JPH09244458A

JPH09244458A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09244458A
Application number: JP8047396A
Authority: JP
Inventors: Ryuichiro Maeyama; 龍一郎前山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】定着装置の圧接部材の長寿命化を図り、鮮明
なフルカラーＯＨＰに適用できる画像形成装置を提供す
ることにある。【解決手段】記録材Ｐ上に担持されている未定着のト
ナー像Ｔを、圧接部材１０１によって加熱及び／又は加
圧する定着装置によって、該記録材に定着する画像形成
装置であって、該トナーが、少なくとも結着樹脂，着色
剤及びワックスを含有するトナーであり、該圧接部材を
クリーニングする手段を備えた画像形成装置において、
該クリーニング手段は、未定着トナー画像が、ジャム等
の異常時に該圧接部材に接触して滞留した際のみに限定
して圧接部材をクリーニングするものであることを特徴
とする画像形成装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法，静電
記録法，磁気記録法に用いられる熱定着に適した、静電
荷像現像用トナーを用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては米国特許第
２，２９７，６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０
号公報及び特公昭４３−２４７４８号公報等に記載され
ている如く多数の方法で知られているが、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、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、
必要に応じて直接的あるいは間接的手段を用い、紙等の
転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力、加熱加
圧或は溶剤蒸気などにより定着し複写物を得るものであ
り、そして感光体上に転写せず残ったトナーは種々の方
法でクリーニングされ、上述の工程が繰り返される。

【０００３】またさらに、一般的なフルカラー画像を形
成する方法について説明すると、感光体ドラムの感光体
を一次帯電器によって均一に帯電し、原稿のマゼンタ画
像信号にて変調されたレーザー光により画像露光を行な
い、感光ドラム上に静電潜像を形成し、マゼンタトナー
を保有するマゼンタ現像器により該静電潜像の現像を行
ない、マゼンタトナー画像を形成する。次に搬送されて
きた転写材に転写帯電器によって前記の感光ドラムに現
像されたマゼンタトナー画像を直接的あるいは間接的手
段を用い転写する。

【０００４】一方、前記の静電潜像の現像を行なった後
の感光体ドラムは、除電用帯電器により除電し、クリー
ニング手段によってクリーニングを行なった後、再び一
次帯電器によって帯電し、同様にシアントナー画像の形
成及び前記のマゼンタトナー画像を転写した転写材への
シアントナー画像の転写を行ない、さらにイエロー色、
ブラック色と順次同様に行なって、４色のトナー画像を
転写材に転写する。該４色のトナー画像を有する転写材
を定着ローラーにより熱及び圧力の作用で定着すること
によりフルカラー画像を形成する。

【０００５】近年このような装置は、単なる一般にいう
オリジナル原稿を複写するための事務処理用複写機とい
うだけでなく、コンピュータの出力としてのプリンター
あるいは個人向けのパーソナルコピーという分野で使わ
れ始めた。

【０００６】このような、レーザービームプリンターに
代表される分野以外にも、基本エンジンを応用した普通
紙ファックスへの展開も急激に発展をとげつつある。

【０００７】そのため、より小型、より軽量そしてより
高速、より高画質、より高信頼性が厳しく追及されてき
ており、機械は種々の点でよりシンプルな要素で構成さ
れるようになってきている。その結果、トナーに要求さ
れる性能はより高度になり、トナーの性能向上が達成で
きなければよりすぐれた機械が成り立たなくなってきて
いる。また、近年多様な複写のニーズに伴ない、カラー
複写に対する需要も急増しており、オリジナルカラー画
像をより忠実に複写するため、更に一層の高画質、高解
像度等が望まれている。これらの観点より、該カラーの
画像形成方法に使用されるトナーは、これに熱を印加し
た際の溶融性及び混色性が良いことが必要であり、軟化
点が低く、且つ溶融粘度の低いシャープメルト性の高い
トナーを使用することが好ましい。

【０００８】即ち、斯かるシャープメルトトナーを使用
することにより、複写物の色再現範囲を広め、原稿像に
忠実なカラーコピーを得ることができる。

【０００９】しかしながら、このようなシャープメルト
性の高いカラートナーは、一般に定着ローラーとの親和
性が高く、定着時に定着ローラーにオフセットし易い傾
向にある。

【００１０】特にカラー画像形成装置における定着装置
の場合、転写材上にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラ
ックと複数層のトナー層が形成されるため、トナー層厚
の増大から特にオフセットが発生しやすい傾向にある。

【００１１】従来定着ローラー表面にトナーを付着させ
ない目的で、例えばローラー表面をトナーに対して離型
性の優れた材料、シリコーンゴムや弗素系樹脂などで形
成し、さらにその表面にオフセット防止及びローラー表
面の疲労を防止するためにシリコーンオイル、フッ素オ
イルの如き離型性の高い液体の薄膜でローラー表面を被
覆することが行なわれている。しかしながら、この方法
はトナーのオフセットを防止する点では極めて有効であ
るが、オフセット防止用液体を供給するための装置が必
要なため、定着装置が複雑になること等の問題点を有し
ていることはもちろんのこと、このオイル塗布が定着ロ
ーラーを構成している層間のはく離を起こし結果的に定
着ローラーの短寿命化を促進するという弊害がつきまと
う。これら定着器を用いトナー像を定着せしめる転写材
としは、一般に各種紙類、コーティング紙、プラスチッ
クフィルム等が用いられる。中でもプレゼンテーション
用としてオーバーヘッドプロジェクターを利用するトラ
ンスペアレンシーフィルム（ＯＨＰ）の必要性が近年注
目されている。特にＯＨＰにおいては紙と異なり、オイ
ル吸収能力が低いため現状得られる複写ＯＨＰはオイル
塗布によるベタベタ感が避けられず、得られた画像の品
質に大きな問題が残されている。また、シリコーンオイ
ルなどが熱により蒸発し、機内を汚染したり、回収オイ
ルの処理等の問題も発生する可能性が大きい。

【００１２】そこでシリコーンオイルの供給装置などを
用いないで、かわりにトナー中から加熱時にオフセット
防止液体を供給しようという考えから、トナー中に低分
子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどの離型
剤を添加する方法が提案されている。ところが、充分な
効果を出すために多量にこのような添加剤を加えると、
感光体へのフィルミングや、キャリアやスリーブなどの
トナー担持体の表面を汚染し易く、画像が劣化すること
があると言う問題点がある。そこで画像を劣化させない
程度に少量の離型剤をトナー中に添加し、若干の離型性
オイルの供給もしくはオフセットしたトナーを巻き取り
式の例えばウェブの如き部材を用いた装置又はクリーニ
ングパットを用いクリーニングする装置を併用すること
が行なわれている。

【００１３】しかしながら、特にフルカラー分野におい
ては、従来のごとく離型剤を含有させる手段では、転写
材にＯＨＰを用いた際、離型剤の高結晶化や樹脂との屈
折率差等の原因のため定着後の画像の透明性やヘイズが
若干落ちてしまう問題が生じてしまう。

【００１４】トナー中に離型剤としてワックスを含有さ
せることは知られている。例えば特公昭５２−３３０４
号公報、特公昭５２−３３０５号公報、特開昭５７−５
２５７４号公報等に技術が開示されている。

【００１５】また、特開平３−５０５５９号公報、特開
平２−７９８６０号公報、特開平１−１０９３５９号公
報、特開昭６２−１４１６６号公報、特開昭６１−２７
３５５４号公報、特開昭６１−９４０６２号公報、特開
昭６１−１３８２５９号公報、特開昭６０−２５２３６
１号公報、特開昭６０−２５２３６０号公報、特開昭６
０−２１７３６６号公報などにワックス類を含有させる
技術が開示されている。

【００１６】ワックス類は、トナーの低温時や高温時の
耐オフセット性の向上や、低温時の定着性の向上のため
に用いられているが反面、耐ブロッキング性を悪化させ
たり、複写機等の昇温などによって熱にさらされると現
像性が悪化したり、また長期トナーを放置した際にワッ
クスがトナー表面にマイブレーションして現像性が悪化
したりする。

【００１７】従来のトナーでは、これらの面をすべて満
足するものは無く、何らかの問題点が生じていた。例え
ば、耐高温オフセットや現像性は優れているが低温定着
性が今一歩であったり、耐低温オフセットや低温定着性
には優れているが、耐ブロッキング性にやや劣り、機内
昇温で現像性が低下するなどの弊害があったり、低温時
と高温時の耐オフセット性が両立できなかったり、ＯＨ
Ｐ透明性が極度に悪かったりしていた。

