(57)【要約】【課題】非加熱又は低温条件下において加圧定着を行う際に、低い圧力でも十分に塑性変形可能で、定着性に優れたトナーを提供するとともに、このトナーを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】環状オレフィン樹脂４と、ワックス５と、硬質粒子６とを含有し、ワックス５の配合量が、トナー３全体に対して１５重量％〜３０重量％であり、硬質粒子６の配合量が、トナー３全体に対して１５重量％〜３０重量％であることを特徴とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状オレフィン樹脂と、ワックスと、硬質粒子とを含有し、前記ワックスの配合量が、トナー全体に対して１５重量％〜３０重量％であり、前記硬質粒子の配合量が、トナー全体に対して１５重量％〜３０重量％であることを特徴とするトナー。
【請求項２】
前記ワックスは、エステル系ワックスであることを特徴とする請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
前記ワックスの形状は、トナー中に分散された状態で略球形であることを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー。
【請求項４】
前記硬質粒子は、炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトナー。
【請求項５】
前記炭酸カルシウムは、脂肪酸処理をされていることを特徴とする請求項４に記載のトナー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のトナーを記録部材上にのせ、５ｋｇｆ／ｃｍ〜３０ｋｇｆ／ｃｍの圧力で定着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、複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられるトナー、定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（例えばプリンタ）には、記録部材（記録紙又は用紙）上に形成されたトナー像を熱溶融することによって用紙上に定着させる定着装置が備えられている。この定着装置の一例として、特許文献１に示されるように、定着ローラと加圧ローラとから構成されるローラ対方式の定着装置が知られている。
【０００３】
定着ローラは、アルミなどの金属製中空芯金の表面に弾性層が形成されたローラ部材であり、この芯金の内部に熱源としてハロゲンランプが配置された構成である。そして、温度制御装置が、定着ローラ表面に設けられた温度センサから出力される信号に基づいてハロゲンランプをオン／オフ制御することによって、定着ローラ表面の温度を制御する。
【０００４】
加圧ローラは、芯金上に被覆層としてシリコンゴムなどの耐熱性弾性層を設けたローラ部材である。この加圧ローラは、定着ローラ周面に対して圧接され、加圧ローラの上記弾性層の弾性変形によって、定着ローラと加圧ローラとの間にニップ領域が形成される。
【０００５】
上記の構成において、定着装置では、未定着のトナー像が形成された用紙を定着ローラと加圧ローラとの間のニップ領域に挟み込み、これら両ローラを回転させることによって上記用紙を搬送するとともに、定着ローラ周面の熱により用紙上のトナー像を溶融させて用紙に定着させる。
【０００６】
しかし、従来のローラ対方式は、朝一電源投入直後は、定着ローラ及び加圧ローラは、室温状態にあるため、電源ＯＮ後、所定温度にまで上昇させる必要があるため、ウォームアップ時間を要する。また、コピー動作が行われていない大気状態では、ローラ表面を所定温度に保持する必要があるため、コピー動作が行われていない時も常に加熱していなければならない。これらコピー動作以外に、無駄なエネルギーを消費する。
【０００７】
このような問題を解決するために、トナーに環状オレフィン樹脂を使用し、カブセル化することで、低温定着化を図ることが開示されている（特許文献２）。
