(57)【要約】【課題】ウォーミングアップ時間を大幅に短縮させるとともに、様々な転写用紙に対して十分な定着強度を有するトナー画像を形成することの可能な画像形成方法を提供する。【解決手段】樹脂が重付加又は重縮合反応で得られ、円形度平均値と円相当径平均値が特定範囲内の値を有するトナーを用い、外周面側の一部が凹んだ薄肉の芯金表面に離型層を有する定着ローラでトナー像を定着する画像形成方法。【選択図】        図４
2004271810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重付加又は重縮合反応により得られた樹脂からなり、トナー粒子の円形度の平均値が０．９４〜０．９９であり、かつ、円相当径の平均値が２．６〜７．４μｍのトナーを用い、像担持体上に形成された静電潜像を現像して得られるトナー像を転写媒体上に転写した後、内部に熱源を有し回転自在に支持された円筒状の芯金よりなり該芯金の外周面に離型層を有してなる定着ローラと該定着ローラの外周面に当接する加圧部材との間に、該転写媒体を通過させてトナー像の定着を行う画像形成方法であって、
前記芯金は、その外周面側の一部がへこみ、かつそのへこみ部とは反対側の内周面側が突出する様に形成された変形部を有するとともに、該変形部の前記へこみ部は前記離型層の一部により埋められており、
前記芯金の厚さが０．２５〜０．８０ｍｍであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記変形部の前記へこみ部に芯金とは別の埋め込み部材が嵌着され、該嵌着された埋め込み部材と芯金の外側の外周面に前記離型層を有してなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記トナー粒子の円相当径に対する円形度の傾きが、−０．０５０〜−０．０１０であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記トナーは、樹脂粒子を水系媒体中に分散させた分散液を用い、該樹脂粒子を水系媒体中で凝集させる工程を経て得られたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記樹脂が、無定型ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像し、形成されたトナー像を転写材に転写した後、定着を行う画像形成方法に関し、様々な記録媒体を用いる画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式による画像形成は、いまやデジタル方式に主流が移行している。
【０００３】
デジタル画像形成の実施形態として、「必要な時に必要な部数だけ」プリントを行うプリントオンデマンド方式の画像形成方法がある。この方式による画像形成は、従来の印刷で行う版起しをする必要もなく、数百部程度の出版物を発行したり、宛名を変えながらダイレクトメールや案内状作成を行うことが可能なので、軽印刷に替わる有力な画像形成手段として注目されている。
【０００４】
デジタル方式による画像形成では、例えば１２００ｄｐｉ（１インチあたりのドット数、１インチは２．５４ｃｍ）レベルの小さなドット画像を顕像化することに代表される様に、優れた細線再現性や高解像性を発現可能な小径のトナーが必須である。
【０００５】
そして、特許文献１及び特許文献２には、この様な小径トナーの製造例として、ポリエステル樹脂をはじめとするトナー用原料を水系媒体中で乳化分散させ、該乳化分散液中の樹脂粒子をトナーサイズに凝集させるトナー製造方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２９６８３９号公報（段落００１１参照）
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−３５１１４０号公報（段落００１１参照）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
プリントオンデマンド方式の画像形成を実際に行うような場合には、画像形成を行う転写媒体は電子写真用の普通紙のみでなく、例えば、招待状や喪中はがき等の厚い紙面上にトナー画像を形成するような場合もある。このような厚い紙面にトナー像を形成する場合は、普通紙にトナー像を形成する場合に比べて大きな負荷がトナー像を定着させる定着部に加わる。
【０００９】
また、軽印刷の分野でトナー画像によるプリントオンデマンド方式の画像形成技術を普及させるには、前述の厚手の用紙の他に、オフセット印刷用の用紙上に十分なすべり性と摩擦に対してトナーがこすれて紙面や文字を汚すことのない定着強度を有するトナー画像を形成させることが要求されている。
【００１０】
近年、定着装置においては、画像形成装置の電源投入時や、画像形成装置の省エネルギー状態からの起動時などに、例えばヒータより成る加熱手段への通電を開始し、定着ローラの外周面の温度を、トナー像の定着に適した定着温度に上昇させている。このように定着ローラ外周面を、定着温度よりも低い温度から定着温度に上昇させるまでのウォーミングアップ時間は、ユーザの待ち時間を短かくするために、できるだけ短時間であることが好ましい。
【００１１】
上記要求を満たす最も簡単で効果的な方法は、定着ローラの肉厚を薄くし、その熱容量を減らしてヒータからの供給熱によって定着ローラを早期に定着温度に加熱できるように構成することである。ところが、この構成を採用すると、定着ローラの薄肉化によりその剛性が低下し、加圧部材に圧接した定着ローラが弓なり状に弾性変形する。すなわち、定着ローラはその長手方向各端部が加圧部材により加圧されて定着ローラと加圧部材の外周面が圧接しているので、定着ローラの剛性が低いと、定着ローラの長手方向中央領域が加圧部材の外周面から離間する向きに湾曲した状態に弾性変形し、定着ローラの長手方向中央領域と加圧部材との接触圧が弱くなり、定着ローラと加圧部材との記録媒体搬送方向接触幅（ニップ幅）が、トナー像の定着に必要とされる大きさよりも小さくなる。このため、定着ローラの長手方向中央領域とこれに対向する加圧部材との間を通った転写媒体部分に担持されたトナー像の定着不良が発生し、定着後のトナー像を手で擦るとそのトナーが落ちてしまうこともある。
【００１２】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ウォーミングアップ時間の大幅な短縮が可能な薄肉の加熱ローラによる定着処理を行ったときに、あらゆる転写用紙に対して十分な定着強度を有するトナー画像を形成することの可能な画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は下記構成により達成することができる。
【００１４】
（１）  重付加又は重縮合反応により得られた樹脂からなり、トナー粒子の円形度の平均値が０．９４〜０．９９であり、かつ、円相当径の平均値が２．６〜７．４μｍのトナーを用い、像担持体上に形成された静電潜像を現像して得られるトナー像を転写媒体上に転写した後、内部に熱源を有し回転自在に支持された円筒状の芯金よりなり該芯金の外周面に離型層を有してなる定着ローラと該定着ローラの外周面に当接する加圧部材との間に、該転写媒体を通過させてトナー像の定着を行う画像形成方法であって、前記芯金は、その外周面側の一部がへこみ、かつそのへこみ部とは反対側の内周面側が突出する様に形成された変形部を有するとともに、該変形部の前記へこみ部は前記離型層の一部により埋められており、前記芯金の厚さが０．２５〜０．８０ｍｍであることを特徴とする画像形成方法。
【００１５】
（２）  前記変形部の前記へこみ部に芯金とは別の埋め込み部材が嵌着され、該嵌着された埋め込み部材と芯金の外側の外周面に前記離型層を有してなることを特徴とする（１）に記載の画像形成方法。
【００１６】
（３）  前記トナー粒子の円相当径に対する円形度の傾きが、−０．０５０〜−０．０１０であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形成方法。
【００１７】
（４）  前記トナーは、樹脂粒子を水系媒体中に分散させた分散液を用い、該樹脂粒子を水系媒体中で凝集させる工程を経て得られたものであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【００１８】
（５）  前記樹脂が、無定型ポリエステル樹脂であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【００１９】
本発明者等は、いわゆる超薄肉定着ローラと呼ばれるとても薄い肉厚の芯金よりなる加熱ローラを有する定着装置でも、安定した定着強度を有するトナー画像の得られる画像形成技術を検討した。そして、定着時に熱を受けたトナーがどのような挙動を経て定着されるかについて検討を行い、トナー粒子は定着時に熱を受けて軟化すると、表面張力の影響により丸みを帯びた形状となり、その後変形して転写紙上に定着されるという挙動を示すことが確認された。
【００２０】
また、本発明者等は、厚手の紙に安定した定着性を有する画像形成について検討し、定着時に薄い紙よりも多くの熱を必要とする厚手の紙に安定した定着画像を形成させるためには、低い温度で溶融することの可能なトナーが最適であることを確認した。
【００２１】
