JP2001194821A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト状伝熱媒体を用いる定着方法におい
て、定着ベルトへのトナーのオフセットの防止、定着ベ
ルトの機械的耐久性の向上を実現し、安定した良好な画
像を長期に渡って得ることができる画像形成方法を提供
すること。 【解決手段】 発熱体により加熱されるベルト状伝熱媒
体に、未定着トナーの像を担持した記録媒体を圧接する
ことにより、該記録媒体上の未定着トナー像を定着させ
ることにより画像を形成する画像形成方法において、該
トナーとして、少なくとも結着樹脂を含むとともに融点
５０〜１４０℃のワックスを含有するか又は含有しない
トナーを用い、かつ、該ベルト状伝熱媒体にはオイルを
塗布するか又は塗布しないことからなり、さらに、該ト
ナー中の結着樹脂１００重量部に対するワックスの含有
量をＡ（重量部）、該ベルト状伝熱媒体へのオイル塗布
量をＢ（ｍｇ／Ａ４サイズ当り）としたときに、 ０≦Ａ≦１５ ０≦Ｂ≦４ ０．５≦０．２×Ａ＋Ｂ≦４．０ の関係式を満足するように、該ワックスの塗布がなされ
ていることを特徴とする画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

【従来の技術】従来、電子写真方式による画像形成で
は、光導電性物質等の像担持体上に静電荷による潜像を
形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナー粒子を
付着させ可視像を形成している。トナーにより形成され
た可視像は、最終的に紙等の転写媒体に転写後、熱、圧
力や溶剤気体等によって転写媒体に定着され、出力画像
となる。

【０００２】これらの画像形成方法は、可視像化のため
のトナー粒子を帯電させる方法により、トナー粒子とキ
ャリア粒子の攪拌、混合による摩擦帯電を用いる、いわ
ゆる二成分現像方式と、キャリア粒子を用いずにトナー
粒子への電荷付与を行う、いわゆる一成分現像方式とに
大別される。また、一成分現像方式では、現像ローラー
へのトナー粒子の保持に磁気力を使用するか否かによ
り、磁性一成分現像方式、非磁性一成分現像方式に分類
される。

【０００３】一方、一般に定着には、熱効率や定着機構
の簡便さ、定着部材の製造コストを抑える目的で、定着
ローラーや定着ベルト等の定着部材を直接未定着画像に
圧接して、トナーを熱溶融し紙等の画像担持体に定着を
行う方法、所謂熱圧定着法が好んで採用されている。特
に近年、省エネルギーや装置の小型化を目的として、ベ
ルト状の伝熱媒体を用いた定着機構（以下、定着ベルト
ともいう）が広く使われるようになってきている。

【０００４】このようなベルト定着では、特に定着時に
トナーの表面への接触時間を長くする事ができ、より低
温度での定着が可能となる反面、トナーの溶融がより促
進されてベルトの表面にトナーが融着する、いわゆるオ
フセット現象が発生しやすくなる。特にカラートナーに
おいては、十分な透明性や高品位感を出すために適度な
光沢が必要とされ、結着樹脂の分子量をシャープ化し
て、シャープメルトの特性が必要となる。これにより、
定着時にトナーの溶融が促進されて、オフセット現象が
発生しやすくなる。

【０００５】また、定着用のベルトとして、耐熱樹脂製
の無端もしくは有端のベルトが多く用いられるが、トナ
ー外添剤やその他の成分がベルト状伝熱媒体状へ付着す
ることにより、ベルト摩耗や傷が生じ、ホットオフセッ
トの発生、更には、ベルト自体の断裂が発生する場合が
り、ベルトの機械的耐久性の向上が求められている。上
記の課題を解消する為に、定着機構、電子写真用トナー
の面から、これまでにも様々な提案がなされてきてい
る。

【０００６】一方、定着機構としては、Ｊａｐａｎ Ｈ
ａｒｈｃｏｐｙ‘９４（１９９４．６．２３〜２４ 主
催 電子写真学会）に於ける発表「オンデマンド定着技
術の検討」（Ａ−１１）を始めとして、いくつかの検討
が試みられている。しかしながら、このような、定着機
構単独の検討、提案では、上述と同様の事由により、上
記課題の根本的な解決にはなり得ていない。

【０００７】また、トナーにワックス等の定着離型材料
を添加して、定着でのオフセットを防止する事が知られ
ているが、ワックスの特性やトナー中での分散状態が不
適切な場合には、現像ユニット内での長期使用により、
トナー表面からワックスが脱離したり、染み出す等の現
象が発生し、二成分現像剤においては、キャリア表面へ
の汚染等が発生することにより、トナーの帯電特性を悪
化させる。また、一成分現像剤においては、現像ローラ
ーや、トナーを薄層化させる為にブレード等に融着し
て、トナーの均一な現像を阻害する等の問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、定着ベルト
を用いて定着を行う画像形成方法において、定着ベルト
へのトナーのオフセットの防止、定着ベルトの機械的耐
久性の向上を実現し、安定した良好な画像を長期に渡っ
て得ることができる画像形成方法を提供することをその
課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、定着部で用いられ
るベルト状伝熱媒体と該定着部を用いた画像形成方法で
使用される電子写真用トナーの相互作用的特性と、その
特性の有効範囲を明らかにすることにより、安定した良
好な画像品質が長期に渡って得られることを見い出し本
発明を完成するに至った。

