JP2011039100A - 光定着用トナー、静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】折り曲げに対して画像の剥離が抑えられる光定着用トナーを提供する。
【解決手段】結着樹脂と、着色剤と、下記一般式（１）及び（２）で表される化合物のうち少なくとも１つの赤外線吸収剤と、帯電制御剤としてのメラミン−ホルムアルデヒド縮合物と、を含む光定着用トナー。
【選択図】なし
【解決手段】結着樹脂と、着色剤と、下記一般式（１）及び（２）で表される化合物のうち少なくとも１つの赤外線吸収剤と、帯電制御剤としてのメラミン−ホルムアルデヒド縮合物と、を含む光定着用トナー。
【選択図】なし
Description
本発明は、光定着用トナー、静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置に関する。
複写機、プリンター、印刷機などで広く普及している電子写真方式において、記録紙などの記録媒体に静電的に転写した後のトナー像の定着方法として、光エネルギーを利用した光定着法（フラッシュ定着法とも呼ばれる）が注目を集めている。
光定着法において常用されている光源はキセノンフラッシュランプである。キセノンフラッシュランプの発行波長において特に発光強度が強いのは８００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の近赤外線領域である。そこで、光定着用のトナーに赤外線吸収剤を添加する方策が提案されている（例えば、特許文献１、２、３、４及び５参照）。
前記特許文献１、２、３、４及び５には、近赤外領域に光吸収能力を有する化合物、例えばアミニウム塩系化合物、ジイモニウム塩系化合物、酸化インジウム系金属酸化物、酸化スズ系金属酸化物、酸化亜鉛系金属酸化物、スズ酸カドミウム、特定のアミド化合物等を、赤外線吸収剤としてトナー中に含有させて光吸収能力を高めることが開示されている。
更に、赤外線吸収剤による定着性能の向上のための方策が提案されている（例えば、特許文献１、２及び３参照）。
詳細には、特許文献１には、赤外線吸収剤の分散性を高めて定着性を向上させるために、あらかじめ結着樹脂及び／またはワックスを含む成分に対し溶解性の赤外線吸収剤を２０〜８０質量％の範囲の濃度となるように含有させたマスターバッチを作製する工程を含む光定着用カラートナーの製造方法が開示されている。
特許文献２には、赤外線吸収剤としてアミニウム塩系化合物とジイモニウム塩系化合物とを共に含有し、その混合比を特定の範囲とすることで、互いの赤外線吸収能の利点を活かす光定着用カラートナーが開示されている。
特許文献３には、アミニウム塩系化合物と正極性帯電制御剤との物理的接触を回避する方法として、２相分離したバインダ樹脂の一方にアミニウム塩系化合物を含有させ、他方に正極性帯電制御剤を含有させる方法が開示され、またアミニウム塩系化合物と正極性帯電制御剤とが相互反応しないように、共通の陰イオンを使用する方法が開示されている。
詳細には、特許文献１には、赤外線吸収剤の分散性を高めて定着性を向上させるために、あらかじめ結着樹脂及び／またはワックスを含む成分に対し溶解性の赤外線吸収剤を２０〜８０質量％の範囲の濃度となるように含有させたマスターバッチを作製する工程を含む光定着用カラートナーの製造方法が開示されている。
特許文献２には、赤外線吸収剤としてアミニウム塩系化合物とジイモニウム塩系化合物とを共に含有し、その混合比を特定の範囲とすることで、互いの赤外線吸収能の利点を活かす光定着用カラートナーが開示されている。
特許文献３には、アミニウム塩系化合物と正極性帯電制御剤との物理的接触を回避する方法として、２相分離したバインダ樹脂の一方にアミニウム塩系化合物を含有させ、他方に正極性帯電制御剤を含有させる方法が開示され、またアミニウム塩系化合物と正極性帯電制御剤とが相互反応しないように、共通の陰イオンを使用する方法が開示されている。
本発明の課題は、帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物を含有しない光定着用トナーに比べて、トナー画像を有する記録媒体の折り曲げに対して画像の剥離が抑えられる光定着用トナーを提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
結着樹脂と、
着色剤と、
下記一般式（１）で表される化合物及び下記一般式（２）で表される化合物のうち少なくとも１つの赤外線吸収剤と、
帯電制御剤としてのメラミン−ホルムアルデヒド縮合物と、
を含むトナー粒子を有する光定着用トナーである。
結着樹脂と、
着色剤と、
下記一般式（１）で表される化合物及び下記一般式（２）で表される化合物のうち少なくとも１つの赤外線吸収剤と、
帯電制御剤としてのメラミン−ホルムアルデヒド縮合物と、
を含むトナー粒子を有する光定着用トナーである。
一般式（１）及び（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は、各々独立に、水素原子、未置換若しくは置換の直鎖、分岐若しくは環状アルキル基、未置換若しくは置換の直鎖、分岐若しくは環状アルケニル基、又は未置換若しくは置換のアラルキル基を表し、Ｘ−は陰イオンを表す。
請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の光定着用トナーを含有する静電荷像現像剤である。
請求項１に記載の光定着用トナーを含有する静電荷像現像剤である。
請求項３に係る発明は、
記録媒体表面のトナー像に光を照射して定着する光定着手段を備えた画像形成装置に対して脱着され、請求項２に記載の静電荷像現像剤を収納する現像剤カートリッジである。
記録媒体表面のトナー像に光を照射して定着する光定着手段を備えた画像形成装置に対して脱着され、請求項２に記載の静電荷像現像剤を収納する現像剤カートリッジである。
請求項４に係る発明は、
請求項１に記載の光定着用トナーを用いて、トナー像を記録媒体に形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像に光を照射して前記記録媒体に定着させる光定着手段と、
を有する画像形成装置である。
請求項１に記載の光定着用トナーを用いて、トナー像を記録媒体に形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像に光を照射して前記記録媒体に定着させる光定着手段と、
を有する画像形成装置である。
請求項５に係る発明は、
請求項１に記載の光定着用トナーを用いて、トナー像を記録媒体に形成するトナー像形成工程と、
前記トナー像に光を照射して前記記録媒体に定着させる光定着工程と、
を有する画像形成方法である。
請求項１に記載の光定着用トナーを用いて、トナー像を記録媒体に形成するトナー像形成工程と、
前記トナー像に光を照射して前記記録媒体に定着させる光定着工程と、
を有する画像形成方法である。
請求項１に係る発明によれば、帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物を含有しない光定着用トナーに比べて、トナー画像を有する記録媒体の折り曲げに対して画像の剥離が抑えられる。
請求項２に係る発明によれば、帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物を含有しない場合に比べて、トナー画像を有する記録媒体の折り曲げに対して画像の剥離が抑えられる。
請求項３に係る発明によれば、帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物を含有しない光定着用トナーを用いた場合に比べて、トナー画像を有する記録媒体の折り曲げに対して画像の剥離が抑えられる。
請求項４に係る発明によれば、帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物を含有しない光定着用トナーを用いた場合に比べて、トナー画像を有する記録媒体の折り曲げに対して画像の剥離が抑えられる。
請求項５に係る発明によれば、帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物を含有しない光定着用トナーを用いた場合に比べて、トナー画像を有する記録媒体の折り曲げに対して画像の剥離が抑えられる。
請求項２に係る発明によれば、帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物を含有しない場合に比べて、トナー画像を有する記録媒体の折り曲げに対して画像の剥離が抑えられる。
請求項３に係る発明によれば、帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物を含有しない光定着用トナーを用いた場合に比べて、トナー画像を有する記録媒体の折り曲げに対して画像の剥離が抑えられる。
