JP2008176205A - 光定着用トナー、静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性に優れ、光定着法における定着性を向上させる光定着用トナー及びそれを用いた静電荷像現像剤、並びに、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【解決手段】結着樹脂、着色剤及び下記構造式（１）で示される化合物を含む光定着用トナーである。

【選択図】なし

Description

本発明は、光定着用トナー、静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成装置及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、印刷機などで広く普及している電子写真方式では、一般的に画像形成は以下のように行われる。まず、感光体ドラムの光導電性絶縁体表面に正または負の均一な静電荷を与える帯電工程の後、光導電性絶縁体表面に例えばレーザ光（またはＬＥＤ）を照射し、絶縁体表面上の静電荷を部分的に消去して画像情報に応じた静電潜像を形成する。次いで、例えば光導電性絶縁体上の静電荷の残った潜像部分にトナーと呼ばれる現像剤の微粉体を付着させ、潜像をトナー像に可視化する。このようにして得られたトナー像を印刷物となすため、一般的に、記録紙などの記録媒体に静電的に転写し、その後トナー像は記録媒体に定着される。

上記転写後のトナー像の定着には、加圧、加熱あるいはこれらを併用した方法によってトナーを溶融させた後に固化定着させる方法、もしくは光エネルギーを照射してトナーを溶融させた後に固化定着させる方法、用紙加熱と光エネルギ照射とを併用する方法などがあるが、主として光を利用した光定着法が注目を集めている。光定着法には、キセノンフラッシュランプを用いたフラッシュ定着法や高輝度レーザを用いたレーザ定着法が知られている。

すなわち、光定着法では、トナーの定着に際してトナーを加圧する必要がないことから、定着ローラなどと接触（加圧）させる必要がなく、定着工程での画像解像度（再現性）の劣化が少ないといった利点がある。また、熱源などにより加熱する必要がないことから、電源を投入してから熱源（定着ローラなど）が所望の温度にまでプリヒートされるまで印字を行えないといったことはなく、電源投入直後から印字を行える。さらに、高温熱源を必要としないことから、装置内の温度上昇を適切に回避できるといった利点があり、またシステムダウンにより定着器内において記録紙詰まりが生じた場合などであっても、熱源からの熱によって記録紙が変質や発火してしまうこともない。

上記光定着法に関しては、一般の熱ロール用トナーと同様に、バインダー（結着樹脂）設計やワックス設計、さらにはワックス分散状態をコントロールすることで定着性の向上が進められてきた。光定着において定着性向上を図ることが多数提案されている（例えば、特許文献１〜５参照）。
また、トナーに過塩素酸塩を用い、定着光による温度を上昇させることで、過塩素酸塩物質を分解発熱させることで定着性を向上させることが知られている。例えば、特許文献６参照）。
特開平９−１０４７４１号公報 特開２００３−１４９８５２号公報 特開２００３−１８６２３６号公報 特開２００３−２７０８４２号公報 特開２００２−１５６７７５号公報 特開昭６１−１３２９５９号公報

本発明の目的は、安全性に優れ、光定着法における定着性を向上させる光定着用トナー及びそれを用いた静電荷像現像剤、並びに、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。

上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち請求項１に係る発明は、結着樹脂、着色剤及び下記構造式（１）で示される化合物を含む光定着用トナーである。

上記式中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立に水素または炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｒ^３は炭素数１〜８のアルキル基または置換もしくは未置換の炭素数５〜７のシクロアルキル基を表す。なお、置換基としてはそれぞれ独立に、塩素原子、臭素原子及び炭素数１〜４のアルキル基を有してもよいベンジル基あるいはフェニル基のうちのいずれかである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構造式（１）で示される化合物が、下記化合物（１）である光定着用トナーである。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の光定着用トナーにおける前記化合物の含有量が、トナー全体中の０．５〜２０質量％の範囲である光定着用トナーである。

請求項４に係る発明は、示差走査熱量測定において、２００〜３５０℃の範囲に発熱ピークを有する請求項１〜３のいずれかに記載の光定着用トナーである。

請求項５に係る発明は、前記発熱ピークから求められる発熱量が、１〜３５ｍＪ／ｍｇの範囲である請求項１〜４のいずれかに記載の光定着用トナーである。

請求項６に係る発明は、前記着色剤としてカーボンブラックを含む請求項１〜５のいずれかに記載の光定着用トナーである。

請求項７に係る発明は、正帯電性トナーであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光定着用トナーである。

請求項８に係る発明は、トナーを含み、該トナーが請求項１〜７のいずれかに記載の光定着用トナーであること静電荷像現像剤である。

請求項９に係る発明は、現像剤保持体を少なくとも備え、請求項８に記載の静電荷像現像剤を収めるプロセスカートリッジである。

請求項１０に係る発明は、トナーを含む現像剤により記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該トナー像を光により記録媒体に定着させる定着手段とを有し、
前記現像剤が、請求項８に記載の静電荷像現像剤である画像形成装置である。

