JP5273720B2

JP5273720B2 - 画像形成方法

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Publication number: JP5273720B2
Application number: JP2008332455A
Authority: JP
Inventors: 伸二森山; 浩平片山
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP2010152234A

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられるトナーを用いた画像形成方法に関する。

特許文献１では、線速が500mm/sec以上の画像形成装置を用い、接触定着方式で画像を定着させる画像形成方法にあって、定着工程後に行うメール・シーラー、バースター、折り機、ブックレットフィニッシャー、ステープルフィニッシャー等の印刷物加工工程(後処理工程)で強い機械的ストレスを受けても、定着性が良好で、高い品質を維持することのできる画像が得られることを課題として、結着樹脂として結晶性ポリエステルと非晶質ポリエステルを含有したトナー母粒子にフッ素系樹脂粉末で外添された電子写真用トナーが開示されている。

一方、特許文献２では、フッ素系樹脂粉末をトナーに用いる技術として、低印字率の長期耐刷において良好な画像を維持し定着性に優れたトナーを提供することを課題として、トナー母粒子の内部及び／又は表面にフッ素樹脂粉末を、結着樹脂100重量部に対して4〜10重量部含有させる技術が開示されている。
特開２００８−１１６６６６号公報特開２００８−１３９８５１号公報

しかしながら、特許文献１では、強い機械的ストレスを受けても、定着性が良好で、高い品質を維持することができる画像が得られることを課題としているが、さらに長期間印刷を続けた際に印刷品質の低下が生じる場合がある。印刷品質の低下は、現像機内の現像剤中のトナーから遊離したフッ素系樹脂粉末が長時間の攪拌によりキャリアへ移行することによってトナーの帯電安定性を阻害するためと考えられる。過剰な量のフッ素系樹脂粉末をトナー母体に含有した場合やトナー母体に外添した場合にこのような現象が生じやすい。

本発明の課題は、45m/min以上の印刷速度で画像を形成する画像形成方法であって、熱圧力定着によりトナーを定着させた記録媒体を、記録媒体の切断やスタック等の後処理機を用いて後処理する画像形成方法において、耐スメア性に優れ、長期間印刷を続けた際にも高品質な画像を維持することができる、画像形成方法を提供することにある。

本発明は、熱圧力定着により、トナーを定着させた記録媒体を、後処理機により後処理する工程を含み、45m/min以上の印刷速度で画像を形成する画像形成方法であって、前記トナーがトナー母粒子と該トナー母粒子に外添された外添剤とからなり、該トナー母粒子が結着樹脂、着色剤、及び前記結着樹脂100重量部に対して0.5〜3.8重量部の、平均粒径0.1〜1μmのフッ素系樹脂粉末を含有する、画像形成方法に関する。

本発明により、45m/min以上の印刷速度で画像を形成する画像形成方法であって、熱圧力定着によりトナーを定着させた記録媒体を、記録媒体の切断やスタック等の後処理機を用いて後処理する画像形成方法において、耐スメア性に優れ、長期間印刷を続けた際にも定着性が良好で、高品質な画像を維持することができる。

本発明は、45m/min以上の印刷速度で画像を形成する画像形成方法であって、熱圧力定着によりトナーを定着させた記録媒体を、記録媒体の切断やスタック等の後処理機を用いて後処理する画像形成方法であって、特定の平均粒径を有するフッ素系樹脂粉末を特定量含有するトナー母粒子と外添剤とからなるトナーを用いる点に大きな特徴を有する。一般に、請求書やダイレクトメール、通知書等の大量の印刷物を作成するにあたり、トナーを定着させた記録媒体(印刷物)を記録媒体の切断やスタック等の後処理機で処理すると、印刷物の表面に機械的なストレスがかかり印刷表面が擦れ、そのため印刷画像の劣化(スメア)が問題となる。特に、45m/min以上の印刷速度で画像を形成する高速プリンタにおいてはそのスピードゆえにより強い機械的ストレスを受け、さらに耐スメア性が悪化する。しかしながら、本発明では、特定量のフッ素系樹脂粉末を含有するトナーを用いることにより、45m/min以上の印刷速度で画像を形成する画像形成方法であって、熱圧力定着によりトナーを定着させた記録媒体を、記録媒体の切断やスタック等の後処理機を用いて後処理する画像形成方法であっても長期にわたり良好な耐スメア性と印刷品質を維持することができる。

