JP2005049485A - トナー及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】離型剤を多量に用いることなく、定着時のオフセットの防止、巻付防止を図ったトナー、画像形成装置を提供する。
【解決手段】静電潜像担持体に形成した静電潜像を現像して画像を形成するために使用するトナーにおいて、トナーの軟化点から２００℃までの温度領域において、貯蔵弾性率Ｇ’がトナーの軟化点近傍に最小値を有するトナーおよびそれを用いた画像形成装置。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電潜像担持体等に形成した画像を現像して画像を形成する電子写真方式による画像形成に用いるトナー及びそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トナーは、結着樹脂と顔料を主成分とする組成物であって、形成される画像の品質を向上し、また記録部材の特性、環境条件等によって変動する様々な定着条件にも対応可能なように各種の添加剤が加えられている。
例えば、定着時に生じる高温オフセットを防止する手段の一つとして、トナー中にワックスを添加する方法が知られている。特に、シリコーンオイル等を塗布する機能を有さない定着装置においては、トナーに添加するワックス量を増加することが行われている。しかしながら、多量のワックスの添加によって、定着時の熱によってワックスがトナー中から画像表面への滲みだし現象が起こり、そのために画像の透明性を阻害するという問題点があった。
【０００３】
また、定着装置においては、供給される用紙等の記録部材に対して回転式の定着部材から熱と圧力が加えられて固定される。トナーの固定の後に、記録部材は回転式の定着部材の出口側から取り出されるが、その際に定着部材と速やかな剥離が行われないと記録部材が定着部材に巻き付いたり、あるいはトナー像の一部が定着ロール表面に転移し、次の記録部材に再転移し記録部材を汚すオフセット現象という問題があった。
【０００４】
また、画像形成装置の高速化によって定着に要する時間の短縮化、あるいは電源投入から装置の動作開始までの時間の短縮化が求められており、比較的低い温度から高温度までの広い温度領域において安定した定着が可能なトナーおよび画像形成装置が求められている。
そこで、トナーの粘弾性特性に着目して低速から高速度の画像形成装置に適用することができ、寒冷地においても電源投入直後から良好な定着特性が得られるトナーとして、トナーの粘弾性特性を特定することが行なわれている。例えば、貯蔵弾性率の降下開始温度等を特定することが提案されている（特許文献１）。
また、１００℃での貯蔵弾性率を特定の値とすることによって、低温オフセット、高温オフセットが生じることがなく、画像品質が優れたトナーを提供することが提案されている（特許文献２）。
しかしながら、これらの貯蔵弾性率の特定は、定着時のトナーの挙動と合致したものとは言えず、定着速度や画像形成装置の始動時からの温度の如何にかかわらず、低温オフセット、高温オフセット、定着装置への巻付等の問題を解消し、高品質の画像を提供するものではなかった。
【特許文献１】
特開平４−３５３８６６号公報
【特許文献２】
特開平８−２３４４８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、低温度における定着が可能で電源投入時から短時間で作動し、低速から高速までの様々な条件での定着が可能で、定着されたトナーが記録部材から剥がれたり、形成された画像が不鮮明なものとなることがなく、また定着ロールからの記録部材の剥離特性が良好で、定着ロールへの巻きつき現象が生じず、また離型剤の添加量を少なくすることによって品質の優れた画像が形成可能なトナー及びそれを用いた画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、静電潜像担持体に形成した静電潜像を現像して画像を形成するために使用するトナーにおいて、トナーの軟化点から２００℃までの温度領域において、貯蔵弾性率Ｇ’がトナーの軟化点近傍に最小値を有するトナーによって解決することができる。
すなわち、本発明は、トナーの定着挙動を検討し、トナーが定着装置において軟化点近傍の温度に加熱された場合には、速やかに記録部材の表面を濡らし、その後の定着ロールによる加熱の際にもトナーが定着ロールによって押圧された場合にトナーが大きく広がることがない粘弾性特性を保持したことによって、定着ロールへのオフセットを防止し、定着ロールへの巻付等もなく円滑な排出が可能であることを見出したものである。
そこで、トナーの粘弾性特性の一つであり、トナーの粘弾性のうち弾性成分を示す指標である貯蔵弾性率Ｇ’の温度変化が特定の挙動を示すトナーによって実現することが可能であることを見出したものであり、トナーの温度変化に対する貯蔵弾性率Ｇ’の変化曲線がトナーの軟化点近傍の温度において、最小の値を示すトナーを用いることによって、軟化したトナーが速やかに記録部材と一体化し、記録部材と一体化の後に定着ロールによって更に加熱されても貯蔵弾性率Ｇ’の増大による弾性の高まりに伴って、定着ロールとの円滑な剥離を実現するものである。
本発明において、軟化点の近傍の温度とは、軟化点よりも５℃低い温度から軟化点よりも５℃高い温度範囲の温度を意味する。
【０００７】
また、トナーは離型剤を含有量するとともに、離型剤含有量が０．５ないし３質量％である前記のトナーである。
このように、本発明のトナーにおいては、離型性を良好なものとすることができ、トナーに添加する離型剤含有量を少なくすることが可能となり、離型剤含有量の増大による形成される画像の滲み等の問題点を解消することによって、品質が優れた画像の形成が可能となる。
【０００８】
また、トナーの結着樹脂が結晶性高分子材料と非晶質高分子材料からなる前記のトナーである。
このように、本発明のトナーは、結着樹脂として結晶性高分子材料と非晶質高分子材料という物性の異なる材料を用いて構成したので、低温での定着特性とともに、帯電特性、トナーの保存特性、高温での定着特性等も優れたトナーを得ることができる。
【０００９】
また、静電潜像担持体に形成した静電潜像を現像して画像を形成する画像形成装置において、記録部材上に転写するトナーの軟化点から２００℃までの温度領域において、貯蔵弾性率Ｇ’がトナーの軟化点近傍に最小値を有するものであって、記録部材上のトナー画像を定着する加熱定着手段、もしくは記録部材を加熱定着手段に押圧する押圧手段の少なくともいずれか一方は、ベルトによって構成されている画像形成装置である。
このように、本発明の画像形成装置においては、記録部材上のトナー画像を定着する加熱定着手段、もしくは記録部材を加熱定着手段に押圧する押圧手段の少なくともいずれか一方は、ベルトとしてことによって、定着時における定着ニップを充分なものとすることができるので、高速定着時にも確実な定着が実現できる画像形成装置を得ることができる。
【００１０】
押圧手段がベルトによって構成されているとともに、記録部材の排出される側の押圧力が大きな前記の画像形成装置である。
また、定着装置の押圧手段をベルトとするとともに、ニップ初期位置での押圧力に比べて記録部材が排出される側の押圧力を大きくしたので、定着装置から記録部材の剥離特性が良好となり、記録部材の種類、特性にかかわらず、定着ロールへの巻付等の現象を防止することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、トナーの定着時の挙動を鋭意検討してなされたものであり、トナーの軟化点近傍における粘弾性特性を定着装置における特定の挙動を有するものとすることによって、定着特性及び画像の品質を良好としたものである。
すなわち、図１に、本発明のトナーについての粘弾性特性の一例を説明する図を示すように、本発明のトナーＡは、軟化点から２００℃までの温度範囲において、トナーの軟化点Ｔｆａの近傍において貯蔵弾性率Ｇ’が最小値を有するので、トナーは軟化点に達して軟化して押圧された際に、速やかに変形して記録部材に付着する。そして、定着装置において更に加熱されて温度が上昇すると、貯蔵弾性率Ｇ’が上昇して変形が妨げられる。
一方、従来のトナーＢは、貯蔵弾性率Ｇ’は軟化点Ｔｆｂの温度から大きく低下し、２００℃の近傍に最小値を有している。
その結果、本発明のトナーにあっては、軟化点近傍における比較的低温度での定着特性を向上させるとともに、定着装置によって更に加熱された場合においても定着ロール等に付着する高温オフセットの発生することを防止することを可能としたものである。
【００１２】
以下に、本発明のトナーについて説明する。
