／ｃｍ〕にして連続印刷を行っ
た。また、二成分現像方式においては、平均粒径が５０
〔μｍ〕である鉄粉製のキャリヤを使用し、該キャリヤ
に対するトナー濃度を５〔ｗｔ％〕に、図示されないマ
グネットローラ上のトナー層の厚さを１００〔μｍ〕に
して連続印刷を行った。

【００２５】そして、磁性一成分現像方式においては、
マグネットローラ上のトナー層の厚さを５０〔μｍ〕に
して連続印刷を行った。なお、いずれの場合も、２万枚
のＡ４判の用紙１６に対して、印刷濃度を５〔％〕に
し、印刷速度を２００〔ｍｍ／ｓｅｃ〕にして印刷を行
った。また、印刷された文字にかすれが生じた時点で、
現像器１４内のカプセルトナー１５が無くなったと判断
し、カプセルトナー１５を補給した。なお、１回のカプ
セルトナー１５の補給量は１００〔ｇ〕とした。

【００２６】その結果、図に示されるように、フィルミ
ング現象は、各現像方式においてコア及びシェルの各ガ
ラス転移温度に依存することが分かる。また、前記非磁
性一成分接触現像方式及び磁性一成分現像方式において
は、現像ローラ２０へのカプセルトナー１５の固着は確
認されず、二成分現像方式においては、マグネットロー
ラへのカプセルトナー１５の固着は確認されず、キャリ
ヤへのカプセルトナー１５の固着が確認された。そし
て、前述されたように、シェルのガラス転移温度が７５
〔℃〕以下であるカプセルトナー１５においては、同じ
ガラス転移温度を有する単層構造の重合法トナーよりフ
ィルミング現象が発生しやすいことが分かった。

【００２７】これは、シェルが形成される過程におい
て、コアとシェルとの相溶が起こり、実際に形成された
シェルのガラス転移温度が設計値より相当低くなってい
るからであると考えられる。そして、シェルのガラス転
移温度を等しくし、コアのガラス転移温度を異ならせて
二つのカプセルトナー１５を製造した場合、コアのガラ
ス転移温度が低いカプセルトナー１５においてフィルミ
ング現象の発生が顕著であることから推測することがで
きる。

【００２８】また、界面重合法によって製造されたカプ
セルトナーについても、同様にフィルミング現象が発生
した。前記界面重合法によってカプセルトナーを製造し
た場合、コアとシェルとの界面が比較的明確になると考
えられるが、現像器１４内において攪拌され、摩擦によ
って一部のカプセルトナーのシェルが剥（は）がれ落
ち、コアが剥（む）き出しになることが原因であると考
えられる。

【００２９】次に、カプセルトナー１５の高温下におけ
る保存性の指標となる耐ブロッキング特性について説明
する。図３は本発明の実施の形態におけるカプセルトナ
ーの高温放置試験の結果を示す図である。なお、図にお
いて、○はカプセルトナー１５（図１）を使用しても実
用上問題が無いことを、△は前記カプセルトナー１５を
使用すると実用上問題が有ることを、×は前記カプセル
トナー１５を全く使用することができないことを、
「無」はブロッキングが発生しないことを表す。また、
シェルの欄の「無」はシェルの無い単層構造の重合法ト
ナーであることを表す。

【００３０】この場合、２０〔ｇ〕のカプセルトナー１
５を底面積が２０〔ｃｍ² 〕の円筒形の容器に入れ、蓋
（ふた）をして５００〔ｇ／ｃｍ² 〕で加圧されるよう
に蓋の上に重りを載せた。この状態で、カプセルトナー
１５を５０〔℃〕の雰囲気下に置き、１箇月放置した。
次に、前記カプセルトナー１５のすべてを４５〔μｍ〕
のメッシュの篩（ふるい）に載せ、該篩に１〔ｋＨｚ〕
で３０秒間の振動を与えた後、篩上のカプセルトナー１
５の重量を測定した。そして、最初のカプセルトナー１
５の重量をｗ１とし、篩上のカプセルトナー１５の重量
をｗ２とし、ブロッキング率をρとしたとき、該ブロッ
キング率ρは、 ρ＝（ｗ２／ｗ１）×１００〔％〕 で表される。

