(57)【要約】【課題】  光定着方式の画像形成装置において、多量にワックスを添加しなくても、非加圧時に溶融したトナーが記録紙に十分に浸透し、またトナーと記録紙、あるいはトナー同士が十分に結合し、少ない照射エネルギーでも十分な定着性を確保できる光定着用トナーを提供する。【解決手段】  光定着用トナーは、少なくとも、樹脂、着色剤、離型剤を含有する光定着用トナーであって、前記樹脂および前記離型剤は、前記離型剤の融点以上、前記樹脂の溶融温度以下において、前記樹脂と前記離型剤との混合物が相分離しないことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、樹脂、着色剤、離型剤を含有する光定着用トナーであって、
前記樹脂および前記離型剤は、前記離型剤の融点以上、前記樹脂の溶融温度以下において、前記樹脂と前記離型剤との混合物が相分離しないことを特徴とする光定着用トナー。
【請求項２】
前記離型剤は、ワックスであることを特徴とする請求項１記載の光定着用トナー。
【請求項３】
前記樹脂は環状オレフィン樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光定着用トナー。
【請求項４】
前記光定着用トナー中の離型剤の重量組成比率は、５％以上３０％以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光定着用トナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光定着用トナーおよびそのトナーを利用した画像形成装置に関する。より詳細には、記録紙などの転写材上に形成された未定着のトナー像に光源より光を照射し、当該光のエネルギーを用いて上記トナー像を構成するトナーを溶融させ、転写材上に定着させる定着装置を備えた画像形成装置にて扱われる光定着用トナー及び当該光定着用トナーを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタや複写機に代表される電子写真方式の画像形成装置には、記録紙などの転写材上に形成されたトナー像を加熱溶融することによって、転写材上に定着させる定着装置が備えられている。このような定着装置としては、例えば、接触状態でトナーを加熱溶融する定着ローラと加圧ローラとから構成されるローラ定着方式、光のエネルギーを利用して非接触状態でトナーを加熱溶融する光定着装置等が知られている。
【０００３】
光定着方式の場合は、トナーを非接触状態で加熱し記録紙へと定着できることから、ローラ定着方式で問題となるトナーのオフセットやローラ部材の耐久性確保は問題とならない。中でも、レーザ光定着方式では、画像部の必要なトナーのみをレーザ光で選択的に加熱溶融できることから、定着エネルギーを大幅に削減することができ、装置投入後の待ち時間がなく、クイックスタートが可能であるため、注目されている。
【０００４】
しかし、光定着方式は、非接触状態でトナーを溶融定着するため、トナーの記録紙への溶融浸透の際に、加圧力による定着効果が期待できない。定着性を確保するためには、非加圧の状態でも記録紙へトナーを十分に浸透させることが重要となる。記録紙へのトナーの浸透性を向上させる手段として、トナー中にワックスなどの離型剤を添加してトナーの粘度を下げることが考えられる。
【０００５】
特許文献１では、トナー中のポリオレフィンワックスの分散性の向上に関する技術が開示されている。エステル系材料と併用することで、トナー中のポリオレフィンワックスの分散性が向上し、フラッシュ定着、すなわち光定着における擦り性が改善され、定着強度が向上することが記載されている。
【０００６】
また、特許文献２では、融点が低く、かつ溶融時の粘度も低いワックスをトナーに多量に添加することで、トナーの記録紙への定着性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３９３５８号公報（平成１８年２月９日公開）
