(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー成分として少なくとも樹脂及びワックスから成るトナー像を担持した支持体を、２本のローラーの間を通過させることによってトナー像の加熱定着を行う加熱ローラー定着方法において、少なくとも１本のローラーが弾性を有し、１００〜１５０℃における揮発分が０．１５重量％以下であるトナーを用い、上記トナーはスチレンオリゴマーを含み、かつ該トナーに含まれるスチレンの2量体から分子量700までのスチレンオリゴマーが６５ｐｐｍ以下であり、かつ、上記トナーに必須成分として含まれるビスフェノールＡ−ＰＯ付加体とビスフェノールＡ−ＥＯ付加体の合計の含有量が３５０ｐｐｍ以下であり、かつ、ＴＨＦ可溶分について求めたゲルパーミエーションクロマトグラフィによる分子量分布において、重量平均分子量が５０万〜１０００万の成分が５〜１５重量％であり、１０００万以上の成分量（ＴＨＦ不溶解分を含む）が２〜１０重量％であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
上記揮発分が０．１０重量％以下であ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】
請求項１又は２のいずれか一項に記載のトナー。
【請求項４】
請求項３に記載のトナーが充填されたことを特徴とするトナー容器。
【請求項５】
請求項４記載のトナー容器が装着されたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真等における画像形成方法及びそれに用いられるトナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真法としては、米国特許第２２９７６９１号明細書、特公昭４９−２３９１０号公報、及び特公昭４３−２４７４８号公報等に各種の方法が記載されているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像を乾式トナーを用いて現像し、紙等にトナー像を転写したのち、加熱、加圧等により定着し、コピーを得るものである。
【０００３】
電気的潜像を現像する方式には大別して、絶縁性有機液体中に各種の顔料や染料を微細に分散させた現像剤を用いる液体現像方式とカスケード法、磁気ブラシ法、パウダークラウド法等のように天然又は合成樹脂にカーボンブラック等の着色剤を分散したトナーを用いる乾式現像方式があり、乾式現像方式には一成分現像方式とキャリアを用いる二成分現像方式がある。
【０００４】
トナー像を転写紙上に加熱定着する方法としては、大別して接触定着法と非接触定着法があり、前者は加熱ローラー定着、ベルト定着、後者はフラッシュ定着、オーブン（雰囲気）定着があげられる。
【０００５】
加熱ローラー定着方式はトナー像と加熱ローラーが直接接触するため、極めて熱効率のよい定着方式であり、装置も小型化できるため、広く一般に用いられているが、そのなかでも加熱定着法による装置としては少なくとも１本のローラーが弾性層を形成することで他の加熱定着法と比べ熱効率が高いことから現在広く利用されている。しかしながら、少なくとも１本のローラーが弾性層を形成する加熱ローラー定着方式においては長時間の使用によりローラーの弾性層の劣化が発生しローラー表面に凹凸や亀裂が発生し、本来の熱効率が大きく低下したり、転写紙上に形成されたトナー像がつぶれて不均一になってしまい、画像品質が大きく左右されるという欠点を有している。
【０００６】
この問題を解決する技術として、従来いくつかの提案がなされている。例えば、特開平１１−１３３７７６号公報には、前記弾性層にゆがみを生じさせる定着装置及び使用するトナーのワックスを０．１重量％〜４０重量％含有するトナーが提案されている。また特開平１０−２８２８２２号公報では加熱、加圧ローラーの硬度とトナーの分子量を規定しておりこれによりカラー画像の光沢性が改善されている。しかし、これらにおいてはモノクロの高速複写機において連続に大量の複写を繰り返すような使用状況においては十分な効果が得られず、弾性層の磨耗を発生させ、画像本質が悪化してしまう。