【００１０】即ち、本発明によれば、発熱体により加熱
されるベルト状伝熱媒体に、未定着トナーの像を担持し
た記録媒体を圧接することにより、該記録媒体上の未定
着トナー像を定着させることにより画像を形成する画像
形成方法において、該トナーとして、少なくとも結着樹
脂を含むとともに融点５０〜１４０℃のワックスを含有
するか又は含有しないトナーを用い、かつ、該ベルト状
伝熱媒体にはオイルを塗布するか又は塗布しないことか
らなり、さらに、該トナー中の結着樹脂１００重量部に
対するワックスの含有量をＡ（重量部）、該ベルト状伝
熱媒体へのオイル塗布量をＢ（ｍｇ／Ａ４サイズ当り）
としたときに、 ０≦Ａ≦１５ ０≦Ｂ≦４ ０．５≦０．２×Ａ＋Ｂ≦４．０ の関係式を満足するように、該ワックスの塗布がなされ
ていることを特徴とする画像形成方法が提供される。ま
た、本発明によれば、ワックスとして、該ワックスの平
均分散径をＣ（μｍ）としたときに、 Ｃ≦３ １≦Ａ×Ｃ≦１０ の関係式が成り立つものを含有するトナーを使用するこ
とを特徴とする画像形成方法が提供される。さらに、本
発明によれば、結着樹脂として、少なくとも分子量分布
の最大ピークが、分子量６０００〜１００００の範囲で
あり、かつ分子量１０万以上の成分が３．５〜８％の範
囲であるものを含有するトナーを用いることを特徴とす
る画像形成方法が提供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の画像形成方法に
ついて説明する。本発明の画像形成方法は、発熱体によ
り加熱されるベルト状伝熱媒体に、未定着トナーの像を
担持した記録媒体を圧接することにより、該記録媒体上
の未定着トナー像を定着させることにより画像を形成す
る画像形成方法に係るものである。

【００１２】本発明の方法に用いるベルト状伝熱媒体
は、記録媒体上の未定着のトナー像を低温で定着するた
めに、長時間記録媒体上の未定着のトナー像を加熱する
目的で用うものであり、熱容量が小さいことが好まし
い。前記ベルト状伝熱媒体としては、耐熱性の材料、例
えばニッケル、ポリイミド等からなる基体上に、シリコ
ンゴム、フッ素樹脂等からなる離型層を設けたものを好
適に用いることができる。前記基体の厚さは、３０〜１
５０μｍである。又、離型層の厚さは、シリコンゴム等
を用いた場合には、５０〜３００μｍ、フッ素樹脂等を
用いた場合には、１０〜５０μｍである。本発明の方法
に用いるベルト状伝熱媒体は、複数のローラ間に架設さ
れ、回動する無端ベルト状のもの、ローラーに巻着し、
往復動作する有端のベルト状のもの等、種々のもの用い
ることができる。又、前記ベルト状伝熱媒体は、単数あ
るいは複数の伝熱ローラーとの組み合わせ、複数のベル
ト状伝熱媒体との組み合わせ等、用途に応じ適宜用いる
ことができる。

【００１３】本発明においては、ベルト状伝熱媒体を発
熱体により加熱する。ベルト状伝熱媒体の加熱は、記録
媒体上の未定着のトナー像を定着するためにおこなうも
のであり、その加熱の方法としては、内部に加熱源を有
する加熱ローラーにベルト状伝熱媒体を張設させて加熱
する方法、ヒーター等により非接触の状態でベルト状伝
熱媒体を加熱する方法等を採用することができる。

【００１４】本発明においては、ベルト状伝熱媒体表面
への融着（オフセット現象）を防止する目的でベルト状
伝熱媒体表面にオイルを塗布する場合がある。本発明に
おいて、ベルト状伝熱媒体表面にオイルを塗布する場合
に使用するオイルとしては、シリコーンオイル、変性シ
リコーンオイル等を用いることができる。

【００１５】本発明における、ベルト状伝熱媒体表面へ
のオイル塗布方法としては、オイルを含浸したオイル塗
布ローラーを介してのオイル塗布方法、オイルを含浸し
た塗布部材をベルト状伝熱媒体表面に接触させるオイル
塗布方法、スプレーによりベルト状伝熱媒体表面にオイ
ルを吹き付ける塗布方法等、種々の方法を採用すること
ができる。該ベルト状伝熱媒体へのオイル塗布量は、該
塗布量をＢ（ｍｇ／Ａ４サイズ当り）としたときに、０
≦Ｂ≦４、好ましくは０．５≦Ｂ≦３．５、より好まし
くは１≦Ｂ≦３となる量である。前記塗布量が４（ｍｇ
／Ａ４サイズ当り）より多くなると、プリント画像上に
過剰なオイルがスジ状に残る等の汚れの問題が生じる。

【００１６】本発明の画像形成方法に用いるトナーとし
ては、少なくとも結着樹脂を含むとともにワックスを含
有するか又は含有しないトナーを用いる。前記トナーに
用いる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリｐ−クロ
ロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその
置換体の単重合体、スチレン／ｐ−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／ビニ
ルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタレン共重
合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン
／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブ
チル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合
体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン
／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル
酸ブチル共重合体、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／マレイン酸共重合体等のスチレン系共重
合体、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、
ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等の
アクリル酸エステル系単重合体やその共重合体、ポリ塩
化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体、ポリ
エステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド
系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、
エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族または脂
環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等を用いることが
でき、これらを単独あるいは混合して用いることができ
る。本発明においては、結着性、電気特性等の面から、
スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリオール系樹脂より選ばれる少なくとも１種以上
を含有することが特に好ましい。

【００１７】本発明に使用するトナーの結着樹脂は、該
結着樹脂成分として、低分子量成分と高分子量成分を特
定のバランスにすることにより、その結果として、オイ
ルを多量に塗布した定着ベルトを用いなくてもオフセッ
トの発生のない画像を得ることができる。本発明による
結着樹脂の分子量分布の最大ピークは、６０００〜１０
０００、好ましくは６５００〜９５００であり、分子量
１０万以上の成分は３．５〜８％、好ましくは５〜７％
の範囲である。