請求項４に係る発明によれば、帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物を含有しない光定着用トナーを用いた場合に比べて、トナー画像を有する記録媒体の折り曲げに対して画像の剥離が抑えられる。
請求項５に係る発明によれば、帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物を含有しない光定着用トナーを用いた場合に比べて、トナー画像を有する記録媒体の折り曲げに対して画像の剥離が抑えられる。
以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。
＜光定着用トナー＞
本実施形態の光定着用トナー（以下、単に「トナー」という場合がある）は、トナー粒子を含んで構成され、このトナー粒子は、少なくとも、結着樹脂と、着色剤と、下記一般式（１）で表される化合物及び下記一般式（２）で表される化合物のうちの少なくとも１つの赤外線吸収剤と、帯電制御剤としてのメラミン−ホルムアルデヒド縮合物と、を含む。
本実施形態の光定着用トナー（以下、単に「トナー」という場合がある）は、トナー粒子を含んで構成され、このトナー粒子は、少なくとも、結着樹脂と、着色剤と、下記一般式（１）で表される化合物及び下記一般式（２）で表される化合物のうちの少なくとも１つの赤外線吸収剤と、帯電制御剤としてのメラミン−ホルムアルデヒド縮合物と、を含む。
本実施形態の光定着用トナーは、結着樹脂及び着色剤に加えて、一般式（１）で表される化合物及び一般式（２）で表される化合物のうち少なくとも１つの赤外線吸収剤と、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物とを併用する。
以下、上記併用の効用について説明する。
本発明者らの検討によると、前記一般式（１）で表される化合物及び前記一般式（２）で表される化合物は、波長８００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の幅広い周波数範囲に対して光吸収特性を示し、良好な光吸収能力を有する。化合物自体の色調は淡緑色から黒色のものが多く、多量の添加によってはトナー画像の色調に変化を与える。帯電特性に関し、化合物自体は正帯電性を示すため、帯電制御剤により帯電特性を調節する必要がある。
本発明者らの検討によると、前記一般式（１）で表される化合物及び前記一般式（２）で表される化合物は、波長８００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の幅広い周波数範囲に対して光吸収特性を示し、良好な光吸収能力を有する。化合物自体の色調は淡緑色から黒色のものが多く、多量の添加によってはトナー画像の色調に変化を与える。帯電特性に関し、化合物自体は正帯電性を示すため、帯電制御剤により帯電特性を調節する必要がある。
しかしながら、帯電制御剤として四級アンモニア塩を用いた場合には、四級アンモニア塩が一般式（１）又は（２）で表される赤外線吸収剤に対して還元剤として作用し、一般式（１）又は（２）で表される赤外線吸収剤は、最終的には赤外線吸収能の低い二電子還元体に変換され、その結果トナー画像の定着性が低下する。特にトナー画像を有する記録媒体を折り曲げたり擦ったりという機械的応力が加わった場合には、定着トナー像が記録媒体から剥離し、画質の劣化が引き起こされる。更に高い定着性が要求される厚紙への定着では、トナー画像の記録媒体からの剥離が顕著となる。
そこで、本実施形態においては、帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物をトナー母体中に含有する。メラミン−ホルムアルデヒド縮合物の添加により帯電特性が制御される。また、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物は一般式（１）又は（２）で表される赤外線吸収剤を還元させ難いので、赤外線吸収能の低下が抑えられ、定着性が損なわれ難い。よって、折り曲げや擦り等の機械的応力が付与されても、定着トナー像の記録媒体からの剥離が防止され、結果、画質の劣化が抑制される。更に、画像の剥離が顕著化する厚紙を記録媒体として用いても、定着トナー像の剥離の発生が抑えられる。
以下、本実施形態の光定着用トナーの詳細について説明する。
以下、本実施形態の光定着用トナーの詳細について説明する。
（結着樹脂）
結着樹脂の種類は特に限定されるものではないが、好適には天然又は合成の高分子物質などの熱可塑性樹脂である。
結着樹脂の種類は特に限定されるものではないが、好適には天然又は合成の高分子物質などの熱可塑性樹脂である。
好適な結着樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブタジェン樹脂などが挙げられる。帯電制御剤としてのメラミン−ホルムアルデヒド縮合物との併用を考慮すると、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂を適用することがより好適であり、スルフォン酸変成ポリエステル樹脂が更に好適である。
これらの結着樹脂は、単独で使用してもよく、あるいは２種類以上の樹脂を混合又は複合して使用してもよい。また、例えばポリエステル樹脂を使用する場合には、線状ポリエステル樹脂と、架橋成分を含むポリエステル樹脂とを混合して使用してもよい。
特に好適な結着樹脂は、低臭気性などの面から、ポリエステル樹脂が好適である。ポリエステル樹脂についてさらに説明すると、かかるポリエステル樹脂において用いられる酸成分は、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、又はこれらの無水物等を包含し、好適にはテレフタル酸／イソフタル酸である。これらの酸成分は、単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
なお、光定着時の臭いが問題にならない範囲で、他の酸成分を上記酸成分に組み合わせて使用される。他の酸成分として、例えば、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸等が挙げられ、更には、ｎ−ブチルコハク酸、ｎ−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等のアルキルまたはアルケニルコハク酸、またはこれらの酸の無水物、低級アルキルエステル、その他の二価のカルボン酸も挙げられる。
また、ポリエステル樹脂に架橋を施すためには、三価以上のカルボン酸成分を他の酸成分として混合使用してもよい。三価以上のカルボン酸成分としては、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，３，５ーベンゼントリカルボン酸、その他のポリカルボン酸、及びこれらの無水物が挙げられる。
また、ポリエステル樹脂は、通常、アルコール成分中の８０モル％以上がビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物であり、好適には９０モル％以上、さらに好適には９５モル％である。ビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物の量が上記範囲内にあると、臭気を抑えられる。
ここで、ビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、次の一般式で表される化合物が挙げられる。
ＨＯ−［Alk-O］x−Ｃ６Ｈ４−Ｃ（ＣＨ３）２−Ｃ６Ｈ４−［O-Alk］ｙ−ＯＨ
上式において、Ａｌｋ−Ｏは、アルキレン基（Ａｌｋ）をオキサイド化した誘導体を表す。アルキレン基（Ａｌｋ）としては、例えばエチレン基又はプロピレン基等が挙げられる。また、複数のＡｌｋは同一でも異なっていてもよい。
ｘ及びｙは、それぞれ、１以上の整数である。
ｘ及びｙは、それぞれ、１以上の整数である。
上式で表される化合物の例としては、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（６）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等が挙げられる。これらの化合物は、単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
上述の化合物のなかでも、特に好適な化合物は、例えば、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等である。
