JP2001305780A

JP2001305780A - 熱定着用トナー、該熱定着用トナーの製造方法、２成分現像剤及び定着装置

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Publication number: JP2001305780A
Application number: JP2000122541A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyasu Matsumoto; 好康松本; Takeshi Omura; 大村　　健; Ryuji Kitani; 龍二木谷; Yasuko Yamauchi; 泰子山内; Masafumi Uchida; 雅文内田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2000-04-24
Publication date: 2001-11-02
Anticipated expiration: 2020-04-24
Also published as: JP4122682B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真等の静電荷像を現像するための熱定
着用トナー、該トナーの製造方法、該トナーとシリコー
ンコートキャリアを組み合わせた２成分現像剤及びヒー
トローラー表面を清掃するクリーニング機構を持たない
定着装置の提供。【解決手段】結着樹脂、着色剤及びワックスを有する
着色粒子に外添剤が外部添加される熱定着用トナーにお
いて、熱定着用トナーのＤＳＣ測定によるワックスの吸
熱ピークが６０〜１０５℃の範囲に一つ以上、１２０〜
１６０℃の範囲に一つ以上存在し、低融点ワックスの熱
定着用トナー中の含有量が４〜１３質量部であり、高融
点ワックスの熱定着用トナー中の含有量が１〜６質量部
であり、着色粒子表面の外添剤による表面被覆率が４５
〜１５０％であることを特徴とする熱定着用トナー。

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、静電記
録、静電印刷などにおける静電荷像を現像するための熱
定着用トナー、該熱定着用トナーの製造方法、該熱定着
用トナーとシリコーンコートキャリアを組み合わせた２
成分現像剤及びヒートローラー表面を清掃するクリーニ
ング機構を持たない定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、定着器のヒートローラー表面は、
熱定着用トナー（以下、単にトナーとも言う）のオフセ
ットを防止する目的で、トナーに対して離型性に優れた
シリコーンゴムやフッ素系樹脂で形成され、さらにその
表面をオフセットの防止及びヒートローラー表面の劣化
を防止する目的でシリコーンオイル等の離型性の良い液
体で薄膜被覆することが行われてきた。

【０００３】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有効であるがシリコーンオイル等
をヒートローラーへ供給する手段が必要なため、定着装
置が複雑になるという欠点を有していた。

【０００４】さらに、定着装置が加熱状態の時、ヒート
ローラー表面に被覆されたシリコーンオイルは加熱さ
れ、揮発飛散するためシリコーンオイルで機内が汚染さ
れるという欠点もあった。

【０００５】そこで、シリコーンオイル等の代わりに、
トナー粒子の中からオフセット防止効果のある物質を加
熱定着時にヒートローラーへ供給してオフセットを防止
しようという発想から、トナー粒子中にオフセット防止
効果のあるワックスを含有させる方法が提案された。ト
ナー粒子中にオフセット防止効果のある低融点のワック
スを含有させる方法は、特公昭５２−３３０４号公報及
び特公昭５７−５２５７４号公報に記載されている。さ
らに、低温領域から高温領域までワックスのオフセット
防止効果をより良好にするために、２種類以上のワック
スを含有させる方法も特公昭５２−３３０５号公報、特
開昭５８−２１５６５９号公報、同６２−１００７７５
号公報、特開平４−１２４６７６号公報、同４−１５３
６５９号公報、同５−１９７１９２号公報、同８−３３
４９２０号公報及び同８−５０３６７号公報に記載され
ている。

【０００６】しかしながら、ワックスを含有したトナー
においてもヒートローラー表面を清掃するクリーニング
機構が無い場合は、軽微なヒートローラーのトナー汚れ
が発生し、コピーとともにヒートローラーにトナーが蓄
積し、多量のコピー後には画像汚染が発生するという欠
陥があった。

【０００７】目に見える明らかなオフセットが存在しな
い状態でも、ヒートローラーに接触している部材（例え
ば、接触式の温度センサーや分離爪）が有る場合は、ヒ
ートローラーへ付着したトナーが接触している部材で掻
きとられて部材に蓄積し、蓄積したトナー塊が転写紙へ
転写され画像汚染を引き起こした。

【０００８】さらに、伝票や帳票原稿の様に罫線が一定
の位置に有る場合は、絶えずヒートローラーの一定位置
で罫線部分のトナーが定着され、罫線部分で発生するご
く微量のトナーがヒートローラーに蓄積し、転写紙の非
画像部に転写され、画像汚染を引き起こした。特に、罫
線位置がヒートローラーに接触している部材と同じ位置
になった場合は、接触部材へのトナー蓄積は増長され、
画像汚染が顕著に発生した。

【０００９】画像汚染を防止するために、従来の技術で
はヒートローラーの定着ニップの下流側にクリーニング
機構を設け、ヒートローラーへトナーが蓄積しないよう
にヒートローラー表面を清掃する手段が取られてきた。

【００１０】公知のトナーを用いた場合には、ヒートロ
ーラーのクリーニング機構は必須であったが、このクリ
ーニング機構には以下のような欠点があった。

【００１１】（１）クリーニング機構のクリーニング部
材はヒートローラー表面全体に絶えず接触しているた
め、ヒートローラー上のトナーを除去するだけではなく
長時間使用でヒートローラーを磨耗させ、寿命を短くし
てしまう。又、クリーニング部材も同じ場所で長時間使
用しているとトナーで汚染され、ヒートローラーを清掃
する能力がなくなってしまう。従って、ヒートローラー
とクリーニング部材は定期的に交換することが必要であ
った。

