JP2002162785A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来にないレベルの低温定着性を有する画像
形成用トナーを用いても表裏にギラツキ，画像光沢差が
無く良好な画像を得ることが可能な画像形成装置、特に
両面画像形成機構を有する画像形成装置、及び前記画像
形成装置を用いた画像形成方法の提供。 【解決手段】 １．両面画像形成手段を搭載した画像形
成装置において、該装置で使用するトナーが、結着樹
脂、着色剤及び離型剤を少なくとも含有するトナー粒子
と無機微粉体とを有するトナーで、トナー（主に結着樹
脂）のＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣによる分子
量分布の値が１０００〜１００００の間に少なくとも一
つのピークを有し、該分布の半値幅が分子量１５０００
以下であり、分子量１０⁵以上の重量％が１０ｗｔ％以
下であり、トナー結着樹脂のクロロホルム不溶分を５〜
４０％含有することを特徴とする画像形成装置。２．前
記画像形成装置を用いた画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、静電印刷法など静電潜像を現像するために用い
られるトナーを用いる両面画像形成装置及び画像形成方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法による画像形成は、米国特許
第２，２９７，６９１号明細書、特公昭４９−２３９１
０号公報及び特公昭４３−２４７４８号公報などに各種
の方法が記載されているように、一般には光導電性物質
を用いて作成された感光体に種々の手段により電気的潜
像を形成し、次いで該潜像を現像剤を用いて現像した
後、該現像剤による像を必要に応じて紙などに転写し、
さらに加熱、加圧あるいは溶剤蒸気などによって定着し
て、行われるものである。

【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
させた液体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などのように天
然又は合成樹脂にカーボンブラックなどの着色剤を分散
して作成される乾式現像剤（以下トナーと称する）を用
いる乾式現像方式があり、近年乾式現像方式が広く使用
されている。

【０００４】電子写真法における定着方式としては、そ
のエネルギー効率の良さから、加熱ヒートローラ方式が
広く一般に用いられている。この加熱ヒートローラ方式
を用いる場合に、近年、特に省エネルギーのためにトナ
ーには低温定着が要求され、特に高いエネルギーを必要
とする高速複写方式にはその要求は強く、そのために定
着時にトナーに与えられる熱エネルギーはより小さくす
る試みが盛んに行われている。特に省エネルギーのため
に、画像形成装置を使用可能な状態にしてから画像形成
が可能となるまでの待機時間（装置のウォームアップ
（リカバリー）タイム）に要する電力量を可能な限り小
さくするために、待機時間の短縮が強く要望されてい
る。

【０００５】１９９９年度の国際エネルギー機関（ＩＥ
Ａ）のＤＳＭ（Ｄｅｍａｎｄ−ｓｉｄｅ Ｍａｎａｇｅ
ｍｅｎｔ）プログラム中には、次世代複写機の技術調達
プロジェクトが存在し、その要求仕様が公表され、３０
ｃｐｍ以上の複写機については、前記待機時間が１０秒
以内，待機時の消費電力が１０〜３０ワット以下（複写
速度で異なる）とするよう、従来の複写機に比べて飛躍
的な省エネ化の達成が要求されている。

【０００６】この要求を達成するための方法の一つとし
て、加熱ヒートローラ等の定着部材を低熱容量化させ
て、トナーの温度応答性を向上させる方法が考えられる
が、十分満足できるものではない。前記要求を達成し待
機時間を極小にするためには、トナー自体の定着温度を
下げ、使用可能時のトナー定着温度を低下させることが
必須の技術的達成事項であると考えられる。

【０００７】しかしながら、の低温定着のレベルを画像
形成装置の設定温度で比較すると、従来の低温定着トナ
ーを用いる場合より更に２０℃程度設定温度を低下させ
る必要があると考えられ、２０℃の差はその要求レベル
が非常に高いものであることが認識できる。そのため、
従来公知の技術を適用しても容易に達成することは不可
能であり、従来の技術領域よりさらに進んだ技術の確立
が必要である。

【０００８】さらに、このようにトナーの低温定着化を
従来の樹脂の溶融粘度を低下させる方法により進める
と、定着後最終画像に光沢が出現し易くなり、特に両面
画像形成機能を有する電子写真装置の使用では、裏面は
定着部を２回通過する事になり、より表面平滑性が増す
事で光沢が上昇し、表面と裏面で画像の光沢に差が見ら
れる等の現象が見られた。特に文字文章が主体の黒画像
においては、画像光沢によるギラツキは品質上問題視さ
れ、出来る限り光沢を押さえたものが要求されるのが一
般的である。

