JP2010044369A - 非接触加熱定着を用いた画像形成方法と画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触加熱定着方式により定着し、仕上がり画像の耐ドキュメントオフセット性に優れた画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。
【解決手段】少なくとも樹脂と着色剤と離型剤を含有するトナーにより形成された画像を非接触加熱定着により定着する画像形成方法において、該離型剤が下記一般式で表されるエステルワックスであることを特徴とする画像形成方法。
Ｒ_１−（ＯＣＯ−Ｒ_２）_ｎ （Ｒ_１、Ｒ_２は炭化水素基、ｎ＝１〜４）
【選択図】なし

Description

本発明は、非接触加熱定着を用いた画像形成方法と画像形成装置に関するものである。

電子写真プロセス等の静電潜像現像法で用いられている熱定着方法は、熱ロール定着などをトナー画像に圧接し、熱と圧力を加えて熱伝導により定着する接触加熱定着、圧接することなく熱放射にて加熱定着するオーブン定着やフラッシュ定着など非接触加熱定着の二つに大別される。

現在、電子写真プロセスを用いた複写機やプリンターの多くは熱効率が良いなどの理由から、接触式の加熱定着が広く採用されている。しかし、近年適用例が増えてきた軽印刷分野等の高画質、高速な両面画像形成が要求される領域では、非接触加熱定着が主流となっている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、非接触定着では仕上がり画像を折り曲げた際の画像の定着強度を示す折り定着性が良好であっても、特に高温多湿・高圧状態で印刷物を重ねた際に、画像部の樹脂が溶融しもう片方の紙面に付着し、引き剥がした際に画像欠損が生じるドキュメントオフセットが問題となっている。

特開２００６−２６７２１５号公報

本発明は、非接触加熱定着方式により定着し、仕上がり画像の耐ドキュメントオフセット性に優れた画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。

本発明者が鋭意検討して結果、本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成されることがわかった。

（１）
少なくとも樹脂と着色剤と離型剤を含有するトナーにより形成された画像を非接触加熱定着により定着する画像形成方法において、該離型剤が下記一般式で表されるエステルワックスであることを特徴とする画像形成方法。

Ｒ_１−（ＯＣＯ−Ｒ_２）_ｎ （Ｒ_１、Ｒ_２は炭化水素基、ｎ＝１〜４）
（２）
前記エステルワックスがトナー１００質量部に対し１〜２０質量部含有することを特徴とする（１）に記載の画像形成方法。

（３）
前記トナーが、少なくとも樹脂微粒子を凝集／融着させて製造されることを特徴とする（１）又は（２）記載の画像形成方法。

（４）
（１）〜（３）のいずれか１項記載の画像形成方法を用い、未定着トナー像を１．５ｍ／秒以上で搬送しながら非接触加熱定着することを特徴とする画像形成装置。

本発明により、非接触加熱定着方式により定着し、仕上がり画像の耐ドキュメントオフセット性に優れた画像形成方法及び画像形成装置を提供することが出来る。

本発明の画像形成方法に用いられる画像形成装置の一例を示す構成断面図。 本発明に用いられる定着装置の一例を示す構成断面図。

本発明の如く、非接触加熱定着方式により定着する場合には、１．５ｍ／秒以上の画像形成された未定着トナー像を定着することが可能であり、（上限は恐らく６．０ｍ／秒程度）これは、３００枚／分・Ａ４版以上のスピードでの画像形成が可能であることを示している。

非接触加熱定着ではトナー層に定着圧力がかからないので精細な画像の出力が可能となる。その一方、定着圧力がかからないため接触加熱定着よりも定着性が不利であり、また定着表面に凹凸が発生することによりドキュメントオフセットが発生しやすくなる。

接触加熱定着において加熱部材へのトナーオフセットを防止するための離型剤は不要である、そればかりでなく、離型剤はトナー樹脂より融点が低く、トナー層表面に介在するため、記録紙へのトナー像の定着性を弱める働きをすると考えられてきた。非接触加熱定着方式により定着する場合にはむしろ有害な働きをする可能性が高いとされ、事実、通常の離型剤を用いると、トナー画像の耐ドキュメントオフセット性の改善は殆ど成されない。