このベルト定着装置では、熱容量が小さい定着ベルトを加熱するためウォームアップ時間が短く、また定着ローラにハロゲンランプ等の熱源を内蔵する必要がないので、スポンジゴム等からなる低硬度の弾性層を厚く設けることができ、広いニップ幅を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３８８０２号公報
【特許文献２】特開２０００−１４７８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、カプセル化はコストアップにつながり、また低ガラス転移点（低Ｔｇ）の樹脂をコアとして高Ｔｇの樹脂をシェルとしても、低温定着化には限界がある。特に圧力を主体とした定着には、上記構成では応力を分散させる作用もなく、効果は小さい。また、ワックス、その他外添加剤（酸化チタン等）を配合できると記載されているが、特に特徴的な記載はない。
【００１０】
そこで、本発明では、上記課題を解決するため、非加熱又は低温条件下において加圧定着を行う際に、低い圧力でも十分に塑性変形可能で、定着性に優れたトナーを提供するとともに、このトナーを用いた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】
【００１１】
上記問題点を解決するために、本発明にかかるトナーは、環状オレフィン樹脂と、ワックスと、硬質粒子とを含有し、前記ワックスの配合量が、トナー全体に対して１５重量％〜３０重量％であり、前記硬質粒子の配合量が、トナー全体に対して１５重量％〜３０重量％であることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、環状オレフィン樹脂にワックス及び硬質粒子を所定の条件で配合することでトナーの硬度を下げて、かつ、トナーにかかる応力を周囲に分散させることで、低い圧力でも十分に塑性変形可能で、定着性に優れたトナーを得ることができる。
【００１３】
ワックスは、トナー全体に対して１５重量％〜３０重量％配合される。ワックスの配合量が上記範囲よりも少なくなると、トナー全体を塑性変形させにくくなり、ワックスの配合量が上記範囲よりも多くなると、トナーの保存性や顔料等に悪影響を及ぼすおそれが生じる。ワックスとしては、脂肪酸エステル化合物を主成分とするエステル系ワックスを用いるのが好ましい。
【００１４】
エステル系ワックスは、環状オレフィン樹脂との相溶性が比較的小さいため、定着荷重に対して溶融化するワックス量が多くなり、良好な定着性が得られる。また、トナーとしての保存性に優れるという利点をも有する。
【００１５】
エステル系ワックスとしては、カルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックスなどの天然ワックスのほか、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ブチルなどの合成ワックスを使用することができる。エステル系ワックスの中でもカルナバが好ましく、ひまわり種子から採取されたワックス成分がより好ましい。
【００１６】
ワックスの形状は、トナー中に分散された状態において略球形であることが好ましい。通常、多量の離型剤を配合した場合、分散形状は混練機の回転方向に力を受けるため、細長い棒状の形状になりやすい。その場合、トナーに応力がかかった場合に離型剤での応力分散の働きが不十分になる。しかし、略球形にすると、応力の集中を十分拡散することができ、良好な定着性を得ることが可能となる。分散粒子を略球形にするには、例えば、混練機の吐出後にトナーを徐冷（アニーリング）するか、あるいは、通常の冷却後に加熱及び冷却することで可能である。
【００１７】
トナー全体に対する硬質粒子の配合量は、１５重量％〜３０重量％が好ましい。硬質粒子の配合量が１５重量％より少ないとトナー全体に影響が及ばなくなるおそれがあり、また、３０重量％より多いと弾性的な性質が失われて、定着性が劣るようになるおそれがある。
【００１８】
硬質粒子をトナー中に配分することにより、トナーに荷重をかけた際に、環状オレフィン樹脂と硬質粒子の界面で環状オレフィン樹脂がすべり、環状オレフィン樹脂が流動しやすくなり、いわゆるひずみ軟化現象が起きる。そのため、環状オレフィン樹脂と硬質粒子の界面は弱い方が好ましい。
【００１９】
硬質粒子は脂肪酸処理をしてもよい。すなわち、硬質粒子を脂肪酸又は脂肪酸の金属塩で表面処理を施すことで硬質粒子表面を疎水化し、これによりトナー中における硬質粒子の分散性を向上させることができる。
