JPH11295931A - フルカラートナーおよびフルカラー画像形成方法 - Google Patents

フルカラートナーおよびフルカラー画像形成方法

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JPH11295931A
JPH11295931A JP10443498A JP10443498A JPH11295931A JP H11295931 A JPH11295931 A JP H11295931A JP 10443498 A JP10443498 A JP 10443498A JP 10443498 A JP10443498 A JP 10443498A JP H11295931 A JPH11295931 A JP H11295931A
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toner
color
full
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water
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JP10443498A
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English (en)
Inventor
Masahiro Yasuno
政裕 安野
Katsunobu Kurose
克宣 黒瀬
Chikara Tsutsui
主税 筒井
Minoru Nakamura
稔 中村
Hiroyuki Fukuda
洋幸 福田
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1次および2次転写時のトナー画像の中抜け
やトナーの飛び散り、およびフルカラー複写画像におけ
る画像カブリが発生せず、転写性に優れ、かつ、フルカ
ラーおよびモノクロの兼用複写機へ搭載し、モノクロバ
ージョンで複写しても、ライン再現性(ラジットネ
ス)、網点再現性(ドット再現性)および追随性に優れ
たモノクロ画像を再現できるフルカラートナーを提供す
る。 【解決手段】 イエロートナー、マゼンタトナー、シア
ントナーおよびブラックトナーからなるフルカラートナ
ーであって、イエロートナー、マゼンタトナーおよびシ
アントナー、それぞれの平均円形度がブラックトナーの
それより小さく、かつ、全てのトナーの平均円形度がそ
れぞれ0.95以上であるとともに、円形度の標準偏差
がそれぞれ0.040以下であることを特徴とするフル
カラートナー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フルカラー複写機
やフルカラープリンター等のフルカラー画像形成装置、
特に、像担持体上に形成されたトナー像の中間転写体上
への押圧転写を各色毎に重ねて行った後、中間転写体上
に転写されたトナー像を記録部材上に押圧転写するフル
カラー画像形成装置に使用されるフルカラートナーに関
する。本発明は、また、上記フルカラートナーを用いた
フルカラー画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、感光体に形成された静電潜像
を、トナーを用いて現像し、得られたトナー像を記録紙
等の記録部材上に転写して画像形成を行う電子写真方式
を利用した画像形成装置、例えば、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等は広く利用されており、また近年に
おいては複数色のトナーを用いてフルカラー画像を再現
するフルカラー複写機やフルカラープリンター等のフル
カラー画像形成装置がよく用いられるようになってい
る。
【0003】これら装置におけるフルカラー画像形成方
法を、図2に示すフルカラー画像形成装置を参照しなが
ら概説する。フルカラー画像を形成するにあたっては、
まず、プリント動作が開始されると、感光体ドラム10
および中間転写ベルト40が同じ周速度で回転駆動さ
れ、感光体ドラム10は帯電ブラシ11によって所定の
電位に帯電される。
【0004】続いてレーザ走査光学系20によってイエ
ロー画像の露光が行われ、感光体ドラム10上にイエロ
ー画像の静電潜像が形成される。この静電潜像は直ちに
現像装置31Yで現像されると共に、トナー画像は1次
転写部で中間転写ベルト40上に押圧転写される。1次
転写終了直後に現像装置31Mが現像部Dへ切り換えら
れ、続いてマゼンタ画像の露光、現像、1次転写が行わ
れる。さらに、現像装置31Cへの切換え、シアン画像
の露光、現像、1次転写が行われる。さらに、現像装置
31Bkへの切換え、ブラック画像の露光、現像、1次
転写が行われ、1次転写ごとに中間転写ベルト40上に
はトナー画像が重ねられていく。
【0005】最終の1次転写が終了すると、記録シート
Sが2次転写部へ送り込まれ、中間転写ベルト40上に
形成されたフルカラートナー画像が記録シートS上に押
圧転写される。この2次転写が終了すると、記録シート
Sはベルト型接触加熱定着器70へ搬送され、フルカラ
ートナー画像が記録シートS上に定着されてプリンタ本
体1の上面に排出される。
【0006】フルカラートナーとしてはイエロートナ
ー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナ
ーからなるトナーを、各色毎にそれぞれの現像装置に装
填して用いられ、各トナー中に含まれるトナー粒子の形
状については、全てのトナーにおいて形状のそろったも
のを使用している。
【0007】しかしながら、上記のフルカラートナーお
よびフルカラー画像形成装置を用いると、1次および2
次転写時において温湿度環境あるいは転写条件の振れに
より転写性が悪化し、2色以上を重ねたトナー画像に中
抜けやトナーの飛び散りが起こり、得られるフルカラー
複写画像に画像欠陥や画像カブリ等の画像ノイズが発生
するという問題が生じている。さらに近年において、フ
ルカラーおよびモノクロの兼用複写機の要求が高まって
いる中、モノクロ画像において高画質が要求され従来か
らのフルカラートナーを当該兼用複写機に用いると、特
にモノクロバージョンで複写した場合、得られるモノク
ロ画像において、特にライン再現性(ラジッドネス)お
よび網点再現性(ドット再現性)等の画像品質において
充分な要求性能を満足させることができないという問題
点があった。
【0008】そこで、上記の問題を解決するために、転
写プロセスの設定条件を規定する試みがなされている
が、上記問題を全て同時に解決することはできず、かえ
って様々な条件に制約されることが新たな問題となって
いる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、1次および
2次転写時のトナー画像の中抜けやトナーの飛び散り、
およびフルカラー複写画像における画像カブリが発生せ
ず、転写性に優れ、かつ、フルカラーおよびモノクロの
兼用複写機/プリンタへ搭載し、モノクロバージョンで
複写しても、ライン再現性(ラジッドネス)、網点再現
性(ドット再現性)および追随性に優れたモノクロ画像
を再現できるフルカラートナーを提供することを目的と
する。
【0010】本発明はまた、1次および2次転写時のト
ナー画像の中抜けやトナーの飛び散り、およびフルカラ
ー複写画像における画像カブリが発生せず、転写性に優
れ、かつ、フルカラーおよびモノクロの兼用複写機に採
用し、モノクロバージョンで複写しても、ライン再現性
(ラジッドネス)、網点再現性(ドット再現性)および
追随性に優れたモノクロ画像を再現できるフルカラー画
像形成方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、イエロートナ
ー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナ
ーからなるフルカラートナーであって、イエロートナ
ー、マゼンタトナーおよびシアントナー、それぞれの平
均円形度がブラックトナーのそれより小さく、かつ、全
てのトナーの平均円形度がそれぞれ0.95以上である
とともに、円形度の標準偏差がそれぞれ0.040以下
であることを特徴とするフルカラートナーに関する。
【0012】本発明は、また、像担持体上に形成された
トナー像の中間転写体上への押圧転写を各色毎に重ねて
行った後、この中間転写体上に転写されたトナー像を記
録部材上に押圧転写することを含むフルカラー画像形成
方法において、上記のフルカラートナーを用いることを
特徴とするフルカラー画像形成方法に関する。
【0013】本発明の発明者等は、フルカラートナーを
構成するトナーの平均円形度に着目し、イエロートナ
ー、マゼンタトナーおよびシアントナー(以下、カラー
トナーという)ならびにブラックトナーそれぞれの平均
円形度を0.95以上とし、かつブラックトナーの平均
円形度をカラートナーの平均円形度より大きくすること
により、1次および2次転写時においてトナー画像の中
抜けやトナーの飛び散りが起こらず、フルカラー複写画
像に画像カブリ等が発生しない、転写性に優れたフルカ
ラートナーおよびフルカラー画像形成方法を提供できる
ことを見いだした。また、円形度の標準偏差を規定し
て、トナー粒子個々の形状のバラツキを抑えることによ
り、繰り返しの複写によっても複写画像に悪影響が及ば
ない、優れた耐久性も得られることを見いだした。さら
には、本発明のフルカラートナーは、フルカラーおよび
モノクロの兼用複写機/プリンタ(以下、単に兼用複写
機という)へ搭載し、モノクロバージョンで複写する場
合において、ライン再現性(ラジッドネス)、網点再現
性(ドット再現性)および追随性に優れたモノクロ画像
を再現できることも見いだした。
【0014】本明細書中において、「フルカラートナ
ー」とはフルカラー画像を形成する際に各現像装置に装
填されるべく選択される、組み合わされた複数のトナー
を意味する。また、「トナーの平均円形度」とは当該ト
ナー中に含まれるトナー粒子の平均円形度を意味するも
のとする。
【0015】本明細書中、平均円形度とは次式:
【数1】 により算出される値の平均値であり、「粒子の投影面積
に等しい円の周囲長」および「粒子投影像の周囲長」は
フロー式粒子像分析装置(FPIA−1000またはF
PIA−2000;東亞医用電子株式会社製)を用いて
水分散系で測定を行って得られる値である。このように
本発明において平均円形度は、「粒子の投影面積に等し
い円の周囲長」および「粒子投影像の周囲長」から求め
られるため、当該値はトナー粒子の形状、すなわち粒子
表面の凹凸状態を正確に反映する指標となる。また、上
記の分析装置による値は数千個の平均値として得られる
値であるため、本発明における平均円形度の信頼性は極
めて高い。なお、本明細書中において、平均円形度は上
記装置によって測定されなければならないというわけで
はなく、原理的に上式に基づいて求めることができる装
置であればいかなる装置によって測定されてもよい。ま
た、円形度の標準偏差とは円形度分布における標準偏差
を指し、当該値は上記フロー式粒子像分析装置によって
平均円形度と同時に得られる。当該値が小さいほどトナ
ー粒子形状がそろっていることを意味する。
【0016】本発明のフルカラートナーはイエロートナ
ー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナ
ーから構成されており、イエロートナー、マゼンタトナ
ーおよびシアントナー、それぞれの平均円形度はブラッ
クトナーのそれより小さい。すなわち、イエロートナ
ー、マゼンタトナーおよびシアントナー、それぞれのト
ナー粒子はブラックトナーのトナー粒子より球形度が低
い。本発明において、ブラックトナーの平均円形度がカ
ラートナーの平均円形度より小さいと、耐刷時に画像カ
ブリが発生し、転写性に問題が生じたり、また、兼用複
写機によるモノクロバージョンでの複写時にライン再現
性(ラジッドネス)、網点再現性(ドット再現性)の画
像品質面で不充分となる。また耐久時における追随性に
問題が生じる。
【0017】本発明において、イエロートナー、マゼン
タトナーおよびシアントナーの平均円形度は0.95〜
0.99、好ましくは0.96〜0.98であることが
望ましい。0.95未満では上述のように中抜けや飛び
散りが起こりやすくなり、画像ノイズが発生するおそれ
がある。0.99を越えると一般にカラートナーによく
用いられる有機顔料は電気抵抗が比較的高いため、カラ
ートナーは平均円形度があまりに高いと充分な帯電が行
われず、帯電性、特に帯電立ち上がり性が低下し、カブ
リ等の問題が生じるおそれがある。一方、ブラックトナ
ーの平均円形度は0.96〜1.00、好ましくは0.