本発明のトナーは、結着樹脂と、着色剤、ワックス等の離型剤、帯電制御剤等から構成されており、特に結着樹脂として結晶性高分子材料と非晶性高分子材料からなるものが好ましい。
具体的には、結着樹脂は、ポリエステル系樹脂で主として構成されたものが好ましい。ポリエステル系樹脂は、比較的低温度の軟化点を有するとともに耐環境性等の特性においても優れたものである。結着樹脂中におけるポリエステル系樹脂の含有量は、５０質量％以上であるのが好ましく、８０質量％以上であるのがより好ましい。
特に、ポリエステル系樹脂は、少なくとも、以下で説明するようなブロックポリエステルと、非晶性ポリエステルとを含むものであることが好ましく、これらを含有することによって、低温度での定着、比較的広い温度範囲における良好な定着特性を有するトナーとすることができる。
【００１３】
本発明のブロックポリエステルは、ジオール成分とジカルボン酸成分とを縮合してなる結晶性ブロックと、該結晶性ブロックより結晶性の低い非晶性ブロックとを有するブロック共重合体で構成されたものである。
結晶性ブロックは、非晶性ブロックや非晶性ポリエステルに比べて、高い結晶性を有している。すなわち、分子配列構造が、非晶性ブロックや非晶性ポリエステルに比べて強固で安定したものである。このため、結晶性ブロックは、トナー全体としての強度を向上させるのに寄与する。その結果、最終的に得られるトナーは、機械的ストレスに強く、耐久性、保存性に優れたものとなる。
【００１４】
また、一般に、結晶性の高い樹脂は、結晶性の低い樹脂に比べて、耐高温オフセット性を有している。すなわち、結晶性の高い樹脂は、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）による融点の吸熱ピークの測定を行ったとき、吸熱ピークがシャープな形状として現れる性質を有している。この性質を利用して、結晶成分の融解ピークの融解熱△Ｑが３Ｊ／ｇ以上であるものを結晶性であるという。
【００１５】
本発明のトナーにおけるブロックポリエステルを構成する結晶性ブロックは、ブロックポリエステルに耐高温オフセット性を付与する機能を有する。このため、本発明のトナーは、非晶性ポリエステルが十分に軟化するような、ブロックポリエステルの融点付近の比較的高い温度においても、優れた形状の安定性を保持することができる。
したがって、本発明のトナーは、幅広い温度領域で十分な定着強度をはじめとする定着性を発揮することができる。
【００１６】
以下、結晶性ブロックを構成する成分について説明する。
結晶性ブロックを構成するジオール成分としては、芳香族ジオール、脂肪族ジオール等が挙げられる。芳香族ジオールとしては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等が挙げられ、また、脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール）、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の鎖状ジオール類、または２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンのアルキレンオキシド付加物、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等の環状ジオール類等が挙げられる。
【００１７】
このように、結晶性ブロックを構成するジオール成分は、少なくともその一部が脂肪族ジオールであるのが好ましく、ジオール成分の８０ｍｏｌ％以上が脂肪族ジオールであることがより好ましく、９０ｍｏｌ％以上が脂肪族ジオールであるのが更に好ましい。これにより、ブロックポリエステルの結晶性ブロックの結晶性を特に高いものとすることができ、上述した効果がさらに顕著なものとなる。
【００１８】
また、結晶性ブロックを構成するジオール成分は、炭素数が３〜７の直鎖状の分子構造を有し、その両端に水酸基を有するもの（一般式：ＨＯ−（ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨで表されるジオール（ただし、ｎ＝３〜７））を含むのが好ましい。このようなジオール成分が含まれることにより、結晶性が向上し、摩擦係数が低下するため、機械的ストレスに強く、耐久性や保存性に特に優れたものとなる。このようなジオールとしては、例えば、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等が挙げられるが、この中でも１，４−ブタンジオールが好ましい。１，４−ブタンジオールを含むことにより、前述した効果は特に顕著なものとなる。
【００１９】
結晶性ブロックを構成するジオール成分として１，４−ブタンジオールを含む場合、結晶性ブロックを構成するジオールの５０ｍｏｌ％以上が１，４−ブタンジオールであるのがより好ましく、その８０ｍｏｌ％以上が１，４−ブタンジオールであるのが更に好ましい。これにより、前述した効果はさらに顕著なものとなる。
【００２０】
結晶性ブロックを構成するジカルボン酸成分としては、２価のカルボン酸またはその誘導体、例えば、酸無水物、低級アルキルエステル等を用いることができる。具体的には、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オクチルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸およびこれらの酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体が挙げられる。
【００２１】
また、結晶性ブロックを構成するジカルボン酸成分は、少なくともその一部がテレフタル酸骨格を有するものであるのが好ましく、ジカルボン酸成分の５０ｍｏｌ％以上がテレフタル酸骨格を有するものであるのがより好ましく、その８０ｍｏｌ％以上がテレフタル酸骨格を有するものが更に好ましい。
これにより、最終的に得られるトナーは、トナーとして求められる各種特性が特に優れたものとなる。なお、「ジカルボン酸成分」は、ブロックポリエステルとしたときにジカルボン酸成分として作用するものを意味し、ブロックポリエステルを調製して結晶性ブロックを形成する際に、当該ジカルボン酸成分、そのもの、その酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体を用いても良い。
【００２２】
ブロックポリエステル中における結晶性ブロックの含有率は、５〜６０ｍｏｌ％であることが好ましく、１０〜４０ｍｏｌ％であることがより好ましい。結晶性ブロックの含有率が５ｍｏｌ％未満であると、結晶性ブロックを有することによる効果が十分に発揮されない可能性がある。一方、結晶性ブロックの含有率が６０ｍｏｌ％を超えると、相対的に非晶性ブロックの含有率が低下するため、ブロックポリエステルと非晶性ポリエステルとの相溶性が低下する可能性がある。また、結晶性ブロックは、上記したジオール成分、ジカルボン酸成分以外にも、３価以上のアルコール成分、３価以上のカルボン酸成分等を含むものであってもよい。
【００２３】
次にポリエステル系樹脂の非晶性ブロックについて説明する。
非晶性ブロックは、前記の結晶性ブロックに比べて結晶性が低い成分であり、非晶性ポリエステルと同様に、結晶性ブロックに比べて結晶性が低い成分である。
本発明の、ブロックポリエステル樹脂においては、結晶性の高いブロックと、非晶性ポリエステルと同様の非晶性ブロックを含有しているので、結晶性の大きなブロックポリエステル樹脂と非晶性ポリエステル樹脂を混合した場合には、非晶性ブロックおよび非晶性ポリエステルの相互の相溶性、分散性等が高まるものとみられ、ブロックポリエステルの利点と非晶性ポリエステルの利点とを十分かつ安定的に発揮させることができる。
【００２４】
次に、ブロックポリエステル中の非晶性ブロックついて説明する。
非晶性ブロックを構成するジオール成分としては、芳香環構造を有する芳香族ジオール、芳香環構造を有さない脂肪族ジオール等が挙げられる。
芳香族ジオールとしては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等が挙げられ、また、脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール）、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の鎖状ジオール類、または２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンのアルキレンオキシド付加物、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等の環状ジオール類等が挙げられる。