【００２０】
上述したトナーを用いた画像形成装置は、トナーを記録部材上にのせた後、線圧が５ｋｇｆ／ｃｍ〜３０ｋｇｆ／ｃｍという低い圧力で、かつ、非加熱又は低温条件下で、トナーを定着することが可能となる。したがって、消費電力を抑えることができ、さらに、起動してから画像形成可能になるまでの時間を短縮化することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、環状オレフィン樹脂と、ワックスと、硬質粒子とを含有し、前記ワックスの配合量が、トナー全体に対して１５重量％〜３０重量％であり、前記硬質粒子の配合量が、トナー全体に対して１５重量％〜３０重量％としたため、非加熱又は低温条件下において低い圧力でも十分に塑性変形可能なトナーを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の画像形成装置の要部を示す概略図
【図２】トナー中におけるワックスと硬質粒子の分散状態を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の画像形成装置の要部を示す概略図である。画像形成装置は、定着ローラ１と圧力ローラ２とを有する定着装置を備えている。本実施形態の画像形成装置では、中間転写ベルト（図示せず）によってトナー３の像が記録部材Ｐに転写されたのち、記録部材Ｐが定着ローラ１と圧力ローラの間を通過することによってトナー３像が記録部材Ｐ上に定着される。
【００２４】
未定着のトナー画像は、たとえば、非磁性トナーを含む非磁性１成分現像剤、非磁性トナーおよびキャリアを含む非磁性２成分現像剤、磁性トナーを含む磁性現像剤などの現像剤に含まれるトナーで形成される。
【００２５】
次にトナーの材料について説明する。トナーの結着樹脂としてメイン樹脂４は、環状オレフィン樹脂を用いる。すなわち、結着樹脂として環状オレフィン樹脂のほかに他の種類の樹脂を配合することも可能であるが、その場合、環状オレフィン樹脂が結着樹脂全体の中で最も配合量が多くなるようにする。結着樹脂全体に対する環状オレフィン樹脂の配合量を５０重量％以上とするのがより好ましい。環状オレフィン樹脂は非極性であり、ワックス等の分散剤を多く配合することが可能である。使用したオレフィン樹脂は特開２０００−０６６４３８に詳しく述べられている。
【００２６】
結着樹脂としての環状構造を有するオレフィン系重合体は、炭素数が２〜１２、好ましくは２〜６の低級アルケン、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン等のα−オレフィン（広義には非環式オレフィン）と、ノルボルネン、テトラシクロドデセン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキセン等の少なくとも１つの二重結合を有する炭素数が３〜１７、好ましくは５〜１２の環式及び／又は多環式化合物（環状（シクロ）オレフィン）、特に好ましくはノルボルネン又はテトラシクロドデセンとの共重合体であり無色透明で高い光透過率を有するものである。
【００２７】
この環状構造を有するオレフィン系重合体は、例えばメタロセン系触媒、チーグラー系触媒及びメタセシス重合（metathese polymerization）、すなわち二重結合開放（double bond opening）及び開環重合反応のための触媒を用いた重合法により得られる重合体である。この構造を有するオレフィン系重合体の合成例としては特開平５−３３９３２７号公報、特開平５−９２２３号公報、特開平６−２７１６２８号公報、ヨーロッパ特許出願公開(Ａ)第２０３７９９号明細書、同第４０７８７０号明細書、同第２８３１６４号明細書、同第１５６４６４号明細書及び特開平７−２５３３１５号公報等に開示されている。
【００２８】
これらによると、上記環状オレフィンの１種類以上のモノマーを場合によっては１種類の上記非環式オレフィン−モノマーと−７８〜１５０℃、好ましくは２０〜８０℃で圧力０.０１〜６４バールでアルミノキサン等の共触媒とたとえばジルコニウムあるいはハフニムよりなるメタロセンの少なくとも１種類からなる触媒の存在において重合することにより得られる。他の有用な重合体はヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第３１７２６２号明細書に記載されており、水素化重合体及びスチレンとジシクロペンタジエンとの共重合体も使用できる。