【００１２】（２）ヒートローラーのクリーニング性を
さらに向上させるため、上記のクリーニング部材にシリ
コーンオイルを含侵させて用いる場合には、クリーニン
グ部材が加熱されるためシリコーンオイルが複写機内に
揮発飛散し、機内汚染の原因となった。

【００１３】（３）ヒートローラーのクリーニング機構
を組み込むことにより定着装置が複雑、高価になった。

【００１４】上記のような理由により、公知の技術は未
だ不十分である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ヒー
トローラーのクリーニング機構を不要とし、耐オフセッ
ト性に優れ、ヒートローラーのトナー汚れが無く、定着
性が良好な熱定着用トナー、該熱定着用トナーの製造方
法、２成分現像剤及び定着装置を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の前記目的は、下
記の構成により達成される。

【００１７】１．結着樹脂、着色剤及びワックスを有す
る着色粒子に外添剤が外部添加される熱定着用トナーに
おいて、熱定着用トナーのＤＳＣ測定によるワックスの
吸熱ピークが６０〜１０５℃の範囲に一つ以上、１２０
〜１６０℃の範囲に一つ以上存在し、低融点ワックスの
熱定着用トナー中の含有量が４〜１３質量部であり、高
融点ワックスの熱定着用トナー中の含有量が１〜６質量
部であり、着色粒子表面の外添剤による表面被覆率が４
５〜１５０％であることを特徴とする熱定着用トナー。

【００１８】２．前記低融点ワックスがパラフィンワッ
クスで、前記高融点ワックスがポリプロピレンであるこ
とを特徴とする前記１に記載の熱定着用トナー。

【００１９】３．前記外添剤のＢＥＴ比表面積が３０〜
２１０ｍ²／ｇであり、着色粒子表面への外添剤の固着
率が３０〜８０％であることを特徴とする前記１又は２
に記載の熱定着用トナー。

【００２０】４．前記外添剤がシリカ微粒子及び他の金
属酸化物微粒子の混合物であることを特徴とする前記１
〜３の何れか１項に記載の熱定着用トナー。

【００２１】５．前記ワックスの分散剤がスチレン−オ
レフィンのブロック共重合体であり、且つ熱定着用トナ
ー中のワックスの平均分散径が０．３〜１μｍで、結着
樹脂がビニル系重合体であることを特徴とする前記１〜
４の何れか１項に記載の熱定着用トナー。

【００２２】６．前記１〜５の何れか１項に記載の熱定
着用トナーを用いる製造方法において、ワックスを結着
樹脂製造時の脱溶剤工程以前に添加することを特徴とす
る熱定着用トナーの製造方法。

【００２３】７．前記１〜５の何れか１項に記載の熱定
着用トナー及びシリコーンコートキャリアを組み合わせ
たことを特徴とする２成分現像剤。

【００２４】８．前記１〜５の何れか１項に記載の熱定
着用トナーを使用し、ヒートローラー表面を清掃するク
リーニング機構を持たないことを特徴とする定着装置。

【００２５】即ち、本発明者らは、トナー表面の外添剤
による被覆状態に着目し、好適な外添剤の表面被覆状態
がヒートローラーのトナー汚れ発生防止に寄与している
ことを見いだした。

【００２６】本発明は、ワックスを好適に選択し、ノン
オフセットバンドを出来るだけ広く取り、且つ、着色粒
子表面の外添剤による被覆状態を好適にすることで耐オ
フセット性に優れた熱定着用トナーを得、該トナーとシ
リコーンコートキャリアと組み合わせた２成分現像剤を
用いることでヒートローラーのトナー汚れを無くし、ヒ
ートローラーのクリーニング機構を持たない定着装置を
提供するものである。

【００２７】以下に本発明を更に詳細に説明する。〈着色粒子表面の外添剤による表面被覆率〉本発明は着
色粒子表面の外添剤による表面被覆状態はヒートローラ
ーのトナー汚れに大きく寄与するので着色粒子表面の外
添剤被覆率を規定することを必須としている。

【００２８】着色粒子表面の外添剤による表面被覆率は
４５〜１５０％である。外添剤による表面被覆率が４５
％未満であると、トナーの嵩は増し、未定着画像上のト
ナー層中に空気を含むようになる。定着ニップ部で加熱
定着時、トナー層中の空気が断熱効果の働きをするた
め、トナーの一部は溶融不十分となり転写紙への定着強
度は弱くなる。その結果、定着強度の弱いトナーはヒー
トローラーへ付着し、ヒートローラーのトナー汚れを発
生させ好ましくない。外添剤による表面被覆率が１５０
％を越えると、定着ニップ部においてトナー中のワック
スがヒートローラーへしみ出しにくくなり、ヒートロー
ラーへワックスが供給されなくなる。ヒートローラーへ
ワックスが供給されないと、ヒートローラーとトナーと
の接着力がアップし、ヒートローラーへトナーが付着し
ヒートローラーのトナー汚れが発生し好ましくない。ワ
ックスがヒートローラーへしみ出しにくくなるのは、覆
われた外添剤にワックスがブロックされてしまうか、或
いは外添剤の比表面積が大きいため外添剤の表面にワッ
クスが取り込まれてしまうためと推定される。