本発明で結着樹脂として使用するポリエステル樹脂において、必要に応じて、他のアルコール成分を上記のアルコール成分に組み合わせて使用してもよい。他のアルコール成分として、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、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、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等のジオール類、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ等、その他の二価のアルコールが挙げられる。
また、他のアルコール成分として、三価以上のアルコールも好適である。かかるアルコール成分としては、例えば、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、その他の三価以上のアルコールが挙げられる。
さらに、かかるポリエステル樹脂を合成する反応の際には、その反応を促進せしめるため、通常使用されているエステル化触媒、例えば酸化亜鉛、酸化第一錫、ジブチル錫オキシド、ジブチル錫ジラウレート等が好適に使用される。
結着樹脂として好適な熱可塑性樹脂は、目的に応じて分子量やその他の特性を調整することが望ましい。
例えば、結着樹脂の分子量（重量平均分子量）は、通常、１，０００以上１００，０００以下の範囲であり、好適には５，０００以上５０，０００以下の範囲である。
また、結着樹脂の融点は通常９０℃以上１４０℃以下であり、ガラス転移温度は５５℃以上７０℃以下である。
例えば、結着樹脂の分子量（重量平均分子量）は、通常、１，０００以上１００，０００以下の範囲であり、好適には５，０００以上５０，０００以下の範囲である。
また、結着樹脂の融点は通常９０℃以上１４０℃以下であり、ガラス転移温度は５５℃以上７０℃以下である。
結着樹脂はトナー粒子中に、８０質量％以上９８質量％以下で含有させることが望ましく、８３質量％以上９５質量％以下がより望ましく、８５質量％以上９３質量％以下が更に望ましい。
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が適用される。好適な着色剤としては、以下に列挙するものに限定されないが、例えば、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、フェライト、マグネタイトなど（黒色トナー用）、あるいはアニリンブルー、カルコオイルブルー、ウルトラマリーンブルー、デュポンオイルレッド、アントラキノン、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハロゲン化フタロシアニン、アニライド系化合物、ベンズイミダゾロン、ハンザイエロー、ローダミン６Ｃレーキ、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、マラカイトグリーン、マラカイトグリーンヘキサレート、マラカイトグリーンオクサレート、オイルブラック、アゾオイルブラック、ローズベンガル、モノアゾ系染顔料、ジスアゾ系染顔料、トリスアゾ系染顔料など（カラートナー用）が挙げられる。
これらの着色剤は、単独で使用しても、混合して使用してもよい。
着色剤としては、公知の染料及び顔料が適用される。好適な着色剤としては、以下に列挙するものに限定されないが、例えば、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、フェライト、マグネタイトなど（黒色トナー用）、あるいはアニリンブルー、カルコオイルブルー、ウルトラマリーンブルー、デュポンオイルレッド、アントラキノン、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハロゲン化フタロシアニン、アニライド系化合物、ベンズイミダゾロン、ハンザイエロー、ローダミン６Ｃレーキ、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、マラカイトグリーン、マラカイトグリーンヘキサレート、マラカイトグリーンオクサレート、オイルブラック、アゾオイルブラック、ローズベンガル、モノアゾ系染顔料、ジスアゾ系染顔料、トリスアゾ系染顔料など（カラートナー用）が挙げられる。
これらの着色剤は、単独で使用しても、混合して使用してもよい。
上記着色剤のトナー粒子中の含有量は、印字の着色力、トナーの形状安定性、トナーの飛散などを考慮して適宜設定される。好適には、通常、トナー１００質量部に対して０．１質量部以上２０質量部以下の範囲であり、より好適には０．５質量部以上１０質量部以下の範囲である。
（赤外線吸収剤）
赤外線吸収剤としては、下記一般式（１）で表される化合物、及び一般式（２）で表される化合物のうち少なくとも１つを含有する。
赤外線吸収剤としては、下記一般式（１）で表される化合物、及び一般式（２）で表される化合物のうち少なくとも１つを含有する。
一般式（１）及び（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は、各々独立に、水素原子、未置換若しくは置換の直鎖、分岐若しくは環状アルキル基、未置換若しくは置換の直鎖、分岐若しくは環状アルケニル基、又は未置換若しくは置換のアラルキル基を表す。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で表されるアルキル基は、各々独立に、炭素数１以上１０以下のアルキル基であることが好適であり、炭素数２以上７以下のアルキル基であることがより好適であり、炭素数２以上４以下のアルキル基であることが更に好適である。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で表されるアルキル基は、未置換アルキル基であることが望ましく、また、直鎖又は分岐のアルキル基であることが望ましい。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で表されるアルキル基は、未置換アルキル基であることが望ましく、また、直鎖又は分岐のアルキル基であることが望ましい。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で表されるアルケニル基は、各々独立に、炭素数２以上１０以下のアルケニル基であることが好適であり、炭素数２以上７以下のアルケニル基であることがより好適であり、炭素数２以上４以下のアルケニル基であることが更に好適である。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で表されるアルケニル基は、未置換アルケニル基であることが望ましく、また、直鎖又は分岐のアルケニル基であることが望ましい。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で表されるアルケニル基は、未置換アルケニル基であることが望ましく、また、直鎖又は分岐のアルケニル基であることが望ましい。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で表されるアラルキル基は、各々独立に、炭素数７以上１０以下のアラルキル基であることが好適である。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で表されるアラルキル基は、未置換アラルキル基であることが望ましい。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で表されるアラルキル基は、未置換アラルキル基であることが望ましい。
これらのなかでも、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は、未置換若しくは置換で直鎖若しくは分岐のアルキル基、未置換で直鎖若しくは分岐のアルケニル基、又は未置換若しくは置換のアラルキルが好適であり、未置換若しくは置換のアルキル基、未置換アルケニル基、又は未置換若しくは置換アラルキル基がより好適であり、未置換の直鎖若又は分岐のアルキル基であることが更に望ましく、特に、エチレン、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、又はｎ−プロピル基が望ましい。
また、一般式（１）及び（２）中のＸ−は、陰イオンであり、例えば、過塩素酸（ＣｌＯ４−）、フッ化ホウ素酸（ＢＦ４ −）、トリクロル酢酸（ＣＣｌ３ＣＯＯ−）、トリフルオロ酢酸（ＣＦ３ＣＯＯ−）、ピクリン酸（（ＮＯ２）３Ｃ６Ｈ２Ｏ−）、ヘキサフルオロ砒素酸（ＡｓＦ６ −）、ヘキサフルオロアンチモン酸（ＳｂＦ６ −）、ベンゼンスルホン酸（Ｃ６Ｈ５ＳＯ３ −）、エタンスルホン酸（Ｃ２Ｈ５ＳＯ３ −）、燐酸（ＰＯ４ ２−）、硫酸（ＳＯ４ ２−）、塩素（Ｃｌ−）、トルエンスルホン酸、硝酸などが挙げられる。
