(57)【要約】      （修正有）【課題】高速フルカラー画像形成において、経時による耐オフセット性の低下がなく、高画質、高グロスの画像を長期に渡り安定した品質を維持でき、さらに省電力やインスタントスタート性に優れる画像形成方法を提供する。【解決手段】プロセススピードが１５０〜３５０ｍｍ／ｓｅｃの範囲、前記定着工程における定着中心設定温度が７０〜１６０℃の範囲であり、前記現像剤が、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含むトナーと、芯材を被覆樹脂で被覆してなるキャリアとからなり、前記結着樹脂の溶解性パラメータＳＰ１及び前記被覆樹脂の溶解性パラメーターＳＰ２が、下記式に示す関係を満たすフルカラー画像形成方法である。    ０．５（ＭＪ／ｍ3）1/2≦（ＳＰ１−ＳＰ２）≦２．５（ＭＪ／ｍ3）1/2【選択図】図２
2006276075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体に担持された現像剤を用い、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、該トナー画像を被転写体表面に転写する転写工程と、被記録体表面に転写されたトナー画像を熱定着する定着工程と有し、一定のプロセススピードで画像を形成するフルカラー画像形成方法であって、
前記プロセススピードが１５０〜３５０ｍｍ／ｓｅｃの範囲、前記定着工程における定着中心設定温度が７０〜１６０℃の範囲であり、前記現像剤が、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含むトナーと、芯材を被覆樹脂で被覆してなるキャリアとからなり、前記結着樹脂の溶解性パラメータＳＰ１及び前記被覆樹脂の溶解性パラメーターＳＰ２が、下記式（１）に示す関係を満たすことを特徴とするフルカラー画像形成方法。
０．５（ＭＪ／ｍ3）1/2≦（ＳＰ１−ＳＰ２）≦２．５（ＭＪ／ｍ3）1/2  ・・・  式（１）
【請求項２】
複数の潜像担持体がそれぞれ現像剤担持体を有してなり、該複数の潜像担持体及び現像剤担持体それぞれによる前記潜像形成工程、現像工程及び転写工程からなる一連の工程により、１の被記録体表面に、前記一連の工程ごとのトナー画像が順次積層形成され、前記定着工程において、前記積層されたトナー画像が、前記被記録体に熱定着されることを特徴とする請求項１に記載のフルカラー画像形成方法。
【請求項３】
前記トナーが、体積平均粒径が１μｍ以下の樹脂微粒子を分散した樹脂微粒子分散液と着色剤粒子を分散させた着色剤分散液と離型剤粒子を分散させた離型剤分散液とを混合することにより、前記樹脂微粒子、着色剤粒子及び離型剤粒子を凝集させて凝集粒子を形成し、次いで、前記樹脂微粒子のガラス転移点以上の温度に加熱せしめ融合・合一させたトナー粒子を含んでなり、前記離型剤がパラフィン系ワックスであり、前記トナーのＡＳＴＭＤ３４１８−８に準拠した示差熱分析により得られるガラス転移温度が３５〜５５℃の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載のフルカラー画像形成方法。
【請求項４】
前記定着工程が、加熱定着ロールと該加熱定着ロールに所定のニップ部を形成して圧接される加圧無端ベルトからなる定着装置を用いた定着工程であり、前記ニップ部の幅が３〜１２ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフルカラー画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法または静電記録法、静電印刷法等に用いられるフルカラー画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法など静電潜像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法は、帯電、露光工程により感光体（潜像担持体）上に静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜像を現像し、転写、定着工程を経て画像を可視化する方法である。
【０００３】
ここで用いられる現像剤には、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤と、磁性トナーまたは非磁性トナーを単独で用いる１成分現像剤とがある。トナーの製法としては、通常熱可塑性樹脂（結着樹脂）を顔料（着色剤）、帯電制御剤及びワックスなどの離型剤とともに溶融混練し、冷却後、微粉砕し、さらに分級する混練粉砕法が使用されている。また、得られたトナー粒子には、必要であれば流動性やクリーニング性を改善するための無機微粒子または有機微粒子を表面に添加することもある。
【０００４】
近年、フルカラー機の普及に伴い、カラートナーの開発が進んできている。白黒トナーに比べカラートナーが抱える課題の一つに定着特性がある。これは、フルカラー画像形成には３色のカラートナーを重ね合わせて用いるため、トナー画像における単位面積あたりのトナー量が多くなる点や、写真画像のように定着後に高いグロスが要求される点が挙げられる。これらは、定着エネルギー低減、高速化に対しても不利な点である。
【０００５】
これらの課題に対しては、定着部材にシリコーンオイルを塗布し、トナーにワックスを用いないフルカラー機が普及していた（例えば、特許文献１参照）。これは、トナー粒子内にワックスを含有されないため、ワックスの染み出し温度、時間によらず常に均一なグロスを再現することができたためである。しかしながら、このような記録画像では、ボールペンで文字が書けない、ポストイットが貼れない、定着器が大型になる、オイル沁みができる等の問題があった。
【０００６】
一方、従来の白黒機用の黒トナー同様、離型剤をトナー粒子に混合させ、前記混練粉砕法により作製したカラートナーでは、表面の離型剤露出率が４０％を超えるものとなる。これにより、定着部材の高温側の耐オフセット性など定着性能には良化するものの、流動性や帯電特性の悪化が生じる。特に経時でのキャリアや感光体への離型剤の付着などが発生し易く、帯電不良によるカブリや感光体汚染による白抜けが生じたりする恐れがある。
このように、混練粉砕法でカラートナーにワックスを含有させることは、トナー粒子表面にワックスが出易いため、流動性、帯電特性が悪化し、実用化が困難であった。
【０００７】
これに対して、近年カラートナーにワックスを内包させたトナーが開発されている。特に、ワックスを内包させる手段及び、表面構造を制御することが可能な手段として、乳化重合凝集法等による湿式のトナーの製造方法が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。これらには、重合性単量体を乳化重合させ、形成された樹脂微粒子分散液と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御材等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法、重合性単量体を着色剤、離型剤等とともに水系媒体中に分散、懸濁させ、その後重合させることによりトナーを作製するいわゆる懸濁重合法等がある。これら湿式製法によるトナーでは、粒径制御、形状制御も可能であり、更にワックスを結着樹脂内に内包させ、コアシェル構造を形成することも可能である。
【０００８】
これらトナー構造の制御技術により、トナーの小径化はもちろんのこと、粉体特性と低温定着特性とを両立させるトナーが提案されつつある。低温定着性は、消費電力の低減、及び、ウォームアップタイムの短縮に重要な特性である。このため、マシン開発及び現像剤開発では、カラー用の高速及び低温定着特性を推し進めた開発が行われている。
【０００９】
加熱定着法としては、例えば熱源を内蔵する加熱定着ロールとこれに圧接する加圧ロールとの圧接部分に、未定着トナー画像を有する記録媒体を通過させることによって記録媒体上にトナーを融着させて定着を行う加熱定着方式が広く使用されている。
しかしながら、この方式では高画質や定着性能を得るために、加熱定着ロールとして比較的厚めの弾性層、さらには該弾性層上に離型層を有するロールを用いる必要が生じることから、ウォームアップタイムが長くなってしまい、省エネルギーの観点からも問題があった。
【００１０】
これらの課題を解決するために、前記加圧ローラをベルト化し、省電力化、インスタントスタート性能の向上がなされている（例えば、特許文献４参照）。これは、加熱定着ロールに無端ベルトを巻き付けてニップ部を形成するため、前記ロール対の定着方式に比べて低い荷重で広いニップ部を得ることができる（ベルト−ニップ方式）。よって加熱定着ロールの芯金の剛性が低くでき、かつ、加熱定着ロールの耐熱性弾性体層の厚みを薄くしてもよく、インスタントスタート性の向上を実現するというものである。
【００１１】
これら離型剤を内包した重合トナー及び加圧ベルトを用いた定着システムを用いることで、高速、低温、フルカラー画像における４色トナー重ねの低温定着が可能となりつつある。
しかしながら、初期的に定着特性がとれている現像剤でも、経時で定着特性が悪くなり、この定着維持性が問題となっていた。この問題は、定着画像が加熱定着ロールに付着するオフセットであり、画像抜け、加熱定着ロールへのトナー汚染が生じた。特に、高温時の加熱定着ロールへの画像オフセット発生温度（耐ホットオフセット性）を低下させる傾向があった。
【００１２】
上記現象は、高速フルカラー現像で離型剤内包型のトナーを用い、前記加圧ベルトを用いた定着システムで定着した場合での特有の現象であり、前記従来における、低速、単色、離型剤無しトナー（オイル供給定着システム）、両ロール定着システムのいずれかを選択した場合には、大きな課題とはならなかった。
つまり、高速でフルカラー画像を低温定着するためは、定着特性の安定した維持性が新たな問題となった。
【特許文献１】特開昭６１−１４８４７９号公報
【特許文献２】特開昭６３−２８２７５２号公報
【特許文献３】特開平６−２５０４３９号公報
【特許文献４】特開２００３−５７９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、高速フルカラー画像形成において、経時による耐オフセット性の低下がなく、高画質、高グロスの画像を長期に渡り安定した品質で提供でき、さらに省電力やインスタントスタート性に優れるフルカラー画像形成方法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】