【特許文献２】特開２００７−２４８８１９号公報（平成１９年９月２７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示されたフラッシュ定着トナーを用いた場合、ポリオレフィンワックスの分散性を高めるためのエステル系材料を添加するという点で、従来に比べて材料が余分に必要となり、コストアップにつながる。さらに、ポリオレフィンワックスには極性成分がないため、記録紙との結合力が弱く、トナーが定着しにくいという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２に示された画像形成方法の場合、多量にワックスをトナーに添加することで、保存中や輸送中、あるいは画像形成装置のトナーボックス中などで、トナー粒子同士が融着を起こして凝集体となりやすく、保存性の低下につながるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、光定着方式の画像形成装置において、多量にワックスを添加しなくても、非加圧時に溶融したトナーが記録紙に十分に浸透し、またトナーと記録紙、あるいはトナー同士が十分に結合し、少ない照射エネルギーであっても十分な定着性を確保できる光定着用トナーを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る光定着用トナーは、少なくとも、樹脂、着色剤、離型剤を含有する光定着用トナーであって、前記樹脂および前記離型剤は、前記離型剤の融点以上、前記樹脂の溶融温度以下において、前記樹脂と前記離型剤との混合物が相分離しないことを特徴とする
また、前記離型剤は、ワックスであることを特徴としてもよい。また、前記樹脂は環状オレフィン樹脂であることを特徴としてもよい。
【００１２】
また、前記光定着用トナー中の離型剤の重量組成比率は、５％以上３０％以下であることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光定着方式の画像形成装置において、離型剤を多量に用いなくても、非加圧時に溶融したトナーが記録紙に十分に浸透し、またトナーと記録紙、あるいはトナー同士が十分に結合し、少ない照射エネルギーでも十分な定着性を確保できる光定着用トナーを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る乾式電子写真方式のモノクロ画像形成装置の構成の一例を示す模式図である。
【図２】本発明に係るカラー画像形成装置の構成の一例を示す模式図である。
【００１５】
【図３】ワックスの融点と樹脂との相溶性測定結果である。
【図４】擦り試験によるトナーの定着性評価結果である。
【図５】ワックスの添加の有無によるトナーの粘度の測定結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る乾式電子写真方式のモノクロ画像形成装置１００（以下、画像形成装置１００と称する）の構成の一例を表す模式図である。なお、図中に示す黒色の丸は、本発明に係る光定着用トナーを表している。また、図中に示す矢印（符号なし）は、無端状の搬送ベルト３３の回転方向を示し、矢印Ｚは、記録紙Ｐの搬送方向を示し、矢印Ｆは感光体ドラム５１の回転方向を示している。
【００１８】
画像形成装置１００は、例えば、ネットワーク上の各端末装置から送信された画像データ等に基づいて、所定の記録紙などの転写材に対して画像を形成する装置であり、給紙トレイ２０、現像装置としての可視像形成ユニット３０、記録紙搬送装置４０及び定着装置５０を備えている。
【００１９】
可視像形成ユニット３０は、感光体ドラム３１、帯電器３２、レーザ光照射装置３３、現像器３４、転写ローラ３５およびドラムクリーナユニット３６が設けられており、搬送される記録紙Ｐに対して、トナーを転写する。
【００２０】
感光体ドラム３１は、形成される画像を担持するものである。帯電器３２は、感光体ドラム３１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。レーザ光照射装置３３は、画像形成装置１００に入力された画像データに応じて、帯電器３２によって帯電した感光体ドラム３１の表面を露光することによって感光体ドラム３１の表面に静電潜像を形成する。現像器３４は、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像を、トナーによって顕像化する。転写ローラ３５は、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加されており、後述する記録紙搬送装置４０により搬送された記録紙Ｐに、形成されたトナー像を転写させる。ドラムクリーナユニット３６は、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像が現像器３４によって現像処理され、記録紙Ｐに転写された後に、感光体ドラム３１表面に残留したトナーを除去および回収する。