しかしながら、本発明の如く、トナーの離型剤にエステルワックスを用いると、予想に反して、ドキュメントオフセットを防止することが出来、本発明の目的を達成することが出来る。その理由については、下記の如く推測される。

トナー画像を定着時に、加熱によりトナーが溶融した際、特にエステルワックスはシャープメルトで低粘度の融解特性を有するため、高速での画像形成においても他の離型剤より表面に配向する傾向が強く、画像表面が平滑となる。これにより画像を重ねた際に画像接触部が高温高湿下においても分離性の高いワックスで保護されるため、ドキュメントオフセットを防止することができる。

エステルワックス Ｒ_１−（ＯＣＯ−Ｒ_２）_ｎ
（Ｒ_１、Ｒ_２は炭化水素基、ｎ＝１〜４）
好ましくはｎが２〜４、さらに好ましくは３〜４、特に好ましくは４である。

Ｒ_１は炭素数１〜４０、好ましくは１〜２０、さらに好ましくは２〜５であり、Ｒ_２は炭素数１〜４０、好ましくは１６〜２０、さらに好ましくは１８〜２６である。

エステルワックスの添加量はトナー１００質量部に対し１〜２０質量部が好ましく、３〜１５質量部が特に好ましい。

具体的には、下記の如き構造の化合物を挙げることができる。

〔トナーの製造方法〕
本発明のトナーの製造方法としては、乳化会合法によるトナー製法が好ましく用いられる。特に、ミニエマルジョン重合粒子を乳化重合によって多段重合構成とした樹脂粒子を、会合（凝集／融着）したトナー製法が好ましい。

次に、ミニエマルジョン重合会合法によるトナーの製造方法の一例について詳細に説明する。このトナーの製造方法では、以下の工程を経て製造される。
（１）離型剤をラジカル重合性単量体に溶解或いは分散する溶解／分散工程
（２）離型剤を溶解／分散させた重合性単量体溶液を水系媒体中で液滴化し、ミニエマルジョン重合して樹脂粒子の分散液を調製する重合工程
（３）水系媒体中で樹脂粒子を会合させて会合粒子を得る凝集・融着工程
（４）会合粒子を熱エネルギーにより熟成して形状を調整しトナー母体粒子とする熟成工程
（５）トナー母体の分散液を冷却する冷却工程
（６）冷却されたトナー母体の分散液から当該トナー母体を固液分離し、当該トナー母体から界面活性剤などを除去する洗浄工程
（７）洗浄処理されたトナー母体を乾燥する乾燥工程
（８）乾燥処理されたトナー母体に外添剤を添加する工程
以下、各工程について説明する。

（１）溶解／分散工程
この工程は、ラジカル重合性単量体に離型剤を溶解或いは分散させて、当該離型剤のラジカル重合性単量体溶液を調製する工程である。

（２）重合工程
この重合工程の好適な一例においては、界面活性剤を含有した水系媒体中に、前記離型剤を溶解或いは分散したラジカル重合性単量体溶液を添加し、機械的エネルギーを加えて液滴を形成させ、次いで水溶性のラジカル重合開始剤からのラジカルにより当該液滴中において重合反応を進行させる。尚、前記水系媒体中に、核粒子として樹脂粒子を添加しておいても良い。

この重合工程により、離型剤と結着樹脂とを含有する樹脂粒子が得られる。かかる樹脂粒子は、着色された粒子であってもよく、着色されていない粒子であってもよい。着色された樹脂粒子は、着色剤を含有する単量体組成物を重合処理することにより得られる。また、着色されていない樹脂粒子を使用する場合には、後述する凝集工程において、樹脂粒子の分散液に、着色剤粒子の分散液を添加し、樹脂粒子と着色剤粒子とを凝集させることで着色粒子とすることができる。

（３）凝集・融着工程
凝集工程は、重合工程により得られた樹脂粒子（着色または非着色の樹脂粒子）と必要により着色剤粒子を用いて着色粒子を形成する工程である。また、当該凝集工程においては、樹脂粒子や着色剤粒子とともに、離型剤粒子や荷電制御剤などの内添剤粒子なども凝集させることができる。

着色剤粒子は、着色剤を水系媒体中に分散することにより調製することができる。着色剤の分散処理は、水中で界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）以上にした状態で行われる。着色剤の分散処理に使用する分散機は特に限定されないが、好ましくは超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。