【００１４】
＜１＞  少なくとも、潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体に担持された現像剤を用い、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、該トナー画像を被転写体表面に転写する転写工程と、被記録体表面に転写されたトナー画像を熱定着する定着工程と有し、一定のプロセススピードで画像を形成するフルカラー画像形成方法であって、
前記プロセススピードが１５０〜３５０ｍｍ／ｓｅｃの範囲、前記定着工程における定着中心設定温度が７０〜１６０℃の範囲であり、前記現像剤が、少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤を含むトナーと、芯材を被覆樹脂で被覆してなるキャリアとからなり、前記結着樹脂の溶解性パラメータＳＰ１及び前記被覆樹脂の溶解性パラメーターＳＰ２が、下記式（１）に示す関係を満たすフルカラー画像形成方法である。
０．５（ＭＪ／ｍ3）1/2≦（ＳＰ１−ＳＰ２）≦２．５（ＭＪ／ｍ3）1/2  ・・・  式（１）
【００１５】
＜２＞  複数の潜像担持体がそれぞれ現像剤担持体を有してなり、該複数の潜像担持体及び現像剤担持体それぞれによる前記潜像形成工程、現像工程及び転写工程からなる一連の工程により、１の被記録体表面に、前記一連の工程ごとのトナー画像が順次積層形成され、前記定着工程において、前記積層されたトナー画像が、前記被記録体に熱定着される＜１＞に記載のフルカラー画像形成方法である。
【００１６】
＜３＞  前記トナーが、少なくとも体積平均粒径が１μｍ以下の樹脂微粒子を分散した樹脂微粒子分散液と着色剤粒子を分散させた着色剤分散液と離型剤粒子を分散させた離型剤分散液とを混合することにより、前記樹脂微粒子、着色剤粒子及び離型剤粒子を凝集させて凝集粒子を形成し、次いで、前記樹脂微粒子のガラス転移点以上の温度に加熱せしめ融合・合一させたトナー粒子を含んでなり、前記離型剤がパラフィン系ワックスであり、前記トナーのＡＳＴＭＤ３４１８−８に準拠した示差熱分析により得られるガラス転移温度が３５〜５５℃の範囲である＜１＞または＜２＞に記載のフルカラー画像形成方法である。
【００１７】
＜４＞  前記定着工程が、加熱定着ロールと該加熱定着ロールに所定のニップ部を形成して圧接される加圧無端ベルトからなる定着装置を用いた定着工程であり、前記ニップ部の幅が３〜１２ｍｍの範囲である＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載のフルカラー画像形成方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高速で低温定着に適応したフルカラー出力が可能で、高画質、高グロスを長期に渡り出力できるだけでなく、経時による高温時オフセット温度の低下が無く、安定した品質の出力画像を得ることが可能なフルカラー画像形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフルカラー画像形成方法は、少なくとも、潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体に担持された現像剤を用い、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、該トナー画像を被転写体表面に転写する転写工程と、被記録体表面に転写されたトナー画像を熱定着する定着工程と有し、一定のプロセススピードで画像を形成するフルカラー画像形成方法であって、前記プロセススピードが１５０〜３５０ｍｍ／ｓｅｃの範囲、前記定着工程における定着中心設定温度が７０〜１６０℃の範囲であり、前記現像剤が、少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤を含むトナーと、芯材を被覆樹脂で被覆してなるキャリアとからなり、前記結着樹脂の溶解性パラメータ（以下、「ＳＰ値」という場合がある）ＳＰ１及び前記被覆樹脂の溶解性パラメーターＳＰ２が、下記式（１）に示す関係を満たすことを特徴とする。
０．５（ＭＪ／ｍ3）1/2≦（ＳＰ１−ＳＰ２）≦２．５（ＭＪ／ｍ3）1/2  ・・・  式（１）
【００２０】
前記のように、高速フルカラー画像形成においては、経時における耐ホットオフセット性の低下が大きな問題であった。
この問題は、今迄の現像剤及び現像、定着システムでも生じていた現象であるが、実際には殆ど確認できないレベルのものであった。つまり、フルカラー画像形成の高速化、低温定着化、さらには高グロス化／高画質化を進めていく上でより顕著になった問題である。
【００２１】
具体的には、特に画像形成のプロセススピードが１５０ｍｍ／ｓｅｃ以上であり、定着中心設定温度が１６０℃以下であるような、高速化、低温定着化の双方を達成しようとするフルカラー画像形成プロセスにおいて、前記のような経時での耐オフセット性等の加熱定着ロールとの離形性の悪化が顕著となる。また、その結果として高グロス、高画質の画像を得ることが困難となる。
なお、上記「定着中心設定温度」とは、定着部材の表面に設置された温度センサーからの信号をもとに、定着部材の加熱を行う加熱源のオン／オフを制御するための設定温度をいう。
【００２２】
一方、トナーとしては、前記省エネルギーやインスタントスタート性の観点から低温定着化が進められ、このようなトナーに対して従来より低温度に設定された加熱定着ロールで高グロスの画像を得るには、広いニップ領域で定着を行うことが好ましく、前記ベルト−ニップ方式が有力な定着方式となる。しかし、特に、前記加圧ロールの代わりにベルトを用いた定着システムでは、ロール対を用いた定着システムに比べ、低温低圧を得る目的で ニップ部が広く設定されているため、加熱定着ロールとの離型性という点ではさらに不利であった。
【００２３】
本発明者等は、耐ホットオフセット性を含めた定着特性が経時で悪化する原因を鋭意検討した結果、オフセットが発生した画像中にキャリア被覆樹脂成分が混入していることを確認した。この結果から、キャリア被覆樹脂が経時で剥がれ、トナーに付着して現像されたトナー画像中に混入し、このキャリア被覆樹脂が極僅でも未定着画像に混入すると、定着時にオフセットを生じさせることが分かった。
【００２４】
より具体的には、例えばキャリア被覆樹脂としてシリコーン樹脂を用いた場合に、１ｃｍ2当たりのベタ画像中に被覆樹脂が５０ｐｐｍ以上含まれる場合にオフセットが発生することがわかった。したがって、現像剤使用中のキャリア被覆樹脂の剥がれを少なくすることが、耐オフセット性向上に有効であるという１つの指針を得た。
【００２５】
なお、前記微量のキャリア被覆樹脂がトナー画像中に混入した場合に、耐オフセット性が低下する原因は、混入した被覆樹脂が、定着する際にトナーからの離型剤の染み出しを阻害し、定着時のトナー同士の凝集度を低下させる。これにより、加熱定着ロールへのオフセットが発生していると考えられる。
【００２６】
また、前記キャリア被覆樹脂の剥がれ量に関し詳細を検討したところ、樹脂剥がれ量はキャリアの被覆樹脂種によってかなり異なることがわかった。このため、本発明者等は前記被覆樹脂剥がれ量の低減を達成するため、トナー種とキャリア被覆樹脂種について様々な材料を組み合わせ、得られた結果に関し分析を実施した。その結果、キャリア被覆樹脂の溶解性パラメーターＳＰ２とトナーの結着樹脂の溶解性パラメーターＳＰ１との差（ＳＰ１−ＳＰ２、以下、「ΔＳＰ値」と称する場合がある）が、 経時におけるキャリア被覆樹脂剥がれ量、すなわち耐オフセット性に影響を及ぼしていることが見出された。
【００２７】
すなわち、キャリア被覆樹脂とトナーの結着樹脂とのΔＳＰ値が大きい場合には、経時での定着特性が悪く（オフセットが発生しやすく）、ΔＳＰ値を一定値以下に小さくすると、経時での定着特性が良好になる傾向があることが確認された。この結果から、被覆樹脂と結着樹脂とのΔＳＰ値、つまり樹脂同士の相溶性が定着特性（耐オフセット性）の制御因子となることがわかった。
【００２８】
本発明者等は、前記目的を達成するべく鋭意研究を重ねた結果、少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤からなるトナーと、芯材を被覆樹脂で被覆してなるキャリアとからなる現像剤において、前記結着樹脂の溶解性パラメーターＳＰ１及び前記被覆樹脂の溶解性パラメーターＳＰ２が、下記式（１）に示す関係を満たすことにより、前記フルカラー画像形成プロセスにおいて経時でのオフセット発生を抑制することができることを見出した。
０．５（ＭＪ／ｍ3）1/2≦（ＳＰ１−ＳＰ２）≦２．５（ＭＪ／ｍ3）1/2  ・・・  式（１）
【００２９】
ΔＳＰ値が０．５（ＭＪ／ｍ3）1/2に満たないと、トナーとキャリア被覆樹脂との親和性がよくなりすぎるため、経時でトナー成分がキャリア表面にスペントし、これによりトナーへの帯電付与能力が低下してしまう。
【００３０】
上記ΔＳＰ値は０．３〜２．５（ＭＪ／ｍ3）1/2の範囲であることが好ましく、０．５〜２．３（ＭＪ／ｍ3）1/2の範囲であることがより好ましい。
【００３１】
ここで、上記ＳＰ値（溶解性パラメーター／Solubility Parameter）について説明する。
ＳＰ値とは、溶解性パラメーターと言われるもので、どれだけ互いが溶けやすいかということを数値化したものである。このＳＰ値は、互いの分子間の引き合う力、すなわち凝集エネルギー密度ＣＥＤ（Cohesive Energy Density）の平方根で表される。なお、ＣＥＤとは、１ｍｌのものを蒸発させるのに要するエネルギー量である。
【００３２】
具体的には、本発明におけるＳＰ値の計算は、下記式（２）を用いて行うことができる。
ＳＰ値（溶解パラメーター）＝（ＣＥＤ値）1/2＝（Ｅ／Ｖ）1/2  ・・・  式（２）
上記式（２）において、Ｅは分子凝集エネルギー（ｃａｌ／ｍｏｌ）、Ｖは分子容（ｃｍ3／ｍｏｌ）であり、蒸発エネルギーをｅｉ、モル体積をｖｉとしたとき、各々下式（３）、（４）で表される。
Ｅ＝Σｅｉ  ・・・  式（３）
Ｖ＝Σｖｉ  ・・・  式（４）
【００３３】