【００３１】なお、カプセルトナー１５を加圧するよう
にしたのは、非磁性一成分接触現像方式の現像器１４内
にカプセルトナー１５が収容された状態を想定したため
である。ここで、ブロッキング率ρが０〜５〔％〕であ
る場合は、カプセルトナー１５を使用しても実用上問題
が無く、５〜１０〔％〕である場合は、カプセルトナー
１５を使用すると実用上問題が有り、１０〔％〕以上で
ある場合は、カプセルトナー１５を全く使用することが
できない。

【００３２】その結果、図に示されるように、耐ブロッ
キング特性は、各現像方式においてコア及びシェルの各
ガラス転移温度に依存することが分かる。これは、カプ
セルトナー１５をカプセル構造にする目的からみて当然
の結果であるが、高温放置試験より耐久性試験の方がカ
プセルトナー１５にとっては過酷な条件下に置かれるこ
とが分かった。

【００３３】そこで、カプセルトナー１５の定着性及び
耐ブロッキング性を向上させるために、シェルのガラス
転移温度を７５〔℃〕以上にするとともに、カプセルト
ナー１５の優位性を最大限に発揮するための条件につい
て調べた。ここで、べた黒印刷を行ったときのべた黒部
にスコッチテープ（スリーエム社製）を貼（は）り、該
スコッチテープの上に５０〔ｇ／ｃｍ² 〕の圧力を加え
て１往復させた後、３〔ｃｍ／ｓｅｃ〕の速度で前記ス
コッチテープを剥（はく）離させたときの、剥離前の濃
度をｄ１とし、剥離後の濃度をｄ２とし、定着率をηと
したとき、該定着率ηは、 η＝（ｄ２／ｄ１）×１００〔％〕 で表される。

【００３４】ここで、定着率ηが９０〜１００〔％〕で
ある場合は、カプセルトナー１５を使用しても実用上問
題が無く、７０〜９０〔％〕である場合は、カプセルト
ナー１５を使用すると実用上問題が有り、７０〔％〕以
下である場合は、カプセルトナー１５を全く使用するこ
とができない。そこで、本実施の形態においては、前記
カプセルトナー１５のシェルのガラス転移温度を７５〜
１００〔℃〕にした。

【００３５】また、前記定着器２４におけるヒートロー
ラ２２及びプレッシャローラ２３によって用紙１６に加
えられる定着圧力が線圧で４００〜１４００〔ｇ／ｃ
ｍ〕にされる。この場合、シェルのガラス転移温度がコ
アのガラス転移温度より高くされるので、カプセルトナ
ー１５の高温における保存性を向上させることができ
る。

【００３６】また、シェルのガラス転移温度が７５〜１
００〔℃〕の範囲にされ、定着圧力が線圧で４００〜１
４００〔ｇ／ｃｍ〕にされるので、カプセルトナー１５
の耐久性及び耐ブロッキング性を向上させ、定着率ηを
高くすることができる。

【００３７】

【実施例】〔実施例１〕この場合、定着器２４におい
て、ヒートローラ２２の表面温度を１７５〔℃〕に、印
刷速度を２００〔ｍｍ／ｓｅｃ〕（３０〔ｐｐｍ〕）
に、ヒートローラ２２の直径を３０〔ｍｍ〕にした。ま
た、図２に示される重合法トナー及び各カプセルトナー
１５のうち、シェルの無い単層構造の重合法トナーにつ
いては、ガラス転移温度を５５〔℃〕又は６５〔℃〕と
し、シェルの有るカプセルトナー１５については、コア
のガラス転移温度を５５〔℃〕とし、シェルのガラス転
移温度を各種変更し、定着率ηの圧力依存性を調べた。