これらのなかでも、後述のメラミン−ホルムアルデヒド縮合物に対する安定性の観点から、過塩素酸イオン（ＣｌＯ４ −）、ヘキサフルオロアンチモン酸（ＳｂＦ６ −）、ベンゼンスルホン酸（Ｃ６Ｈ５ＳＯ３ −）、エタンスルホン酸（Ｃ２Ｈ５ＳＯ３ −）、トルエンスルホン酸が好適であり、過塩素酸イオン（ＣｌＯ４ −）がより好適である。
これらのなかでも、後述のメラミン−ホルムアルデヒド縮合物に対する安定性の観点から、過塩素酸イオン（ＣｌＯ４ −）、ヘキサフルオロアンチモン酸（ＳｂＦ６ −）、ベンゼンスルホン酸（Ｃ６Ｈ５ＳＯ３ −）、エタンスルホン酸（Ｃ２Ｈ５ＳＯ３ −）、トルエンスルホン酸が好適であり、過塩素酸イオン（ＣｌＯ４ −）がより好適である。
更に本実施形態の光定着用トナーには、一般式（１）及び（２）で表される赤外線吸収剤のほかに、公知の赤外線吸収剤を併用してもよい。ここで赤外線吸収剤とは、分光光度計等により測定した際に８００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の近赤外領域に少なくとも１つ以上の強い光吸収ピークを有する材料を指し、有機物でも無機物でもよい。
その他の赤外線吸収剤としては、具体的には例えば、バナジルナフタロシアニン、シアニン、ニッケル錯体、フタロシアニン系、酸化イッテルビウム化合物等が挙げられる。その他の赤外線吸収剤のなかでは、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物に対する安定性の観点から、ナフタロシアニン系化合物又はクロコニウム化合物が好適である。
赤外線吸収剤の添加量としては、トナー１００質量部に対し、０．０５質量部以上５質量部以下の範囲内であることが好適であり、０．１質量部以上２質量部以下の範囲内であることがより好適であり、０．３質量％以上１．０質量％以下であることが更に好適である。
（メラミン−ホルムアルデヒド縮合物）
メラミン−ホルムアルデヒド縮合物は、メラミンとホルムアルデヒドをアルカリ条件下で縮合させたメチロールメラミンを加工品原料とし、これを加熱して重縮合させて得る。得られるメラミン−ホルムアルデヒド縮合物は、網目状に架橋したものである。そのためメラミン−ホルムアルデヒド縮合物は、粒子形状で入手される。
メラミン−ホルムアルデヒド縮合物は、メラミンとホルムアルデヒドをアルカリ条件下で縮合させたメチロールメラミンを加工品原料とし、これを加熱して重縮合させて得る。得られるメラミン−ホルムアルデヒド縮合物は、網目状に架橋したものである。そのためメラミン−ホルムアルデヒド縮合物は、粒子形状で入手される。
このメラミン−ホルムアルデヒド縮合物粒子は、前述の結着樹脂、着色剤、帯電制御剤とともに混ぜて溶融させ、混練粉砕等によりトナー粒子を製造する。メラミン−ホルムアルデヒド縮合物粒子は、従来帯電制御剤として広く用いられている４級アンモニウム塩よりも結着樹脂等に対する分散性に優れる。そのため、予め結着樹脂の一部に帯電制御剤を分散させてから他のトナー成分と混練するなどの分散作業が一部省略され得る。
メラミン−ホルムアルデヒド縮合物は市販のものを適用でき、例えば、エポスターＳ、Ｓ６、Ｓ１２（以上、日本触媒製）等が挙げられる。
メラミン−ホルムアルデヒド縮合物粒子の平均粒径は、トナー製造の際の他成分との相溶等を考慮して、０．０１μｍ以上１．０μｍ以下であることが望ましく、０．０２μｍ以上０．８μｍ以下であることがより望ましく、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることが更に望ましい。
メラミン−ホルムアルデヒド縮合物の添加量は、トナー粒子１００質量部に対して、０．００１質量部以上１０質量部以下であることが好適であり、０．０１質量部以上１０質量部以下であることがより好適であり、０．５質量部以上５質量部以下であることが更に好適である。
なお、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物のほかに、従来の帯電制御剤を併用してもよい。しかし、一般式（１）及び（２）で表される赤外線吸収剤を還元させる作用を有する４級アンモニウム塩などは、添加量を低く抑えることが望ましい。
また、カラートナーにおいてはトナーの色相に与える影響を考慮して、その他の帯電制御剤を適用する。例えば、正極性帯電制御剤として用いられるニグロシン染料は黒色、トリフェニルメタン誘導体は青色を呈する。負極性帯電制御剤として用いられるナフトール酸亜鉛錯体は無色、サリチル酸亜鉛錯体は無色である。なお、４級アンモニウム塩は淡色である。更に、ホウ素化合物などが負極性帯電制御剤として用いられる。トナーの色相に影響を与えないよう、その他の帯電制御剤の添加量を調整する。
また、カラートナーにおいてはトナーの色相に与える影響を考慮して、その他の帯電制御剤を適用する。例えば、正極性帯電制御剤として用いられるニグロシン染料は黒色、トリフェニルメタン誘導体は青色を呈する。負極性帯電制御剤として用いられるナフトール酸亜鉛錯体は無色、サリチル酸亜鉛錯体は無色である。なお、４級アンモニウム塩は淡色である。更に、ホウ素化合物などが負極性帯電制御剤として用いられる。トナーの色相に影響を与えないよう、その他の帯電制御剤の添加量を調整する。
（その他の添加剤）
トナーの定着性をより高める目的で、ワックス類を含有してもよい。
好適なワックス類として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、脂肪酸エステル類、パラフィンワックス、カルナバワックス、アミド系ワックス、酸変成ポリエチレンなどが挙げられる。
ワックス類としては、軟化温度が１５０℃以下のものが好適であり、特に結着樹脂の溶融軟化温度より低い軟化温度を示すものが好ましい。
トナーの定着性をより高める目的で、ワックス類を含有してもよい。
好適なワックス類として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、脂肪酸エステル類、パラフィンワックス、カルナバワックス、アミド系ワックス、酸変成ポリエチレンなどが挙げられる。
ワックス類としては、軟化温度が１５０℃以下のものが好適であり、特に結着樹脂の溶融軟化温度より低い軟化温度を示すものが好ましい。
これらのワックス類は、単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。本実施形態におけるワックスの添加量は、トナー粒子１００質量部に対し、０．１質量部以上１０質量部以下の範囲であることが望ましく、１質量部以上４質量部以下の範囲であることがより望ましい。
更にトナー粒子に外添剤を添加してもよい。
例えば、流動性の向上などを目的として、白色の無機粒子を外添剤として含有してもよい。好適な無機粒子としては、例えば、シリカ粒子、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化硅素、窒化硅素などが挙げられ、シリカ粒子が好適であり、疎水化したシリカ粒子がより好適である。
例えば、流動性の向上などを目的として、白色の無機粒子を外添剤として含有してもよい。好適な無機粒子としては、例えば、シリカ粒子、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化硅素、窒化硅素などが挙げられ、シリカ粒子が好適であり、疎水化したシリカ粒子がより好適である。
トナー粒子に混合する前記無機粒子の割合は、通常、トナー粒子１００質量部に対して０．０１質量部以上５質量部以下の範囲であり、好適には０．０１質量部以上２．０質量部以下の範囲である。また、無機粒子に、シリカ、チタン、樹脂粒子（ポリスチレン、ＰＭＭＡ、メラミン樹脂等の樹脂粒子）、アルミナ等の公知の材料を併用してもよい。
クリーニング活剤として、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子を添加してもよい。
クリーニング活剤として、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子を添加してもよい。
（光定着用トナーの製造方法）
光定着用トナーは、上記トナー成分を原料として使用して調製される。例えば、上記各原料を分散させた樹脂塊を粉砕、分級して作製する機械的粉砕法、原料を取り込みながらモノマーを重合させ、粒子を作製する重合法などの公知の手法を使用して調製される。
光定着用トナーは、上記トナー成分を原料として使用して調製される。例えば、上記各原料を分散させた樹脂塊を粉砕、分級して作製する機械的粉砕法、原料を取り込みながらモノマーを重合させ、粒子を作製する重合法などの公知の手法を使用して調製される。
例えば、本実施形態の光定着用トナーを機械的粉砕法で調製する場合、結着樹脂、着色剤、一般式（１）及び（２）で表される赤外線吸収剤のうち少なくとも１つ、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物粒子、及びワックス類などのトナー成分を混合した後、得られた混合物をニーダー、押し出し機などを用いて溶融混練する。更に、溶融混錬物を粗粉砕した後、ジェットミル等で微粉砕し、風力分級機により、目的とする粒径のトナー粒子を得る。さらに、トナー粒子に外添剤を添加し、最終的なトナーを完成させる。