尚、着色剤粒子は表面改質されていてもよい。着色剤の表面改質法は、溶媒中に着色剤を分散させ、その分散液中に表面改質剤を添加し、この系を昇温することにより反応させる。反応終了後、着色剤を濾別し、同一の溶媒で洗浄濾過を繰り返した後、乾燥することにより、表面改質剤で処理された着色剤（顔料）が得られる。

好ましい凝集方法は、樹脂粒子と着色剤粒子とが存在している水中に、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、次いで、前記樹脂粒子のガラス転移点以上で凝集を行う方法である。

（４）熟成工程
熟成は、熱エネルギー（加熱）により行う方法が好ましい。

具体的には、会合粒子を含む液を、加熱撹拌することにより、会合粒子の形状を所望の円形度になるまで、加熱温度、撹拌速度、加熱時間により調整し、トナー母体粒子とするものである。

（５）冷却工程
この工程は、前記トナー母体の分散液を冷却処理（急冷処理）する工程である。冷却処理条件としては、１〜２０℃／ｍｉｎの冷却速度で冷却する。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。

（６）洗浄工程
この固液分離・洗浄工程では、上記の工程で所定温度まで冷却されたトナー母体の分散液から当該トナー母体を固液分離する固液分離処理と、固液分離されたトナーケーキ（ウェット状態にあるトナー母体をケーキ状に凝集させた集合物）から界面活性剤や塩析剤などの付着物を除去する洗浄処理とが施される。

洗浄処理は、濾液の電気伝導度が１０μＳ／ｃｍになるまで水洗浄する。濾過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法などがあり、特に限定されるものではない。

（７）乾燥工程
この工程は、洗浄処理されたトナーケーキを乾燥処理し、乾燥されたトナー母体を得る工程である。この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。乾燥された着色粒子の水分は、５質量％以下であることが好ましく、更に好ましくは２質量％以下とされる。

尚、乾燥処理された着色粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。

（８）外添処理工程
この工程は、乾燥されたトナー母体に必要に応じ外添剤を混合し、トナーを作製する工程である。

外添剤の混合装置としては、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル等の機械式の混合装置を使用することができる。

〔結着樹脂〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子が粉砕法、溶解懸濁法などによって製造される場合には、トナーを構成する結着樹脂として、スチレン系樹脂、（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、オレフィン系樹脂などのビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、カーボネート樹脂、ポリエーテル、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスルフオン、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂などの公知の種々の樹脂を用いることができる。これらは１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、本発明のトナーを構成するトナー粒子が懸濁重合法、ミニエマルジョン重合凝集法、乳化重合凝集法などによって製造される場合には、トナーを構成する各樹脂を得るための重合性単量体として、例えばスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンなどのスチレンあるいはスチレンスチレン誘導体；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのメタクリル酸エステル誘導体；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル誘導体；エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル類；プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニル化合物類；ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどのビニル化合物類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸またはメタクリル酸誘導体などのビニル系単量体を挙げることができる。これらのビニル系単量体は、１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。

また、重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが好ましい。イオン性解離基を有する重合性単量体は、例えばカルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基などの置換基を構成基として有するものであって、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、３−クロロ−２−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。

さらに、重合性単量体として、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどの多官能性ビニル類を用いて架橋構造の結着樹脂を得ることもできる。

〔界面活性剤〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルジョン重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂を得るために使用する界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、スルホン酸塩（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム）、硫酸エステル塩（ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウムなど）、脂肪酸塩（オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなど）などのイオン性界面活性剤を好適なものとして例示することができる。また、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドとのエステル、ソルビタンエステルなどのノニオン性界面活性剤も使用することができる。これらの界面活性剤はトナーを乳化重合法によって得る場合に乳化剤として使用されるが、他の工程または使用目的で使用してもよい。

〔重合開始剤〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルジョン重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。

懸濁重合法を用いる場合においては油溶性ラジカル重合開始剤を用いることができ、油溶性重合開始剤としては、２，２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、１，１′−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２′−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、ｔ−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−ｔ−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、２，２−ビス−（４，４−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキシル）プロパン、トリス−（ｔ−ブチルペルオキシ）トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。

また、ミニエマルジョン重合凝集法または乳化重合凝集法を用いる場合においては水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができ、水溶性ラジカル重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸およびその塩、過酸化水素などを挙げることができる。