また特公平８−２７５５２号及び特開２０００−２８４５３９号公報ではトナーのスチレンオリゴマー量を規定するトナーが考察されているが、これらは感光体の劣化に対しては有効な効果があるが、定着装置におけるローラー上の弾性層の劣化防止に対しては、十分な効果が得られない。特開２０００−３４７４５０号公報ではトナーのビスフェノールＡ−ＰＯ付加体とビスフェノールＡ−ＥＯ付加体の合計の含有量を規定するトナーが考察されているが、これも定着装置におけるローラー上の弾性層の劣化防止に対しては、十分な効果が得られない。定着装置における弾性層は予熱状態であっても常に１００〜１５０℃程度の加熱と圧力がかかるため、より厳しい状態となり、特公平８−２７５５２号及び特開２０００−２８４５３９号、特開２０００−３４７４５０号公報に記載の発明の範囲では十分な効果が得られないと考えられる。また、特許第３１６８３８０号公報においてはトナーの揮発成分量とワックスのＤＳＣピークと特定するトナーが提供され、定着性や材料の分散性に効果を与えているが、いずれも特に経時にわたった場合の粒状度の良好な画像品質は得られていない。つまり、少なくとも１本のローラーが弾性層を有する加熱ローラー定着方式において、ローラーの弾性層の劣化が発生せず転写紙上に形成されたトナー像表面性が悪化することなく、画像品質が大きく左右されないような定着方法はいまだ得られていない。
【０００７】
また、近年ますます高画質化が進み、トナー粒径は小さくなる傾向にある。トナー粒径が小さい場合、定着ローラー間で加圧しても、トナー粒子に圧力が加わり難いため、定着性が悪くなることが知られている。特に面圧を低くした定着装置の場合、この傾向が顕著となる。また、さらに転写紙として薄紙を使用した場合は通常の面圧のため特に画像品質を悪化させることはないが、逆に厚紙を用いた場合には、面圧を高くした場合と同様に、トナーが押しつぶされトナー像の定着後の体積及び面積が変化し画像品質が悪化する。この現象はデジタル現像の場合に特に顕著であり、独立したドットの再現性（これを粒状度と称する）が大きく影響を受ける。特にハーフトーンの濃度は一様であるべきだが、ミクロな濃度むらが生じていると、肉眼で見たときにざらついた印象をあたえる。
【０００８】
ここで、画像品質のざらつきに反映される物理的評価値としては、一般に以下に説明する粒状度（granularity）が用いられる。粒状度は画像のなめらかさの主観評価と高い相関がある。粒状度の値が小さいほど滑らかな高画質となり、逆に大きいとざらついたプアな画像品質となる。まず、ノイズは濃度変動の周波数特性であるウィナースペクトラム（Wiener Spectrum）によって測定できる。平均値が０である濃度変動成分をｆ（ｘ）、空間周波数をｕとすると、ウィナースペクトラムＷＳ（ｕ）は、式２のように表される。
Ｆ（ｕ）＝∫ｆ（ｘ）ｅｘｐ（−２πｉｕｘ）ｄｘ                式１
ＷＳ（ｕ）＝Ｆ（ｕ）２                                          式２
粒状度（ＧＳ）は、ＷＳと視覚の周波数特性（Visual Transfer Function：ＶＴＦ）の積を積分した値で、以下の式で表される。
ＧＳ＝ｅｘｐ（−１．８＜Ｄ＞）∫ＷＳ（ｕ）１／２  ＶＴＦ（ｕ）ｄｕ  式３Ｅｘｐ（−１．８＜Ｄ＞）は濃度と人の知覚する明るさの差を補正するための係数である。＜Ｄ＞は濃度の平均値を表す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、少なくとも１本のローラーが弾性を有する、２本のローラーの間を通過させることによってトナー像の加熱定着を行う加熱ローラー定着装置において、ローラーの弾性層の劣化を防止することで定着後のトナー像の粒状度を良好にでき、トナー像の記録紙への定着性のよい、画像品質の優れた画像形成方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、