本発明の請求項１に係る発明によれば、構造式（１）で表される化合物を添加することにより、安全性に優れ、光定着法における定着性を向上させる光定着用トナーを得ることができる。
請求項２に係る発明によれば、化合物（１）で表される化合物を添加することにより、より安全性に優れ、光定着法における定着性を向上させる光定着用トナーを得ることができる。
請求項３に係る発明によれば、構造式（１）で表される化合物を適当量添加することにより、フラッシュ光に対して十分な定着性を有するトナーを得ることができる。
請求項４に係る発明によれば、構造式（１）で表される化合物の発熱ピークを有する温度領域を制御することにより、トナーの製造、保管時における発熱のおそれがなく安定で、かつフラッシュ光に対しては効率的に溶融するトナーを得ることができる。
請求項５に係る発明によれば、構造式（１）で表される化合物の発熱量を制御することにより、フラッシュ光に対してより効率的に溶融するトナーを得ることができる。
請求項６に係る発明によれば、特に黒トナーを用いたときの、フラッシュ光に対する高い定着率を得ることができる。
請求項７に係る発明によれば、さらに高速機対応として望ましい光定着用トナーを得ることができる。
請求項８に係る発明によれば、構造式（１）で表される化合物を添加したトナーを含む現像剤を用いることにより、安全性に優れ、光定着法における定着性の良好なトナー画像を形成することができる。
請求項９に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、安全性に優れ、光定着法における定着性を向上させることができる静電荷像現像剤の取り扱いを容易にし、種々の構成の画像形成装置への適応性を高めることができる。
請求項１０に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、フラッシュ光に対して十分な定着性を有する画像形成を維持することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
＜光定着用トナー＞
本発明の光定着用トナー（以下、単に「トナー」という場合がある）は、結着樹脂、着色剤及び下記構造式（１）で示される化合物を含むことを特徴とする。

上記式中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立に水素または炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｒ^３は炭素数１〜８のアルキル基または置換もしくは未置換の炭素数５〜７のシクロアルキル基を表す。なお、置換基としてはそれぞれ独立に、塩素原子、臭素原子及び炭素数１〜４のアルキル基を有してもよいベンジル基あるいはフェニル基のうちのいずれかである。

前記光定着法の１つであるフラッシュ定着法におけるフラッシュランプとしては、キセノンランプが好適に用いられるが、キセノンランプの発光スペクトルは可視領域に発光ピークはなく、８３０ｎｍの近赤外領域から１０００ｎｍにかけて断続的な輝線スペクトルを示す。
これに対し、光照射されるトナーとしては、基本的に着色剤しか光吸収しないため、黒トナーを除き前記近赤外領域にはほとんど吸収がなく、フラッシュ光により十分な定着を行うことができない。さらに、黒トナーの場合でも高速化やフラッシュランプの光量低減を考慮すると、これらに対して十分な定着性を有しているとは言い難い。

上記の理由から、本発明者等は定着助剤として光吸収により発熱する材料について検討した。しかし、トナーを溶融混練法により製造する場合には、例えば発熱材料として通常の光開始重合剤などを用いると、製造中に爆発するおそれが有り、またトナー中の添加量を増やすとトナー発火などが考えられ、安全性の面から問題があった。

一方、黒トナーの温度シミレーションによれば、フラッシュ光によってトナーの表面温度は１ｍｓ以下の瞬時ではあるが５００℃を超える。よって、この温度を有効に利用し、定着助剤に発熱を起こさせることができれば、定着性を向上させることができる。
すなわち、トナー混練温度（通常約１００〜２００℃）より高く、フラッシュ定着においてトナー表面の到達温度（約５００℃）より低い温度で発熱反応する材料を、定着助剤としてトナーに添加することで、安全性と高い定着性とを両立できる。

上記観点から、本発明者等が鋭意検討した結果、前記構造式（１）で示される化合物を光定着用トナーに用いることによって、トナーの製造工程から製造後の保管時においても安定であり、高い光定着性が得られることがわかった。

前記構造式（１）で示される化合物としては、結着樹脂等に対する分散性に優れトナー特性に悪影響を与えるものでなければ特に制限されないが、２００〜３５０℃で分解等により発熱を開始する材料であることが望ましく、２５０〜２５０℃で分解・発熱を開始する材料がより望ましい。さらに、上記分解等により、トナーの色調や帯電特性に悪影響を及ぼす副生成物が発生しないものであることが望ましい。
なお、上記化合物の分解、発熱の開始温度は、後述する示差走査熱量測定における発熱ピークの開始点（ベースラインからの立ち上がり点）として確認することができる。

具体的には、前記構造式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立に水素または炭素数１〜８のアルキル基を表すが、Ｒ^１及びＲ^２は炭素数１〜４のアルキル基であることが望ましく、メチル基であることがより望ましい。
また、前記構造式（１）中、Ｒ^３は炭素数１〜８のアルキル基または置換もしくは未置換の炭素数５〜７のシクロアルキル基を表すが、炭素数１〜４のアルキル基であることが望ましく、メチル基であることがより望ましい。

構造式（１）で示される化合物は、後述する結着樹脂等に混合されてトナー中に含有されるが、トナー全体中の含有量は０．５〜２０質量％の範囲とすることが望ましく、１．０〜５．０質量％の範囲であることがより望ましい。
含有量が０．５質量％より少ないと、十分な定着性向上効果を得ることができない場合がある。また、後述するように前記化合物は正帯電性を有することから、正帯電性トナーとして用いることが望ましいが、含有量が２０質量％より多いと、連続印刷によって正帯電側の帯電量が大きくなりすぎ印字濃度が薄くなってしまう場合がある。