本発明者等は、低い定着温度で軟化して丸みをおびた形状になりやすい性質を有するトナーの開発を検討した。そして、無定形ポリエステル樹脂やポリオール樹脂に代表される重付加あるいは重縮合反応により得られる樹脂よりなり、かつ、その形状が円形度の平均値と円相当径の平均値が特定範囲内の値を有することで特定されるトナーが、超薄肉定着ローラを用いたときに安定した定着画像を形成できるものであることを見出した。
【００２２】
また、本発明に係る画像形成方法に用いられるトナーは、その製造工程でトナー粒子の形状や粒度分布を抑制することが可能であるため、熱容量ならびに定着負荷の小さい超薄肉定着ローラを用いてプリントオンデマンドな画像形成を行っても、十分な定着強度を有するトナー画像が得られることを見出した。
【００２３】
さらに、本発明は、円形度の傾きを特定の範囲内に制御することにより、転写紙上においてトナー粒子を最密充填に近い形で配置させることが可能になり、トナー粒子間の溶融、融合が促進されて高いエネルギー消費効率の下で十分な定着強度を有するトナー画像の形成を可能にすることを見出した。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００２５】
次に本発明のトナーを用いる画像形成方法に用いる画像形成装置について説明する。
【００２６】
図１は本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。図１において、３４は被帯電体である感光体ドラムであり、アルミニウム製のドラム基体の外周面に感光体層である有機光導電体（ＯＰＣ）を形成してなるもので矢印方向に所定の速度で回転する。
【００２７】
図１において、図示しない原稿読み取り装置にて読み取った情報に基づき、半導体レーザ光源３１から露光光が発せられる。これをポリゴンミラー３２により、図１の紙面と垂直方向に振り分け、画像の歪みを補正するｆθレンズ３３を介して、感光体面上に照射され静電潜像を形成する。感光体ドラム３４は、予め帯電器３５により一様帯電され、像露光のタイミングにあわせて時計方向に回転を開始している。
【００２８】
感光体ドラム面上の静電潜像は、現像器３６により現像され、形成された現像像はタイミングを合わせて搬送されてきた転写材３８に転写器３７の作用により転写される。更に感光体ドラム３４と転写材３８は分離器（分離極）３９により分離されるが、現像像は転写材３８に転写担持されて、定着器４０へと導かれ定着される。
【００２９】
感光体面に残留した未転写のトナー等は、クリーニングブレード方式のクリーニング器４１にて清掃され、帯電前露光（ＰＣＬ）４２にて残留電荷を除き、次の画像形成のため再び帯電器３５により、一様帯電される。
【００３０】
なお、前記露光は、本発明ではデジタル像露光が特に好ましいものであるが、アナログによる像露光を行うものであってもよい。
【００３１】
本発明は、電子写真法による画像形成装置、特にコンピュータ等からのデジタル画像データで変調した変調ビームにより感光体上に静電潜像を形成する装置に使用することもできる。図２は、本発明の画像形成方法に用いられるデジタル画像形成装置を示す概略構成図である。
【００３２】
図２において、画像形成装置１０１は、自動原稿搬送装置（通称ＡＤＦ）Ａと、自動原稿搬送装置により搬送される原稿の画像を読み取るための原稿画像読取部Ｂと、読み取った原稿画像を処理する画像制御基板Ｃと、画像処理後のデータに従って像担持体としての感光体ドラム３４上に書き込みを行う書き込みユニット１１２を含む書き込み部Ｄと、感光体ドラム３４及びその周囲に帯電器３５、磁気ブラシ型現像装置からなる現像器３６、転写器３７、分離器３９、クリーニング器４１等の画像形成手段を含む画像形成部Ｅと、記録紙Ｐを収納する給紙トレイ１２２、１２４のための収納部Ｆを有している。
【００３３】
自動原稿搬送装置Ａは、原稿載置台１２６と、ローラＲ１を含むローラ群および原稿の移動通路を適宜切り替えるための切換手段等（参照記号なし）を含む原稿搬送処理部１２８とを主要素とする。
【００３４】
原稿画像読取部Ｂは、プラテンガラスＧの下にあり、光路長を保って往復移動できる２つのミラーユニット１３０、１３１、固定の結像レンズ（以下、単にレンズという）１３３、ライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）１３５等からなり、書き込み部Ｄは、レーザ光源３１、ポリゴンミラー（偏光器）３２等からなる。
【００３５】
転写材としての記録紙Ｐの移動方向からみて、転写器３７の手前側に示すＲ１０はレジストローラであり、分離器３９の下流側にＨで示してあるのは定着手段である。
【００３６】
定着手段Ｈは、実施の形態においては、加熱源を内蔵するローラと、当該ローラに圧接しながら回転する圧接ローラとで構成してある。
【００３７】
また、Ｚは定着手段Ｈのためのクリーニング手段で、巻き取り可能に設けたクリーニングウェブを主要素とする。
【００３８】
原稿載置台１２６上に載置される原稿（図示せず）の１枚が原稿搬送処理部１２８によって搬送され、ローラＲ１の下を通過中に、露光手段Ｌによる露光が行われる。
【００３９】
原稿からの反射光は、固定位置にあるミラーユニット１３０、１３１およびレンズ１３３を経てＣＣＤ１３５上に結像され、読み取られる。
【００４０】
原稿画像読取部Ｂで読み取られた画像情報は、画像処理手段により処理され、符号化されて画像制御基板Ｃ上に設けてあるメモリーに格納される。
【００４１】
また、画像データは画像形成に応じて呼び出され、当該画像データに従って、書き込み部Ｄにおけるレーザ光源３１が駆動され、感光体ドラム３４上に露光が行われる。
【００４２】
近年、感光体上に静電潜像を形成し、この潜像を現像して可視画像を得る電子写真等の分野において、画質の改善、変換、編集等が容易で高品質の画像形成が可能なデジタル方式を採用した画像形成方法の研究開発が盛んになされている。
【００４３】
この画像形成方法及び装置に採用されるコンピュータまたは複写原稿からのデジタル画像信号により光変調する走査光学系として、レーザ光学系に音響光学変調器を介在させ、当該音響光学変調器により光変調する装置、半導体レーザを用い、レーザ強度を直接変調する装置があり、これらの走査光学系から一様に帯電した感光体上にスポット露光してドット状の画像を形成する。
【００４４】
前述の走査光学系から照射されるビームは、裾が左右に広がった正規分布状に近似した丸状や楕円状の輝度分布となり、例えばレーザビームの場合、通常、感光体上で主走査方向あるいは副走査方向の一方あるいは両者が２０〜１００μｍという極めて狭い丸状あるいは楕円状である。
【００４５】
本発明では、モノクロ画像だけではなく、カラー画像を得るための画像形成にも適用されるもので、例えば複数個の画像形成ユニットを備え、各画像形成ユニットにてそれぞれ色の異なる可視画像（トナー画像）を形成してトナー画像を形成する画像形成方法である。
【００４６】
本発明のトナーは、トナー像が形成された画像形成支持体を、定着装置を構成する加熱ローラーと加圧ローラーとの間に通過させて定着する工程を含む画像形成方法に好適に使用される。
【００４７】
図３は、定着手段Ｈの一例を示す断面図である。ここに示した定着手段Ｈは、内部が中空な内筒状の定着ローラ２と、加圧部材の一例である円筒状の加圧ローラ３とを有し、これらのローラ２，３は、互いにほぼ平行に延び、図示していない定着手段の支持フレームに回転自在に支持されている。定着ローラ２の内部にはヒータ４が設けられ、しかも当該定着ローラ２の外周面には例えばサーミスタ５より成る温度検知手段が当接している。定着ローラ２はヒータ４により加熱され、その外周面の温度がサーミスタ５によって検知され、これによって定着ローラ２の外周面の温度が定着に適した所定の定着温度に保たれる。
【００４８】
定着ローラ２と加圧ローラ３はその外周面同士が互いに圧接し、定着ローラ２は図１における時計方向に回転駆動され、加圧ローラ３は同じく図１における反時計方向に回転駆動される。このように、定着ローラ２と加圧ローラ３は、その外周面が、両ローラ２，３の圧接部において同一方向に同一速さで移動するように回転駆動される。
【００４９】
画像形成動作時に、上述の方向にそれぞれ回転する定着ローラ２と加圧ローラ３の圧接部、すなわちそのニップ部Ｎに、例えば転写紙、感光紙、樹脂シート又は樹脂フィルムなどから成る転写媒体Ｐが矢印Ａ方向に送り込まれ、当該転写媒体Ｐは定着ローラ２の外周面の線速とほぼ同一の速さで搬送される。転写媒体Ｐの表面Ｓには、それ自体周知のように、例えば図示していない感光体より成る像担持体から、例えば粉体トナーより成るトナー像Ｔが転写されており、かかる転写媒体Ｐが定着ローラ２と加圧ローラ３の間を通るとき、トナー像Ｔを担持した転写媒体の表面Ｓが定着ローラ２の外周面に接触し、このとき、その転写媒体表面Ｓ上に担持されたトナー像Ｔが、熱と圧力の作用を受け、そのトナーが溶融し、次いでこれが冷却されて転写媒体表面Ｓ上に定着される。定着手段Ｈを通過した転写媒体Ｐは、画像形成装置本体外に排出される。
【００５０】
図４は、図３のＩＩ−ＩＩ線断面図であって、図３に示したヒータ４を省略した図であるが、この図４にも示すように、定着ローラ２は、例えば鉄又はアルミ合金などの金属より成る内部が中空な円筒状の芯金６と、その芯金６の外周面に積層された離型層７とを有している。また加圧ローラ３は、金属製の芯金８と、その外周面に固定された弾性層９とから成る。定着ローラ２は、その長手方向各端において、加圧ローラ３から加圧力を受け、定着ローラ２と加圧ローラ３の外周面が互いに圧接する。このとき定着ローラ２の外周面に圧接した加圧ローラ３の弾性層９部分が弾性変形して圧縮し、これによって定着ローラ２と加圧ローラ３の圧接部に、転写媒体搬送方向における幅を持ったニップ部Ｎが形成される。