【００２５】
また、非晶性ブロックを構成するジオール成分は、少なくともその一部が脂肪族ジオールであるのが好ましく、その５０ｍｏｌ％以上が脂肪族ジオールであるのがより好ましい。これにより、より靱性に優れ、耐折り曲げ性に優れた定着画像が得られるという効果が得られる。
【００２６】
また、非晶性ブロックを構成するジオール成分は、少なくともその一部が分岐鎖を有するものが好ましく、その３０ｍｏｌ％以上が分岐鎖を有するものがより好ましい。これにより、規則配列を抑制し、結晶性を低下させ、透明性も向上するという効果が得られる。
【００２７】
非晶性ブロックを構成するジカルボン酸成分としては、２価のカルボン酸または酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体、を用いることができ、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オクチルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、およびこれらの酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体が挙げられる。
【００２８】
また、非晶性ブロックを構成するジカルボン酸成分としては、少なくともその一部がテレフタル酸骨格を有するものが好ましく、その８０ｍｏｌ％以上がテレフタル酸骨格を有するものがより好ましい。これにより、トナー特性が良好なものとなる。
また、「ジカルボン酸成分」は、結晶性ブロックの場合と同様であり、ブロックポリエステルとしたときのジカルボン酸成分であり、ブロックポリエステルを調製して非晶性ブロックを形成する際には、該ジカルボン酸成分、その酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体を用いることができる。
また、非晶性ブロックは、上記のようなジオール成分、ジカルボン酸成分以外の成分に加えて、３価以上のアルコール成分や３価以上のカルボン酸成分等を含むものであってもよい。
【００２９】
本発明の、結晶性ブロック、非晶性ブロックを有するブロックポリエステルの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１×１０^４〜３×１０^５ であるのが好ましく、１．２×１０^４〜１．５×１０^５ であるのがより好ましい。重量平均分子量Ｍｗが１×１０^４ 未満であると、トナーの機械的強度が低下し、十分な耐久性、保存性が得られなかったり、トナーの定着時に凝集破壊を起こし易くなり、耐オフセット性が低下するので好ましくない。
一方、重量平均分子量Ｍｗ３×１０^５ を超えると、トナーの定着時に粒界破壊を起こし易くなり、紙等の記録部材に対する濡れ性も低下し、定着に要する熱量も大きくなる。
【００３０】
ブロックポリエステルのガラス転移点Ｔｇは、５０〜７５℃であるのが好ましく、５５〜７０℃であるのがより好ましい。ガラス転移点が５０℃未満であると、トナーの保存性、耐熱性が低下し、使用環境等によっては、トナー粒子間での融着が発生する場合がある。一方、ガラス転移点が７５℃を超えると、低温定着性や透明性が低下する。また、ガラス転移点が高すぎると、トナーの熱球形化処理等の効果が十分に発揮されない可能性がある。また、ガラス転移点は、ＪＩＳ
Ｋ ７１２１に準拠して測定することができる。
【００３１】
ブロックポリエステルの軟化点Ｔｆは、９０〜１７０℃であるのが好ましく、１００〜１６０℃であるのがより好ましい。軟化点が９０℃未満であると、トナーとしての保存性が低下し、十分な耐久性が得られない可能性がある。また、軟化点が低すぎると、トナーの定着時に凝集破壊を起こし易くなり、耐オフセット性が低下する。
一方、軟化点が１７０℃を超えると、トナーの定着時に粒界破壊を起こし易くなり、紙等の記録部材に対する濡れ性も低下し、定着に要する熱量も大きくなる。
なお、軟化点Ｔｆは、フローテスタを用い、試料量：１ｇ、ダイ孔径：１ｍｍ、ダイ長さ：１ｍｍ、押出圧力：１．９６ＭＰａによって、試料の１／２の量が流出した時点の温度を求める１／２法によって行ったものである。
【００３２】
ブロックポリエステルの融点Ｔｍ、１９０℃以上であるのが好ましく、１９０〜２３０℃であるのがより好ましい。融点が１９０℃未満であると、耐オフセット性の向上等の効果が十分に得られない可能性がある。また、融点が高すぎると、混練工程等において、材料温度を比較的高い温度にしなければならなくなる。その結果、樹脂材料のエステル交換反応が進行しやすくなる。なお、融点は、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）による吸熱ピークの測定により求めることができる。
【００３３】
また、ブロックポリエステルは、直線状ポリマーであるのが好ましい。直線状ポリマーは、架橋型のものに比べて、摩擦係数が小さい。これにより、特に優れた離型性が得られ、トナーの転写効率が向上する。
なお、ブロックポリエステルは、前述した結晶性ブロック、非晶性ブロック以外のブロックを有するものであってもよい。
【００３４】
非晶性ポリエステルは、前述したブロックポリエステルより低い結晶性を有するものである。
非晶性ポリエステルは、主として、トナーを構成する着色剤、ワックス、帯電制御剤等の分散性や、トナー製造時における混練物の粉砕性、トナーの低温定着性等の定着性、透明性、弾性、機械的強度等の機械的特性、帯電性、耐湿性等の機能を向上させるのに寄与する成分である。
【００３５】
以下、非晶性ポリエステルを構成する成分について説明する。
非晶性ポリエステルを構成するジオール成分としては、芳香環構造を有する芳香族ジオールや、芳香環構造を有さない脂肪族ジオール等が挙げられる。芳香族ジオールとしては、具体的には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等が挙げられ、また、脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール）、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の鎖状ジオール類、または２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンのアルキレンオキシド付加物、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等の環状ジオール類等が挙げられる。
【００３６】
非晶性ポリエステルを構成するジカルボン酸成分としては、二価のカルボン酸、または酸無水物、低級アルキルエステル等の二価のカルボン酸の誘導体を用いることができ、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オクチルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸およびこれらの酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体が挙げられる。
【００３７】
このように、非晶性ポリエステルを構成するジカルボン酸成分は、少なくともその一部がテレフタル酸骨格を有するものであるのが好ましく、ジカルボン酸の８０ｍｏｌ％以上がテレフタル酸骨格を有するものであるのがより好ましく、その９０ｍｏｌ％以上がテレフタル酸骨格を有するものであるのがさらに好ましい。
これにより、最終的に得られるトナーの特性が特に優れたものとなる。ただし、ここでの「ジカルボン酸成分」は、非晶性ポリエステルとしたときのジカルボン酸成分のことを指し、非晶性ポリエステルを調整する際には、当該ジカルボン酸成分そのものや、その酸無水物、低級アルキルエステル等の誘導体を用いることができる。
【００３８】
また、非晶性ポリエステルを構成するモノマー成分は、その５０ｍｏｌ％以上、より好ましくは、８０ｍｏｌ％以上が、前述した非晶性ブロックを構成するモノマー単位と同一であるのが好ましい。すなわち、非晶性ポリエステルは、非晶性ブロックと同様のモノマー単位で構成されたものであるのが好ましい。これにより、非晶性ポリエステルとブロックポリエステルとの相溶性が特に優れたものとなる。ここでの「モノマー単位」は、非晶性ポリエステル、ブロックポリエステルの製造に用いるモノマーそのものを指すものではなく、非晶性ポリエステル、ブロックポリエステル中に含まれるモノマー単位のことを指す。