【０００９】また、近年、市場では高品質の画像の要求
が高まり、従来のような体積平均粒径が１０〜１５μｍ
のトナーでは十分な高画質が得られなくなってきてお
り、さらに小粒径のトナーが求められている。しかしな
がらトナー粒径は微粒子化が進めば進むほど、画像以外
の部分において種々の問題が発生し、特に定着工程にお
いては、ハ―フトーン部における紙等の被定着材へのト
ナー付着量が減少して、被定着材の凹部に転写されたト
ナー対して加熱部材から与えられる熱量が極端に少なく
なるため、オフセット現象を発生し易くなる等の欠点が
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
にないレベルの低温定着性を有する画像形成用トナーを
用いても画像光沢の表裏の差を出来る限り抑制した様な
良好な両面画像を得ることが可能な両面プリント機能を
搭載した画像形成装置、及び該装置を用いた画像形成方
法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、本発明の
課題を解決するために鋭意検討し、トナーを構成する樹
脂の分子量分布をシャープ化しかつその低分子量分の絶
対量を可能な限り多くすると、トナーの低温定着性を向
上させ、該トナーは両面画像形成装置に非常に有効であ
るという新規な技術的思想を確認した。

【００１２】すなわち、本発明の第１は、両面画像形成
機能を搭載した画像形成装置において、該装置で使用す
るトナーが、結着樹脂、着色剤及び離型剤を少なくとも
含有するトナー粒子と無機微粉体とを有するトナーで、
トナー、主に結着樹脂のＴＨＦ可溶分により求められた
ＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜１００００の
間に少なくとも一つのピークを有し、該分布の半値幅が
分子量１５０００以下であり、分子量１０^５以上の重量
割合が１０ｗｔ％以下であり、トナー結着樹脂のクロロ
ホルム不溶分を５〜４０％含有することを特徴とする画
像形成装置にある。本発明の低温定着性は、分子量分布
の半値幅が好ましくは分子量１００００以下、さらに好
ましくは７０００〜１００００である。

【００１３】更に本発明者等は、トナーの定着性にはＴ
ＨＦ不溶樹脂分よりもＴＨＦ可溶樹脂分が大きく関与し
ていることを確認し、その結果ＴＨＦ可溶樹脂分におけ
る分子量分布の設計を工夫することによって、所期の目
標である低温定着性をさらに実現することができた。

【００１４】すなわち、本発明においては、トナーを構
成する樹脂のＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣによ
る分子量分布の分子量Ｍの１０^５以上の重量割合が１０
ｗｔ％以下、さらに好ましくは０．１〜６ｗｔ％とする
ことにより、従来ものに比し格段に優れた低温定着性を
実現することができた。

【００１５】本発明の第２は、無機微粉体が、シリカ及
び／又は酸化チタンで形成されたものであることを特徴
とする前記第１の画像形成装置にある。

【００１６】本発明の第３は、結着樹脂としてポリエス
テル樹脂を用いることを特徴とする前記第１又は２の画
像形成装置にある。

【００１７】本発明の第４は、ポリエステル樹脂の酸価
が８〜４５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価が５０ｍｇＫＯＨ
／ｇ以下であることを特徴とする前記第３の画像形成装
置にある。

【００１８】本発明の第５は、結着樹脂が低分子量の樹
脂成分の海に高分子量の樹脂成分が島を作るような状態
で構成されたものであることを特徴とする前記第１〜４
のいずれかに記載の画像形成装置にある。

【００１９】本発明の第６は、結着樹脂が軟化点が２５
℃以上異なる少なくとも２種類以上の樹脂が用いられ、
軟化点が高い方の樹脂のクロロホルム不溶分が５〜４０
％含有することを特徴とする前記第１〜５の画像形成装
置にある。

【００２０】本発明の第７は、サリチル酸金属化合物を
含有することを特徴とする前記第１〜６の画像形成装置
にある。

【００２１】本発明の第８は、サリチル酸金属化合物の
金属成分が、６配位の構成を取りうる３価以上の金属で
あることを特徴とする前記第７の画像形成装置にある。

【００２２】本発明の第９は、離型剤が脱遊離脂肪酸型
カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライス
ワックスの少なくとも１つであることを特徴とする前記
第１〜８の画像形成装置にある。

【００２３】本発明の第１０は、トナー体積平均粒径が
５〜１０μｍであることを特徴とする前記第１〜９の画
像形成装置にある。

【００２４】本発明の第１１は、前記第１〜１０の画像
形成装置を用いる画像形成方法にある。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明を実施の形態により
さらに具体的に説明する。

【００２６】図１は、本発明にかかる電子写真装置１０
０を示す。図１において、電子写真装置１００は、レジ
ストローラ対１０、感光体３０、光書き込みユニット４
０、現像ユニット５０、熱定着ローラ装置１２、両面ユ
ニット２０等を有している。レーザープリンタ１００の
下方には図示されない給紙手段が配置され、この給紙手
段より上方に向かって印刷用紙Ｐが給紙される。印刷用
紙Ｐの給紙通路上にはレジストローラ対１０が配置され
ている。レジストローラ対１０は、給紙手段から搬送さ
れてくる印刷用紙Ｐの先端縁をレジストローラ対１０の
接触部に当接させて用紙の先端縁を正しく規制した後回
転駆動され、印刷用紙Ｐをスキュー等の搬送不良を起こ
すことなく転写部１１に搬送する。