【００１８】特にＯＨＰの透明性に関しては、ワックス
自身の結晶化を落とすために、結晶化核剤等をワックス
に添加する提案（特開平４−１４９５５９号公報、特開
平４−１０７４６７号公報）や、ワックス自身の結晶化
度の小さいものを使用する提案（特願平３−０９１１０
８号公報、特願平３−２４２３９７号公報）やバインダ
ーとの相溶性が良好で、バインダーより溶融粘度が低い
物質をバインダー中に添加することにより、定着後のト
ナー層の表面平滑性を良好にする提案が特願平３−２１
２６５２号公報などでされている。

【００１９】比較的透明性が良好で且つ低温定着性能を
有する離型剤の一つとして鉱物系ワックスであるモンタ
ンワックスがある。

【００２０】モンタン系ワックスとして下記構造式

【００２１】

【化１】

【００２２】［式中、Ｒは炭素数２８〜３２個の炭化水
素基を示し、ｎは整数を示す］で示される分子量約８０
０のワックスを使用することが特開平１−１８５６６０
号公報、特開平１−１８５６６１号公報、特開平１−１
８５６６２号公報、特開平１−１８５６６３号公報、特
開平１−２３８６７２号公報に提案がなされている。し
かしながら、これらは、いずれもＯＨＰの透明性やヘイ
ズ（曇価）の点から十分に満足されるものではない。

【００２３】これに対して、離型剤自体の結晶性を阻害
せしめるため、離型剤自体の構造の対称性を崩したエス
テル系ワックスを使用することが特願平５−１１８５１
７号公報、特願平５−１２６１８０号公報、特願平５−
１２６１８１号公報にて提案されており、かなり良好な
結果が得られている。

【００２４】しかしながら、最近のフルカラー定着装置
においても高耐久・高信頼性が要求されてきており、定
着装置の改良なくしてトナーのバインダー樹脂，離型剤
等の改良だけでは高画像面積画像から低画像面積画像、
さらにはフルカラーＯＨＰにまで適用できる画像形成方
法を長期にわたって安定して実現することは難しく、さ
らなる改良が望まれる。

【００２５】一方で、先に述べたように、定着部材のク
リーニングのために、ウェブあるいはクリーニングパッ
ドといったクリーニング部材が用いられるが、未定着画
像を定着する際、さらには常時当接して用いる。これ
は、トナーがどうしてもわずかずつオフセットするため
で、定着部材をクリーニングすることが必要だからであ
る。

【００２６】しかしながら、ワックスを含有しているト
ナーは、ワックスがわずかずつオフセットするものの、
トナー樹脂およびそれに含まれる顔料は確実に離型され
るので、クリーニングが不要となる。またクリーニング
するという動作自身が定着部材を傷つけ、画像上に筋と
して表われ、定着部材の寿命を規定するので、できるだ
け行わないことが望まれる。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き問題点を解決した画像形成装置を提供することに
ある。

【００２８】即ち、本発明の目的は、長期に渡って記録
材への低温定着性，耐オフセット性に優れた画像形成装
置を提供することにある。

【００２９】また、本発明の目的は、定着装置の圧接部
材の長寿命化が図れる画像形成装置を提供することにあ
る。

【００３０】さらに、本発明の目的は、多量のオイルを
塗布することなく、又は、オイルを全く塗布することな
く定着しうる画像形成装置を提供することにある。

【００３１】さらに本発明の別の目的は、透明性に優れ
た高品位フルカラーＯＨＰを入手し得る画像形成装置を
提供することにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、記録
材上に担持されている未定着のトナー像を、圧接部材に
よって加熱及び／又は加圧する定着装置によって、該記
録材に定着する画像形成装置であって、該トナーが、少
なくとも結着樹脂，着色剤及びワックスを含有するトナ
ーであり、該圧接部材をクリーニングする手段を備えた
画像形成装置において、該クリーニング手段は、未定着
トナー画像が、ジャム等の異常時に該圧接部材に接触し
て滞留した際のみに限定して圧接部材をクリーニングす
るものであることを特徴とする画像形成装置に関する。

【００３３】上述の如く、未定着トナー画像がジャム等
の異常時に該圧接部に接触して滞留した際のみに限定し
てクリーニングすることで、該圧接部材は、傷がきわめ
て発生しにくく、長寿命化することができ、通常時はオ
フセットトナーが存在しないのでクリーニングをする必
要はない。

【００３４】ジャム時は、トナー中のワックスは、表面
からすみやかに、低い部分に流れてしまい、局所的にワ
ックスの存在しないトナー表面、すなわち構成樹脂のみ
となると、粘着剤のようになって、次の通紙時に紙等の
記録材を粘着し、ローラーに巻きつけてしまう。

【００３５】

【発明の実施の形態】先ず、本発明に使用されるトナー
について説明する。

【００３６】本発明に使用されるトナーのワックスとし
ては、良好な低温定着性，耐オフセット性を発現させる
ためバインダー樹脂と適度な親和性を有し、疎水性が高
くさらに低融点を有する低結晶性のものが好ましい。さ
らにワックスは分子量分布がピーク及び／またはショル
ダーを少なくとも２つ以上有し、重量平均分子量（Ｍ
ｗ）が４００以上４０００以下、数平均分子量（Ｍｎ）
が２００以上４０００以下であることが好ましい。上述
の分子量分布は、単一のものでも複数のもので達成して
も良く、結果として結晶性が阻害でき、透明性が一層向
上することを見出した。２種以上のワックスをブレンド
する方法としては特に制約を受けるものではないが、例
えばブレンドするワックスの融点以上においてメディア
式分散機（ボールミル，サンドミル，アトライター，ア
ペックスミル，コボールミル，ハンディミル）等を用い
て溶融ブレンドすることや、ブレンドするワックスを重
合性単量体中へ溶解させ、メディア式分散機等にてブレ
ンドすることも可能である。このとき添加物として、顔
料，荷電制御剤，重合開始剤等を使用しても構わない。

【００３７】本発明においてワックスの分子量分布はＧ
ＰＣにより次の条件で測定される。

【００３８】（ＧＰＣ測定条件）装置：ＧＰＣ−１５０Ｃ（ウォーターズ社製）カラム：ＧＭＨ−ＨＴ３０ｃｍ²連（東ソー社製）温度：１３５℃ 溶媒：ｏ−ジクロロベンゼン（０．１％アイオノール
添加）流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ試料：０．１５％の試料を０．４ｍｌ注入

【００３９】以上の条件で測定し、試料の分子量算出に
あたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した
分子量較正曲線を使用する。さらに、Ｍａｒｋ−Ｈｏｕ
ｗｉｎｋ粘度式から導き出される換算式でポリエチレン
換算することによって算出される。

【００４０】ワックスの重量平均分子量（Ｍｗ）は４０
０以上４０００以下、数平均分子量（Ｍｎ）は２００以
上４０００以下であることが好ましい。より好ましくは
Ｍｗが４５０以上３５００以下、さらに好ましくは５０
０以上３０００以下、Ｍｎは２００以上３５００以下、
さらに好ましくは２５０以上３０００以下であることが
望まれる。Ｍｗが４００未満，Ｍｎが２００未満の場合
には、トナーの耐ブロッキング性が著しく悪化する。ま
た、Ｍｗが４０００，Ｍｎが４０００を超える場合に
は、ワックス自体の結晶性が発現し、透明性が著しく悪
化する。

【００４１】ワックスは、トナーの結着樹脂１００重量
部に対して１〜４０重量部（好ましくは２〜３０重量
部）配合するのが良い。

【００４２】結着樹脂、着色剤及びワックスを有する混
合物を溶融混練後、冷却し粉砕後分級してトナー粒子を
得る乾式トナー製法においては、ワックスの添加量は、
バインダー樹脂１００重量部に対し１〜１０重量部、よ
り好ましくは２〜７重量部使用するのが好ましい。

【００４３】重合性単量体と着色剤及びワックスを有す
る混合物を重合せしめることにより、直接的にトナー粒
子を得る重合法トナー製法においては、ワックスの添加
量は、重合性単量体１００重量部に対し２〜４０重量
部、より好ましくは５〜３０重量部、さらに好ましくは
１０〜２０重量部使用するのが好ましい。