本実施形態の光定着性トナーは定着性に優れ、トナー画像の剥離が抑えられることから、黒トナー、黒以外のカラートナーのいずれにおいても好適に利用される。
帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物粒子を用いる本実施形態の光定着用トナーは、一般式（１）及び（２）で表される赤外線吸収剤の赤外線吸収能の低下が抑えられるため、赤外線吸収剤の添加量を低減して使用してもよい。一般式（１）で表される赤外線吸収剤は濃紺色に着色しているため、赤外線吸収剤の添加量の低減によってトナー粒子の不要な着色や色濁りが抑えられる。よって、赤外線吸収剤の添加量を低減した本実施形態の光定着性トナーにおいては、黒以外のカラートナーについて色再現性に優れるという利点も有する。
帯電制御剤としてメラミン−ホルムアルデヒド縮合物粒子を用いる本実施形態の光定着用トナーは、一般式（１）及び（２）で表される赤外線吸収剤の赤外線吸収能の低下が抑えられるため、赤外線吸収剤の添加量を低減して使用してもよい。一般式（１）で表される赤外線吸収剤は濃紺色に着色しているため、赤外線吸収剤の添加量の低減によってトナー粒子の不要な着色や色濁りが抑えられる。よって、赤外線吸収剤の添加量を低減した本実施形態の光定着性トナーにおいては、黒以外のカラートナーについて色再現性に優れるという利点も有する。
＜静電荷像現像剤＞
本実施形態の光定着用トナーを含む静電荷像現像剤（以下、「現像剤」と称する場合がある）は、前記トナー粒子で構成される一成分現像剤、或いはキャリアと前記トナーとを含む二成分現像剤のいずれであってもよい。
本実施形態の光定着用トナーを含む静電荷像現像剤（以下、「現像剤」と称する場合がある）は、前記トナー粒子で構成される一成分現像剤、或いはキャリアと前記トナーとを含む二成分現像剤のいずれであってもよい。
二成分現像剤のキャリアとしては、例えば芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリアが挙げられる。上記芯材としては、公知のマグネタイト、フェライト、鉄粉、ガラスビーズ等が用いられる。キャリアの被覆剤としては、特に制限されないが、シリコーン樹脂が特に望ましい。
キャリア芯材の平均粒径としては、一般的には１０μｍ以上２００μｍ以下が望ましく、２０μｍ以上１００μｍ以下がより望ましい。
前記二成分現像剤におけるトナーと上記キャリアとの混合比（質量比）としては、トナー：キャリア＝０．５：１００以上３０：１００以下程度の範囲であり、１：１００以上３０：１００以下程度の範囲がより望ましく、３：１００以上２０：１００以下程度の範囲が更により望ましい。
前記二成分現像剤におけるトナーと上記キャリアとの混合比（質量比）としては、トナー：キャリア＝０．５：１００以上３０：１００以下程度の範囲であり、１：１００以上３０：１００以下程度の範囲がより望ましく、３：１００以上２０：１００以下程度の範囲が更により望ましい。
二成分現像方式は、トナー粒子とキャリア粒子とを接触させ、摩擦帯電を利用してキャリアにトナー粒子を付着させ、さらにこのトナー粒子を潜像部分に案内して現像を行う方法である。この方式で使用する現像方法には、磁気ブラシ現像法などがある。
一成分現像方式は、キャリアを使用しないので、トナーの濃度の制御、混合、攪拌、などの機構が不要となり、しかも装置の小型化されるなどの利点を有している。一成分現像方式では、一般的に、トナー層を金属製の現像ローラ上に形成し、このトナー層を潜像部分に案内して現像が行われる。
現像ローラ上のトナー粒子への電荷の付与は、摩擦帯電あるいは静電誘導によって行われる。例えば、摩擦帯電に基づく一成分現像方式の場合、接触を伴うＢＭＴ方式やＦＥＥＤ方式では磁性トナーを使用し、接触を伴うがタッチダウン方式の場合には非磁性トナーを使用する。
現像ローラ上のトナー粒子への電荷の付与は、摩擦帯電あるいは静電誘導によって行われる。例えば、摩擦帯電に基づく一成分現像方式の場合、接触を伴うＢＭＴ方式やＦＥＥＤ方式では磁性トナーを使用し、接触を伴うがタッチダウン方式の場合には非磁性トナーを使用する。
＜画像形成装置及び画像形成方法＞
本実施形態の画像形成装置は、少なくとも、前記光定着用トナーを用いてトナー像を記録媒体に形成するトナー像形成手段と、前記トナー像に光を照射して前記記録媒体に定着させる光定着手段と、を有する。
本実施形態の画像形成装置は、少なくとも、前記光定着用トナーを用いてトナー像を記録媒体に形成するトナー像形成手段と、前記トナー像に光を照射して前記記録媒体に定着させる光定着手段と、を有する。
トナー像の形成に、静電潜像保持体としての電子写真感光体を利用した場合、例えば、以下のようにして行える。
まず、電子写真感光体の表面を、コロトロン帯電器、接触帯電器等により帯電した後、露光し、静電荷像を形成する。次いで、表面に現像剤層を形成させた現像ロールと接触若しくは近接させて、静電潜像にトナーを付着させ、電子写真感光体上にトナー像を形成する。形成されたトナー像は、コロトロン帯電器等を利用して紙等の記録媒体表面に転写される。さらに、記録媒体表面に転写されたトナー像は、定着器により定着され、記録媒体に画像が形成される。
まず、電子写真感光体の表面を、コロトロン帯電器、接触帯電器等により帯電した後、露光し、静電荷像を形成する。次いで、表面に現像剤層を形成させた現像ロールと接触若しくは近接させて、静電潜像にトナーを付着させ、電子写真感光体上にトナー像を形成する。形成されたトナー像は、コロトロン帯電器等を利用して紙等の記録媒体表面に転写される。さらに、記録媒体表面に転写されたトナー像は、定着器により定着され、記録媒体に画像が形成される。
前記電子写真感光体としては、一般に、アモルファスシリコン、セレンなど無機感光体、ポリシラン、フタロシアニンなどを電荷発生材料や電荷輸送材料として使用した有機感光体が用いられ、特に長寿命であることからアモルファスシリコン感光体が好適である。
前記光定着手段としては、光により定着を行えればよく、本実施形態の光定着用トナーを用いる場合には、光定着器（フラッシュ定着器）が用いられる。
光定着器の光源としては、少なくとも７５０ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の波長領域に赤外領域の発光ピークを有する光源ガ用いられ、通常のハロゲンランプ、水銀ランプ、フラッシュランプ、赤外線レーザ等が挙げられる。このなかでも、フラッシュランプの使用はエネルギーが節約されるので好適である。
フラッシュランプの発光エネルギーは、１．０Ｊ／ｃｍ2以上７．０Ｊ／ｃｍ2以下の範囲であることが望ましく、２Ｊ／ｃｍ2以上５Ｊ／ｃｍ2以下の範囲であることがより望ましい。
フラッシュランプの発光エネルギーは、１．０Ｊ／ｃｍ2以上７．０Ｊ／ｃｍ2以下の範囲であることが望ましく、２Ｊ／ｃｍ2以上５Ｊ／ｃｍ2以下の範囲であることがより望ましい。
ここで、キセノンのランプ強度を示すフラッシュ光の単位面積当りの発光エネルギーは以下の式（１）で表される。
Ｓ＝（（１／２）×Ｃ×Ｖ２）／（ｕ×Ｌ）×（ｎ×ｆ） ・・・ 式（１）
Ｓ＝（（１／２）×Ｃ×Ｖ２）／（ｕ×Ｌ）×（ｎ×ｆ） ・・・ 式（１）
上記式（１）中、ｎは一度に発光するランプ本数（本）、ｆは点灯周波数（Ｈｚ）、Ｖは入力電圧（Ｖ）、Ｃはコンデンサ容量（Ｆ）、ｕはプロセス搬送速度（ｃｍ／ｓ）、Ｌはフラッシュランプの有効発光幅（通常は最大用紙幅、ｃｍ）、Ｓはエネルギー密度（Ｊ／ｃｍ2）を表す。
光定着の方式としては、複数のフラッシュランプを時間差を設けて発光させるディレイ方式であることが望ましい。このディレイ方式は、複数のフラッシュランプを並べ、各々のランプを０．０１ｍｓ以上１００ｍｓ以下程度ずつ遅らせて発光を行い、重複箇所を複数回照らす方式である。これにより一度の発光でトナー像に光エネルギーを供給するのではなく分割して供給するため定着条件が緩和され、耐ボイド性と定着性との両立が図れる。
ここで、複数回トナーに対しフラッシュ発光を行う場合、前記フラッシュランプの発光エネルギーは、発光１回ごとの前記単位面積に与える発光エネルギーの総和量を指すこととする。
ここで、複数回トナーに対しフラッシュ発光を行う場合、前記フラッシュランプの発光エネルギーは、発光１回ごとの前記単位面積に与える発光エネルギーの総和量を指すこととする。
本実施形態においては、フラッシュランプの本数は１本以上２０本以下の範囲であることが望ましく、２本以上１０本以下の範囲であることがより望ましい。また、複数のフラッシュランプ間の各々の時間差は０．１ｍｓｅｃ以上２０ｍｓｅｃ以下の範囲であることが望ましく、１ｍｓｅｃ以上３ｍｓｅｃ以下の範囲であることがより望ましい。