【００５１】
離型層７は、転写媒体Ｐが定着ローラ２と加圧ローラ３の間を通るとき、転写媒体表面のトナーが定着ローラ２の外周面に移行し難くするためのものであり、例えばテフロン（Ｒ）（ｄｕＰｏｎｔ社  商標）の名で広く知られている四フッ化エチレン重合体（以下、テフロン（Ｒ）と記す）などの高い離型性を有する材料から構成され、かかる離型層７の厚さｔ１は例えば２０μｍ程度である。
【００５２】
以上のように、本例の画像形成装置の定着手段Ｈは、加熱される定着ローラ２と、その定着ローラ２の外周面に圧接した加圧部材の一例である加圧ローラ３とを具備し、定着ローラ２は、円筒状の芯金６と、その芯金６の外周面に積層された離型層７とを有し、表面にトナー像Ｔを担持した転写媒体Ｐの表面Ｓ側を定着ローラ２の外周面に接触させながら、その転写媒体Ｐを、定着ローラ２と加圧部材の間を通過させることにより、トナー像Ｔを転写媒体表面Ｓに定着するように構成されている。加圧ローラ３より成る加圧部材に代え、例えば複数のローラに巻き掛けられて回転する加圧ベルトから成る加圧部材などを採用することもできる。
【００５３】
上述の定着手段Ｈにおいては、画像形成装置の省エネルギー状態、すなわちヒータ４への通電を停止した画像形成装置の待機状態からの起動時や、画像形成装置の電源投入時などに、ヒータ４への通電を開始し、これによって定着ローラ２を加熱して当該定着ローラ２の表面温度を定着温度まで上昇させているが、このとき定着ローラ２が定着温度に上昇するまでのウォーミングアップ時間を短縮するため、定着ローラ２の芯金６の厚さｔ２は、０．２５〜０．８ｍｍと薄いものとなっている。
【００５４】
ところが、上述のように、単に芯金６の厚さｔ２を薄くしただけであると、先にも説明したように、定着ローラ２の剛性が低下し、これに基因してトナー像の定着不良が発生するおそれがある。
【００５５】
そこで本例の定着手段Ｈの芯金６は、図４及びその部分拡大図である図５に明示するように、芯金６の外周面６Ａ側がへこみ、かつそのへこみ部１０とは反対側の芯金内周面６Ｂの側が突出するように形成された変形部１１を有している。図示した例では、その変形部１１が芯金６の周方向にその全周に亘って形成され、当該変形部１１がビード状ないしはリブ状に形成されている。その際、図５に示すように、その変形部１１のへこみ部１０の深さＤは、例えば０．５乃至０．７ｍｍ程度であり、変形部１１の芯金内周面６Ｂ側への突出量ｈは、例えば０．４乃至０．６ｍｍ程度である。またそのへこみ部１０の開口幅Ｗは、例えば１乃至２ｍｍ程度である。またこの例では、後に具体例を説明するように、芯金６の一部を塑性変形することにより、変形部１１が形成されている。変形部１１の数は、１つを含めた適数に設定することができるが、芯金６に複数の変形部１１を形成することが好ましい。
【００５６】
上述のように金属製の芯金６に変形部１１を設けることにより、その厚さｔ２を極く薄いものにしても、図３に示すように加圧ローラ３に圧接した定着ローラ２が大きく弓なり状に撓む不具合を阻止でき、トナー像の定着不良の発生を防止することができる。
【００５７】
また、芯金の外周面を平滑に仕上げるために、へこみ部が無くなるまで芯金の外周面を切削すると、その切削量が多くなり、これによって定着ローラのコストが上昇する場合がある。また変形部のへこみ部を埋めるために、ここに溶接材料を施すと芯金が熱変形する場合もある。
【００５８】
本発明の定着ローラ２においては、その芯金６に形成された変形部１１のへこみ部１０が完全に無くなるように、変形部１１のへこみ部１０を、定着ローラ２の離型層７の一部により埋めて定着ローラ２の外周面を平坦にすることが好ましい。これにより、芯金６の外周面を多量に切削したり、芯金６が熱変形するなどの不具合を阻止できる。
【００５９】
以下に、図３乃至図５に示した定着ローラ２の製造方法を説明することにより、その具体的構成をより一層明らかにする。
【００６０】
先ず、図６及び図７に示すように、変形部の形成されていない内部が中空な円筒状の金属製の芯金６を用意し、その芯金６の外周面に、軸１２に回転自在に支持されたローラ状のスピニング用ダイス１３の外周部を押し付け、そのダイス１３と芯金６を図６に矢印で示す方向にそれぞれ回転駆動する。これにより、その芯金６の一部が環状に塑性変形され、その芯金６に環状に延びるビード状の変形部１１が形成される。
【００６１】
次いで、図８に示すように、上記芯金６の外周面をｔ３で示すようにわずかな量だけ切削し、その外周面を平滑に仕上げる。これによって図６に示したように真円度の高い芯金６が得られる。その後、その芯金６の外周面６Ａに例えばテフロン（Ｒ）より成る離型層材料を施し、これを焼き付けることによって、テフロン（Ｒ）より成る離型層７を形成する。このとき、変形部１１のへこみ部１０は、テフロン（Ｒ）によって埋められる。最後に、必要に応じて離型層７の外周部の最終仕上げを行うことにより、図１乃至図３に示した定着ローラ２が完成する。
【００６２】
このようにすることで芯金の外周面を平滑に仕上げるために、芯金の外周面を大幅に切削する必要がなくなり、その切削作業に要する時間を短縮でき、しかも材料の費用を節約でき、そのコストを低減できる。
【００６３】
また、上述の例のように、離型層７の材料を焼き付けによって芯金６の外周面に積層固定するときも、その焼き付け温度は、金属製の芯金６の融点よりも大幅に低いため、その焼き付け時に芯金６が大きく熱変形するおそれはなく、真円度の高い所定の正しい形態の定着ローラ２を製造できる。
【００６４】
次に、図９に示した例では、変形部１１のへこみ部１０が、離型層７ではなく、芯金６よりも融点の低い充填材１４によって埋められ、その充填材１４と芯金６の外周面に離型層７が積層されている。この充填材１４は、溶融状態でへこみ部１０に入れられて硬化したものである。すなわち、図６及び図７を参照して先に説明した方法によって図８に示すように芯金６に変形部１１を形成した後、そのへこみ部１０に、加熱されて溶融状態にある充填材を入れ、次いでその充填材が硬化した後、芯金６と、そのへこみ部１０につめられた充填材１４の外周面を極くわずかな量だけ研削し、引き続きその外周面にテフロン（Ｒ）などの離型層材料をコートし、これを焼き付けて離型層７を形成する。そして、必要に応じて、その外周面を仕上げ加工する。このようにして、図９に示した定着ローラ２が完成する。この例の定着ローラ２の他の構成、及びその定着ローラ２を有する定着手段の構成は、図３乃至図５に示したところと変りはない。
【００６５】
上述のように、充填材１４は、溶融した状態でへこみ部１０につめられるが、この充填材１４の融点は、芯金６の融点よりも低いので、溶融した充填材の熱によって芯金６が大きく熱変形することはない。このため、真円度の高い所定の正しい形態を有する定着ローラ２を製造することができる。
【００６６】
また、芯金６の外周面に離型層材料を焼き付けて固定する場合、その離型層７の材料を焼き付けるときの焼き付け温度よりも高い融点の充填材１４を用いると、離型層材料の焼き付け時に充填材１４が溶融することはなく、支障なく離型層材料を焼き付けて離型層７を形成することができる。
【００６７】
例えば、芯金６がＦｅ材質であり、離型層７をテフロン（Ｒ）により構成する場合には、芯金６の外周面にコートされたテフロン（Ｒ）より成る離型層材料の焼き付け温度は約３８０℃であるので、その温度よりも融点が高く、Ｆｅ材質よりも融点の低い材料、例えば銀ろうを充填材１４として用いることができる。
【００６８】
勿論、充填材１４としては、銀ろう以外の各種材料、例えば樹脂などを用いることもできるが、充填材１４が金属材料、特に銀ろうであると、完成した定着ローラ２のへこみ部１０につめ込まれた充填材１４が、図４に示したへこみ部１０につめ込まれた離型層７よりも熱容量が小さいため、ヒータ４への通電を開始してから短時間で充填材１４も定着温度に上昇し、ウォーミングアップ時間を効果的に短縮できる。図４に示したように、へこみ部１０に離型層７の一部がつまっている場合、定着ローラの加熱立上り時に、この部分の温度上昇が遅れ、定着ローラ２の全体が均一に定着温度まで上昇するのに必要とされる時間が、図７に示した定着ローラよりも長くなる。
【００６９】
図１０に示した定着ローラ２においては、芯金６に形成された変形部１１のへこみ部１０に、芯金６とは別の埋め込み部材１５が嵌着され、その嵌着された埋め込み部材１５と芯金６の外側の外周面に離型層７が積層されている。すなわち、図８に示したように芯金６に変形部１１を形成した後、図１１に示す如く１個所が切断されたリング状の埋め込み部材１５を、その切断部１６のところで開いて開拡し、これを図１０に示すように芯金６に形成されたへこみ部１０に嵌着する。次いで、必要に応じて、図１２に示すようにその埋め込み部材１５とへこみ部１０の間の隙間Ｇを、例えば銀ろうなどによって埋めて埋め込み部材１５を芯金６に固定し、次いでその埋め込み部材１５と芯金６の外周面をｔ３で示すように極くわずかに切削し、その外周面に離型層材料、例えばテフロン（Ｒ）をコートし、これを焼き付けて離型層７を形成する。次いで、必要に応じてその外周面を仕上げ加工して、図３に示した定着ローラ２が完成する。隙間Ｇを銀ろうで埋める代りに、離型層７で埋めて、埋め込み部材１５を芯金６に固定してもよい。
【００７０】
図１０に示した定着ローラの他の構成、及びその定着ローラ２を有する定着手段の構成は、図３乃至図５に示したところと変わりはない。
【００７１】