【００４４】乾式トナー製法に比べ重合法トナー製法に
おいては、通常用いる離型剤が、バインダー樹脂より極
性が低いため水系媒体中での重合方法ではトナー粒子内
部に多量の離型剤を内包化させ易いため乾式トナー製法
と比較し、一般に多量の離型剤を用いることが可能とな
り定着時のオフセット防止効果には、特に有効となる。

【００４５】添加量が下限より少ないとオフセット防止
効果が低下しやすく、上限を超える場合、耐ブロッキン
グ効果が低下し耐オフセット効果にも悪影響を与えやす
く、ドラム融着、スリーブ融着を起こしやすく、更に重
合法トナーの場合には粒度分布の広いトナーが生成する
傾向にある。

【００４６】定着器の低熱容量で十分透明なＯＨＰ画像
を得るためには、通常トナー中に含有せしめる離型剤の
結晶性を低下せしめることがもっとも重要である。しか
しながら、２次的効果として更に十分な透明性を付与せ
しめる為には、定着後でも溶解しなかった一部未溶解の
トナー粒界が存在したり離型剤層の結晶性が光の乱反射
により、実効的な光の透過性を低下させ、結果的にヘイ
ズ低下を招く。更に、トナー中に混合された成分が定着
時に十分溶解せしめられたとしても、溶解後のトナー層
と定着部材間に形成された離型剤層との屈折率差が大き
いと、これも光の乱反射の原因となり好ましくない。

【００４７】光の乱反射の増加は、投影像の明度低下や
色の鮮鋭度の低下につながる。特に、透過型オーバーヘ
ッドプロジェクターを用いた場合には、反射型オーバー
ヘッドプロジェクターを用いる場合よりも更にこの弊害
が増加する。

【００４８】即ち、離型剤の結晶性を低下させるために
は、離型剤単独の結晶化度を低くすることが肝要であ
る。更に、トナー定着層中に未溶融トナー粒界を存在さ
せないためには、バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔ
ｇ）と離型剤の融点（ｍｐ）をなるべく合わせる工夫
と、低エネルギー量で迅速に溶解せしめるため、離型剤
の潜熱である溶融エンタルピー（ΔＨ）の小さな材料が
特に好ましい。また溶融した離型層が、バインダー樹脂
層と定着部材間に迅速に移行しオフセット防止層を形成
させるため、バインダー樹脂と離型剤間の溶解度パラメ
ーター（ＳＰ）差を適度に調整することが好ましい。

【００４９】このような観点から本発明に好ましい具体
例を以下に詳細に述べる。

【００５０】本発明に用いられるワックスは、通常トナ
ーのバインダー樹脂としてポリエステル系樹脂、スチレ
ン−アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、またはスチレン
−ブタジエン系樹脂が多く用いられているため、これら
の樹脂と屈折率が近いものが好ましい。屈折率の測定方
法としては、まず、縦（２０〜３０）×横（８）×厚み
（３〜１０）の大きさの固体試料を作製し、次にプリズ
ム面との密着性を良好にするために、ブロムナフタレン
をプリズム面に少量つけ、その上に固体試料を載せ屈折
率を測定する方法が例示される。また、測定機器として
は、例えばアタゴ社製のアッペ屈折計２Ｔが挙げられ
る。

【００５１】バインダー樹脂とワックスとの屈折率差
は、温度２５℃にて０．１８以下、より好ましくは０．
１０以下が特に有効である。屈折率差が０．１８を超え
る場合にはＯＨＰ画像の透明性を低下させやすく、特に
ハーフトーン投影像は、明度が低くなるために好ましく
ない。

【００５２】本発明に用いられるワックスの融点は、３
０〜１５０℃であることが好ましく、より好ましくは５
０〜１２０℃が特に好ましい。融点が３０℃より低い場
合はトナーの耐ブロッキング性、多数枚の複写時でのス
リーブ汚染抑制・感光体の汚染防止性が低下しやすい。
融点が１５０℃を超える場合は、粉砕法によるトナーの
製法においてはバインダー樹脂との均一混合に過大のエ
ネルギーが必要になり、他方重合法によるトナーの製法
においてもバインダー樹脂への均一化のために、粘度を
高めることによる装置の大型化あるいは相溶する量に限
界があるため、多量に含有させることが難しくなるなど
好ましくない。

【００５３】溶解度パラメーター（ＳＰ）値は、原子団
の加成性を利用したＦｅｄｏｒｓの方法［Ｐｏｌｙｍ．
Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．，１４（２）１４７（１９７４）］を
用いて算出する方法が挙げられる。

【００５４】本発明に使用されるワックスのＳＰ値は、
７．５〜９．７の範囲であることが好ましい。ＳＰ値が
７．５未満の値を示すワックスは、用いるバインダー樹
脂との相溶性が乏しく結果的にバインダー樹脂中への良
好な分散が得られにくく、多数枚複写時においてワック
スの現像スリーブへの付着が生じやすく、トナーの帯電
量が変化しやすくなる。更に地カブリ・トナー補給時の
濃度変動等も起こしやすい。ＳＰ値が９．７を超えるワ
ックスを用いる場合には、トナーを長期保存した際トナ
ー同士のブロッキングが発生しやすい。更にバインダー
樹脂との相溶性が良すぎるため定着時において定着部材
とトナーバインダー樹脂層間に十分な離型性層が形成し
にくく、オフセット現象を起こしやすい。

【００５５】本発明に使用されるワックスの溶融粘度
は、ＨＡＡＫＥ社製ＶＴ−５００にてコーンプレート型
ローター（ＰＫ−１）を用い測定する方法が挙げられ
る。１００℃における溶融粘度は１〜５０ｍＰａｓ・ｓ
ｅｃであることが好ましく、更に好ましくは３〜３０ｍ
Ｐａｓ・ｓｅｃを有するワックス化合物が特に好まし
い。１ｍＰａｓ・ｓｅｃより低い溶融粘度を有する場合
は、非磁性一成分現像方式でブレード等によりスリーブ
にトナー層を薄層コーティングする際、機械的なズリ力
によりスリーブ汚染を招きやすい。また、二成分現像方
法に於てもキャリヤーを用いトナーを現像する際に於て
トナーとキャリヤー間のズリ力によりダメージを生じや
すく、外添剤の埋没・トナー破砕等が生じやすい。５０
ｍＰａｓ・ｓｅｃを超える溶融粘度を有する場合には、
重合方法を用いてトナーを製造する際、分散質の粘度が
高すぎ、均一な粒径を有する微小粒径のトナーを得るこ
とが容易でなく、粒度分布の広いトナーとなりやすい。

【００５６】ワックスの硬度測定は、例えば島津ダイナ
ミック超微小硬度計（ＤＵＨ−２００）を用いる測定法
が挙げられる。測定条件は、ビッカース圧子を用い０．
５ｇ荷重下で９．６７ｍｇ／秒の負荷速度にて１０μｍ
変位させた後、１５秒保持させサンプル上に付いた打痕
を解析することによりビッカース硬度を求める。サンプ
ルは直径２０ｍｍφの金型を用い予め溶融したサンプル
を５ｍｍ厚の円柱状に成型して用いる。本発明に利用さ
れる離型剤の硬度は０．３〜５．０の範囲が好ましく、
更に好ましいビッカース硬度は０．５〜３．０が特に有
効である。

【００５７】ビッカース硬度が０．３より低いワックス
を含有したトナーは、多数枚複写において複写機のクリ
ーニング部位で破砕されやすく、ドラム表面上にトナー
融着を起こしやすく結果的に画像上に黒筋が発生しやす
い。また、画像サンプルを多重枚重ねて保存した際、裏
面にトナーが転写し所謂裏写りが発生しやすく好ましく
ない。ビッカース硬度が５．０を超えるワックスを含有
したトナーは、加熱定着時に用いる定着器に必要以上の
加圧力を必要とし、定着器に必要以上の強度設計が必要
となり好ましくない。通常加圧力の定着器を用いたなら
耐オフセット性が低下しやすく好ましくない。