〔連鎖移動剤〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルジョン重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。

連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく、例えばｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−デシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン、ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸エステル、ターピノーレン、四臭化炭素およびα−メチルスチレンダイマーなどが使用される。

〔着色剤〕
本発明のトナーを構成する着色剤としては、公知の無機または有機着色剤を使用することができる。以下に、具体的な着色剤を示す。

黒色の着色剤としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどのカーボンブラックや、マグネタイト、フェライトなどの磁性粉が挙げられる。

また、マゼンタもしくはレッド用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８；１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３；１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７；１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２などが挙げられる。

また、オレンジもしくはイエロー用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８などが挙げられる。

また、グリーンもしくはシアン用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５；２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５；３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５；４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７などが挙げられる。

以上の着色剤は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。

また、着色剤の添加量はトナー全体に対して１〜３０質量％、好ましくは２〜２０質量％の範囲とされる。

着色剤としては、表面改質されたものを使用することもできる。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤などが好ましく用いることができる。

〔凝集剤〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子をミニエマルジョン重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂を得るために使用する凝集剤としては、例えばアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩を挙げることができる。凝集剤を構成するアルカリ金属としては、リチウム、カリウム、ナトリウムなどが挙げられ、凝集剤を構成するアルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられる。これらのうち、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが好ましい。前記アルカリ金属またはアルカリ土類金属の対イオン（塩を構成する陰イオン）としては、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、炭酸イオン、硫酸イオンなどが挙げられる。

〔荷電制御剤〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子中には、必要に応じて荷電制御剤が含有されていてもよい。荷電制御剤としては、公知の種々の化合物を用いることができる。

〔トナー粒子の粒径〕
本発明のトナーの粒径は、個数平均粒径で３〜８μｍのものが好ましい。この粒径は、重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、上述したトナーの製造方法において、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、または融着時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。

個数平均粒径が３〜８μｍであることにより、細線の再現性や、写真画像の高画質化が達成できると共に、トナーの消費量を大粒径トナーを用いた場合に比して削減することができる。

〔トナー粒子の平均円形度〕
本発明のトナーは、このトナーを構成する個々のトナー粒子について、転写効率の向上の観点から、下記式（３）で示される平均円形度が０．９３０〜１．０００であることが好ましく、より好ましくは０．９５０〜０．９９５である。

式（３）；平均円形度＝円相当径から求めた円の周囲長／粒子投影像の周囲長
〔外添剤〕
本発明のトナーには、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。これら外添剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することができる。

この無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナなどの無機酸化物粒子を使用することが好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤などによって疎水化処理されていることが好ましい。また、有機微粒子としては数平均一次粒子径が１０〜２０００ｎｍ程度の球形のものを使用することができる。この有機微粒子としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、スチレン−メチルメタクリレート共重合体などの重合体を使用することができる。

これらの外添剤の添加割合は、トナーにおいて０．１〜５．０質量％、好ましくは０．５〜４．０質量％となる割合である。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。

〔現像剤〕
本発明のトナーは、磁性または非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。本発明のトナーを一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に０．１〜０．５μｍ程度の磁性粒子を含有させて磁性一成分現像剤としたものが挙げられ、いずれも使用することができる。また、本発明のトナーを二成分現像剤として使用する場合において、キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来から公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。また、キャリアとしては、磁性粒子の表面を樹脂などの被覆剤で被覆したコートキャリアや、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散してなる樹脂分散型キャリアなど用いてもよい。

コートキャリアを構成する被覆樹脂としては、特に限定はないが、例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、エステル樹脂、フッ素含有重合体系樹脂などが挙げられる。また、樹脂分散型キャリアを構成する樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えばスチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂などを使用することができる。

好ましいキャリアとしては、外添剤の離脱防止や耐久性の観点から、被覆樹脂としてスチレン−アクリル系樹脂系樹脂で被覆したコートキャリアを挙げられる。

キャリアの体積平均粒径としては２０〜１００μｍであることが好ましく、更に好ましくは２５〜８０μｍとされる。キャリアの体積平均粒径は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。

〔画像形成方法及び画像形成装置〕
本発明のトナーは、特に、トナー像が形成された転写材を、接触加熱方式の定着装置において定着させる画像形成方法に好適に使用することができる。