【００２９】着色粒子表面の外添剤による表面被覆率は
下記式１より求められる。式１

【００３０】

【数１】

【００３１】外添剤による表面被覆率：Ｄｄ（％）トナーの体積平均粒径：Ｄｔ（μｍ）トナーの密度：Ｒｔ（ｇ／ｃｍ³）外添剤の一次体積平均粒径：Ｄｃ（μｍ）外添剤の密度：Ｒｃ（ｇ／ｃｍ³）外添剤の添加量：Ｃ（質量％）〈外添剤のＢＥＴ比表面積〉外添剤のＢＥＴ比表面積は
３０〜２１０ｍ²／ｇが好ましい。

【００３２】ＢＥＴ比表面積が３０ｍ²／ｇ未満である
と、外添剤の流動化剤としての働きが悪くなり好ましく
ない。ＢＥＴ比表面積が２１０ｍ²／ｇを越えると、着
色粒子表面へ外添剤の埋め込みが多くなり、定着時に外
添剤へ溶融ワックスが取り込まれ、ワックスがヒートロ
ーラー表面に供給されないためヒートローラーのトナー
汚れが発生し好ましくない。

【００３３】〈着色粒子表面への外添剤の固着率〉着色
粒子表面への外添剤の固着率は３０〜８０％が好まし
い。

【００３４】固着率が３０％未満であると、未固着の外
添剤が定着時溶融ワックスを取り込んでしまうため、ヒ
ートローラーへワックスが供給されなくなり、ヒートロ
ーラーのトナー汚れを発生し好ましくない。又、未固着
の外添剤はヒートローラーへ付着し、ヒートローラーの
離型性を低下させるためさらにヒートローラーのトナー
汚れを助長し好ましくない。固着率が８０％を超える
と、外添剤の固着が過剰となり、トナー間凝集が発生
し、トナーの嵩が増大する。その結果、未定着画像上の
トナー層は空気を含み、加熱定着時にトナー層中の空気
が断熱効果の働きをするため、トナーの一部は溶融不十
分となり転写紙への定着強度が弱くなる。定着強度の弱
いトナーはヒートローラーへ付着し、ヒートローラーの
トナー汚れを発生させ好ましくない。

【００３５】着色粒子表面への外添剤の固着率は下記式
２より求められる。式２

【００３６】

【数２】

【００３７】固着率：Ｆｄ（％）トナーのＢＥＴ比表面積：Ｓｗ１（ｍ²／ｇ）着色粒子のＢＥＴ比表面積：Ｓｗ２（ｍ²／ｇ）添加した外添剤のＢＥＴ比表面積：Ｓｗ３（ｍ²／ｇ）なお、ＢＥＴ比表面積は島津製作所株式会社製「Ｆｌｏ
ｗｓｏｒｂ２３００」を用い、ＢＥＴ一点法により測定
した。

【００３８】〈外添剤の固着方法〉高速回転出来る撹拌
羽根を有する混合機に着色粒子と外添剤を一定量投入
し、撹拌羽根を高速回転することにより外添剤を着色粒
子に固着化することが出来る。投入量は混合機容積の３
０％以下に抑え、着色粒子の温度は３５℃以下に抑える
ことが好ましい。

【００３９】〈ワックス〉本発明のワックスはＡＳＴＭ
Ｄ３４１８−８２に準じたＤＳＣによる測定で吸熱ピー
クを２つ以上有する。なお、ＤＳＣの測定はパーキンエ
ルマー株式会社製「示差走査熱量計ＤＳＣ−７型」を用
い、測定は１回昇温、降温させ前歴を取った後、昇温速
度を１０℃／分に設定して行った。

【００４０】ワックスのうち、低融点ワックスは、その
吸熱ピークが６０〜１０５℃の範囲に存在する組成物で
あり、６０〜８０℃の範囲がより好ましい。低融点ワッ
クスの吸熱ピークが６０℃未満であるとトナーの耐ブロ
ッキング性が低下し好ましくない。１０５℃を越えると
耐オフセット性の点で好ましくない。

【００４１】一方、高融点ワックスは、その吸熱ピーク
が１２０〜１６０℃の範囲に存在する組成物であり、１
３０〜１５０℃の範囲がより好ましい。高融点ワックス
の吸熱ピークが１２０℃未満であると、高温での耐オフ
セット性が不十分であり好ましくない。１６０℃を越え
ると着色粒子製造時、ワックスを着色粒子中に均一分散
させることが難しく、且つ、溶融混練時に多大のエネル
ギーを要し好ましくない。

【００４２】低融点ワックスの熱定着用トナー中の含有
量は４〜１３質量部である。低融点ワックスの含有量が
４質量部未満であると定着率が悪くなり且つヒートロー
ラーのトナー汚れによる画像オフセットが発生し好まし
くない。低融点ワックスの含有量が１３質量部を越える
と耐ブロッキング性が悪くなり保存時トナーの固い凝集
が発生し好ましくない。