【００５８】ワックスの結晶化度は１０〜５０％、より
好ましくは２０〜３５％であることが良い。

【００５９】結晶化度が１０％未満の場合には、トナー
保存性、流動性が劣化しやすく、５０％を超える場合に
は、ＯＨＰ画像の透明性が悪化しやすい。

【００６０】本発明における結晶化度は、検量線は使用
せず、非晶散乱ピークと結晶散乱ピークの面積比から以
下の計算式にて測定する。

【００６１】

【数１】

【００６２】測定装置としては、例えば理学電機社製の
ローターフレックスＲＵ３００（Ｃｕターゲット、ポイ
ントフォーカス、出力５０ＫＶ／２５０ｍＡ）が挙げら
れる。測定法は透過法−回転法を用い、測定角度は２θ
＝５〜３５°とする。

【００６３】本発明に好ましく用いられるワックスの製
造方法としては、例えば、酸化反応による合成法、カル
ボン酸及びその誘導体からの合成、マイケル付加反応に
代表されるエステル基導入反応等が用いられる。本発明
に用いられるワックスの特に好ましい製造方法は、原料
の多様性、反応の容易さからカルボン酸化合物とアルコ
ール化合物からの脱水縮合反応を利用する方法又は酸ハ
ロゲン化物とアルコール化合物からの反応が特に好まし
い。

【００６４】

【数２】

【００６５】上記のエステル平衡反応を生成系に移行さ
せるため、大過剰のアルコールを用いるか、水との共沸
が可能な芳香族有機溶剤中にてＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋ水
分離器を用い反応を行う。また酸ハロゲン化合物を用い
芳香族有機溶剤中にて副生する酸の受容物として塩基を
添加しポリエステルを合成する方法も利用できる。

【００６６】本発明のトナーに使用される結着樹脂とし
ては、下記の結着樹脂の使用が可能である。

【００６７】例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロル
スチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびそ
の置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共
重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン
−ビニルナフタリン共重合体、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−クロルメタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ビニルメチルエ−テル共重合体、スチレン−ビニルエチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共
重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イ
ソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イン
デン共重合体などのスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニ
ル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹
脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹
脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エ
ポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テ
ルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂などが
使用できる。好ましい結着物質としては、スチレン系共
重合体もしくはポリエステル樹脂がある。

【００６８】スチレン系共重合体のスチレンモノマーに
対するコモノマーとしては、例えば、アクリル酸、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
−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸、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、メタクリル酸オクチル、アクリロニト
リル、メタクリニトリル、アクリルアミドなどのような
二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体；
例えば、マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メ
チル、マレイン酸ジメチルなどのような二重結合を有す
るジカルボン酸およびその置換体；例えば塩化ビニル、
酢酸ビニル、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステ
ル類；例えばエチレン、プロピレン、ブチレンなどのよ
うなエチレン系オレフィン類；例えばビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトンなどのようなビニルケトン
類；例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテ
ル、ビニルイソブチルエーテルなどのようなビニルエー
テル類；等のビニル単量体が単独もしくは２つ以上用い
られる。

【００６９】本発明の結着樹脂のＴＨＦ可溶分の数平均
分子量は３，０００〜１，０００，０００が好ましい。

【００７０】スチレン系重合体またはスチレン系共重合
体は架橋されていても良く、またそれらの混合樹脂でも
良い。

【００７１】結着樹脂の架橋剤としては、主として２個
以上の重合可能な二重結合を有する化合物を用いてもよ
い。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンな
どのような芳香族ジビニル化合物；例えばエチレングリ
コールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリ
レート、１，３−ブタジオールジメタクリレートなどの
ような二重結合を２個有するカルボン酸エステル；ジビ
ニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィ
ド、ジビニルスルホンなどのジビニル化合物；および３
個以上のビニル基を有する化合物；が単独もしくは混合
物として用いられる。添加量としては、重合性単量体１
００重量部に対して０．００１〜１０重量部が好まし
い。

【００７２】本発明のトナーは、荷電制御剤を含有して
も良い。

【００７３】トナーを負荷電性に制御するものとして下
記物質がある。

【００７４】例えば、有機金属化合物、キレート化合物
が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン
金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダ
イカルボン酸系の金属化合物がある。他には、芳香族ハ
イドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸
及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール
等のフェノール誘導体類などがある。

【００７５】また、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化
合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、４級
アンモニウム塩、カリックスアレーン、ケイ素化合物、
スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル
酸共重合体、スチレン−アクリル−スルホン酸共重合
体、ノンメタルカルボン酸系化合物等が挙げられる。

【００７６】トナーを正荷電性に制御するものとして下
記物質がある。

【００７７】ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性
物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチ
ルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフト
スルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフル
オロボレートなどの４級アンモニウム塩、及びこれらの
類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれら
のレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレ
ーキ顔料（レーキ化剤としては、りんタングステン酸、
りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タ
ンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、
フェロシアン化物など）、高級脂肪酸の金属塩；ジブチ
ルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシク
ロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサ
イド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレー
ト、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノス
ズボレート類；これらを単独で或は２種類以上組合せて
用いることができる。これらの中でも、ニグロシン系、
４級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が特に好ましく用
いられる。

【００７８】これらの荷電制御剤は、樹脂成分１００重
量部に対して、０．０１〜２０重量部（より好ましくは
０．５〜１０重量部）使用するのが良い。

【００７９】本発明に用いられる着色剤は、黒色着色剤
としてカーボンブラック，磁性体，以下に示すイエロー
／マゼンタ／シアン着色剤を用い黒色に調色されたもの
が利用される。

【００８０】イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合
物，イソインドリノン化合物，アンスラキノン化合物，
アゾ金属錯体，メチン化合物，アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６
２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、
１１１、１２８、１２９、１４７、１６８、１８０等が
好適に用いられる。

【００８１】マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合
物，ジケトピロロピロール化合物，アントラキノン，キ
ナクリドン化合物，塩基染料レーキ化合物，ナフトール
化合物，ベンズイミダゾロン化合物，チオインジゴ化合
物，ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４
８；２、４８；３、４８；４、５７；１、８１；１、１
４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８
５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に好
ましい。

【００８２】本発明に用いられるシアン着色剤として
は、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体，アントラ
キノン化合物，塩基染料レーキ化合物等が利用できる。
具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、
１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６
２、６６等が特に好適に利用できる。これらの着色剤
は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることが
できる。本発明の着色剤は、色相角，彩度，明度，耐候
性，ＯＨＰ透明性，トナー中への分散性の点から選択さ
れる。該着色剤の添加量は、樹脂１００重量部に対し１
〜２０重量部添加して用いられる。

【００８３】さらに本発明のトナーは更に磁性材料を含
有させ磁性トナーとしても使用知りうる。この場合、磁
性材料は着色剤の役割をかねることもできる。本発明に
おいて、磁性トナー中に含まれる磁性材料としては、マ
グネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄；鉄、
コバルト、ニッケルのような金属或いはこれらの金属の
アルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、ス
ズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミ
ウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タング
ステン、バナジウムのような金属の合金及びその混合物
等が挙げられる。

【００８４】本発明に用いられる磁性体は、より好まし
くは、表面改質された磁性体が望まれ、重合法トナーに
用いる場合には、重合阻害のない物質である表面改質剤
により、疎水化処理を施したものであれば、どんなもの
でも良く、このような表面改質剤としては、例えばシラ
ンカップリング剤、チタンカップリング剤等を挙げるこ
とができる。

【００８５】これらの強磁性体は平均粒子が２μｍ以
下、好ましくは０．１〜０．５μｍ程度のものが好まし
い。トナー中に含有させる量としては樹脂成分１００重
量部に対し約２０〜２００重量部、特に好ましくは樹脂
成分１００重量部に対し４０〜１５０重量部が良い。

【００８６】また、１０Ｋエルステッド印加での磁気
特性が保磁力（Ｈｃ）２０〜３００エルステッド、飽和
磁化（σｓ）５０〜２００ｅｍｕ／ｇ、残留磁化（σ
ｒ）２〜２０ｅｍｕ／ｇのものが好ましい。

【００８７】各種トナー特性付与を目的とした添加剤と
しては、トナー中に、あるいはトナーに添加した時の耐
久性の点から、トナー粒子の体積平均径の１／５以下の
粒径であることが好ましい。この添加剤の粒径とは、電
子顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたそ
の平均粒径を意味する。これら特性付与を目的とした添
加剤としては、たとえば、以下のようなものが用いられ
る。