【００１８】前記結着樹脂の分子量分布の最大ピーク
が、６０００より小の場合や分子量１０万以上の成分が
３．５％未満の場合には、定着でのオフセット現象が発
生しやすくなり、逆に分子量分布の最大ピークが、１０
０００より大の場合や、分子量１０万以上の成分が８％
より多い場合には、カラートナーの場合にプリント画像
に十分な光沢や、透明性が得られない。

【００１９】本発明に用いるトナーに対し、定着時のオ
フセットを防止する目的でワックスを含有させる場合が
あるが、この場合のワックスとしては、ポリエチレンワ
ックス、プロピレンワックス、カルナウバワックス、各
種エステル系等のワックス類を用いることができる。

【００２０】また、本発明に用いるトナーに含有させる
前記ワックスの融点は、５０〜１４０℃、好ましくは６
０〜１３０℃、より好ましくは７０〜１２０℃である。
ワックスの融点が５０℃より低いと、トナー表面からの
ワックスの脱離、染み出し等が発生し、１４０℃より高
いと、充分な耐オフセット性が得られなくない。

【００２１】該トナー中の結着樹脂の含有量は、結着樹
脂１００重量部に対するワックスの含有量をＡ（重量
部）としたときに、０≦Ａ≦１５、好ましくは０．５≦
Ａ≦１２、より好ましくは１≦Ａ≦１０である。ワック
スの含有量Ａが１５重量部より多い場合には、現像ユニ
ット内での長期使用により、トナー表面からのワックス
の脱離、染み出し等が発生し、二成分現像剤において
は、キャリア表面への汚染等が発生することで、トナー
の帯電特性を悪化させ、また、一成分現像剤において
は、現像ローラーや、トナーを薄層化させる為のブレー
ド等に融着して、トナーの均一な現像を阻害する。

【００２２】また、本発明におけるトナー中の、ワック
スの平均分散径をＣ（μｍ）としたときに、Ｃ（μｍ）
は、３μｍ以下、好ましくは２．５μｍ以下、より好ま
しくは２μｍ以下である。ワックスの平均分散径Ｃが３
μｍより大の場合には、トナー表面からのワックスの脱
離、染み出し等が発生しやすくなる。

【００２３】なお、平均分散径Ｃの値は、トナーに使用
する結着樹脂の組成、特性（特に１／２流出開始温度等
の熱特性）及び、ワックスの組成、特性（融点等の熱特
性）、それ以外の含有材料の組成、特性、更にトナーを
混練する際の混練条件（混練温度等の条件）の各々相互
作用によって決まる。

【００２４】本発明において、前記Ａ（重量部）（結着
樹脂１００重量部に対するワックスの含有量）と、Ｃ
（μｍ）（ワックスの平均分散径）の値より与えられる
関係式は、１≦Ａ×Ｃ≦１０、好ましくは１．５≦Ａ×
Ｃ≦９、より好ましくは２≦Ａ×Ｃ≦８である。Ａ×Ｃ
が１０より大の場合には、トナー表面からのワックスの
脱離、染み出し等による不具合現象が発生しやすくな
り、Ａ×Ｃが１より小の場合には、定着でのオフセット
現象が発生しやすくなる。

【００２５】本発明において、前記Ａ（重量部）（結着
樹脂１００重量部に対するワックスの含有量）と、Ｂ
（ｍｇ／Ａ４サイズ当り）（ベルト状伝熱媒体へのオイ
ル塗布量）の値より与えられる関係式は、０．５≦０．
２×Ａ＋Ｂ≦４．０、好ましくは１．０≦０．２×Ａ＋
Ｂ≦３．５である。０．２×Ａ＋Ｂの値が０．５より小
さい場合には、定着でのオフセット現象が発生しやすく
なり、４．０より大の場合には、トナー表面からのワッ
クスの脱離、染み出し等、もしくは定着プリント画像上
に過剰オイルがスジ状に残ってしまう等の問題が起き
る。さらに、前記関係式を満足させる範囲において、Ａ
の値が０．５≦Ａ≦１２であり、Ｂの値が０．５≦Ｂ≦
３．５、より好ましくはＡの値が１≦Ａ≦１０であり、
Ｂの値が１≦Ｂ≦３の場合には、ベルト状伝熱媒体のオ
フセット現象に対し特に本発明の効果を顕著に発揮する
ことができる。

【００２６】本発明に用いるトナーに対しては、以下に
示す成分を選択的に用いることができる。

【００２７】・着色剤 本発明に用いるトナーに使用される着色剤としては、従
来公知のトナー用着色剤として使用さる顔料及び染料が
使用でき、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、
フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハン
ザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カルコオイルブ
ルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジ
ンイエロー、ローズベンガル等を単独あるいは混合して
用いることができる。

【００２８】・磁性材料 トナー粒子中へ導入することができる磁性材料として
は、フェライト、マグネタイト、マグヘマタイト等の酸
化鉄類、鉄、コバルト、ニッケル等の金属あるいは、こ
れらと他の金属との合金等の磁性成分を単独または混合
して使用することができる。

【００２９】・電荷制御剤 帯電の立ち上がりをより良くするために電荷制御剤とし
て、一般に知られている電荷制御剤、例えば、アミノ基
含有ビニル系コポリマー、四級アンモニウム塩化合物、
ニグロシン染料、ポリアミン樹脂、イミダゾール化合
物、アジン系染料、トリフェニルメタン系染料、グアニ
ジン化合物、レーキ顔料等の正帯電性電荷制御剤や、カ
ルボン酸誘導体及びこの金属塩、アルコキシレート、有
機金属錯体、キレート化合物等の負帯電性電荷制御剤
を、単独または混合して用いることができる。