【００４３】一方、高融点ワックスの熱定着用トナー中
への含有量は１〜６質量部である。高融点ワックスの含
有量が１質量部未満であるとヒートローラーのトナー汚
れによる画像オフセットが発生し好ましくない。高融点
ワックスの含有量が６質量部を越えると耐ブロッキング
性が悪くなり保存時トナーの凝集が発生し好ましくな
い。

【００４４】本発明のワックスの具体例を下記に挙げる
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００４５】低融点ワックスとしてはパラフィンワック
ス、マイクロクリスタリンワックス、天然ガス系フィッ
シャートロップシュワックス、石炭系フィッシャートロ
ップシュワックス、又はそれらのワックスを分子蒸留し
て得られたワックス、メタセロン触媒により合成された
低分子量ポリプロピレン及び低分子量ポリエチレンが挙
げられる。好ましくはパラフィンワックスである。

【００４６】高融点ワックスとしては三洋化成工業株式
会社製の市販品「ビスコール７７０Ｐ」、「ビスコール
６６０Ｐ」、「ビスコール５５０Ｐ」、「ビスコール３
３０Ｐ」、三井石油化学株式会社製の市販品「ＮＰ５０
５」、「ＮＰ０５５」等のポリプロピレン樹脂が挙げら
れる。好ましくは「ビスコール６６０Ｐ」である。

【００４７】又、前述したワックスをプレス発汗法、溶
剤法、真空蒸留法又は分別結晶法等を利用して分子量別
に分別し、分子量分布がシャープになったワックスを使
用すると、ＤＳＣ曲線の昇温時の吸熱ピーク幅がシャー
プになり好ましい。より好ましくは、吸熱ピーク幅がシ
ャープな異なる２種類以上のワックスを混合して用いる
ことである。

【００４８】本発明のワックスの硬度は０．５〜１０が
好ましい。トナー中のワックスの平均分散径は０．１〜
１μｍが好ましい。より好ましくは、ワックスの平均分
散径が０．３〜１μｍである。

【００４９】ワックスの平均分散径が０．１μｍ未満で
あると、ワックスの機能そのものが失われ耐オフセット
性が低下する。ワックスの平均分散径が１μｍを越える
と、現像時にトナーから粗大ワックスが遊離し、遊離し
た粗大ワックスが現像剤のキャリアに付着して現像剤の
耐久性を阻害したり、感光体表面を汚染したりするため
好ましくない。

【００５０】ワックスの平均分散径は下記方法で測定出
来る。トナーをトナーと相溶しない樹脂中へ包埋し、そ
の樹脂片をミクロトームで薄切片（厚さ約０．２μｍ）
とし測定サンプルを作製する。測定サンプルはトプコン
株式会社製「ＬＥＭ−２０００」を用い２０００倍の倍
率で１０視野が写真撮影され、撮影画像は画像解析装置
で解析され、ワックスの平均分散径が求められる。

【００５１】〈ワックスの分散剤〉ワックスの平均分散
径を上記範囲に制御することが難しい場合は、ワックス
をトナー中に微分散させる効果のある分散剤を含有させ
ても良い。該分散剤としては下記のようなブロック共重
合体で、具体的には、例えば、ＳＢＳ（スチレン−ブタ
ジエン−スチレンのブロック共重合体）、ＳＩＳ（スチ
レン−イソプレン−スチレンのブロック共重合体）及び
ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンの
ブロック共重合体）が挙げられる。好ましくはＳＩＳ
（スチレン−イソプレン−スチレンのブロック共重合
体）である。

【００５２】〈ワックスの含有方法〉ワックスを結着樹
脂製造時の脱溶剤工程以前に添加し含有させる好ましい
方法は、溶剤中にワックスを添加、溶解後、溶液を昇温
撹拌しながらモノマーと重合開始剤を滴下して溶液重合
を行い、その後脱溶剤、冷却、粉砕して作製する方法で
ある。

【００５３】〈結着樹脂〉本発明の結着樹脂は、ビニル
系重合体が好ましく用いられるが、本発明はこれらに限
定されるものではない。

【００５４】ビニル系重合体のモノマーとしては、例え
ば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレ
ン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−ク
ロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−フェニ
ルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルス
チレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルス
チレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルス
チレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン及びｐ−ｎ−ドデシル
スチレンのようなスチレン或いはスチレン誘導体、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ｎ−ブチル、メタアクリル酸イソプロピル、メタア
クリル酸イソブチル、メタアクリル酸ｔ−ブチル、メタ
アクリル酸ｎ−オクチル、メタアクリル酸２−エチルヘ
キシル、メタアクリル酸ステアリル、メタアクリル酸ラ
ウリル、メタアクリル酸フェニル、メタアクリル酸ジエ
チルアミノエチル及びメタアクリル酸ジメチルアミノエ
チル等のメタアクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、ア
クリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル
酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２
−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸
ラウリル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ジメチルア
ミノエチル及びアクリル酸ジエチルアミノエチル等のア
クリル酸エステル誘導体等が挙げられる。これらのモノ
マーは単独又は組み合わせて使用することが出来る。