上記のようにして構造式（１）に示す化合物が配合されたトナーは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、２００〜３５０℃の範囲に発熱ピークを有することが望ましく、２５０〜３５０℃の範囲に発熱ピークを有することがより望ましい。この温度範囲に発熱ピークを有することにより、製造、保管時には発熱のおそれがなく安定で、フラッシュ光に対しては効率的に溶融するトナーとすることができる。
なお上記発熱ピークとは、後述する測定条件によるＤＳＣ曲線において、ベースラインに対して０．５ｍＪ以上発熱側に突出したものをいい、前記発熱ピークの温度はピークの頂点の温度をいう。

また、上記発熱ピークから求められる発熱量は１〜３５ｍＪ／ｍｇの範囲であることが望ましく、１〜１５ｍＪ／ｍｇの範囲であることがより好適である。発熱量が１ｍＪ／ｍｇに満たないと、フラッシュ光に対して定着性を向上させることができない場合がある。３５ｍＪ／ｍｇを超えると、トナーの飛び散りだけでなく、定着時にトナーの昇華が始まり、逆に定着性が低下してみえる場合がある。
なお上記発熱量は、後述する測定条件によるＤＳＣ曲線から、ＪＩＳ Ｋ７１２２に準じた方法により発熱ピークのピーク面積を求め、該ピーク面積より転移熱として計算したものである。

以上の示差走査熱量測定は、自動接線処理システムを備えた示差走査熱量計（ＤＳＣ−５０、島津製作所製）に測定対象をセットし、１０℃／分の昇温速度で室温から５００℃まで加熱して、得られたＤＳＣ曲線から前記の方法により各温度、発熱量を求めた。以下もこれに準ずる。

以下、上記本発明の光定着用トナーの詳細について、その製造方法と共に実施形態により説明する。
（結着樹脂）
本実施形態における結着樹脂としては、公知のバインダー樹脂を使用することができる。結着樹脂の主成分としては、ポリエステル、ポリオレフィンが好ましいが、スチレンとアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等との共重合体、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂等などを単独または併用することができる。耐久性や透光性等の点から、ポリエステル系樹脂またはノルボルネンポリオレフィン樹脂を使用することが好ましい。

これらの中で好ましく用いられるポリエステル樹脂についてさらに説明すると、かかるポリエステル樹脂において用いられる酸成分は、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、又はこれらの無水物等を包含し、好ましくはテレフタル酸／イソフタル酸である。他の酸成分として、例えば、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸等が挙げられる。これらの酸成分は、単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。また酸成分とは、樹脂中の構成成分であれば良く、エステル交換反応に用いられる重合性単量体、より具体的には前記酸成分の、メチルエステル、エチルエステル等を用いることができる。
更には、ポリエステル樹脂に架橋を施すためには、三価以上のカルボン酸成分も同様に他の酸成分として混合使用可能である。三価以上のカルボン酸成分としては、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，３，５−ベンゼントリカルボン酸、その他のポリカルボン酸、及びこれらの無水物を挙げることができる。

また、結着樹脂として使用するポリエステル樹脂におけるアルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等のジオール類、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ等、その他の二価のアルコールを挙げることができる。
なお、以上述べたトナーに使用される結着樹脂のＴｇ（ガラス転移点）は、好ましくは５０〜７０℃の範囲である。

（着色剤）
着色剤としては、下記に示すものをトナーの色彩に対応させて適宜選択して用いることができる。
例えばシアントナーにおいては、その着色剤として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、同２、同３、同４、同５、同６、同７、同１０、同１１、同１２、同１３、同１４、同１５、同１５：１、同１５：２、同１５：３、同１５：４、同１５：６、同１６、同１７、同２３、同６０、同６５、同７３、同８３、同１８０、Ｃ．Ｉ．バットシアン１、同３、同２０等や、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルーの部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣのシアン顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベントシアン７９、１６２等のシアン染料などを用いることができる。これらの中では、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３が有効である。

また、マゼンタトナーにおいては、その着色剤として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、同２、同３、同４、同５、同６、同７、同８、同９、同１０、同１１、同１２、同１３、同１４、同１５、同１６、同１７、同１８、同１９、同２１、同２２、同２３、同３０、同３１、同３２、同３７、同３８、同３９、同４０、同４１、同４８、同４９、同５１、同５２、同５３、同５４、同５５、同５７、同５８、同６０、同６３、同６４、同６８、同８１、同８３、同８７、同８８、同８９、同９０、同１１２、同１１４、同１２２、同１２３、同１６３、同１８４、同２０２、同２０６、同２０７、同２０９等、ピグメントバイオレット１９のマゼンタ顔料や、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、同３、同８、同２３、同２４、同２５、同２７、同３０、同４９、同８１、同８２、同８３、同８４、同１００、同１０９、同１２１、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド９、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、同２、同９、同１２、同１３、同１４、同１５、同１７、同１８、同２２、同２３、同２４、同２７、同２９、同３２、同３４、同３５、同３６、同３７、同３８、同３９、同４０等のマゼンタ染料等、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ロータミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂなどを用いることができる。

また、イエロートナーにおいては、その着色剤として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２、同３、同１５、同１６、同１７、同９７、同１８０、同１８５、同１３９等のイエロー顔料などを用いることができる。
さらに、汎用の赤、青、緑、オレンジ、紫、茶色、白など、いろいろな汎用の着色剤を用いてトナーを製造してもよい。

前記のように、フラッシュ定着においては黒トナーを用いた場合に最も表面温度が上昇するため、本発明における前記構造式（１）で示される化合物を用いた発熱機構を有効に利用できる。したがって、前記化合物は黒トナーに用いることが好適である。
黒トナーに用いることができる着色剤としては、例えば、カーボンブラック、活性炭、チタンブラック、磁性粉、Ｍｎ含有の非磁性粉等を挙げることができるが、着色性、取り扱いの容易さ等からカーボンブラックが最も望ましい。