【００２１】
記録紙搬送装置４０は、駆動ローラ４１、アイドリングローラ４２および無端状の搬送ベルト４３を備え、可視像形成ユニット３０によって記録紙Ｐ上にトナー像が形成されている間、記録紙Ｐを搬送する。駆動ローラ４１およびアイドリングローラ４２は、搬送ベルト４３を架張するものであり、駆動ローラ４１が所定の周速度に制御されて回転することによって、搬送ベルト４３を回転させている。搬送ベルト４３は、外面（駆動ローラ４１およびアイドリングローラ４２と接していない面）に静電気を発生させており、記録紙Ｐを静電吸着させながら搬送している。
【００２２】
このように、記録紙Ｐは、搬送ベルト４３によって搬送されながら可視像形成ユニット３０によってトナー像を転写された後に、駆動ローラ４１の曲率により搬送ベルト４３から剥離され、定着装置５０に搬送される。
【００２３】
定着装置５０は、光源としてのレーザ光照射装置１０４と、記録紙Ｐを搬送する記録紙搬送装置１０５とを備えている。定着装置５０においては、記録紙搬送装置１０５が記録紙Ｐを搬送し、レーザ光照射装置１０４により、搬送されている記録紙Ｐに向けてレーザ光がトナーに照射される。これにより、トナーを構成する光吸収剤もしくは着色剤が光を吸収して発熱し、トナーが溶融して記録紙Ｐに固定されることで、堅牢な画像を形成する。
【００２４】
レーザ光照射装置１０４としては、例えば、半導体レーザを用いることができる。半導体レーザは、炭酸ガスレーザ等の他のレーザに比べ、安価で、小型であり、４００ｎｍ〜８００ｎｍの領域で任意の波長のレーザ光を選択することができる。ブラックトナーは、少なくとも４００ｎｍ〜９００ｎｍの波長領域で光を吸収することができるので、レーザ光照射装置１０４は、例えば、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域のレーザ光を照射する。なお、本実施形態では、８０８ｎｍの近赤外光を照射している。
【００２５】
また、本実施形態では、光源としてのレーザ光照射装置１０４から直接、記録紙Ｐ上のトナーに対して照射しているが、レーザ光照射装置１０４と記録紙Ｐとの間にレンズを設け、光源から出射したレーザ光をレンズにより集光させた光を照射してもよい。
【００２６】
定着装置５０において、記録紙搬送装置１０５は、一対のテンションローラ１０１および１０２と、耐熱性の無端状の搬送ベルト１０３とから構成され、搬送ベルト１０３によって記録紙Ｐは搬送される。搬送ベルト１０３としては、例えば、ベルト厚７５μｍ、体積抵抗率１×１０１６（Ω・ｃｍ）のポリイミド樹脂からなる無端ベルトを用いることができる。
【００２７】
搬送ベルト１０３は、一対のテンションローラ１０１および１０２に張架され、駆動モータ（図示せず）により、任意の速度で回転駆動するように構成されている。また、搬送ベルト１０３の周囲には、吸着チャージャー（図示せず）、分離チャージャー（図示せず）、除電チャージャー（図示せず）および分離爪（図示せず）が設けられている。このように構成された記録紙搬送装置１０５において、未定着トナー像が形成された記録紙Ｐは、テンションローラ１０２上の搬送ベルト１０３と、上記吸着チャージャーとの間に搬送される。
【００２８】
テンションローラ１０２は導電性材料で構成され、接地されている。このテンションローラ１０２に対向する位置において、上記吸着チャージャーによって記録紙Ｐに電荷を与えることで、記録紙Ｐと無端状搬送ベルト１０３とは、それぞれ誘電分極を起こす。これにより、記録紙Ｐは、搬送ベルト１０３上に静電吸着される。
【００２９】
搬送ベルト１０３の回転駆動に伴って、記録紙Ｐは、レーザ光が照射されるレーザ光照射装置１０４に向けて搬送される。記録紙Ｐ上の未定着トナー像は、レーザ光照射装置１０４によって画像情報に応じてレーザ照射されることにより溶融され、記録紙Ｐに定着される。
【００３０】
トナー画像の定着が終了した記録紙Ｐは、搬送ベルト１０３に静電吸着された状態で、上記分離チャージャーとテンションローラ１０１との間に搬送される。テンションローラ１０１は、導電性材料で構成され、接地されている。上記分離チャージャーによって記録紙Ｐを除電することで、搬送ベルト１０３と記録紙Ｐとの間の静電吸着力が弱まる。この状態で、テンションローラ１０１に沿って搬送ベルト１０３が大きな曲率で回転駆動することにより、記録紙Ｐの先端部が搬送ベルト１０３から浮き上がり、さらに、上記分離爪により完全に搬送ベルト１０３から記録紙Ｐが剥離される。記録紙Ｐが剥離された搬送ベルト１０３は、上記除電チャージャーによって外面および内面が除電され、その後、再び記録紙Ｐの吸着位置へ移動される。