本発明の方法に用いるトナーは、結着樹脂、着色剤、及びさらに前記フッ素系樹脂粉末を含有したトナー母粒子と外添剤とからなる。

結着樹脂としては、例えば、ポリエステル等の縮重合系樹脂、スチレン−アクリル樹脂等のビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等が挙げられるが、これらの中では、印刷安定性の観点から、ポリエステルが好ましい。ポリエステルの含有量は、結着樹脂中、90重量％以上が好ましく、95重量％以上がより好ましい。

ポリエステルは、特に限定されないが、2価以上のアルコールからなるアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物からなるカルボン酸成分を含む原料モノマーを縮重合させて得られる。

2価以上のアルコールとしては、トナーの保存安定性の観点から、式(I)：

（式中、ＲＯ及びＯＲはオキシアルキレン基であり、Ｒはエチレン及び／又はプロピレン基であり、ｘ及びｙはアルキレンオキサイドの付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、ｘとｙの和の平均値は1〜16が好ましく、1〜8がより好ましく、1.5〜4がさらに好ましい）
で表されるビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物が好ましい。かかるビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、アルコール成分中、50モル％以上が好ましく、60モル％以上がより好ましく、80モル％以上がさらに好ましい。

式(I)で表されるビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物としては、ポリオキシエチレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等のＲが炭素数2のエチレンオキサイド付加物、ポリオキシプロピレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等のＲが炭素数3のプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。

ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物以外のアルコール成分としては、エチレングリコール、1,2-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、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ソルビトール、ペンタエリスリトール、グリセロール、トリメチロールプロパン等が挙げられる。

また、2価以上のカルボン酸化合物としては、例えば、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸(例えば、n-ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n-ドデシルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、イソオクチルコハク酸等の炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸)等の脂肪族カルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸等の芳香族カルボン酸、並びにこれらの酸の無水物及び低級アルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられる。なお、上記のような酸、これらの酸の無水物、及び酸のアルキルエステルを、本明細書では総称してカルボン酸化合物と呼ぶ。

なお、アルコール成分には1価のアルコールが、カルボン酸成分には1価のカルボン酸化合物が、分子量調整やトナーの耐オフセット性向上の観点から、適宜含有されていてもよい。

アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合は、例えば、不活性ガス雰囲気中にて、180〜250℃の温度で行うことができるが、エステル化触媒、重合禁止剤等の存在下で行うことが好ましい。エステル化触媒としては、ジブチル錫オキシド、チタン化合物、Ｓｎ-Ｃ結合を有していない錫(II)化合物等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は両者を併用して用いられる。

なお、本発明において、ポリエステルは、実質的にその特性を損なわない程度に変性されたポリエステルであってもよい。変性されたポリエステルとしては、例えば、特開平１１−１３３６６８号公報、特開平１０−２３９９０３号公報、特開平８−２０６３６号公報等に記載の方法によりフェノール、ウレタン、エポキシ等によりグラフト化やブロック化したポリエステルをいう。

ポリエステルの軟化点は、トナーの耐久性の観点から、120〜160℃が好ましく、130〜155℃がより好ましい。ポリエステルが2種以上からなる場合は、それらの加重平均値が上記範囲内となることが好ましい。

ポリエステルのガラス転移点は、トナーの保存性の観点から、50〜85℃が好ましく、55〜80℃がより好ましい。酸価は、トナーの環境安定性の観点から、0.5〜40mgKOH/gが好ましい。なお、ガラス転移点は非晶質樹脂に特有の物性であるが、本発明の結着樹脂は結晶性樹脂であってもよい。

着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、黒色顔料、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンＢ、ローダミン−Ｂベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、イソインドリン、ジスアゾイエロー等が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができ、本発明のトナーは、黒トナー、カラートナーのいずれであってもよい。着色剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、1〜40重量部が好ましく、3〜10重量部がより好ましい。

フッ素系樹脂粉末は、その平均粒径が、トナー母体へ添加した際の分散性を維持させる観点から、0.1〜1μmであり、好ましくは100〜800nm、より好ましくは150〜500nmである。ここで、フッ素系樹脂粉末の平均粒径は、電子顕微鏡写真から測定した粒子径（長径と短径の平均値）を数平均して算出したものである。