【００２９】
脂肪族又は芳香族炭化水素の不活性炭化水素にメタロセン触媒が溶解された状態で、メタロセン触媒が活性化されるため、例えばメタロセン触媒をトルエンに溶かし溶剤中で予備活性及び反応が行われる。環状構造を有するオレフィン系重合体の重要な性質は、軟化点、融点、粘度、誘電特性、非オフセット温度域及び透明度である。これらはモノマー／コモノマー、即ちコポリマー中のモノマー相互の比、分子量、分子量分布、ハイブリッドポリマー、ブレンド及び添加物の選択によって有利に調整することができる。
【００３０】
また、非環式オレフィンと環状オレフィンの反応仕込モル比は、目的とする環状構造を有するオレフィン系重合体により、広範囲で変化させることができ、好ましくは５０：１〜１：５０で、特に好ましくは２０：１〜１：２０に調整される。
【００３１】
例えば、共重合体成分が非環式オレフィンとしてエチレン、環状オレフィンとしてノルボルネンの計２種類の化合物を仕込んで反応させる場合、反応生成物の環状構造を有するオレフィン系重合体のガラス転移点（Ｔｇ）は、これらの仕込割合に大きく影響され、ノルボルネンの含有量を増加させると、Ｔｇも上昇する傾向にある。例えばノルボルネンの含有量を約６０重量％にするとＴｇはほぼ６０〜７０℃になる。
【００３２】
環状オレフィンとしてノルボルネンを用いる場合の環状オレフィン樹脂のノルボルネン含有量は、５５重量％〜６５重量％であることが好ましい。ノルボルネン含有率で環状オレフィン樹脂のガラス転移点が変化する。したがって、ノルボルネン含有量が上記範囲よりも低くなると、トナーの保存性が悪くなるおそれが生じ、上記範囲よりも高くなると、トナーの弾性が高くなりすぎるおそれが生じる。
【００３３】
環状オレフィン樹脂に、ポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のアルコール、アミン、イソシアネート、エポキシ基等を有する樹脂と、それらと反応性を有する樹脂、例えば反応性オレフィン樹脂等とを混合させたものを使用することもできる。反応性オレフィン樹脂としては、例えば、ＧＭＡ変性ポリエチレン、ポリエチレン樹脂、エチレン・プロピレン共重合樹脂、ポリフェニルエーテル系樹脂  等を所定の比率で混合しても良い。
【００３４】
着色剤の例としては、何でも使用でき、たとえば、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルーおよびインダスレンブルーなどが挙げられる。着色剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。着色剤は、トナーに要求される色に応じて適宜選択される。
【００３５】
帯電制御剤を含有させることによって、トナーの帯電特性を制御することができる。帯電制御剤としては、たとえば第４級アンモニウム化合物、モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸およびその塩、サリチル酸、クロムまたは鉄などの金属との金属錯体、アミノ化合物、などが挙げられる。また有機染料として知られる材料を帯電制御剤として用いることもできる。帯電制御剤は、１種が単独で用いられてもよく、また２種以上が併用されてもよい。
【００３６】
ワックスは、トナー全体に対して１５重量％〜３０重量％配合される。ワックス（離型剤）としては、エステル系ワックス；パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、マイクロクリスタリングワックス等の脂肪族炭化水素系ワックス；低分子量ポリウレタン等のポリウレタンワックスなど色々な種類のものを用いることができるが、前述のごとく、エステル系ワックスを用いるのが好ましい。ワックスは、１種を単独で使用してもよく、また２種以上を併用することも可能である。この場合、脂肪酸エステル化合物が主成分となるように配合するのが好ましい。
【００３７】