97〜1.00であることが望ましい。0.96未満で
は細線再現性等の画質が悪くなり、特に、兼用複写機へ
搭載し、モノクロバージョンで複写する場合において、
ライン再現性(ラジッドネス)および網点再現性(ドッ
ト再現性)に優れたモノクロ画像を再現できなくなる。
【0018】本発明のフルカラートナーにおいて、全て
のトナーの円形度の標準偏差はそれぞれ0.040以
下、好ましくは0.35以下である。カラートナーおよ
びブラックトナーの組み合わせからなるフルカラートナ
ーにおいて、上記円形度の標準偏差が0.040を越え
ると、耐久性が低下し、本発明の効果が得られない。
【0019】このように、本発明においては、トナー粒
子形状を正確に反映する式により得られる、数千個以上
の任意のトナー粒子の平均円形度を、円形度の標準偏差
とともに規定するため、本発明のフルカラートナーは、
各色ごとに所望形状をバラツキなく有する。このような
トナー粒子形状のバラツキ(不均一性)はトナーの各種
特性、例えば、帯電が不均一になったり、ある形状のト
ナーから選択的に現像・消費される等の結果となり、耐
久性に大きな影響を及ぼすと考えられる。
【0020】本発明のフルカラートナーにおける、それ
ぞれのトナーの体積平均粒径は2〜10μm、好ましく
は5〜9μmである。より好ましくは、ブラックトナー
の体積平均粒径をカラートナーの体積平均粒径より小さ
くすることである。全てのトナー粒径を小さくすると、
相対的に耐久時における信頼性、安定制御が困難となる
が、ブラックトナーの粒径をカラートナーのそれより小
さくすることにより全体のフルカラー画像品質のバラン
スが向上するだけでなく、モノクロバージョンで複写す
る場合におけるモノクロ画像の画質性が顕著に向上す
る。本発明においては、カラートナーの体積平均粒径に
ついては6〜9μm好ましくは6.5〜8.5μm、ブ
ラックトナーの体積平均粒径については5〜8μm好ま
しくは5.5〜7.5μmが特に適している。
【0021】また、本発明で好適に使用されるトナー
は、体積平均粒径(D)の2倍(2D)以上の含有割合
が1重量%以下、好ましくは0.5重量%以下であり、
かつ体積平均粒径(D)の1/3(D/3)以下の含有
割合が5個数%以下、好ましくは3個数%以下である。
2D以上の含有割合が1重量%を越えたり、D/3以下
の含有割合が5個数%を越えると、本発明の効果が得ら
れにくい。なお、本明細書中、トナー粒径の測定は、コ
ールターマルチサイザー(コールターカウンタ社製)を
用い、アパチャ径50μmで測定した値である。
【0022】少なくともバインダー樹脂および着色剤を
含有する、上記のような本発明のフルカラートナー(ブ
ラックトナーを含む)は、従来から公知の乾式法または
湿式法により製造することができる。乾式法としては、
混練後、粉砕してトナー粒子を得る混練・粉砕法が挙げ
られ、湿式法としては、水または水と水溶性有機溶剤と
の混合媒体中で造粒した後、乾燥させることによりトナ
ー粒子を得る公知の方法、例えば、乳化分散造粒法、懸
濁重合法、乳化重合法およびカプセル化法等が挙げられ
る。これらの製造方法の中では、製造コストおよび製造
安定性の観点から混練・粉砕法で製造することが好まし
く、平均円形度の制御容易性の観点からは混練・粉砕
法、乳化分散造粒法、懸濁重合法および乳化重合法等な
らびにこれらの方法で得られたトナーを機械的衝撃力や
熱エネルギー等により形状制御することが好ましい。
【0023】混練・粉砕法は、バインダー樹脂、着色剤
およびその他の所望の添加剤をヘンシェルミキサー等の
混合機で混合する工程、この混合物を溶融・混練する工
程、この混練物を冷却後粗粉砕する工程、この粗粉砕粒
子を微粉砕する工程および得られた微粉砕粒子を分級す
る工程によりトナー粒子を製造する。
【0024】上記混練・粉砕法によってトナー粒子を製
造した後、トナー粒子の平均円形度を上記範囲内に制御
するにあたっては、平均円形度が上記範囲内に制御され
ればいかなる手段を採用してもよく、粗粉砕工程、微粉
砕工程あるいは微粒子の分級工程後において、表面改質
装置、例えば、高速気流中衝撃法を応用したハイブリダ
イゼーションシステム(奈良機械製作所社製)、コスモ
スシステム(川崎重工業社製)、イノマイザーシステム
(ホソカワミクロン社製)およびターボミル(ターボ工
業社製)、乾式メカノケミカル法を応用したメカノフュ
ージョンシステム(ホソカワミクロン社製)およびメカ
ノミル(岡田精工社製)、熱気流中改質法を応用したサ
ーフュージングシステム(日本ニューマチック工業社
製)および熱処理装置(ホソカワミクロン社製)、なら
びに湿式コーティング法を応用したディスパーコート
(日清エンジニアリング社製)およびコートマイザー
(フロイント産業社製)等により表面改質処理を行うこ
とが好ましい。
【0025】上記の表面改質装置の中でも、サーフュー
ジングシステム(日本ニューマチック工業社製)は、本
目的において円形度を大きく制御できる点で最も好まし
い。以下、図1を参照しながら説明する。図1に示すご
とく、熱風発生装置101にて発生する高温高圧エアー
は導入管102を経て、熱風噴射ノズル106より噴射
される。一方、表面改質処理されるべきトナー粒子(試
料)105は、定量供給器104より所定量加圧エアー
により導入管102’を経て搬送され、熱風噴射ノズル
106の周囲に設けられた試料噴射ノズル107より熱
気流中に噴射される。この場合、試料噴射ノズル107
の噴出流が熱気流を横切ることがないように試料噴射ノ
ズル107を熱風噴射ノズル106に対して所定の傾き
を設けておくことが好ましい。また、試料噴射ノズル1
07は1本であっても複数本であってもよいが、生産性
の観点ならびに形状を均一に表面処理する観点から3本
以上、好ましくは4本以上装備することが望ましく、さ
らなるスケールアップの観点からはスリット部を設けた
リング状ノズルを設け、全周領域から試料を噴射させて
もよい。
【0026】試料を噴射させるに際しては、局部的にト
ナー粒子の分散濃度が上がりトナー粒子同士がぶつかり
合う事により凝集粒子が発生するのを回避するため、試
料を均質で、かつ低濃度に供給することが好ましく、噴
出角度の観点からは試料の噴出速度にも依存するが、4
5°以下、好ましくは25〜35°に設定することが好
ましい。45°を越えるとトナー噴出流が熱風気流を横
切るように噴射されることになり、他のノズルから噴射
されたトナー粒子と衝突してトナー粒子の凝集が発生
し、均一な処理が困難となり、結果としてトナー粒子形
状にバラツキが生じ易くなるためである。複数本の試料
噴射ノズルを使用する場合、上記所定の傾きで各々の試
料噴射ノズルからトナーを熱気流中央部に向けて噴出
し、熱気流中央部でトナー粒子同士が適度な力でぶつか
り合うことによりトナー粒子を熱気流中で十分に分散さ
せ、トナー粒子1つ1つの加熱処理を均質に行うことが
好ましい。このようにして噴射されたトナー粒子は高温
の熱風と瞬間的に接触して均質に表面改質処理される。
【0027】次いで表面改質処理されたトナー粒子は、
直ちに冷却風導入部108から導入される冷風により急
冷却される。かかる急冷により装置器壁への付着、トナ
ー粒子同士の凝集がなくなり収率も向上する。次にトナ
ー粒子は導入管102”を経てサイクロン109により
捕集され、製品タンク111にたまる。トナー粒子が捕
集された後の搬送エアーはさらにバグフィルター112
を通過して微粉が除去された後、ブロアー113を経て
大気中に放出される。なお、サイクロン109には、冷
却水(110aおよび110b)の循環による冷却ジャ
ケット110が設けられ、冷却水によりサイクロン内の
トナー粒子を冷却し凝集を防止する。
【0028】このようにトナー粒子形状をバラツキなく
制御する目的で形状制御を行う前に流動化剤を添加する
ことが好ましい。このことにより処理時のトナー粒子の
分散性が向上し、形状のバラツキを抑えることが可能と
なり、トナーの帯電安定性および環境安定性を向上さ
せ、ひいてはトナーの転写性ならびに現像特性(耐カブ
リ性)の向上を図ることができる。添加量としてはトナ
ー粒子100重量部に対して0.1〜6重量部、好まし
くは0.3〜3重量部が適当である。流動化剤は後述の
流動化剤が使用可能である。
【0029】例えば、公知の混練・粉砕法によって得ら
れた平均円形度0.92〜0.95、粒径2〜10μm
程度の微粒子を、上記サーフュージングシステムにより
処理温度100〜500℃、滞留時間0.1〜3秒、粉
体分散濃度10〜200g/m3、冷却風温度0〜50
℃、冷却水温度−10〜25℃で表面改質処理すると平
均円形度0.93〜1.00、体積平均粒径2〜10μ
mのトナー粒子が得られる。
【0030】なお、上記混練・粉砕法においてトナー微
粒子を得た後は、上記表面改質装置等によって表面改質
処理を行う前か、当該処理を行った後かに拘わらず、上
記の粒径分布を達成すべく、必要に応じてロータ型分級
機(ティープレックス型分級機タイプ:100ATP;
ホソカワミクロン社製)、DS分級機(日本ニューマチ
ック工業)、エルボージェット分級機(日鉄鉱業)等の
分級機により分級することが望ましい。
【0031】また、本発明においてはトナー粒子を乳化
分散造粒法により製造することもできる。まず、非水溶
性有機溶媒にトナー成分(例えば、バインダー樹脂、着
色剤、その他所望の添加剤等)を溶解ないし分散させて
着色樹脂溶液を調整する。着色樹脂溶液における固形分
濃度は、この着色樹脂溶液を、水または水と水溶性有機
溶剤との混合媒体(以下、単に水系媒体という)中に乳
化分散させてなるO/W型エマルジョンを加熱して液滴
中より非水溶性有機溶媒を除去する際に、液滴が容易に
微粒子へと凝固できるように5〜50重量%、好ましく
は10〜40重量%とすることが好ましい。
【0032】次いで上記着色樹脂溶液が水系媒体中に乳
化分散されたO/W型エマルジョンを形成する。O/W
型エマルジョンを形成するためには、上記着色樹脂溶液
を水系媒体中に添加して、着色樹脂溶液の液滴を水系媒
体中に分散させる方法、あるいは着色樹脂溶液に水系媒
体を添加して転相を生じせしめて、着色樹脂溶液の液滴
を水系媒体中に分散させる方法等を採用することができ
る。また、この方法以外にもミクロ多孔体を使用し、こ
のミクロ多孔体の細孔から着色樹脂溶液(分散相)を水
系媒体(連続相)中に分散させてO/W型エマルジョン
を形成させてもよい。
【0033】また、安定したO/W型エマルジョンを形
成するために、O/W型エマルジョンにおける着色樹脂
溶液の体積(Vp)と水系媒体の体積(Vw)との比
(Vp/Vw)が、Vp/Vw≦1、好ましくは0.3
≦Vp/Vw≦0.7とすることが望ましい。
【0034】O/W型エマルジョンを形成するために使
用する水系媒体としては、水や、水にエマルジョンを破
壊しない程度の水溶性有機溶剤を含んだもの、例えば、
水/メタノール混液(重量比50/50〜100/
0)、水/エタノール混液(重量比50/50〜100
/0)、水/アセトン混液(50/50〜100/
0)、水/メチルエチルケトン混液(重量比70/30
〜100/0)などが使用可能である。
【0035】このような水系媒体には適当な分散安定剤
を添加することが好ましい。例えばポリビニールアルコ
ール、ゼラチン、アラビアゴム、メチルセルロース、エ
チルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ドデ
シルベンゼン硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルフ
ォン酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、ラウリル
酸ナトリウム、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、燐
酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
硫酸バリウム、ベントナイト等が挙げられ、これらの分
散安定剤は0.05〜3重量%使用できる。
【0036】液滴の分散安定性を向上させるため、分散
安定剤とともに分散安定補助剤を用いてもよい。分散安
定補助剤としては、サポニンなどの天然界面活性剤、ア
ルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系
などのノニオン系界面活性剤、カルボン酸、スルホン