ＳＰ値の計算方法は諸説あるが、本発明においては一般的に用いられているＦｅｄｏｒｓの方法を用いた。本計算方法、各原子団の蒸発エネルギーｅｉ及びモル体積ｖｉの諸データは、「接着の基礎理論」（井本稔著、高分子刊行会発行、第５章）を参考文献としてが用いた。また、−ＣＦ3基等示されていないものに関しては、R.F.Fedors,Polym.Eng.Sci.14,147（1974）を参照した。
なお、ここで単位に（ｃａｌ）を用いたのは、一般の書籍等に記されている文献値の殆どが（ｃａｌ）単位での表示であるため敢えて用いた。実際ＳＩ単位としてのＪ（ジュール）への換算は、１ｃａｌ＝４．１８６０５Ｊの換算式を用いた。
【００３４】
また、本発明においては、前記文献に基づくＳＰ値を基準としているが、使用材料自体のＳＰ値を実際に測定した値があれば、そのＳＰ値を用いることもできる。
【００３５】
次に、前記結着樹脂、被覆樹脂として実際に用いられているのは、通常単一成分からなる樹脂ではなく、複合成分からなる樹脂がほとんどであるため、前記各式により求められた単一ポリマーのＳＰ値から、実際に用いられている複合ポリマーのＳＰ値をどのように決定したかについて、樹脂混合系と共重合樹脂系とに分けて説明する。
【００３６】
（樹脂混合系）
本発明におけるＳＰ値を比較する材料は、トナー結着樹脂及びキャリア被覆樹脂である。これらの樹脂としては、何種類かを混合させて用いることができるが、その際混合樹脂のＳＰ値は、混合する全ての樹脂のＳＰ値を求め、トナー結着樹脂に関しては最も大きいＳＰ値を、キャリア被覆樹脂に関しては最も小さいＳＰ値を選択した。これは、キャリア被覆樹脂のＳＰ値が小さい程定着に悪影響を及ぼすことが確認されているためである。また、芯材に被覆樹脂を被覆する際、混合樹脂中の低ＳＰ値の樹脂が表面に出やすい傾向があるためである。
但し、微量の混合樹脂に関しては影響が小さいため、計算を考慮しなくて良い。ここでいう微量とは、キャリア被覆樹脂全体に対し、３質量％以下であることを意味する。
【００３７】
（共重合樹脂系）
共重合体等、幾つかのモノマー単位を重合してなる共重合樹脂の場合、樹脂中の組成比（モル分率）での計算を行う。
例えばコモノマーＸとコモノマーＹとからなるランダム共重合体（Ｘ）ｍ（Ｙ）ｎ（ｍ、ｎは１以上の整数）のＳＰ値（ＳＰｍｎ）は、下記式（５）により求められる。
ＳＰｍｎ＝[ [ Ｅｘ×ｍ ／（ｍ＋ｎ） ＋ Ｅｙ×ｎ／（ｍ＋ｎ）]／[ Ｖｘ×ｍ ／（ｍ＋ｎ）＋ Ｖｙ×ｎ（ｍ＋ｎ）] ]1/2  ・・・  式（５）
【００３８】
すなわち、上記式（５）は、コモノマーＸの分子凝集エネルギーＥｘ及び分子容Ｖｘの各々にモル分率をかけた値（Ｅｘ×ｍ／（ｍ＋ｎ） 及びＶｘ×ｍ／ｍ＋ｎ））とコモノマーＹの分子凝集エネルギーＥｙ及び分子容Ｖｙにモル分率をかけた値（Ｅｙ×ｎ／（ｍ＋ｎ） 及びＶｙ×ｎ／（ｍ＋ｎ））とをそれぞれ加算して割り、平方根にしたものである。
なお本計算式は、産業技術サービスセンター発行の「プラスチックのコーティング技術総覧」（ｐ122〜124）に記されている。
【００３９】
次に、本発明のフルカラー画像形成方法について各工程ごとに説明する。
本発明の画像形成方法は、潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体に担持された現像剤を用い、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像工程と、前記潜像担持体表面に形成されたトナー画像を被記録体の表面に直接転写する転写工程と、被記録体表面に転写されたトナー画像を熱定着する定着工程と、を含むものであって、前記現像剤として、前記トナーとキャリアとからなる現像剤を用いるものである。前記工程に加えて、さらに、潜像担持体表面に残ったトナーをクリーニングするクリーニング工程を含んでもよい。
【００４０】
前記潜像形成工程とは、潜像担持体の表面を、帯電手段により一様に帯電した後、レーザー光学系やＬＥＤアレイなどで潜像担持体に露光し、静電潜像を形成する工程である。前記帯電手段としては、コロトロン、スコロトロンなどの非接触方式の帯電器、及び、潜像担持体表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより、潜像担持体表面を帯電させる接触方式の帯電器が挙げられ、いかなる方式の帯電器でもよい。しかし、オゾンの発生量が少なく、環境に優しく、かつ耐刷性に優れるという効果を発揮するという観点から、接触帯電方式の帯電器が好ましい。前記接触帯電方式の帯電器においては、導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ピン電極状、ローラー状等の何れでもよいが、ローラー状部材が好ましい。
本発明のフルカラー画像形成方法は、潜像形成工程においてなんら特別の制限を受けるものではない。
【００４１】
前記現像工程とは、潜像担持体表面に、少なくともトナーを含む現像剤層を表面に形成させた現像剤担持体を接触若しくは近接させて、前記潜像担持体表面の静電潜像にトナーの粒子を付着させ、潜像担持体表面にトナー画像を形成する工程である。現像方式は、既知の方式を用いて行うことができるが、本発明に用いられる二成分現像剤による現像方式としては、カスケード方式、磁気ブラシ方式などがある。本発明の画像形成方法は、現像方式に関し、特に制限を受けるものではない。
【００４２】
前記転写工程とは、潜像担持体表面に形成されたトナー画像を、被記録体に転写して転写画像を形成する工程である。本発明における転写工程は、紙等の被記録体にトナー画像を直接転写するものである。
【００４３】
潜像担持体からのトナー画像を紙等に転写する転写装置としては、コロトロンが利用できる。コロトロンは用紙を均一に帯電する手段としては有効であるが、被記録体である用紙に所定の電荷を与えるために、数ｋＶという高圧を印加しなければならず、高圧電源を必要とする。また、コロナ放電によってオゾンが発生するため、ゴム部品や潜像担持体の劣化を引き起こすので、弾性材料からなる導電性の転写ロールを潜像担持体に圧接して、用紙にトナー画像を転写する接触転写方式が好ましい。
本発明の画像形成方法においては、転写装置に関し、特に制限を受けるものではない。
【００４４】
前記クリーニング工程とは、ブレード、ブラシ、ロール等を潜像担持体表面に直接接触させ、潜像担持体表面に付着しているトナー、紙粉、ゴミなどを除去する工程である。
【００４５】
最も一般的に採用されている方式として、ポリウレタン等のゴム製のブレードを潜像担持体に圧接させるブレードクリーニング方式である。これに対し、内部に磁石を固定配置し、その外周に回転可能な円筒状の非磁性体のスリーブを設け、そのスリーブ表面に磁性キャリアを担持させてトナーを回収する磁気ブラシ方式や、半導電性の樹脂繊維や動物の毛をロール状に回転可能にし、トナーと反対極性のバイアスをそのロールに印加してトナーを除去する方式でもよい。前者の磁気ブラシ方式では、クリーニングの前処理用コロトロンを設置してもよい。
本発明の画像形成方法においては、クリーニング方式については特に制限を受けるものではない。
【００４６】
前記定着工程とは、被記録体表面に転写されたトナー画像を定着装置にて定着する工程である。定着装置としては、ヒートロールを用いる加熱定着装置が好ましく用いられる。加熱定着装置としては、例えば円筒状芯金の内部に加熱用のヒータランプを備え、その外周面に耐熱性樹脂被膜層あるいは耐熱性ゴム被膜層により、いわゆる離型層を形成した加熱定着ロールと、この加熱定着ロールに対し圧接して配置され、円筒状芯金の外周面あるいはベルト状基材表面に耐熱弾性体層を形成した加圧ロールあるいは加圧ベルトと、で構成される。未定着トナー画像の定着プロセスは、加熱定着ロールと加圧ロールあるいは加圧ベルトとの間に未定着トナー画像が形成された被記録体を挿通させて、トナー中の結着樹脂、添加剤等の熱溶融による定着を行う。
本発明の画像形成方法においては、定着方式については特に制限を受けるものではない。
【００４７】
前記本発明の効果は、高速、低温定着のフルカラー画像形成において発揮されるものであり、プロセススピードとしては１５０〜３５０ｍｍ／ｓｅｃの範囲、定着中心設定温度としては７０〜１６０℃の範囲であることが必要である。
【００４８】
プロセススピードが１５０ｍｍ／ｓｅｃに満たないと、画像としては良好なものの高速化に対応することができない。一方３５０ｍｍ／ｓｅｃを超えると、オフセットが発生したり高グロスの画像が得られなかったりする。すなわち前記範囲であれば、良好な定着特性を維持しつつ高画質のフルカラー画像を安定して得ることができる。プロセススピードとしては１８０〜３００ｍｍ／ｓｅｃの範囲であることが好ましい。
【００４９】
また、定着中心設定温度が７０℃に満たないと、後述の本願発明におけるトナーを用いてもフルカラー画像を完全に定着させることができない。一方１６０  ℃を超えると、低温定着化を達成することができない。定着中心設定温度としては１００〜１５０℃の範囲が好ましい。この場合、例えば１６０℃の中心温度条件でも、上下限側を保証しなければ十分でない。温度調整センサーの精度にもよるが、通常±１０℃程度のラチチュードは設計上必要となる。
【００５０】
なお、本発明のフルカラー画像形成方法において、フルカラー画像を作製する場合には、複数の潜像担持体がそれぞれ各色の現像剤担持体を有しており、その複数の潜像担持体及び現像剤担持体それぞれによる潜像形成工程、現像工程、転写工程及びクリーニング工程からなる一連の工程により、同一の被記録体表面に前記工程ごとの各色トナー画像が順次積層形成され、その積層されたフルカラーのトナー画像を、定着工程で熱定着する画像形成方法が好ましく用いられる。そして、本発明における前記現像剤を、上記画像形成方法に用いることにより、例えば、小型、カラー高速化に適したタンデム方式においても、安定した定着性能を得ることができる。
【００５１】
ここで、本発明における定着工程に好ましく用いられる定着システムについて説明する。
本発明における定着工程は、加熱定着ロールにオイルを供給しないオイルレス定着を基本とする。このため、フルカラー画像のように被記録体上に３色のトナーが重ねられ、トナー載り量が１．３〜２．７ｍｇ／ｃｍ2の範囲程度とかなり高い場合にも高グロスの画像を得るには、加熱定着ロールと該加熱定着ロールに所定のニップ部を形成して圧接される加圧無端ベルトからなる定着装置（ベルトニップ方式）を用いることが好ましい。