【００３１】
なお、カラー画像形成装置の場合は、図２に示すように、イエロー用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用としてそれぞれ可視像形成ユニット３０Ｙ、可視像形成ユニット３０Ｍ、可視像形成ユニット３０Ｃ、可視像形成ユニット３０Ｂが搬送ベルト４３の回転方向上流側から順次配置される。これにより、カラー画像出力に対応したカラー画像形成装置２００が構成される。
【００３２】
次に、本発明の光定着用トナーについて説明する。光定着用トナーとしては、照射光としてフラッシュランプを用いたフラッシュ定着用トナー、レーザ光を用いたレーザ定着用トナー等が挙げられるが、ここではレーザ定着用トナーを例として説明する。
【００３３】
レーザ定着用トナーは、トナーの色の吸収波長域に波長を有するレーザ光を、転写材上の未定着のトナー像に照射し、光のエネルギーを用いて当該トナー像を構成するトナーを溶融させ、転写材上に定着させる定着装置で扱われるトナーである。本発明のトナーは、ブラックトナーであってもよいし、カラートナー（イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー）であってもよい。
【００３４】
トナー粒子は、通常、樹脂、着色剤、離型剤及び光吸収剤を含む。ただし、後述するように、ブラックトナーの場合は光吸収剤の働きを兼ねることができる場合があり、この場合は、別途光吸収剤を添加する必要はない。
【００３５】
樹脂としては、特に限定されるものではなく、この分野で常用されるブラックトナー用樹脂またはカラートナー用樹脂を用いることができる。例えば、ポリスチレン樹脂、スチレンの置換体の単独重合体からなる樹脂、スチレン系共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、環状オレフィン樹脂等が挙げられる。
【００３６】
これらの樹脂の中でも、カラートナー用樹脂として使用する場合は、保存性、耐久性等に優れることから、溶融温度が８０〜１５０℃、ガラス転移点が５０〜８０℃である樹脂が好ましく、前記の溶融温度およびガラス転移点を有するポリエステル樹脂や環状オレフィン樹脂が特に好ましい。これらの樹脂は軟化状態で高い透明度を示すので、これら樹脂を樹脂として含む、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が重ね合わされた多色トナー像を転写材に定着させると、樹脂自体は透明化する。このため、樹脂がこれら樹脂である場合は、減法混色によって充分な発色を得ることができる。
【００３７】
着色剤としては、従来から電子写真方式の画像形成技術に用いられるトナー用の顔料および染料を用いることができる。このような顔料としては、例えば、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体系顔料等の有機系顔料、カーボンブラック、モリブデンレッド、クロムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ベルリンブルー等の無機系顔料等が挙げられる。
【００３８】
また、染料としては、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キレート染料、スクアリリウム染料等が挙げられる。
【００３９】
これらの着色剤は、単独で用いてもよく、同色系の複数の着色剤を併用することもできる。また、着色剤の含有量は、通常用いられる範囲であれば特に限定されるものではない。
【００４０】
離型剤としては、ワックスを用いることができる。ワックスとしてはこの分野で常用されるものを用いることができる。例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックス、エステルワックス等が挙げられる。
【００４１】
光吸収剤は、照射されるレーザ光を吸収するものであれば特に限定されない。なお、ブラックトナーの場合は、通常、着色剤としてカーボンブラックが添加されるが、カーボンブラックは可視領域から赤外領域まで広範囲にわたって高い光吸収率を有し、光吸収剤としても作用するため、カーボンブラック以外の光吸収剤を別途添加する必要がない場合が多い。ただ、別途カーボンブラック以外の材料を添加してもかまわない。