ワックスは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定される重量平均分子量が５０００以下であることが好ましく、１０００以下であることがより好ましい。分子量が小さくなることで、トナーの硬度を下げることができ、低い圧力でも全面的にトナーが塑性変形することで優れた定着性を発揮することができる。なお、ワックスとしてはトナー使用温度範囲において固形であることが望ましく、そのためにはワックスの重量平均分子量としては５００以上であることが好ましい。
【００３８】
硬質粒子については、酸化チタン、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、クレイ等が挙げられる。その中で特に炭酸カルシウムが粒度、形状、分散性に優れ、適している。トナー全体に対する硬質粒子の配合量は１５重量％〜３０重量％が好ましい。
【００３９】
図２は、トナー中におけるワックスと硬質粒子の分散状態を示す模式図である。図示のごとく、本発明に係るトナー３は、メイン樹脂４である環状オレフィン樹脂に、ワックス５及び硬質粒子６が均一に分散しており、これにより、トナー３にかかる圧力が低くても十分に塑性変形可能で、優れた定着性を得ることができる。
【００４０】
次にトナー３の製造方法について説明する。粉砕法によるトナーの作製では、結着樹脂、着色剤、ワックス、硬質粒子及びその他の添加剤を含むトナー組成物を、混合機で乾式混合した後、混練機により溶融混練する。溶融混練によって得られる混練物を冷却固化し、固化物を粉砕機により粉砕する。その後必要に応じて分級などの粒度調整を行い、粉末状のトナーを得る。
【００４１】
混合機としては公知のものを使用でき、たとえば、ヘンシェルミキサー（商品名、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサ（商品名、株式会社カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）などの気流混合機が挙げられる。
【００４２】
混練機も公知のものを使用でき、たとえば、二軸押出し機、三本ロール、ラボブラストミルなどの一般的な混練機が挙げられる。さらに具体的には、たとえば、ＴＥＭ−１００Ｂ（商品名、東芝機械株式会社製）、ＰＣＭ−６５／８７、ＰＣＭ−３０（以上いずれも商品名、株式会社池貝製）などの１軸又は２軸のエクストルーダ、ニーデックス（商品名、三井鉱山株式会社製）などのオープンロール方式の混練機が挙げられる。これらの中でも二軸押出し機が好ましい。
【００４３】
粉砕機としては、たとえば、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機や高速で回転する回転子（ロータ）と固定子（ライナ）との間に形成される空間に固化物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機が挙げられる。
分級には、遠心力および風力による分級によって過粉砕トナー母粒子を除去できる公知の分級機を使用でき、たとえば、旋回式風力分級機（ロータリー式風力分級機）などが挙げられる。
【００４４】
以上のようにして、必要に応じて外添剤が添加されたトナーは、キャリアを添加せずそのまま一成分現像剤として使用でき、また、キャリアと混合し二成分現像剤として使用できる。一成分現像剤として使用する場合、ブレードおよびファーブラシを用いて現像スリーブで摩擦帯電させたトナーをスリーブ上に付着させることにより、トナーを搬送し画像形成を行う。二成分現像剤として使用する場合、本発明のトナーをキャリアとともに用いる。一成分現像剤および二成分現像剤は、高湿環境下における安定した帯電性能を保つことが可能な前記トナーを含むので、高湿環境下においても帯電安定性の高い二成分現像剤となる。
【００４５】
キャリアとしては、公知のものを使用でき、たとえば、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロムなどからなる単独または複合フェライトおよびキャリアトナー母粒子を被覆物質で表面被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリアなどが挙げられる。
【００４６】