図１は、本発明のトナーによる画像形成方法に用いられる画像形成装置の一例を示す説明図である。

この画像形成装置は、４組の画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋが中間転写体である中間ベルト１４ａに沿って設けられた構成のタンデム方式のカラー画像形成装置である。

各画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋは、円筒状の基体の外周面上に導電層および有機感光体（ＯＰＣ）よりなる光導電体層が形成されたものであって、図示しない駆動源からの動力により、あるいは中間ベルト１４ａに従動し、導電層が接地された状態で反時計方向に回転される感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと、スコロトロン帯電器よりなる、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの移動方向に対して直交する方向に配設されてトナーと同極性のコロナ放電によって、当該感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの表面に一様な電位を与える帯電手段１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋと、例えばポリゴンミラーなどによって感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの回転軸と平行に走査を行い、一様に帯電された感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの表面上に画像データに基づいて像露光を行うことにより潜像を形成させる露光手段１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋと、回転する現像スリーブ１３１Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃ、１３１Ｂｋを備え、この上に保持されたトナーを感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの表面に搬送する現像手段１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋとを有する構成とされている。

ここで、画像形成ユニット１００Ｙによれば黄色のトナー像が形成され、画像形成ユニット１００Ｍによればマゼンタ色のトナー像が形成され、画像形成ユニット１００Ｃによればシアン色のトナー像が形成され、画像形成ユニット１００Ｂｋによれば黒色のトナー像が形成される。

このような画像形成装置においては、各画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋの感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ上に形成された各色のトナー像が、タイミングを合わせて搬送される転写材Ｐ上に転写手段１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋにより順次転写して重ね合わせられることにより、カラートナー像が形成され、２次転写手段１４ｂにおいて転写材Ｐ上に一括して転写され、分離手段１６によって中間ベルト１４ａから分離されて定着装置１７において定着され、最終的に、排出口１８から機外に排出される。

〔定着装置〕
以上の画像形成方法に使用される定着方法としては、いわゆる非接触加熱方式の各定着装置を挙げることができる。例えば、図２は、本発明のトナーが使用される画像形成装置における定着装置の構成の一例を示す断面図である。

この定着装置１７は、隔壁４に囲まれ、スリット状の記録紙（転写材）搬入口５と搬出口６を有し、内部にはヒーター３を配した構成となっている。記録紙を搬送するためのウエブ１が記録紙搬送口５と搬出口６を貫いて移動し、非接触状態に配置されたヒーター３により加熱され、記録紙Ｐ上に形成されているトナー像Ｔは記録紙に定着される。

即ち、本発明で用いられる定着装置は、従来広く用いられていた熱ローラ或いは熱ベルトに記録紙を挟み込んで伝導により熱を伝えるものではなく、熱源から放射される熱により定着する定着装置である。

先にも述べた通り、熱ローラ等で接触加熱する場合は、基本的には伝達の効率はよいが、その為には熱ローラと記録紙の接触は確実に保つ必要があり、もし、それが出来ない場合は定着不良となる。しかし、極めて高速でトナー画像を定着しようとすると、搬送速度を極めて早くする必要があるから、適正に定着される時間熱ローラで記録紙を挟み込んでいることは困難になってくる。一方、あまりに高温の熱ローラにてニップすれば、トナーが熱ローラ上にオフセットすることになる。

これとは逆に非接触加熱では、熱ローラと記録紙は接触していないから、高速で搬送すること、熱源のパワーを上げることによりその間にトナーを定着するに必要な熱量を与えることは可能である。しかし、圧力を加えられて記録紙にトナーが押し付けられる定着法ではないから、熱定着後のトナー像の定着力はどうしても弱くなるという問題が生じる。

次に、本発明の構成と効果を代表的な実施態様を用いてさらに説明する。しかし、無論本発明の構成は、これら具体的構成に限定されるものではない。

実施例１
着色剤微粒子の製造
アニオン系界面活性剤５９．０ｇをイオン交換水１６００ｍｌに撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、着色剤を添加し、次いで、分散装置「ＳＣミル」（三井鉱山（株）製）を用いて分散処理することにより、着色剤微粒子の分散液を調整した。この着色剤分散液における着色剤微粒子の体積平均粒子径を動的光散乱式粒度分析計「マイクロトラックＵＰＡ１５０」（日機装（株）製）を用いて測定したところ、１５０ｎｍであった。