また、非晶性ポリエステルは、上記のようなジオール成分、ジカルボン酸成分以外の成分、例えば、３価以上のアルコール成分や３価以上のカルボン酸成分等を含むものであってもよい。
【００３９】
非晶性ポリエステルの重量平均分子量（Ｍｗ）は、５×１０^３〜４×１０^４であるのが好ましく、８×１０^３〜２．５×１０^４であるのがより好ましい。重量平均分子量Ｍｗが５×１０^３ 未満であると、最終的に得られるトナーの機械的強度が低下し、十分な耐久性、保存性が得られない可能性がある。また、重量平均分子量Ｍｗが小さすぎると、トナーの定着時に凝集破壊を起こし易くなり、耐オフセット性が低下する傾向を示す。一方、平均分子量Ｍｗが４×１０^４ を超えると、トナーの定着時に粒界破壊を起こし易くなり、紙等の記録部材への濡れ性も低下し、定着に要する熱量も大きくなる。
【００４０】
非晶性ポリエステルのガラス転移点Ｔｇは、５０〜７５℃であるのが好ましく、５５〜７０℃であるのがより好ましい。ガラス転移点が５０℃未満であると、トナーの保存性、耐熱性が低下し、使用環境等によっては、トナー粒子間での融着が発生する場合がある。一方、ガラス転移点が７５℃を超えると、低温定着性や透明性が低下する。また、ガラス転移点が高すぎると、なお、ガラス転移点は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠して測定することができる。
【００４１】
非晶性ポリエステルの軟化点Ｔｆは、９０〜１６０℃であるのが好ましく、１００〜１５０℃であるのがより好ましく、１００〜１３０℃であるのがさらに好ましい。軟化点が９０℃未満であると、トナーとしての保存性が低下し、十分な耐久性が得られない可能性がある。また、軟化点が低すぎると、トナーの定着時に凝集破壊を起こし易くなり、耐オフセット性が低下する傾向を示す。一方、軟化点が１６０℃を超えると、トナーの定着時に粒界破壊を起こし易くなり、紙等の記録部材への濡れ性も低下し、定着に要する熱量も大きくなる。
なお、軟化点Ｔｆは、フローテスタを用い、試料量：１ｇ、ダイ孔径：１ｍｍ、ダイ長さ：１ｍｍ、押出圧力：１．９６ＭＰａの条件で測定したときに、試料の１／２が流出した温度であるＴ_１／２の温度として求めることができる。
【００４２】
また、非晶性ポリエステルもブロックポリエステルと同様に、直線状ポリマーであるのが好ましい。直線状ポリマーは、架橋型のものに比べて、摩擦係数が小さい。これにより、特に優れた離型性が得られ、トナーの転写効率がさらに向上する。
【００４３】
以上説明したように、本発明のトナーは、結着樹脂として、ブロックポリエステルと、非晶性ポリエステルとを併用することによって所定の粘弾性特性を有するトナーを得ることができる。
ブロックポリエステルと、非晶性ポリエステルとの配合比は、重量比で５：９５〜６０：４０であるのが好ましく、１０：９０〜５０：５０であるのがより好ましい。ブロックポリエステルの配合比が低くなりすぎると、トナーの耐オフセット性を十分に向上させるのが困難になる可能性がある。一方、非晶性ポリエステルの配合比が低くなりすぎると、十分な低温定着性や透明性が得られない可能性がある。また、非晶性ポリエステルの配合比が低くなりすぎると、例えば、後述するようなトナーの製造方法の粉砕工程において、混練物を効率良く、均一な大きさに粉砕するのが困難となる。
【００４４】
また、結着樹脂は、前記のブロックポリエステルおよび非晶性ポリエステル以外の成分第３の樹脂成分を含むものであってもよい。
ブロックポリエステルおよび非晶性ポリエステル以外の第３の樹脂成分としては、例えば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、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−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−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、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体等のスチレン系樹脂でスチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体、ポリエステル樹脂（前述したブロックポリエステル、非晶性ポリエステルとは異なるもの）、エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４５】
本発明のトナー中において結着樹脂の含有量は、５０〜９８質量％であるのが好ましく、８５〜９７質量％であるのがより好ましい。結着樹脂の含有量が５０質量％未満であると、最終的に得られるトナーにおいて、幅広い温度領域での良好な定着性等が十分に発揮されない可能性がある。一方、樹脂の含有量が９８質量％を超えると、着色剤等の樹脂以外の成分の含有量が相対的に低下し、トナーの発色等の特性を十分に発揮するのが困難となる。
【００４６】
着色剤としては、例えば、顔料、染料等を使用することができる。このような顔料、染料としては、例えば、カーボンブラック、スピリットブラック、ランプブラック（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７７２６６）、マグネタイト、チタンブラック、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、パーマネントイエローＮＣＧ、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、キノリンイエロー、タートラジンレーキ、赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジＧ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、ウオッチングレッドカルシウム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファーストスカイブルーインダンスレンブルーＢＣ、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、カルコオイルブルー、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ファイナルイエローグリーンＧ、ローダミン６Ｇ、キナクリドン、ローズベンガル（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４５４３２）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．モーダントレッド３０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５、Ｃ．Ｉ．モーダントブルー７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー５：１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン６、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン６、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９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６２、ニグロシン染料（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．５０４１５Ｂ）、金属錯塩染料、シリカ、酸化アルミニウム、マグネタイト、マグヘマイト、各種フェライト類、酸化第二銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような磁性金属を含む磁性材料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４７】
また、トナー原料中における着色剤の含有量は、１〜１０質量％であるのが好ましく、３〜８質量％であるのがより好ましい。着色剤の含有量が前記下限値未満であると、着色剤の種類によっては、十分な濃度の可視像を形成するのが困難になる可能性がある。一方、着色剤の含有量が前記上限値を超えると、相対的に樹脂の含有量が低下し、必要な色濃度での、紙等の記録部材への定着性が低下する。
【００４８】