前記各着色剤の添加量は、結着樹脂等との混合により作製された最終的なトナー粒子１００質量部中に２〜１５質量部の範囲であることが好ましい。さらに、好ましくは、３〜７質量部の範囲である。２質量部より少ないと、トナーの着色力が低下してしまう場合がある。１５質量部より多いと、帯電性に影響して使用できない場合がある。

（その他の成分）
本実施形態の光定着用トナーには、構造式（１）で示される化合物のほかに、定着助剤として、一般に公知の赤外線吸収剤を併用することができる。ここで赤外線吸収剤とは、分光光度計等により測定した際に８００〜１２００ｎｍの近赤外領域に少なくとも１つ以上の強い光吸収ピークを有する材料を指し、有機物であっても無機物であって使用可能である。

上記赤外線吸収剤としては公知の材料を用いることが可能であるが、具体例としては、例えば、シアニン化合物、メロシアニン化合物、ベンゼンチオール系ニッケル金属錯体、メルカプトフェノール系金属錯体、芳香族ジアミン系金属錯体、ニッケル錯体化合物、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、クロコニウム化合物、アミニウム化合物、ジイモニウム化合物等を用いることができる。

さらに、ニッケル金属錯体系赤外線吸収剤（三井化学社製、商品名：ＳＩＲ−１３０、ＳＩＲ−１３２）、ビス（ジチオベンジル）ニッケル（みどり化学社製、商品名：ＭＩＲ−１０１）、ビス［１，２−ビス（ｐ−メトキシフェニル）−１，２−エチレンジチオレート］ニッケル（みどり化学社製、商品名：ＭＩＲ−１０２）、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムビス（シス−１，２−ジフェニル−１，２−エチレンジチオレート）ニッケル（みどり化学社製、商品名：ＭＩＲ−１０１１）、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムビス［１，２−ビス（ｐ−メトキシフェニル）−１，２−エチレンジチオレート］ニッケル（みどり化学社製、商品名：ＭＩＲ−１０２１）、ビス（４−ｔｅｒｔ−１，２−ブチル−１，２−ジチオフェノレート）ニッケル−テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（住友精化社製、商品名：ＢＢＤＴ−ＮＩ）、可溶性フタロシアニン（日本触媒社製：ＴＸ−３０５Ａ）、無機材料系（信越化学社製、商品名：イッテルビウムＵＵ−ＨＰ；住友金属社製、インジュームチンオキサイド）などが挙げられる。これらは２種以上併用することができる。
また、本発明においては、後述するようにトナーをマスターバッチ作製により製造することが好ましいことから、熱的に安定なものを用いることが好適である具体例としては、クロコニウム系化合物（富士写真フィルム社製、商品名：ＳＴ−１７３）、ナフタロシアニン化合物（山陽色素社製、商品名：ＳｎＮｃ ＦＴ−１）等が挙げられる。

これらの中では、前記構造式（１）で示される化合物と組み合わせる場合には、ナフタロシアニン系化合物、クロコニウム化合物、アミニウム化合物、ジイモニウム化合物を用いることがより好ましい。

前記赤外線吸収剤は、添加によって定着性が向上するが、コストが高いため、赤外線吸収剤の添加量はなるべく少なくすることが望ましい。したがって、定着助剤として前記構造式（１）で示される化合物と併用することにより、赤外線吸収剤の添加量を低減させることができる。

上記定着助剤として、赤外線吸収剤と前記構造式（１）で示される化合物とを併用する場合、その質量比（赤外線吸収剤／構造式（１）の化合物）は０．１／２０〜１０／０．５の範囲とすることが望ましく、０．２／１０〜１／１の範囲とすることがより望ましい。
また、前記構造式（１）で示される化合物と併用される赤外線吸収剤の添加量は、トナー構成成分全体量中の０．０１〜１質量％の範囲とすることが好ましい。

また、本実施形態の光定着用トナーには、必要に応じて帯電制御剤やワックスを用いることができる。
帯電制御剤としては、公知のカリックスアレン、ニグロシン系染料、四級アンモニウム塩、アミノ基含有のポリマー、含金属アゾ染料、サリチル酸の錯化合物、フェノール化合物、アゾクロム系、アゾ亜鉛系などが使用できる。 その他、トナーには鉄粉、マグネタイト、フェライト等の磁性材料を混合し磁性トナーでも使用できる。特に、カラートナーの場合には公知の白色の磁性粉（例えば日鉄鉱業社製）を用いることができる。

本実施形態の光定着用トナーに含有させるワックスとしては、エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンの共重合物が最も好ましいが、ポリグリセリンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックス、脱酸カルナバワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類、ステアリンアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール類などの飽和アルコール類；ソルビトールなどの多価アルコール類；リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類；メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミドなどの、不飽和脂肪酸アミド類；ｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類；ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩（一般に金属石けんといわれているもの）；脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類；ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物；植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。

本実施形態の光定着用トナーに用い得るワックスとしては、エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンの共重合物などが好ましい。
これらのワックスは１種類または２種類以上併用して用いることができる。本実施形態におけるワックスの添加量は、最終的に製造されたトナー粒子１００質量部に対し、０．１〜１０質量部の範囲であることが好ましく、１〜４質量部の範囲であることがより好ましい。