【００３０】前記負帯電制御剤として、安定した帯電立
ち上がり特性を得る為に、以下に示すサリチル酸誘導体
の金属塩を特に好適に用いることができる。

【００３１】

【化１】 式中、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は水素原子又は炭素数１〜１
０のアルキル基あるいはアリル基であるが、特に水素原
子又は炭素数１〜６のアルキル基あるいはアリル基が望
ましい。ここでＲ^３、Ｒ^４及びＲ^５は同時に同じであっ
ても異なっていても良い。またＭｅは亜鉛、ニッケル、
コバルト、銅及びクロムから選ばれるいずれかの金属で
ある。

【００３２】なお、前記化合物は、CLARK.J.Ｌ、Kao.H
(1948)Ｊ.Amer.Chem.Soc.70、2151に記載された方法に
よって容易に合成することができる。例えば、溶媒中に
２モルのサリチル酸ナトリウム塩（サリチル酸誘導体の
ナトリウム塩を含む）と、１モルの塩化亜鉛とを添加し
混合し、加温して攪拌することにより亜鉛塩として得る
ことができる。

【００３３】この金属塩は白色を呈する結晶であり、ト
ナーバインダー中に分散させた場合にも着色を示さない
ものである。金属塩が亜鉛塩以外のものについても、上
記の方法に準じて製造することができる。

【００３４】該化合物の配合量は、結着樹脂１００重量
部に対し、０．１〜１０重量部、好ましくは、０．５〜
５重量部である。なお、該化合物の具体例としては、以
下に示すもの等が挙げられる。

【００３５】

【化２】 また、特に、帯電制御剤として、サリチル酸誘導体の亜
鉛塩を用いる事が好ましく、二成分現像剤において、長
期の現像ユニットの攪拌においてもキャリア表面へのト
ナー中の帯電制御剤の剥がれによる付着が減少し、現像
剤の帯電量変化が少ない。

【００３６】・その他添加剤 トナー流動性や環境依存性改良のための添加剤として
は、一般に公知のものが使用でき、例えば、酸化亜鉛、
酸化錫、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、チ
タン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸カ
ルシウム、ジルコン酸ストロンチウム、ジルコン酸カル
シウム、チタン酸ランタン、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、マイカ、ドロマイト等の無機粉末や、これら
の疎水化物が単独または混合して使用できる。この他の
添加剤として、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフ
ルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポ
リフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂微粒子をトナー表面
改質剤として使用しても良い。これらは、添加する材料
の種類にもよるが、トナー母体粒子１００重量部に対し
て、およそ０．１〜１０重量部程度を外添し、必要であ
れば適当な混合機により混合してトナー粒子表面に付
着、凝着或いは、トナー粒子間隙で遊離した状態になる
よう調整し、用いることができる。

【００３７】本発明のトナー粒子の製造方法としては、
上述のような原材料を、二本ロール、二軸押出し混練
機、一軸押出し混練機等の、公知の方法で混練し、これ
を機械式や気流式等の公知の粉砕、分級を行い、トナー
母体粒子を作成することができる。また混練時に、着色
剤や磁性体の分散状態を制御するための分散剤等を併用
しても良い。更に、このトナー母体粒子は、前述の添加
剤を添加し、混合機等により混合、表面改質を行っても
良い。

【００３８】また、本発明の電子写真用トナーを二成分
現像剤として用いる場合、キャリア粒子は、適当な抵抗
を持った無機／金属粒子、比較的抵抗の低い粒子を分散
させた樹脂粒子や、これらを核とした芯材に対して被覆
層を設けた粒子等を用いることができる。これらに使用
される材料の例としては、以下のような物が挙げられ
る。

【００３９】キャリア粒子に使用できる無機／金属粒子
の例としては、従来より公知のものが使用でき、例えば
鉄、コバルト、ニッケル等の金属、マグネタイト、ヘマ
タイト、フェライト等の合金や化合物等が挙げられる。

【００４０】また、キャリア粒子の樹脂粒子及び／又は
被覆層を形成する樹脂としては、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン
化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレ
ン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポ
リアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニ
ル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポ
リビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹
脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、オルガノシロキ
サン結合からなるシリコーン樹脂またはその変成品（例
えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、ポリウレタン等による変成品）、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポ
リクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂、ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、
尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂、エポキシ
樹脂等が挙げられる。中でもトナースペントを防止する
点で、シリコーン樹脂またはその変成品、弗素樹脂、特
にシリコーン樹脂またはその変成品が好適に用いられ
る。

【００４１】前記シリコーン樹脂としては、オルガノシ
ロキサン結合のみからなるストレートシリコーンおよび
アルキド、ポリエステル、エポキシ、ウレタン等で変成
したシリコーン樹脂等が挙げられる。

【００４２】また前述のように樹脂粒子及び／又は被覆
層に分散されるキャリア粒子の体積固有抵抗を制御する
ために使用される低抵抗材料は、従来より公知の物を用
いることができ、例えば、鉄、金、銅等の金属、フェラ
イト、マグネタイト等の酸化鉄、カーボンブラック等の
顔料が挙げられる。

【００４３】この中でも特にカーボンブラックの一つで
あるファーネスブラックとアセチレンブラックの混合物
を用いることにより、少量の低抵抗微粉末の添加で効果
的に導電性の調整が可能となり、更に樹脂粒子／被覆層
の耐摩耗性に優れたキャリア粒子を得ることが可能とな
る。これらの低抵抗微粉末は、粒径０．０１〜１０μｍ
程度のものが好ましい。又その添加量は、樹脂粒子また
は被覆樹脂１００重量部に対して２〜３０重量部、好ま
しくは５〜２０重量部である。