【００２７】上記感光体３０、光書き込みユニット４
０、現像ユニット５０、熱定着ローラ装置１２、両面ユ
ニット２０等は、帯電、露光、現像、転写、定着等の電
子写真プロセスを実行するもので、この電子写真プロセ
ス自体は周知のものであるから詳細な説明は省略する。
熱定着ローラ装置１２の用紙搬送方向後方には搬送切換
爪１３が配置されている。搬送切換爪１３は排紙部１４
と両面ユニット２０への搬送路との分岐部にあり、両面
印刷を行わない場合は搬送切換爪１３を下側に移動させ
て両面ユニット２０への搬送路を閉鎖する一方、排紙部
１４側を開放し、両面印刷を行う場合は搬送切換爪１３
を上側に移動させて両面ユニット２０への搬送路を開放
する一方、排紙部１４側を閉鎖する。両面ユニット２０
は図示されない給紙ユニットからの給紙路近くに反転ロ
ーラ２１を有している。

【００２８】図示されない給紙手段から図１に示す矢印
方向に給紙された印刷用紙Ｐはレジストローラ対１０に
挟持されながら搬送され、感光体３０に形成された画像
が転写部１１において印刷用紙の第１面（表面）に転写
される。転写された画像は熱定着ローラ装置１２におい
て加熱され定着される。用紙の片面にのみ印刷する場合
は搬送切換爪１３が図１において下側に切り換え制御さ
れ、排紙部１４を通じて電子写真装置１００の上面に排
紙される。これに対して用紙の両面に印刷する場合は、
搬送切換爪１３が図１において上側に切り換え制御さ
れ、排紙部１４側が閉鎖され両面ユニット２０への搬送
路が開放されるため、画像が加熱定着された上記印刷用
紙は矢印Ａで示すように電子写真装置１００の下部の両
面ユニット２０に搬送される。

【００２９】両面ユニット２０に搬送された印刷用紙は
反転ローラ２１を経由して折り返され、表裏反転した状
態で一時的に反転ユニット２０内に留まる。次に反転ロ
ーラ２１が逆向きに回転制御されることにより、印刷用
紙は再び給紙通路を通じて電子写真装置１００内に給紙
され、レジストローラ対１０を経て転写部１１により印
刷用紙に転写される。このときの印刷用紙は上記両面ユ
ニット２０で表裏反転させられているため、転写部１１
では印刷用紙Ｐの第２面（裏面）に画像が転写されるこ
とになる。こうして転写された印刷用紙Ｐは熱定着ロー
ラ装置１２を通ることにより加熱定着され、搬送切換爪
１３の切換制御により排紙部１４側が開放され、印刷用
紙Ｐが矢印Ｂで示すように排紙部１４を通じて電子写真
装置１００の上面に排紙される。

【００３０】以上のように両面画像における裏面画像は
熱定着ローラ装置を２回通過する事になり、低温で定着
可能な省エネルギー型のトナー、所謂低融点トナーは、
従来トナーよりも樹脂の溶融粘度が低くせざるおえない
事から、定着時に画像が平滑になり易く光沢が出現し易
くなり、表裏で画像光沢が異なってしまう等の現象が出
現し易くなる。特に先に示したように省エネ対応で高い
レベルの低温定着性が要求されている様なトナーにおい
ては、益々両面画像形成時の表裏の画像光沢差が出現し
易くなる事が想定される。

【００３１】トナーを構成する樹脂としては、前記の条
件のトナーになりさえすれば、特に限定的でなく、後述
するように各種の樹脂が適用可能であるが、特にポリエ
ステル樹脂が好ましい。更に本発明者等は、トナーを構
成する樹脂のクロロホルム不溶分を５〜４０％にする
と、耐ホットオフセット性を改良し、なお且つ両面画像
形成時に想定される様な表裏の画像光沢差が出現し難
く、高いレベルの低温定着性と両面の両立を図ることが
可能なことを見出した。

【００３２】これは、例えばトナーの製造過程で行われ
る、トナーを構成する複数種の材料を混練する工程にお
いて、樹脂の高分子量分を切断し低分子量化することに
よる分子量分布の変化を避けることができ、その結果、
低分子量の樹脂の海に高分子量の樹脂が島を作るような
状態で、しかもこの高分子量分（ゲル分）の樹脂がせん
断力による切断がされにくい状態でトナー中に存在する
ために、耐ホットオフセット性、両面時の画像光沢安定
性等の向上に有効に機能するものと考えられる。