（１）トナー成分として少なくとも樹脂及びワックスから成るトナー像を担持した支持体を、２本のローラーの間を通過させることによってトナー像の加熱定着を行う加熱ローラー定着方法において、少なくとも１本のローラーが弾性を有し、１００〜１５０℃における揮発分が０．１５重量％以下であるトナーを用い、上記トナーはスチレンオリゴマーを含み、かつ該トナーに含まれるスチレンの2量体から分子量700までのスチレンオリゴマーが６５ｐｐｍ以下であり、かつ、上記トナーに必須成分として含まれるビスフェノールＡ−ＰＯ付加体とビスフェノールＡ−ＥＯ付加体の合計の含有量が３５０ｐｐｍ以下であり、かつ、ＴＨＦ可溶分について求めたゲルパーミエーションクロマトグラフィによる分子量分布において、重量平均分子量が５０万〜１０００万の成分が５〜１５重量％であり、１０００万以上の成分量（ＴＨＦ不溶解分を含む）が２〜１０重量％であることを特徴とする画像形成方法。
（２）上記揮発分が０．１０重量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【００１１】
又、本発明の別の態様によれば、
（３）上記（１）又は（２）のいずれか一項に記載のトナー。
（４）（３）に記載のトナーが充填されたことを特徴とするトナー容器。
（５）（４）記載のトナー容器が装着されたことを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
本発明は、上記のように、加熱ローラー定着方式の画像形成方法において、少なくとも１本のローラーが弾性を有し、トナーの１００〜１５０℃における揮発分が０．１５重量％以下であることを特徴とする。弾性を有するローラーを使用する加熱ローラー定着装置は、ローラーの持つ弾性によりトナー像の表面及び転写紙との接点がより密着され、定着性や画像濃度のバラツキや光沢の不均一が少なくなる。さらに、トナーの１００〜１５０℃における揮発分が０．１５重量％以下であることによりローラーの弾性を有する層（弾性層）の劣化を経時にわたって防止し、粒状度が良好な画像を得られることが判明した。つまり、定着後微量にローラー上に残存するトナーの１００〜１５０℃における揮発成分が弾性層内部に分子状態で進入し弾性層を可塑化させることにより、弾性層の可とう性が発現し、劣化を引き起こす。実機内においてはコピーを使用していない予熱状態であっても、常にローラーは１００〜１５０℃に加温されている状態であるため、これにより微量にローラー上に残存するトナーの１００〜１５０℃における揮発成分が序々に弾性層内部に進入することが考えられる。このとき、１００℃以下の揮発成分については実機内で瞬時に揮発してしまい残存しないため実質的に弾性層の汚染には関与しないと考えられる。つまり、トナーの１００〜１５０℃における揮発成分が０．１５重量％以下であることにより、ローラーの弾性成分を劣化させることなく、ローラーの持つ弾性により、トナー像の表面及び転写紙との接点がより密着され、定着性や画像濃度のバラツキや光沢の不均一が少なくなり、画像の粒状度が良好な画像を得ることができる。
【００１３】
トナーの１００〜１５０℃における揮発成分は、さらに好ましくは０．１０重量％以下である。最も好ましくは０．０５重量％以下である。０．１５重量％を超えると長期下の使用又は保存において上述のように弾性層の劣化をひきおこす。
【００１４】
ここで、トナーの１００〜１５０℃における揮発成分とは、後述するバインダー樹脂組成物の未反応モノマーから派生する低分子量の副生成物や他材料に残留する低分子量成分等が含まれる。さらにトナー製造時に分解発生する低分子量成分等が含まれる。バインダー樹脂の未反応モノマーである例えばスチレンモノマーなどは１００℃以下にて残留せず揮発してしまうため、実質的には弾性層の劣化に関与していないと考えられる。
【００１５】
トナーの１００〜１５０℃における揮発分が０．１５重量％以下のトナーを得るためには、トナー製造工程における混練温度、混練時間等によって揮発分の量を調節でき例えば１００〜２００℃の範囲で混練することにより所望のトナーを得ることができる。
【００１６】
本発明において、トナー中の１００〜１５０℃における揮発分の定量方法については、熱天秤により１００〜１５０℃の間に加熱時の重量減少量として測定する熱重量測定により測定される。具体的には、ＴＧＡ−７、ＰＥ７７００（パーキンエルマー社製）等を使用し、トナー３〜８ｍｇを精秤し▲１▼とし、窒素気流下で３０〜１００℃まで昇温速度２０℃／分で加熱後のトナー重量を▲２▼とし、その後連続して、１００℃〜１５０℃まで昇温速度１０℃／分で加熱し１５０℃にて１０分間ホールド後の重量を▲３▼とした。（▲２▼−▲３▼）÷▲１▼×１００で算出された値がトナー中の１００〜１５０℃における揮発分（重量％）である。