【００３８】図４は本発明の第１の実施例における定着
圧力と定着率との関係を示す図である。なお、図におい
て、横軸に定着圧力を、縦軸に定着率ηを採ってある。
図において、Ｌ１１はシェルが無く、ガラス転移温度が
６５〔℃〕である単層構造の重合法トナーの定着率ηを
示す線、Ｌ１２はシェルが無く、ガラス転移温度が５５
〔℃〕である単層構造の重合法トナーの定着率ηを示す
線、Ｌ１３はシェルのガラス転移温度が６５〔℃〕であ
り、コアのガラス転移温度が５５〔℃〕であるカプセル
トナー１５（図１）の定着率ηを示す線、Ｌ１４はシェ
ルのガラス転移温度が７５〔℃〕であり、コアのガラス
転移温度が５５〔℃〕であるカプセルトナー１５の定着
率ηを示す線、Ｌ１５はシェルのガラス転移温度が８５
〔℃〕であり、コアのガラス転移温度が５５〔℃〕であ
るカプセルトナー１５の定着率ηを示す線、Ｌ１６はシ
ェルのガラス転移温度が１００〔℃〕であり、コアのガ
ラス転移温度が５５〔℃〕であるカプセルトナー１５の
定着率ηを示す線である。

【００３９】図に示されるように、シェルが無く、ガラ
ス転移温度が５５〔℃〕である単層構造の重合法トナ
ー、及びガラス転移温度が６５〔℃〕であるシェルを有
するカプセルトナー１５は、定着圧力を線圧で２００
〔ｇ／ｃｍ〕以上、すなわち、２００〜１２００〔ｇ／
ｃｍ〕にしたとき、９５〔％〕以上の定着率ηを得るこ
とができるのに対して、ガラス転移温度が７５〔℃〕以
上であるシェルを有するカプセルトナー１５は、定着圧
力を線圧で２倍の４００〔ｇ／ｃｍ〕以上にする必要が
あるが、４００〜１２００〔ｇ／ｃｍ〕の範囲で９５
〔％〕以上の実用上十分な定着率ηを確保することがで
きた。

【００４０】一方、ガラス転移温度が６５〔℃〕である
単層構造の重合法トナーは、定着圧力を高くしても定着
率ηは６５〔％〕以上にはならなかった。そして、図２
及び３の試験結果と合わせて考えると、定着器２４の温
度設定を高くしても、定着率ηを高くすることができ
る。したがって、ガラス転移温度が７５〜１００〔℃〕
であるシェルを有するカプセルトナー１５を使用し、定
着圧力を線圧で４００〜１２００〔ｇ／ｃｍ〕の範囲に
すると、カプセルトナー１５の耐久性及び耐ブロッキン
グ性を向上させ、定着率ηを高くすることができる。 〔実施例２〕この場合、定着器２４において、ヒートロ
ーラ２２の表面温度を１５０〔℃〕に、印刷速度を１０
０〔ｍｍ／ｓｅｃ〕（１５〔ｐｐｍ〕）に、ヒートロー
ラ２２の直径を３０〔ｍｍ〕にした。また、シェルの無
い単層構造の重合法トナーについては、ガラス転移温度
を５５〔℃〕又は６５〔℃〕とし、シェルの有るカプセ
ルトナー１５については、コアのガラス転移温度を５５
〔℃〕とし、シェルのガラス転移温度を各種変更し、定
着率ηの圧力依存性を調べた。

【００４１】図５は本発明の第２の実施例における定着
圧力と定着率との関係を示す図である。なお、図におい
て、横軸に定着圧力を、縦軸に定着率ηを採ってある。
図において、Ｌ１１はシェルが無く、ガラス転移温度が
６５〔℃〕である単層構造の重合法トナーの定着率ηを
示す線、Ｌ１２はシェルが無く、ガラス転移温度が５５
〔℃〕である単層構造の重合法トナーの定着率ηを示す
線、Ｌ１３はシェルのガラス転移温度が６５〔℃〕であ
り、コアのガラス転移温度が５５〔℃〕であるカプセル
トナー１５（図１）の定着率ηを示す線、Ｌ１４はシェ
ルのガラス転移温度が７５〔℃〕であり、コアのガラス
転移温度が５５〔℃〕であるカプセルトナー１５の定着
率ηを示す線、Ｌ１５はシェルのガラス転移温度が８５
〔℃〕であり、コアのガラス転移温度が５５〔℃〕であ
るカプセルトナー１５の定着率ηを示す線、Ｌ１６はシ
ェルのガラス転移温度が１００〔℃〕であり、コアのガ
ラス転移温度が５５〔℃〕であるカプセルトナー１５の
定着率ηを示す線である。