【００５５】〈結着樹脂の分子量分布〉本発明の結着樹
脂は、定着性及び耐久性の観点から高分子量成分と低分
子量成分の組み合わせたものであることが好ましい。高
分子量成分の分子量分布はＧＰＣにより測定される分子
量分布で分子量１０万〜２００万の範囲にピークを有す
ることが好ましく、低分子量成分の分子量分布は分子量
３０００〜５万の範囲にピークを有することが好まし
い。より好ましくは高分子量成分の分子量分布は分子量
２０万〜８０万の範囲にピーク、低分子量成分の分子量
分布は分子量３５００〜２万の範囲にピークを有するこ
とである。

【００５６】前記結着樹脂は下記のいろいろな方法で製
造することが出来るが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。

【００５７】（１）高分子量成分と低分子量成分を別個
に合成し、乾式混合して製造する（２）高分子量成分と低分子量成分を別個に合成し、加
熱した溶剤中に溶解し、混合後脱溶剤、固化、冷却、粉
砕して製造する（３）高分子量成分を溶剤中に溶解し、得られた溶液中
で低分子量成分を合成した後、脱溶剤、固化、冷却、粉
砕して製造する好ましい製造方法としては（３）が挙げられる。

【００５８】〈着色剤〉本発明のトナーの着色剤として
は無機顔料及び有機顔料を挙げることが出来る。

【００５９】無機顔料としては、公知の無機顔料を用い
ることが出来る。具体的な無機顔料を下記に例示するが
これらに限定されるものではない。

【００６０】黒色用の無機顔料としては、例えば、ファ
ーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラ
ック、サーマルブラック及びランプブラック等のカーボ
ンブラック、マグネタイト及びフェライト等の磁性粉が
挙げられる。これらの無機顔料は所望に応じて単独又は
複数を選択併用することが可能である。無機顔料の添加
量は結着樹脂１００部に対して通常２〜２０部であり、
好ましくは３〜１５部である。

【００６１】有機顔料としては、公知の有機顔料を用い
ることが出来る。具体的な有機顔料を下記に例示するが
本発明はこれらに限定されるものではない。

【００６２】マゼンタ又はレッド用の有機顔料として
は、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド
７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド
５７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３
９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメント
レッド１７８及びＣ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が
挙げられる。

【００６３】オレンジ又はイエロー用の有機顔料として
は、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．
Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエ
ロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．
ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー
１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４
及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等が挙げられ
る。

【００６４】グリーン又はシアン用の有機顔料として
は、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．
ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー
１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントブルー６０及びＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７
等が挙げられる。

【００６５】これらの有機顔料は所望に応じて単独又は
複数を選択併用することが可能である。有機顔料の添加
量は結着樹脂１００部に対して通常２〜２０部であり、
好ましくは３〜１５部である。

【００６６】〈添加剤〉本発明のトナーはトナー中に添
加剤を含有しても良い。添加剤としては公知のアゾ系金
属錯体、サリチル酸系金属錯体及びカリックスアレン系
化合物等の負帯電性荷電制御剤、ニグロシン染料、４級
アンモニウム塩化合物及びトリフェニルメタン系化合物
等の正帯電性荷電制御剤等が挙げられるが本発明はこれ
らに限定されるものではない。

【００６７】負帯電性荷電制御剤の具体例としては保土
ヶ谷化学株式会社製の市販品「Ｔ−７７」、オリエント
化学株式会社製の市販品「Ｓ−３４」、「Ｅ−８１」及
び「Ｅ−８４」、正帯電性荷電制御剤の具体例としては
保土ヶ谷化学株式会社製の市販品「ＴＰ−４１５」、オ
リエント化学株式会社製の市販品「ニグロシンＥＸ」、
「ニグロシンＳＯ」及び「Ｐ−５１」を挙げることが出
来る。

【００６８】〈外添剤〉本発明の外添剤は従来公知の無
機微粒子及び有機微粒子を使用することが出来る。

【００６９】着色粒子に流動性を付与する観点からは無
機微粒子を使用することが好ましい。有機微粒子は一次
粒径が大きいため単独では外添剤被覆率を満足させるこ
とが難しいので無機微粒子と併用することが好ましい。

【００７０】無機微粒子を構成する化合物としては、各
種の無機酸化物、窒化物及びホウ化物を挙げることが出
来るがこれらに限定されるものではない。

【００７１】具体的化合物としては、シリカ、アルミ
ナ、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニ
ウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウ
ム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウ
ム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸
化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭
化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン及び窒
化ホウ素等の微粒子が挙げられる。好ましくはシリカ微
粒子、酸化チタン微粒子及びアルミナ微粒子である。上
記無機微粒子は疎水性の化合物がより好ましい。

【００７２】シリカ微粒子としては、日本アエロジル株
式会社製の市販品「Ｒ−８０５」、「Ｒ−８０９」、
「Ｒ−８１２」、「Ｒ−９７２」、「Ｒ−９７４」及び
「Ｒ−９７６」、ヘキスト株式会社製の市販品「Ｈ−２
００」及び「ＨＶＫ−２１５０」、キャボット株式会社
製の市販品「Ｈ−５」、「ＭＳ−５」、「ＴＳ−５３
０」、「ＴＳ−６１０」及び「ＴＳ−７２０」等が挙げ
られる。