【００１７】
また、トナー中に含まれるスチレンオリゴマー量が６５ｐｐｍ以下であることにより、さらに弾性層の劣化を防止できる。より好ましくはスチレンオリゴマー量が５０ｐｐｍ以下、最も好ましくは３０ｐｐｍ以下であることがよい。スチレンオリゴマーとはスチレンの２量体から分子量７００までのスチレンオリゴマーをいう。トナー中のスチレンオリゴマー量の制限が特に有効であるのは、スチレンオリゴマーの分子構造において炭素結合が１つおきに二重結合であるために最も電子供与性が強く、そのために弾性層樹脂のもつ二重結合が開環し、劣化をひきおこすと考えられるためである。
【００１８】
スチレンオリゴマーを６５ｐｐｍ以下含有量にするためにはトナーの製造工程の制御だけではなく、樹脂の重合反応の制御によっても得られる。重合反応での反応時間を長くとり反応時間を高温で行うことが好ましいが、経済性から懸濁重合においては５〜２０時間で７０〜１００℃でおこなうことが好ましい。
【００１９】
本発明におけるスチレンオリゴマー量の定量方法としてはガスクロマトグラフ質量分析法により定量される。測定条件は以下の通りである。イオン源：ＥＩ  ７０Ｅｖ、検出器：ブリロッド付き円筒四重極  オフアキシス２次電子倍増管、質量範囲：Ｍ／Ｚ２９〜７００、カラム：ＤＢ−５、Ｌ＝３０Ｍ、Ｉ．Ｄ＝０．２５ｍｍ、Ｆｉｌｍ＝０．２５μ、カラム温度：５０℃（ｈｏｌｄ：１分）〜３００℃  １０℃／分昇温、気化室温度：３５０℃、カラム圧力：Ｈｅ  １００（ｈｏｌｄ＝１分）〜１５０、２ｋＰａ／分昇圧。
【００２０】
さらにトナーのビスフェノールＡ−ＰＯ付加体とビスフェノールＡ−ＥＯ付加体の合計の含有量が３５０ｐｐｍ以下であることで、弾性層の劣化をより防止することができる。したがって、長期高温下の使用又は保存においても弾性を有するローラーの劣化が無く、このローラーの弾性により、トナー像の表面及び転写紙との接点がより密着され、定着性や画像濃度のバラツキや光沢の不均一が少なくなり、画像の粒状度が良好な画像を得ることができる。
【００２１】
さらにトナーのＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）による分子量分布において、重量平均分子量が５０万〜１０００万の成分が５〜１５重量％含有し、１０００万以上の成分量が２〜１０重量％含有することにより、さらに粒状度が良好な画像を得ることができる。これは定着時のトナーにかかるストレスとトナーのレオロジー特性、及びこのレオロジー特性を得るための分子量により説明される。一般的に定着時におけるトナー温度は１００〜２００℃、このときのローラーの面圧は１．２〜５．０Ｋｇ／ｃｍ２、ニップ幅１．５〜６．９ｍｍに相当する。これは１００〜２００℃、周波数０．０１〜１００ｒａｄ／ｓのストレスにほぼ相当し、このときのトナーの貯蔵弾性率Ｇ’が定着後の画像の粒状度に大きく影響することが判明した。
【００２２】
定着後の画像の粒状度を良好にするための貯蔵弾性率Ｇ’は、１００〜２００℃、周波数０．０１〜１００ｒａｄ／ｓにおいて５．０×１０４ｄｙｎｅ／ｃｍ２未満もしくは１．０×１０６ｄｙｎｅ／ｃｍ２以上である。つまり１００〜２００℃、周波数０．０１〜１００ｒａｄ／ｓにおいてＧ’が５．０×１０４〜１．０×１０６ｄｙｎｅ／ｃｍ２の範囲の成分を含有することが画像の粒状度を悪化させる要因であることが判明した。１００〜２００℃、周波数０．０１〜１００ｒａｄ／ｓにおいてＧ’が５．０×１０４ｄｙｎｅ／ｃｍ２未満であれば定着時のトナーは瞬時に溶融し、転写紙上の未定着トナー像を変形させることなく転写紙に定着するため定着後の画像の粒状度が良好なレベルとなる。一方１００〜２００℃、周波数０．０１〜１００ｒａｄ／ｓにおいてＧ’が１．０×１０６ｄｙｎｅ／ｃｍ２であれば、弾性成分が多いため瞬時に溶融はしないが、定着時のストレスにより変形せず定着するため定着後の画像の粒状度が良好なレベルとなる。１００〜２００℃、周波数０．０１〜１００ｒａｄ／ｓにおいてＧ’が５．０×１０４〜１．０×１０６ｄｙｎｅ／ｃｍ２の範囲の成分は定着時瞬時に溶融せず、さらに定着時のストレスにより変形してしまい、画像が不均一となり粒状度が悪化し画像品質が悪化する。