フッ素系樹脂粉末としては、ポリテトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ビニリデンフルオロライド、フルオロエチレン等が挙げられるが、これらのなかでも、融点が高く、摩擦係数の低い、ポリテトラフルオロエチレンが好ましい。

ポリテトラフルオロエチレンとしては、その製造方法によって、重合タイプ／分解タイプと、切削屑などを粉砕した再生タイプに分類される。本発明では、いずれのタイプのものであってもよいが、トナーの帯電安定性を確保する観点から、重合タイプが好ましく、乳化重合タイプがより好ましい。乳化重合タイプの市販品としては、「ルブロンL2」(ダイキン工業社製、平均粒径300nm)、「ルブロンL5」(ダイキン工業社製、平均粒径200nm)、「ルブロンL-5F」(ダイキン工業社製、平均粒径300nm)、「ルブロンL7」(ダイキン工業社製、平均粒径400nm)等が挙げられる。再生タイプの市販品としては、「KTL-500F」(喜多村社製、平均粒径500nm)等が挙げられる。

フッ素系樹脂粉末の含有量は、得られる画像の耐スメア性と帯電安定性の観点から、結着樹脂100重量部に対して、0.5〜3.8重量部であり、好ましくは0.7〜3.5重量部であり、より好ましくは1.0〜3.0重量部である。フッ素系樹脂粉末をトナー母粒子に含有させる方法としては、例えば、混練粉砕法による粉砕トナーの場合、他の結着樹脂を含むトナー原料と共にフッ素系樹脂粉末を混合機で均一に混合した後、溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造する方法が挙げられる。

結着樹脂、着色剤及びフッ素系樹脂粉末以外のトナー原料としては、荷電制御剤、離型剤、磁性粉、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤等の添加剤が挙げられる。

荷電制御剤としては、負帯電性及び正帯電性のいずれのものも使用することができる。負帯電性荷電制御剤としては、例えば、含金属アゾ染料、銅フタロシアニン染料、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、ニトロイミダゾール誘導体、カリックスアレーン等のフェノール類とアルデヒド類との重合体等が挙げられる。正帯電性荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。また、樹脂等の高分子タイプのものを使用することもできる。荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、0.1〜8重量部が好ましく、0.2〜5重量部がより好ましい。

離型剤としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンポリエチレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の脂肪族炭化水素系ワックス及びそれらの酸化物、カルナウバワックス、モンタンワックス、サゾールワックス及びそれらの脱酸ワックス等のエステル系ワックス、脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩等が挙げられる。これらのなかでは、離型性及び安定性の観点から、脂肪族炭化水素系ワックス及びエステル系ワックスが好ましく、これらは単独で又は2種以上を混合して含有されていても良い。離型剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、1〜20重量部が好ましく、1〜10重量部がより好ましい。

フッ素系樹脂粉末と離型剤の含有量の重量比（フッ素系樹脂粉末／離型剤）は、トナーの定着性の観点から、0.1〜5が好ましく、0.2〜3がより好ましく、0.3〜2がさらに好ましい。

トナー母粒子の製造方法は、混練粉砕法、乳化転相法、重合法等の公知のいずれの方法であってもよいが、製造が容易なことから、混練粉砕法が好ましい。例えば、混練粉砕法による粉砕トナーの場合、結着樹脂、着色剤、フッ素系樹脂粉末等をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー又は１軸もしくは２軸の押出機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。得られたトナー母粒子に外添剤を外添することにより、トナーが得られる。

外添剤としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ジルコニア、酸化錫、酸化亜鉛等の無機微粒子や、樹脂微粒子等の有機微粒子等が挙げられ、これらの表面には疎水化処理が施されていてもよい。ここで、樹脂微粒子としてフッ素系樹脂粉末を、本発明の効果を損なわない範囲で含んでいてもよい。

外添剤の含有量は、トナーの帯電安定性と流動性の観点から、トナー母粒子100重量部に対して、0.1〜1.0重量部が好ましく、0.3〜0.8重量部がより好ましく、0.3〜0.5重量部がさらに好ましい。