上記のような光定着用トナーを製造するにあたっては、一般に使用されている混練粉砕法や湿式造粒法等を利用することができる。ここで、湿式造粒法としては、懸濁重合法、乳化重合法、乳化重合凝集法、ソープフリー乳化重合法、非水分散重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、界面重合法、乳化分散造粒法等を用いることができる。

前記混練粉砕法で本実施形態の光定着用トナーを作製するには、結着樹脂、赤外線吸収剤、酸化防止剤、ワックス、帯電制御剤、着色剤としての顔料または染料、及びその他の添加剤等を、ヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により充分混合し、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダの如き熱混練機を用いて溶融混練して樹脂類を互いに相溶せしめた中に、赤外線吸収剤、酸化防止剤、顔料、染料、磁性体等を分散または溶解せしめ、冷却固化後粉砕及び分級を行ってトナーを得ることができる。また、顔料や赤外線吸収剤の分散性を向上させるため、マスターバッチを行ってもよい。

一方、湿式造粒法としては、例えば乳化重合法で作製する場合には、まず、過硫酸カリウムなどの水溶性重合開始剤を溶解させた水中に、スチレン、ブチルアクリレート、２エチルヘキシルアクリレートなどのモノマーを加え、さらに必要に応じてドデシル硫酸ナトリウムなどの界面活性剤を添加し、攪拌を行いながら加熱することにより重合を行い、樹脂粒子を得る（樹脂粒子形成工程）。
その後、上述の着色剤および赤外線吸収剤に加えて、さらに必要に応じて、帯電制御剤、離型剤組成物などの粉末を樹脂粒子が分散したサスペンション中に添加し、サスペンションのｐＨ、攪拌強度、温度などを調整することにより樹脂粒子と、着色剤粉末および赤外線吸収剤粉末などをヘテロ凝集させてヘテロ凝集体を得る（凝集工程）。さらに、反応系を樹脂粒子のガラス転移温度以上に加熱して、ヘテロ凝集体を融着させ着色粒子を得る（融合工程）。その後、この着色粒子の洗浄、乾燥を行い、必要に応じて外添剤を添加して本実施形態の光定着用トナーを得ることができる。

なお、本実施形態においては、前述のように結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いることが好ましく、このポリエステル樹脂を結着樹脂として湿式法によりトナー粒子を形成する場合には、前記乳化凝集法を採用することができる。この場合には、前記樹脂粒子形成工程を、例えば、水系媒体と、スルホン化等したポリエステル樹脂および必要に応じて着色剤を含む混合液（ポリマー液）と、を混合した溶液に、剪断力を与えることにより乳化粒子（液滴）を形成する乳化粒子形成工程とすることにより、同様に着色粒子を作製することができる。トナーの形状は、真球状からぶどうの房状まで形状を変えることができる。

以上のような製造方法によって得られるトナー粒子は、その体積平均粒径Ｄ50ｖが３〜１５μｍの範囲が好ましく、５〜１５μｍの範囲がより好ましく、５〜１０μｍの範囲内であることが特に好ましい。
トナー粒子の体積平均粒子径が１５μｍを越えると、トナーの粒子径が大きく充分な解像度の画像が得られない場合がある。逆に、３μｍ未満であると、得られる画像の解像度は高いが、流動性が低いため画像が安定せず、カブリ、クリーニング不良の原因ともなる場合がある。

本実施形態において、流動性向上剤等のためトナー粒子に白色の無機微粒子を混合して用いることもできる。トナー粒子に混合される割合はトナー粒子１００質量部に対し０．０１〜５質量部の範囲であり、好ましくは０．０１〜２．０質量部の範囲である。このような無機微粉末としては例えば、シリカ微粉末、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、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、ベンガラ、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、炭化硅素、窒化硅素などが挙げられるが、シリカ微粉末が特に好ましい。また、シリカ、チタン、樹脂微粉、アルミナ等の公知の材料を併用できる。さらにクリーニング活剤として、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の微粒子粉末を添加してもよい。
上記無機微粒子、さらに必要に応じ所望の添加剤を、ヘンシェルミキサー等の混合機により充分混合し、本実施形態のトナーを得ることができる。

本発明の光定着用トナーは、正帯電性トナーであることが望ましい。光定着用トナーは高速機に用いられることが多く、高速機用の感光体としてはアモルファスシリコンなどの正帯電感光体が使用されるため、反転現像用のトナーとしては正帯電性であることが望ましいからである。また、前記のように構造式（１）で示される化合物は正帯電性を有するため、トナー中への添加により正帯電性トナーとしても優れた特性を得ることができる。

＜静電荷像現像剤＞
本発明の光定着用トナーを含む静電荷像現像剤（以下、「現像剤」と略す場合がある）は、前記トナーからなる１成分現像剤、あるいは、キャリアと前記トナーとからなる２成分現像剤のいずれであってもよい。
２成分現像剤として用いる際のキャリアとしては、例えば芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリアを挙げることができる。上記芯材としては、公知のマグネタイト、フェライト、鉄粉を用いることができる。キャリアのコート剤としては、特に制限されないが、シリコーン樹脂系が正帯電性を経時に維持できる点から特に望ましい。

キャリア芯材の平均粒径としては、一般的には１０〜１００μｍが好ましく、２０〜８０μｍがより好ましい。
前記二成分現像剤におけるトナーと上記キャリアとの混合比（質量比）としては、トナー：キャリア＝１：１００〜３０：１００程度の範囲であり、３：１００〜２０：１００程度の範囲がより望ましい。