酸、リン酸、硫酸エステル基、リン酸エステル基等の酸
性基を含むアニオン系界面活性剤などが挙げられる。特
に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムやラウリル
硫酸ナトリウムなどのアニオン系界面活性剤が好まし
い。
【0037】乳化分散造粒法においては、O/W型エマ
ルジョンを撹拌しながら加熱して非水溶性有機溶剤を除
去することにより、水系媒体中に所定の粒径の着色樹脂
粒子が分散された懸濁液を得る。この後、濾過等により
水系媒体を除去して着色樹脂粒子を単離し、洗浄後乾燥
し、必要に応じて分級処理を行いトナー粒子を得ること
ができる。またこの他にもO/W型エマルジョンを乾燥
雰囲気中に噴霧し、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に
除去して着色樹脂微粒子を形成し合わせて水系媒体を蒸
発除去する方法を用いてもよい。なお、分散安定剤とし
て燐酸カルシウム等のように水に不溶のものを用いた場
合には、塩酸等の酸によって溶解させて除去すればよ
い。このように乳化分散造粒法によって製造されたトナ
ー粒子は、従来の混練・粉砕法によって製造されたトナ
ー粒子と比較して、通常球状形状となっているが、さら
に所望の平均円形度および円形度標準偏差を達成すべく
表面改質処理に供されてもよい。
【0038】上記のような方法によって製造されるトナ
ー粒子中のバインダー樹脂としては、特に限定されるも
のではなく、例えばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、
スチレン−アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂お
よびその他の公知の樹脂を単独あるいは混合して使用す
ることができ、その用途に応じて好ましいものを適宜選
択して使用すればよい。例えば、カラートナーを調製す
る場合にはポリエステル系樹脂を、黒色トナーを調製す
る場合にはポリエステル系樹脂、スチレン−アクリル系
樹脂ならびにこれらを併用して使用することが好まし
い。本発明においてカラートナーおよびブラックトナ
ー、いずれにも有用なポリエステル系樹脂は、上記の中
抜け、飛び散りおよびカブリ等の画像特性、トナーの転
写性、OHP透光性を含めた定着性、クリーニング性お
よび耐久性の観点からも最も好ましい。
【0039】前記のような混練・粉砕法や乳化分散造粒
法には、懸濁重合法などに比べて使用可能な樹脂の種類
が多いという特徴がある。即ち、懸濁重合法において
は、重合可能なモノマーがビニル系モノマーに限定され
るため得られる樹脂もビニル系の樹脂に限定されてしま
うが、混練・粉砕法では熱可塑性を有する樹脂であれば
使用可能であり、乳化分散造粒法では非水溶性有機溶剤
にある程度溶解可能な樹脂であれば使用可能であり、ビ
ニル系の樹脂のみならず例えば懸濁重合法では製造でき
ないポリエステルやエポキシ樹脂等も使用可能である。
【0040】本発明において、好ましいポリエステル樹
脂はアルコール成分としてビスフェノールAアルキレン
オキサイド付加物を主成分として使用し、酸成分として
フタル酸系ジカルボン酸類あるいはフタル酸系ジカルボ
ン酸類と脂肪族ジカルボン酸類を使用して重縮合反応に
より合成されたものである。
【0041】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、ビスフェノールAプロピレンオキサイド
付加物、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物が
好適であり、これらを混合して用いることが好ましい。
【0042】また、アルコール成分としてビスフェノー
ルAアルキレンオキサイド付加物とともに下記ジオール
や多価アルコールを若干使用してもよい。このようなア
ルコール成分としては、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、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
等のジオール類、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、1,3,
5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
【0043】フタル酸系ジカルボン酸類としては、テレ
フタル酸、イソフタル酸等のフタル酸系ジカルボン酸、
その酸無水物またはその低級アルキルエステル等を使用
することができる。
【0044】また、フタル酸系ジカルボン酸類とともに
使用可能な脂肪族ジカルボン酸類としては、フマール
酸、マレイン酸、コハク酸、炭素数4〜18のアルキル
またはアルケニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸、そ
の酸無水物またはその低級アルキルエステル等が挙げら
れる。
【0045】また、着色剤のバインダー樹脂中での分散
性を向上させるために、バインダー樹脂は1.0〜3
0.0KOHmg/g、好ましくは1.0〜25.0KO
Hmg/g、より好ましくは2.0〜20.0KOHmg/g
の酸価を有することが望ましい。これは酸価が1.0K
OHmg/gより小さいと分散性向上の効果が小さくな
り、30.0KOHmg/gより大きくなると環境変動に
よる帯電量の変化が大きくなるためである。
【0046】バインダー樹脂の酸価を調整するために、
トリメリット酸等の多価カルボン酸等を、トナーの透光
性等を損なわない範囲で少量使用してもよい。このよう
な多価カルボン酸成分としては、例えば、1,2,4−ベ
ンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,5−ベ
ンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカル
ボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,
4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカ
ルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−
メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサ
ントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタ
ン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメ
リット酸、これらの無水物、低級アルキルエステル等を
挙げることができる。
【0047】本発明におけるカラートナー粒子に用いら
れるバインダー樹脂は、ガラス転移点が50〜75℃、
好ましくは55〜70℃、軟化点が80〜120℃、好
ましくは90〜118℃、数平均分子量が2000〜1
2000、好ましくは2500〜5500、重量平均分
子量/数平均分子量が2〜8、好ましくは3〜7のもの
である。ガラス転移点が低くなるとトナーの耐熱保管性
が低下し、また高くなると透光性や混色性が低下する。
数平均分子量が小さくなると画像を折り曲げた際にトナ
ーが剥離し易くなり、大きくなると定着強度が低下す
る。また重量平均分子量/数平均分子量が小さくなると
光沢度が高くなりすぎ、大きくなると透光性が低下す
る。
【0048】また、オイルレス定着用トナーを目的とす
るときは、ガラス転移点50〜75℃、軟化点80〜1
60℃、数平均分子量1000〜10000および重量
平均分子量/数平均分子量が30〜100である樹脂を
使用するのがよい。
【0049】また、本発明においてはトナー粒子を懸濁
重合法により製造することもできる。バインダー樹脂を
形成し得る重合性モノマー、重合開始剤、着色剤および
その他所望の添加剤を成分とする重合組成物を、水また
は水と水溶性有機溶剤との混合媒体(水系媒体)中に懸
濁し、重合することにより造粒を行い、その後上記媒体
を除去し、乾燥させることによってトナー粒子を製造す
る。水系媒体としては上記の乳化分散造粒法において使
用される水系媒体と同様のものを使用することができ
る。本発明において、ブラックトナーは当該懸濁重合法
によって製造されることが好ましい。小粒径で球状トナ
ーを作る方法として、懸濁重合法で作ることが有利なた
めである。
【0050】懸濁重合法に用いられる重合性モノマーの
例としては次のものが挙げられ、これらは単独で、ある
いは2種以上を組み合わせて用いることができる。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−メトキシスチ
レン、p−tert−ブチルスチレン、p−フェニルスチレ
ン、o−クロルスチレン、m−クロルスチレン、p−クロ
ルスチレン等のスチレン系モノマー;アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリ
ル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステ
アリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、
メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メ
タクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタ
クリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル
等のアクリル酸あるいはメタクリル酸系モノマー;エチ
レン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、酢酸ビニ
ル、アクリロニトリル。
【0051】上記重合性モノマーを懸濁重合して、得ら
れた着色球状微粒子を、温水処理する事により分散剤な
らびに界面活性剤等のコンタミ成分を除去することがで
きる。ここで温水処理とは30℃〜70℃の温水により
洗浄することである。
【0052】また、黒トナーにおいては架橋剤を用いて
ゲル化成分を含有させてもよい。架橋剤としては、例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリン、これらの
誘導体等の芳香族ジビニル化合物、エチレングリコール
ジメタクリレート、ジエチルレングリコールジメタクリ
レート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、アリルメタク
リレート、t−ブチルアミノエチルメタクリレート、テ
トラエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブ
タンジオールジメタクリレート等のごときジエチレン性
不飽和カルボン酸エステル、N,N−ジビニルアニリ
ン、ジビニルエーテル、ジビニルサルファイド、ジビニ
ルスルホン酸の全てのジビニル化合物および3個以上の
ビニル基を有する化合物が挙げられる。更に、ポリブタ
ジエン、ポリイソプレン、不飽和ポリエステル、クロロ
スルホン化ポリオレフィン等も有効である。
【0053】このように懸濁重合法によって製造された
トナー粒子は、混練・粉砕法によって製造されたトナー
粒子と比較して、通常、通常、球状形状となっている
が、さらに、所望の平均円形度および円形度標準偏差を
達成すべく表面改質処理に供されてもよい。
【0054】以上のような公知の様々な方法によって製
造される本発明のフルカラートナーに使用される着色剤
としては、マゼンタ色、シアン色、イエロー色、ブラッ
ク色等の各種の公知の着色剤を使用することができる。
マゼンタ着色剤としては、例えばC.I.ピグメントレ
ッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、1
1、12、13、14、15、16、17、18、1
9、21、22、23、30、31、32、37、3
8、39、40、41、48、49、50、51、5
2、53、54、55、57、58、60、63、6
4、68、81、83、87、88、89、90、11
2、114、122、123、163、184、20
2、206、207、209等のマゼンタ顔料や、C.