【００４４】また、電荷付与部材樹脂粒子及び／又は被
覆層中には核体粒子との接着性を向上させたり導電性付
与剤の分散性を向上させる目的でシランカップリング
剤、チタンカップリング剤等を添加することができる。
被覆層の形成法としては、従来より用いられる方法、例
えば、噴霧法、浸漬法等の方法で塗布することができ
る。この場合の被覆層の厚さは０．１〜２０μｍが好ま
しい。

【００４５】次に、本発明の方法を実施するために使用
する定着装置の一例を示す。図１において、Ｒ１はアル
ミニウム、鉄等の金属製芯金に、シリコンゴム等の弾性
体を被覆した定着ローラー、Ｒ３はアルミニウム、鉄、
銅、ステンレス等からなる金属性中空筒状芯金からな
り、内部に加熱源Ｈを有する加熱ローラーである。定着
ローラーＲ１と加熱ローラーＲ３との間には定着ベルト
Ｂが張設されている。Ｓは加熱ローラーＲ３に接する定
着ベルトＢの表面温度を測定する為の温度センサーであ
る。また、Ｒ２は金属製芯金に弾性体を被覆した加圧ロ
ーラーであり、定着ベルトＢを介して定着ローラーＲ１
を下方から押圧することにより、定着ベルトＢと加圧ロ
ーラーＲ２との間にニップ部を形成している。また、で
ある。そしてＧは、未定着トナー画像Ｔを担持したプリ
ントシートＰ（紙等）を支持するガイドである。また、
それぞれの部材の寸法は、必要とされる各種の条件によ
り設定される。

【００４６】次に、前記定着装置の動作について説明す
る。加熱ローラーＲ３は内設された加熱原Ｈにより加熱
される。また、加熱ローラーＲ３と定着ローラーＲ１に
張設された定着ベルトＢは加熱ローラーにより加熱され
る。加熱された定着ベルトＢの表面温度は温度センサー
Ｓにより測定され、図示しない温度制御装置により加熱
原Ｈを制御することにより、加熱ローラーＲ３の表面温
度が制御される。また、定着ベルトＢの表面には、オイ
ルを含浸したオイル塗布ローラーＲ４によりオイルが塗
布される。一方、未定着トナーＴを担持したプリントシ
ートＰは支持ガイドＧに支持され、定着ベルトＢの表面
に接触される。プリントシートＰは定着ベルトＢととも
に搬送され、定着ローラーＲ１と、加圧ローラーＲ２に
ニップされプリントシート上のトナーの定着が完了す
る。

【００４７】

【実施例】次に、本発明の実施例を述べる。

【００４８】 （実施例１） ・結着樹脂 （ポリエステル樹脂、１／２流出開始温度：１２０℃、 最大ピーク分子量：１２０００、 分子量１０万以上の成分：１０．５％） １００重量部 ・帯電制御剤 （サリチル酸誘導体の金属塩：具体例Ｎｏ．１） ２重量部 ・離型剤 （ポリエチレンワックス：融点６５℃） ７重量部 ・着色剤 〈イエロートナー用〉 ジスアゾ系イエロー顔料（C.I.Pigment Yellow 17） ５重量部 〈マゼンタトナー用〉 ナフトール系マゼンタ顔料（C.I.Pigment Red 184） ４重量部 〈シアントナー用〉 銅フタロシアニンブルー顔料（C.I.Pigment Blue 15） ２重量部 〈ブラックトナー用〉 カーボンブラック ５重量部 上記の材料を各色ごとにブレンダーで充分混合したの
ち、１００〜１１０℃に加熱した２本ロールによって溶
融混練し、更に混練物を自然放冷した。該混練物の平均
分散径は３．５μｍであった。更に該混練物をカッター
ミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕
後、風力分級装置を用いて各色の母体着色粒子を得た。
なお、各色母体着色粒子の体積平均粒径は以下の通りで
あった。（体積平均粒径は、コールターエレクトロニク
ス社製のコールターカウンターモデルＴＡ−IIにより計
測した。） イエロー：７．１（μｍ）、 マゼンタ：７．３（μｍ） シアン ：７．５（μｍ）、 ブラック：７．４（μｍ） 更に、前記母体着色粒子１００重量部に対して、外添加剤として、 ・疎水性シリカ （疎水化度８０％、１次粒子径：０．０２μｍ） ０．５重量部 ・疎水性酸化チタン（疎水化度７０％、１次粒子径：０．０２μｍ） ０．６重量部 をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを得た。

【００４９】更に、該トナー５重量部とシリコーン樹脂
を平均樹脂膜厚０．２μｍでコーティングを行った平均
粒径５０μｍのフェライトキャリア９５重量部をボール
ミルにて混合し、現像剤を得た。なお、現像剤の帯電量
は−２４μｃ／ｇであった。得られたトナー及び現像剤
を、リコー製ＰＲＥＴＥＲ６５０の改造機（定着ローラ
ーに供給されているオイルを未使用とすることが可能と
なるように改造したもの）にセットし、３万枚のプリン
トを行った。トナーの構成、各特性及び評価結果を表
１、表２、表３に示す。