【００３３】同様に、前述の少なくとも２種類のポリエ
ステル樹脂を用いる系においても、低分子量の樹脂の海
に高分子量の樹脂が島を作るような状態になるために、
トナー中の高分子量分の樹脂の存在が、耐ホットオフセ
ット性に寄与するものと考えられる。

【００３４】トナーを構成する樹脂の軟化点即ち溶融性
に対して、化学構造やコンフォメーションの違いの方が
分子量の違いより相関性があるものと一般的に認識され
ているが、本発明は先に説明したように、トナーを構成
する樹脂の分子量を選択することによって、耐ホットオ
フセット性及び熱保存性リサイクル性が大幅に改善され
るという考え方に基づいたものである。

【００３５】繰り返し説明するが、低分子量の樹脂成分
が前記のように多くなるようにすると、トナー製造の際
の混練操作によりトナー中での低分子量の樹脂成分の海
に高分子量の樹脂成分が島状に存在するようになるの
で、溶融した低分子量の樹脂成分によって、混練時のせ
ん弾力を吸収し、島状に存在する高分子量の樹脂成分
（巨大コンフォメーションであるため切断され易い）を
切断することなく高分子量部分の成分量を保持できるの
で、耐ホットオフセット性が改善されることが確認され
た。

【００３６】さらに、分子量分布をシャープに保つと熱
応答性が高く保たれるとの本発明者等の独自の考えに基
づいて検討を重ねた結果、本発明においては、前記のよ
うに樹脂分子量を調節することによって、非常に高い技
術レベルの低温定着性，耐ホットオフセット性の改良を
図ることができた。

【００３７】また、トナーを構成する高分子量成分がト
ナー表面に微細に存在することで、両面画像形成時に表
裏で熱定着によって画像光沢が変化することなく、両面
とも光沢が同一な良好な画像が得られることが判明し
た。

【００３８】従来の低温定着トナーにおいては、低温定
着性と耐ホットオフセット性の両立を図るために、１０
⁵〜１０⁷程度の中分子量域に樹脂分を持たせるのが一般
的であり、この中分子領域の樹脂分の存在により、従来
レベルの低温定着性を阻害することなく耐ホットオフセ
ット性を保持していた。

【００３９】しかしながら、本発明の課題のような、従
来レベルと比較できないほど高いレベルの低温定着性の
要求に対して、本発明者等はこの中分子量域の樹脂分の
存在が低温定着性を阻害する事実を確認し、中分子量域
の樹脂分を出来る限り低減し、分子量分布をシャープに
することによって、熱に対するトナー樹脂の溶融応答性
を向上させる必要があることを認識した。しかし、低分
子領域のみの樹脂を用いたのでは、たとえ離型剤を含有
させたとしても、十分な耐ホットオフセット性を達成す
ることはできないために、本発明においては耐ホットオ
フセット性の向上策として、中分子量域の樹脂分ではな
くクロロホルムに不溶なゲル分域を用いることとし、そ
の結果耐ホットオフセット性を有しながら、本発明の課
題である低温定着性を達成可能であることを見出したも
のである。

【００４０】トナーに用いるポリエステル樹脂として、
所期の低温定着性を達成するためには、その酸価が８ｍ
ｇＫＯＨ／ｇ以上のものが好ましく、一方トナーのホッ
トオフセット性を向上させるには、その酸価が４５ｍｇ
ＫＯＨ／ｇ以下のものであることが好ましい。

【００４１】さらにポリエステル樹脂の水酸基価につい
て言うならば、所期の低温定着性を達成し、かつ良好な
帯電特性を確保するには、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のも
のが好ましい。

【００４２】ポリエステル樹脂を構成する多価カルボン
酸の種類は、異なる方が同一の場合よりも広範な定着温
度範囲を得ることができるので、好ましい。その理由
は、トナー組成の微妙な違いによりポリエステル同志の
相溶性が異なり、軟化点が低い樹脂の海に軟化点が高い
樹脂が島を構成するような状態になりやすいため、低温
定着性とホットオフセット性の両立、更には両面画像形
成時の熱定着による表裏の画像光沢の類似化も樹脂同士
の機能分離により達成されるものと考えられる。

【００４３】さらにトナー中に、サリチル酸金属化合物
を含有させると、耐ホットオフセット性が改良できるた
め、好ましい。特に６配位の構成を取りうる３価以上の
金属を有する錯体が、樹脂とワックスの反応性が高い部
分と反応し軽度の架橋構造を作ることでＣＣＡとしての
効果のみならず、耐ホットオフセットの改良効果がある
ことが判明している。

【００４４】本発明のトナーの粒径については特に限定
的でないが、細線再現性等に優れた高画質を得るために
は、体積平均粒径が５〜１０μｍであることが好まし
い。

【００４５】ここで、トナー体積平均粒径の測定は、種
々の方法によって測定可能であるが、本発明では米国コ
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ＴＡIIが用いられる。