多段樹脂微粒子の製造
第一段重合
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた５Ｌの反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム８ｇをイオン交換水３Ｌを仕込み、窒素気流下２３０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しながら、内温を８０℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム１０ｇをイオン交換水２００ｇに溶解させたものを添加し、再度液温８０℃とし、下記単量体混合液１時間かけて滴下後、８０℃にて２時間加熱、撹拌することにより重合を行い、樹脂粒子を調製した。これを「樹脂粒子（１Ｈ）」とする。

スチレン ４８０ｇ
ｎ−ブチルアクリレート ２５０ｇ
メタクリル酸 ６８．０ｇ
ｎ−オクチルメルカプタン １６．０ｇ
第二段重合
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた５Ｌ（リットル）の反応容器に、ポリオキシエチレン（２）ドデシルエーテル硫酸ナトリウム７ｇをイオン交換水８００ｍｌに溶解させた溶液を仕込み、９８℃に加熱後、前記樹脂粒子（１Ｈ）を２６０ｇと、下記単量体溶液を９０℃にて溶解させた溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機ＣＬＥＡＲＭＩＸ（エム・テクニック（株）製）により、１時間混合分散させ、乳化粒子（油滴）を含む分散液を調製した。

スチレン ２４５ｇ
ｎ−ブチルアクリレート １２０ｇ
ｎ−オクチルメルカプタン １．５ｇ
エステルワックスＡ（融点７０℃） １９０ｇ
（具体的化合物例Ｎｏ．４））
次いで、この分散液に、過硫酸カリウム６ｇをイオン交換水２００ｍｌに溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を８２℃にて１時間にわたり加熱撹拌することにより重合を行い、樹脂粒子を得た。これを「樹脂粒子（１ＨＭ）」とする。

第三段重合
さらに、過硫酸カリウム１１ｇをイオン交換水４００ｍｌに溶解させた溶液を添加し、８２℃の温度条件下に、
スチレン ４３５ｇ
ｎ−ブチルアクリレート １３０ｇ
メタクリル酸 ３３ｇ
ｎ−オクチルメルカプタン ８ｇ
からなる単量体混合液を１時間かけて滴下した。滴下終了後、２時間にわたり加熱撹拌することにより重合を行った後、２８℃まで冷却し樹脂粒子を得た。これを「樹脂粒子Ａ−１」とする。

単層樹脂粒子Ｂの製造
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた５Ｌの反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム２．３ｇをイオン交換水３Ｌを仕込み、窒素気流下２３０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しながら、内温を８０℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム１０ｇをイオン交換水２００ｇに溶解させたものを添加し、再度液温８０℃とし、下記単量体混合液を１時間かけて滴下後、８０℃にて２時間加熱、撹拌することにより重合を行い、樹脂粒子を調製した。これを「樹脂粒子Ｂ−１」とする。

スチレン ５２０ｇ
ｎ−ブチルアクリレート ２１０ｇ
メタクリル酸 ６８．０ｇ
ｎ−オクチルメルカプタン １６．０ｇ
凝集・融着工程
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた５Ｌの反応容器に、樹脂粒子Ａ−１を固形分換算で３００ｇと、イオン交換水１４００ｇと、「着色剤分散液１」１２０ｇと、ポリオキシエチレン（２）ドデシルエーテル硫酸ナトリウム３ｇをイオン交換水１２０ｍｌに溶解させた溶液を仕込み、液温を３０℃に調整した後、５Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを１０に調整した。次いで、塩化マグネシウム３５ｇをイオン交換水３５ｍｌに溶解した水溶液を、撹拌下、３０℃にて１０分間かけて添加した。３分間保持した後に昇温を開始し、この系を６０分間かけて９０℃まで昇温し、９０℃を保持したまま粒子成長反応を継続した。