【００７３】酸化チタン微粒子としては、日本アエロジ
ル株式会社製の市販品「Ｔ−６０４」及び「Ｔ−８０
５」、チタン工業株式会社製の市販品「ＳＴＴ−６
０」、テイカ株式会社製の市販品「ＭＴ−１００Ｂ」、
「ＭＴ−１００Ｓ」、「ＭＴ−５００ＢＳ」、「ＭＴ−
６００」、「ＭＴ−６００ＳＳ」及び「ＪＡ−１」、富
士チタン株式会社製の市販品「ＴＡ−３００ＳＩ」、
「ＴＡ−５００」、「ＴＡＦ−１３０」、「ＴＡＦ−５
１０」及び「ＴＡＦ−５１０Ｔ」、出光興産株式会社製
の市販品「ＩＴ−Ｓ」、「ＩＴ−ＯＡ」、「ＩＴ−Ｏ
Ｂ」及び「ＩＴ−ＯＣ」等が挙げられる。

【００７４】アルミナ微粒子としては、日本アエロジル
株式会社製の市販品「ＲＦＹ−Ｃ」、「Ａｌ２０３」及
び「Ｃ−６０４」、石原産業株式会社製の市販品「ＴＴ
Ｏ−５５」等が挙げられる。

【００７５】又、有機微粒子としては、数平均一次粒子
径が１０〜２００ｎｍの球形有機微粒子を挙げることが
出来る。具体的には、スチレンやメチルメタアクリレー
トの単独重合体やこれらの共重合体の微粒子が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。

【００７６】外添剤の数平均一次粒子径は、８〜１００
ｎｍが好ましく、８〜３０ｎｍがより好ましい。外添剤
の添加量は、着色粒子表面の外添剤による表面被覆率が
４５〜１５０％になるよう添加する。

【００７７】外添剤はシリカ微粒子と他の金属酸化物微
粒子を併用することが好ましい。シリカ微粒子は外添剤
本来の目的であるトナーの流動化剤として有効である
が、過剰帯電する傾向が強いので、他の金属酸化物微粒
子を併用することで過剰帯電をおさえ、且つ、静電的な
反発力により発生するオフセットを低減することが出来
る。

【００７８】〈滑剤〉本発明のトナーはトナー中に滑剤
を含有しても良い。滑剤としては公知の高級脂肪酸の金
属塩が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
具体例としては、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、
銅、マグネシウム及びカルシウム等の塩、オレイン酸の
亜鉛、マンガン、鉄、銅及びマグネシウム等の塩、パル
ミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム及びカルシウム等の
塩、リノール酸の亜鉛及びカルシウム等の塩、リシノー
ル酸の亜鉛及びカルシウム等の塩が挙げられる。

【００７９】〈トナーの作製〉トナーは公知の製造方法
により作製することが出来る。

【００８０】結着樹脂、着色粒子、ワックス及びその他
の添加剤を高速撹拌羽根を持った混合機で混合し、加熱
ロール又はニーダーのような加熱混練機を用いて溶解、
混練し、ワックスと結着樹脂を相溶させた後、冷却し、
粉砕分級され着色粒子が作製される。着色粒子と外添剤
を高速撹拌羽根を持った混合機で混合し、トナーが作製
される。通常用いられている粉砕機は、気流式粉砕機の
ラボジェットミル及び機械式粉砕機のターボミルであ
る。本発明においては、トナー中の含有ワックスをトナ
ー表面に露出させる効果の高い機械式粉砕機で粉砕する
ことが好ましい。さらに、機械式粉砕機の出口空気温度
は０〜３０℃に制御することが好ましく、４〜２５℃で
あればより好ましい。

【００８１】〈２成分現像剤のキャリア〉２成分現像剤
のキャリアとしてシリコーンコートキャリアを使用する
とさらにオフセットの発生を低減する効果があるので、
シリコーンコートキャリアを使用することが好ましい。

【００８２】シリコーンキャリアの具体例としてパウダ
ーテック社製の市販品「ＦＳＬ９６−２５３５」を挙げ
ることが出来る。

【００８３】〈定着装置〉定着装置はヒートローラーと
加圧ローラーを有する。ヒートローラーはアルミ芯金に
厚さ１０〜３０μｍのポリパーフルオロアルキルエーテ
ル被膜を被覆した、表面粗さＲａが０．２〜０．５μｍ
のローラーが好ましい。加圧ローラーは芯金上にＨＴＶ
又はＲＴＶゴム層を成形し、その上に厚さ５０〜１４０
μｍのポリパーフルオロアルキルエーテルチューブを被
覆した、硬度がＪＩＳ−Ｋ−６３０１アスカーＣスケー
ルで６０〜７５度、表面粗さＲａが０．３〜０．８μｍ
のローラーが好ましい。

【００８４】本発明の請求項８の発明の定着装置は本発
明の熱定着トナーを使用することでヒートローラー表面
を清掃するクリーニング機構を持たないことを特徴とし
ている。

【００８５】また、前記ヒートローラーと加圧ローラー
を組合わせると、とりわけ優れた定着性能を発揮し、ヒ
ートローラー表面を清掃するクリーニング機構を持たな
くとも長期間にわたって定着性能が安定した定着装置を
提供することが出来る。

【００８６】

【実施例】以下に、実施例を挙げて、本発明を具体的に
説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるも
のではない。