トナー母粒子に含有するフッ素系樹脂粉末と外添剤の含有量の重量比（フッ素系樹脂粉末／外添剤）は、得られる画像のスメアと定着性の観点から、1〜15が好ましく、3〜10がより好ましく、4〜8がさらに好ましい。

トナー母粒子と外添剤を混合する際に用いられる混合機としては、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の高速攪拌機、Ｖ型ブレンダー等の乾式混合に用いる攪拌装置が好ましい。外添剤は、あらかじめ混合して高速攪拌機やＶ型ブレンダーに添加してもよく、また別々に添加してもよい。

トナーの体積中位粒径(Ｄ₅₀)は、3〜15μmが好ましく、4〜10μmがより好ましい。なお、本明細書において、体積中位粒径(Ｄ₅₀)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50％になる粒径を意味する。

熱圧力定着には、公知の定着機を用いることができるが、ヒートロールを用いることが好ましい。熱圧力定着は、定着性、耐オフセット性及びヒートロールの寿命の観点から、ヒートロールの表面温度が好ましくは170〜230℃、より好ましくは180〜230℃になるように調整されたヒートロールを用いて行うことが望ましい。

また、より効率よくトナーを定着させる観点から、熱圧力定着の前に、紙等の記録媒体を予熱するプレヒート機構を設ける定着装置を用いることが好ましい。プレヒート機構は、定着機の前に設置可能なものであれば特に限定されないが、例えば、予熱プラテン等が挙げられる。

プレヒート機構において、プレヒートの表面温度は、定着性の観点から、好ましくは40℃以上、より好ましくは45〜120℃、さらに好ましくは50〜120℃になるように調整することが望ましい。

後処理機としては、印刷物の表面に機械的なストレスがかかる処理をする処理機であり、記録媒体の切断手段、折込み手段、製本手段、糊付け手段、積み重ね(スタック)手段等を有する処理機が挙げられる。これらの中でも印刷物の表面に機械的なストレスを与える点で記録媒体の切断手段とスタック手段を有する処理機を用いる場合に、本発明の効果がより顕著に発揮される。切断手段とは、ロール紙からなる記録媒体に画像を形成された後、該記録媒体を所定のサイズに切断する装置であり、スタック手段とは切断手段で切断した記録媒体を重ねる装置のことである。

印刷速度が速いほど、そのスピードゆえに記録媒体がより強い機械的ストレスを受けるため、スメアを起こしやすい。しかしながら、本発明では、45m/min以上、さらには50〜150m/minの印刷速度で画像形成を行っても、スメアの発生を効果的に抑制することができる。ここで、印刷速度とは、単位時間当たりの印刷に供する紙の送り速度をいう。

本発明の画像形成方法は、転写したトナー像を記録媒体に定着させる定着工程とその後処理工程に特徴を有する以外は、公知の工程を経て画像を形成することができる。画像形成方法における工程としては、定着工程以外に、例えば、感光体表面に静電潜像を形成させる工程（帯電・露光工程）、静電潜像を現像する工程（現像工程）、現像したトナー像を紙等の被転写材に転写する工程（転写工程）、感光体ドラム等の現像部材に残存したトナーを除去する工程（クリーニング工程）等がある。

〔樹脂の軟化点〕
フローテスター(島津製作所、CFT-500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出する。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出する温度を軟化点とする。

〔樹脂のガラス転移点〕
示差走査熱量計（セイコー電子工業社製、DSC210）を用いて昇温速度10℃/minで200℃まで昇温し、降温速度10℃/minで0℃まで冷却した試料を昇温速度10℃/minで測定を開始する。ガラス転移点以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの間の最大傾斜を示す接線との交点の温度を、ガラス転移点とする。

〔樹脂の酸価〕
JIS K0070の方法により測定する。但し、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン：トルエン＝1:1(容量比))に変更した。

〔フッ素系樹脂粉末の平均粒径〕
平均粒径とは、個数平均粒径のことである。
個数平均粒径は、走査型電子顕微鏡にて撮影倍率5000〜50000倍の適切な倍率で、粒径(長径と短径の平均値)を100個の粒子について測定し、それらの平均値を樹脂粉末の平均粒径とする。