さらに、フラッシュランプ１本の１回の発光による発光エネルギーは、０．１Ｊ／ｃｍ2以上１Ｊ／ｃｍ2以下の範囲であることが望ましく、０．４Ｊ／ｃｍ2以上０．８Ｊ／ｃｍ2以下の範囲であることより望ましい。
さらに、フラッシュランプ１本の１回の発光による発光エネルギーは、０．１Ｊ／ｃｍ2以上１Ｊ／ｃｍ2以下の範囲であることが望ましく、０．４Ｊ／ｃｍ2以上０．８Ｊ／ｃｍ2以下の範囲であることより望ましい。
また、フラッシュ光の発光時間は、フラッシュ光の発光エネルギー密度などに応じて広く変更され、通常５００μ／ｓ以上３，０００μ／ｓ以下の範囲であることが好適である。フラッシュ光の発光時間が上記範囲にあると、トナーが溶融され充分に定着し、記録媒体上に定着したトナーの過熱を抑えられる。
以下、本実施形態の画像形成装置の一例について図面を用いて説明する。
図１は、本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略模式図である。図１は、シアン、マゼンタ、イエローの３色にブラックを加えたトナーによりトナー像形成を行うものを示す。
図１は、本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略模式図である。図１は、シアン、マゼンタ、イエローの３色にブラックを加えたトナーによりトナー像形成を行うものを示す。
図１中、１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄは帯電手段、２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄは露光手段、３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄは静電荷像保持体（感光体）、４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄは現像手段、１０はロール媒体１５から矢印方向に送り出される記録用紙（記録媒体）、２０はシアン現像ユニット、３０はマゼンタ現像ユニット、４０はイエロー現像ユニット、５０はブラック現像ユニット、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄは転写手段（転写ロール）、７１、７２はロール、８０は転写電圧供給手段、９０は光定着手段を各々表す。
図１に示す画像形成装置は、帯電手段、露光手段、感光体、および現像手段を含む符号２０、３０、４０、５０で示される各色の現像ユニット（トナー像形成手段）と、記録用紙１０に接して配置され、記録用紙１０を搬送するロール７１、７２と、各現像ユニットの感光体を押圧するように記録用紙１０を介してその反対側に接するように配置された転写ロール７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄと、これら３つの転写ロールに電圧を供給する転写電圧供給手段８０と、感光体と転写ロールとの圧接部分を図中の矢印方向に通過する記録用紙１０の感光体と接触する側に光を照射する光定着器９０と、から構成されている。
なお、シアン現像ユニット２０は、感光体３ａの周囲には時計回りに帯電手段１ａ、露光手段２ａ、現像手段４ａが配置された構成を有する。また、感光体３ａにおける現像手段４ａの配置位置から時計回りの帯電手段１ａの配置位置間に感光体３ａ表面に接するように、記録用紙１０を介して転写ロール７０ａが対向配置されている。
上記構成は他の色の現像ユニットについても同様である。なお、本実施形態の画像形成装置においては、シアン現像ユニット２０の現像手段４ａ内に前記シアントナーを含む現像剤が収納され、他の現像ユニットの現像手段には、各々の色に対応した光定着用トナーが収納される。
本実施形態の画像形成方法は、少なくとも、本実施形態の光定着用トナーを用いて、トナー像を記録媒体に形成するトナー像形成工程と、前記トナー像に光を照射して前記記録媒体に定着させる光定着工程と、を有する。
トナー像の形成に、静電潜像保持体としての電子写真感光体を利用した場合、潜像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記潜像保持体表面に形成された静電潜像を本実施形態の光定着用トナーにより現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を記録媒体表面に光定着する定着工程と、を有する。
トナー像の形成に、静電潜像保持体としての電子写真感光体を利用した場合、潜像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記潜像保持体表面に形成された静電潜像を本実施形態の光定着用トナーにより現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を記録媒体表面に光定着する定着工程と、を有する。
電子写真プロセスでは、上述のように、例えば感光体ドラムなどの光導電性絶縁体の表面に静電荷を与え、更にこれに光像を照射することによって静電潜像を形成する。次いで、光導電性絶縁体上の潜像部分に本実施形態の光定着用トナーを含む現像剤を付着させ、潜像を可視化する。その後、得られたトナー像を記録紙などの記録媒体に静電的に転写し、さらにこれを光定着する。光定着では、以下に詳細に説明するように、光エネルギーを照射してトナーを溶融させた後に固化定着させる。
図１を参照しながら、画像形成方法について説明する。
まず、ブラック現像ユニット５０において、感光体３ｄを時計回り方向に回転させつつ、帯電手段１ｄにより感光体３ｄの表面を帯電する。次に帯電された感光体３ｄの表面を露光手段２ｄにより露光することにより、複写しようとする元の画像の黒色成分の画像に対応した潜像が感光体３ｄ表面に形成される。さらに、この潜像上に現像手段４ｄ内に収納されたブラックトナーを付与することによりこれを現像してブラックトナー像を形成する。イエロー現像ユニット４０、マゼンタ現像ユニット３０、シアン現像ユニット２０においてもこれに準じたプロセスが行なわれ、それぞれ現像ユニットの感光体表面にそれぞれの色のトナー像が形成される。
まず、ブラック現像ユニット５０において、感光体３ｄを時計回り方向に回転させつつ、帯電手段１ｄにより感光体３ｄの表面を帯電する。次に帯電された感光体３ｄの表面を露光手段２ｄにより露光することにより、複写しようとする元の画像の黒色成分の画像に対応した潜像が感光体３ｄ表面に形成される。さらに、この潜像上に現像手段４ｄ内に収納されたブラックトナーを付与することによりこれを現像してブラックトナー像を形成する。イエロー現像ユニット４０、マゼンタ現像ユニット３０、シアン現像ユニット２０においてもこれに準じたプロセスが行なわれ、それぞれ現像ユニットの感光体表面にそれぞれの色のトナー像が形成される。
感光体表面に形成された各色のトナー像は、転写ロール７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄによる転写電位の作用により、矢印方向に搬送される記録用紙１０上に順次転写され、元の画像情報に対応するように記録用紙１０の表面に積層されて、最上層からシアン、マゼンタ及びイエローの順に積層されたカラーの積層トナー画像が形成される。
次に、この記録用紙１０上の積層トナー画像が、光定着手段９０のところまで搬送され、そこで光定着手段９０から光の照射を受けて、溶融し、記録用紙１０に光定着されトナー画像が形成される。
本実施形態の画像形成装置及び画像形成方法によれば、定着性に優れたトナー画像が得られ、記録媒体に画像を形成しこれを折り曲げたり擦ったりしても、定着トナー像が記録媒体から剥離し画質が劣化することが抑えられる。厚紙に画像を形成した場合でも定着性に優れたトナー画像が形成される。
＜現像剤カートリッジ＞
本実施形態の現像剤カートリッジは、記録媒体表面のトナー像に光を照射して定着する光定着手段を備えた画像形成装置本体に対して脱着され、上記静電荷像現像剤を収納する。
現像剤カートリッジは、上記カラー画像形成装置における現像手段４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄのいずれかを少なくとも含んで構成されていればよく、現像ユニット２０、３０、４０及び５０もそれぞれ現像剤カートリッジとなり得る。
本実施形態の現像剤カートリッジは、記録媒体表面のトナー像に光を照射して定着する光定着手段を備えた画像形成装置本体に対して脱着され、上記静電荷像現像剤を収納する。
現像剤カートリッジは、上記カラー画像形成装置における現像手段４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄのいずれかを少なくとも含んで構成されていればよく、現像ユニット２０、３０、４０及び５０もそれぞれ現像剤カートリッジとなり得る。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例、比較例に用いた測定、評価方法は以下の通りである。