この状態で、「コールターマルチサイザー３」にて会合粒子の粒径を測定し、体積基準におけるメディアン径が３．１μｍになった時点で、樹脂粒子Ｂ−１を固形分換算で４５ｇ添加し、さらに粒子成長反応を継続させた。所望の粒子径になった時点で、塩化ナトリウム１５０ｇをイオン交換水６００ｍｌに溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させ、さらに、融着工程として液温度９０℃にて加熱撹拌することにより、ＦＰＩＡ−２１００による測定で円形度０．９６５になるまで、粒子間の融着を進行させた。その後、液温３０℃まで冷却し、塩酸を添加してｐＨを４．０に調整し、撹拌を停止した。

洗浄・乾燥工程
凝集・融着工程にて生成した粒子分離機「ＭＡＲＫIII型式番号６０×４０」（松本機械（株）製）で固液分離し、トナー母体粒子のウェットケーキを形成した。該ウェットケーキを、前記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が５μＳ／ｃｍになるまで４５℃のイオン交換水で洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー」（セイシン企業社製）に移し、水分量が０．５質量％となるまで乾燥してトナー用母体粒子を作製した。

トナー粒子の作製
上記で得られたトナー母体粒子に、疎水性シリカ（数平均一次粒子径＝１２ｎｍ）を１．２質量％および疎水性チタニア（数平均一次粒子径＝２０ｎｍ）を０．６質量％、研磨微粒子を１．０質量％添加し、ヘンシェルミキサーにより混合してトナーを作製した。

〔性能評価〕
（ドキュメントオフセット性）
ドキュメントオフセット評価は定着画像を画像部と非画像部及び画像部とが重なるように向かい合わせて重ね、重ねた部分に対して８０ｇ／ｃｍ^２相当になるように重りを載せ、６０℃湿度５０％の恒温恒湿槽で３日間放置した。放置後、重ねた２枚の定着像の画像欠損を以下に示す基準にて評価した。評価結果は表に示した。

◎：トナー移行による画像不良、画像間の軽微な貼り付きもなく全く問題ない。

○：重ねた画像を離す際にジッピング音がするが、画像不良はなく、問題のない状態。

△：重ねた画像を離す際に、双方の画像にグロスむらが発生するが、画像としての欠陥はほとんどない状態
×：非画像部への転写、接触画像間の移行による剥がれ等が認められ、実用上使用不可である。

（定着性）
定着画像を折り機を用いベタ画像を折り、これに０．３５ＭＰａの空気を吹き付け、折り目の限度見本を参照し５段階に評価した。

ランク５：折り目に全く剥離無し
ランク４：折り目に従い一部剥離あり
ランク３：折り目に従い細い線状の剥離あり
ランク２：折り目に従い太い線状の剥離あり
ランク１：画像に大きな剥離あり
以上の評価結果を表に示す。

以下実施例１と同様の手順でワックスを下記表のように添加し、トナーを作製、実施例１と同様に評価を行った。

結果を実施例１と共に表１に示す。

エステルワックスＡ：具体的化合物例Ｎｏ．４）
エステルワックスＢ：具体的化合物例Ｎｏ．１３）
エステルワックスＣ：具体的化合物例Ｎｏ．１７）
本発明内の実施例１〜８は何れの特性も良いが、本発明外の比較例１〜１８は少なくとも何れかの特性に問題があることがわかる。

１ ウエブ
３ ヒーター
４ 隔壁
５ 搬入口
６ 搬出口
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ 感光体ドラム
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ 帯電手段
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ 露光手段
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ 現像手段
１３１Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃ、１３１Ｂｋ 現像スリーブ
１４ａ 中間ベルト
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋ 転写手段
１４ｂ ２次転写手段
１６ 分離手段
１７ 定着装置
１８ 排出口
１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｂｋ 画像形成ユニット
Ｔ トナー像
Ｐ 転写材（記録紙）

Claims (4)

1. 少なくとも樹脂と着色剤と離型剤を含有するトナーにより形成された画像を非接触加熱定着により定着する画像形成方法において、該離型剤が下記一般式で表されるエステルワックスであることを特徴とする画像形成方法。
   Ｒ_１−（ＯＣＯ−Ｒ_２）_ｎ （Ｒ_１、Ｒ_２は炭化水素基、ｎ＝１〜４）
2. 前記エステルワックスがトナー１００質量部に対し１〜２０質量部含有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
3. 前記トナーが、少なくとも樹脂微粒子を凝集／融着させて製造されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成方法を用い、未定着トナー像を１．５ｍ／秒以上で搬送しながら非接触加熱定着することを特徴とする画像形成装置。

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