I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、
27、30、49、81、82、83、84、100、
109、121、C.I.ディスパースレッド9、C.
I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、
15、17、18、22、23、24、27、29、3
2、34、35、36、37、38、39、40等のマ
ゼンタ染料等を用いることができる。
【0055】また、シアン着色剤としては、例えば、
C.I.ピグメントブルー2、3、15、16、17等
のシアン顔料等を用いることができる。また、イエロー
着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー
1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、1
3、14、15、16、17、23、65、73、8
3、180、185、C.I.バットイエロー1、3、
20等のイエロー顔料や、C.I.ソルベントイエロー
79、162等のイエロー染料等を用いることができ
る。
【0056】ブラック着色剤としては、例えば、カーボ
ンブラック、チタンブラック、活性炭等に加えてマグネ
タイト、鉄、フェライトの磁性粒子を単独または組み合
わせて使用することができる。文字等の線図画像の再現
を目的とする場合、光沢性(艶性)がないものが好まれ
ることが多く、写真画等のような各色の濃淡のある画像
の再現を目的とする場合は光沢性(艶性)があるものが
好まれることが多い。
【0057】着色剤として顔料を使用する場合は、トナ
ー粒子中での分散性を向上させる目的で、当該着色剤を
少量のバインダー樹脂とともに溶融・混練し、粉砕し
て、予め、着色剤をバインダー樹脂中に分散させたマス
ターバッチの形態で使用することが好ましい。マスター
バッチ製造時の樹脂と着色剤の添加重量比は80:20
〜50:50が適当である。
【0058】これら着色剤の使用量は従来と同様の値を
適用することができ、通常、バインダー樹脂100重量
部に対して、カラートナーの場合は2〜8重量部、好ま
しくは2〜5重量部、ブラックトナーの場合は4〜15
重量部、好ましくは5〜12重量部添加される。なお、
着色剤をマスターバッチ形態で使用する場合は、マスタ
ーバッチ中の樹脂成分を加えたバインダー樹脂100重
量部に対する着色剤含有量が上記範囲内になるよう使用
すればよい。
【0059】なお、着色剤としてカーボンブラックを用
いる場合は、トナー粒子中でのカーボンブラックの分散
性を向上させることを目的として、例えば、カーボンブ
ラックと樹脂(重合体)をグラフト重合させたカーボン
ブラックグラフト重合体を使用する方法、樹脂成分の存
在下で湿式粉砕することにより分散粒子を小さくしたカ
ーボンブラックを使用する方法、樹脂成分に対して高濃
度のカーボンブラックを添加して溶融混練することによ
り分散粒径を小さくしたマスターバッチ処理カーボンブ
ラックを使用する方法等を採用することができる。これ
らの手法の中でもカーボンブラックグラフト重合体を使
用することがカーボンブラックの分散均一性の観点から
最も好ましい。
【0060】カーボンブラックグラフト重合体を得るた
めには、カーボンブラック表面の官能基(例えば、−O
H、−COOH、>C=O等)の反応性を利用する。カ
ーボンブラックと反応しうる重合体としては、カーボン
ブラック表面に存在する官能基と容易に反応し得る反応
性基を有する重合体であれば特に制限されることなく使
用できる。カーボンブラックの表面に存在する官能基と
容易に反応しうる反応性基としては、例えば、アジリジ
ン基、オキサゾリン基、N−ヒドロキシアルキルアミド
基、エポキシ基、チオエポキシ基、イソシアネート基、
ビニル基、珪素系加水分解性基およびアミノ基等を挙げ
ることができる。
【0061】前記のごときカーボンブラックとの反応性
を有する重合体としては、該反応性基を分子内に少なく
とも1個有するビニル重合体、ポリエステル、ポリエー
テル等を挙げることができる。反応性を有する重合体の
分子量については特に制限はされないが、カーボンブラ
ックに対する顕著な処理効果やカーボンブラックとの反
応時の作業性の面で数平均分子量が500〜1,000,
000の範囲とするのが好ましく、より好ましくは1,
000〜500,000、最も好ましくは2,000〜1
00,000の範囲である。該反応性基は、平均して1
分子中に少なくとも1個を有していなければならない
が、該反応性基の量が多量となるほどカーボンブラック
グラフト重合体の他の物質への分散性が悪くなるので、
平均して1分子中に1〜5とするのが好ましく、より好
ましくは1〜2個、最も好ましくは1個である。
【0062】このようなカーボンブラックとの反応性を
有する重合体を得るには、例えば前記の反応性基を分子
内に有する重合性モノマーを必要によりその他の重合性
モノマーと公知の手順にしたがって重合する方法や前記
反応性基を分子内に有する化合物と該化合物と反応しう
る基を有する重合体とを反応する方法を適宜採用するこ
とができる。本発明においては、カーボンブラックの表
面に存在する官能基との反応性の面で、アジリジン基、
オキサゾリン基、N−ヒドロキシアルキルアミド基、エ
ポキシ基、チオエポキシ基およびイソシアネート基から
選ばれる1種および2種以上を反応基として有する重合
体を用いるのが好ましく、より好ましくはアジリジン
基、オキサゾリン基およびエポキシ基から選ばれる1種
または2種以上を反応基として有する重合体であり、最
も好ましくはアジリジン基およびオキサゾリン基よりな
る群から選ばれた少なくとも1種の反応性基を有する重
合体である。更に、トナー粒子を上記の懸濁重合法によ
り製造する場合、カーボンブラックグラフト重合体を重
合性モノマー中へ分散させる際の親和性も考慮して、こ
れら反応性基を有するビニル系重合体を用いるのが特に
好ましい。
【0063】カーボンブラックと反応性を有する重合体
とカーボンブラックとをグラフト重合させるに際して
は、調製された溶媒中の上記重合体100重量部にカー
ボンブラック5〜500重量部を添加し、80〜200
℃で撹拌しながら保持することによって容易に得ること
ができる。
【0064】このようにして得られるカーボンブラック
グラフト重合体は、上記の混練・粉砕法、乳化分散造粒
法、懸濁重合法等、様々なトナー粒子の製造方法におい
ても使用することができるが、好ましくは懸濁重合法に
よりトナー粒子を製造する場合において特に有効であ
る。カーボンブラックグラフト重合体の使用量として
は、カーボンブラックグラフト重合体に含まれるカーボ
ンブラックの含有量が前述の着色剤の使用量範囲になる
よう使用されれば特に問題ないが、本発明においてはバ
インダー樹脂100重量部に対して4〜15重量部が好
適である。4重量部より少ない場合には十分な着色力を
得ることができず、15重量部より多い場合にはカーボ
ンブラックをトナー中に安定して取り込めなくなり、ト
ナーの帯電性が不安定になるので好ましくない。このよ
うにカーボンブラックグラフト重合体を用いると、トナ
ー中でのカーボンブラックの分散性が向上しているため
に10〜20重量部とカーボンブラックを高濃度に添加
した場合でも使用可能であり、トナー粒子の着色力を向
上させることができ、所定の画像濃度を得る場合に必要
なトナー量を低減することができる。
【0065】本発明のトナー粒子には上記着色剤以外
に、荷電制御剤、オフセット防止剤等の所望の添加剤を
添加してもよい。
【0066】荷電制御剤としては、サリチル酸亜鉛錯体
等およびその他の公知の荷電制御剤が使用可能であり、
使用目的に応じてその種類を選択すればよい。カラー画
像複写用としては無色、白色あるいは薄い黄色の荷電制
御剤を使用することが好ましい。黒色複写用としては特
に制限されない。荷電制御剤の使用量は使用目的に応じ
てその量を適宜設定すればよいが通常、バインダー樹脂
100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは
0.5〜5.0重量部の範囲で使用される。
【0067】また、オフセット防止剤としても特に限定
されるものではなく、例えばポリエチレンワックス、酸
化型ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、
酸化型ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、サ
ゾールワックス、ライスワックス、キャンデリラワック
ス、ホホバ油ワックス、蜜ろうワックス等が使用可能で
ある。これは耐オフセット性を向上させるだけではな
く、静電潜像を現像するための現像装置(1次転写時)
におけるトナー規制ブレードや現像スリーブ等に対する
トナーの固着の問題を低減させることができる。特に、
酸価が0.5〜30KOHmg/gのワックスを用いるこ
とが上記酸価を有するバインダー樹脂に対する分散性の
観点から好ましい。このようなワックスの添加量は、バ
インダー樹脂100重量部に対して0.5〜5重量部、
好ましくは1〜3重量部が好ましい。
【0068】本発明のフルカラートナーにおいては、上
記のようなバインダー樹脂、着色剤、ならびに荷電制御
剤およびオフセット防止剤等の所望の添加剤を含むトナ
ー粒子にそれぞれ、流動性の向上のために、流動化剤を
外添することが好ましい。流動化剤としては、炭化ケイ
素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化
ハフニウム、炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオ
ブ、炭化タングステン、炭化クロム、炭化モリブデン、
炭化カルシウム、ダイヤモンドカーボンラクタム等の各
種炭化物、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム
等の各種窒化物、ホウ化ジルコニウム等のホウ化物、酸
化鉄、酸化クロム、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化
マグネシウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム、
シリカ、コロイダルシリカ、チタン酸ストロンチウム、
チタン酸マグネシウム等の各種酸化物、二硫化モリブデ
ン等の硫化物、フッ化マグネシウム、フッ化炭素等のフ
ッ化物、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カル
シウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム
等の各種金属石鹸、滑石、ベントナイト等の各種非磁性
無機微粒子を、単独あるいは、組み合わせて用いること
ができる。
【0069】また、これらの微粒子は、シラン系カップ
リング剤、チタネート系カップリング剤、シリコン系オ
イル、シリコンワニス等の従来から使用されている疎水
化剤、さらにはフッ素系シランカップリング剤またはフ
ッ素系シリコンオイル、さらにアミノ基/第4級アンモ
ニウム塩含有カップリング剤、変性シリコーンオイル等
の処理剤で公知の方法により表面処理されていることが
好ましい。
【0070】なお、トナー耐久性帯電の安定化の観点か
らは流動化剤は粒径の異なる2種類以上の流動化剤を使
用することが好ましい。また、必要粒径領域で分布を有
する流動化剤を使用することがさらに好ましい。すなわ
ち、比較的粒径の小さな粒子(例えば、BET比表面積
130m2/g以上の疎水性シリカ)等を添加すること
によりトナーの流動性を向上させ(ゆるみ見掛け比重等
の物性制御)、また比較的粒径の大きな粒子(例えば、
BET比表面積が130m2/g未満の疎水性シリカ、
酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム)等を
添加することによりトナー粒子同士の凝集性(かため見
掛け比重等の物性制御)を制御することができる。特に
耐久性を向上させるために、大径の粒子を添加する事が
好ましい。このような流動化剤を使用することにより、
トナーの流動性を初期から耐久時にわたって安定的に維
持することができる。
【0071】これら流動化剤の添加量としてはトナー粒
子100重量部に対して0.6〜5重量部、好ましくは
0.8〜4重量部が適当である。当該添加量が0.6重
量部より少ないと所望の転写性能や耐久性が確保でき
ず、5重量部を越えると流動化剤がトナー表面上で保持
しきれなくなり、トナー粒子から遊離した材料が帯電不
良等の副作用を引き起こす。なお、流動化剤として2種
類以上使用する場合は、それらの合計添加量が上記範囲
内になるよう添加すればよい。また、上述のようにトナ
ー粒子形状をバラツキなく制御する目的で形状制御を行
う前に流動化剤を添加した場合は、流動化剤の総合添加
量が上記範囲内になる添加されればよい。
【0072】また、クリーニング性の向上を図るために
チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、ステ
アリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステ
アリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の上記流動
化剤、および/または以下のクリーニング助剤を使用す