また、本発明のトナーには、離型剤が含まれていてもよい。離型剤を加える場合には含有量は、トナー中に、０．５ないし３質量％であることが好ましく、３質量％よりも多くなると、画像の透明性を阻害することがあるので好ましくない。
【００４９】
離型剤として、オゾケライト、セルシン、パラフィンワックス、マイクロワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム、フィッシャー・トロプシュワックス等の炭化水素系ワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ブチル、キャンデリラワックス、綿ロウ、木ロウ、ミツロウ、ラノリン、モンタンワックス、脂肪酸エステル等のエステル系ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス等のオレフィン系ワックス、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド等のアミド系ワックス、ラウロン、ステアロン等のケトン系ワックス、エーテル系ワックス等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５０】
前記材料の中でも、特にエステル系ワックス、例えばカルナウバワックスやライスワックス等を用いた場合には、下記のような効果が得られる。
すなわち、エステル系ワックスは、結着剤として用いるポリエステル系樹脂と同様に、分子内にエステル構造を有しており、ポリエステル系樹脂との相溶性に優れる。また、ポリエステル系樹脂は、主成分としての樹脂との相溶性にも優れている。このため、最終的に得られるトナー粒子中における遊離ワックスの発生、粗大化を防止することができ、トナー中でのワックスの微分散やミクロ相分離を達成できる。その結果、得られるトナーは、定着ロールとの離型性が特に優れたものとなる。
ワックスの融点Ｔｍは、３０〜１６０℃であるのが好ましく、５０〜１００℃であるのがより好ましい。
【００５１】
また、ワックス以外にも、離型性を付与できる成分として低融点のポリエステル（以下、「低融点ポリエステル」とも称す）を用いることができる。低融点とは、例えば、融点Ｔｍが７０〜９０℃程度のものが好ましい。また、低融点ポリエステルの重量平均分子量Ｍｗは、３５００〜６５００程度であるのが好ましい。また、低融点ポリエステルは、脂肪族モノマーの重合体であるのが好ましい。低融点ポリエステルが、このような条件の少なくとも１つ、好ましくは２つ以上を満足するものであると、前述したポリエステル系樹脂との相溶性が特に優れたものになるとともに、トナーの耐久性を阻害せずにトナーの離型性を付与することができる。また、融点が比較的低いことにより、低温定着性を向上させることができる。
【００５２】
また、トナーの製造原料中には、結着樹脂、着色剤、離型剤以外の成分が含まれていてもよい。このような成分としては、帯電制御剤、分散剤、磁性粉末等が挙げられる。
帯電制御剤としては、具体的には安息香酸の金属塩、サリチル酸の金属塩、アルキルサリチル酸の金属塩、カテコールの金属塩、含金属ビスアゾ染料、ニグロシン染料、テトラフェニルボレート誘導体、第四級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、塩素化ポリエステル、ニトロフニン酸等が挙げられる。
【００５３】
また、分散剤としては、例えば、金属石鹸、無機金属塩、有機金属塩、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
金属石鹸としては、具体的には、トリステアリン酸金属塩、例えば、アルミニウム塩等、ジステアリン酸金属塩、例えば、アルミニウム塩、バリウム塩等、ステアリン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、鉛塩、亜鉛塩等、リノレン酸金属塩、例えば、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等、オクタン酸金属塩、例えば、アルミニウム塩、カルシウム塩、コバルト塩等、オレイン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、コバルト塩等、パルミチン酸金属塩、例えば、亜鉛塩等、ナフテン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等、レジン酸金属塩、例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン鉛塩、亜鉛塩等が挙げられる。
前記無機金属塩、前記有機金属塩としては、例えば、カチオン性成分として、周期律表の第ＩＡ族、第ＩＩＡ族、および第ＩＩＩＡ族の金属からなる群より選ばれる元素のカチオンを含み、アニオン性成分として、ハロゲン、カーボネート、アセテート、サルフェート、ボレート、ニトレート、およびホスフェートからなる群より選ばれるアニオンを含む塩等が挙げられる。
【００５４】
前記磁性粉末としては、例えば、マグネタイト、マグヘマイト、各種フェライト類、酸化第二銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような磁性金属を含む磁性材料で構成されたもの等が挙げられる。
また、添加剤としては、上記のような材料のほかに、例えば、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化セリウム等を用いてもよい。
【００５５】
図２は、本発明のトナーに好適な定着装置の１実施形態を説明する図である。図２（Ａ）は断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿って矢印方向に見た断面図であり、装置の右半分は省略している。図中、１は熱定着ロール、１ａはハロゲンランプ、１ｂはロール基材、１ｃは弾性体、１ｄは表面層、２は加圧ロール、２ａは回転軸、２ｂはロール基材、２ｃは弾性体、３は耐熱ベルト、４はベルト張架部材、４ａは突壁、５は記録部材、５ａは未定着トナー像、６はクリーニング部材、７はフレーム、８は記録部材案内部材、９はスプリング、Ｌは押圧部接線を示す。
【００５６】
図２において、熱定着ロール１は、外径２５ｍｍ程度、肉厚０．７ｍｍ程度の管材をロール基材１ｂとして、その外周に厚み０．４ｍｍ程度の弾性体１ｃを被覆し、更にその外周部にフッ素樹脂層、シリコーン樹脂の表面層１ｄを形成し、ロール基材１ｂの内部に加熱源として１０５０Ｗ、２本の柱状ハロゲンランプ１ａを内蔵して回転可能にしたものである。加圧ロール２は、外径２５ｍｍ程度、あるいは２４．８ｍｍと熱定着ロール１のロール基材１ｂより外径を小さくした、肉厚０．７ｍｍ程度の管材をロール基材２ｂとして、その外周に厚み０．２〜０．３ｍｍ程度の弾性体２ｃを被覆して形成し、熱定着ロール１の弾性層より硬質に構成する。この加圧ロール２は、熱定着ロール１に対向して配置され、熱定着ロール１と加圧ロール２の圧接力を９８．１Ｎ以下、ニップ長を１０ｍｍ程度で構成すると共に、図示矢印方向に回転可能にする。そして、加圧ロール２とベルト張架部材４との協動により耐熱ベルト３に張力を付与し、耐熱ベルト３を張架して熱定着ロール１に巻き付け定着ニップを形成して、この定着ニップに未定着トナー像５ａを形成した記録部材５を通過させて定着する構造になっている。
【００５７】
本実施形態においては、熱定着ロール１の内部に２本の加熱源１ａを内蔵しており、このハロゲンランプの発熱エレメントを異なった配置に構成して選択的に点灯すると、後述する耐熱ベルト３が熱定着ロール１に巻き付いた定着ニップ部位とベルト張架部材４が熱定着ロール１に摺接する部位のような異なった条件や、幅の広い記録部材と幅の狭い記録部材とのように異なった条件下での温度コントロールを容易に行うことができる。
【００５８】
耐熱ベルト３は、熱定着ロール１と加圧ロール２との間に挟持されて加圧ロール２とベルト張架部材４の外周に張架され移動可能になったエンドレスのベルトであり、０．０３ｍｍ以上の厚みを有するステンレス管やニッケル電鋳管等の金属管、ポリイミドやシリコーン等の耐熱樹脂等管で構成される。
【００５９】
ベルト張架部材４は、熱定着ロール１と加圧ロール２のニップ部よりも記録部材５搬送方向上流側に配設されるとともに、加圧ロール２の回転軸２ａを中心として矢印Ｐ方向に揺動可能に配設されている。ベルト張架部材４は、記録部材５が定着ニップを非通過の状態において耐熱ベルト３を熱定着ロール１の接線方向に張架する構成にしている。記録部材が定着ニップに進入する初期位置で定着圧力が大きいと進入が円滑に行われなくて、記録部材先端に折れた状態で定着される場合があるが、耐熱ベルト３を熱定着ロール１の接線方向に張架する構成にすると、記録部材の進入がスムーズに成される導入口部が形成でき、安定した記録部材の進入を可能にする。