【００４２】図に示されるように、シェルが無く、ガラ
ス転移温度が５５〔℃〕である単層構造の重合法トナ
ー、及びガラス転移温度が６５〔℃〕であるシェルを有
するカプセルトナー１５は、定着圧力を線圧で２００
〔ｇ／ｃｍ〕以上、すなわち、２００〜１４００〔ｇ／
ｃｍ〕にしたとき、９５〔％〕以上の定着率ηを得るこ
とができるのに対して、ガラス転移温度が７５〔℃〕以
上であるシェルを有するカプセルトナー１５は、定着圧
力を線圧で２倍の４００〔ｇ／ｃｍ〕以上にする必要が
あるが、４００〜１４００〔ｇ／ｃｍ〕の範囲で９５
〔％〕以上の実用上十分な定着率ηを確保することがで
きた。

【００４３】一方、ガラス転移温度が６５〔℃〕である
単層構造の重合法トナーは、定着圧力を高くしても定着
率ηは６５〔％〕以上にはならなかった。そして、図２
及び３の試験結果と合わせて考えると、定着器２４の温
度設定を高くしても、定着率ηを高くすることができ
る。したがって、ガラス転移温度が７５〜１００〔℃〕
であるシェルを有するカプセルトナー１５を使用し、定
着圧力を線圧で４００〜１４００〔ｇ／ｃｍ〕の範囲に
すると、カプセルトナー１５の耐久性及び耐ブロッキン
グ性を向上させ、定着率ηを高くすることができる。 〔実施例３〕この場合、定着器２４において、ヒートロ
ーラ２２の表面温度を１５５〔℃〕に、印刷速度を２０
０〔ｍｍ／ｓｅｃ〕（３５〔ｐｐｍ〕）に、ヒートロー
ラ２２の直径を３０〔ｍｍ〕にした。また、シェルの無
い単層構造の重合法トナーについては、ガラス転移温度
を３５〔℃〕又は６５〔℃〕とし、シェルの有るカプセ
ルトナー１５については、コアのガラス転移温度を３５
〔℃〕とし、シェルのガラス転移温度を各種変更し、定
着率ηの圧力依存性を調べた。

【００４４】図６は本発明の第３の実施例における定着
圧力と定着率との関係を示す図である。なお、図におい
て、横軸に定着圧力を、縦軸に定着率ηを採ってある。
図において、Ｌ２１はシェルが無く、ガラス転移温度が
６５〔℃〕である単層構造の重合法トナーの定着率ηを
示す線、Ｌ２２はシェルが無く、ガラス転移温度が３５
〔℃〕である単層構造の重合法トナーの定着率ηを示す
線、Ｌ２３はシェルのガラス転移温度が６５〔℃〕であ
り、コアのガラス転移温度が３５〔℃〕であるカプセル
トナー１５（図１）の定着率ηを示す線、Ｌ２４はシェ
ルのガラス転移温度が７５〔℃〕であり、コアのガラス
転移温度が３５〔℃〕であるカプセルトナー１５の定着
率ηを示す線、Ｌ２５はシェルのガラス転移温度が８５
〔℃〕であり、コアのガラス転移温度が３５〔℃〕であ
るカプセルトナー１５の定着率ηを示す線、Ｌ２６はシ
ェルのガラス転移温度が１００〔℃〕であり、コアのガ
ラス転移温度が３５〔℃〕であるカプセルトナー１５の
定着率ηを示す線である。

【００４５】図に示されるように、シェルが無く、ガラ
ス転移温度が３５〔℃〕である単層構造の重合法トナ
ー、及びガラス転移温度が６５〔℃〕であるシェルを有
するカプセルトナー１５は、定着圧力を線圧で２００
〔ｇ／ｃｍ〕以上、すなわち、２００〜１２００〔ｇ／
ｃｍ〕にしたとき、９５〔％〕以上の定着率ηを得るこ
とができるのに対して、ガラス転移温度が７５〔℃〕以
上であるシェルを有するカプセルトナーは、定着圧力を
線圧で２倍の４００〔ｇ／ｃｍ〕以上にする必要がある
が、４００〜１２００〔ｇ／ｃｍ〕の範囲で９５〔％〕
以上の実用上十分な定着率ηを確保することができた。