【００５０】 （実施例２） ・結着樹脂 （ポリオール樹脂、１／２流出開始温度：１１８℃、 最大ピーク分子量：５８００、分子量１０万以上の成分：２．５％） １００重量部 ・帯電制御剤 （サリチル酸誘導体の金属塩：具体例Ｎｏ．２） ２重量部 ・離型剤 （カルナウバワックス：融点８０℃） ５重量部 ・着色剤は実施例１と同じ 上記の材料を、連続式の混練機を用いて混練し、混練入り口部の温度を１１０ ℃に設定した以外は、実施例１と同様に処理を行ない、以下の体積平均粒径の母 体着色粒子を得た。混練物の分散径は１．５μｍであった。 イエロー：６．１（μｍ）、 マゼンタ：６．４（μｍ） シアン ：６．０（μｍ）、 ブラック：６．３（μｍ） 更に、母体着色粒子１００重量部に対して、外添加剤として、 ・疎水性シリカ （疎水化度７０％、１次粒子径：０．０１５μｍ） ０．７重量部 ・疎水性酸化チタン（疎水化度８０％、1次粒子径：０．０１５μｍ） ０．８重量部 をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを作成し、実
施例１と同様に現像剤を作成し、同様の装置により、同
様の評価を行った。トナーの構成、各特性及び評価結果
を表１、表２、表３に示す。

【００５１】 （実施例３） ・結着樹脂 （ポリエステル樹脂、１／２流出開始温度：１１５℃、 最大ピーク分子量：７５００、分子量１０万以上の成分：４．５％） １００重量部 ・帯電制御剤 （サリチル酸誘導体の金属塩：具体例Ｎｏ．３） ２重量部 ・離型剤 （ポリエチレンワックス：融点１００℃） ３重量部 ・着色剤は実施例１と同じ 上記の材料を実施例２と同様に処理を行ない、以下の体積平均粒径の母体着色 粒子を得た。混練物の分散径は１．０μｍであった。 イエロー：８．３（μｍ）、 マゼンタ：８．４（μｍ） シアン ：８．５（μｍ）、 ブラック：８．６（μｍ） 更に、母体着色粒子１００重量部に対して、外添加剤として、 ・疎水性シリカ （疎水化度７０％、１次粒子径：０．０２μｍ） ０．６重量部 ・疎水性酸化チタン（疎水化度６０％、1次粒子径：０．０３μｍ） ０．４重量部 をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを作成し、実
施例１と同様に現像剤を作成し、同様の装置により同様
の評価を行った。トナーの構成、各特性及び評価結果を
表１、表２、表３に示す。

【００５２】 （実施例４） ・結着樹脂 （ポリエステル樹脂、１／２流出開始温度：１１６℃、 最大ピーク分子量：８５００、分子量１０万以上の成分：５．５％） １００重量部 ・帯電制御剤 （サリチル酸誘導体の金属塩：具体例Ｎｏ．４） ４重量部 ・離型剤 （ポリプロピレンワックス：融点１４０℃） １重量部 ・着色剤は実施例１と同じ 上記の材料を実施例２と同様に処理を行ない、以下の体積平均粒径の母体着色 粒子を得た。混練物の分散径は０．６μｍであった。 イエロー：８．１（μｍ）、 マゼンタ：８．２（μｍ） シアン ：８．０（μｍ）、 ブラック：７．９（μｍ） 更に、母体着色粒子１００重量部に対して、外添加剤として、 ・疎水性シリカ （疎水化度８０％、１次粒子径：０．０２５μｍ） ０．６重量部 ・疎水性シリカ （疎水化度９０％、１次粒子径：０．２μｍ）１．５重量部 をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの各々のトナーを作成した。
リコー製マイリコピーＭ−５の改造機にセットし、現像
ローラー上のトナー層の特性評価を行った。また、実施
例１と同様の評価を行った。トナーの構成、各特性及び
評価結果を表１、表２、表３に示す。

【００５３】 （比較例１） ・結着樹脂 （ポリエステル樹脂、１／２流出開始温度：１２０℃、 最大ピーク分子量：９０００、分子量１０万以上の成分：６．０％） １００重量部 ・帯電制御剤 （サリチル酸誘導体の金属塩：具体例Ｎｏ．１） ２重量部 ・離型剤 （ポリプロピレンワックス：融点１４３℃） １．５重量部 ・着色剤は実施例１と同じ 上記の材料を実施例１と同様に処理を行ない、以下の体積平均粒径の母体着色 粒子を得た。混練物の分散径は３．０μｍであった。 イエロー：７．２（μｍ）、 マゼンタ：７．４（μｍ） シアン ：７．５（μｍ）、 ブラック：７．３（μｍ） 更に、母体着色粒子１００重量部に対して、外添加剤として、 ・疎水性シリカ （疎水化度５０％、１次粒子径：０．０２μｍ） ０．５重量部 ・疎水性酸化チタン（疎水化度７０％、1次粒子径：０．０２μｍ） ０．６重量部 をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを作成し、実
施例１と同様に現像剤を作成し、同様の装置により、同
様の評価を行った。トナーの構成、各特性及び評価結果
を表１、表２、表３に示す。

【００５４】 （比較例２） ・結着樹脂 （ポリオール樹脂、１／２流出開始温度：１２２℃、 最大ピーク分子量：１３０００、分子量１０万以上の成分：９．５％） １００重量部 ・帯電制御剤 （サリチル酸誘導体の金属塩：具体例Ｎｏ．２） ２重量部 ・離型剤 （ポリエチレンワックス：融点６５℃） ５重量部 ・着色剤は実施例１と同じ 上記の材料を実施例１と同様に処理を行ない、以下の体積平均粒径の母体着色 粒子を得た。混練物の分散径は４．０μｍであった。 イエロー：７．４（μｍ）、 マゼンタ：７．３（μｍ） シアン ：７．５（μｍ）、 ブラック：７．６（μｍ） 更に、母体着色粒子１００重量部に対して、外添加剤として、 ・疎水性シリカ （疎水化度５０％、１次粒子径：０．０２μｍ） ０．５重量部 ・疎水性酸化チタン（疎水化度７０％、1次粒子径：０．０２μｍ） ０．６重量部 をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを作成し、実
施例１と同様に現像剤を作成し、同様の装置により、同
様の評価を行った。トナーの構成、各特性及び評価結果
を表１、表２、表３に示す。