【００８８】流動性付与剤としては、金属酸化物（酸化
ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなど）カーボン
ブラック、フッ化カーボンなど。それぞれ、疎水化処理
を行ったものが、より好ましい。

【００８９】研磨剤としては、金属酸化物（チタン酸ス
トロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化
マグネシウム、酸化クロムなど）・窒化物（窒化ケイ素
など）・炭化物（炭化ケイ素など）・金属塩（硫酸カル
シウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど）が挙げら
れる。

【００９０】滑剤としては、フッ素系樹脂粉末（フッ化
ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなど）・脂肪
酸金属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム
など）などが挙げられる。

【００９１】荷電制御性粒子としては、金属酸化物（酸
化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化アルミ
ニウムなど）・カーボンブラックなどが挙げられる。

【００９２】これら添加剤は、トナー粒子１００重量部
に対し０．１〜１０重量部が用いられ、好ましくは０．
１〜５重量部が用いられる。これら添加剤は、単独で用
いても、また、複数併用しても良い。

【００９３】本発明のトナーは、通常一成分及び二成分
系現像剤として、いずれの現像剤にも使用できる。

【００９４】たとえば、一成分系現像剤として、磁性体
をトナー中に含有せしめた磁性トナーの場合には、現像
スリーブ中に内蔵せしめたマグネットを利用し、磁性ト
ナーを搬送及び帯電せしめる方法がある。また、磁性体
を含有しない非磁性トナーを用いる場合には、ブレード
及びファーブラシを用い、現像スリーブにて強制的に摩
擦帯電しスリーブ上にトナーを付着せしめることで搬送
せしめる方法がある。

【００９５】一方、一般的に利用されている二成分系現
像剤として用いる場合には、本発明のトナーと共に、キ
ャリアを用い現像剤として使用する。本発明に使用され
るキャリアとしては特に限定されるものではないが、主
として、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガ
ン、クロム元素からなる単独及び複合フェライト状態で
構成される。飽和磁化、電気抵抗を広範囲にコントロー
ルできる点からキャリア形状も重要であり、たとえば球
状、扁平、不定形などを選択し、更にキャリア表面状態
の微細構造、たとえば表面凸凹性をもコントロールする
ことが好ましい。一般的には、上記無機酸化物を焼成、
造粒することにより、あらかじめ、キャリアコア粒子を
生成した後、樹脂にコーティングする方法が用いられて
いるが、キャリアのトナーへの負荷を軽減する意味合い
から、無機酸化物と樹脂を混練後、粉砕、分級して低密
度分散キャリアを得る方法や、さらには、直接無機酸化
物とモノマーとの混練物を水系媒体中にて懸濁重合せし
め真球状分散キャリアを得る重合キャリアを得る方法な
ども利用することが可能である。

【００９６】上記キャリアの表面を樹脂等で被覆する系
は、特に好ましい。その方法としては、樹脂等の被覆材
を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布しキャリアに
付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法等、従来公
知の方法がいずれも適用できる。

【００９７】キャリア表面への固着物質としてはトナー
材料により異なるが、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ
化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジ
ターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレ
ン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブ
チラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基
性染料及びそのレーキ、シリカ微粉末、アルミナ微粉末
などを単独或は複数で用いるのが適当であるが、必ずし
もこれに制約されない。

【００９８】上記化合物の処理量は、一般には総量で本
発明のキャリアに対し０．１〜３０重量％（好ましくは
０．５〜２０重量％）が好ましい。

【００９９】これらキャリアの平均粒径は１０〜１００
μｍ、好ましくは２０〜５０μｍを有することが好まし
い。

【０１００】特に好ましい態様としては、フェライトで
あり、その表面をフッ素系樹脂とスチレン系樹脂の如き
樹脂の組み合せ、例えばポリフッ化ビニリデンとスチレ
ン−メチルメタアクリレート樹脂；ポリテトラフルオロ
エチレンとスチレン−メチルメタアクリレート樹脂、フ
ッ素系共重合体とスチレン系共重合体；などを９０：１
０〜２０：８０、好ましくは７０：３０〜３０：７０の
比率の混合物としたもの、あるいはシリコーン樹脂等
で、０．０１〜５重量％、好ましくは０．１〜３重量％
コーティングし、コートフェライトキャリアであるもの
が挙げられる。該フッ素系共重合体としてはフッ化ビニ
リデン−テトラフルオロエチレン共重合体（１０：９０
〜９０：１０）が例示され、スチレン系共重合体として
はスチレン−アクリル酸２−エチルヘキシル（２０：８
０〜８０：２０）、スチレン−アクリル酸２−エチルヘ
キシル−メタクリル酸メチル（２０〜６０：５〜３０：
１０〜５０）が例示される。

【０１０１】上記コートフェライトキャリアは粒径分布
がシャープであり、本発明のトナーに対し好ましい摩擦
帯電性が得られ、さらに電子写真特性を向上させる効果
がある。

【０１０２】本発明におけるトナーと混合して二成分現
像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー
濃度として、２重量％〜１５重量％、好ましくは４重量
％〜１３重量％にすると通常良好な結果が得られる。ト
ナー濃度が２％以下では画像濃度が低く実用不可とな
り、１５％以上ではカブリや機内飛散を増加せしめ、現
像剤の耐用寿命を短める。

【０１０３】さらに、該キャリアの磁性特性は以下のも
のが良い。飽和磁化は、２０〜９０Ａｍ²／ｋｇである
ことが必要である。さらに高画質化を達成するために、
好ましくは３０乃至７０Ａｍ²／ｋｇであることがよ
い。９０Ａｍ²／ｋｇより大きい場合には、高画質なト
ナー画像が得られにくくなる。２０Ａｍ²／ｋｇ未満で
あると、磁気的な拘束力も減少するためにキャリア付着
を生じやすい。

【０１０４】本発明における粉砕法トナーの製造法は結
着樹脂、本発明の上記エステルワックス、着色剤として
の顔料、又は染料、磁性体、必要に応じて荷電制御剤、
その他の添加剤等を、ヘンシェルミキサー、ボールミル
等の混合機により充分混合してから加熱ロール、ニーダ
ー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練
して樹脂類を互いに相溶せしめた中に金属化合物、顔
料、染料、磁性体を分散又は溶解せしめ、冷却固化後粉
砕及び分級を行って本発明に係るところのトナーを得る
ことが出来る。

【０１０５】さらに必要に応じて所望の添加剤をヘンシ
ェルミキサー等の混合機により充分混合し、本発明に係
る静電荷像現像用トナーを得ることができる。

【０１０６】また、本発明で用いられる重合トナーの製
造法は、特公昭５６−１３９４５号公報等に記載のディ
スク又は多流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に霧化
し球状トナーを得る方法や、特公昭３６−１０２３１号
公報，特開昭５９−５３８５６号公報，特開昭５９−６
１８４２号公報に述べられている懸濁重合法を用いて直
接トナーを生成する方法や、単量体には可溶で得られる
重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成す
る分散重合法又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重
合しトナーを生成するソープフリー重合法に代表される
乳化重合法や、予め１次極性乳化重合粒子を作った後、
反対電荷を有する極性粒子を加え会合させるヘテロ凝集
法等を用いトナーを製造することが可能である。

【０１０７】しかしながら、分散重合法に於いては、得
られるトナーは極めてシャープな粒度分布を示すが、使
用する材料の選択が狭い事や有機溶剤の利用が廃溶剤の
処理や溶剤の引火性に関する観点から製造装置が複雑で
煩雑化しやすい。ソープフリー重合に代表される乳化重
合法は、トナーの粒度分布が比較的揃うため有効である
が、使用した乳化剤や開始剤末端がトナー粒子表面に存
在した時に環境特性を悪化させやすい。

【０１０８】本発明においては比較的容易に粒度分布が
シャープな微粒子トナーが得られる常圧下での、また
は、加圧下での懸濁重合法が特に好ましい。一旦得られ
た重合粒子に更に単量体を吸着せしめた後、重合開始剤
を用い重合せしめる所謂シード重合方法も本発明に好適
に利用することができる。