【００２３】
一方、１００〜２００℃、周波数０．０１〜１００ｒａｄ／ｓにおいてＧ’が５．０×１０４ｄｙｎｅ／ｃｍ２未満のレオロジー特性を得るためには、上述のようにトナーのＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣによる分子量分布において、重量平均分子量が５０万〜１０００万の成分が１５重量％以下含有するようにすればよい。１５重量％を超えるとＧ’が５．０×１０４〜１．０×１０６ｄｙｎｅ／ｃｍ２の範囲となるため画像の粒状度が悪化する。一方、画質を良好にしつつ、定着性、ホットオフセットを良好にするためには重量平均分子量が１０００万以上の成分を２〜１０重量％含有することが必要となる。この成分は１００〜２００℃、周波数０．０１〜１００ｒａｄ／ｓにおいてＧ’が１．０×１０６ｄｙｎｅ／ｃｍ２以上となるため画像が悪化することはない。一方、重量平均分子量が１０００万以上の成分が２重量％未満であるとホットオフセット性が悪化する。また１０重量％を超えると定着性が悪化する。
【００２４】
ここで、重量平均分子量が１０００万以上の成分とは、ＴＨＦに可溶しＧＰＣの検出限界の上限までの成分量と、ＴＨＦに可溶するもののＧＰＣの検出限界の上限を超える分子量であるためにＧＰＣ上では測定されない成分量と、ＴＨＦ不溶解成分、いわゆるゲル分が含まれる。ＧＰＣの検出限界の上限までの成分量と、ＴＨＦに可溶するもののＧＰＣの検出上限を超える分子量であるためにＧＰＣ上では測定されない成分量の割合比率は、使用する計測器やカラムによって異なる。この定量方法については後述するが、トナー全体の分子量に対するこの合計量は一定であり、この合計量とＴＨＦ不溶解成分、いわゆるゲル分をあわせた含有量が重量平均分子量１０００万以上の成分である。
【００２５】
一方画質と定着性、ホットオフセット性を良好にしつつ、各材料との分散性を良好にするためには重量平均分子量が５０万〜１０００万の成分を５重量％以上含有することが必要となる。５重量％未満では分子量５０万未満の成分と１０００万以上の成分が相分離してしまい、材料の分散性が悪化する。すなわち、画質と定着性、ホットオフセット性を良好にしつつ、各材料との分散性を良好にするためには、上記の重量平均分子量が５０万〜１０００万の成分が５〜１５重量％含有し、１０００万以上の成分量が２〜１０重量％含有することにより達成される。
【００２６】
本発明におけるＧＰＣによる分子量分布測定方法を以下に示す。４０℃のヒートチャンバーの中でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに溶媒としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を毎分１ｍｌの流速で流し、ＴＨＦ試料溶液を約１００ｍｌ注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出した。検量線作成の標準ポリスチレン試料としては、例えばＰｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．製あるいは東洋ソーダ社製、昭和電工社製の分子量１００〜８０００万程度のものを用い、少なくとも１０点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器は屈折率検出器を用いる。カラムは市販のポリスチレンゲルカラムを複数本組み合わせるのがよく、例えば昭和電工社製Ｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ  ＫＦ−８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８００ｐの組み合わせ等があげられる。
【００２７】