〔トナーの体積中位粒径(Ｄ₅₀)〕
本明細書において、トナーの体積中位粒径(Ｄ₅₀)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50％になるトナーの粒径を意味する。
測定機：コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径：50μm
解析ソフト：コールターマルチサイザーアキュコンプバージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液：アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液：エマルゲン109Ｐ(花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB：13.6)5重量％電解液
分散条件：分散液5mLに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mLを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させる。
測定条件：前記電解液100mLに、3万個のトナー粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度となるように、前記分散液を加え、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(Ｄ₅₀)を求める。

〔キャリアの飽和磁化〕
(1) 外径7mm(内径6mm)、高さ5mmの蓋付プラスティックケースにキャリアをタッピングしながら充填し、プラスティックケースの重量とキャリアを充填したプラスティックケースの重量の差から、キャリアの質量を求める。
(2) 理研電子（株）の磁気特性測定装置「BHV-50H」(V.S.MAGNETOMETER)のサンプルホルダーにキャリアを充填したプラスティックケースをセットし、バイブレーション機能を使用して、プラスティックケースを加振しながら、79.6kA/mの磁場を印加して飽和磁化を測定する。得られた値を、充填されたキャリアの質量を用いて、単位質量当たりの飽和磁化に換算する。

樹脂製造例１
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2450g、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975g、テレフタル酸963g、ドデセニルコハク酸343g、無水トリメリット酸298g、及びジブチルスズオキサイド10gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した５リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で反応率が90％に達するまで反応させた後、8.3kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行い、ポリエステル(樹脂Ａ)を得た。得られた樹脂Ａの軟化点は147.5℃、ガラス転移点は63.0℃、酸価は5.7mgKOH/gであった。なお、反応率(％)とは、生成反応水量／理論生成水量×100の値をいう。

樹脂製造例２
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2800g、テレフタル酸1361g、及びジブチルスズオキサイド10gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した５リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で反応率が90％に達するまで反応させた後、8.3kPaにて1時間反応を行った。その後、210℃に冷却し、無水トリメリット酸346gを投入し、1時間常圧で反応させた後、8.3kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行い、ポリエステル(樹脂Ｂ)を得た。得られた樹脂Ｂの軟化点は146.8℃、ガラス転移点は73.4℃、酸価は23.9mgKOH/gであった。

樹脂製造例３
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3812g、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35g、テレフタル酸546g、及びジブチルスズオキサイド10gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した５リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で反応率が90％に達するまで反応させた後、8kPaにて1時間反応を行った。その後、185℃に冷却し、フマル酸826g、ターシャリーブチルカテコール2.4gを投入し、210℃まで4時間かけて反応させた後、8.0kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行い、ポリエステル(樹脂Ｃ)を得た。得られた樹脂Ｃの軟化点は104.3℃、ガラス転移点は60.2℃、酸価は11.4mgKOH/gであった。

樹脂製造例４
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882g、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2594g、テレフタル酸1551g、及びジブチルスズオキサイド10gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した５リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で反応率が90％に達するまで反応させた後、8.3kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行い、ポリエステル(樹脂Ｄ)を得た。得られた樹脂Ｄの軟化点は106.4℃、ガラス転移点は64.8℃、酸価は3.6mgKOH/gであった。

樹脂製造例５
1,6-ヘキサンジオール2407g、フマル酸2320g、ハイドロキノン2.5g、及びジブチルスズオキサイド10gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した５リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、130℃から160℃まで4時間かけて昇温して反応させた後、ポリプロピレンワックス「NP105」(三井化学社製)400gを添加し、200℃まで3時間かけて昇温し、200℃にて30分反応させた後、8kPaにて所望の軟化点に達するまで反応を行い、結晶性のポリエステル(樹脂ａ)を得た。得られた樹脂ａの軟化点は120.3℃、融点(DSCの吸熱ピーク)は111.5℃であった。

実施例１〜１０及び比較例１〜３
表１に示すトナー原料を、ヘンシェルミキサーを用いて予備混合した後、二軸押出機で溶融混練、冷却、粗粉砕した後、ジェットミルにより粉砕し分級して、体積中位粒径（Ｄ₅₀）が10μｍのトナー母粒子を得た。

得られたトナー母粒子100重量部あたり、表１に示す外添剤の種類及び量を添加し、ヘンシェルミキサーで混合することにより、トナーを得た。

トナーと、フッ素・アクリル樹脂で被覆された、飽和磁化が60Am²/kgのフェライトキャリア(平均粒子径：110μm)とをナウターミキサーで混合し、トナー濃度が3.5重量％の二成分現像剤を得た。