【０１０９】本発明に用いられるより好ましいトナー
は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いたトナーの断層面
測定法で特にワックスが、外殻樹脂層で内包化された直
接重合法を用いて製造されたものである。定着性の観点
から多量のワックスをトナーに含有せしめる必要性か
ら、必然的なワックスを外殻樹脂中に内包化せしめる必
要がある。内包化せしめない場合のトナーは、粉砕工程
に於いて特殊な凍結粉砕を利用しないと十分な微粉砕化
ができず結果的に粒度分布の広いものしか得られず、装
置へのトナー融着も発生し甚だ好ましくない。また冷凍
粉砕に於いては、装置への結露防止策のため装置が煩雑
化したり、仮にトナーが吸湿した場合においてはトナー
の作業性低下を招き、更に乾燥工程を追加することも必
要となり問題となる。ワックスを内包化せしめる具体的
な方法としては、水系媒体中での材料の極性を主要単量
体よりワックスの方を小さく設定し、更に少量の極性の
大きな樹脂又は単量体を添加せしめることでワックスを
外殻樹脂で被覆した所謂コア−シェル構造を有するトナ
ーを得ることができる。トナーの粒度分布制御や粒径の
制御は、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分
散剤の種類や添加量を変える方法や機械的装置条件例え
ばローターの周速・パス回数・撹拌羽根形状等の撹拌条
件や容器形状又は、水溶液中での固形分濃度等を制御す
ることにより所定の本発明のトナーを得ることができ
る。

【０１１０】本発明に於いてトナーの断層面を測定する
具体的な方法としては、常温硬化性のエポキシ樹脂中に
トナーを十分分散させた後温度４０℃の雰囲気中で２日
間硬化させ得られた硬化物を四三酸化ルテニウム、必要
により四三酸化オスミウムを併用し染色を施した後、ダ
イヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状のサン
プルを切り出し透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いトナー
の断層形態を測定した。本発明においては、用いるワッ
クスと外殻を構成する樹脂との若干の結晶化度の違いを
利用して材料間のコントラストを付けるため四三酸化ル
テニウム染色法を用いることが好ましい。

【０１１１】本発明のトナー製造方法に直接重合方法を
用いる場合においては、以下の如き製造方法によって具
体的にトナーを製造することが可能である。単量体中に
ワックス，着色剤，荷電制御剤，重合開始剤その他の添
加剤を加え、ホモジナイザー，超音波分散機等によって
均一に溶解又は分散せしめた単量体系を、分散安定剤を
含有する水相中に通常の撹拌機またはホモミキサー，ホ
モジナイザー等により分散せしめる。好ましくは単量体
液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように撹拌速
度・時間を調整し、造粒する。その後は分散安定剤の作
用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止
される程度の撹拌を行えば良い。重合温度は４０℃以
上、一般的には５０〜９０℃の温度に設定して重合を行
う。また、重合反応後半に昇温しても良く、更に、トナ
ー定着時の臭いの原因等となる未反応の重合性単量体、
副生成物等を除去するために反応後半、又は、反応終了
後に一部水系媒体を留去しても良い。反応終了後、生成
したトナー粒子を洗浄・濾過により回収し、乾燥する。
懸濁重合法においては、通常単量体系１００重量部に対
して水３００〜３０００重量部を分散媒として使用する
のが好ましい。

【０１１２】また、重合法を用い直接トナーを得る時に
は、重合性単量体としては、スチレン，ｏ（ｍ−，ｐ
−）−メチルスチレン，ｍ（ｐ−）−エチルスチレン等
のスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸メチル，（メ
タ）アクリル酸エチル，（メタ）アクリル酸プロピル，
（メタ）アクリル酸ブチル，（メタ）アクリル酸オクチ
ル，（メタ）アクリル酸ドデシル，（メタ）アクリル酸
ステアリル，（メタ）アクリル酸ベヘニル，（メタ）ア
クリル酸２−エチルヘキシル，（メタ）アクリル酸ジメ
チルアミノエチル，（メタ）アクリル酸ジエチルアミノ
エチル等の（メタ）アクリル酸エステル系単量体；ブタ
ジエン，イソプレン，シクロヘキセン，（メタ）アクリ
ロニトリル，アクリル酸アミド等のエン系単量体が好ま
しく用いられる。

【０１１３】本発明に於いて、コア−シェル構造を形成
せしめるためには、極性樹脂を併用することが必須であ
り、本発明に使用できる極性重合体、共重合体を以下に
例示する。

【０１１４】メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタ
クリル酸ジエチルアミノエチルなど含窒素単量体の重合
体もしくはスチレン−不飽和カルボン酸エステル等との
共重合体、アクリロニトリル等のニトリル系単量体、塩
化ビニル等の含ハロゲン系単量体、アクリル酸、メタク
リル酸等の不飽和カルボン酸、その他不飽和二塩基酸、
不飽和二塩基酸無水物、ニトロ系単量体等の重合体もし
くはスチレン系単量体等との共重合体、ポリエステル、
エポキシ樹脂等が挙げられる。より好ましいものとし
て、スチレンと（メタ）アクリル酸の共重合体，マレイ
ン酸共重合体，飽和ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂が
挙げられる。

【０１１５】重合開始剤としては、例えば、２，２’−
アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，
２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビ
ス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’
−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニ
トリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系又はジ
アゾ系重合開始剤、ベンゾイルペルオキシド、メチルエ
チルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカ
ーボネート、クメンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルヒ
ドロペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ジク
シルペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオ
キシド、ラウロイルペルオキシド、２，２−ビス（４，
４−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキシル）プロパン、
トリス−（ｔ−ブチルペルオキシ）トリアジンなどの過
酸化物系開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始
剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸
塩、過酸化水素などが使用される。

【０１１６】重合開始剤は重合性単量体の０．５〜２０
重量部の添加量が好ましく、単独で又は、併用しても良
い。

【０１１７】また、本発明では分子量をコントロールす
るために、公知の架橋剤、連鎖移動剤を添加しても良
く、好ましい添加量としては０．００１〜１５重量部で
ある。

【０１１８】本発明において、乳化重合、分散重合、懸
濁重合、シード重合、ヘテロ凝集法を用いる重合法等に
よって、重合法トナーを製造する際に用いられる分散媒
には、いずれか適当な安定剤を使用する。例えば、無機
化合物として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウ
ム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグ
ネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウ
ム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シ
リカ、アルミナ等が挙げられる。有機化合物として、ポ
リビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メ
チルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリ
アクリル酸及びその塩、デンプン、ポリアクリルアミ
ド、ポリエチレンオキシド、ポリ（ハイドロオキシステ
アリン酸−ｇ−メタクリル酸メチル−ｅｕ−メタクリル
酸）共重合体やノニオン系或はイオン系界面活性剤など
が使用される。

【０１１９】また、乳化重合法及びヘテロ凝集法を用い
る場合には、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活
性剤、両性イオン界面活性剤及びノニオン系界面活性剤
が使用される。これらの安定剤は重合性単量体１００重
量部に対して０．２〜３０重量部を使用することが好ま
しい。

【０１２０】これら安定化剤の中で、無機化合物を用い
る場合、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい
粒子を得るために、分散媒中にて該無機化合物を生成さ
せても良い。

【０１２１】また、これら安定化剤の微細な分散の為
に、０．００１〜０．１重量部の界面活性剤を使用して
もよい。これは上記分散安定化剤の所期の作用を促進す
る為のものであり、その具体例としては、ドデシルベン
ゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペ
ンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、
オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステア
リン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げられ
る。

【０１２２】また、本発明において重合法トナーに用い
られる着色剤としては、着色剤の持つ重合阻害性や水相
移行性に注意を払う必要があり、前記着色剤を好ましく
は表面改質、たとえば重合阻害のない疎水化処理を施し
たほうが良い。特に染料系やカーボンブラックは、重合
阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要
する。染料系を表面処理する好ましい方法としては、こ
れら染料の存在下に重合性単量体をあらかじめ重合せし
める方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体系に
添加する。また、カーボンブラックについては、上記染
料と同様の処理のほか、カーボンブラックの表面官能基
と反応する物質、たとえば、ポリオルガノシロキサンな
どで処理を行っても良い。

【０１２３】次に本発明に好適な定着装置について説明
する。

【０１２４】図１に加熱ローラー方式の定着装置の一例
の概略図を示した。

【０１２５】本例装置は、内部にヒータ１０１ａ等の加
熱手段を有する圧接部材としての円筒状の加熱ローラー
１０１があり、定着にあたっては時計方向に回転する。

【０１２６】１０２は円筒状をなした加圧回転体として
の加圧ローラーで、定着にあたっては加熱ローラー１０
１に圧接し反時計方向に回転する。

【０１２７】搬送ベルト１０３によって右方より搬送さ
れ、未定着トナーＴがトナー像として付着した被加熱材
としての被記録材Ｐは、加熱ローラー１０１及び加圧ロ
ーラー１０２によって押圧・加熱されて定着し左方に排
出される。