【００４２】
カラートナーの場合、各トナーに添加された着色剤の光吸収波長に一致した光で光照射する場合は、各トナーに添加された着色顔料や染料を光吸収剤として併用することも可能であるが、通常は、レーザ光として近赤〜赤外光を照射することから、この波長を吸収する光吸収剤が別途添加される。
【００４３】
このような赤外線吸収剤としては、例えばシアニン色素、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ベンゼンチオール系金属錯体、メルカプトフェノール系金属錯体、芳香族ジアミン系金属錯体、ジイモニウム化合物、アミニウム化合物、ニッケル錯体化合物、アントラキノン系化合物等を用いることができる
トナー粒子は、これら樹脂、着色剤、離型剤および光吸収剤の他に、帯電制御剤等の一般的なトナー用添加剤を含有できる。
【００４４】
帯電制御剤としては、トナーを帯電させる、またはその帯電をコントロールできるものであれば特に制限されるものではない。しかし、帯電制御剤をカラートナーに用いる場合は、トナーの発色性に影響を及ぼさないものであることが好ましい。このような帯電制御剤としては、一般的には、例えば、ニグロシン染料、四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン誘導体、サリチル酸亜鉛錯体、ナフトール酸亜鉛錯体、ベンジル酸誘導体の金属酸化物等が挙げられる。これらの帯電制御剤は、単独で用いてもよく、または２種以上の帯電制御剤を併用してもよい。また、トナー粒子における帯電制御剤の含有量は、通常用いられる範囲であれば、特に限定されるものではない。
【００４５】
トナー粒子の製造方法としては、従来公知の、粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法等を挙げることができる。
【００４６】
粉砕法は、着色剤、離型剤等を、樹脂と溶融混練して粉砕することによってトナー粒子を製造する方法である。懸濁重合法は、樹脂のモノマー、着色剤、離型剤等を均一に分散させた後、樹脂のモノマーを重合させることによってトナー粒子を製造する方法である。乳化凝集法は、樹脂粒子、着色剤、離型剤等を凝集剤によって凝集させ、得られる凝集物の微粒子を加熱することによってトナー粒子を製造する方法である。
【００４７】
トナー粒子の体積平均粒子径は、特に限定されるものではないが、２μｍ〜７μｍであることが好ましい。トナー粒子の体積平均粒径が２μｍより小さい場合は、得られたトナーの流動性が低下する。これによって、現像動作の際に、トナーの供給、撹拌および帯電が不充分になり、現像性の低下、逆極トナーの増加等が起こる。この結果、高画質画像が得られない場合がある。一方、トナー粒子の体積平均粒径が７μｍより大きい場合は、出力画像の高解像度化を阻害する等の問題が発生する。
【００４８】
このようにして製造されたトナー粒子と外添剤を混合し、現像装置に用いられるトナーとなる。一般的に、外添剤は、トナーの粉体流動性向上、摩擦帯電性向上、耐熱性向上、長期保存性改善、クリーニング特性改善、および感光体表面の磨耗特性制御等の機能を付与する目的で添加される。
【００４９】
なお、このようにして製造されたトナーは、そのまま一成分現像剤として用いることも可能であり、キャリア粒子と混合攪拌することで二成分現像剤として用いることも可能である。
【００５０】
二成分現像剤に用いられるキャリア粒子としては、特に限定されるものではなく、この分野で通常用いられるキャリア粒子を用いることができるが、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性材料や、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物等からなるキャリア粒子を用いることが好ましい。さらに、これらのキャリア粒子をコア粒子として表面を樹脂材料でコートしたものを用いることもできる。いずれも、トナー成分に応じて適宜選択することが好ましく、単独で用いてもよいし、または２種以上を併用してもよい。キャリア粒子の粒径は特に限定されるものではないが、高画質化を考慮すると、粒径が３０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００５１】