ることが好ましい。
【0073】クリーニング助剤としては、乳化重合法、
ソープフリー乳化重合法、非水分散重合法等の湿式重合
法、気相法等により造粒した、スチレン系、(メタ)ア
クリル系、ベンゾグアナミン、メラミン、テフロン、シ
リコン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の各種有機微
粒子を用いることができる。
【0074】以上のようにして得られる本発明のフルカ
ラートナーは、像担持体上に形成されたトナー像の中間
転写体上への押圧転写を各色毎に重ねて行った後、中間
転写体上に転写されたトナー像を記録部材上に押圧転写
することを含むフルカラー画像形成方法において有効に
使用される。すなわち、本発明の上記トナーを用いたフ
ルカラー画像形成方法においては1次および2次転写時
にトナー画像の中抜けやトナーの飛び散りが起こらず、
フルカラー複写画像に画像カブリが発生せず、転写性に
優れているといえる。また、本発明において使用される
ブラックトナーは、バラツキを含めた形状、粒径および
帯電性に優れているため、潜像に忠実に画像を再現でき
ることから、フルカラーおよびモノクロの兼用複写機を
モノクロバージョンで使用する際にも高画質のモノクロ
画像を提供することができる。
【0075】上記のフルカラートナーを用いたフルカラ
ー画像形成方法を、以下の図2に示す公知のフルカラー
画像形成装置を用いて説明する。なお、以下のフルカラ
ー画像形成装置においては、像担持体として感光体が、
中間転写体として無端状の中間転写ベルトが、記録部材
としてシート状記録紙が使用されている。
【0076】図2において、フルカラー画像形成装置
は、概略、矢印a方向に回転駆動される感光体ドラム1
0と、レーザ走査光学系20と、フルカラー現像装置3
0と、矢印b方向に回転駆動される無端状の中間転写ベ
ルト40と、給紙部60とで構成されている。感光体ド
ラム10の周囲には、さらに、感光体ドラム10の表面
を所定の電位に帯電させる帯電ブラシ11、および感光
体ドラム10上に残留したトナーを除去するクリーナー
ブレード12aを備えたクリーナー12が設置されてい
る。
【0077】レーザ走査光学系20はレーザダイオー
ド、ポリゴンミラー、fθ光学素子を内蔵した周知のも
ので、その制御部にはC(シアン)、M(マゼンタ)、Y
(イエロー)、Bk(ブラック)ごとの印字データがホスト
コンピュータから転送される。レーザ走査光学系20は
各色ごとの印字データを順次レーザビームとして出力
し、感光体ドラム10上を走査露光する。これにより、
感光体ドラム10上に各色ごとの静電潜像が順次形成さ
れる。
【0078】フルカラー現像装置30はY、M、C、B
kの非磁性トナーからなる一成分系トナーを収容した4
つの色別現像装置31Y、31M、31C、31Bkを
一体化したもので、支軸81を支点として時計回り方向
に回転可能である。各現像装置は現像スリーブ32、ト
ナー規制ブレード34を備えている。現像スリーブ32
の回転により搬送されるトナーは、ブレード34と現像
スリーブ32との圧接部(間隙)を通過させることによ
り帯電される。
【0079】イエロートナー、マゼンタトナー、シアン
トナーおよびブラックトナー、それぞれを収容させる現
像装置の設置位置については、当該フルカラー画像形成
装置が文字等の線図画像の複写を目的としたものか、あ
るいは写真画等のような各色の濃淡のある画像の複写を
目的としたものかによって異なるが、例えば、文字等の
線図画像の複写を目的とする場合には、ブラックトナー
として光沢性(艶性)を有しないものを使用するとき、
当該ブラックトナー層がフルカラー複写画像上において
最上位に形成されると違和感が生じるため、フルカラー
複写画像上、最上位にブラックトナー層が形成されない
ようブラックトナーを現像装置に装填させることが好ま
しい。この場合において、最も好ましくは、ブラックト
ナーは複写画像上において当該ブラックトナー層が最下
位に形成されるべく、1次転写時においては中間転写体
上にブラックトナー層が最上位に形成されるよう装填さ
れる。このとき、イエロートナー、マゼンタトナーおよ
びシアントナー(カラートナー)には、1次転写におけ
るそれぞれの層の形成順序が1〜3番目のいずれかにな
るよう任意に現像装置に装填されればよい。
【0080】一方、フルカラー画像形成装置が写真画等
のような各色の濃淡のある画像の複写を目的とする場合
には、ブラックトナーとしては光沢性(艶性)を有する
ものが使用され、当該ブラックトナー層は複写画像上に
おいて最上位に形成されても他のカラートナー層との違
和感は生じない。
【0081】中間転写ベルト40は支持ローラ41、4
2およびテンションローラ43、44に無端状に張り渡
され感光体ドラム10と同期して矢印b方向に回転駆動
される。中間転写ベルト40の側部には図示しない突起
が設けられ、この突起をマイクロスイッチ45が検出す
ることにより、露光、現像、転写等の作像処理が制御さ
れる。中間転写ベルト40は回転自在な1次転写ローラ
46に押圧されて感光体ドラム10に接触している。こ
の接触部が1次転写部T1である。また、中間転写ベル
ト40は支持ローラ42に支持された部分で回転自在な
2次転写ローラ47が接触している。この接触部が2次
転写部T2である。
【0082】さらに、前記現像装置30と中間転写ベル
ト40の間のスペースにはクリーナー50が設置されて
いる。クリーナー50は中間転写ベルト40上の残留ト
ナーを除去するためのブレード51を有している。この
ブレード51及び前記2次転写ローラ47は中間転写ベ
ルト40に対して接離可能である。
【0083】給紙部60は、画像形成装置本体1の正面
側に開放可能な給紙トレイ61と、給紙ローラ62と、
タイミングローラ63とから構成されている。記録シー
トSは給紙トレイ61上に積載され、給紙ローラ62の
回転によって1枚ずつ図中右方へ給紙され、タイミング
ローラ63で中間転写ベルト40上に形成された画像と
同期をとって2次転写部へ送り出される。記録シートの
水平搬送路65は前記給紙部を含んでエアーサクション
ベルト66等で構成され、定着器70からは搬送ローラ
72、73、74を備えた垂直搬送路71が設けられて
いる。記録シートSはこの垂直搬送路71から画像形成
装置本体1の上面へ排出される。
【0084】ここで、上記フルカラー画像形成装置のプ
リント動作について説明する。プリント動作が開始され
ると、感光体ドラム10および中間転写ベルト40が同
じ周速度で回転駆動され、感光体ドラム10は帯電ブラ
シ11によって所定の電位に帯電される。
【0085】続いてレーザ走査光学系20によってイエ
ロー画像の露光が行われ、感光体ドラム10上にイエロ
ー画像の静電潜像が形成される。この静電潜像は直ちに
現像装置31Yで現像されると共に、トナー画像は1次
転写部で中間転写ベルト40上に転写される。1次転写
終了直後に現像装置31Mが現像部Dへ切り換えられ、
続いてマゼンタ画像の露光、現像、1次転写が行われ
る。さらに、現像装置31Cへの切換え、シアン画像の
露光、現像、1次転写が行われる。さらに、現像装置3
1Bkへの切換え、ブラック画像の露光、現像、1次転
写が行われ、1次転写ごとに中間転写ベルト40上には
トナー画像が重ねられていく。
【0086】最終の1次転写が終了すると、記録シート
Sが2次転写部へ送り込まれ、中間転写ベルト40上に
形成されたフルカラートナー画像が記録シートS上に転
写される。この2次転写が終了すると、記録シートSは
ベルト型接触加熱定着器70へ搬送され、フルカラート
ナー画像が記録シートS上に定着されてプリンタ本体1
の上面に排出される。
【0087】本発明のフルカラートナーは、現像装置が
上記のようにトナー規制ブレードと現像スリーブとの圧
接部を通過させることによりトナーの帯電が行われる1
成分現像方式を採用していても、またはキャリアとの摩
擦によりトナーの帯電が行われる2成分現像方式を採用
していても有効に使用され得る。一般に、トナー粒子に
かかるストレスは2成分現像方式より1成分現像方式の
方が大きいため、1成分現像方式で使用されるトナーは
2成分現像方式で使用されるトナー以上に耐ストレス性
に優れた特性が要求される。本発明のトナーは上述のご
とく、いずれの現像方式においても有効に使用され得る
ため、本発明のトナーは特に1成分現像方式での使用に
より有効である。
【0088】なお、本発明のフルカラートナーは、像担
持体表面上の残留トナーを除去するブラシクリーニング
装置を有するフルカラー画像形成装置において使用され
ることが特に好ましい。以下、ブラシクリーニング装置
の一例を示す図3を用いて説明する。なお、像担持体
(感光体ドラム)201の表面を摺擦するブラシ部材2
11として、導電性のブラシ211aが設けられたもの
を用い、このブラシ部材211を像担持体201と逆方
向に回転させ、このブラシ部材211に設けられた上記
のブラシ211aによって像担持体201の表面を摺擦
すると共に、このブラシ部材211に電源212からト
ナー202の帯電極性と逆極性になったトナー回収用の
バイアス電圧を印加し、像担持体201の表面に残留し
ているトナー202を、このブラシ部材211のブラシ
211aに回収するようになっている。
【0089】このため、像担持体201の表面に残留す
るトナー202が小粒径のものであっても、このブラシ
部材211によってトナー202が像担持体201の表
面から確実に除去されるようになっている。そして、こ
のようにブラシ部材211にトナー202を回収させた
後は、上記のように回転するブラシ部材211のブラシ
211aをはたき棒213に当てて、ブラシ211aに回
収されたトナー202をこのブラシ211a内からたた
き出すようにする。
【0090】また、このようにして回収したトナー20
2をブラシ211aからたたき出した後は、さらにこの
ブラシ211aに付着しているトナー202を、回収ロ
ーラー214に回収させるようにする。ここで、ブラシ
211aに付着しているトナー202を回収ローラー2
14に回収させるにあたっては、従来と同様に、回転す
るブラシ部材211のブラシ211aを、回転する回収
ローラー214の周面に接触させると共に、電源215
からこの回収ローラー214に、ブラシ部材211に印
加させたバイアス電圧より高いトナー回収用のバイアス
電圧を印加させ、ブラシ211aからたたき出されずに
残っているトナー202をこの回収ローラー214の周
面に回収させるようにする。
【0091】次いで、このようにトナー202を回収し
た回収ローラー214の周面に、掻き取り部材216を
スプリング等の付勢手段217によって圧接させ、回収
ローラー214の周面に回収されたトナー202を、こ
の掻き取り部材216によって回収ローラー214の周
面から掻き取り、このように掻き取ったトナー202を
トナー搬送コイル218によって搬送させるようにす
る。そして、このクリーニング装置においては、上記の
ようにブラシ211aに付着しているトナー202を回
収ローラー214に回収させるにあたり、この回収ロー
ラー214の周面に、クリーニング剤供給手段によって
クリーニング剤221を供給するようにする。
【0092】ここで、回収ローラー214の周面にクリ
ーニング剤221を供給するにあたっては、この回収ロ
ーラー214のブラシ部材211と反対側で、上記掻き
取り部材216上において、クリーニング剤221が回
収ローラー214の周面に接するようにして、クリーニ
ング剤221を収容させると共に、ゴム製の規制ブレー
ド222を上記回収ローラー214の周面に圧接させ、
この規制ブレード222によって回収ローラー214の
周面に供給されるクリーニング剤221の量を調整する
と共に、クリーニング剤221を回収ローラー214の
周面に薄くかつ均一に供給するようにする。このように
回収ローラー214の周面にクリーニング剤221を供
給することにより、回収ローラー214に回収されたト
ナー202が、上記の掻き取り部材216によって回収
ローラー214の周面から簡単に掻き取られるようにな
り、回収ローラー214の周面にトナー202が蓄積す
るのを防止することができる。
【0093】このため、上記のようにブラシ211aに
付着したトナー202がこの回収ローラー214によっ
て長期にわたって安定して回収されるようになり、ブラ
シ211aに付着したトナー202が次第にブラシ21
1a内に蓄積されて、ブラシ部材211によるトナー2
02の回収力が低下するということがなく、像担持体2
01の表面に残留するトナー202の除去も長期にわた
って安定して行われるようになる。
【0094】なお、この装置においては、回収ローラー
214の周面にクリーニング剤221の供給するにあた
り、この回収ローラー214の周面にゴム製の規制ブレ
ード222を圧接させて、回収ローラー214の周面に
供給されるクリーニング剤221の量を調整するように
しているが、上記のゴム製の規制ブレード222にかえ
て、金属製の規制ブレードを用いるようにしたり、スポ
ンジ等で構成された規制部材を回収ローラー214の周
面に圧接させ、回収ローラー214の周面に供給される
クリーニング剤221の量を調整することも可能であ
る。
【0095】以下の実施例では、上記のフルカラー画像
形成装置の構成を有する装置を、感光体表面電位−55
0V、現像バイアス電圧−200V、1次転写バイアス
電圧900V、2次転写バイアス電圧500Vを基準に
して、記録シート上のベタ画像部のトナー付着量が0.