その被覆物質も公知のものを使用でき、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレン系樹脂、アクリル樹脂、ポリアシド、ポリビニルラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料、塩基性染料のレーキ物、シリカ微粉末、アルミナ微粉末などが挙げられる。
【００４７】
上述した本発明のトナーを、本発明に係る画像形成装置に用いることによって、定着ローラ１と圧力ローラ２の間の圧力を、線圧５ｋｇｆ／ｃｍ〜３０ｋｇｆ／ｃｍという低圧で、かつ、たとえば、非加熱で２５℃以下という低い温度で加圧定着することが可能となる。これにより、加熱に要する電力消費を抑制可能で、画像形成装置の本体スイッチＯＮから起動に要する時間を短縮することが可能となる。
【実施例】
【００４８】
本実施例では、種々のトナーを作製し、作製したトナーを用いて実際に画像形成装置にて画像形成を行い、トナーの定着性及び保存性の評価を行った。
【００４９】
［トナーの作製］
結着樹脂として環状オレフィン樹脂を使用し、そこにワックス、硬質粒子、顔料（カーボンブラック）及び帯電制御剤（日本カーリット社製：ＬＲ−１４７）を配合したトナー組成物を混合した後、混練機により溶融混練した。混練物は冷却固化した後、固化物を粉砕機により粉砕し、粒度調整を行うことによりトナーを得た。なお、環状オレフィン樹脂は、非環式オレフィンとしてエチレンを用い、環状オレフィンとしてノルボルネンを用いて、両者を前述のごとく反応させることで得た。エチレンとノルボルネンとの仕込み量を変えることでノルボルネン含有量が５０、５５、６０、６５、７０重量％の合計４種類の環状オレフィン樹脂を調製した。
【００５０】
ワックスとしては、エステル系ワックスとして、重量平均分子量が６００の脂肪酸エステル（日本油脂社製ＷＥＰ−２）と、重量平均分子量が９８０の脂肪酸エステル及び重量平均分子量が２５００の脂肪酸エステルの計３タイプの合成ワックスのほか、カルナバワックス及びひまわり種子から採取されたワックス成分（日本精蝋社製ＥＳＴＥＣ−００１５）を使用した。その他、脂肪族炭化水素系ワックスとしてフィッシャートロプシュワックス（サゾールワックス社製サゾールＣ８０）を用いた。
【００５１】
なお、「重量平均分子量が６００の脂肪酸エステル」としては、トナー中における分散粒子の形状が略球形のものと、細長い棒状のものの２種類を使用した。すなわち、「脂肪酸エステル」を配合したトナー組成物を混練機で混練後、通常通りに冷却したものは押出時に引伸ばされた状態で固まるため、トナー中のワックス粒子の形状は細長い棒状となり、混練後に緩やかに徐冷したものはトナー中のワックス粒子の形状は略球形となる。このようにして得られた、同種で形状の異なるワックス粒子を用いることで形状の影響について評価した。
【００５２】
硬質粒子としては、炭酸カルシウムのほか、アルミナ、酸化チタン、シリカの４種類を用いた。なお、炭酸カルシウムとしては脂肪酸処理品及び脂肪酸未処理品の２タイプを使用した。硬質粒子の具体的な内容については、以下のとおりである。
・炭酸カルシウム（脂肪酸処理品）：白石工業社製白艶華ＣＣＲ
・炭酸カルシウム（脂肪酸未処理品）：白石工業社製Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ−１５００
・アルミナ：日本エアロジル社製Ｃ８０５
・酸化チタン：チタン工業社製ＳＴ−５５０Ｒ
・シリカ：日本エアロジル社製ＲＸ２００
【００５３】
上記原料を種々組み合わせてＮｏ．１〜２１のトナーを作製して評価した。具体的配合及び評価結果を表１に示す。なお、表中、「配合量」、「ノルボルネン含有量」、「カーボンブラック」及び「ＬＲ−１４７」の欄の「％」の表示は、「重量％」を意味する。また、「分子量」の表示は、「重量平均分子量」を意味する。
【００５４】
［評価試験］
（１）定着性試験
表１に示すように、作製した各トナーを用いて画像形成装置にて画像形成を行い、定着性について評価を行った。画像形成装置としては、定着ローラ及び圧力ローラがともに直径４０ｍｍで鉄の素材からなり、表面に硬質のクロムメッキが施されたものを使用している。定着ローラの中にはハロゲンランプが配置されていないが、定着性を向上させるために、ハロゲンランプを配置する等の加熱手段を設けても良い。本実施例では定着ローラと圧力ローラの間に１０ｋｇｆ／ｃｍの線圧をかけて、定着温度を２５℃とし、最大定着速度２２５ｍｍ／ｓｅｃ、最大複写速度５０枚/分（Ａ４横送り）とした。