【００４６】また、前記ＧＰＣ（ゲルパーミエーション
クロマトグラフィ）は次のようにして測定される。４０
℃のヒートチャンバー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を毎分１ｍｌの流
速で流し、試料濃度として０．０５〜０．６重量％に調
製した樹脂のＴＨＦ試料溶液を５０〜２００μｌ注入し
て測定する。試料（トナー）の分子量測定に当っては、
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。検量線作成用の標準ポリスチレ
ン試料としては、例えばＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ 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、１．７５×１
０⁴、５．１×１０⁴、１．１×１０⁵、３．９×１０⁵、
８．６×１０⁵、２×１０⁶、４．４８×１０^６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。また、検出器にはＲＩ（屈折
率）検出器を用いる。

【００４７】クロロホルム不溶分は以下のように測定さ
れる。トナー（結着樹脂）約１．０ｇを秤量し、これに
クロロホルム約５０ｇを加えて十分に溶解させた溶液
を、まず、遠心分離でわけＪＩＳ規格（Ｐ３８０１）５
種Ｃの定量ろ紙を用いて常温でろ過する。続いてろ紙残
渣が不溶分であり、用いたトナーとろ紙残渣の比（重量
％）で表わす。なお、トナーとした時の結着樹脂中のク
ロロホルム不溶分を測定する場合には、トナー約１．０
ｇを秤量して結着樹脂と同様の方法で行うが、ろ紙残渣
の中には顔料などの固形物が存在するので、熱分析によ
り別途求める。

【００４８】結着樹脂のＴｇは、理学電機社製のＲｉｇ
ａｋｕ ＴＨＲＭＯＦＬＥＸ ＴＧ８１１０により、昇
温速度１０℃／ｍｉｎの条件にて測定される。

【００４９】酸価及び水酸基価の測定方法は、ＪＩＳ
Ｋ００７０に規定の方法による。但しサンプルが溶解し
ない場合は、溶媒にジオキサン又はＴＨＦ等の溶媒を用
いる。

【００５０】結着樹脂の軟化点は、高架式フローテスタ
ーＣＦＴ−５００（島津製作所製）を用い、ダイス径１
ｍｍ，加圧２０ｋｇ／ｃｍ²，昇温速度６℃／ｍｉｎの
条件下で１ｃｍ²の試料を溶融流出させた時の流出開始
点から流出終了点までの１／２に相当する温度により測
定される。

【００５１】本発明のトナーの製造法は限定的でなく、
通常の粉砕法でも、例えば重合法のような粉砕法以外の
製造法、あるいはそれらの併用であっても良い。

【００５２】次に本発明のトナーに用いられる材料につ
いて詳細に説明する。本発明で用いられるポリエステル
樹脂は、アルコールとカルボン酸との縮重合によって通
常得られるものである。

【００５３】該アルコールとしては、例えばエチレング
リコール、ジエチレングリコール、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（ヒドロキシメチル）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。

【００５４】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。ここで、
ポリエステル樹脂としては、熱保存性の関係から、ガラ
ス転位温度Ｔｇが５５℃以上のもの、さらに６０℃以上
のものが好ましい。

【００５５】本発明において、トナー中の樹脂成分とし
て、前述のように、ポリエステル樹脂を用いることが最
も適しているが、ポリエステル樹脂以外の樹脂も、上記
トナー分子量分布を満足すれば、単独若しくはブレンド
使用において低温定着化を達成できる。また、ポリエス
テル樹脂を用いる場合においても、トナーの性能を損な
わない範囲で、他の樹脂を併用することもできる。

【００５６】ポリエステル樹脂以外の使用可能な樹脂を
例示すると、次のようなものを挙げることができる。な
お、これらの樹脂は単独使用に限らず、二種以上併用す
ることも可能である。

【００５７】ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ
α−メチルスチレン、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
エン共重合体、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／アクリル酸エステル共重合体（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／ア
クリル酸フェニル共重合体等）、スチレン／メタクリル
酸エステル共重合体（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／メタク
リル酸フェニル共重合体等）、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独重合体又は共重合
体）、塩化ビニル樹脂、スチレン／酢酸ビニル共重合
体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ア
イオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、
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ル樹脂等、石油系樹
脂、水素添加された石油系樹脂。これらの樹脂の製造法
は、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、懸濁重合のいずれも利用できる。また、
上記樹脂のガラス転位温度Ｔｇは、ポリエステル樹脂と
同じく、熱保存性の関係から５５℃以上がよく、より好
ましくは６０℃以上が良い。

【００５８】本発明のトナーに用いる着色剤としては、
例えばカーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、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、ベ
ンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン
系染料等の染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも
単独あるいは混合して使用し得、ブラックトナーとして
もフルカラートナーとしても使用できる。これらの着色
剤の使用量はトナー樹脂成分に対して、通常１〜３０重
量％、好ましくは３〜２０重量％である。