7mg/cm2となる設定条件で、かつ定着温度160
℃の条件で使用した。本発明を、以下の実施例によりさ
らに詳しく説明する。実施例中、特記しない限り「部」
は「重量部」を意味するものとする。
【0096】
【実施例】(ポリエステル樹脂Aの製造)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(以下「PO」という)4.0モル、
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(以下「EO」という)
6.0モル、テレフタル酸(以下「TPA」という)
9.0モルおよび触媒としてジブチル錫オキシドをガラ
ス製の4つ口フラスコ内に入れ、温度計、ステンレス製
撹拌棒、流下式コンデンサー、および窒素導入管を取り
付け、マントルヒーター中で窒素気流下で撹拌加熱しな
がら、反応させるようにした。そして、この反応の進行
は、酸価を測定することにより追跡した。所定の酸価に
達した時点でそれぞれ反応を終了させて室温まで冷却
し、ポリエステル樹脂Aを得た。ポリエステル樹脂Aの
物性を以下に示す。数平均分子量(Mn):3,30
0、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn):
4.2、ガラス転移点(Tg):68.5℃、軟化点
(Tm):110.3℃、酸価:3.3mgKOH/
g、OH価:28.1mgKOH/g。
【0097】なお、軟化点については、フローテスター
(CFT−500;島津製作所製)を用いて測定した。
樹脂を1.0〜1.5g秤量し、成型器を使用し、18
0kg/cm2の加重で1分間加圧する。この加圧サン
プルを下記の条件でフローテスター測定を行い、サンプ
ルが1/2量流出した時の温度を軟化点温度とした。R
ATE TEM(昇温速度);3.0℃/分、SET
TEMP;50.0℃、MAX TEMP;120.0
℃、INTERVAL;2.0℃、PREHEAT;
2.0℃、LOAD;30.0kgf、DIE(DI
A);1.0mm、DIE(LENG);1.0mm、
PLUNGER;1.0cm2
【0098】流出開始温度については、サンプルが流出
し始めたときの温度とした。ガラス転移点は、示差走査
熱量測定装置(DSC−200;セイコー電子工業社
製)を用いて測定した。樹脂を約10mg精秤し、アル
ミニウムパンに入れ、リファレンスとしては、アルミナ
をアルミニウムパンに入れたものとし、昇温温度30℃
/min.で常温から、200℃まで昇温してメルトク
エンチした後、冷却し、昇温温度10℃/min.で2
0〜150℃の間で測定を行う。この昇温過程で、30
〜80℃の温度範囲におけるメインピークの吸熱ピーク
のショルダー値をガラス転移点とした。
【0099】酸価は秤量された試料を適当な溶媒に溶解
し、フェノールフタレイン等の指示薬を使用して酸性基
を中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数で表し
た。水酸価は秤量された試料を無水酢酸で処理し、得ら
れたアセチル化物を加水分解し、遊離する酢酸を中和す
るのに必要な水酸化カリウムのmg数で表した。
【0100】分子量は、ゲルパーミエーションクロマト
グラフィー(807−IT型;日本分光工業社製)を使
用し、キャリア溶媒としてテトラヒドロフランを使用し
て、ポリスチレン換算により求めた。
【0101】(顔料マスターバッチa〜cの製造)以下
のトナーの製造で使用する顔料としては、それぞれのト
ナーの製造で使用するポリエステル樹脂と、C.I.P
igment Yellow 180、C.I.PigmentRed 184ま
たはC.I.Pigment Blue 15−3とを重量比で7:
3の割合で加圧ニーダーに仕込み、120℃で1時間混
練し、冷却後、ハンマーミルで粗粉砕して得られた顔料
含有率30wt%の顔料マスターバッチを用いた。な
お、使用した上記いずれかの顔料によって、得られる顔
料マスターバッチを順にマスターバッチa〜cと呼ぶこ
とにする。
【0102】(トナー1(Y−1、M−1、C−1)の
製造)ポリエステル樹脂A100部、顔料マスターバッ
チa15部、荷電制御剤としてサリチル酸の亜鉛錯体
(E−84;オリエント化学工業社製)2.0部、酸化
型低分子量ポリプロピレン(100TS;三洋化成工業
社製:軟化点140℃、酸価3.5)2部をヘンシェル
ミキサーで十分混合した後、2軸押出混練機(PCM−
30;池貝鉄工社製)の排出部を取り外したものを使用
して、溶融混練して得られた混練物を冷却プレスローラ
ーで2mm厚に圧延し、冷却ベルトで冷却した後、フェ
ザーミルで粗粉砕した。その後、イノマイザー(INM
−30型;ホソカワミクロン社製)で平均粒径7.5μ
mまで粉砕粗粉分級した後、微粉分級をロータ型分級機
(ティープレックス:タイプ100ATP;ホソカワミ
クロン社製)を使用して行い、トナーY−1を得た。顔
料マスターバッチbを使用したこと以外、上記のトナー
Y−1の製造方法と同様にして、トナーM−1を得た。
顔料マスターバッチcを使用したこと以外、上記のトナ
ーY−1の製造方法と同様にして、トナーC−1を得
た。
【0103】(トナー2(Y−2、M−2、C−2)の
製造)トナーY−1、M−1またはC−1それぞれ10
0部に対して、疎水性シリカA(TS−500;キャボ
ット社製)0.5部および疎水性シリカB(AEROS
IL90G(日本アエロジル工業社製)をヘキサメチレ
ンジシラザン(HMDS)で処理したもの)(BET比表
面積65m2/g、pH6.0、疎水化度95%)1.
0部を添加し、ヘンシェルミキサーを用い周速30m/
secで60秒間混合処理した。得られたトナー粒子を
表面改質装置(サーフュージングシステム;日本ニュー
マチック工業社製)により最高温度250℃、滞留時間
0.5秒、粉体分散濃度100g/m3、冷却風温度1
8℃、冷却水温度20℃の条件で処理することにより、
トナーY−2、M−2、C−2を得た。
【0104】(トナー3(Y−3、M−3、C−3)の
製造)ポリエステル樹脂A100部、顔料マスターバッ
チa15部、下記式(A)で示されるホウ素化合物1部、
酸化型低分子量ポリプロピレンワックス(100TS:三
洋化成工業社製、軟化点140℃、酸価3.5KOHmg
/g)1部およびトルエン400部を超音波ホモジナイザ
ー(出力400μA)を用いて30分間混合して溶解・分
散させることにより着色樹脂溶液を調製した。
【0105】
【化1】
【0106】一方、分散安定剤として4重量%の水酸化
リン酸カルシウムを含有する水溶液1000部に、ラウ
リル硫酸ナトリウム(和光純薬社製)0.1部を溶解させ
ることにより水性分散液を調製した。上記の水性分散液
100部をTKホモミクサー(特殊機化工業社製)により
毎分4000回転で撹拌している中に、上記着色樹脂溶
液50部を滴下し、着色樹脂溶液の液滴を水性分散液中
に懸濁させた。この懸濁液を60℃、100mmHgの条
件で5時間放置することにより、液滴からトルエンを除
去し、着色樹脂微粒子を析出させた。次いで濃塩酸によ
り水酸化リン酸カルシウムを溶解した後ろ過と水洗を繰
り返し行った。この後、スラリー乾燥装置(ディスパー
コート:日清エンジニアリング社製)により80℃で着色
樹脂粒子の乾燥を行い、トナーY−3を得た。顔料マス
ターバッチbを使用したこと以外、上記のトナーY−3
の製造方法と同様にして、トナーM−3を得た。顔料マ
スターバッチcを使用したこと以外、上記のトナーY−
3の製造方法と同様にして、トナーC−3を得た。
【0107】(トナー4(Y−4、M−4、C−4)の
製造)フェザーミルで粗粉砕して得られた粗粉砕物を、
ジェットミル粉砕機(IDS;日本ニューマチック工業
社製)で平均粒径8μmまで微粉砕した後、微粉分級を
DS分級機(日本ニューマチック社製)を使用して行っ
たこと以外、トナーY−1の製造方法と同様にして、ト
ナーY−4、M−4、C−4を得た。
【0108】(トナー5(Y−5、M−5、C−5)の
製造)ワックスを使用しなかったこと、ポリエステルA
を66.7部、顔料マスターバッチを10部用いたこ
と、造粒時のトルエンに対するトナー固形分(樹脂、顔
料マスターバッチ、ホウ素化合物)を2/3としたこ
と、およびTKホモミクサーの回転数を毎分3700回
転としたこと以外、トナー3の製造方法と同様にして、
トナーY−5、M−5、C−5を得た。
【0109】(トナーBk−1の製造)顔料マスターバ
ッチを用いず樹脂100重量部とカーボンブラック(モ
ーガルL;キャボット社製)6部に変えたこと、イノマ
イザーによる粉砕粗粉分級条件およびロータ型分級機に
よる分級条件を調整したこと以外、トナー1の製造方法
と同様にして、トナー粒子を得た。その後、得られたト
ナー粒子100部に対して、疎水性シリカA(TS−5
00;キャボット社製)0.5部および疎水性シリカB
(#90シリカ(日本アエロジル工業社製)をヘキサメ
チレンジシラザン(HMDS)で処理したもの)1.0
部を添加し、ヘンシェルミキサーを用い周速30m/s
ecで60秒間混合処理した。得られたトナー粒子を表
面改質装置(サーフュージングシステム;日本ニューマ
チック工業社製)により最高温度270℃、滞留時間
0.5秒、粉体分散濃度100g/m3、冷却風温度1
8℃、冷却水温度20℃の条件で処理することにより、
トナーBk−1を得た。
【0110】(トナーBk−2の製造)滴下漏斗、撹拌
機、不活性ガス導入管、還流冷却管および温度計を備え
たフラスコにトルエン217部を仕込み、窒素ガスを吹
き込みながら90℃に加熱した。そこへ予め用意してお
いたスチレン480部およびアクリル酸n−ブチル20
部からなる重合性モノマーにメルカプトエタノール4.