【００５５】 （比較例３） ・結着樹脂 （ポリエステル樹脂、１／２流出開始温度：１１９℃、 最大ピーク分子量：８０００、分子量１０万以上の成分：４．０％） １００重量部 ・帯電制御剤 （サリチル酸誘導体の金属塩：具体例Ｎｏ．３） ４重量部 ・離型剤 （ロジンエステルワックス：融点６８℃） １８重量部 ・着色剤は実施例１と同じ 上記の材料を実施例１と同様に処理を行ない、以下の体積平均粒径の母体着色 粒子を得た。混練物の分散径は５．０μｍであった。 イエロー：８．２（μｍ）、 マゼンタ：８．４（μｍ） シアン ：８．５（μｍ）、 ブラック：８．１（μｍ） 更に、母体着色粒子１００重量部に対して、外添加剤として、 ・疎水性シリカ （疎水化度５０％、１次粒子径：０．０２μｍ） ０．５重量部 ・疎水性シリカ （疎水化度９０％、1次粒子径：０．２μｍ）１．５重量部 をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの各々のトナーを作成した。
リコー製マイリコピーＭ−５の改造機にセットし、現像
ローラー上のトナー層の特性評価を行った。また、各評
価を実施例１と同様に行った。トナーの構成、各特性及
び評価結果を表１、表２、表３に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】

【００５８】

【表３】 なお、上記表１、表２、表３に示す各特性の測定値、及
び評価は、以下の方法によった。

【００５９】（各種特性の測定方法） （ベルト上のオイルの塗布量Ｂ（ｍｇ／Ａ４サイズ当
り））定着オイルを含浸させたローラーを定着ベルトに
当接させ、Ａ−４サイズのＰＰＣ用紙（リコー製タイプ
６０００−７０Ｗ）を１００枚通紙させ、該ローラーの
重量変化から、ベルト上のオイルの塗布量Ｂ（ｍｇ／Ａ
４サイズ当り）を算出した。

【００６０】（ワックスの融点）示差熱分析装置（Riga
ku THERMO FLEX TG8110型（理学電機製））により、昇
温速度１０℃／ｍｉｎの条件で測定し、発吸熱曲線の主
体極大ピークを融点とした。

【００６１】（ワックスのトナー中における平均分散径
Ｃ（μｍ））トナーの溶融混練後のサンプルを、透過型
電子顕微鏡を用いて、倍率１０万倍での視野におけるワ
ックスの分散粒径（長軸と短軸の平均値）を、５０点測
定し、その平均値を平均分散径Ｃとした。

【００６２】（１／２流出開始温度）高架式フローテス
ター CTF-500（島津製作所製）を用い、ダイス細孔の
径１ｍｍ、加圧２０ｋｇ／ｃｍ^２、昇温速度６℃／ｍｉ
ｎの条件で１ｃｍ^３の試料を溶融流出させたときの流出
開始点から流出終了点の高さの１／２に相当する温度を
測定した。

【００６３】最大ピーク分子量、分子量１０万以上の成
分量 最大ピーク分子量、分子量１０万以上の成分量は、ＧＰ
Ｃ（ゲル浸透クロマトグラフィー）により以下のように
測定した。４０℃のヒートチャンバー内でカラムを安定
させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてＴＨＦを
毎分１ｍｌの流速で流し、試料濃度として０．０５〜
０．６％に調整したトナー母体のＴＨＦ試料溶液を２０
０μｌ注入して測定した。ＴＨＦ試料溶液は注入前に
０．４５μｍの液体クロマトグラフィー用フィルター
で、ＴＨＦ不溶成分を除去した。トナーの試料の分子量
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。検量線作成用の標準
ポリスチレン試料としては、検量線作成用の標準ポリス
チレン試料としては、例えば、PressureChemical Co.あ
るいは、東洋ソーダ工業社製の分子量が６×１０²、
２．１×１０³、４×１０³、１．７５×１０⁴、５．１
×１０⁴、１．１×１０⁵、３．９×１０⁵、８．６×１
０⁵、２×１０⁶、４．４８×１０⁶のものを用い、１０
点の標準ポリスチレン試料を用いた。また検出器にはＲ
Ｉ（屈折率）検出器を用いた。

【００６４】（各種品質特性の測定方法）品質特性測定
は以下の通りに行なった。なお、以下〜の特性評価
は、図１に示すベルト定着を以下の条件にて実施した。

【００６５】ベルト張力：１．５ｋｇ／片、 ベルト速度：１７０ｍｍ／ｓｅｃ、 定着ニップ幅：１０ｍｍ、 定着ローラー：（ローラー径：φ３８、表面材質と硬
度：シリコン発砲体で約３０度(アスカーＣ硬度) 加圧ローラー：（ローラー径：φ５０、表面材質と硬
度：ＰＦＡチューブ＋シリコンゴム 厚み１ｍｍで約７５度(アスカーＣ硬度)、芯金径：φ４
８(鉄、肉厚１ｍｍ） 加熱ローラー：（ローラー径：φ３０、(アルミ、肉厚
２ｍｍ)） 定着ベルト ：（ベルト径：φ６０、基体：約４０μｍ
厚のニッケル、離型層：約１５０μｍのシリコンゴム、
ベルト幅３１０ｍｍ）

【００６６】オフセット未発生温度範囲 リコー製カラー複写機プリテール５５０を用いて、転写
紙（リコー製タイプ６０００−７０Ｗ）に、イエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックの単色及び中間色として、
レッド、ブルー、グリーンから成るベタ画像を単色で、
１．０±０．１ｍｇ／ｃｍ^２のトナーが現像されるよう
に調整を行ない、図１に示したベルト定着装置を前記記
載の条件にて、定着ベルトの温度が可変となるように調
整を行なって、オフセットの発生しない温度を測定し
た。