【００６０】
このベルト張架部材４は、耐熱ベルト３の内周に嵌挿して加圧ロール２と協働して耐熱ベルト３に張力ｆを付与すると共に、耐熱ベルト３を熱定着ロール１に巻き付けてニップを形成する位置に配置した、略半月状のベルト摺動部材（耐熱ベルト３はベルト張架部材４上を摺動する）である。ベルト張架部材４は、耐熱ベルト３が熱定着ロール１と加圧ロール２との押圧部接線Ｌより熱定着ロール１側に巻き付けてニップを形成する位置に配置される。突壁４ａは、ベルト張架部材４の一端または両端に突設され、耐熱ベルト３が一方に寄った場合にこの突壁４ａに当接して寄り規制を行うためのものである。ベルト張架部材４は、突壁４ａの熱定着ロール１と反対側端部のフレームとの間にスプリング９が配設され、スプリング９により熱定着ロール１に軽押圧され、熱定着ロール１に摺接して位置決めされる。
【００６１】
耐熱ベルト３を加圧ロール２とベルト張架部材４により張架して加圧ロール２で安定して駆動するには、加圧ロール２と耐熱ベルト３との摩擦係数をベルト張架部材４と耐熱ベルト３との摩擦係数より大きく設定するとよいが、摩擦係数に関しては異物の侵入や摩耗などによって不安定になる場合がある。これに対し、加圧ロール２と耐熱ベルト３の巻き付け角よりベルト張架部材４と耐熱ベルト３の巻き付け角が小さくなるように、また、加圧ロール２の径よりベルト張架部材４の径が小さくなるように設定すると、耐熱ベルト３がベルト張架部材４を摺動する長さが短くなり、経時変化や外乱などに対する不安定要因から回避でき耐熱ベルト３を加圧ロールで安定して駆動することができる。
【００６２】
クリーニング部材６は、加圧ロール２とベルト張架部材４との間に配置して耐熱ベルト３の内周面に摺接して耐熱ベルト３の内周面の異物や摩耗粉等をクリーニングするものであり、このような異物や摩耗粉等をクリーニングすることで耐熱ベルト３をリフレッシュして不安定要因を除去している。また、ベルト張架部材４に設けた凹部４ｆは、この除去した異物や摩耗粉等の収納に好適である。
【００６３】
記録部材５は、ベルト張架部材４が熱定着ロール１に軽押圧される位置をニップ初期位置として耐熱ベルト３と熱定着ロール１との間を通過することで未定着トナー像５ａが定着され、熱定着ロール１に加圧ロール２が押圧する位置をニップ終了位置として押圧部接線Ｌの方向に排出される。
【００６４】
記録部材案内部材８は、定着ニップ出口側に熱定着ロール１及び耐熱ベルトとは空隙を有して近接配設され、記録部材５の排出を案内するものであり、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＰＳ等の耐熱性を有する板状樹脂材８ａからなる。
【００６５】
図３は、本実施形態の特徴を説明するための図であり、図３（Ａ）は断面図、図３（Ｂ）はニップ通過位置における定着圧力を示す図である。本実施形態においては、揺動付勢手段であるスプリング９をベルト張架部材４の揺動支点から離れた熱定着ロール１と加圧ロール２との押圧部より耐熱ベルト３の移動方向上流側に配置しているため、てこの作用により図３（Ｂ）に示すように、ニップ初期位置から熱定着ロール１と加圧ロール２との押圧部に向かって連続的に加圧力を高めることが可能であり、記録部材に変曲点のあるストレスを付与しないので、定着画像に定着ムラ等が発生せず、極めて安定した未定着トナー像の定着が可能になるばかりでなく、未定着トナー像の定着後に排出される記録部材に皺発生などの記録部材の変形を抑制することができる。
【００６６】
このとき、ニップ初期位置での押圧力をＰ１、加圧ロール２が熱定着ロール１を押圧する押圧部位での押圧力をＰ３、ニップ初期位置と押圧部位との間での押圧力をＰ２としたとき、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係となり、加圧ロール２が熱定着ロール１を押圧する押圧部位での押圧力Ｐ３が最高圧になる。例えば記録部材の表面に凹凸があったり、ＯＨＰシートなどのように表面が極めて平滑で気密性に富んだ材質で溶融したトナー像が浸透しにくい場合には、記録部材がニップを通過する最後の段階で溶融したトナーに対して溶融段階より高い圧力を付与するので、溶融したトナーの表面をより平滑にならしめるとともに、記録部材への浸透作用を促進して定着画像をさらに安定させることができる。
特に、本発明のトナーは、軟化点から２００℃までの温度において、トナーの貯蔵弾性率が軟化点近傍の温度において最小値を有しているので、定着装置の通過時の温度上昇に伴って、最小点の温度以上に加熱されると、トナーの弾性は増大するので、このような押圧力の挙動を示す定着装置には好適である。
【００６７】
【実施例】
以下に実施例、比較例を示し本発明を説明する。
実施例１
１．ポリエステル樹脂Ａ（非晶性ポリエステル樹脂）の調製
ネオペンチルアルコール３０モル部、エチレングリコール３０モル部、１，４−シクロヘキサンジオール３０モル部、テレフタル酸ジメチル９５モル部、無水フタル酸１０モル部の混合物を用意した。
２リットル４つ口フラスコに、環流冷却器、蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を設置し、前記混合物１０００ｇとエステル化縮合触媒（チタンテトラブトキシド）１ｇを仕込み、２００℃で生成する水、メタノールを蒸留塔より流出させながらエステル化反応させた。蒸留塔から水、メタノールが流出しなくなった時点で、２リットル４つ口フラスコから蒸留塔を取り外し、真空ポンプに接続した。系内圧力を６６６．６Ｐａ以下に減圧した状態で、温度２００℃、攪拌回転数１５０ｒｐｍで攪拌することにより、縮合反応で発生した遊離ジオールを系外に排出し、その結果得られた反応物をポリエステル樹脂Ａとした。
ポリエステル樹脂Ａは、軟化点（Ｔｆ）１１０℃、ガラス転移点（Ｔｇ）６３℃、重量平均分子量（Ｍｗ）１５０００であった。
【００６８】
２．ポリエステル樹脂Ｂ（ブロックポリエステル樹脂）の調製
ポリエステル樹脂Ａ ８０モル部、１，４−ブタンジオール１０モル部、テレフタル酸ジメチル１０モル部の混合物を調製し、２リットル４つ口フラスコに、環流冷却器、蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を設置し、前記混合物１０００ｇとエステル化縮合触媒（チタンテトラブトキシド）１ｇを仕込み、２２０℃で生成する水、メタノールを蒸留塔より流出させながらエステル化反応させた。蒸留塔から水、メタノールが流出しなくなった時点で、２リットル４つ口フラスコから蒸留塔を取り外し、真空ポンプに接続した。系内圧力を６６６．６Ｐａ以下に減圧した状態で、温度２２０℃、攪拌機回転数１５０ｒｐｍで攪拌することにより、縮合反応で発生した遊離ジオールを系外に排出し、その結果得られた反応物をポリエステル樹脂Ｂとした。
ポリエステル樹脂Ｂは、軟化点（Ｔｆ）１６８℃、ガラス転移点（Ｔｇ）６４℃、融解ピーク温度（Ｔｍ）２１７℃、融解熱（△Ｑ）１６．８Ｊ／ｇ、重量平均分子量（Ｍｗ）２４，０００であった。
【００６９】
（顔料マスターバッチの調製）
ポリエステル樹脂Ｂ ８０質量％、ＴｏｎｅｒＣｙａｎＢ（クラリアント社製）２０質量％を用いてフラッシング法で調製した。これを直径２ｍｍ程度に粗粉砕し顔料マスターバッチＡとした。
【００７０】
（トナー１の調製）
非晶性ポリエステルであるポリエステル樹脂Ａ：９０重量部、ブロックポリエステルであるポリエステル樹脂Ｂ：１０重量部を２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて混合し、結着樹脂製造用の混合物を得た。
次に、この混合物を２軸混練押出機（東芝機械製 ＴＥＭ−４１型）を用いて、２５０℃で混練し、結着樹脂１を得た。
次に、結着樹脂１：１００重量部、顔料マスターバッチＡ：１０重量部、帯電制御剤としてサリチル酸クロム錯体（オリエント化学工業製 ボントロンＥ−８１）：１重量部、離型剤（カルナウバワックス）１重量部を２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて混合し、トナー製造用の混合物を得た。
次に、この混合物を、２軸混練押出機（東芝機械製 ＴＥＭ−４１型）を用いて、１１０℃で混練した。
【００７１】
次いで、混練物を平均粒径：１〜２ｍｍに粗粉砕し、引き続き微粉砕した。混練物の粗粉砕にはハンマーミルを用い、微粉砕にはジェットミル（ホソカワミクロン社製 ２００ＡＦＧ）を用いた。なお、微粉砕は、粉砕空気圧：５００ｋＰａ、ロータ回転数：７０００ｒｐｍで行った。