【００４６】一方、シェルが無く、ガラス転移温度が６
５〔℃〕である単層構造の重合法トナーは、定着圧力を
高くしても定着率ηは６５〔％〕以上にはならなかっ
た。そして、図２及び３の試験結果と合わせて考える
と、定着器２４の温度設定を高くしても、定着率ηを高
くすることができる。したがって、ガラス転移温度が７
５〜１００〔℃〕であるシェルを有するカプセルトナー
１５を使用し、定着圧力を線圧で４００〜１４００〔ｇ
／ｃｍ〕の範囲にすると、カプセルトナー１５の耐久性
及び耐ブロッキング性を向上させ、定着率ηを高くする
ことができる。 〔実施例４〕この場合、定着器２４において、ヒートロ
ーラ２２の表面温度を１３５〔℃〕に、印刷速度を１０
０〔ｍｍ／ｓｅｃ〕（１５〔ｐｐｍ〕）に、ヒートロー
ラ２２の直径を３０〔ｍｍ〕にした。また、シェルの無
い単層構造の重合法トナーについては、ガラス転移温度
を３５〔℃〕又は６５〔℃〕とし、シェルの有るカプセ
ルトナー１５については、コアのガラス転移温度を３５
〔℃〕とし、シェルのガラス転移温度を各種変更し、定
着率ηの圧力依存性を調べた。

【００４７】図７は本発明の第４の実施例における定着
圧力と定着率との関係を示す図である。なお、図におい
て、横軸に定着圧力を、縦軸に定着率ηを採ってある。
図において、Ｌ２１はシェルが無く、ガラス転移温度が
６５〔℃〕である単層構造の重合法トナーの定着率ηを
示す線、Ｌ２２はシェルが無く、ガラス転移温度が３５
〔℃〕である単層構造の重合法トナーの定着率ηを示す
線、Ｌ２３はシェルのガラス転移温度が６５〔℃〕であ
り、コアのガラス転移温度が３５〔℃〕であるカプセル
トナー１５（図１）の定着率ηを示す線、Ｌ２４はシェ
ルのガラス転移温度が７５〔℃〕であり、コアのガラス
転移温度が３５〔℃〕であるカプセルトナー１５の定着
率ηを示す線、Ｌ２５はシェルのガラス転移温度が８５
〔℃〕であり、コアのガラス転移温度が３５〔℃〕であ
るカプセルトナー１５の定着率ηを示す線、Ｌ２６はシ
ェルのガラス転移温度が１００〔℃〕であり、コアのガ
ラス転移温度が３５〔℃〕であるカプセルトナー１５の
定着率ηを示す線である。

【００４８】図に示されるように、シェルが無く、ガラ
ス転移温度が３５〔℃〕である単層構造の重合法トナ
ー、及びガラス転移温度が６５〔℃〕であるシェルを有
するカプセルトナー１５は、定着圧力を線圧で２００
〔ｇ／ｃｍ〕以上、すなわち、２００〜１２００〔ｇ／
ｃｍ〕にしたとき、９５〔％〕以上の定着率ηを得るこ
とができるのに対して、ガラス転移温度が７５〔℃〕以
上であるシェルを有するカプセルトナー１５は、定着圧
力を線圧で２倍の４００〔ｇ／ｃｍ〕以上にする必要が
あるが、４００〜１４００〔ｇ／ｃｍ〕の範囲で９５
〔％〕以上の実用上十分な定着率ηを確保することがで
きた。