【００５２】
上記ベルトニップ方式の加熱定着装置においては、加熱定着ロールの耐熱性弾性体層上に離型層として耐熱性樹脂層を被覆し、加熱定着ロールに歪みを与えることにより、シリコーンオイル等の離型オイルを用いることなく高い離型性を得つつ、高画質を達成することができる。前記耐熱性樹脂は離型劣化が起きにくく、極めて長い離型維持性を得ることができる。また、加熱定着ロールにエンドレスベルト（無端ベルト）を巻き付けてニップ部を形成するため、ロール対を用いた定着方式に比べて低い荷重で広いニップ部を得ることができる。よって加熱定着ロールの芯金の剛性が低くでき、かつ、加熱定着ロールの耐熱性弾性体層の厚みを薄くしてもよいため、インスタントスタート性の向上を実現することができる。また、前記ニップ部の荷重を低くできることより、耐熱性樹脂層の摩耗を大幅に低減することができる。
この定着システムを用いることにより、光透過性、着色力に優れるフルカラー画像が得られ、インスタントオン定着を良好に行なうことができる。
【００５３】
本発明においては、前記無端ベルトを加熱定着ロールに押し当てる圧力部材としては、圧力パッドを用い、該圧力パッドによって形成される加熱定着ロールと無端ベルトとのニップ部の幅を３〜１２ｍｍの範囲とすることが望ましい。ニップ幅が３ｍｍより小さいと十分な定着性、高グロスを得ることができない場合がある。ニップ幅が１２ｍｍを超えると、フルカラー画像の定着においてオフセットの発生を抑えることができない場合がある。
前記ニップ部の幅は、４〜８ｍｍの範囲であることがより好ましい。
【００５４】
また、前記圧力部材を圧力パッドとすることにより、装置の小型化を図ることができる。また、ニップ幅が前記範囲よりも小さい場合、被記録体に充分な熱と圧力とが加えられず充分な定着性能が得られない場合があり、前記範囲よりも大きい場合、加熱定着ロールの耐久性に影響を及ぼしたり、被記録体の走行性に支障をきたす恐れがある。
【００５５】
さらに、圧力パッドが加熱定着ロールを押圧するニップ圧力が、ニップ部の出口付近において局所的に大きくなっていることが望ましい。ニップ部の出口付近において、加熱定着ロールの歪みを局所的に大きくすることにより、ロール対を用いた定着方式のようにニップ全域で歪みを生じさせる場合と比較して、小さい歪み量で高い離型性能を得ることができる。従って、加熱定着ロール表面に薄膜の耐熱性樹脂層を用いた場合にも、該樹脂層のシワの発生を防止でき、耐熱性弾性層と耐熱性樹脂からなる離型層との間の剥れ等の問題も起こりにくくなり、離型性能の維持と併せて長期にわたる信頼性が得られる。
【００５６】
また、加熱定着ロールの歪み量が小さくて済むため、加熱定着ロールの耐熱性弾性体層を薄肉化できる。これは加熱定着ロールの低熱容量化に寄与するため、よりインスタントスタート性が向上するとともに、消費電力の低減をも図ることができる。すなわち、熱伝導性が悪い耐熱性弾性体層を薄肉化できるため、加熱定着ロール内面と外面との間の熱抵抗を小さくでき、熱応答が早くなる。従って、より高速な定着が可能となる。さらに、前記歪み量が小さくて済むため、耐熱性樹脂層の摩耗を少なくすることができる。
【００５７】
前記圧力パッドの総押圧力は、５８８Ｎ（６０ｋｇｆ）以下であることが望ましい。圧力を高くすると、加熱定着ロール表面に薄膜の耐熱性樹脂層を用いた場合に該樹脂層にシワが発生する場合があり、加熱定着ロールの耐久性が著しく低下するばかりか、耐熱性弾性層と耐熱性樹脂からなる離型層との間の剥がれや耐熱性樹脂層の摩耗等の問題が発生しやすく、離型性能の維持と併せて長期にわたる信頼性が得られにくくなる。また、加熱定着ロールの耐熱性弾性体層を薄肉化できなくなり、インスタントスタート性が得にくくなってしまう問題がある。
【００５８】
前記耐熱性弾性体層の厚さは、０．２〜１．０ｍｍの範囲であることが望ましい。金属などと比べて熱伝導率の低い弾性体層が厚いと、その内部を加熱しても熱の伝わりが遅く、定着装置の高速化への障害となりやすいからである。
なお、定着装置における１６０℃までの到達時間（ウォームアップタイム）は９０ｓｅｃ以下であることが望ましい。前記到達時間が９０ｓｅｃを越えると、インスタントオン適性に乏しいことになる。
【００５９】
前記耐熱性樹脂層はフッ素樹脂よりなることが望ましい。フッ素樹脂は、優れた離型性を有し、かつ、経時的な離型劣化が起きにくく、定着装置の長寿命化を図ることができる。フッ素樹脂の例としては、ポリテトラフルオロエチレンや、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体などが挙げられる。
【００６０】
また、本発明においては、加熱定着ロールの耐熱性樹脂層の厚さが、１０〜５０μｍの範囲であることが望ましい。耐熱性樹脂層の厚さを薄くすることにより、ニップ部での耐熱性弾性体層の歪みが有効に生じ、離型性の向上を図ることができる。
【００６１】
本発明に用いられるトナー画像を転写する被記録体としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙、ＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、前記被転写体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。
【００６２】
次に、本発明に用いられるトナーについて説明する。
本発明に用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤を含み、体積平均粒径Ｄ50が２〜１２μｍの範囲であることが好ましく、３〜９μｍの範囲であることがより好ましい。
【００６３】
また、前記トナーの形状係数ＳＦ１が１１０〜１３５の範囲のものを用いることにより高い現像、転写性、及び高画質の画像を得ることができる。 本発明に用いられるトナーは、上記の形状指数と粒径を満足する範囲のものであれば特に製造方法により限定されるものではなく、公知の方法を使用することができる。
【００６４】
なお、トナー形状係数ＳＦ１は、スライドグラス上に散布したトナー粒子、またはトナーの光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、５０個以上のトナーの最大長と投影面積を求め、下記式（６）によって計算し、その平均値を求めることにより得られるものである。
ＳＦ１＝（ＭＬ2／Ａ）×（π／４）×１００  ・・・  式（６）
上記式（６）中、ＭＬはトナー粒子の絶対最大長、Ａはトナー粒子の投影面積を各々示す。
【００６５】
トナーの製造は、例えば、結着樹脂、着色剤及び離型剤、さらに必要に応じて帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体、着色剤、離型剤、さらに必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂、着色剤、離型剤、さらに必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が使用できる。
【００６６】
また、上記方法で得られたトナー粒子をコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。上記の中では、特に、球状トナーを得ることが容易な湿式製法トナーが好ましく用いられ、さらに、分布がシャープなトナー粒子を得ることができる点で乳化重合凝集法によるトナー粒子が好ましく用いられる。これらのトナー粒子と組み合わせることにより、前記効果が安定になる。
【００６７】
使用される結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；等の単独重合体及び共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
【００６８】
また、前記着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして例示することができる。
着色剤の添加量は、トナー粒子全体の３〜２０質量％の範囲であることが好ましい。
【００６９】
前記離型剤としては、公知のものが使用できる。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を有するシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪族アミド類やカルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス、及びそれらの変性物が挙げられる。これらを単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。本発明においては、高剥離性、高グロスの点からパラフィンワックスを用いることが好ましい。
離型剤の添加量は、トナー粒子全体の３〜２０質量％の範囲であることが好ましい。
【００７０】
以下、本発明のトナーの製造方法について説明する。本発明のトナーの製造方法としては、特に限定されないが、トナーとして高画質を得る為の小径かつ狭分布設計、かつ離型剤を内包し表面に露出させない設計を行うためには、実用上は以下に説明する方法（乳化重合凝集法）により作製することが望ましい。
【００７１】
すなわち、本発明に好ましく用いられるトナーは、体積平均粒径が１μｍ以下の樹脂微粒子を分散させてなる樹脂微粒子分散液、着色剤粒子を分散させてなる着色剤分散液及び離型剤粒子を分散させてなる離型剤分散液を混合して凝集粒子を形成し、該凝集粒子を前記樹脂微粒子のガラス転移温度以上の温度に加熱せしめ融合・合一させたトナー粒子を含むことが好ましい。
【００７２】
上記凝集粒子の形成においては、ｐＨ変化により微粒子間の凝集を発生させ、凝集粒子を調製することがよい。同時に微粒子の凝集を安定に、また迅速に、又はより狭い粒度分布を持つ凝集粒子を得るため、凝集剤を添加しても良い。
【００７３】
上記凝集剤としては一価以上の電荷を有する化合物が好ましく、その化合物の具体例としては、前述のイオン性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の水溶性界面活性剤類、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸等の酸類、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸、芳香族酸の金属塩、ナトリウムフェノレート等のフェノール類の金属塩、アミノ酸の金属塩、トリエタノールアミン塩酸塩、アニリン塩酸塩等の脂肪族、芳香族アミン類の無機酸塩類等が挙げられる。