【００５９】本発明においてトナーに使用される離型剤
としては公知のものが全て使用できるが、特に脱遊離脂
肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化
ライスワックスを単独又は組み合わせて使用することが
できる。カルナウバワックスとしては、微結晶のものが
良く、酸価が５以下であり、トナーバインダー中に分散
した時の粒子径が１μｍ以下の粒径であるものが好まし
い。モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製
されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス
同様、微結晶であり、酸価が５〜１４であることが好ま
しい。酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸
化したものであり、その酸価は１０〜３０が好ましい。

【００６０】その他の離型剤としては、固形シリコーン
ワニス、高級脂肪酸高級アルコール、モンタン系エステ
ルワックス、低分子量ポリプロピレンワックス等、従来
公知のいかなる離型剤をも混合して使用できる。これら
の離型剤の使用量は、トナー樹脂成分に対し、１〜２０
重量部、好ましくは３〜１０重量部である。

【００６１】本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御
剤、流動性改良剤などを配合することも可能である。

【００６２】帯電制御剤としては、ニグロシン染料、金
属錯塩型染料、第四級アンモニウム塩等の従来公知のい
かなる極性制御剤も、単独あるいは混合して使用でき
る。これらの極性制御剤の使用量は、トナー樹脂成分に
対し、０．１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部で
ある。特に、サリチル酸金属錯体、好ましくは６配位の
構成を取りうる３価以上の金属を有する錯体が前記理由
により良い。ここで、３価以上の金属の例としては、Ａ
ｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｚｒ等が挙げられる。

【００６３】流動性改良剤としては、疎水性シリカ、酸
化チタン、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バ
リウム等、従来公知のいかなる流動性改良剤をも単独あ
るいは混合して使用できるが、特に疎水性シリカ又は酸
化チタンが流動性向上，帯電安定化及び画質安定化の点
で優れている。より好ましくは疎水性シリカと酸化チタ
ンを組み合わせて用いると流動性と帯電性の安定した良
好なトナーを得ることができる。これらの流動性改良剤
の使用量は、トナー重量に対し、０．１〜５重量部、好
ましくは０．５〜２重量部である。

【００６４】更に本発明のトナーは磁性体を含有した磁
性トナーとして用いることができ、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
あるいはこれら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などが挙げられる。特にマグネタ
イトが磁気特性の点で好ましい。

【００６５】これらの強磁性体は平均粒径が０．１〜２
μｍ程度のものが望ましく、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１５〜２００重量
部、特に好ましくは樹脂成分１００重量部に対し２０〜
１００重量部である。

【００６６】本発明のトナーは、一成分現像剤として
も、キャリアと組み合わせてなる二成分現像剤としても
用いることができる。本発明のトナーを二成分現像剤と
して使用する場合のキャリアとしては、公知のものがす
べて使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッ
ケル粉のごとき磁性を有する粉体、ガラスビーズ等及び
これらの表面を樹脂などで処理した物などが挙げられ
る。

【００６７】本発明におけるキャリアにコーティングし
得る樹脂粉末としては、スチレン−アクリル共重合体、
シリコーン樹脂、マレイン酸樹脂、フッ素系樹脂、ポリ
エステル樹脂エポキシ樹脂等がある。スチレン−アクリ
ル共重合体の場合は、３０〜９０重量％のスチレン分を
有するものが好ましい。この場合スチレン分が３０重量
％未満だと現像特性が低く、９０重量％を越えるとコー
ティング膜が硬くなって剥離しやすくなり、キャリアの
寿命が短くなるからである。

【００６８】また、本発明におけるキャリアの樹脂コー
ティングは、上記樹脂の他に接着付与剤、硬化剤、潤滑
剤、導電材、荷電制御剤等を含有してもよい。

【００６９】本発明のトナーを、一成分現像剤あるいは
二成分現像剤いずれで用いる場合においても、トナーは
容器に充填され、トナーが充填された容器は、画像形成
装置とは別途に流通され、ユーザーが画像形成装置に装
着して画像形成するのが、一般的である。前記容器とし
て用いられるものは限定的でなく、従来のボトル型ある
いはカートリッジ型に限らず用いられる。また、画像形
成装置とは電子写真法によって画像を形成するための装
置であれば限定されず、例えば複写機とかプリンターが
包含される。

【００７０】

【実施例】以下、本発明を下記の実施例によってさらに
具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。各実施例において使用する樹脂については表１
に、特性評価結果については表２にそれぞれ示す。な
お、以下に示す部は重量基準である。