試験例１〔印刷品質〕
トナーと二成分現像剤を、Infoprint 4100 HS2印刷システム(印刷速度53.34m/min、“Lasermax Roll Systems”製のRSU4 Unwinder(ロール紙供給機)＋Infoprint4100 HS2＋“Lasermax Roll Systems”製のRSSM2 Slit/Nerge+RSC8 Cutter+RSV3 Stacker(スタック手段：カット／トリミング／スタッキングを行う装置))にセットしてコントラスト4で100フィート印刷及び後処理（カット／トリミング／スタッキング）した後、印刷品質確認用の印刷サンプルを採取した。引き続き、コントラスト4で10万フィート印刷した後、再度印刷品質確認用の印刷サンプルを採取し、100フィートと10万フィートの黒ベタ部の画像濃度(OD)を「X-Rite」(X-Rite社製)で測定した。両者の画像濃度比から、以下の評価基準に従って印刷品質を評価した。なお、予熱プラテンを備えたプレヒートの設定温度は60℃に、ヒートロールの表面温度は190℃に、それぞれ調整し、印刷用紙には、日本IBM社製のHSP-G用紙(上質)を使用した。

〔印刷品質の評価基準〕
Ａ：OD(10万フィート)/OD(100フィート)が0.7以上
Ｂ：OD(10万フィート)/OD(100フィート)が0.7未満

試験例２〔スメア評価〕
The SUTHERLAND(登録商標) Ink Rub Testerに、トナーと二成分現像剤を、Infoprint 4100 HS2印刷システムにて、コントラスト7で印刷及び後処理（カット／トリミング／スタッキング）した印刷サンプル(線の太さ0.5mmの「L」文字を1cm×1cmあたり15個の密度で紙全面に印刷)を印刷面を上にしてセットし、ろ紙で20往復擦った後、色差計「X-Rite」(X-Rite社製)でＹ値を測定し、ろ紙の汚れ具合を測定した。結果を表１に示す。

試験例３〔定着性評価〕
トナーと二成分現像剤を、Infoprint 4100 HS2印刷システムにて、コントラスト7で印刷及び後処理（カット／トリミング／スタッキング）した印刷サンプルの黒ベタ部にニチバン株式会社のセロテープ（登録商標）「CT-24」を貼り、底面積が3cm×3cmの450g重の金属柱でテープ表面を20往復擦った後、テープをゆっくり剥がし、擦り前後の画像濃度を「X-Rite」(X-Rite社製)で測定し、その変化率(テープ剥離後のＹ値／テープ貼付前のＹ値×100)を算出した。結果を表１に示す。

以上の結果から、実施例１〜１０では、耐スメア性、定着性ともに良好で、印刷品質も問題ないことが分かる。これに対し、所定量以上のフッ素系樹脂粉末を配合したトナーを用いた比較例１では、耐スメア性は非常に良好であるが、定着性の低下が顕著である。また、フッ素系樹脂粉末を配合していないトナーを用いた比較例２では、特に耐スメア性の低下が顕著であり、フッ素系樹脂粉末をトナー母粒子内部ではなく、その表面に外添したトナーを用いた比較例３では、耐スメア性及び定着性は良好であるが、フッ素系樹脂粉末がキャリアへ移行したことに起因する画像濃度の変動が顕著となり、印刷品質に欠けていることが分かる。

本発明の画像形成方法は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像等に好適に用いられる。

Claims

熱圧力定着により、トナーを定着させた記録媒体を、後処理機により後処理する工程を含み、45m/min以上の印刷速度で画像を形成する画像形成方法であって、前記トナーがトナー母粒子と該トナー母粒子に外添された外添剤とからなり、該トナー母粒子が結着樹脂、着色剤、及び前記結着樹脂100重量部に対して0.5〜3.8重量部の、平均粒径0.1〜1μmのフッ素系樹脂粉末を含有する、画像形成方法。
熱圧力定着を、表面温度が170〜230℃であるヒートロールにより行う、請求項１記載の画像形成方法。
後処理機が、記録媒体の切断手段と記録媒体のスタック手段を有している、請求項１又は２記載の画像形成方法。