【００６７】光沢度 上記単色画像サンプルにおいて、定着ベルト表面温度が
１６０℃の時のサンプルの光沢度を、グロスメーター
（日本電色工業株式会社製）により、入射角度６０°で
計測した。この光沢度は、値の高い程光沢感が出て、一
般にフルカラーのコピー画像としては、１０〜３０％の
光沢が好ましい。

【００６８】ヘイズ度 上記単色画像サンプルを、転写紙としてリコー製のＯＨ
Ｐシート（タイプＰＰＣ−ＤＸ）を用い、定着ベルト表
面温度が１６０℃の時のサンプルのヘイズ度を、直読ヘ
イズ度コンピューターＨＧＭ−２ＤＰ型（スガ試験機株
式会社製）により測定した。このヘイズ度は、曇り度と
も言われ、トナーの透明性を示す尺度として測定され、
値の低いほど透明性が高く、ＯＨＰシートを用いた場合
の発色性が良好なものとなる。また、良好な発色性を示
すヘイズ度の値は、３０％以下が好ましく、特に２０％
以下がより好ましい。

【００６９】現像ローラー上トナー特性 （評価装置）図２に示す現像装置に一成分現像用トナー
を供給してトナー特性を評価した。図２において、１は
潜像担持体（ベルト感光体）、２は現像ローラー、２−
１は芯金、２−２は樹脂コート層、３はトナー供給部
材、４は現像剤塗布ブレード、５はアジテーター及び６
は現像領域である。

【００７０】−１ 帯電量及びトナー付着量 出口側にフィルター層を具備したファラデーケージを介
して、現像ローラー上のトナーを吸引し、ファラデーケ
ージ内にトラップされたトナーの比電荷を測定する吸引
法比電荷測定装置により、帯電量の測定を行なった。ま
た、同時にトラップされたトナーの重量と、吸引された
現像ローラーの面積との関係から、トナー付着量を算出
した。また、これらの特性の適正な値は、現像ローラー
と感光体の線速（比）等で異なるが、現像ローラーの長
期攪拌により、現像されるトナー量が安定化することか
ら多数枚のプリント後が好ましく、一般には以下の値と
される。 帯電量 絶対値で１０〜２５（μｃ／ｇ） 付着量 ０．４〜１．２（ｍｇ／ｃｍ^２） −２ トナー薄層性 現像ローラー上トナーの薄層性は目視による観察を行な
った。また、現像ローラーの長期攪拌後に現像ユニット
を分解し、トナーを除去後、現像ローラー上のトナーの
フィルミング状態、現像剤塗布ブレードへのトナーの固
着状態を目視により観察した。

【００７１】

【発明の効果】ベルト定着装置に塗布するオイル量と、
トナー中に含有するワックス量を適正化し、また、トナ
ー中のワックスの平均分散径、結着樹脂の分子量を特定
することにより、必要な定着特性及び、長期の使用にお
いても安定した画像を維持出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベルト定着の一例を示す模式図

【図２】本発明のトナーを使用するのに有用な現像装置
の一例を示す現像ローラー部を中心とした様式断面図。

【符号の説明】

Ｒ１ 着ローラー Ｒ２ 加圧ローラー Ｒ３ 加熱ローラー Ｒ４ オイル塗布ローラー Ｂ 定着ベルト Ｔ 未定着トナー画像 Ｐ プリントシート Ｓ 温度センサー Ｇ ガイド Ｈ 加熱源 １ 潜像担持体（ベルト感光体） ２ 現像ローラー 金属材質のローラー ２−１ 芯金 ２−２ 樹脂コート層 ３ トナー供給部材 ４ 現像剤塗布ブレード ５ アジテータ ６ 現像領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 桂子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 朝比奈 安雄 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 岩本 康敬 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 渡辺 和人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H005 AA01 AA06 AA21 CA08 CA14 DA06 EA03 EA06 FB01 2H033 AA09 AA23 BA46 BA58 BE03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱体により加熱されるベルト状伝熱媒
   体に、未定着トナーの像を担持した記録媒体を圧接する
   ことにより、該記録媒体上の未定着トナー像を定着させ
   ることにより画像を形成する画像形成方法において、 該トナーとして、少なくとも結着樹脂を含むとともに融
   点５０〜１４０℃のワックスを含有するか又は含有しな
   いトナーを用い、かつ、該ベルト状伝熱媒体にはオイル
   を塗布するか又は塗布しないことからなり、 さらに、該トナー中の結着樹脂１００重量部に対するワ
   ックスの含有量をＡ（重量部）、該ベルト状伝熱媒体へ
   のオイル塗布量をＢ（ｍｇ／Ａ４サイズ当り）としたと
   きに、以下の関係式を満足するように、該ワックスの塗
   布がなされていることを特徴とする画像形成方法。 ０≦Ａ≦１５ ０≦Ｂ≦４ ０．５≦０．２×Ａ＋Ｂ≦４．０
2. 【請求項２】 ワックスとして、該ワックスの平均分散
   径をＣ（μｍ）としたときに、以下の関係式が成り立つ
   ものを含有するトナーを使用することを特徴とする請求
   項１記載の画像形成方法。 Ｃ≦３ １≦Ａ×Ｃ≦１０
3. 【請求項３】 結着樹脂として、少なくとも分子量分布
   の最大ピークが、分子量６０００〜１００００の範囲で
   あり、かつ分子量１０万以上の成分が３．５〜８％の範
   囲であるものを含有するトナーを用いることを特徴とす
   る請求項１記載の画像形成方法。