【００７４】
凝集粒子の安定性、凝集剤の熱や経時に対する安定性、洗浄時の除去を考慮した場合、凝集剤としては、無機酸の金属塩が性能、使用の点で好ましい。具体的には、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩などが挙げられる。
【００７５】
これらの凝集剤の添加量は、電荷の価数により異なるが、いずれも少量であって、一価の場合は凝集系全体の３質量％以下程度、二価の場合は１質量％以下程度、三価の場合は０．５質量％以下程度である。凝集剤の量は少ない方が好ましいため、価数の多い化合物を用いることが好ましい。
【００７６】
また、例えば、樹脂微粒子分散液、着色剤分散液、及び離型剤分散液の分散安定を目的として界面活性剤を用いることができる。
界面活性剤としては、例えば硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤；アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤；ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤；などが挙げられる。これらの中でもイオン性界面活性剤が好ましく、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤がより好ましい。
【００７７】
一般的にはアニオン系界面活性剤は分散力が強く、樹脂微粒子、着色剤の分散に優れている。また、離型剤を分散させるための界面活性剤としてもアニオン系界面活性剤を用いることが有利である。
【００７８】
非イオン系界面活性剤は、前記アニオン系界面活性剤又はカチオン系界面活性剤と併用されるのが好ましい。前記界面活性剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して使用してもよい。
【００７９】
アニオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油ナトリウム等の脂肪酸セッケン類；オクチルサルフェート、ラウリルサルフェート、ラウリルエーテルサルフェート、ノニルフェニルエーテルサルフェート等の硫酸エステル類；ラウリルスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、トリイソプロピルナフタレンスルホネート、ジブチルナフタレンスルホネートなどのアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム；ナフタレンスルホネートホルマリン縮合物、モノオクチルスルホサクシネート、ジオクチルスルホサクシネート、ラウリン酸アミドスルホネート、オレイン酸アミドスルホネート等のスルホン酸塩類；ラウリルホスフェート、イソプロピルホスフェート、ノニルフェニルエーテルホスフェート等のリン酸エステル類；ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどのジアルキルスルホコハク酸塩類；スルホコハク酸ラウリル２ナトリウム等のスルホコハク酸塩類；などが挙げられる。
【００８０】
カチオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩酸塩、オレイルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩、ステアリルアミノプロピルアミン酢酸塩等のアミン塩類；ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムクロライド、オレイルビスポリオキシエチレンメチルアンモニウムクロライド、ラウロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ラウロイルアミノプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート、アルキルベンゼントリメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩類；などが挙げられる。
【００８１】
非イオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキルエーテル類；ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のアルキルフェニルエーテル類；ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンオレート等のアルキルエステル類；ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンオレイルアミノエーテル、ポリオキシエチレン大豆アミノエーテル、ポリオキシエチレン牛脂アミノエーテル等のアルキルアミン類；ポリオキシエチレンラウリン酸アミド、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンオレイン酸アミド等のアルキルアミド類；ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンナタネ油エーテル等の植物油エーテル類；ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド類；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等のソルビタンエステルエーテル類；などが挙げられる。
【００８２】
界面活性剤の各分散液中における含有量としては、本発明を阻害しない程度であれば良く、一般的には少量であり、具体的には凝集系全体の０．０１〜１０質量％程度の範囲であり、より好ましくは０．０５〜５質量％の範囲であり、さらに好ましくは０．１〜２質量％程度の範囲である。含有量が０．０１質量％未満であると、樹脂微粒子分散液、着色剤分散液、離型剤分散液等の各分散液が不安定になり、そのため凝集を生じたり、また凝集時に各粒子間の安定性が異なるため、特定粒子の遊離が生じる等の問題があり、また、１０質量％を越えると、粒子の粒度分布が広くなったり、また、粒子径の制御が困難になる等の理由から好ましくない。一般的には粒子径の大きい懸濁重合トナー分散物は、界面活性剤の使用量は少量でも安定である。
【００８３】
また、前記融合・合一時にトナーの形状を制御しつつ、トナー同士の融着防止を目的として、多価カルボン酸を用いることができる。以下に挙げるような多価カルボン酸は、トナー形状の制御に必要な値に溶液ｐＨを調整すると同時に、トナー表面に付着してトナー間融着を防ぐ保護膜としても作用していると推測される。
多価カルボン酸の具体例としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、クエン酸、リンゴ酸、トリメリット酸などが挙げられる。
【００８４】
以上のようにして得られたトナー粒子には、無機微粒子、帯電制御剤、潤滑剤、研磨剤、クリーニング助剤等の公知の添加剤を外添加処理してもよい。無機微粒子は公知のものを使用できる。例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、メタチタン酸、酸化亜鉛、ジルコニア、マグネシア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
【００８５】
上記表面処理としては、疎水化処理してなるものが好適である。この疎水化処理により、分散性が良好になり、トナー母粒子の流動性向上効果が大きくなる。疎水化処理剤としては公知のものが使用できるが、具体的にはメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−（ビストリメチルシリル）アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）ウレア、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランを代表的なものとして例示することができる。
【００８６】
本発明におけるトナーは、前記トナー粒子及び上記外添剤をヘンシェルミキサーあるいはＶブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナー粒子を湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
【００８７】
本発明においては、トナーのＡＳＴＭＤ３４１８−８に準拠した示差熱分析により得られるガラス転移温度が３５〜５５℃の範囲であることが好ましい。ガラス転移温度が３５℃に満たないと、トナーの保存性に問題が生じる場合がある。５５℃を超えると、前記１６０℃以下での低温定着に対応できない場合がある。
前記ガラス転移温度は４０〜５０℃の範囲であることがより好ましい。
【００８８】
上記示差熱分析によるガラス転移温度は、以下のようにして求めた。
すなわち、まず自動接線処理システムを備えた島津製作所社製の示差走査熱量計（ＤＳＣ−５０）に測定対象のトナーをセットし、１０℃／分の昇温速度で室温から１５０℃まで加熱して（１回目の昇温過程）温度（℃）と熱量（ｍＷ）との関係を求め、次に、１０℃／分の降温速度で０℃まで冷却し、再度これを１０℃／分の昇温速度で１５０℃まで加熱して（２回目の昇温過程）データを採取した。このとき、０℃および１５０℃にてそれぞれ５分間ずつホールドした。
このときの２回目のＤＳＣ曲線（吸熱・発熱曲線）における最大の吸熱ピークについて、吸熱ピークのベースラインと立ち上がり勾配との交点からガラス転移温度（Ｔｇ）を求めた。
【００８９】
次に、本発明におけるキャリアについて説明する。
本発明における現像剤は、前記トナーとキャリアとを混合してなるが、キャリアとしては、芯材の表面に被覆樹脂をコーテイングしたものが使用される。
【００９０】