なお、実施例、比較例に用いた測定、評価方法は以下の通りである。
−折り曲げ定着性（クリース性）−
評価は、１インチ四方（２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ）のベタ画像部分を内側に印字面が重なるように曲げ、その上から円柱ブロックを円周方向に転がすことにより、２５０ｇ／ｃｍの線圧にて荷重を掛けて折り曲げた後に、重ね折りした印字面を開き、折り曲げ部分をレーヨンウールに荷重１２０ｇ／ｃｍ２を掛けて往復させて、はがれた画像部の拭き取りを行い、像破損部分を目視にて評価した。判定×については、印字不良と判断した。
評価は、１インチ四方（２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ）のベタ画像部分を内側に印字面が重なるように曲げ、その上から円柱ブロックを円周方向に転がすことにより、２５０ｇ／ｃｍの線圧にて荷重を掛けて折り曲げた後に、重ね折りした印字面を開き、折り曲げ部分をレーヨンウールに荷重１２０ｇ／ｃｍ２を掛けて往復させて、はがれた画像部の拭き取りを行い、像破損部分を目視にて評価した。判定×については、印字不良と判断した。
◎：極めて良好（破損なし）
○：良好（破損が点在する状態）
△：普通（破損が部分的に繋がっている点線状態）
×：悪い（破損部分が繋がった線状態）
○：良好（破損が点在する状態）
△：普通（破損が部分的に繋がっている点線状態）
×：悪い（破損部分が繋がった線状態）
−擦り定着性（スミヤ性）−
印字画像に白紙を重ね、５０ｇ／ｃｍ２の加重を掛け５往復させ、紙に付着した汚れ部分の、画像印字色差（ΔＥ）について分光光度計を用いて計測した。分光色度計としてはX-rire938（X-ritｅ製）を用い、光源Ｄ５０、２°視野の条件下で測定し評価した。判定×については、印字不良と判断した。
印字画像に白紙を重ね、５０ｇ／ｃｍ２の加重を掛け５往復させ、紙に付着した汚れ部分の、画像印字色差（ΔＥ）について分光光度計を用いて計測した。分光色度計としてはX-rire938（X-ritｅ製）を用い、光源Ｄ５０、２°視野の条件下で測定し評価した。判定×については、印字不良と判断した。
◎：極めて良好（１未満）
○：良好 （１以上３未満）
△：普通 （３以上５未満）
×：悪い （５以上）
○：良好 （１以上３未満）
△：普通 （３以上５未満）
×：悪い （５以上）
−色再現性の評価−
前記各トナーを用いて、トナーの付着量を０．４８ｍｇ／ｃｍ２以上０．５２ｍｇ／ｃｍ２以下の範囲とし、Ｃｉｎ１００％サンプルを形成し色再現性測定値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）をそれぞれ評価した。なお、画像は定着後１分経過後のものを用い、上記Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊の各数値は、分光計（938 Spectrodentitometer、X-Rite社）で測定した。これらの測定値とジャパンカラーの色再現性目標値との差異を色差ΔＥにより評価した。
ここで該ΔＥ（色差）は、｛（Ｌ０ ＊−Ｌ１ ＊）２＋（ａ０ ＊−ａ１ ＊）２＋（ｂ０ ＊−ｂ１ ＊）２｝１／２を意味する。また、Ｌ０ ＊、ａ０ ＊、ｂ０ ＊はジャパンカラーの色再現性目標値、Ｌ１ ＊、ａ１ ＊、ｂ１ ＊はトナー画像の測定値を示す。
前記各トナーを用いて、トナーの付着量を０．４８ｍｇ／ｃｍ２以上０．５２ｍｇ／ｃｍ２以下の範囲とし、Ｃｉｎ１００％サンプルを形成し色再現性測定値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）をそれぞれ評価した。なお、画像は定着後１分経過後のものを用い、上記Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊の各数値は、分光計（938 Spectrodentitometer、X-Rite社）で測定した。これらの測定値とジャパンカラーの色再現性目標値との差異を色差ΔＥにより評価した。
ここで該ΔＥ（色差）は、｛（Ｌ０ ＊−Ｌ１ ＊）２＋（ａ０ ＊−ａ１ ＊）２＋（ｂ０ ＊−ｂ１ ＊）２｝１／２を意味する。また、Ｌ０ ＊、ａ０ ＊、ｂ０ ＊はジャパンカラーの色再現性目標値、Ｌ１ ＊、ａ１ ＊、ｂ１ ＊はトナー画像の測定値を示す。
なお、上記ジャパンカラーの色再現性目標値は、シアントナーの場合（Ｌ＊：５９、ａ＊：−２４、ｂ＊：−４１）、マゼンタトナーの場合（Ｌ＊：５４、ａ＊：５５、ｂ＊：−１）、イエロートナーの場合（Ｌ＊：８９、ａ＊：−７、ｂ＊：７１）である。
また、前記測定方法は、「Graphic Tecnology （印刷技術）における標準化、（社）日本印刷産業機械工業会、ＩＳＯ／ＴＣ１３０国内委員会、（社）日本印刷学会、２００３年８月改定」を参考にし、前記各数値は当該文献７頁、表４中の上質紙のＬ＊、ａ＊、ｂ＊値である。
また、前記測定方法は、「Graphic Tecnology （印刷技術）における標準化、（社）日本印刷産業機械工業会、ＩＳＯ／ＴＣ１３０国内委員会、（社）日本印刷学会、２００３年８月改定」を参考にし、前記各数値は当該文献７頁、表４中の上質紙のＬ＊、ａ＊、ｂ＊値である。
これらより、以下の判断基準により色差ΔＥを評価した。結果を表３に示す。
◎：ΔＥ≦３
○：３＜ΔＥ≦５
△：５＜ΔＥ≦１５
×：１５＜ΔＥ
◎：ΔＥ≦３
○：３＜ΔＥ≦５
△：５＜ΔＥ≦１５
×：１５＜ΔＥ
＜トナーの作製＞
［実施例１］
結着樹脂として、テレフタル酸、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビス（４ヒドロキシフェニル）スルフォン酸を必須構成モノマーとする酸価３０ｍｇ／ＫＯＨ、軟化温度１０４℃のスルフォン酸変成ポリエステル樹脂を８６．８質量部用い、これに対してＣ．Ｉピグメントイエロー１８０顔料Novoperm P-HG（クラリアント・ジャパン製）を５質量部添加し、ワックスとしてPE1101（クラリアント・ジャパン製）を３質量部、定着助剤としてWEP-5F（日本油脂）を１質量部添加した。
［実施例１］
結着樹脂として、テレフタル酸、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビス（４ヒドロキシフェニル）スルフォン酸を必須構成モノマーとする酸価３０ｍｇ／ＫＯＨ、軟化温度１０４℃のスルフォン酸変成ポリエステル樹脂を８６．８質量部用い、これに対してＣ．Ｉピグメントイエロー１８０顔料Novoperm P-HG（クラリアント・ジャパン製）を５質量部添加し、ワックスとしてPE1101（クラリアント・ジャパン製）を３質量部、定着助剤としてWEP-5F（日本油脂）を１質量部添加した。
赤外線吸収剤として、表１に示した組成で過塩素酸アミニウム塩化合物（NIR-AM1；長瀬ケムテック社製、一般式（２）中のＲ１〜Ｒ８はＣ２Ｈ５）、さらにメラミン−ホルムアルデヒド縮合物粒子としては、表１に示した組成によりエポスターＳ（日本触媒製）を添加し、以上の材料をヘンシェルミキサーへ投入し、予備混合を行った後、エクストルーダにより混錬した。その後、ハンマーミルにて粗粉砕し、さらに、これをジェットミルにて粉砕し、気流分級機にて分級を行い、体積平均粒径が約８．５μｍのイエロートナーを得た。
次いで、外添剤として疎水シリカ粒子（Ｈ２０００／４；クラリアント社製）を０．５質量部添加し、ヘンシェルミキサーで外添処理を実施し、外添剤を表面に被覆させた実施例１のイエロートナーを得た。
（トナー組成）
・スルフォン酸変成ポリエステル樹脂＜結着樹脂＞ ８６．８質量部
・Novoperm P-HG（C.Iピグメントイエロー180）＜顔料＞ ５質量部
・PE1101＜ワックス＞ ３質量部
・WEP-5F＜定着助剤＞ １質量部
・NIR-AM1（過塩素酸アミニウム塩化合物）＜赤外線吸収剤＞ ０．７質量部
・エポスターＳ（メラミン−ホルムアルデヒド縮合物）＜帯電制御剤＞ ３質量部
・Ｈ２０００／４（疎水シリカ粒子）＜外添剤＞ ０．５質量部
・スルフォン酸変成ポリエステル樹脂＜結着樹脂＞ ８６．８質量部
・Novoperm P-HG（C.Iピグメントイエロー180）＜顔料＞ ５質量部
・PE1101＜ワックス＞ ３質量部
・WEP-5F＜定着助剤＞ １質量部
・NIR-AM1（過塩素酸アミニウム塩化合物）＜赤外線吸収剤＞ ０．７質量部
・エポスターＳ（メラミン−ホルムアルデヒド縮合物）＜帯電制御剤＞ ３質量部
・Ｈ２０００／４（疎水シリカ粒子）＜外添剤＞ ０．５質量部
［実施例２］
実施例１と同様にして、但し、赤外線吸収剤を、表１に示した組成で過塩素酸ジイモニウム塩化合物（ＮＩＲ−ＩＭ１；長瀬ケムテック社製、一般式（１）中のＲ１〜Ｒ８はＣ２Ｈ５）に代えて、実施例２のイエロートナーを得た。