また、二成分現像剤の製造方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法によって製造することができる。本発明のトナーの場合は、二成分現像剤全量に対して、３重量％以上２０重量％以下の濃度となるように含まれていることが好ましい。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
まず、特性の異なるワックスＡ〜Ｆをそれぞれ用意する。なお、ワックスＡ〜Ｆの特性は以下のようにして測定した。
【００５３】
＜ワックスと樹脂の相溶性の測定＞
ガラス上に製膜した樹脂層（塗布量：５０ｍｇ／ｃｍ２）をガラスプレートごとホットプレート上に置いて、１８０℃まで加熱し、樹脂を十分に溶融した後、その樹脂層上にワックスＡ〜Ｆの粒子をのせてさらに溶融させた。なお、ここで用いた樹脂の溶融温度は、フローテスター（島津製作所製ＳＦＴ−１００Ｄ）を使用して測定したところ、測定温度は、１０５℃であった。
【００５４】
次に、降温速度  ２℃／１分で、室温（２５℃）まで温度を下げていき、その時のワックスと樹脂との分離状態を目視観察した。
【００５５】
図３は、各ワックスの融点と樹脂との相溶性測定結果である。樹脂の溶融温度１０５℃以上の温度においては、目視観察上、ワックスＡ、ワックスＢおよびワックスＣは、樹脂と完全に相溶し、ワックスと樹脂の相分離やワックスの析出は観察されなかった。ワックスＡにおいては融点である８０℃より低い温度で、ワックスＢについては６０℃より低い温度で、ワックスＣについては同じく８０℃より低い温度においてワックスと樹脂の相分離やワックスの析出が観察された。
【００５６】
一方で、ワックスＤ、ワックスＥ、ワックスＦについては、樹脂の溶融温度においてもワックスと樹脂が分離していた。ワックスの融点を上回る温度での分離が確認されたことから、樹脂とワックスとの相溶性が非常に悪いことを示す結果であると考えられる。
【００５７】
次に上記で用意したワックスＡ〜Ｆを用いてトナーＡ〜Ｆを以下の手順で作製した。
【００５８】
＜トナーＡ〜Ｆの作製＞
樹脂として、環状オレフィン樹脂（エチレン・ノルボルネン共重合体）（ＴＯＰＡＳ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＧｍｂＨ製ＴＯＰＡＳ  ＴＭ）を７１．６重量部、着色剤として、カーボンブラック（デグサ社製ＮＩＰｅｘ６０）を７．５重量部、離型剤として、エステル系ワックスＡを２０重量部、帯電制御剤（日本カーリット社製ＬＲ−１４７）を０．９重量部用い、これらの材料をヘンシェルミキサーにて十分混合した後に、溶融混練機を用いて溶融混練し、ジェットミルにて微粉砕した。得られた粒子を、風力分級機を用いて分級を行い、体積平均粒子径が６μｍのトナー粒子を得た。このトナー粒子に対し、小粒径疎水化シリカ（一次粒子径  １２ｎｍ）を１．３重量部、大粒径疎水化シリカ（一次次粒子径  １２０ｎｍ）を０．５重量部、疎水化酸化チタン（一次粒子径  ５０ｎｍ）を０．２重量部用い、外添処理を行い、トナーＡを得た。なお、用いるワックスの割合については、ワックスの重量組成比が少ない場合、ワックス添加による定着性向上の効果が少なく、３０％を超えると、ワックスのブリードアウト等による保存性の低下、感光体へのフィルミング等の問題が発生するため、トナー中のワックス重量組成比は５％以上、３０％以下が望ましい。
【００５９】
さらに、離型剤としてエステル系ワックスＢ〜Ｆをそれぞれ２０重量部用いた以外は、トナーＡと同じ処方で、トナーＢ〜Ｆを作製した。
【００６０】
＜定着性の評価＞
上記Ａ〜Ｆのトナーについて、トナー濃度８％で、４５μｍキャリアと混合、攪拌し、２成分現像剤とした。坪量６４ｇの記録紙に対して、記録紙上のトナー付着量が０．４５ｍｇ／ｃｍ２、面積が３ｃｍ×３ｃｍになるように、トナーＡ〜Ｆを用いて、べた画像をそれぞれ形成し、評価用画像を作製した。定着に際しては、８０８ｎｍの波長を有するレーザ光を照射することによって記録紙に定着させた。なお、照射レーザ光のエネルギーは、０．４Ｊ／ｃｍ２であった。
【００６１】
このように作製した評価用画像に対して以下のような擦り試験を行い、トナーの定着性の評価を行った。
【００６２】
砂消しゴム（ＬＩＯＮ社製２６１−１１）を用いて、消しゴムに９．８Ｎの荷重をかけて１０ｍｍ／ｓの速度で３往復分、上記評価用画像を擦り、擦り前後の画像濃度を測定し、下記の式（１）より残存率を算出した。