本発明におけるＧＰＣの検出限界の上限までの成分量は、上記ＧＰＣの測定において組み合わせたカラムの検出上限値の範囲において定量できる。ＴＨＦに可溶するもののＧＰＣの検出限界の上限を超える分子量とＴＨＦ不溶解分の測定方法は以下のように測定される。トナー約１ｇを精秤し、これにＴＨＦ約１００ｇを加えて十分に溶解後、貧溶媒を添加し、分子量のＧＰＣ検出上限まで析出させてから遠心分離で分け、ＪＩＳ規格（Ｐ３８０１）５種Ｃの定量ろ紙で常温ろ過する。ろ紙残渣がＴＨＦに可溶するもののＧＰＣの検出限界の上限を超える分子量とＴＨＦ不溶解分の合計量であり、この合計量を用いたトナーとろ紙残渣の比（重量％）で表す。なお、ろ紙残渣には顔料などの固形物が存在するので、これは別途熱分析によりもとめ、その分をろ紙残渣から差し引く。
【００２８】
本発明のトナーに用いられる樹脂としては、従来公知の樹脂が全て使用される。例えば、スチレン、ポリ−α−スチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体）、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、石油樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラート樹脂などが挙げられるが、特にポリエステル樹脂が好ましい。
【００２９】
ポリエステル樹脂は、アルコールとカルボン酸との縮重合によって得られる。使用されるアルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、１、４−ビス（ヒドロキシメタ）シクロヘキサン、及びビスフェノールＡ等のエーテル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多価アルコール単量体を挙げることができる。また、カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン酸等の二価の有機酸単量体、１、２、４−ベンゼントリカルボン酸、１、２、５−ベンゼントリカルボン酸、１、２、４−シクロヘキサントリカルボン酸、１、２、４−ナフタレントリカルボン酸、１、２、５−ヘキサントリカルボン酸、１、３−ジカルボキシル−２−メチレンカルボキシプロパン、１、２、７、８−オクタンテトラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。ポリエステル樹脂のＴｇは５８〜７５℃が好ましい。
【００３０】
以上の樹脂は単独使用も可能であるが二種類以上併用してもよい。また、これら樹脂の製造方法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合いずれも使用できる。
【００３１】
本発明では、トナー像定着時の離型性を向上させるためワックス成分も使用可能である。例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス等のようなポリオレフィンワックスや、キャンデリラワックス、ライスワックス、カルナウバワックス等の天然ワックスが使用可能である。ワックス成分の添加量は０．５〜１０重量部が好ましい。
【００３２】
本発明の画像形成方法に用いるトナーにおいては、極性を制御するために、極性制御を配合することが可能である。この場合の極性制御剤としては、例えばニグロシン系染料、四級アンモニウム塩、アミノ基含有のポリマー、含金属アゾ染料、サリチル酸の錯化合物、フェノール化合物などが挙げられる
【００３３】
本発明に使用される着色剤としては、従来トナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料の全てが適用される。具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブルー、オイルブラック、アゾオイルブラックなど特に限定されない。着色剤の使用量は１〜１０重量部、好ましくは３〜７重量部である。
【００３４】
本発明に用いるトナーの製造方法は、従来公知の方法でよく、結着樹脂、着色剤、ワックス成分、その他場合によつては荷電制御剤等をミキサー等を用いて混合し、熱ロール、エクストルーダー等の混練機を用い混練した後、冷却固化し、これをジェットミル等の粉砕機で粉砕し、その後分級し得られる。
【００３５】