埋め込み部材１５の材質も、樹脂又は金属など適宜選択することができるが、この場合も、離型層材料を芯金６に焼き付けるときの焼き付け温度よりも高い融点の埋め込み部材を用いると、その焼き付け時に埋め込み部材１５が溶融することはなく、離型層材料を支障なく焼き付けて離型層７を形成することができる。また金属製の埋め込み部材１５を用いると、その熱容量が小さいため、ヒータ４に通電し始めた後、短時間でその埋め込み部材１５を定着温度に昇温させることができ、定着ローラ２のウォーミングアップ時間をより確実に短縮させることができる。
【００７２】
次に本発明に用いられるトナーについて説明する。
《重付加反応または重縮合反応により得られる樹脂》
本発明で用いられるトナーは、重付加又は重縮合反応により得られた樹脂よりなるトナーであり、樹脂粒子を水系媒体中に分散させた分散液を用い、該樹脂粒子を水系媒体中で凝集させる工程を経て得られるトナーであることが好ましく、より好ましくは、重付加あるいは重縮合により得られる樹脂粒子を水系媒体中に分散させた分散液を用い、該樹脂粒子を水系媒体中で凝集させる工程を経て得られるトナーであることがより好ましい。そのような樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、無定形のポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂等が挙げられる。
【００７３】
また、ポリエステル樹脂の中では、無定形のポリエステル樹脂が好ましく用いられる。
【００７４】
ここで、無定形ポリエステルの『無定形』とは、Ｘ線回折により明瞭な結晶構造が認められないポリエステル分子が全構成分子の５０モル％以上を占めるものと定義する。更に詳しくは、結晶化度が０．１未満である分子が５０モル％以上を占めるものを無定形ポリエステルという。
【００７５】
また、本発明では、結晶化度は、密度、融解熱、Ｘ線回折、ＮＭＲ（核磁気共鳴スペクトル）により測定でき、結晶部分の質量比（百分比）で表される。
【００７６】
《ポリエステル樹脂》
ポリエステル樹脂について説明する。
【００７７】
ポリエステル樹脂の合成に用いられる２価のアルコール単量体としては、例えばポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３．３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２．０）−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２．０）−ポリオキシエチレン（２．０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（６）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンなどのエーテル化ビスフェノール、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、１，４−ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ等が挙げられる。
【００７８】
ポリエステル樹脂の合成に用いられる２価のカルボン酸単量体としては、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、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、ｎ−ドデシルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、これらの酸無水物もしくは低級アルキルエステル等が挙げられる。
【００７９】
また、本発明では多価アルコール単量体、多価カルボン酸単量体を使用することも可能である。
【００８０】
３価以上の多価アルコール単量体としては、例えばソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
【００８１】
３価以上の多価カルボン酸単量体としては、例えば１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸、これらの酸の無水物もしくは低級アルキルエステル等が挙げられる。
【００８２】
また、ポリエステル高分子末端の極性基を封鎖し、トナ−帯電特性の環境安定性を改善する目的において、単官能単量体がポリエステルに導入される場合がある。単官能単量体としては、安息香酸、クロロ安息香酸、ブロモ安息香酸、パラヒドロキシ安息香酸、スルホ安息香酸モノアンモニウム塩、スルホ安息香酸モノナトリウム塩、シクロヘキシルアミノカルボニル安息香酸、ｎ−ドデシルアミノカルボニル安息香酸、ターシャルブチル安息香酸、ナフタレンカルボン酸、４−メチル安息香酸、３−メチル安息香酸、サリチル酸、チオサリチル酸、フェニル酢酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、オクタンカルボン酸、ラウリル酸、ステアリル酸、およびこれらの低級アルキルエステル等のモノカルボン酸類、あるいは脂肪族アルコール、芳香族アルコール、脂環族アルコール等のモノアルコールを用いることができる。
【００８３】
《無定形ポリエステル樹脂》
無定形ポリエステル樹脂について説明する。
【００８４】
本発明で使用することができる無定形のポリエステル樹脂は、ウレタン変性ポリエステルと呼ばれる分子構造中にウレタン結合を有し変性されたものが好ましい。以下、ウレタン変性ポリエステル（ｉ）（ウレタン結合で変性されたポリエステルともいう）について説明する。
【００８５】
（ウレタン変性ポリエステル）
ウレタン結合で変性されたポリエステル（ｉ）としては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との反応物などが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、前述した多価カルボン酸類と多価アルコール類を重縮合させて得られ、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらにポリイソシアネートと反応させたものなどが挙げられる。
【００８６】
上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
【００８７】
ポリイソシアネートとしては、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。ポリイソシアネートの比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。
【００８８】
［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、変性ポリエステル中のウレタン含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート構成成分の含有量は、通常０．５〜４０質量％、好ましくは１〜３０質量％、さらに好ましくは２〜２０質量％である。
【００８９】
イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。
【００９０】
アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。ジアミン（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上のポリアミン（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００９１】
さらに、必要により伸長停止剤を用いてウレタン変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
【００９２】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。
【００９３】
ウレタン変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレタン変性ポリエステル（ｉ）の重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレタン変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ｉｉ）を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。（ｉ）単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００９４】
本発明では、ウレタン結合で変性されたポリエステル樹脂とこの様なウレタン結合で変性されたポリエステル（ｉ）を併用して結着樹脂として使用することも可能である。（ｉｉ）を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。（ｉｉ）としては、前記（ｉ）のポリエステル成分と同様なポリオール（１）とポリカルボン酸（２）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（ｉ）と同様である。また、（ｉｉ）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレタン結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。（ｉ）と（ｉｉ）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、（ｉ）のポリエステル成分と（ｉｉ）は類似の組成が好ましい。（ｉｉ）を含有させる場合の（ｉ）と（ｉｉ）の質量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。（ｉ）の質量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ｉｉ）のピーク分子量は、通常１０００〜３００００、好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。（ｉｉ）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ｉｉ）の酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