実施例１と同様にして、但し、赤外線吸収剤を、表１に示した組成で過塩素酸ジイモニウム塩化合物（ＮＩＲ−ＩＭ１；長瀬ケムテック社製、一般式（１）中のＲ１〜Ｒ８はＣ２Ｈ５）に代えて、実施例２のイエロートナーを得た。
［比較例１］
実施例１と同様にして、但し、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物粒子の代わりに、表１に示した組成で、帯電制御剤として四級アンモニア塩系化合物ＴＰ−４１５（保土ヶ谷化学工業製）を添加して、比較例１のイエロートナーを得た。
実施例１と同様にして、但し、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物粒子の代わりに、表１に示した組成で、帯電制御剤として四級アンモニア塩系化合物ＴＰ−４１５（保土ヶ谷化学工業製）を添加して、比較例１のイエロートナーを得た。
［比較例２］
実施例２と同様にして、但し、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物粒子の代わりに、表１に示した組成で、帯電制御剤として四級アンモニア塩系化合物ＴＰ−４１５（保土ヶ谷化学工業製）を添加して、比較例２のイエロートナーを得た。
実施例２と同様にして、但し、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物粒子の代わりに、表１に示した組成で、帯電制御剤として四級アンモニア塩系化合物ＴＰ−４１５（保土ヶ谷化学工業製）を添加して、比較例２のイエロートナーを得た。
＜現像剤の作製＞
直径６０μｍのマグネタイト粒子をキャリア芯材とし、その表面にシリコーン樹脂をコーティングし、シリコーン樹脂によって被覆されたマグネタイトキャリヤを得た。キャリア芯材に対するコーティング量は２質量％であった。
直径６０μｍのマグネタイト粒子をキャリア芯材とし、その表面にシリコーン樹脂をコーティングし、シリコーン樹脂によって被覆されたマグネタイトキャリヤを得た。キャリア芯材に対するコーティング量は２質量％であった。
実施例１，２及び比較例１，２のイエロートナー５質量部と前記記載のシリコーン系樹脂コートマグネタイトキャリア９５質量部とを、ボールミルで混合することにより２成分現像剤を作製した。
＜評価＞
上記現像剤を490/980 Color Continuous Feed Printing Systems（富士ゼロックス製）の改造機に搭載し、７００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長範囲に発光強度を有するキセノンフラッシュ光を照射して連量５５ｋｇ普通紙（坪量６４ｇ／ｍ２、小林記録紙）及び、連量１３５ｋｇ厚紙（坪量１６０ｇ／ｍ２、小林記録紙）に定着させ、１インチ四方（２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ）のベタ濃度画像を含む印刷画像を得た。
なおフラッシュ照射エネルギーは４．０Ｊ／ｃｍ２とした。使用したキセノン光源の発光スペクトルは、図２のグラフに示す通り、７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長範囲に発光強度を有するものであった。
上記現像剤を490/980 Color Continuous Feed Printing Systems（富士ゼロックス製）の改造機に搭載し、７００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長範囲に発光強度を有するキセノンフラッシュ光を照射して連量５５ｋｇ普通紙（坪量６４ｇ／ｍ２、小林記録紙）及び、連量１３５ｋｇ厚紙（坪量１６０ｇ／ｍ２、小林記録紙）に定着させ、１インチ四方（２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ）のベタ濃度画像を含む印刷画像を得た。
なおフラッシュ照射エネルギーは４．０Ｊ／ｃｍ２とした。使用したキセノン光源の発光スペクトルは、図２のグラフに示す通り、７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長範囲に発光強度を有するものであった。
得られた印刷画像を、前述の折り曲げ定着性（クリース）、擦り定着性（スミヤ性）、色再現性の評価方法により評価した結果を表１に示す。
表１に示すように、メチレン−ホルムアルデヒド樹脂を帯電制御剤として含有する実施例１及び２では、折り曲げや擦りを行なった場合でも画像の剥離が抑えられているのに対し、四級アンモニウム塩を帯電制御剤として含有する比較例１及び２では、折り曲げや擦りに対して画像の定着が耐えられず、画像の剥離が発生していた。特に、連量１３５ｋｇ紙の厚紙において顕著であった。
［実施例３、４］
実施例２と同様にして、但し、赤外線吸収剤として添加した過塩素酸ジイモニウム塩化合物の含有量を表２に示す量に変えて、体積平均粒径が約８．５μｍのイエロートナーを得た。
得られたイエロートナーを用いて、実施例２と同様にして評価を行なった。
実施例２と同様にして、但し、赤外線吸収剤として添加した過塩素酸ジイモニウム塩化合物の含有量を表２に示す量に変えて、体積平均粒径が約８．５μｍのイエロートナーを得た。
得られたイエロートナーを用いて、実施例２と同様にして評価を行なった。
実施例３及び４の結果から、メチレン−ホルムアルデヒド樹脂を帯電制御剤として含有するトナーでは、赤外線吸収剤の添加量を減らしても、折り曲げや擦りに対する画像の定着性が、比較例１及び２よりも優れていた。更に、赤外線吸収剤の添加量が低減された実施例３及び４では、比較例１及び２に比べて色再現性の点でも優れていた。
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 帯電手段
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 露光手段
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 感光体
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 現像手段
１０ 記録用紙（記録媒体）
２０ シアン現像ユニット
３０ マゼンタ現像ユニット
４０ イエロー現像ユニット
５０ ブラック現像ユニット
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ 転写手段
７１，７２ ローラ
８０ 転写電圧供給手段
９０ 光定着手段（定着手段）
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 露光手段
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 感光体
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 現像手段
１０ 記録用紙（記録媒体）
２０ シアン現像ユニット
３０ マゼンタ現像ユニット
４０ イエロー現像ユニット
５０ ブラック現像ユニット
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ 転写手段
７１，７２ ローラ
８０ 転写電圧供給手段
９０ 光定着手段（定着手段）
Claims (5)
- 結着樹脂と、
着色剤と、
下記一般式（１）で表される化合物及び下記一般式（２）で表される化合物のうち少なくとも１つの赤外線吸収剤と、
帯電制御剤としてのメラミン−ホルムアルデヒド縮合物と、
を含むトナー粒子を有する光定着用トナー。
〔一般式（１）及び（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は、各々独立に、水素原子、未置換若しくは置換の直鎖、分岐若しくは環状アルキル基、未置換若しくは置換の直鎖、分岐若しくは環状アルケニル基、又は未置換若しくは置換のアラルキル基を表し、Ｘ−は陰イオンを表す。〕 - 請求項１に記載の光定着用トナーを含有する静電荷像現像剤。
- 記録媒体表面のトナー像に光を照射して定着する光定着手段を備えた画像形成装置に対して脱着され、請求項２に記載の静電荷像現像剤を収納する現像剤カートリッジ。
- 請求項１に記載の光定着用トナーを用いて、トナー像を記録媒体に形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像に光を照射して前記記録媒体に定着させる光定着手段と、
を有する画像形成装置。 - 請求項１に記載の光定着用トナーを用いて、トナー像を記録媒体に形成するトナー像形成工程と、
前記トナー像に光を照射して前記記録媒体に定着させる光定着工程と、
を有する画像形成方法。
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