このようにして得られた粉砕物を気流分流機（ホソカワミクロン社製、１００ＡＴＰ）で分級した。
次いで、得られた粉体に２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて、外添剤として、負帯電性小粒径シリカ（日本アエロジル社製 ＲＸ２００平均粒径１２ｎｍ）：１重量部と、負帯電性大粒径シリカ（日本アエロジル社製 シリカＲＸ５０ 平均粒径：４０ｎｍ）：０．５重量部とをヘキサメチルジシラザンの表面処理によって疎水化処理を施したものを混合してトナー１を調製した。
得られたトナー１の物性、および定着特性を以下の測定方法によって測定し、その結果を表１に示す。
【００７２】
（トナー特性の評価）
１．トナー軟化点の測定方法
定負荷力押出型細管式レオメータ（島津製作所製 フローテスタＣＦＤ−５００Ｄ）を使用して、測定試料：１ｇを圧縮成型し、ダイ孔径：１ｍｍ、ダイ長さ：１ｍｍ、押出圧力：１．９６ＭＰａによって、試料の１／２の量が流出した時点の温度を求める１／２法によって測定。
２．粘弾性測定方法
粘弾性測定装置（レオメトリック・サイエンティフィック・エフ・イー社製 ＡＲＥＳ）を用いて、測定温度：１００−２００℃の範囲で、温度依存測定モードにより粘弾性測定を行った。
・歪印加量は、測定温度範囲内の各温度の線形領域における最大歪みのうち最小値を設定し、その後自動測定モードに設定した。
・ジオメトリー：パラレルプレート（２５ｍｍ径）
・試料調製：トナー１ｇをパラレルプレートにはさみ、加熱溶融させ高さ１．０〜２．０ｍｍに調製。
・歪印加量の決定：一定温度下、ひずみ依存（Ｓｔｒａｉｎ Ｓｗｅｅｐ）モードで、測定試料に徐々に大きな歪み（周波数１ｒａｄ／ｓｅｃ，歪０．１〜２００％）を与え、与えた歪みに対し貯蔵弾性率及び損失弾性率が線形領域における最大歪みを、測定歪みとした。
測定によって得られた温度に対する貯蔵弾性率Ｇ’の変化曲線から最小値を求めた。
【００７３】
３．定着強度の評価
レーザープリンタ（セイコーエプソン製 ＬＰ３０００Ｃ）より定着装置を外したもので、用紙（冨士ゼロックスオフィスサプライ製ＰＰＣ用普通紙Ｓ）に２ｃｍ×２ｃｍの未定着パッチ（トナー付着量０．４ｍｇ／ｃｍ^２）を作製する。
次いで、図２に示した定着装置にて１７０℃で通過させた。定着像を消しゴムで擦り、画像濃度の残存率を測定し、百分率で表した。画像濃度浅存率７０％以上を定着強度良好とした。
【００７４】
４．定着装置への巻付き性評価
レーザープリンタ（セイコーエプソン製 ＬＰ３０００Ｃ）より定着装置を外したもので、用紙（冨士ゼロックスオフィスサプライ製ＰＰＣ用普通紙Ｓ）にトナー付着量０．４ｍｇ／ｃｍ^２ のベタ画像を作製した。次いで、図２に示した定着装置にて１７０℃で通過させた。この時、用紙が定着装置のロールに巻付く場合を不良、巻付かない場合を良好とした。
【００７５】
５．オフセット良好域評価
レーザープリンタ（セイコーエプソン製 ＬＰ３０００Ｃ）より定着装置を外したもので、用紙（冨士ゼロックスオフィスサプライ製ＰＰＣ用普通紙Ｓ）に２ｃｍ×２ｃｍの未定着パッチ（トナー付着量０．４ｍｇ／ｃｍ^２ ）を作製する。
これを図２に示した定着装置に温度を変化させて通紙し、パッチ定着位置から定着ロール円周分下の紙上に低温または高温オフセット痕が生じない温度領域をオフセット良好域とする。
【００７６】
６．ＨＡＺＥ（透明性）の測定方法
レーザープリンタ（セイコーエプソン製 ＬＰ３０００Ｃ）より定着装置を外したもので、ＯＨＰシート（ＸｅｒｏｘＦｉｌｍＡ４枠なし ）に２ｃｍ×２ｃｍの未定着パッチ（トナー付着量０．４ｍｇ／ｃｍ^２ ）を作製する。
これを図２に示した定着装置に１７０℃で通過させる。定着後のパッチを濁度計（日本電色工業社製 １００１ＤＰ）で測定した。
【００７７】
実施例２
（トナー２の調製）
非晶性ポリエステルであるポリエステル樹脂Ａ：７０重量部、ブロックポリエステルであるポリエステル樹脂Ｂ：３０重量部を２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて混合し、結着樹脂製造用の混合物を得た。
次に、この混合物を２軸混練押出機（東芝機械製 ＴＥＭ−４１型）を用いて、２５０℃で混練し、結着樹脂２を得た。
【００７８】
次に、結着樹脂２：１００重量部、顔料マスターバッチＡ：１０重量部、帯電制御剤：サリチル酸クロム錯体（オリエント化学工業製 ボントロンＥ−８１）：１重量部、離型剤（カルナウバワックス）３重量部を２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて混合し、トナー製造用の混合物を得た。
次に、この混合物を、２軸混練押出機（東芝機械製 ＴＥＭ−４１型）を用いて、１１０℃で混練した。
【００７９】
次いで、混練物を平均粒径：１〜２ｍｍに粗粉砕し、引き続き微粉砕した。混練物の粗粉砕にはハンマーミルを用い、微粉砕にはジェットミル（ホソカワミクロン社製 ２００ＡＦＧ）を用いた。なお、微粉砕は、粉砕空気圧：５００ｋＰａ、ロータ回転数：７０００ｒｐｍで行った。
このようにして得られた粉砕物を気流分流機（ホソカワミクロン社製、１００ＡＴＰ）で分級した。
次いで、得られた粉体に２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて、外添剤として、負帯電性小粒径シリカ（日本アエロジル社製 ＲＸ２００平均粒径１２ｎｍ）：１重量部と、負帯電性大粒径シリカ（日本アエロジル社製 シリカＲＸ５０ 平均粒径：４０ｎｍ）：０．５重量部とをヘキサメチルジシラザンの表面処理によって疎水化処理を施したものを混合してトナー２を調製した。
（トナー特性の評価）
得られたトナー２の物性、および定着特性を実施例１に記載のトナー特性の評価方法と同様に測定し、その結果を表１に示す。
【００８０】
実施例３
（トナー３の調製）
非晶性ポリエステルであるポリエステル樹脂Ａ：４０重量部、ブロックポリエステルであるポリエステル樹脂Ｂ：６０重量部を２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて混合し、結着樹脂製造用の混合物を得た。
次に、この混合物を２軸混練押出機（東芝機械製 ＴＥＭ−４１型）を用いて、２５０℃で混練し、結着樹脂３を得た。
【００８１】
次に、結着樹脂３：１００重量部、顔料マスターバッチＡ：１０重量部、帯電制御剤：サリチル酸クロム錯体（オリエント化学工業製 ボントロンＥ−８１）：１重量部、離型剤（カルナウバワックス）２重量部を２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて混合し、トナー製造用の混合物を得た。
次に、この混合物を、２軸混練押出機（東芝機械製 ＴＥＭ−４１型）を用いて、１１０℃で混練した。
【００８２】
次いで、混練物を平均粒径：１〜２ｍｍに粗粉砕し、引き続き微粉砕した。混練物の粗粉砕にはハンマーミルを用い、微粉砕にはジェットミル（ホソカワミクロン社製 ２００ＡＦＧ）を用いた。なお、微粉砕は、粉砕空気圧：５００ｋＰａ、ロータ回転数：７０００ｒｐｍで行った。
このようにして得られた粉砕物を気流分流機（ホソカワミクロン社製、１００ＡＴＰ）で分級した。
次いで、得られた粉体に２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて、外添剤として、負帯電性小粒径シリカ（日本アエロジル社製 ＲＸ２００平均粒径１２ｎｍ）：１重量部と、負帯電性大粒径シリカ（日本アエロジル社製 シリカＲＸ５０ 平均粒径：４０ｎｍ）：０．５重量部とをヘキサメチルジシラザンの表面処理によって疎水化処理を施したものを混合してトナー３を調製した。
（トナー特性の評価）
得られたトナー３の物性、および定着特性を実施例１に記載のトナー特性の評価方法と同様に測定し、その結果を表１に示すとともに、図４に、貯蔵弾性率Ｇ’の温度変化曲線を示した。
【００８３】
比較例１
（比較トナー１の調製）
架橋ポリエステル樹脂（三洋化成工業製 ガラス転移点（Ｔｇ）：５８℃、軟化点（Ｔｆ）：１４３℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：２６０００、酸価：２７、水酸基価：６）８０重量部に顔料としてＴｏｎｅｒＣｙａｎＢＧ（クラリアント社製）を２０重量部を混合した後に、２本ロールにより混練した。これを直径２ｍｍ程度に粗粉砕しマスターバッチとした。