【００９５】
《ポリオール樹脂、エポキシ樹脂》
本発明に用いられるポリオール樹脂、エポキシ樹脂について説明する。
【００９６】
ポリオール樹脂としては、各種のタイプのものが使用できるが、本発明に用いられるものとして、以下のものが特に好ましい。特にポリオール樹脂として、エポキシ樹脂と、２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物もしくはそのグリシジルエーテルと、エポキシ基と反応する活性水素を分子中に１固有する化合物と、エポキシ基と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物を反応してなるポリオールを用いることが好ましい。さらにまた、エポキシ樹脂は、数平均分子量の相違する少なくとも２種以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であることが特に好ましい。このポリオール樹脂は、良好な光沢、透明性を付与し、耐オフセット性に効果がある。
【００９７】
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、好ましくはビスフェノールＡやビスフェノールＦ等のビスフェノールとエピクロロヒドリンを結合して得られたものである。エポキシ樹脂は、安定した定着特性や光沢を得るために数平均分子量の相違する少なくとも２種以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂で、低分子量成分の数平均分子量が３６０〜２０００であり、高分子量成分の数平均分子量が３０００〜１００００であることが好ましい。さらに、低分子量成分が２０〜５０質量％、高分子量成分が５〜４０質量％であることが好ましい。低分子量成分が多すぎたり、分子量が３６０よりさらに低分子の場合は、光沢が出すぎたり、さらには保存性の悪化の可能性がある。また、高分子量成分が多すぎたり、分子量１００００よりさらに高分子の場合は、光沢が不足したり、さらには定着性の悪化の可能性がある。
【００９８】
本発明で用いられる化合物として、即ち、２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物としては以下のものが例示される。エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド及びこれらの混合物とビスフェノールＡやビスフェノールＦ等のビスフェノールとの反応生成物が挙げられる。得られた付加物をエピクロロヒドリンやβ−メチルエピクロロヒドリンでグリシジル化して用いてもよい。特に、下記一般式（ＶＩ）で表わされるビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテルが好ましい。
【００９９】
【化１】
2004271810.tif 000003
【０１００】
また、ｎ、ｍは繰り返し単位の数であり、各々１以上であって、ｎ＋ｍ＝２〜６である。）
また、２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物もしくはそのグリシジルエーテルが、ポリオール樹脂に対して１０〜４０質量％含まれていることが好ましい。ここで、量が少ないとカールが増すなどの不具合が生じ、また、ｎ＋ｍが７以上であったり量が多すぎると、光沢が出すぎたり、さらには保存性の悪化の可能性がある。本発明で用いられるエポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個有する化合物としては、１価フェノール類、２級アミン類、カルボン酸類がある。１価フェノール類としては以下のものが例示される。即ち、フェノール、クレゾール、イソプロピルフェノール、アミノフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、キシレノール、ｐ−クミルフェノール等が挙げられる。２級アミン類としては、ジエチルアミン、ジオプロピルアミン、ジブチルアミン、Ｎ−メチル（エチル）ピペラジン、ピペリジン等が挙げられる。また、カルボン酸類としては、プロピオン酸、カプロン酸等が挙げられる。
【０１０１】
本発明の主鎖にエポキシ樹脂部とアルキレンオキサイド部を有するポリオール樹脂を得るためには、種々の原材料組み合わせが可能である。例えば、両末端グリシジル基のエポキシ樹脂と両末端グリシジル基の２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物を、ジハライドやジイソシアネート、ジアミン、ジチオール、多価フェノール、ジカルボン酸と反応させることにより得ることができる。このうち、２価のフェノールを反応させるのが反応安定性の点で最も好ましい。また、ゲル化しない範囲で多価フェノール類や多価カルボン酸類を２価フェノールと併用するのも好ましい。ここで、多価フェノール類、多価カルボン酸類の量は、全量に対し１５％以下、好ましくは１０％以下である。
【０１０２】
本発明で用いられるエポキシ基と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物としては、２価フェノール類、多価フェノール類、多価カルボン酸類が挙げられる。２価フェノールとしては、ビスフェノールＡやビスフェノールＦ等のビスフェノールが挙げられる。また、多価フェノール類としてはオルソクレゾールノボラック類、フェノールノボラック類、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１−〔α−メチル−α−（４−ヒドロキシフェニル）エチル〕ベンゼンが例示される。多価カルボン酸類としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、無水トリメット酸が例示される。また、これらのポリエステル樹脂やポリオール樹脂は、高い架橋密度を持たせると、透明性や光沢度が得られにくくなり、好ましくは、非架橋もしくは弱い架橋（ＴＨＦ不溶分５％以下）とすることが好ましい。
【０１０３】
《水系媒体中に、本発明い係る樹脂粒子が分散された分散液の調製方法》
本発明に係る樹脂粒子が水系媒体中に分散された分散液を調製する方法は、特に限定されないが、以下の方法が挙げられる。
【０１０４】
（１）ポリエステル樹脂やポリオール樹脂等の重付加あるいは縮合系樹脂の場合は、以下の方法が挙げられる。
【０１０５】
（ａ）前駆体（モノマー、オリゴマー等）またはその溶剤溶液を適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、その後に加熱したり、硬化剤を加えたりして硬化させて樹脂粒子（Ａ）の水性分散体を製造する方法
（ｂ）前駆体（モノマー、オリゴマー等）またはその溶剤溶液（液体であることが好ましい。加熱により液状化しても良い）中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法
（２）ビニル系樹脂の場合、モノマーを出発原料として、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法または分散重合法等の重合反応により樹脂粒子を生成し、得られた樹脂粒子の水性分散液を直接製造する方法
（３）予め重合反応（付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であっても良い）により作製した樹脂を以下の方法で水系媒体中に分散させる方法。
【０１０６】
（ａ）上記作製した樹脂を、機械回転式またはジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分球することにより樹脂粒子を得た後、適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
（ｂ）上記作製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧して樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
（ｃ）上記作製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、または予め溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却して樹脂粒子を析出させ、次いで、溶剤を除去して樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