【００８７】〈結着樹脂１〉３リットルのセパラブルフ
ラスコへトルエン６００ｇを入れ、分子量１２０万のス
チレン−ｎ−ブチルアクリレート−メチルメタクリレー
ト共重合体２５０ｇ、分子量７万のスチレン−イソプレ
ン−スチレン共重合体（分散剤）２４ｇ及びＤＳＣ測定
による吸熱ピークが７７℃のパラフィンワックス７９ｇ
を投入し、溶解した。

【００８８】気層を窒素ガスにて置換した後、オイルバ
スで加温し、トルエンの環流が起きた状態で撹拌しなが
ら、スチレン７６０ｇ、メチルメタクリレート１８０
ｇ、ｎ−ブチルアクリレート６０ｇ及び重合開始剤とし
てアゾビスイソブチロニトリル８０ｇを溶解した混合液
を２．５時間かけて滴下した。

【００８９】滴下終了後、さらにトルエンの環流温度で
撹拌しながら３０分熟成した。次いで、オイルバス温度
を１６０℃に昇温し、減圧下でトルエンを除き、冷却後
粉砕して本発明の「結着樹脂１」を得た。

【００９０】〈トナー１〉結着樹脂１１００部カーボンブラック（「ＢＰＬ」キャボット株式会社製）１０部添加剤（「Ｔ−７７」保土ヶ谷化学株式会社製）１部ポリプロピレンワックス（「６６０Ｐ」三洋化成株式会社製）４部上記材料を「ヘンシェルミキサー」（三井鉱山株式会社
製）で混合した後、１１０℃に設定した２軸混練押出機
で溶融混練した。得られた混練物を冷却し、「ハンマー
ミル」（ホソカワミクロン株式会社製）で粗粉砕した
後、機械式粉砕機「ターボミルＴ−４００型」（ターボ
工業株式会社製）を用いて微粉砕し、風力分級機で分級
し、体積平均粒径９．５μｍの「着色粒子１」を得た。

【００９１】さらに、「着色粒子１」３０００ｇ、疎水
性シリカ微粒子（一次粒子径１２ｎｍ、ＢＥＴ比表面積
１５０ｍ²／ｇ）１２ｇ及び酸化チタン微粒子（一次粒
子径３０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積３０ｍ²／ｇ）３６ｇを
２０リットルのヘンシェルミキサーに投入し、ジャケッ
ト冷却しながら撹拌羽根の周速が３０ｍ／秒となる回転
数にて１５分間混合し本発明の「トナー１」を得た。

【００９２】「トナー１」の表面被覆率は７６％、ワッ
クス平均分散径は０．８μｍ、外添剤固着率は６５％で
あった。

【００９３】〈現像剤１〉得られた「トナー１」５０ｇ
と「シリコーンコートキャリアＦＳＬ９６ー２５３５」
（パウダーテック社製社製）９５０ｇをＶ型混合機で１
０分間混合し、本発明の「現像剤１」を得た。

【００９４】〈結着樹脂２〜８〉表１に示す通り、吸熱
ピークが異なる低融点ワックス、ワックスの量及び分散
剤の添加の有無を変えた以外は結着樹脂１と同様にして
「結着樹脂２〜８」を得た。

【００９５】

【表１】

【００９６】〈トナー２〜２４〉表２、表３及び表４に
示す通り結着樹脂、高融点ワックスの種類及び量、外添
剤の種類及び量、ヘンシェルミキサーの回転羽根の周速
を変更した以外はトナー１と同様にして「トナー２〜２
４」を得た。

【００９７】

【表２】

【００９８】

【表３】

【００９９】

【表４】

【０１００】高融点ワックスの種類６６０Ｐ：ワックスの吸熱ピークが１４５℃であるポリ
プロピレン１１０ＰＰ：ワックスの吸熱ピークが１１０℃であるポ
リプロピレン１７０ＰＰ：ワックスの吸熱ピークが１７０℃であるポ
リプロピレン〈現像剤２〜１４及び現像剤比較１〜１０〉トナー２〜
２４で得られたトナーを使用し、現像剤１と同様にして
「現像剤２〜１４及び現像剤比較１〜１０」の結果を得
た。

【０１０１】〈評価〉「現像剤１〜１４及び現像剤比較
１〜１０」の現像剤と「トナー１〜２４」のトナーを用
い以下の評価を行った。

【０１０２】（１）定着率評価コニカ株式会社製デジタル複写機「７０５０」の定着装
置を改造し、下記評価条件にて定着率評価を行った。

【０１０３】感光体：積層型有機感光体表面電位：−７００ＶＤＣバイアス：−５００ＶＤｓｄ：６００μｍ現像剤層規制：磁性Ｈ−Ｃｕｔ方式現像剤層厚：７００μｍ現像スリーブ径：４０ｍｍφ 定着装置：ヒートローラーに接触しているクリ
ーニング機構等を全て取り外し、ヒートローラーへは何
も接触しないように改造、ヒートローラーの温度は２０
０℃に設定複写環境：常温常湿（２５℃、５５％ＲＨ）に
設定定着率測定用画像は、ベタ黒画像のトナー付着量が０．
６ｇ／ｃｍ²になるよう濃度を調節し、厚さ２００ｇ／
ｍ²の上質紙へ転写し、上記定着装置で定着して作製し
た。