＜プロセスカートリッジ、画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、前述の本発明の光定着用トナーを含む現像剤を用いて、記録媒体上にトナーを含むトナーを用いて画像を形成できるものであれば特に限定されないが、具体的には以下のような、少なくとも記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段及びトナー像を記録媒体に光定着させる定着手段を有するものである。

前記画像の形成は、静電荷像保持体として電子写真感光体を利用した場合、例えば、以下のように行うことができる。まず、電子写真感光体の表面を、コロトロン帯電器、接触帯電器等により一様に帯電した後、露光し、静電荷像を形成する。次いで、表面に現像剤層を形成させた現像ロール（現像剤保持体）と接触若しくは近接させて、静電荷像にトナーを付着させ、電子写真感光体上にトナー像を形成する。形成されたトナー像は、コロトロン帯電器等を利用して紙等の記録媒体表面に転写される。さらに、記録媒体表面に転写されたトナー像は、定着器により定着され、記録媒体に画像が形成される。

なお、この画像形成装置において、例えば前記現像ロールを含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着可能なカートリッジ構造（プロセスカートリッジ）であってもよく、該プロセスカートリッジとしては、現像剤保持体を少なくとも備え、本発明の静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジが好適に用いられる。

前記電子写真感光体としては、一般に、アモルファスシリコン、セレンなど無機感光体、ポリシラン、フタロシアニンなどを電荷発生材料や電荷輸送材料として使用した有機感光体を用いることができるが、特に、長寿命であることからアモルファスシリコン感光体が好ましい。

前記定着器としては、光により定着を行うことができるものであればよく、本発明の光定着用トナーを用いる場合には、光定着器（フラッシュ定着器）が用いられる。

上記光定着器に用いられる光源としては、通常のハロゲンランプ、水銀ランプ、フラッシュランプ、赤外線レーザ等があるが、フラッシュランプによって瞬時に定着させることでエネルギーを節約することができ最適である。フラッシュランプの発光エネルギーが１．０〜７．０Ｊ／ｃｍ²の範囲であることが好ましく、２〜５Ｊ／ｃｍ²の範囲であることがより好ましい。

ここで、キセノンのランプ強度を示すフラッシュ光の単位面積当りの発光エネルギーは以下の式（１）で表される。
Ｓ＝（（１／２）×Ｃ×Ｖ²）／（ｕ×Ｌ）×（ｎ×ｆ） ・・・ 式（１）
上記式（１）中、ｎは一度に発光するランプ本数（本）、ｆは点灯周波数（Ｈｚ）、Ｖは入力電圧（Ｖ）、Ｃはコンデンサ容量（Ｆ）、ｕはプロセス搬送速度（ｃｍ／ｓ）、Ｌはフラッシュランプの有効発光幅（通常は最大用紙幅、ｃｍ）、Ｓはエネルギー密度（Ｊ／ｃｍ²）を表す。

光定着の方式としては、複数のフラッシュランプを時間差を設けて発光させるディレイ方式であってもよい。このディレイ方式は、複数のフラッシュランプを並べ、各々のランプを０．０１〜１００ｍｓ程度ずつ遅らせて発光を行い、同じ箇所を複数回照らす方式である。これにより一度の発光でトナー像に光エネルギーを供給するのではなく分割して供給できるため、定着条件をマイルドにすることができ耐ボイド性と定着性とを両立することができるものである。
ここで、複数回トナーに対しフラッシュ発光を行う場合、前記フラッシュランプの発光エネルギーは、発光１回ごとの前記単位面積に与える発光エネルギーの総和量を指すこととする。

前記ディレイ方式においては、フラッシュランプの本数は１〜２０本の範囲であることが好ましく、２〜１０本の範囲であることがより好ましい。また、複数のフラッシュランプ間の各々の時間差は０．１〜２０ｍｓｅｃの範囲であることが好ましく、１〜３ｍｓｅｃの範囲であることがより好ましい。
さらに、フラッシュランプ１本の１回の発光による発光エネルギーは、０．１〜１Ｊ／ｃｍ²の範囲であることが好ましく、０．４〜０．８Ｊ／ｃｍ²の範囲であることより好ましい。

以下、本発明の光定着用トナーが光定着される光定着器を備えた画像形成装置の一実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、上記画像形成装置の一例について示す概略模式図である。図１は、シアン、マゼンタ、イエローの３色にブラックを加えたトナーによりトナー像形成を行うものを示す。

図１中、１ａ〜１ｄは帯電手段、２ａ〜２ｄは露光手段、３ａ〜３ｄは静電荷像保持体（感光体）、４ａ〜４ｄは現像手段、５ａ〜５ｄは発色手段、１０はロール媒体１５から矢印方向に送り出される記録用紙（記録媒体）、２０はシアン現像ユニット、３０はマゼンタ現像ユニット、４０はイエロー現像ユニット、５０はブラック現像ユニット、７０ａ〜７０ｄは転写ロール、７１、７２はロール、８０は転写電圧供給手段、９０は光定着器（定着手段）を各々表す。