（ｄ）上記作製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、これを加熱または減圧等によって溶剤を除去する方法
（ｅ）上記作製した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法
上記の方法で併用される乳化剤または分散剤としては、公知の界面活性剤（Ｓ）、水溶性ポリマー（Ｔ）等を用いることができる。また、乳化または分散の助剤として溶剤（Ｕ）、可塑剤（Ｖ）等を併用することができる。具体例としては、特開２００２−２８４８８１号公報の段落００３６〜００６２に開示されたものが挙げられる。
【０１０７】
《着色剤》
本発明に用いられる着色剤について説明する。
【０１０８】
本発明に用いられるトナーに使用される着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用可能で、具体的には、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。含有量は、樹脂（結着樹脂）１００質量部に対し１〜２０質量部が好ましい。
【０１０９】
《離型剤（ワックスともいう）》
本発明に用いられる離型剤について説明する。
【０１１０】
本発明では、現像剤に適度な離型性を付与させるために、トナーの中にワックスを含有させることが好ましい。前記ワックスは、その融点が４０〜１５０℃のものであり、特に５０〜１１０℃のものであることが好ましい。
【０１１１】
上記範囲内に融点を有することにより、定着温度を低温に設定しても良好な定着性が得られるとともに、良好な耐オフセット性や耐久性が得られることが確認されている。
【０１１２】
なお、ワックスの融点は、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）によって求めることができる。すなわち、数ｍｇの試料を一定の昇温速度、例えば（１０℃／ｍｉｎ）で加熟したときの融解ピーク値を融点とする。
【０１１３】
本発明に用いることができる離型剤（ワックス）としては、例えば固形のパラフィンワックス、マイクロワックス、ライスワックス、脂肪酸アミド系ワックス、脂肪酸系ワックス、脂肪族モノケトン類、脂肪酸金属塩系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、部分ケン化脂肪酸エステル系ワックス、シリコーンワニス、高級アルコール、カルナウバワックスなどが挙げられる。
【０１１４】
また、低分子量ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンなども用いることができる。特に、環球法による軟化点が７０〜１５０℃のポリオレフィンが好ましく、さらには、当該軟化点が１２０〜１５０℃のポリオレフィンが好ましい。
【０１１５】
本発明に用いられるトナーでは、下記式で表されるエステル系化合物が好ましい。
【０１１６】
Ｒ１−（ＯＣＯ−Ｒ２）ｎ
式中、ｎは１〜４の整数で、好ましくは２〜４、更に好ましくは３〜４、特に好ましくは４である。Ｒ１、Ｒ２は、各々置換基を有しても良い炭化水素基を示す。Ｒ１は、炭素数１〜４０、好ましくは１〜２０、更に好ましくは２〜５がよい。Ｒ２は、炭素数１〜４０、好ましくは１６〜３０、更に好ましくは１８〜２６がよい。
【０１１７】
また、本発明では、ワックスを後述する界面活性剤や分散剤を用いて水系媒体中で加熱攪拌してなる分散液を用いてトナー粒子の形成を行うものであってもよい。この場合、例えばワックスを乳化して作製されるワックスエマルジョンを作製し、樹脂粒子を凝集させる時に着色剤分散液とともに凝集させて添加することが可能である。
【０１１８】
《荷電制御剤》
本発明に用いられる荷電制御剤について説明する。
【０１１９】
本発明に用いられるトナーは、必要に応じて荷電制御剤を含有してもよい。荷電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、リンの単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、アゾ系金属錯塩化合物のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。この中でも、アゾ系金属錯塩化合物が好ましく、例えば特開２００２−３５１１５０号公報の段落０００９〜００１２に開示されるものが好ましく用いられる。
【０１２０】
本発明において、荷電制御剤の使用量は、結着樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくは結着樹脂１００質量部に対して、０．１〜１０質量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５質量部の範囲がよい。１０質量部を越える場合には、トナーの帯電性が大きすぎ、主荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【０１２１】
本発明では、荷電制御剤をトナー粒子表面近傍に添加させることが好ましい。すなわち、トナー粒子表面近傍に添加することによりトナー粒子に帯電性を効果的に付与するとともに、トナー粒子表面に荷電制御剤を露出させない様に添加してトナーの流動性を確保することが可能である。
【０１２２】
具体的な含有方法としては、例えばトナー粒子を構成する樹脂粒子への荷電制御剤の添加量を制御する方法が挙げられる。すなわち、トナー粒子の表面近傍を構成する樹脂粒子に多めに荷電制御剤を添加しておき、荷電制御剤を添加していない樹脂粒子でトナー粒子表面を形成する様に樹脂粒子を凝集させる方法や、荷電制御剤を含有させた樹脂粒子を凝集させた後、凝集粒子表面に荷電制御剤を含有していない樹脂成分でカプセル化する方法が挙げられる。
【０１２３】
樹脂粒子内への添加方法としては、結着樹脂とともに混練し、その分散径を調節するのが好ましいが、水系媒体中に乳化したときに、油相の分散相から水相側へ溶出したり、脱離したりする場合は水相側に添加し、凝集工程や乾燥工程時にトナーに組み込んでも構わない。
【０１２４】
《外添剤》：シリカ微粒子、チタン微粒子等
本発明に用いられる外添剤について説明する。
【０１２５】
本発明で得られたトナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、５ｎｍ〜２μｍであることが好ましく、特に、５ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５質量％であることが好ましく、特に、０．０１〜２．０質量％であることが好ましい。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、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、酸化スズ、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、ペンガラ、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、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
【０１２６】
これらのうち、帯電性や転写性、更にクリーニング性を維持しつつ、すべり定着性を補助する観点からは、一次粒子径５０ｎｍ〜２００ｎｍのシリカまたはチタン微粒子からなる外添剤が特に好ましい。
【０１２７】
ここで、一次粒子径は、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）またはＦＥ−ＳＥＭ（電界放射型走査電子顕微鏡）により測定できる。また、粒子が針状や多面体粒子の場合は、前記粒子の長径をもって一次粒子径とする。
【０１２８】
この他、高分子系微粒子、たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【０１２９】
このような流動化剤は、表面処理を行なって、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【０１３０】
感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることができる。ポリマー微粒子は、比較的粒度分布が狭く、一次粒子径が１０ｎｍ〜１０００ｎｍのものが好ましい。
【０１３１】
《樹脂粒子の凝集方法》
水系媒体中での本発明に係る樹脂粒子の凝集方法について説明する。
【０１３２】
（製造方法）
有機溶剤中に、本発明に係る樹脂若しくはその他のトナー材料を通常のインぺラーによる攪拌や、必要に応じて加熱処理を行なったり、ボールミル、サンドミル、ホモジナイザーなどによって溶解、分散し、水系媒体中で乳化、分散する。その際、ホモミキサー（特殊機化社製）、エバラマイルダー（荏原製作所製）、クレアミックス（エムテクニック社製）等の乳化装置が用いられる。
【０１３３】
このときの乳化剤の濃度、固形物の有機溶剤に対する濃度や水系媒体と固形物が分散された油性相の量比や乳化分散時の回転数、時間を制御することによって所望の液滴径と粒度分布にすることができる。好ましくは、目的のトナー粒子径の１／２〜１／１００まで乳化分散するのが良い。固形物と有機溶剤の質量比は１：１０から１：１の間で、水系媒体と固形物が分散された油性相の質量比は１０：１から１：１の間で適宜好ましく選択されるが、もちろんこの範囲外でも良い。
【０１３４】