【０１２８】１０４ａ及び１０４ｂは、被記録材Ｐが加
熱ローラー１０１または加圧ローラー１０２に巻付いて
搬送不良を起こさないための分離に用いる分離爪であ
る。

【０１２９】１０６はフェルト状のパッド、１０５はブ
ラシ状繊維を円筒状に植設したクリーニングローラーで
ある。クリーニングローラー１０５は回転して加熱ロー
ラー周面に付着したトナー残滓を除去する。また加熱ロ
ーラー１０１に対する、不図示の着脱装置を備えてい
る。

【０１３０】ジャム時のみクリーニングする際、ジャム
の検知手段は、直接圧接部材表面を光学式センサーで直
接検知したり、圧接部材前後に設けた光学式センサーあ
るいは接触式のレバーを押すことにより、あらかじめ設
定した通過時間より長いときにジャムと判断し、着脱装
置を動作させる。着脱には、不図示のカムを用い、支持
する軸の両端に設けたカムを変移させることで着脱する
ことが可能である。

【０１３１】加熱ローラー１０１には、例えば厚さ２〜
５ｍｍ程度のＡｌパイプを芯金としこれに２００〜５０
０μｍ厚のシリコーンゴム或はテフロンをコーティング
したものが用いられる。

【０１３２】加圧ローラー１０２としては例えば約１０
ｍｍφのＳＵＳ芯金とし、その周面にシリコーンゴムを
約３ｍｍ程度の厚さで被覆したものが用いられる。

【０１３３】一方、フィルム加熱方式の加熱装置は、他
に知られている熱ローラー方式・熱板方式・ベルト加熱
方式・フラッシュ加熱方式・オープン加熱方式等の加熱
装置ないしは画像加熱定着装置との対比において、加
熱体として低熱容量線状加熱体を、フィルムとして薄膜
の低熱容量のものを用いることができるため、省電力化
・ウェイトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能
になり、また本機内昇温を抑えることができ、画像加
熱定着装置にあっては定着点と分離点が別に設定できる
ためオフセットを防止できる、その他、他の方式装置の
種々の欠点を解決できるなどの利点を有し、効果的なも
のである。

【０１３４】定着装置に限らず、例えば画像を担持した
被記録材を加熱して表面性を改質する装置、仮定着する
装置等、広く被加熱材料を加熱処理する手段・装置とし
て使用できる。

【０１３５】図２にフィルム加熱方式の装置（画像加熱
定着装置）の概略を示した。

【０１３６】６は支持体３に固定支持させた加熱体（セ
ラミックヒータ）であり、この加熱体６に圧接部材とし
ての耐熱性フィルム（定着フィルム）１を加圧回転体と
しての加圧ローラー２で密着させて摺動搬送させ、該耐
熱性フィルム１を挟んで加熱体６と加圧ローラー２とで
形成される圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎの耐熱性フ
ィルム１と加圧ローラー２との間に被加熱材としての画
像定着すべき被記録材Ｐを導入して耐熱性フィルム１と
一緒に圧接ニップ部Ｎを挟持搬送させることにより、加
熱体６の熱を耐熱性フィルム１を介して被記録材Ｐに付
与して被記録材Ｐ上の未定着顕画像（トナー画像）Ｔを
被記録材Ｐ面に加熱定着させるものである。圧接ニップ
部Ｎを通った被記録材Ｐはフィルム１の面から分離され
て搬送される。

【０１３７】加熱体６は、耐熱性フィルム１もしくは被
加熱材としての被記録材Ｐの搬送方向ａに対して直角方
向を長手とする細長の耐熱性・絶縁性・良熱伝導性の基
板７、該基板の表面側の短手方向中央部に基板長手に沿
って形成具備させた抵抗発熱体５、抵抗発熱体５の長手
両端部の給電用電極１０、抵抗発熱体を規制した加熱体
表面を保護させた耐熱性オーバーコート層８、基板裏面
側に具備させた、加熱体温度を検知するサーミスタ等の
検温素子４等からなる全体に低熱容量の線状加熱体であ
る。

【０１３８】この加熱体６を、抵抗発熱体５を形成具備
させた表面側を下向きに露呈させて剛性・断熱性を有す
るヒーター支持体３に接着保持させて固定配設してあ
る。

【０１３９】加熱体６は抵抗発熱体５の両端部電極１０
に対する給電により該抵抗発熱体５が長手全長にわたっ
て発熱することで昇温し、その昇温が検温素子４で検知
され、その検知温度が温度制御回路（不図示）へフィー
ルドバックされて加熱体の温度が所定の温度に維持され
るように抵抗発熱体５への通電が制御される。即ち定着
時この検温素子（サーミスタ）４の検知出力が一定とな
るように抵抗発熱体５への通電が制御される。なお、加
熱体はセラミックヒーターに変えて、交番磁場注入によ
る加熱装置を使用しても良い。セラミックヒーターと同
じような形状の強磁性体の板金を設け、交番磁場により
発熱させる。

【０１４０】耐熱性フィルム１は、エンドレスベルト状
のものにしてそれを懸回張設させたローラーの１つを駆
動ローラーにして該駆動ローラーとフィルム内周面との
摩擦力により回転搬送させる、或いは加圧ローラー２を
駆動ローラーとしてもしくは加圧ローラー２以外にフィ
ルム外面に当設させた駆動ローラーとフィルム外周面と
の摩擦力により回転搬送させる構成のものもあるし、耐
熱性フィルム１をロール巻の長尺フィルムにしてこれを
繰り出し搬出させる構成のものもある。

【０１４１】１０５及び１０６は、前述した図１と同様
の本発明のクリーニング材である。

【０１４２】加圧回転体としての加圧ローラー２は前述
図１の装置の圧着ローラー１０２と同様であり、金属芯
金２ａと、シリコーンゴム等の離型性の良い耐熱ゴム層
２ｂよりなるソリッド（充実肉質）の弾性ローラー（以
下、ソリッドローラーと記す）であり、不図示の軸受手
段・付勢手段により所定の押圧力をもってフィルム１を
挟ませて加熱体６の表面に圧接させて配設してある。こ
の加圧ローラー２をフィルム駆動ローラーとする場合は
このローラー２に不図示の駆動手段から回転力が伝達さ
れて矢示の反時計方向に回転駆動される。

【０１４３】本発明の好ましい態様としては、基層に弾
性層があり、かつ最外層にはトナー中のワックスと特定
の接触角を有するフッ素系樹脂層であり、この基層と表
面層の間に基層の弾性層よりも硬度が高いフッ素ゴム層
を層厚５〜１０μｍで設けた弾性ローラーである。さら
に最外層のフッ素樹脂としては、ＦＥＰが主成分である
と、より好適である。

【０１４４】さらに別の好ましい態様としては、導電層
を有する耐熱性フィルムまたはベルト部材と導電層を有
する加圧部材と、これらの導電層に磁場を入れることで
渦電流を発生させて発熱させるための交番磁場発生手段
を有し、前記耐熱性部材と加圧部材の圧接ニップ部に被
加熱材を挟持搬送させることで加熱する加熱装置であ
る。

【０１４５】上記構成にすることで、弾性ローラーとし
ては、長期にわたり離型性に優れ、各層間の接着力が良
好であるため、耐久性に優れ、かつローラー硬度を低く
押えることができる。

【０１４６】また、該弾性ローラーを加圧回転体とする
フィルム加熱方式や加熱ローラー方式の加熱装置（定着
装置）としては、低圧力，低温度にしても良好な加熱性
・定着性が得られるため、装置を安価にできる。

【０１４７】加圧ローラーの層構成について以下に詳し
く説明する。

【０１４８】基層としての弾性層は、低圧力で充分なニ
ップをかせぐ役目をなすもので、例えば、シリコーンゴ
ムなどである。該弾性層は材料硬度として３０°以下
（ＪＩＳ−Ａ）であることが好ましい。弾性層の厚みを
増し硬度を低くすると、熱による外径変化が大きくな
り、特に加圧ローラー駆動の場合、画像が伸びる。ま
た、高圧力をかけると装置のトルクが増し、モータ等の
コストアップにつながるからである。