前記被覆樹脂としては、公知のものが使用できるが、機械的強度に優れ、摩耗や破損に強い樹脂が良い。具体的には、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系およびポリビニリデン系樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレンアクリル共重合体、ポリスチレン樹脂、メタクリル酸系共重合体などが挙げられる。特に好適なものとしては、ポリスチレン樹脂、アクリル酸樹脂、スチレンアクリル共重合体が挙げられる。
これらの樹脂を用いることにより、膜強度が高いコート層が得られるだけでなく、トナーの結着樹脂のＳＰ値に対応して、ΔＳＰ値を前記本発明の好ましい範囲に調整することができる。
【００９１】
コート量（被覆量）としては、好ましくはキャリア芯材に対して０．５質量％〜５質量％の範囲、より好ましくは１．５質量％〜３．５質量％の範囲である。上記範囲であると、キャリア芯材の被覆が適度となるが、少なすぎるとキャリア芯材の露出が多く、コートキャリアとしての特性が発揮されない。また、多すぎると、キャリア製造時に製造設備への付着が生じ、キャリア同士が合一した凝集体の発生が多くなり、得率が低下するばかりか、キャリアの粉体としての流動性が悪化する。
【００９２】
前記キャリア芯材（コア）としては、鉄粉、マグネタイト、フェライトなど公知の磁性粒子が使用できるが、好ましいものとしてフェライトコアが挙げられる。特に最適なキャリア芯材としてのフェライトコアは、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｒから選ばれた一種類以上の元素を含む酸化物とＦｅ2Ｏ3とを主成分として、造粒、焼結して形成された粒子が挙げられる。このフェライトコアはコート樹脂との密着性に優れ、また、コアの表面形状の制御も容易なため、帯電制御剤の分散径の精密な制御に好適である。
【００９３】
また、本発明に使用するのキャリアは、さらに公知の微粒子、例えばアクリル樹脂微粒子、尿素樹脂微粒子、メラミン樹脂微粒子、ナイロン樹脂微粒子などの樹脂微粒子、シリカ微粒子チタニア微粒子、アルミナ微粒子などの酸化金属微粒子などを任意に添加することができる。これら微粒子を添加することで帯電制御剤の分散構造を改善することができる。
【００９４】
また、抵抗を制御する目的で公知の導電性微粒子を用いても良い。例えば、カーボンブラック、金、銀、銅といった金属、また酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、マグネタイト等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。また、導電材料の含有量は、マトリックス樹脂１００質量部に対し１〜５０質量部の範囲であることが好ましく、３〜２０質量部の範囲であることがより好ましい。
【００９５】
本発明に用いるキャリアに使用される製造装置は、公知のいかなる形式のものでもかまわない。例として、流動床、スプレードライ、高速回転ミキサ、プラネタリコーティング装置、ニーダーコーティング装置などが挙げられるが、特に好ましい製造装置としてはニーダーコーティング装置が挙げられる
【００９６】
以上説明した本発明に規定する要件を満たす現像剤を用いた画像形成方法によると、経時でのホットオフセットの発生を防止することができ、長期に渡って加熱定着ロールとトナー画像との良好な離型性を保つことができるため、高速かつ低温定着機能を備えた画像形成装置においても、安定した高グロス、高画質の画像を得ることができる。
【実施例】
【００９７】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」「％」は特に断りのない限り「質量部」「質量％」を意味する。
【００９８】
＜各種特性の測定方法＞
まず、実施例、比較例で用いたトナー等の物性測定方法について説明する。
（トナー粒度及び粒度分布測定方法）
本発明におけるトナー粒度及び粒度分布測定は、測定装置としてはコールターカウンターＴＡ−II型（ベックマン−コールター社製）を用い、電解液はＩＳＯＴＯＮ−II（ベックマン−コールター社製）を使用した。
【００９９】
測定法としては、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの５％水溶液２ｍｌ中に測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。これを前記電解液１００〜１５０ｍｌ中に添加した。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１分間分散処理を行い、前記コールターカウンターＴＡ−II型により、アパーチャー径として１００μｍアパーチャーを用いて２〜６０μｍの粒子の粒度分布を測定して、前述のようにして体積平均粒径、ＧＳＤｖ、ＧＳＤｐを求めた。測定する粒子数は５００００であった。
【０１００】
（トナーの形状係数ＳＦ１測定方法）
トナー形状係数ＳＦ１は、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、５０個のトナーの最大長の２乗／投影面積（ＭＬ2／Ａ）を計算し、平均値を求めることにより得られたものである。
【０１０１】
（樹脂の分子量、分子量分布測定方法）
本発明において、非晶性樹脂、結着樹脂の分子量、分子量分布は以下の条件で行ったものである。ＧＰＣは「ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、ＳＣ−８０２０（東ソー（株）社製）装置」を用い、カラムは「ＴＳＫｇｅｌ、ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（東ソー（株）社製６．０ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）」を２本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いた。実験条件としては、試料濃度０．５％、流速０．６ｍｌ／ｍｉｎ、サンプル注入量１０μｌ、測定温度４０℃、ＩＲ検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ標準試料ＴＳＫ  ｓｔａｎｄａｒｄ」：「Ａ−５００」、「Ｆ−１」、「Ｆ−１０」、「Ｆ−８０」、「Ｆ−３８０」、「Ａ−２５００」、「Ｆ−４」、「Ｆ−４０」、「Ｆ−１２８」、「Ｆ−７００」の１０サンプルから作製した。
【０１０２】
（樹脂微粒子、着色剤粒子等の体積平均粒径）
樹脂微粒子、着色剤粒子等の体積平均粒子径は、レーザー回析式粒度分布測定装置（堀場製作所製、ＬＡ−７００）で測定した。
【０１０３】
＜各分散液の調製＞
（樹脂微粒子分散液）
スチレン３７０部、ｎ−ブチルアクリレート３０部、アクリル酸８部、ドデカンチオール２４部及び四臭化炭素４部を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤（ノニポール４００、三洋化成（株）製）６部及びアニオン性界面活性剤（ネオゲンＳＣ、第一工業製薬（株）製）１０部をイオン交換水５５０部に溶解したものに加え、フラスコ中で１０分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム４部を溶解したイオン交換水５０部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら内容物が７０℃になるまでオイルバスで加熱し、５時間そのまま乳化重合を行った。
【０１０４】
その結果、体積平均粒径が１５０ｎｍであり、Ｔｇが５２℃、重量平均分子量Ｍｗが１０５００の樹脂粒子が分散された樹脂微粒子分散液が得られた。この分散液の固形分濃度は４０％であった。
【０１０５】
（着色剤分散液（１））
・カーボンブラック（モーガルＬ、キャボット製） ６０部
・ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００、三洋化成（株）製） ６部
・イオン交換水        ２４０部
【０１０６】
以上の成分を混合して溶解し、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０、ＩＫＡ社製）を用いて１０分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理して体積平均粒子径が２５０ｎｍである着色剤（カーボンブラック）粒子が分散された着色剤分散剤（１）を調製した。
【０１０７】
（着色剤分散液（２））
・Ｃｙａｎ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）６０部
・ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００、三洋化成（株）製）  ５部
・イオン交換水   ２４０部
【０１０８】
以上の成分を混合して溶解し、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０、ＩＫＡ社製）を用いて１０分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理して体積平均粒子径が２５０ｎｍである着色剤（Ｃｙａｎ顔料）粒子が分散された着色剤分散剤（２）を調製した。
【０１０９】
（着色剤分散液（３））
・Ｍａｇｅｎｔａ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２ ）６０部
・ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００、三洋化成（株）製）  ５部
・イオン交換水    ２４０部
【０１１０】
以上の成分を混合して溶解し、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０、ＩＫＡ社製）を用いて１０分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理して体積平均粒子径が２５０ｎｍである着色剤（Ｍａｇｅｎｔａ顔料）粒子が分散された着色剤分散剤（３）を調製した。
【０１１１】
（着色剤分散液（４））
・Ｙｅｌｌｏｗ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０）９０部
・ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００、三洋化成（株）製）  ５部
・イオン交換水    ２４０部
【０１１２】
以上の成分を混合して溶解し、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０、ＩＫＡ社製）を用いて１０分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理して体積平均粒子径が２５０ｎｍである着色剤（Ｙｅｌｌｏｗ顔料）粒子が分散された着色剤分散剤（４）を調製した。
【０１１３】
（離型剤分散液）
・パラフィンワックス（ＨＮＰ０１９０、日本精蝋（株）製、融点：８５℃）１００部
・カチオン性界面活性剤（サニゾールＢ５０、花王（株）製）  ５部
・イオン交換水                ２４０部
【０１１４】
以上の成分を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０、ＩＫＡ社製）を用いて１０分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径が５５０ｎｍである離型剤粒子が分散された離型剤分散液を調製した。
【０１１５】
＜トナー粒子の作製＞
（トナー粒子Ｋ１）
・樹脂微粒子分散液    ２３４部
・着色剤分散液（１）  ３０部
・離型剤分散液        ５０部
・ポリ水酸化アルミニウム（浅田化学社製、Ｐａｈｏ２Ｓ） ０．５部
・イオン交換水          ６００部
【０１１６】
以上の成分を、丸型ステンレス鋼鉄フラスコ中でホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０、ＩＫＡ社製）を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら４０℃まで加熱した。４０℃で３０分保持したところ、体積平均粒径が４．５μｍの凝集粒子が生成していることを確認された。更に加熱用オイルバスの温度を上げて５６℃で１時間保持したところ、体積平均粒径は５．３μｍとなった。その後、この凝集粒子を含む分散液に２６部の樹脂微粒子分散液を追加した後、加熱用オイルバスの温度を５０℃まで上げて３０分間保持した。
【０１１７】
この凝集粒子を含む分散液に１Ｎ水酸化ナトリウムを追加して、系のｐＨを７．０に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁気シールを用いて攪拌を継続しながら８０℃まで加熱し、４時間保持した。冷却後、反応物を濾別し、イオン交換水で４回洗浄した後、凍結乾燥してトナー粒子Ｋ１を得た。トナー粒子Ｋ１のＴｇは５２℃、体積平均粒径は５．９μｍ、形状係数ＳＦ１は１３２であった。
【０１１８】
（トナー粒子Ｃ１）
トナー粒子Ｋ１の作製において、着色剤分散液（１）の代わりに、着色分散液（２）を用いた以外は同様にしてトナー粒子Ｃ１を得た。このトナー粒子Ｃ１のＴｇは５２℃、体積平均粒径は５．８μｍ、形状係数ＳＦ１は１３１であった。
【０１１９】
（トナー粒子Ｍ１）
トナー粒子Ｋ１の作製において、着色剤分散液（１）の代わりに、着色分散液（３）を用いた以外は同様にしてトナー粒子Ｍ１を得た。このトナー粒子Ｍ１のＴｇは５２℃、体積平均粒径は５．５μｍ、形状係数ＳＦ１は１３５であった。
【０１２０】
（トナー粒子Ｙ１）
トナー粒子Ｋ１の作製において、着色剤分散液（１）の代わりに、着色分散液（４）を用いた以外は同様にしてトナー粒子Ｙ１を得た。このトナー粒子Ｙ１のＴｇは５２℃、体積平均粒径は５．９μｍ、形状係数ＳＦ１は１３０であった。
【０１２１】
（トナー粒子Ｋ２）
ポリエステル樹脂（テレフタル酸 ／ ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物／ シクロヘキサンジメタノール（モル比：８／６／１）から得られた線状ポリエステル、ガラス転移温度Ｔｇ：５２℃、数平均分子量Ｍｎ：９０００、重量平均分子量Ｍｗ：２６０００）１００部、カーボンブラック（モーガルＬ、キャボット社製）４部、及びポリエチレン７部の混合物をエクストルーダで混練し、ジェットミルで粉砕した後、風力式分級機で分級し、体積平均粒径Ｄ50が５．９μｍ、形状係数ＳＦ１が１４５のトナー母粒子Ｋ２を作製した。
【０１２２】
（トナー粒子Ｃ２）
トナー粒子Ｋ２の作製において、カーボンブラックの代わりに、シアン着色剤（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）を用いた以外は同様にしてトナー粒子Ｃ２を得た。このトナー粒子Ｃ２のＴｇは５２℃、体積平均粒径は５．６μｍ、形状係数ＳＦ１は１４１であった。
【０１２３】
（トナー粒子Ｍ２）
トナー粒子Ｋ２の作製において、カーボンブラックの代わりに、マゼンタ着色剤（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）を用いた以外は同様にしてトナー粒子Ｍ２を得た。このトナー粒子Ｍ２のＴｇは５２℃、体積平均粒径は５．９μｍ、形状係数ＳＦ１は１４９であった。
【０１２４】
（トナー粒子Ｙ２）
トナー粒子Ｋ２の作製において、カーボンブラックの代わりに、イエロー着色剤（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０）を用いた以外は同様にしてトナー粒子Ｙ２を得た。このトナー粒子Ｙ２のＴｇは５２℃、体積平均粒径は５．８μｍ、形状係数ＳＦ１は１４４であった。
【０１２５】
＜トナーの作製＞
上記トナー粒子Ｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１及びＫ２、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２のそれぞれ１００部に対して、ルチル型酸化チタン（粒径：２０ｎｍ、表面処理：ｎ−デシルトリメトキシシラン処理）１．０部、シリカ（粒径：１４０ｎｍ、表面処理：ＨＭＤＳ処理、粒子作製法：ゾルゲル法）１．５部、およびシリカ（粒径：４０ｎｍ、表面処理：シリコーンオイル処理、粒子作製法：気相酸化法）１．５部を添加した。
【０１２６】
これらを、各々５Ｌヘンシェルミキサーで周速３０ｍ／ｓで１５分間ブレンドを行った後、４５μｍの目開きのシーブを用いて粗大粒子を除去し、表面に添加剤が外添されたトナーを得た。得られたトナーを、各々トナーＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１及びＫ２、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２とした。
【０１２７】
＜キャリアの製造＞
（キャリア１）
・フェライト粒子（体積平均粒径：３５μｍ） １００部
・トルエン        １４部
・ポリメチルメタクリレート（重量平均分子量:７５０００）  ２部
・カーボンブラック（ＶＸＣ７２、キャボット社製）   ０．２部
【０１２８】
まず、フェライト粒子を除く上記成分を１０分間サンドミルにて撹拌させ、分散した被覆液を秤量し、次に、この被覆液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れ、攪拌しながら、６０℃にて７４６００Ｐａ（−２００ｍｍＨｇ）まで減圧し３０分混合した後、昇温／減圧させ９０℃／５３３２．９Ｐａ（−７２０ｍＨｇ）で５０分間 攪拌 乾燥させることによりキャリア１を得た。
【０１２９】
（キャリア２）
・フェライト粒子（体積平均粒径：３５μｍ） １００部
・トルエン １４部
・エチルメタクリレート（重量平均分子量:７５０００） ２部
・カーボンブラック（ＶＸＣ７２、キャボット社製） ０．２部
【０１３０】
まず、フェライト粒子を除く上記成分を１０分間サンドミルにて撹拌させ、分散した被覆液を秤量し、次に、この被覆液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れ、攪拌しながら、６０℃にて−２００ｍｍＨｇまで減圧し３０分混合した後、昇温／減圧させ９０℃／−７２０ｍＨｇで５０分間 攪拌 乾燥させることによりキャリア２を得た。
【０１３１】
（キャリア３）
・フェライト粒子（体積平均粒径：３５μｍ） １００部
・トルエン １４部
・イソプロピルメタクリレート（重量平均分子量:７５０００） ２部
・カーボンブラック（ＶＸＣ７２、キャボット社製） ０．２部
【０１３２】
まず、フェライト粒子を除く上記成分を１０分間サンドミルにて撹拌させ、分散した被覆液を秤量し、次に、この被覆液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れ、攪拌しながら、６０℃にて−２００ｍｍＨｇまで減圧し３０分混合した後、昇温／減圧させ９０℃／−７２０ｍＨｇで５０分間 攪拌 乾燥させることによりキャリア３を得た。
【０１３３】
（キャリア４）
・フェライト粒子（体積平均粒径：３５μｍ） １００部
・トルエン １４部
・ターシャリーブチルメタクリレート（重量平均分子量:７５０００） ２部
・カーボンブラック（ＶＸＣ７２、キャボット社製） ０．２部
【０１３４】
まず、フェライト粒子を除く上記成分を１０分間サンドミルにて撹拌させ、分散した被覆液を秤量し、次に、この被覆液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れ、攪拌しながら、６０℃にて−２００ｍｍＨｇまで減圧し３０分混合した後、昇温／減圧させ９０℃／−７２０ｍＨｇで５０分間 攪拌 乾燥させることによりキャリア４を得た。
【０１３５】
（キャリア５）
・フェライト粒子（体積平均粒径：３５μｍ） １００部
・トルエン １４部
・パーフルオロオクチルエチルメタクリレート／メタクリレート共重合体（モル比：５／４、重量平均分子量：７０００） ２部
・カーボンブラック（ＶＸＣ７２、キャボット社製） ０．２部
【０１３６】
まず、フェライト粒子を除く上記成分を１０分間サンドミルにて撹拌させ、分散した被覆液を秤量し、次に、この被覆液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れ、攪拌しながら、６０℃にて−２００ｍｍＨｇまで減圧し３０分混合した後、昇温／減圧させ９０℃／−７２０ｍＨｇで３０分間 攪拌 乾燥させることによりキャリア５を得た。