61部とアゾビスイソブチロニトリル1.32部とを溶
解した混合物を2時間にわたって滴下漏斗より滴下し、
更に、5時間撹拌を続けて重合反応を行った。次いで、
この反応生成物(末端にヒドロキシル基を有するプレポ
リマーを含む)185.1gにジブチル錫ジラウレート
0.1gおよび2,4−トルイレンジイソシアネート2.
38gを加え、80℃で30分間反応して末端に反応性
基としてイソシアネート基を有する重合体の溶液を得
た。末端に反応性基としてイソシアネート基を有する重
合体の溶液57.1部と予め200℃で2時間予備乾燥
したカーボンブラック「MA−100S」20部とをラボ
ブラストミルを用いて160℃、100rpmの条件で混
練して反応と共に脱溶媒した後、冷却、粉砕してカーボ
ンブラックグラフト重合体を得た。
【0111】アニオン界面活性剤としてドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム0.5重量%を含む脱イオン水
の入った、不活性ガス導入管、還流冷却管および温度計
を備えた反応釜に、予め調製しておいたスチレン80
部、アクリル酸n−ブチル20部からなる重合性モノマ
ー成分にカーボンブラックグラフトポリマー50部、ア
ゾビスイソブチロニトリル3部および2,2'−アゾビス
イソブチロニトリル3部を配合した混合物を仕込み、
T.K.オートホモミクサー(特殊機化工業社製)を用い
て混合撹拌し、均一な懸濁液とした後、次いで窒素ガス
を吹き込みながら65℃に加温し、この温度で5時間撹
拌を続けて懸濁重合反応を行った後、更に、75℃に加
温し、重合反応を終えた。これとは別に疎水性シリカ
「H−2000」(ワッカー社製)2部、シランカップリン
グ剤「TSL8311」(東芝シリコーン社製)2部をメチ
ルアルコールに分散して調製した分散体を、上記懸濁液
に添加混合し、濾過、水洗を3回繰り返した。この後、
ここで得られた懸濁液をスラリー乾燥装置「ディスパー
コート」(日清エンジニアリング社製)により粒子の乾燥
を行い更に風力分級を行って平均粒径6.2μmのトナ
ーBk−2を得た。
【0112】(トナーBk−3および4の製造)トナー
Bk−2を材料として2軸混練押出機(PCM−30;
池貝鉄工社製)を用いて溶融混練して得られた混練物を
冷却プレスローラーで2mm厚に圧延し、冷却ベルトで
冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、ジェ
ット粉砕機(IDS;日本ニューマチック工業社製)で
微粉した後、風力分級機(DS;日本ニューマチック工
業社製)を用いて微粉分級してトナーBk−3、4を作
製した。なお、トナーBk−3およびトナーBk−4
は、微粉砕および分級条件を調整することにより作製し
た。
【0113】得られたトナーの体積平均粒径(D)、体
積平均粒径(D)の2倍(2D)以上の含有割合および
体積平均粒径(D)の1/3(D/3)以下の含有割合
を、コールターマルチサイザー(コールターカウンター
社製)を用い、アパチャ径50μmで測定した。また、
得られたトナーの平均円形度および円形度の標準偏差
(SD)をフロー式粒子像分析装置(FPIA−100
0;東亜医用電子株式会社)により測定した。これらの
結果をまとめて以下の表1に示す。
【0114】
【表1】
【0115】なお、トナーY−2、M−2、C−2およ
びBk−1以外の上記トナーは、トナー100部に対し
てにシリカ(R972;日本アエロジル社製)0.5部
およびチタン酸ストロンチウム(粒径350nm、BE
T比表面積9m2/g)0.5部を添加し、ヘンシェル
ミキサーを用い周速40m/secで3分間混合処理し
たものを、以下の実施例および比較例で使用した。トナ
ーY−2、M−2、C−2およびBk−1は、トナー1
00部に対してにシリカ(R972;日本アエロジル社
製)0.3部およびチタン酸ストロンチウム(粒径35
0nm、BET比表面積9m2/g)0.5部を添加
し、ヘンシェルミキサーを用い周速40m/secで3
分間混合処理したものを、以下の実施例および比較例で
使用した。
【0116】(1成分現像方式)実施例1 フルカラートナーとして、トナーY−1、M−1、C−
1およびBk−1からなる組み合わせを選択した。
【0117】実施例2 フルカラートナーとして、トナーY−2、M−2、C−
2およびBk−2からなる組み合わせを選択した。
【0118】実施例3 フルカラートナーとして、トナーY−3、M−3、C−
3およびBk−2からなる組み合わせを選択した。
【0119】比較例1 フルカラートナーとして、トナーY−4、M−4、C−
4およびBk−3からなる組み合わせを選択した。
【0120】比較例2 フルカラートナーとして、トナーY−1、M−1、C−
1およびBk−3からなる組み合わせを選択した。
【0121】比較例3 フルカラートナーとして、トナーY−1、M−1、C−
1およびBk−4からなる組み合わせを選択した。
【0122】比較例4 フルカラートナーとして、トナーY−5、M−5、C−
5およびBk−2からなる組み合わせを選択した。
【0123】(評価)上記の実施例および比較例で選択
されたフルカラートナーを、以下に示す項目につて評価
した。なお、初期評価はH/H環境下(30℃/85%
RH)およびL/L環境下(10℃/15%RH)にて
所定のプリントパターンを用いて行った。なお初期評価
を行った後、さらにN/N環境下(25℃/50%R
H)でB/W比が各色6%のプリントパターンを用いて3
000枚連続複写後に評価を行った。3000枚連続複
写後の評価方法は、N/N環境下で評価を行ったこと、
300枚複写後に評価を行ったこと、各色6%のプリン
トパターを用いたこと以外、以下の評価方法と同様であ
る。なお、使用した複写機は、図2に示す構成のフルカ
ラー画像形成装置(ミノルタ社製)に、図3に示すブラ
シクリーニング装置を備えた改造型である。
【0124】カブリ フルカラートナーを、上記改造型フルカラー画像形成装
置(ミノルタ社製)に装填し、4色重ね刷りによりB/W
比30%の文字パターン画像を10枚複写した際の複写
画像を目視により観察し、以下のランク付けに従って評
価した。なお、4種類のトナーは、4つの現像装置に、
中間転写ベルト上の層形成順序が下からY、M、C、B
kとなるように装填されている。 ○:ほとんどカブリは認められなかった; △:若干のカブリが認められるが、実用上問題なかっ
た; ×:カブリが全面にわたって存在し、実用上問題があっ
た。
【0125】中抜け フルカラートナーを、上記改造型フルカラー画像形成装
置(ミノルタ社製)に装填し、4色重ね刷りによりフル
カラー画像(ジェネラルパターン)を複写し、10枚お
よび3000枚複写後におけるフルカラー複写画像を、
以下のランク付けに従って評価した。なお、4種類のト
ナーは、4つの現像装置に、中間転写ベルト上の層形成
順序が下からY、M、C、Bkとなるように装填されて
いる。 ○:複写画像上に中抜けは発生しなかった; △:複写画像上に中抜けが若干発生しているものの、実
用上問題なかった; ×:複写画像上に中抜けが多数発生しており、実用上問
題があった。
【0126】飛び散り フルカラートナーを、上記改造型フルカラー画像形成装
置(ミノルタ社製)に装填し、4色重ね刷りによりフル
カラーライン画像(ジェネラルパターン)を複写し、1
0枚および3000枚複写後におけるフルカラー複写画
像を目視により観察し、以下のランク付けに従って評価
した。なお、4種類のトナーは、4つの現像装置に、中
間転写ベルト上の層形成順序が下からY、M、C、Bk
となるように装填されている。 ○:ライン複写画像のまわりにトナーの飛び散りは認め
られなかった; △:ライン複写画像のまわりにトナーの飛び散りが認め
られるが、実用上問題なかった; ×:ライン複写画像のまわりにトナーの飛び散りが多く
認められ、にじみとして認識され、実用上問題があっ
た。
【0127】転写性 フルカラートナーを上記改造型フルカラー画像形成装置
(ミノルタ社製)に装填し、イエロー、マゼンタ、シア
ン、レッド、グリーン、ブルー(以下、Y、M、C、
R、G、Bという)、6種類(6色)のソリッドパター
ンを複写し、10回目の複写工程における感光体ドラム
上のトナー付着量に対する紙上の付着量の割合から、以
下のランク付けに従って評価した。 ○:6種類のパターンについての上記割合が全て80%
以上であった; △:6種類のパターンについての上記割合のうち最小値
が70%以上、80%未満であった; ×:6種類のパターンについての上記割合のうち最小値
が70%未満であった。
【0128】追随性 B/W比30%で10枚、通紙後、B/W100%の画
像をプリントアウトし、その濃度むらを評価した。 ○:濃度むらなし、 △:若干の濃度むらは発生したが、実用上問題ない程度
のもの、 ×:濃度むら発生、実用上問題あり。
【0129】網点再現性 600dpiで2ドット網点の画像を画出しし、ルーペ
(50倍)でドットを観察し、ドットが1つずつ再現さ
れており、ドットの大きさのバラツキも小さいものを
○、ドットとドットは分離されており欠損はないが、ド
ットの大きさにバラツキが多いものを△、2ドットの1
つ1つが欠損していたり、くっついていたりし、十分に
ドット再現されていないものを×として評価した。
【0130】上記の評価結果を、初期と3000枚耐久
後に分けて以下の表2および3にまとめて示した。
【0131】
【表2】
【0132】
【表3】
【0133】なお、比較例1については耐久1000枚
時において規制ブレード上にトナーの固着が発生し、画
像サンプル上にスジ状のノイズが多数発生し、耐久テス
トを継続できなくなった為、中止した。比較例2につい
ては網点再現性が劣るため、耐刷テストを行なわなかっ
た。比較例3については、耐久1000枚時において追
随性不良が発生したため、テストを中止した。比較例4
については、耐久1000枚時においてカブリが増加し
たためテストを中止した。
【0134】(2成分現像方式)実施例4 フルカラートナーとして、トナーY−3、M−3、C−
3およびBk−2からなる組み合わせを選択し、それぞ
れのトナーに後述のキャリアを、トナー混合比が5重量
%となるように混合した。