【００６３】
残存率＝（擦り後の画像濃度）／（擦り前の画像濃度）×１００・・・式（１）
画像濃度の測定には、分光測色計（エックスライト社製Ｘ−Ｒｉｔｅ９３９）を用いた。トナーの定着性評価は、画像の残存率８０％以上であれば、定着性が良好であると判断した。
【００６４】
＜定着性評価結果＞
図４は、上記擦り試験によるトナーの定着性評価結果である。図４に示すように、トナーＡ、トナーＢ、トナーＣでは残存率が８０％以上となり、十分な定着性が得られたが、トナーＤ、トナーＥ、トナーＦでは、８０％を下回り、十分な定着強度が得られなかった。
【００６５】
このようにワックスと樹脂との相溶性が悪く、トナーの溶融温度以上の温度においてもワックスと樹脂が相分離する場合、トナーの定着性が劣る結果となった。光定着の際のトナー層の温度は、光照射されたトナー層表面近傍の温度が最も高く、記録紙側の温度が最も低くなる。紙に対する定着性は記録紙側の温度で決まり、定着性を確保するためには、この温度を一定以上の温度にする必要がある。樹脂とワックスの相溶性が良好な場合、光照射により溶融したトナー中のワックス、樹脂はより低い温度まで相分離することがなく、ワックスの可塑化効果はより低い温度までその効果を発揮する。一方、トナー中で相分離してしまうなど相溶性が悪い場合、トナー下層側までワックスの可塑化効果が十分に働かず定着性が劣ったと考えられる。
【００６６】
接触定着方式の場合、定着ローラに対するトナーの離型性確保のため、通常、ワックスが添加される。一方で、非接触で定着する光定着方式の場合、トナーの離型性を考慮する必要はないが、定着性の向上を目的としてやはりワックスが添加されることが多い。
【００６７】
図５は、ワックスの添加の有無によるトナーの粘度を測定した結果である。図５（ａ）は樹脂としてポリエステル樹脂を用いたトナー、図５（ｂ）は樹脂として環状オレフィン樹脂を用いたトナーであり、ここでは、添加するワックスは、上記で用いたワックスＡをそれぞれの樹脂に１０パーセント添加したものとワックスを全く添加しないもののトナーの粘度を温度別に比較した。
【００６８】
環状オレフィン樹脂を用いたトナーの場合、ポリエステル樹脂を用いたトナーと比べてワックスを添加することにより、粘度が大きく低下する。環状オレフィン樹脂の場合、アモルファス構造をとるため、ポリエステル樹脂と比較してより多くのワックスを取り込むことが可能となり、その可塑化効果により大きな粘度変化を示したものと考えられる。このようなことより、トナーの粘度を下げ、記録紙への定着性を向上させるためにワックスを用いる場合には、添加されたワックスが粘度低下に有効に働くため、環状オレフィン樹脂を用いることが望ましい。
【００６９】
以上説明したとおり、樹脂と離型剤を含有した光定着用トナーにおいては、樹脂と離型剤との混合物を加熱し、溶融させた後、前記離型剤の融点以上、前記樹脂の溶融温度以下において、前記樹脂と前記離型剤が相分離しないものを用い、さらに好ましくは樹脂として環状オレフィン樹脂を用いることで、多量にワックスを添加しなくても、溶融したトナーが記録紙に十分に浸透し、またトナーと記録紙、あるいはトナー同士が十分に結合し、少ない照射エネルギーでも十分な定着性を確保できる光定着用トナーを実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係るレーザ定着用トナーは、当該トナーからなる一成分現像剤、または当該トナーとキャリアとを含む二成分現像剤に適用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
２０  給紙トレイ
３０  可視画像形成ユニット
３１  感後退ドラム
３２  帯電器
３３  レーザ光照射装置
３４  現像器
３５  転写ローラ
３６  ドラムクリーナユニット
４０、１０５  記録紙搬送装置
４１  駆動ローラ
４２  アイドリングローラ
４３、１０３  搬送ベルト
５０  定着装置
１００  モノクロ画像形成装置
１０１、１０２  テンションローラ
１０３  搬送ベルト
１０４  レーザ光照射装置
２００  カラー画像形成装置
【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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