【００５５】
トナーは、Ａ４試験紙に黒ベタで定着させ、定着させた試験紙の黒ベタ部分が折り曲げられるように軽く折り、１０００ｇの直径１０ｃｍ、高さ（幅）２ｃｍの円柱状ローラを転がして折り目をつくった後、記録紙の折り目を広げて清潔なウエスで折り目の脱落トナーを払い落とした。評価は５段階とした。具体的基準は以下に示すとおりである。
【００５６】
評価            内容
５…  折り目の白い部分（トナー脱落部分）の幅が０．１ｍｍ以下
４…  折り目の白い部分の幅が０．２ｍｍ以下
３…  折り目の白い部分の幅が０．３ｍｍ以下
２…  折り目の白い部分の幅が０．４ｍｍ以下
１…  折り目の白い部分の幅が０．５ｍｍ以下
上述のごとく、定着性は評価５が最も評価が高く、評価１が最も評価が低くなっており、評価５〜３が実用上問題のないレベル、すなわち、実施例レベルであることを意味し、評価２〜１が実用上問題のあるレベル、すなわち、比較例レベルであることを意味する。
【００５７】
（２）保存性
直径３ｃｍ高さ１０ｃｍの円柱状のアルミ容器に２０ｇのトナーを入れ、６０℃の恒温槽で５時間放置した後、４００メッシュの超音波ふるいで、トナー凝集体の発生の有無を調べた。評価は５段階とした。具体的基準は以下に示すとおりである。
【００５８】
評価            内容
５…  メッシュ残存率が２％未満
４…  メッシュ残存率が２％以上、５％未満
３…  メッシュ残存率が５％以上、１０％未満
２…  メッシュ残存率が１０％以上、２０％未満
１…  メッシュ残存率が２０％以上
上述のごとく、定着性は評価５が最も評価が高く、評価１が最も評価が低くなっており、評価５〜３が実用上問題のないレベル、すなわち、実施例レベルであることを意味し、評価２〜１が実用上問題のあるレベル、すなわち、比較例レベルであることを意味する。
【００５９】
【表１】
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【００６０】
［評価結果］
表１より、ワックスとしてエステル系ワックスを用い、硬質粒子として炭酸カルシウムを用いたトナーにおいて、ワックス及び硬質粒子の配合量が、それぞれトナー全体に対して１５重量％〜３０重量％である試料Ｎｏ.（以下、単にＮｏ.と略する）１〜３、Ｎｏ.６〜１４、Ｎｏ.及びＮｏ.１７〜２１は、定着性及び保存性ともに問題のないレベルであった。
【００６１】
一方、トナー全体に対するワックスの配合量が１５重量％〜３０重量％の範囲外であるＮｏ.４〜５、トナー全体に対する硬質粒子の配合量が１５重量％〜３０重量％の範囲外であるＮｏ.１５〜１６については、定着性又は保存性のいずれかの特性が不十分なレベルであることがわかる。
【００６２】
ワックスの形状については、トナー中におけるワックス粒子の形状が棒状であるＮｏ.２０よりも略球状であるＮｏ.１の方が定着性に優れている。また、「脂肪酸エステル」ワックスの重量平均分子量が２５００であるＮｏ.６よりも、ワックスの重量平均分子量が１０００以下であるＮｏ.１及びＮｏ.２１の方が定着性に優れている。
【００６３】
また、ワックスの種類については、非エステル系ワックスを用いたＮｏ.９よりもエステル系ワックスを用いたＮｏ.１の方が定着性に優れている。さらに、エステル系ワックスの中でも「脂肪酸エステル」を用いたＮｏ.１よりも、ひまわり種子から採取されたワックス成分を用いたＮｏ.１９の方がより定着性及び保存性ともに優れていることがわかる。
【００６４】
硬質粒子については、炭酸カルシウムを用いたＮｏ.１と、炭酸カルシウム以外のアルミナ、酸化チタン及びシリカを用いたＮｏ.１１及びＮｏ.１２とでは、前者の方が定着性に優れている。さらに、硬質粒子は、表面処理をしていない（Ｎｏ.７）よりも、脂肪酸処理を施した（Ｎｏ.１）の方が定着性に優れている。
【符号の説明】
【００６５】
１      定着ローラ
２      圧力ローラ
３      トナー
４      メイン樹脂
５      ワックス
６      硬質粒子
【図１】
2014006371.tif 000004
【図２】
2014006371.tif 000005