図１に示す画像形成装置は、帯電手段、露光手段、感光体、および現像手段を含む符号２０、３０、４０、５０で示される各色の現像ユニット（トナー像形成手段）と、記録用紙１０に接して配置され、記録用紙１０を搬送するロール７１、７２と、各現像ユニットの感光体を押圧するように記録用紙１０を介してその反対側に接するように配置された転写ロール７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄと、これら３つの転写ロールに電圧を供給する転写電圧供給手段８０と、感光体と転写ロールとのニップ部分を図中の矢印方向に通過する記録用紙１０の感光体と接触する側に光を照射する光定着器（定着手段）９０と、から構成されている。
また、図１においては、現像手段４ａ〜４ｄだけでなく現像ユニット２０〜５０も前記プロセスカートリッジとなり得る。

例えば、シアン現像ユニット２０は、感光体３ａの周囲には時計回りに帯電手段１ａ、露光手段２ａ、現像手段４ａが配置された構成を有する。また、感光体３ａの現像手段４ａが配置された位置から時計回りに帯電手段１ａが配置されているまでの間の感光体３ａ表面に接するように、記録用紙１０を介して転写ロール７０ａが対向配置されている。
この構成において、現像手段４ａの図における上部には発色手段５ａとしての紫外線ランプが配置されており、この紫外線ランプが現像手段４ａの現像剤貯留部内を照らすことにより、トナー中の定着助剤が発色した状態となって感光体３ａに現像されるようになっている。

このような構成は他の色の現像ユニットも同様である。なお、図１に示した画像形成装置においては、シアン現像ユニット２０の現像手段４ａ内に前記シアントナーを含む現像剤が収納され、他の現像ユニットの現像手段には、各々の色に対応した光定着用トナーが収納される。

次に、この画像形成装置を用いた画像形成について説明する。まず、ブラック現像ユニット５０において、感光体３ｄを時計回り方向に回転させつつ、帯電手段１ｄにより感光体３ｄの表面を一様に帯電する。次に帯電された感光体３ｄの表面を露光手段２ｄにより露光することにより、複写しようとする元の画像のイエロー色成分の画像に対応した潜像が感光体３ｄ表面に形成される。さらに、この潜像上に現像手段４ｄ内に収納されたブラックトナーを付与することによりこれを現像してブラックトナー像を形成する。このプロセスは、イエロー現像ユニット４０、マゼンタ現像ユニット３０、シアン現像ユニット２０においても同様に行なわれ、それぞれ現像ユニットの感光体表面にそれぞれの色のトナー像が形成される。

感光体表面に形成された各色のトナー像は、転写ロール７０ａ〜７０ｄによる転写電位の作用により、矢印方向に搬送される記録用紙１０上に順次転写され、元の画像情報に対応するように記録用紙１０の表面に積層されて、最上層からシアン、マゼンタ及びイエローの順に積層されたフルカラーの積層トナー画像が形成される。

次に、この記録用紙１０上の積層トナー画像が、光定着器９０のところまで搬送され、そこで光定着器９０から光の照射を受けて、溶融し、記録用紙１０に光定着されフルカラー画像が形成される。

本発明の光定着用カラートナーは、例えば、新聞、サービスビューロー、バーコード印刷、ラベル印刷、タグ印刷、カールソン方式あるいはイオンフロー方式等のプリンター及びコピー等の各種の用途に好適に使用できるものであり、特にカラー化した実施形態においても安価にて良好なフラッシュ定着性を発揮する製品を提供できるために、これらの用途における画像のカラー化の要望に容易に対応できるものである。

＜トナーの製造＞
本実施例に用いた構造式（１）で示される化合物は、下記化合物（１）である。また、この化合物（１）の示差走査熱量測定のデータを図２に示す。図２に示すように、この化合物は、３１５℃に発熱ピークを有している。

次に、表１に示した組成に基づき、各トナー原料を、ヘンシェルミキサーに投入し、予備混合を行った後、エクストルーダー（池貝社製、ＰＣＭ−３０）により１９０℃、２５０ｒｐｍにて混練した。次いでハンマーミルにて粗粉砕し、ジェットミルにて微粉砕した後、気流分級機にて分級を行い、体積平均粒径が４．５〜４．９μｍの各トナー粒子を得た。

次いで、これらの各トナー粒子９８質量部に対し、疎水性シリカ微粒子 ＷＡ１０４５９（クラリアント社製）２．０質量部をヘンシェルミキサー（ＦＭ−７５型、三井三池化工機社製）により外添処理して、各実施例及び比較例に用いた光定着用トナーＢＵ−１〜ＢＵ−１０を得た。

なお、これらのトナーについて前述の条件により示差走査熱量測定を行ったところ、化合物（１）を含むトナーＢＵ−２〜ＢＵ−８及びＢＵ−１０においては、いずれも３１５℃付近に発熱ピークが見られた。また、これら発熱ピークから発熱量を各々求めた。
結果を表１にまとめて示す。

＜現像剤の作製＞
得られたトナーを用い２成分現像剤を作製した。上記の各トナーと混合させるキャリアとしては、シリコーン樹脂（東レ−ダウコーニングシリコーン社製、ＳＲ２４１１）をコーティングした汎用の体積平均粒径が４０μｍキャリアを用いた。各トナー５部に対しキャリアを９５部混合し、２時間、１０Ｌのボールミルにて混合し、各現像剤３．５ｋｇを作製した。この様にして得られた現像剤を用い、以下のような方法によって定着性、色再現性に関して評価を行った。

＜実施例１〜８、比較例１〜２＞
上記各現像剤を用い、定着性を含めた画像評価を行った。評価装置としては、光定着器としてキセノンフラッシュランプを搭載した富士ゼロックス社製Ｆｕｊｉ Ｘｅｒｏｘ ４９０／９８０ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｆｅｅｄプリンタの改造機（概略構成は図１と同様である）を用いた。なお、フラッシュランプの発光エネルギーは３．２Ｊ／ｃｍ^２とした。