【００７１】先ず、実施例で作成したトナーの特性評価
方法について説明する。 １）面画像光沢度評価 評価装置は、両面画像形成機能を搭載した（株）リコー
製ＭＦ６５５０を用い、各々のトナーを用いた両面画像
１０枚について、光沢度の測定を行った。測定は１枚に
つき任意の３点で行い、３点の平均値を１枚の画像の値
とした。なお光沢度は、日本電色工業株式会社製のグロ
スメーターにより、入射角度６０°により計測した。一
般に無光沢もしくはギラツキが無いとして市場で受け入
れられている画像は、光沢度１０％未満を指し、より好
ましくは８％以下である。表裏画像の画像光沢差につい
ては５％以内であれば、画像光沢差は無いと判断でき
る。

【００７２】２）定着性評価 定着ローラとしてテフロン（登録商標）ローラを使用し
た（株）リコー製複写機 ＭＦ２２００定着部を改造し
た装置を用いて、これにリコー製のタイプ６２００紙を
セットし複写テストを行った。定着温度を変化させてコ
ールドオフセット温度（定着下限温度）とホットオフセ
ット温度（耐ホットオフセット温度）を求めた。従来の
低温定着トナーの定着下限温度は１４０〜１５０℃程度
である。尚低温定着の評価条件は、紙送りの線速度を１
２０〜１５０ｍｍ／ｓｅｃ、面圧１．２Ｋｇｆ／ｃ
ｍ²、ニップ幅３ｍｍ、高温オフセットの評価条件は紙
送りの線速度を５０ｍｍ／ｓｅｃ、面圧２．０Ｋｇｆ／
ｃｍ²、ニップ幅４．５ｍｍと設定した。

【００７３】各特性評価の基準は以下のとおりである。 低温定着性（５段階評価） 良 ◎；１３０℃未満．○；１３０〜１４０℃．□；１
４０〜１５０℃． △；ホットオフセット性（５段階評価） 良 ◎；２０１℃以上．○；２００〜１９１℃．□：１
９０〜１８１℃． △；１８０〜１７１℃．×；１７０℃以下 悪

【００７４】３）細線再現性 各現像剤に関して、画像評価テストを行い、細線再現性
について以下の判定基準により５段階に評価した。 優：◎、良：○、□：普通、△：悪い、×：最悪

【００７５】＜ポリエステルの製造＞表１、２に示した
組成物を、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス
導入管を備えた容量１Ｌの４つ口丸底フラスコ内に入
れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素
ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性
雰囲気下に保った状態で昇温し、次いで０．０５ｇのジ
ブチルスズオキシドを加えて温度を２００℃に保って反
応させ各ポリエステルを得た。

【００７６】実施例１、２ ポリエステル樹脂Ａ １００部 低分子量ポリプロピレン ５部 （ビスコール５５０Ｐ：三洋化成社製） カーボンブラック １０部 （＃４４：三菱化成社製） 含金属アゾ化合物 １部 上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
ジェットミル又は機械式粉砕機、風力分級機で粉砕分級
しトナー母体を得た。得られたトナー母体に疎水性シリ
カ０．５ｗｔ％と酸化チタン０．３ｗｔ％を添加混合
し、最終的なトナーとした。

【００７７】比較例１ 実施例１のポリエステル樹脂Ａを、ポリエステル樹脂Ｂ
に変更した以外は、実施例１と同様な方法によって、ト
ナーを得た。

【００７８】実施例３ ポリエステル樹脂Ｃ １００部 酸化ライスワックス ５部 カーボンブラック １０部 （＃４４：三菱化成社製） 四級アンモニウム塩化合物 １部 上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
ジェットミル又は機械式粉砕機，風力分級機で粉砕分級
しトナー母体を得た。得られたトナー母体に疎水性シリ
カ０．５ｗｔ％と酸化チタン０．３ｗｔ％添加混合し、
最終的なトナーとした。

【００７９】実施例４ 実施例３の酸化ライスワックスを、低分子量ポリプロピ
レン（ビスコール５５０Ｐ：三洋化成社製）に変更した
以外は実施例３と同様にして、トナーを得た。

【００８０】比較例２ 実施例３のポリエステル樹脂ＣをポリエステルＤに変更
した以外は実施例３と同様にして、トナーを得た。

【００８１】実施例５ ポリエステル樹脂Ｄ ５０部 ポリエステル樹脂Ｅ ５０部 脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス ５部 カーボンブラック １０部 （＃４４：三菱化成社製） 含金属アゾ化合物 １部 上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
ジェットミル又は機械式粉砕機，風力分級機で粉砕分級
しトナー母体を得た。得られたトナー母体に疎水性シリ
カ０．５ｗｔ％と酸化チタン０．３ｗｔ％添加混合し、
最終的なトナーとした。