【０１４９】この基層と表面層の間に設けるフッ素ゴム
層は、フッ素樹脂をコーティングするための接着剤的役
目をなすもので、基層の弾性層よりも硬度の高いものと
なる。その理由はフッ素同士密着することから、塗膜性
に優れるためである。また、該フッ素ゴム層の層厚は５
〜１０μｍとする。５μｍよりも薄いと表層にクラック
が入り、表層にフッ素樹脂が膜にならない。１０μｍよ
りも厚いとローラー硬度が上がり、低圧で充分なニップ
がとれない可能性があり、好ましくない。

【０１５０】最外層のフッ素樹脂は、長期に渡りトナー
離型性を確保する役目をなすもので、例えば、ＦＥＰ，
ＰＦＡ，ＰＴＦＥ等である。また、このフッ素樹脂層の
層厚は５〜３０μｍとする。５μｍよりも薄いと、１０
万枚以上プリントした際に離型性がなくなる可能性があ
り、３０μｍよりも厚いと、ローラー硬度が上がり、低
圧で充分なニップがとれない可能性があり、好ましくな
い。

【０１５１】

【実施例】実施例１イオン交換水７１０ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液
４５０ｇを投入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミ
キサー（特殊機化工業製）を用いて、１３０００ｒｐｍ
にて撹拌した。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６８
ｇを徐々に添加し、Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂を含む水系媒体を
得た。一方、スチレン１６６ｇｎ−ブチルアクリレート３４ｇ銅フタロシアニン顔料１５ｇジターシャリ−ブチルサリチル酸金属化合物３ｇ飽和ポリエステル１０ｇ（酸価１１，ピーク分子量８５００）モノエステルワックス４０ｇ（Ｍｗ５００，Ｍｎ４００，粘度６．５ｍＰａ・ｓ，ＳＰ値８．６）

【０１５２】上記処方を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミ
キサー（特殊機化工業製）を用いて、１２０００ｒｐｍ
にて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤２，
２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１
０ｇを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。前記水
系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、６０℃，
Ｎ₂雰囲気下において、ＴＫ式ホモミキサーにて１００
００ｒｐｍで２０分間撹拌し、重合性単量体組成物を造
粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、８０℃に
昇温し、１０時間反応させた。

【０１５３】重合反応終了後、冷却し、塩酸を加えリン
酸カルシウムを溶解させた後、ろ過，水洗，乾燥をし
て、重合粒子を得た。

【０１５４】得られた粒子１００重量部に対して、ＢＥ
Ｔ法による比表面積が１００ｍ²／ｇである疎水性酸化
チタン２．０重量部を外添し、平均粒径６．２μｍのト
ナーを得た。

【０１５５】このトナー７重量部に対し、シリコーンコ
ートされた３５μｍのフェライトキャリア９３重量部を
混合し現像剤Ｎｏ．１とした。

【０１５６】この現像剤を用いて、市販のフルカラー複
写機ＣＬＣ８００（キヤノン製）の定着器を使用した。
図１に示す如くオイル塗布機構を除去した。加熱／加圧
ローラーはアルミニウム合金、鉄などの熱伝導性良好な
る材料からなる芯金の表面に基層としてＨｓ２５〜５５
°程度のシリコーンゴムからなる耐熱弾性体層を被覆
し、さらに表層樹脂にＦＥＰで１０μｍコーティングし
たローラーを使用した。加熱／加圧ローラーは、ゴム層
厚がそれぞれ２ｍｍ／１ｍｍになるよう構成した。表層
には、ＦＥＰ樹脂（ダイキン工業株式会社製ネオフロ
ンＮＤ１）を使用し、３８０℃〜４００℃で３０分焼
成した。表層と基層の間には、プライマーとして弾性層
よりも硬度の高いフッ素ゴム層を層厚５〜１０μｍ使用
した。

【０１５７】画像面積２０％，５０％の２種のオリジナ
ル原稿を使用し各１０，０００枚の通紙試験を行った。

【０１５８】ジャム時のときのみクリーニング手段であ
るファーブラシを当接し、クリーニングした。オフセッ
トの発生なく、ＯＨＰを含め、良好な画像が得られた。

【０１５９】実施例２実施例１において、ローラーの表層材にＰＦＡ樹脂（ダ
イキン工業株式会社製ネオフロンＡＤ−２ＣＲ）を使
用し、３８０℃〜４００℃で３０分焼成する以外は実施
例１と同様に画出しを行ったところ、良好な結果が得ら
れた。

【０１６０】実施例３実施例１において、モノエステルワックスに代えてジエ
ステルワックス（Ｍｗ４８０，Ｍｎ４１０，粘度１０．
５ｍＰａ・ｓ，ＳＰ値９．１）を使用する以外は同様に
現像剤Ｎｏ．２を作製するとともに、ローラーの表層材
に実施例１と実施例２で用いた表層樹脂を重量比で８：
２になるよう混合して使用する以外は実施例１と同様に
して評価を行ったところ、良好な結果が得られた。

【０１６１】実施例４実施例１において、モノエステルワックスに代えてテト
ラエステルワックス（Ｍｗ４３０，Ｍｎ３８０，および
Ｍｗ８５０にショルダー有り，粘度１１．６ｍＰａ・
ｓ，ＳＰ値８．５）を使用する以外は同様にして現像剤
Ｎｏ．３を作製するとともに、ローラーの表層材に実施
例１と実施例２で用いた表層樹脂を重量比６：４になる
よう混合して使用する以外は実施例１と同様にして評価
を行ったところ、良好な結果が得られた。

【０１６２】実施例５定着装置を図２に示すものに改造し、ローラーの表層材
料をＦＥＰ樹脂にする以外は実施例と同様に行ったと
ころ、良好な結果が得られた。

【０１６３】実施例６実施例１において、銅フタロシアニン顔料のかわりにキ
ナクリドン顔料，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０，
カーボンブラックを使用する以外は同様にして、マゼン
タ，イエロー，ブラック現像剤を作製し、画出しを行っ
たところ、淡い色の色再現性も優れ、良好な結果が得ら
れた。

【０１６４】実施例７実施例１において、シランカップリング剤処理磁性酸化
鉄（平均粒径０．２５μｍ）２００ｇを使用し、疎水性
シリカを使用する以外は同様にして、磁性トナーを得
た。この磁性トナーを用いて市販の複写機ＮＰ８５８２
（キヤノン製）の定着器の加熱ローラーの表層をＦＥＰ
樹脂に変更し、画出しを行ったところ、良好な結果が得
られた。

【０１６５】クリーニング手段は、他に巻きとり式ウェ
ブ，パッド等が可能であり、組合せて使用してもよい。

【０１６６】

【発明の効果】本発明は、ジャム時以外はクリーニング
しないので、圧接部材をクリーニング手段によって傷つ
けることがないため、長寿命化できる。通常時は、トナ
ー中にワックスがあるので、オフセットトナーが蓄積す
ることがない。

【０１６７】また、本発明は、耐オフセット性に優れ、
かつ透過性に優れた鮮明なフルカラーＯＨＰに適用でき
る画像形成装置が提供できる。

【０１６８】クリーニング手段がウェブ等であれば、消
費量が激減し、小型にでき、ランニングコストを低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】加熱ローラー方式の定着装置の一例を示す概略
図である。

【図２】フィルム加熱方式の装置の一例を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１０１加熱ローラー２，１０２加圧ローラー１０５クリーニングローラー１０６クリーニング材ＴトナーＰ記録材（紙）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録材上に担持されている未定着のトナ
ー像を、圧接部材によって加熱及び／又は加圧する定着
装置によって、該記録材に定着する画像形成装置であっ
て、該トナーが、少なくとも結着樹脂，着色剤及びワッ
クスを含有するトナーであり、該圧接部材をクリーニン
グする手段を備えた画像形成装置において、該クリーニング手段は、未定着トナー画像が、ジャム等
の異常時に該圧接部材に接触して滞留した際のみに限定
して圧接部材をクリーニングするものであることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】前記ワックスの重量平均分子量（Ｍｗ）
が、４００以上４０００以下、数平均分子量（Ｍｎ）が
２００以上４０００以下であることを特徴とする請求項
１に記載の画像形成装置。