（定着性評価）
記録媒体として普通紙（ＮＩＰ−１５００ＬＴ、小林記録紙）を用い、前記画像形成装置により１ｉｎｃｈ四方（２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ）の画像を形成した。具体的には、表１に示す各光定着用トナーを用い、トナーの付着量（記録媒体上のトナー載り量）は単色で０．５ｍｇ／ｃｍ^２、となるように調整して画像出しを行った。

次に、得られた１ｉｎｃｈ四方の画像の定着率について以下のように評価した。まず、画像の各色に対応するステータスＡ濃度（ＯＤ１）を測定し、その後、この画像上に粘着テープ（スコッチメンディングテープ、住友３Ｍ製）を貼り、１分後、粘着テープを引き剥がし、剥離後の画像のステータスＡ濃度（ＯＤ２）を測定した。なお、光学濃度の測定には（Ｘ−ｒｉｔｅ９３８）を使用した。次に、得られた光学濃度の値を用いて下式（２）より定着率を算出した。
定着率（％）＝（ＯＤ２／ＯＤ１）×１００ ・・・ 式（２）

定着性の評価は、式（２）から算出される定着率において以下の判断基準により評価した。
◎：定着率が９０％以上である。
○：定着率が８０％以上９０％未満である。
△：定着率が７０％以上８０％未満である。
×：定着率が７０％未満（使用することが難しいレベル）である。

（トナー帯電量測定）
前記画像形成装置により、４％画像を連続５０００ｋ枚印字し、初期と５０００ｋ枚後の現像器中のスリーブ上から現像剤を約０．３〜０．７ｇずつ採取し、２５℃、５５％ＲＨの条件下で、帯電量測定装置（東芝社製、ＴＢ２００）にてブローオフ法によりトナー帯電量を測定した。その結果から、初期に対して印字後に上昇した帯電量を比較した。

（画像濃度）
前記定着性評価と同様のべた画像について、初期及び５０００ｋ枚印字後の画像濃度を画像濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により測定し、初期に対して印字後に低下した濃度を比較した。

（画質）
画質に関しては、５０００ｋ枚印字後、べた画像及びハーフトーン画像を組み合わせた画像を印字し、下記基準により評価した。
○：トナーの飛び散りがなく、濃度の均一性が良好である。かつ、画像濃度変化が０．１以下である。
△：トナーの飛び散り、濃度のむらは若干あるが、実用上許容範囲内である。 かつ、画像濃度変化が０．１〜０．２である。
×：トナーの飛び散り、濃度のむらがあり、画像濃度変化が０．２以上であり、実用上問題がある。
以上の結果をまとめて表２に示す。

＜比較例３＞
前記トナーＢＵ−５の製造において、化合物（１）５質量部の代わりに、２，２’−アゾビス（２−シアノブタン）５質量部を用いた以外は、同様にしてトナーの製造を行った。この際、トナー混練中にその混練物が発熱したため、大量の冷水にて冷却しながら190℃を保ちつつ混練を行った。その結果、トナーを得ることはできたが、示差走査熱量測定において発熱ピークが得られなかった。
また、前記にしたがって定着性の評価を行ったが、定着率は５０％程度で不良であった。

本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 実施例で用いた化合物（１）のＤＳＣ曲線である。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 帯電手段
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 露光手段
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 感光体
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 現像手段
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 発色手段
１０ 記録用紙（記録媒体）
２０ シアン現像ユニット
３０ マゼンタ現像ユニット
４０ イエロー現像ユニット
５０ ブラック現像ユニット
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ 転写ロール
７１，７２ ロール
８０ 転写電圧供給手段
９０ 光定着器（定着手段）

Claims (10)

1. 結着樹脂及び下記構造式（１）で示される化合物を含むことを特徴とする光定着用トナー。
   

   

   
   
   （上記式中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立に水素または炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｒ^３は炭素数１〜８のアルキル基または置換もしくは未置換の炭素数５〜７のシクロアルキル基を表す。なお、置換基としてはそれぞれ独立に、塩素原子、臭素原子及び炭素数１〜４のアルキル基を有してもよいベンジル基あるいはフェニル基のうちのいずれかである。）
2. 前記構造式（１）で示される化合物が、下記化合物（１）であることを特徴とする請求項１に記載の光定着用トナー。
   

   
3. 前記化合物の含有量が、トナー全体中の０．５〜２０質量％の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載光定着用トナー。
4. 示差走査熱量測定において、２００〜３５０℃の範囲に発熱ピークを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光定着用トナー。
5. 前記発熱ピークから求められる発熱量が、１〜３５ｍＪ／ｍｇの範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光定着用トナー。
6. 前記着色剤としてカーボンブラックを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光定着用トナー。
7. 正帯電性トナーであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光定着用トナー。
8. トナーを含み、該トナーが請求項１〜７のいずれか１項に記載の光定着用トナーであることを特徴とする静電荷像現像剤。
9. 現像剤保持体を少なくとも備え、請求項８に記載の静電荷像現像剤を収めることを特徴とするプロセスカートリッジ。
10. トナーを含む現像剤により記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該トナー像を光により記録媒体に定着させる定着手段とを有し、
    前記現像剤が、請求項８に記載の静電荷像現像剤であることを特徴とする画像形成装置。

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