固形物にしたトナー成分を溶解分散するための有機溶剤としては、水に対して不溶性あるいは難溶性、部分溶解性で、固形物を構成する樹脂や混練時用いた樹脂を溶解するものであれば特に限定されず、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒及び有機酸エステルが好ましい。
【０１３５】
トナー成分が分散された油性相を水が含まれる液体に所望の粒径まで乳化、分散するための分散剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキル硫酸エステル等が挙げられる。
【０１３６】
また、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【０１３７】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。その際、減圧下で行なうことが加熱温度を下げることができ好ましい。ワックスやその他トナー構成成分が有機溶剤に溶解するのを防止したり、乳化分散体の加熱による異常な再凝集、会合、合一を防止するためである。この有機溶剤の除去工程は凝集工程の前に行なっても、凝集工程後に行なっても構わない。凝集工程の前に有機溶媒を除去すれば、樹脂粒子分散液が安定し、凝集の制御が容易になり、粒度分布がシャープになるので好ましい。
【０１３８】
有機溶媒に溶解したものの別の処理法としては、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合わせて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
【０１３９】
凝集方法としては、水中で微粒子が荷電を有して分散している場合は、電解質などを投じて電気二重層を圧縮することにより、粒子同士を凝集させたり、高分子量の水溶性ポリマーを粒子同士に吸着させ凝集させたり、用いている界面活性剤や分散剤と逆荷電の物質を投入することにより、微粒子の表面の電荷を中和させ凝集させたり、吸着している界面活性剤や分散剤の対イオンを変化させたり、水系媒体に他の物質を投入することにより水系媒体への界面活性剤や分散剤の溶解性を変化させて分散安定性を弱めて凝集させる方法などが採用される。
【０１４０】
その際、先に述べたワックスのエマルジョンや、極性基を有する樹脂微粒子とともに凝集させ、製造されるトナーに定着時の離型性を持たせたり、摩擦帯電性を強化したり、ガラス転移点の高い樹脂微粒子を比較的トナーの外側に配置することにより、高温保存時のトナー同士のブロッキングを防止することができる。
【０１４１】
用いられる凝集剤は、例えば、電解質としては、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硫酸マグネシウム、りん酸ナトリウム、りん酸二水素ナトリウム、りん酸水素二ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化カルシウム、塩化コバルト、塩化ストロンチウム、塩化セシウム、塩化バリウム、塩化ニッケル、塩化マグネシウム、塩化ルビジウム、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸アンモニウム、安息香酸ナトリウム等に代表される一般的な無機あるいは有機の水溶性塩を用いることができる。これら電解質の濃度は、１価の電解質を用いる場合０．０１〜２．０ｍｏｌ／ｌ、さらには０．１〜１．０ｍｏｌ／ｌ、またさらには０．２〜０．８ｍｏｌ／ｌの範囲が好ましい。さらに、多価の電解質を用いる場合、その添加量はより少ない量でよい。界面活性剤であれば先に例示したもの、高分子系の凝集剤であれば、先に挙げた高分子保護コロイドを形成させるもののうち、特に超高分子量体のものが適当である。また、水系媒体に共存させて分散安定性を弱めて凝集させる物質としては、水溶性有機化合物であるエタノール、ブタノール、イソプロパノール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン等を使用することができる。
【０１４２】
さらに、凝集後に分散液を加熱することにより、微粒子同士を融着させ、生成するトナーの形状を調節することができる。界面張力によって球状化するが、そのときの加熱温度、トナーの粘性、有機溶剤の存在などにより球形から不定形まで任意に粒子形状を整えることができる。
【０１４３】
得られた凝集粒子の分散体は、乾燥雰囲気中に噴霧して、凝集粒子中に残存している非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合わせて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。凝集粒子の分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。乾燥前に固液分離して洗浄水を加え、再分散（リスラリー）する操作を繰り返し行なえば、用いた分散剤、乳化剤をほとんど除去することができる。
【０１４４】
得られた乾燥後のトナーの粉体と外添剤とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化し、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
【０１４５】
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、ヘンシェルミキサ（三井鉱山）、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）等が挙げられる。
【０１４６】
《トナー粒子の円形度》
本発明に用いられるトナーはトナー粒子の円形度の平均値が０．９４〜０．９９のトナーでありかつ円相当径の平均値が２．６〜７．４μｍである。好ましくはトナー粒子の平均値が０．９５〜０．９８であり、円相当径の平均値が３．４〜６．６μｍにある。このように形状が特定されたトナーを用いることにより、定着時の熱で容易に丸みを帯びる挙動を経て定着されることが可能になるので、様々な転写媒体を用いたとしても、トナー像の定着不良が発生しにくく、定着後のトナー像を手で擦るとそのトナーが落ちてしまうことを防止することができる。
【０１４７】
円形度の平均値は、粒径１μｍ以上のトナー粒子２０００個以上を測定したとき、下記式より求まる値である。
【０１４８】
円形度＝（相当円の周囲長）／（トナー粒子投影像の周囲長）
＝２π×（粒子の投影面積／π）１／２／（トナー粒子投影像の周囲長）ここで、相当円とは、トナー粒子投影像と同じ面積を有する円のことであり、円相当径とは、該相当円の直径のことである。
【０１４９】
なお、上記円形度の測定方法としては、ＦＰＩＡ−２０００（シスメック社製）により測定することができる。この時、円相当径は下式で定義される。
【０１５０】
円相当径＝２×（粒子の投影面積／π）１／２
本発明に用いられるトナーは、円相当径に対する円形度の傾きが−０．０５０〜−０．０１０であることが好ましい。より好ましくは円相当径に対する円形度の傾きが−０．０４０〜−０．０２０である。このようなトナーを用いることにより様々な転写媒体を用いたとしても、より一層トナー像の定着不良が発生しにくく、定着後のトナー像を手で擦るとそのトナーが落ちてしまうことを防止することができる。
【０１５１】
円相当径の傾きの測定は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００でトナー粒子の円相当径を測定し、それに対応する円形度との関係を、横軸：円相当径（μｍ）−縦軸：円形度として描き、その一次の相関（ｙ＝αｘ＋ｂ）をみれば、αが円相当径の傾きとなる。
【０１５２】
この時、帯電の均一性、ハーフトーンの均一性を高める観点からＲ２（Ｒの２乗）は０．３５〜０．９５が好ましい。ここにおいてＲは下記一般式（１）で表される。
【０１５３】
一般式（１）
Ｒ＝Ａ／Ｂ
式中、Ａ、Ｂは各々下記式を表す。
【０１５４】
Ａ＝ｎΣＸＹ−（ΣＸΣＹ）
Ｂ＝（ｎΣＸ２−（ΣＸ）２）×（（ｎΣＹ２）−（ΣＹ）２）
Ｘは円相当径（μｍ）、Ｙは円形度を表す。
【０１５５】
また、円相当径の傾きを有するトナーを造るには、小粒径の球形トナー粒子にやや粒径の大きい異形のトナー粒子を混合しても良い。或いは、後述する樹脂粒子を会合してトナー粒子を造る方法においては、会合工程で凝集剤を添加した後、撹拌羽根形状を適宜選択し、撹拌強度を制御し、大きめの粒子に剪断力がかかり易い条件として、濾過、乾燥工程に移行する方法でもよい。好ましくは、トナー製造装置と前述のフロー式粒子像分析装置をインライン接続し、円形度の平均値と傾きαをモニタリングしつつ、適宜条件を調整しながら製造する。
【０１５６】
好ましくは凝集を停止させる停止剤を投入した後、例えば塩析剤の再添加や界面活性剤の追加により、トナー粒子をさらに０．２〜１．０μｍ成長させると、本発明の範囲内に入るよう制御することができる。
【０１５７】
【実施例】
以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下の記載において「部」は質量部、「％」は質量％を示す。
【０１５８】
《トナー１〜５の調製》
〈樹脂溶液１の調製〉