上記トナーには必要に応じて、その他添加剤を添加することも可能である。添加剤としては、シリカ、酸化アルミニウム類、酸化チタン類を例示することができる。高流動性を付与することを主目的する場合には疎水化処理シリカあるいはルチル型微粒子酸化チタンとして平均一次粒径が０．００１〜１μｍ、好ましくは０．００５〜０．１μｍの範囲ものから適宜選択でき、特に有機シラン表面処理シリカあるいはチタニアが好ましく、通常０．１〜５重量％、好ましくは０．２〜２重量％の割合で使用される。
【００３６】
また、本発明のトナーを二成分系乾式トナーとして使用する場合に混合して使用するキャリアとしては、例えば、ガラス、鉄、フェライト、ニッケル、ジルコン、シリカ等を主成分とする、粒径３０〜１０００μｍ程度の粉末、又は、該粉末を芯材としてスチレン−アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂等をコーティングしたものから適宜選択して使用可能である。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
図１のデジタル複写機は、周知の電子写真方式を用い内部にドラム状感光体１を備えている。感光体１の周囲には矢印Ａで示す回転方向に沿って、電子写真複写行程を実施する帯電器２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６および定着手段１０が配置されている。露光手段３は、複写機上面の原稿載置台７に置かれた原稿を読み取り手段８によって読み取られた画像信号を基に感光体１上に静電潜像を形成する。感光体１上に形成された静電潜像は、現像手段４によってトナー像化され、そのトナー像が給紙装置９から給送されてくる転写紙に転写手段５によって静電転写される。トナー像が載った転写紙は、定着手段１０に搬送、定着された後に、機外へ排出される。一方、未転写部や汚れの付着した感光体１はクリーニング手段６によりクリーニングされ次の作像ステップに入る。
【００３８】
次に、定着装置について詳細に説明する。
図２は、熱ローラー方式の定着装置の一例を示すもので、基本構成としてはハロゲンランプ等の加熱手段２４（以下「ヒータ」という。）を有する定着ローラー２１と、芯金２６上に発泡シリコーンゴム等の弾性層２７を有し、定着ローラー２１に圧接される加圧ローラー２５とを備えている。加圧ローラー２５の弾性層２７上にはＰＦＡチューブ等からなる離型層２８が設けられている。定着ローラー２１は、芯金３０の上にシリコーンゴム等の弾性層２２を設け、更にトナーの粘性による付着を防止する目的で、フッ素樹脂等の離型性のよい樹脂表層２３が形成されている。弾性層２２の層厚は画像品質と定着時の熱伝達効率を考慮して通常は１００〜５００μｍ程度の厚さが好ましい。また樹脂表層２３は、加圧ローラー２５と同様にＰＦＡチューブ等で構成され、その厚みは機械的劣化を考慮して１０〜５０μｍ程度の厚みが好ましい。定着ローラー２１の外周面には、温度検知手段２９が設けられ、定着ローラー２１の表面温度を検知することで、その温度をほぼ一定に保つようにヒータ２４を制御している。
【００３９】
このような構成の定着器において、定着ローラー２１と加圧ローラー２５とが、所定の加圧力で圧接されて定着ニップ部Ｎを構成し、駆動手段（図示せず）により駆動を受けてそれぞれ矢印Ｒ２１方向、矢印Ｒ２５方向に回転することによって、上述の定着ニップ部Ｎにて転写材Ｐを挟持搬送する。この際、定着ローラー１はヒータ２４によって所定の温度に制御されており、転写材Ｐ上のトナー像Ｔは、両ローラー間を通過するときに、圧力を受けながら熱溶融し、ローラー対を出て冷却されることによって永久像として転写材Ｐに定着される。加圧ローラーの構成は外径３０ｍｍ、肉厚６ｍｍで表面に導電性のＰＦＡチューブが被されており軸上のゴム硬度は４２ＨＳ（アスカＣ）で構成されている。また、定着ローラーはアルミの芯金から構成されており肉厚は０．４ｍｍである。本構成に於いてニップＮを得るためにローラーの両端に片側８８Ｎの圧力がかけられておりその時の面圧は９．３Ｎ／ｃｍ２になっている。
【００４０】
以下、参考例、実施例及び比較例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されない。
【００４１】
参考例１〜５、実施例１〜５、比較例１〜３
（トナー処方）
スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体                      １５重量部
ポリエステル樹脂                                              ７０重量部
カーボンブラック（三菱化成  ＃４４）                          １０重量部
荷電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土ヶ谷化学）            ２重量部
カルナウバワックス                                              ３重量部
以上の処方を２軸エクストルーダーを用いて混練し、粉砕、分級し、母体となる粒子を得た。その後、ヘンシェルミキサーを用い、この母体となる粒子にシリカ微粉末（Ｒ−９７２：クライアントジャパン製）をトナー１００部に対し０．５部処方にて混合し、下記表１に示した物性の、参考例１〜５、実施例１〜５及び比較例１〜３の各トナーを得た。さらに、各トナーと平均粒径５０μｍの球形フェライト粒子にシリコーン樹脂コートしたキャリアで、４．５％トナー濃度の現像剤をそれぞれ調製した。
【００４２】
上記のように製造した各トナー又はそれをを用いて得られた画像について、以下のような評価を行った。評価結果は、下記の表１に示した。
◎定着性の評価方法
図１に示される構成の定着器（面圧：０．７×１０５Ｐａ・ｓ）をｉｍａｇｉｏＭＦ６５５０（株式会社リコー製）に装着し、ヒーター温度を振ってコピーを行い定着画像を得る。定着後の画像にメンディングテープ（３Ｍ社製）を貼り、一定の圧力を掛けた後、ゆっくり引き剥がす。その前後の画像濃度をマクベス濃度計により測定し、次式にて定着率を算出する。定着ローラーの温度を段階的に下げて、下記式で示す定着率が８０％以下となるときの温度を定着温度とする。
定着率（％）＝テープ付着画像濃度／画像濃度×１００
【００４３】
◎ ホットオフセット発生温度の評価方法
上記定着性の評価方法同様の定着機を使用し黒べた２ｃｍ×２ｃｍの画像原稿としヒーター温度を振ってコピーを行い定着画像を得たときに、ホットオフセットが発生したときの温度とする。
【００４４】
◎ 材料分散性評価方法
トナー薄片をオスミウム着色後、透過型顕微鏡ＴＥＭ撮影像にて評価した。
【００４５】
◎ 粒状度の測定方法
まず、ｉｍａｇｉｏ  ＭＦ６５５０（リコー製）の定着装置部分を改造し、弾性層を有する定着装置とした。この評価機械にて、リコー標準プリンタテストチャートをプリントしたサンプルを連続１００００枚得る。その後１時間電源を入れたまま待機し、その後さらに連続１００００枚コピー後、サンプル画像をえた。次にプリント画像のドットで作られたグレースケール（ハーフトーン部）を、大日本スクリーン社のＧｅｎａＳｃａｎ５０００スキャナで１０００ｄｐｉにて読み込み、画像データを得た。得られた画像データから、そのデータを濃度分布に変換し、上記式３にて粒状度を評価した。
【００４６】
【表１】
0004201157.tif 000002
【００４７】
【発明の効果】
本発明の画像形成方法によれば、弾性層を備える加熱ローラが劣化せず、弾性層の劣化に起因するトナー転写像の画像品質低下が防止できる。さらに、弾性層の劣化防止によって粒状度の良好な高品質の画像が得られる。また、ホットオフセット性や材料の分散性も向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の画像形成方法を適用した画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】  図１に示した画像形成装置の備える定着装置部分の概略断面図である。
【符号の説明】
１  感光体
２  帯電器
３  露光手段
４  現像手段
５  転写手段
６  クリーニング手段
７  原稿載置台
８  読み取り手段
９  給紙装置
１０  定着手段
２１  定着ローラー
２２、２７  弾性層
２３  樹脂表層
２４  加熱手段
２５  加圧ローラー
２６、３０  芯金
２８  離型層
２９  温度検知手段
【図１】
0004201157.tif 000003
【図２】
0004201157.tif 000004