【０１０４】定着率は、２．５ｃｍ角のベタ黒画像を定
着率測定用画像から採取し、「スコッチメンディングテ
ープ」（住友３Ｍ株式会社製）を貼り付け、剥離する前
と後の画像濃度を測定し、下記式３から求めた。

【０１０５】式３定着率（％）＝（剥離後の画像
濃度／剥離前の画像濃度）×１００画像濃度はマクベス株式会社製「ＲＤ−９１８」を用い
測定した。

【０１０６】評価ランクは定着率８０％以上が合格性能
である。（２）画像オフセットとヒートローラーのトナー汚れ評
価コニカ株式会社製デジタル複写機「７０６５」の定着装
置を改造し、下記条件にて画像オフセットとヒートロー
ラーのトナー汚れ評価を行った。

【０１０７】定着装置はヒートローラーに接触している
クリーニング機構等を全て取り外し、ヒートローラーへ
は何も接触しないように改造した。複写環境は常温常湿
（２５℃、５５％ＲＨ）に設定した。

【０１０８】画像オフセットとヒートローラーのトナー
汚れ評価は、電子写真学会チャートＮｏ４の画像を厚さ
２００ｇ／ｍ²のＡ４版上質紙へ１０００枚連続コピー
した後、白紙をコピーし、その白紙の画像オフセットと
ヒートローラー表面のトナー汚れを目視にて観察して行
った。

【０１０９】 ◎：画像オフセット、ヒートローラーのトナー汚れとも
に全く見られない ○：画像オフセット、ヒートローラーのトナー汚れとも
にほぼ見られない △：画像のオフセットは確認できないが、ヒートローラ
ーに蓄積したトナーの汚れが見られる ×：画像オフセットが確認出来る ××：はっきり画像オフセットが確認出来る評価ランクは、◎、○は合格、△、×、××は不合格で
ある。

【０１１０】（３）耐ブロッキング性評価トナーを１０ｍＬのサンプル管へ２ｇ入れ、５０℃、９
５％ＲＨ条件下で１８時間放置し、その後、目視にてト
ナーの凝集状態を観察し、耐ブロッキング性を評価し
た。

【０１１１】 ◎：凝集なし ○：わずかに凝集あり △：凝集あり ×：固い凝集物あり評価ランクは、◎、○は合格、△、×は不合格である。

【０１１２】結果を表５に示す。

【０１１３】

【表５】

【０１１４】

【発明の効果】実施例で実証した如く、本発明による熱
定着用トナー、その製造方法及び該熱定着用トナーとシ
リコーンコートキャリアと組み合わせた２成分現像剤
は、ヒートローラーに対する耐オフセット性が優れ、且
つ、本発明はヒートローラー表面を清掃するクリーニン
グ機構を不要とする定着装置を提供出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 9/113 Ｇ０３Ｇ 9/08 ３６１ 15/20 １０５３８１ 9/10 ３５２ (72)発明者山内泰子東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者内田雅文東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA01 AA06 AA08 AA21 AB02 BA06 CA02 CA05 CA12 CA13 CA14 CA18 CB07 CB13 EA03 EA05 EA07 EA10 FA02 FB01 2H033 AA21 AA31 AA39 BA48 BA58

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂、着色剤及びワックスを有する
着色粒子に外添剤が外部添加される熱定着用トナーにお
いて、熱定着用トナーのＤＳＣ測定によるワックスの吸
熱ピークが６０〜１０５℃の範囲に一つ以上、１２０〜
１６０℃の範囲に一つ以上存在し、低融点ワックスの熱
定着用トナー中の含有量が４〜１３質量部であり、高融
点ワックスの熱定着用トナー中の含有量が１〜６質量部
であり、着色粒子表面の外添剤による表面被覆率が４５
〜１５０％であることを特徴とする熱定着用トナー。
【請求項２】前記低融点ワックスがパラフィンワック
スで、前記高融点ワックスがポリプロピレンであること
を特徴とする請求項１に記載の熱定着用トナー。
【請求項３】前記外添剤のＢＥＴ比表面積が３０〜２
１０ｍ²／ｇであり、着色粒子表面への外添剤の固着率
が３０〜８０％であることを特徴とする請求項１又は２
に記載の熱定着用トナー。
【請求項４】前記外添剤がシリカ微粒子及び他の金属
酸化物微粒子の混合物であることを特徴とする請求項１
〜３の何れか１項に記載の熱定着用トナー。
【請求項５】前記ワックスの分散剤がスチレン−オレ
フィンのブロック共重合体であり、且つ熱定着用トナー
中のワックスの平均分散径が０．３〜１μｍで、結着樹
脂がビニル系重合体であることを特徴とする請求項１〜
４の何れか１項に記載の熱定着用トナー。
【請求項６】請求項１〜５の何れか１項に記載の熱定
着用トナーを用いる製造方法において、ワックスを結着
樹脂製造時の脱溶剤工程以前に添加することを特徴とす
る熱定着用トナーの製造方法。
【請求項７】請求項１〜５の何れか１項に記載の熱定
着用トナー及びシリコーンコートキャリアを組み合わせ
たことを特徴とする２成分現像剤。
【請求項８】請求項１〜５の何れか１項に記載の熱定
着用トナーを使用し、ヒートローラー表面を清掃するク
リーニング機構を持たないことを特徴とする定着装置。