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物３４３部、イソフタル酸１６６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇ（１．３３〜１．９９Ｐａ）の減圧で５時間反応した後、１１０℃まで冷却し、トルエン中にてイソホロンジイソシアネート１７部を入れて１１０℃で５時間反応を行い、次いで脱溶剤し、重量平均分子量７２，０００、遊離イソシアネート含量０．７％の「ウレタン変性ポリエステル（１）」を得た。上記と同様の反応容器中でビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物５７０部、テレフタル酸２１７部を常圧下、２３０℃で６時間重縮合し、数平均分子量２，４００、水酸基価５１、酸価５の変性されていない「ポリエステル（１）」を得た。「ウレタン変性ポリエステル（１）」２００部と「ポリエステル（１）」８００部を酢酸エチル２，０００部に溶解、混合し、「樹脂溶液１」を得た。なお、「樹脂溶液１」中の樹脂成分のＴｇは６４℃であった。
【０１５９】
〈トナー粒子１の調製〉
「樹脂溶液１」                                              １００部
カーボンブラック                                              １２部
荷電制御剤「ＴＰ−３０２」（保土ケ谷化学株式会社製）            １部
カルナウバワックス                                            １０部
上記材料をトルエン２００部中でジルコニアビーズの充填されたボールミルを転動させることによって溶解分散し、分散相となる「油相１」を調製した。
【０１６０】
別途、
イオン交換水                                                ７００部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム                            １部
を攪拌分散し連続相となる「水相１」を調製した。この「水相１」中に「ホモミキサー」（特殊機化工業株式会社製）で攪拌しながら「油相１」を投入し、攪拌回転数を調整することにより体積平均粒径約１μｍの「油滴１」を調製した。その後、５０℃で減圧溜去してトルエンを除去し、黒色の「分散液１」を得た。
【０１６１】
インぺラーの備わった攪拌タンクに得られた「分散液１」を移し、塩化アルミニウム〔Ａｌ２（ＯＨ）４Ｃｌ２〕２１０部をイオン交換水９０部に溶解した「水溶液１」を低速で攪拌しながら徐々に滴下することにより、凝集粒子を形成させ、その後液温を７０℃に保ち、凝集が合一融解したのを一部サンプリングして走査型電子顕微鏡により確認した。
【０１６２】
その後９５℃で８時間攪拌し、凝集粒子の円形度が０．９６３になったところで、４０℃まで冷却し、攪拌を停止した。
【０１６３】
その後、水洗と濾過を繰り返し、得られたケーキを減圧乾燥して円形度を更に上昇させて黒色の「トナー粒子１」を得た。
【０１６４】
〈外添剤の混合〉
得られた「トナー粒子１」１００部と針状酸化チタン（長径１２０ｎｍ、ｎ−デシルトリメトキシシラン処理）０．８部、球形単分散シリカ（ゾルゲル法で得られたシリカゾルにＨＭＤＳ処理を行い、乾燥、粉砕処理を施した、粒子径１３７ｎｍ）１．８部、および疎水性シリカ（気相法で製造し、オクチルメトキシシラン処理した、粒子径１４ｎｍ）０．３部をヘンシェルミキサーで周速３０ｍ／ｓで１５分間混合を行った。その後、４５μｍの目開きのシーブを用いて粗大粒子を除去して「トナー１」を製造した。なお、この「トナー１」について、外部添加剤の添加によってその形状や粒径は変化しない。
【０１６５】
〈トナー２〜５の調製〉
特開２０００−２１４６２９号公報に開示される製造方法に従ってトナーの円形度の平均値、円相当径の平均値、円相当径に対する円形度の傾きを制御した以外はトナー１と同様の製造方法でトナー２〜５を作製した。
【０１６６】
表１に、得られたトナー１〜５のトナーの円形度の平均値、円相当径の平均値、円相当径に対する円形度の傾きを示す。
【０１６７】
【表１】
2004271810.tif 000004
【０１６８】
《トナー１〜５を用いた画像形成方法の評価》
以上のようにして製造した「トナー１〜５」の各々と６０μｍのマンガンフェライトにシリコーンコートした「キャリア」とをヘンシェルミキサーを用いて混合し、トナー濃度が６質量％の「現像剤１〜５」を調製した。
【０１６９】
得られた現像剤１〜５について、図２に記載される画像形成装置にセットし、常温常湿（２０℃  ５０％ＲＨ）の環境でプリントを行い、下記項目について評価を行った。なお、定着手段Ｈの定着ローラ２の芯金６の厚さｔ２は、０．５ｍｍとした。
【０１７０】
〈極厚はがき（例えば喪中はがき）の定着性〉
厚さ０．４ｍｍの「喪中はがき」（ハート株式会社製）を５００枚、連続プリントした。「喪中はがき」枠には相対濃度０．５のグレーの枠をつけた。５００枚目の「喪中はがき」について下記評価基準で定着性の評価を行った。
【０１７１】
評価基準
◎  「喪中はがき」のグレー枠上に付けペンで文字を強く書いてもまったくトナーが落ちず、ボールペンで文字を強く書いてもトナーが剥がれ落ちず定着性が非常に良好
○  「喪中はがき」のグレー枠上に付けペンで文字を書くとトナーが落ちるが、ボールペンで文字を強く書いてもトナーが剥がれ落ちず定着性良好
×  定着が不十分で、「喪中はがき」のグレー枠を手にもっただけで、トナーで手が汚れ定着性不良で実用性に乏しい
〈オフセット印刷用紙（例えば文庫本用紙）の定着性〉
坪量６０．２ｇ／ｍ２のオフセット印刷用紙「文庫本用紙」（大王製紙製）を２５０枚、文字画像を連続してプリントした。プリント最後の１０枚を片手親指で１０回めくり、文字周辺のにじみ状汚れを観察した。
【０１７２】
評価基準
◎  まったくにじみ状の汚れがなく定着性は良好で問題ない
○  目視では、にじみ状汚れがない。ルーペで観察するとわずかに汚れが検知でき、電子顕微鏡で観察すると、表面のトナー層が欠けているが定着性は実用上問題ない。
【０１７３】
×  親指の跡が、黒くにじんだように汚れ、定着性は不良で実用性に乏しい。
〈トナーブリスター〉
普通紙（６４ｇ／ｃｍ２）上のトナー付着量が、１．６ｍｇ／ｃｍ２となるようプロセスを調整してプリント画像を形成した。この画像に直径０．１〜０．５ｍｍ程度の穴、すなわちトナーブリスターがあるかどうかを顕微鏡を用いて観察し、評価した。
【０１７４】
評価基準
◎  トナーブリスターが全く無く問題なし
○  ４ｃｍ２あたり１〜２個のトナーブリスターが存在するが、目視では凝視しなければ判らない程度のため実用上問題なし
×  ４ｃｍ２あたり３個以上の明瞭なトナーブリスターが存在し実用上問題有り。
【０１７５】
表２に、極厚はがきの定着性、オフセット印刷用紙の定着性、トナーブリスターについて評価した結果を示す。
【０１７６】
【表２】
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【０１７７】
表２から明らかなように、本発明の画像形成方法は各項目ともに良好であることが分かった。また本発明の画像形成方法で用いる画像形成装置の定着ローラ２の芯金６の厚さｔ２は、０．５ｍｍと非常に薄肉化していることから、定着温度よりも低い温度から定着温度に上昇させるまでのウォーミングアップ時間が短くユーザの待ち時間を短かくすることができる。
【０１７８】
【発明の効果】
本発明により、ウォーミングアップ時間を大幅に短縮させるとともに、様々な転写用紙に対して十分な定着強度を有するトナー画像を形成することの可能な画像形成方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】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の断面構成図である。
【図２】本発明の画像形成方法に用いられるデジタル画像形成装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の画像形成装置に用いられる画像形成装置の定着手段を説明するための図である。
【図４】本発明の画像形成装置に用いられる画像形成装置の定着手段を説明するための図である。
【図５】本発明の画像形成装置に用いられる画像形成装置の定着手段を説明するための図である。
【図６】本発明の画像形成装置に用いられる画像形成装置の定着手段を説明するための図である。
【図７】本発明の画像形成装置に用いられる画像形成装置の定着手段を説明するための図である。
【図８】本発明の画像形成装置に用いられる画像形成装置の定着手段を説明するための図である。
【図９】本発明の画像形成装置に用いられる画像形成装置の定着手段を説明するための図である。
【図１０】本発明の画像形成装置に用いられる画像形成装置の定着手段を説明するための図である。
【図１１】本発明の画像形成装置に用いられる画像形成装置の定着手段を説明するための図である。
【図１２】本発明の画像形成装置に用いられる画像形成装置の定着手段を説明するための図である。
【図１３】本発明の画像形成装置に用いられる画像形成装置の定着手段を説明するための図である。
【符号の説明】
２  定着ローラ
３  加圧ローラ
６  芯金
６Ａ  外周面
６Ｂ  内周面
７  離型層
１０  へこみ部
１１  変形部
１４  充填材
１５  埋め込み部材
Ｈ  定着手段
Ｐ  記録紙（転写媒体）
Ｓ  表面
Ｔ  トナー像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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