【０１３７】
（キャリア６）
・フェライト粒子（体積平均粒径：３５μｍ） １００部
・トルエン １４部
・シリコーン樹脂（メチルトリクロロシラン／ジメチルジクロロシランを加水分解した低分子量シラノール）   ２．５部
・カーボンブラック（ＶＸＣ７２、キャボット社製） ０．２部
【０１３８】
まず、フェライト粒子を除く上記成分を１０分間サンドミルにて撹拌させ、分散した被覆液を秤量し、次に、この被覆液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れ、攪拌しながら、６０℃にて−２００ｍｍＨｇまで減圧し３０分混合した後、昇温／減圧させ９０℃／−７２０ｍＨｇで３０分間 攪拌 乾燥した。その後、常圧で200℃加熱 架橋させることによりキャリア６を得た。
【０１３９】
＜ＳＰ値の計算＞
前述のように、Fedorsの式及び「接着の基礎理論」（井本稔著、高分子刊行会発行、第５章）に記載の各原子団の蒸発エネルギーｅｉ及びモル体積ｖｉを用いて、前記式（２）により各トナー結着樹脂、並びにキャリア被覆樹脂のＳＰ値を求めた。
簡略化した化学式の繰り返し単位、含有官能基、それぞれのｅｉ、ｖｉ及び算出したＳＰ値を、キャリア被覆樹脂については表１に、結着樹脂については表２にまとめて示した。
【０１４０】
【表１】
2006276075.tif 000003
【０１４１】
【表２】
2006276075.tif 000004
【０１４２】
＜現像剤の作製＞
前記各色のトナー８部と、キャリア９２部とを混合し、Ｖブレンダ−で２０ｒｐｍで２０分間攪拌した。取り出上記のようにして、１種のキャリアに対してイエロー、マゼンタ、シアン、黒の４色のトナーを組み合わせたフルカラー現像剤セット１〜９を得た。各現像剤セットの内容を表３に示す。
し後、１５０μｍの篩分網で篩分し、各色の現像剤を得た。
【０１４３】
【表３】
2006276075.tif 000005
【０１４４】
＜画像形成装置＞
評価のための画像形成装置としては、Ｆｕｊｉ Ｘｅｒｏｘ社製、Ｄｏｃｕ  Ｃｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ４５０のカラープロセススピードを１０５ｍｍ／ｓｅｃと２１０ｍｍ／ｓｅｃとに外部から設定変更できるようにし、また、定着器の定着中心設定を１６０℃とした改造機を用いた。なお、この改造機においては、定着器のラッチを解除した状態で、未定着画像を出力することができるように加工されている。
【０１４５】
一方、Ｄｏｃｕ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｃｏｌｏｒ４５０の定着器と同等の定着器を、外部で動くようにした定着ベンチを作製した。この定着ベンチでは、プロセススピードを同様の１０５ｍｍ／ｓｅｃ及び２１０ｍｍ／ｓｅｃに調整できるよう改造し、非接触温度計（ＫＥＹＥＮＣＥ社製、ＩＴ２−５０）の温度センサーを加熱定着ロール表面に設置し、加熱ロールの温度を測定できるようにした。
【０１４６】
上記定着ベンチの仕様としては、Ｄｏｃｕ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｃｏｌｏｒ４５０の定着器に用いている部品はそのまま用いた。詳細な仕様を以下に示す。
加熱定着ロールは、直径２６ｍｍのアルミ製筒状芯金の周囲に耐熱性弾性体層（シリコーンゴム）、および離型層（耐熱性樹脂層：ＰＦＡ）を形成したものであり、筒状内部には、加熱源としてのハロゲンランプが配置されている。加熱定着ロールの表面の温度は前記温度センサ（非接触）によって計測され、その計測信号により、温度コントローラによってハロゲンランプがフィードバック制御され、ロールの表面が一定温度になるように調整される。なお、設定温度は外部から設定できるよう改造されている。
【０１４７】
無端ベルトは、加熱定着ロールに対し所定の角度で巻き付けられるように接触し、ニップ部を形成している。ニップ幅は７ｍｍに設定した。無端ベルトの内側には、圧力パッドが無端ベルトを介して加熱定着ロールに押圧される状態で配置されている。この圧力は３４３Ｎ（３５ｋｇｆ）に設定した。
加熱定着ロールはモータにより回転させられ、この回転により無端ベルトも従動回転する。無端ベルトは、ポリイミド層とその表面に被覆されたテフロン（登録商標）からなる離型層とから構成されたものである。
【０１４８】
＜実施例１＞
前記富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒＣｏｌｏｒ４５０改造機に、現像剤セット１を装填し、以下のような条件で画像出しを行った。
１）環境  ・・・  温度：２０℃、湿度：４０％ＲＨ
２）用紙  ・・・  Ａ４紙（富士ゼロックス社製、Ｃ２紙）
３）画像出しチャート  ・・・  画像密度：各色５％
４）濃度  ・・・  付着量（ＴＭＡ）：各色一律  ４．５ｇ／ｍ2
５）定着評価画像チャート  ・・・  図１に示すように、記録用紙１０の出力方向（矢印Ａ）先端より２０ｍｍの位置に２０ｍｍ×２０ｍｍ四方の６つのパッチ２０を均等に配列した。色は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、３Ｃ（Ｙ、Ｍ、Ｃ３色重ね）、４Ｃ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ４色重ね）の６パッチとした。
【０１４９】
具体的な画出し及び評価は、まず初期においてＴＭＡを調整した後、プロセススピードを設定し（１０５ｍｍ／ｓまたは２１０ｍｍ／ｓ）、初期未定着画像１０枚を採取し、定着評価を行なった。次いで、連続７０００枚の画像出しを行なった後、再度ＴＭＡを確認、調整し未定着画像１０枚を採取し、同様に定着評価を行なった。
【０１５０】
上記定着評価は、以下の方法、判断基準により行なった。
１）定着温度を、下記９点にそれぞれ設定し、各温度が安定した時点で未定着画像を定着させた。
設定温度：１３０℃、１４０℃、１５０℃、１５５℃、１６０℃、１６５℃、１７０℃、１７５℃、１８０℃
２）オフセット履歴が残らないように、各温度定着後、定着器に白紙を流す等の清掃を実施した。
３）図１における３Ｃパッチの中心より、８２ｍｍ後方部分（直径２６ｍｍの加熱定着ロールの１周分の位置）の濃度を光学濃度径（Ｘ−ｒｉｔｅ社製、４０４Ａ）で測定し、オフセットが生じていないか確認した。判断基準としては、〔（未使用紙濃度）−（前記後方部分濃度）〕≧０．０５である時をホットオフセット発生温度とした。なお、本評価は、光学濃度計を用いずとも目視で十分確認できる評価であるため、目視による判断を行ってもよい。
４）また、初期、７０００枚後のオフセットが発生していない３Ｃパッチについて、光沢度計（ビックケミージャパン社製、ｍｉｃｒｏ  ＴＲＩ  ｇｌｏｓｓ）によりグロスを測定した。
結果をまとめて表４に示す。
【０１５１】
＜実施例２〜５、比較例１〜４＞
実施例１において、現像剤セットとして表４に示すものを各々用いた以外は同様にして画像出しを行い、同様の評価を行なった。
結果をまとめて表４に示す。
【０１５２】
＜実施例６＞
実施例１において、定着評価に用いる定着ベンチにおける無端ベルトと加熱定着ベルトとのニップ幅を４ｍｍとした以外は同様にして画像出しを行い、同様の評価を行なった。
結果をまとめて表４に示す
【０１５３】
＜実施例７＞
実施例１において、定着評価に用いる定着ベンチにおける無端ベルトと加熱定着ベルトとのニップ幅を１０ｍｍとした以外は同様にして画像出しを行い、同様の評価を行なった。
結果をまとめて表４に示す。
【０１５４】
なお、表４においては、本評価では１６０℃を定着設定中心温度にしているため、オフセット発生温度が１６０℃を超えるものは「無し」、１６０℃以下で発生のものは「発生」と示した。また、前記〔（未使用紙濃度）−（前記後方部分濃度）≧０．０５である時、あるいはオフセットが目視で確認できるときの定着温度を括弧内に記載した。また「≧１８０℃」は１８０℃でオフセット未発生であることを示す。
【０１５５】
【表４】
2006276075.tif 000006
【０１５６】
表４に示す結果から、以下のことがいえる。
１）結着樹脂とキャリア被覆樹脂のΔＳＲ値増大により、オフセット発生温度が低下することが確認された。
２）初期でのオフセットの発生は無い場合でも、経時の攪拌によりキャリア被覆樹脂がトナーに移行しオフセットを発生させていることが確認された。
３）低速プロセススピードでの発生は目立たず、高速プロセススピードにて発生することが確認された。
４）３色以上カラートナー重ねの部分（３Ｃパッチ、４Ｃパッチ）では、明らかに単色や黒色のみよりオフセット発生が顕著であった。
５）ΔＳＰ値が＞２．５になると、数十℃レベルの大幅なオフセット温度の低下が見られる。このことは、本実施例の定着器、定着中心設定温度に限らず、高速域において結着樹脂とキャリア被覆樹脂とのΔＳＰ値がオフセット発生の制御因子となる。
【０１５７】
図２は、前記評価結果をまとめて、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓのときのΔＳＰ値とオフセット発生温度との関係を示したものである。
図２より、ΔＳＰ値が増大することにより、オフセット温度が低下していることがわかる。特にΔＳＰ値２．５を境としてそれより大きい領域では、オフセット発生温度が急激に低下することがわかる。通常、マシン設計において、定着許容温度は定着中心設定温度に対し、１割程度のラチチュード温度を有する。本実施結果からは、ΔＳＰ値が２．５を超えるとオフセット発生温度が２０℃以上低下する。これは、高速フルカラーマシンの低温定着化を目的とする本発明においては致命的な温度低下であることを意味する。
【０１５８】
そして、この結果から、ΔＳＰ値を２．５以下とすれば、高速プロセスにおいて定着中心設定温度を１６０℃としても、経時を含めてオフセット発生を防止することができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】画像出し用チャートの模式図である。
【図２】ΔＳＰ値とオフセット発生温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１０  記録用紙（被記録体）
２０  パッチ
【図１】
2006276075.tif 000007
【図２】
2006276075.tif 000008