【００４９】一方、シェルが無く、ガラス転移温度が６
５〔℃〕である単層構造の重合法トナーは、定着圧力を
高くしても定着率ηは６５〔％〕以上にはならなかっ
た。そして、図２及び３の試験結果と合わせて考える
と、定着器２４の温度設定を高くしても、定着率ηを高
くすることができる。したがって、ガラス転移温度が７
５〜１００〔℃〕であるシェルを有するカプセルトナー
１５を使用し、定着圧力を線圧で４００〜１４００〔ｇ
／ｃｍ〕の範囲にすると、カプセルトナー１５の耐久性
及び耐ブロッキング性を向上させ、定着率ηを高くする
ことができる。 〔比較例１〕前記実施例１において、ヒートローラ２２
の表面温度を２２５〔℃〕とした以外は同じ条件で定着
圧力と定着率ηとの関係を調べた。その結果、シェルが
無く、ガラス転移温度が６５〔℃〕である単層構造の重
合法トナーにおいても、９５〔％〕以上の十分な定着率
ηを得ることができた。

【００５０】ところが、ヒートローラ２２の表面温度を
２２５〔℃〕のように高くすると、連続印刷を行った場
合に、画像形成装置内の温度が極めて高くなり、大型の
冷却装置を配設する必要が生じる。したがって、実用上
適さないことが分かった。 〔比較例２〕前記実施例２において、ヒートローラ２２
の表面温度を２１０〔℃〕とした以外は同じ条件で定着
圧力と定着率ηとの関係を調べた。その結果、シェルが
無く、ガラス転移温度が６５〔℃〕である単層構造の重
合法トナーにおいても、９５〔％〕以上の十分な定着率
ηを得ることができた。

【００５１】ところが、ヒートローラ２２の表面温度を
２１０〔℃〕のように高くすると、連続印刷を行った場
合に、画像形成装置内の温度が極めて高くなり、大型の
冷却装置を配設する必要が生じる。したがって、実用上
適さないことが分かった。なお、本発明は前記実施の形
態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて
種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範
囲から排除するものではない。

【００５２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、画像形成装置においては、像担持体と、該像担持
体に形成された静電潜像にカプセルトナーを付着させて
トナー像を形成する現像器と、前記トナー像を転写材に
転写する転写器と、加熱部材及び加圧部材から成り、転
写材に転写されたトナー像を定着する定着器とを有す
る。

【００５３】そして、前記カプセルトナーは、ガラス転
移温度が７５〜１００〔℃〕にされた少なくとも１層の
シェルを備え、前記定着器における定着圧力が線圧で４
００〜１２００〔ｇ／ｃｍ〕にされる。この場合、シェ
ルのガラス転移温度がコアのガラス転移温度より高くさ
れるので、カプセルトナーの高温における保存性を向上
させることができる。

【００５４】また、シェルのガラス転移温度が７５〜１
００〔℃〕の範囲にされ、定着圧力が線圧で４００〜１
４００〔ｇ／ｃｍ〕にされるので、カプセルトナーの耐
久性及び耐ブロッキング性を向上させ、定着率を高くす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における画像形成装置の概
念図である。

【図２】本発明の実施の形態におけるカプセルトナーの
耐久性試験の結果を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態におけるカプセルトナーの
高温放置試験の結果を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施例における定着圧力と定着
率との関係を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例における定着圧力と定着
率との関係を示す図である。

【図６】本発明の第３の実施例における定着圧力と定着
率との関係を示す図である。

【図７】本発明の第４の実施例における定着圧力と定着
率との関係を示す図である。

【符号の説明】

１１ 感光体ドラム １４ 現像器 １５ カプセルトナー １６ 用紙 １７ 転写ローラ ２２ ヒートローラ ２３ プレッシャローラ ２４ 定着器

フロントページの続き (72)発明者 林 邦治 東京都港区芝浦四丁目11番地22号 株式会 社沖データ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）像担持体と、（ｂ）該像担持体に
   形成された静電潜像にカプセルトナーを付着させてトナ
   ー像を形成する現像器と、（ｃ）前記トナー像を転写材
   に転写する転写器と、（ｄ）加熱部材及び加圧部材から
   成り、転写材に転写されたトナー像を定着する定着器と
   を有するとともに、（ｅ）前記カプセルトナーは、ガラ
   ス転移温度が７５〜１００〔℃〕にされた少なくとも１
   層のシェルを備え、（ｆ）前記定着器における定着圧力
   が線圧で４００〜１４００〔ｇ／ｃｍ〕にされることを
   特徴とする画像形成装置。