【００８２】実施例６ 実施例５のポリエステル樹脂ＥをポリエステルＦに変更
した以外は実施例５と同様にして、トナーを得た。

【００８３】実施例７ 実施例５の含金属アゾ化合物を、サリチル酸Ｚｎ（II）
化合物に変更した以外は実施例５と同様にして、トナー
を得た。

【００８４】実施例８ 実施例５の含金属アゾ化合物を、サリチル酸Ｚｒ（IV）
化合物に変更した以外は実施例５と同様にして、トナー
を得た。

【００８５】実施例９ ポリエステル樹脂Ｄ ４５部 ポリエステル樹脂Ｅ ４５部 スチレン・アクリル樹脂 １５部 （重量平均分子量；２７，０００、Ｔｇ；６７℃、クロ
ロホルム不溶分；５％、軟化点；１４４℃、分子量ピー
ク４，９００） 脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス ５部 カーボンブラック １０部 （＃４４：三菱化成社製） サリチル酸Ｆｅ（III)化合物 １部 上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
ジェットミル又は機械式粉砕機，風力分級機で粉砕分級
しトナー母体を得た。得られたトナー母体に疎水性シリ
カ０．５ｗｔ％と酸化チタン０．３ｗｔ％添加混合し、
最終的なトナーとした。

【００８６】実施例１０ 実施例９のポリエステルＪをポリエステルＫに変えた事
以外は実施例９と同様にして、トナーを得た。

【００８７】実施例１１ 実施例９のポリエステルＤをポリエステルＧに変えた事
以外は実施例９と同様にして、トナーを得た。

【００８８】実施例１２ 実施例９のポリエステルＤをポリエステルＨに変えた事
以外は実施例９と同様にして、トナーを得た。

【００８９】実施例１３ 実施例９のポリエステルＥをポリエステルＩに変えた事
以外は実施例９と同様にして、トナーを得た。

【００９０】実施例１４ 実施例９のポリエステルＥをポリエステルＪに変えた事
以外は実施例９と同様にして、トナーを得た。

【００９１】比較例３ 実施例９のポリエステルＥをポリエステルＫに変えた事
以外は実施例９と同様なトナーを得た。

【００９２】

【表１】

【００９３】

【表２】

【００９４】

【発明の効果】本発明によれば、従来にないレベルの低
温定着性を有する画像形成用トナーを用いても表裏にギ
ラツキ，画像光沢差が無く良好な画像を得ることが可能
な画像形成装置、特に両面画像形成機構を有する画像形
成装置、及び前記画像形成装置に用いる画像形成方法を
提供できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一例の概略の構成を示
す説明図である。

【符号の説明】

Ｐ 用紙 １０ レジストローラ対 １１ 転写ユニット １２ 熱定着装置 １３ 搬送切換爪 １４ 排紙部 ２０ 両面ユニット ２１ 反転ローラ ３０ 感光体 ４０ 光書き込みユニット ５０ 現像ユニット １００ 電子写真装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 9/08 ３４６ (72)発明者 山下 昌秀 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 小番 昭宏 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 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 澤田 豊志 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 加藤 光輝 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 AA08 AA15 CA08 CA14 CA17 CA25 CB07 CB13 DA02 DA10 EA03 EA05 EA06 EA07 EA10

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面画像形成手段を搭載した画像形成装
   置において、該装置で使用するトナーが、結着樹脂、着
   色剤及び離型剤を少なくとも含有するトナー粒子と無機
   微粉体とを有するトナーで、トナーのＴＨＦ可溶分によ
   り求められたＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜
   １００００の間に少なくとも一つのピークを有し、かつ
   該分布の半値幅が分子量１５０００以下で、分子量１０
   ^５以上の重量割合が１０ｗｔ％以下であり、トナー結着
   樹脂のクロロホルム不溶分を５〜４０％含有することを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 無機微粉体が、シリカ及び／又は酸化チ
   タンで形成されたものであることを特徴とする請求項１
   記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 結着樹脂としてポリエステル樹脂を用い
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 ポリエステル樹脂の酸価が８〜４５ｍｇ
   ＫＯＨ／ｇ、水酸基価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である
   ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 結着樹脂が低分子量の樹脂成分の海に高
   分子量の樹脂成分が島を作るような状態で構成されたも
   のであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
   載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 結着樹脂が軟化点が２５℃以上異なる少
   なくとも２種類以上の樹脂が用いられ、軟化点が高い方
   の樹脂のクロロホルム不溶分が５〜４０％含有すること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成
   装置。
7. 【請求項７】 サリチル酸金属化合物を含有することを
   特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装
   置。
8. 【請求項８】 サリチル酸金属化合物の金属成分が、６
   配位の構成を取りうる３価以上の金属であることを特徴
   とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 離型剤が脱遊離脂肪酸型カルナウバワッ
   クス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスよりな
   る群から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とす
   る請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 トナー体積平均粒径が５〜１０μｍで
    あることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の
    画像形成装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の画
    像形成装置を用いる画像形成方法。