次に、マスターバッチ１０重量部に、線状ポリエステル樹脂（三洋化成工業製ガラス転移点（Ｔｇ）：６８℃、軟化点（Ｔｆ）：１０７℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：１１０００、酸価：２５、水酸基価：２２）１００重量部、帯電制御剤としてのサリチル酸クロム錯体（オリエント化学工業製 ボントロンＥ−８１）：１重量部を２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて混合し、トナー製造用の混合物を得た。
次に、この混合物を、２軸混練押出機（東芝機械社製、ＴＥＭ−４１型）を用いて、１１０℃で混練した。
次いで、混練物を平均粒径：１〜２ｍｍに粗粉砕し、引き続き微粉砕した。混練物の粗粉砕にはハンマーミルを用い、微粉砕にはジェットミル（ホソカワミクロン社製 ２００ＡＦＧ）を用いた。なお、微粉砕は、粉砕空気圧：５００ｋＰａ、ロータ回転数：７０００ｒｐｍで行った。
【００８４】
このようにして得られた粉砕物を気流分流機（ホソカワミクロン社製、１００ＡＴＰ）で分級した。
次いで、得られた粉体に２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて、外添剤として、負帯電性小粒径シリカ（日本アエロジル社製 ＲＸ２００平均粒径１２ｎｍ）：１重量部を混合して比較トナー１を調製した。
（トナー特性の評価）
得られた比較トナー１の物性、および定着特性を実施例１に記載のトナー特性の評価方法と同様に測定し、その結果を表１に示すとともに、図４に、貯蔵弾性率Ｇ’の温度変化曲線を示した。
【００８５】
比較例２
（比較トナー２の調製）
架橋ポリエステル樹脂（三洋化成工業製 ガラス転移点（Ｔｇ）：５８℃、軟化点（Ｔｆ）：１４３℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：２６０００、酸価：２７、水酸基価：６）９０重量部に顔料としてＴｏｎｅｒＣｙａｎＢＧ（クラリアント社製）を１０重量部を混合した後に、２本ロールにより混練した。これを直径２ｍｍ程度に粗粉砕しマスターバッチとした。
次に、マスターバッチ１０重量部に、線状ポリエステル樹脂（三洋化成工業製ガラス転移点（Ｔｇ）：６８℃、軟化点（Ｔｆ）：１０７℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：１１０００、酸価：２５、水酸基価：２２）１００重量部、帯電制御剤としてのサリチル酸クロム錯体（オリエント化学工業製 ボントロンＥ−８１）：１重量部、離型剤としてのカルナウバワックス：３重量部を、２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて混合し、トナー製造用の混合物を得た。
次に、この混合物を、２軸混練押出機（東芝機械社製、ＴＥＭ−４１型）を用いて、１１０℃で混練した。
次いで、混練物を平均粒径：１〜２ｍｍに粗粉砕し、引き続き微粉砕した。混練物の粗粉砕にはハンマーミルを用い、微粉砕にはジェットミル（ホソカワミクロン社製 ２００ＡＦＧ）を用いた。なお、微粉砕は、粉砕空気圧：５００ｋＰａ、ロータ回転数：７０００ｒｐｍで行った。
【００８６】
このようにして得られた粉砕物を気流分流機（ホソカワミクロン社製、１００ＡＴＰ）で分級した。
次いで、得られた粉体に２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて、外添剤として、負帯電性小粒径シリカ（日本アエロジル社製 ＲＸ２００平均粒径１２ｎｍ）：１重量部を混合して比較トナー２を調製した。
（トナー特性の評価）
得られた比較トナー２の物性、および定着特性を実施例１に記載のトナー特性の評価方法と同様に測定し、その結果を表１に示すとともに、図４に、貯蔵弾性率Ｇ’の温度変化曲線を示した。
【００８７】
比較例３
（比較トナー３の調製）
線状ポリエステル樹脂（三洋化成工業株式会社製 ガラス転移点（Ｔｇ）：６８℃、軟化点（Ｔｆ）：１０７℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：１１０００、酸価：２５、水酸基価：２２）８０重量部に顔料としてＴｏｎｅｒＣｙａｎＢＧ（クラリアント社製）を２０重量部を混合した後に、２本ロールにより混練した。これを直径２ｍｍ程度に粗粉砕しマスターバッチとした。
次に、マスターバッチ１０重量部に、架橋ポリエステル樹脂（三洋化成工業製ガラス転移点（Ｔｇ）：５８℃、軟化点（Ｔｆ）：１４３℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：２６０００、酸価：２７、水酸基価：６）１００重量部、帯電制御剤としてのサリチル酸クロム錯体（オリエント化学工業製 ボントロンＥ−８１）：１重量部、離型剤としてのカルナウバワックス：６重量部を、２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて混合し、トナー製造用の混合物を得た。
【００８８】
次に、この混合物を、２軸混練押出機（東芝機械社製、ＴＥＭ−４１型）を用いて、１１０℃で混練した。
次いで、混練物を平均粒径：１〜２ｍｍに粗粉砕し、引き続き微粉砕した。混練物の粗粉砕にはハンマーミルを用い、微粉砕にはジェットミル（ホソカワミクロン社製 ２００ＡＦＧ）を用いた。なお、微粉砕は、粉砕空気圧：５００ｋＰａ、ロータ回転数：７０００ｒｐｍで行った。
このようにして得られた粉砕物を気流分流機（ホソカワミクロン社製、１００ＡＴＰ）で分級した。
次いで、得られた粉体に２０Ｌ型ヘンシェルミキサー（三井鉱山製）を用いて、外添剤として、負帯電性小粒径シリカ（日本アエロジル社製 ＲＸ２００平均粒径１２ｎｍ）：１重量部を混合して比較トナー２を調製した。
（トナー特性の評価）
得られた比較トナー３の物性、および定着特性を実施例１に記載のトナー特性の評価方法と同様に測定し、その結果を表１に示すとともに、図４に、貯蔵弾性率Ｇ’の温度変化曲線を示した。
【００８９】

【００９０】
【発明の効果】
本発明のトナーは、トナーの軟化点から２００℃までの温度領域において、トナーの軟化点の近傍において貯蔵弾性率Ｇ’が最小値を有するので、トナーは軟化点に達した後に更に加熱されて押圧された際にも、適度の弾性を示すので、従来のトナーのように、離型剤を多量に含有させることなく定着特性を改善することができ、オフセット現象、巻付等が生じることがないトナーおよび画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のトナーについての粘弾性特性の一例を説明する図である。
【図２】図２は、本発明のトナーに好適な定着装置の１実施形態を説明する図である。
【図３】図３は、本実施形態の定着装置の特徴を説明する図である。
【図４】図４は、実施例および比較例のトナーの貯蔵弾性率の温度変化を説明する図である。
【符号の説明】
１…熱定着ロール、１ａ…ハロゲンランプ、１ｂ…ロール基材、１ｃ…弾性体、１ｄ…表面層、２…加圧ロール、２ａ…回転軸、２ｂ…ロール基材、２ｃ…弾性体、３…耐熱ベルト、４…ベルト張架部材、４ａ…突壁、５…記録部材、５ａ…未定着トナー像、６…クリーニング部材、７…フレーム、８…記録部材、９…スプリング、Ｌ…押圧部接線

Claims (5)

1. 静電潜像担持体に形成した静電潜像を現像して画像を形成するために使用するトナーにおいて、トナーの軟化点から２００℃までの温度領域において、貯蔵弾性率Ｇ’がトナーの軟化点近傍に最小値を有することを特徴とするトナー。
2. トナーは離型剤を含有量するとともに、離型剤含有量が０．５ないし３質量％であることを特徴とする請求項１記載のトナー。
3. トナーの結着樹脂が結晶性高分子材料と非晶質高分子材料からなることを特徴とする請求項１または２記載のトナー。
4. 静電潜像担持体に形成した静電潜像を現像して画像を形成する画像形成装置において、記録部材上に転写するトナーの軟化点から２００℃までの温度領域において、貯蔵弾性率Ｇ’がトナーの軟化点近傍に最小値を有するものであって、記録部材上のトナー画像を定着する加熱定着手段、もしくは記録部材を加熱定着手段に押圧する押圧手段の少なくともいずれか一方は、ベルトによって構成されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 押圧手段がベルトによって構成されているとともに、記録部材の排出される側の押圧力が大きなことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。

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