【0135】比較例5 フルカラートナーとして、トナーY−5、M−5、C−
5およびBk−3からなる組み合わせを選択し、それぞ
れのトナーに後述のキャリアを、トナー混合比が5重量
%となるように混合した。
【0136】(評価)実施例4および比較例5のトナー
について、デジタルフルカラー複写機CF900(ミノ
ルタ社製)を用いてN/N環境下(25℃、50%)で5
000枚耐刷し、初期と5000枚後に以下の評価を行
った。なお用いた複写機は図3に示すブラシクリーニン
グ装置を備えた改造型である。
【0137】凝集性(白抜け) 各フルカラートナーについて、上記改造型複写機を用い
てN/N環境下でB/W15%の画像を5000枚耐刷
した。耐刷後A3の紙上に全面ベタ画像(ID=1.2)
を3枚画出しし、以下の基準で評価を行い3枚の平均値
を評価結果とした。なお、耐刷前の最初の3枚について
も同様に評価した。評価基準は以下の通りである。 ×:ベタ画像中に2mm2以上の大きさでベタ画像のID
の1/2以下のIDの画像ムラ(白抜け)が発生してい
た; △:上記白抜けは発生していないが、画像中に0.3μ
m程度の凝集物の核が観察され、その周囲の画像濃度が
若干低下している部分が画像中に3個所以上認められ
た; 〇:上記の画像濃度低下部分が1〜2個所であった: ◎:上記の画像濃度低下部分は全く生じていなかった。
【0138】転写性 転写性については上記改良型複写機(ミノルタ社製)を
用いて感光体上に、Y、M、C、R、G、B、6種類
(6色)のソリッドパターンを現像し、これを転写紙に
転写した直後にこの転写紙を抜き取り、感光体上のトナ
ー付着量に対する転写紙上のトナー付着量の割合から以
下のランク付けに従って評価した。なお、この評価は1
0回目と5000回目の複写工程において行った。 〇;6種類のパターンについての上記割合が全て90%
以上であった; △;6種類のパターンについての上記割合のうち最小値
が85%以上90%未満であった; ×;6種類のパターンについての上記割合のうち最小値
が85%未満であった。
【0139】階調性(ハーフトーン画像のキメ) 0〜256階調のグラデーションパターンを作成して、
連続複写し、初期(10枚複写後)と5000枚複写後
における複写画像を以下のランク付けに従って評価し
た。 〇:ハイライト部からベタ部までザラツキ感のない均一
な画像が得られていた; △:ハイライト部においてザラツキ感はあるものの実用
上問題のなかった; ×:中間濃度域からハイライト部においてザラツキ感や
ムラが生じていた。
【0140】カブリ フルカラートナーを、上記改造型複写機に装填し、4色
重ね刷りによりB/W比30%の文字パターン画像を連
続で10枚および5000枚複写した後の複写画像を目
視により観察し、以下のランク付けに従って評価した。
なお、4種類のトナーは、4つの現像装置に、紙上の層
形成順序が下からC、M、Y、Bkとなるように装填さ
れている。 ○:ほとんどカブリは認められなかった; △:若干のカブリが認められるが、実用上問題なかっ
た; ×:カブリが全面にわたって存在し、実用上問題があっ
た。
【0141】網点再現性 600dpiで2ドット網点の画像を画出しし、ルーペ
(50倍)でドットを観察し、ドットが1つずつ再現さ
れており、ドットの大きさのバラツキも小さいものを
○、ドットとドットは分離されており欠損はないが、ド
ットの大きさにバラツキが多いものを△、2ドットの1
つ1つが欠損していたり、くっついていたりし、十分に
ドット再現されていないものを×として評価した。
【0142】以上の実施例4および比較例5についての
評価結果を以下の表4に示す。なお、比較例5において
は、スタータにトナーが補給されはじめた時点での混合
性が悪く、また帯電立ち上がりの悪化時に発生するカブ
リが100枚耐刷時に発生したため、耐久テストは行わ
なかった。
【表4】
【0143】(キャリア製造)撹拌器、コンデンサー、
温度計、窒素導入管、滴下装置を備えた容量500ml
のフラスコにメチルエチルケトンを100部仕込んだ。
別に窒素雰囲気下、80℃でメチルメタクリレートを3
6.7部、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを5.
1部、3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチル
シロキシ)シランを58.2部および1,1’−アゾビ
ス(シクロヘキサン−1−カルボニトリルを1部を、メ
チルエチルケトン100部に溶解させて得られた溶液を
2時間にわたり反応容器中に滴下し5時間熟成させた。
得られた樹脂に対して、架橋剤としてイソホロンジイソ
シアネート/トリメチロールプロパンアダクト(NCO
%=6.1%)をOH/NCOモル比率が1/1となる
ように調整した後メチルエチルケトンで希釈して固形比
3重量%であるコート樹脂溶液を調整した。コア材とし
て焼成フェライト粉F−300(体積平均粒径:50μ
m、パウダーテック社製)を用い、上記コート樹脂溶液
をコア材に対する被覆樹脂量が1.5重量%になるよう
にスピラコーター(岡田精工社製)により塗布・乾燥し
た。得られたキャリアを熱風循環式オーブン中にて16
0℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バ
ルクを目開き106μmと75μmのスクリーンメッシ
ュを取り付けたフルイ振とう器を用いて解砕し、樹脂被
覆キャリアを得た。
【0144】
【発明の効果】本発明のフルカラートナーは1次および
2次転写時においてトナー画像の中抜けやトナーの飛び
散りを起こさず、フルカラー複写画像に画像カブリを発
生させず、転写性に優れている。また、本発明のフルカ
ラートナーを、フルカラーおよびモノクロの兼用複写機
へ搭載し、モノクロバージョンで複写すると、ライン再
現性(ラジットネス)、網点再現性(ドット再現性)お
よび追随性に優れたモノクロ画像の再現が可能となる。
さらには、本発明のフルカラートナーは上記特性を長期
間にわたって維持することができ、すなわち耐久性に優
れている。さらに、また、本発明のトナーは1成分現像
方式および2成分現像方式、いずれにおいても有効に使
用することができる。本発明のフルカラー画像形成方法
によると、1次および2次転写時においてトナー画像の
中抜けやトナーの飛び散りが起こらず、フルカラー複写
画像に画像カブリが発生せず、転写性に優れているとい
える。また、本発明の方法をフルカラーおよびモノクロ
の兼用複写機へ採用し、モノクロバージョンで複写して
も、ライン再現性(ラジットネス)、網点再現性(ドッ
ト再現性)および追随性に優れたモノクロ画像を再現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 トナーの表面改質に使用する表面改質装置の
概略フローシートを示す。
【図2】 フルカラー画像形成装置の概略構成図を示
す。
【図3】 ブラシクリーニング装置の一例の概略構成図
を示す。
【符号の説明】
10:感光体ドラム、11:帯電ブラシ、12:クリー
ナー、20:レーザ走査光学系、30:フルカラー現像
装置、31C、31M、31Y、31Bk:現像装置、
32:現像スリーブ(スリーブ)、34:トナー規制ブ
レード(ブレード)、40:中間転写ベルト、41:支
持ローラ、42:支持ローラ、43:テンションロー
ラ、44:テンションローラ、46:1次転写ローラ、
47:2次転写ローラ、60:給紙部、61:給紙トレ
イ、62:給紙ローラ、63:タイミングローラ、6
6:エアーサクションベルト、70:定着器、71:垂
直搬送路、81:支軸、101:熱風発生装置、10
2、102'、102”:導入管、104:定量供給
器、105:試料、106:熱風噴射ノズル、107:
粉体噴射ノズル、108:冷却風導入管、109:サイ
クロン、110a:冷却水(in)、110b:冷却水
(out)、111:製品タンク、112:バグフィル
ター、113:ブロア、201:像担持体、202:ト
ナー、211:ブラシ部材、211a:ブラシ、21
2:電源、213:はたき棒、214:回収ローラー、
215:電源、216、217:掻き取り部材、21
8:トナー搬送コイル、220:クリーニング剤供給手
段、221:クリーニング剤、222:規制ブレード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒井 主税 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 中村 稔 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 福田 洋幸 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イエロートナー、マゼンタトナー、シア
    ントナーおよびブラックトナーからなるフルカラートナ
    ーであって、イエロートナー、マゼンタトナーおよびシ
    アントナー、それぞれの平均円形度がブラックトナーの
    それより小さく、かつ、全てのトナーの平均円形度がそ
    れぞれ0.95以上であるとともに、円形度の標準偏差
    がそれぞれ0.040以下であることを特徴とするフル
    カラートナー。
  2. 【請求項2】 イエロートナー、マゼンタトナーおよび
    シアントナーの体積平均粒径がブラックトナーの体積平
    均粒径より大きいことを特徴とする請求項1に記載のフ
    ルカラートナー。
  3. 【請求項3】 少なくともイエロートナー、マゼンタト
    ナーおよびシアントナーが、ガラス転移温度50〜75
    ℃、軟化点80〜120℃、数平均分子量2500〜1
    2000および重量平均分子量/数平均分子量2〜8の
    バインダー樹脂および着色剤を含んでなることを特徴と
    する請求項1または2に記載のフルカラートナー。
  4. 【請求項4】 少なくともブラックトナーがバインダー
    樹脂および着色剤を含み、水または水と水溶性有機溶剤
    との混合媒体中で造粒した後、乾燥してなることを特徴
    とする請求項1〜3いずれかに記載のフルカラートナ
    ー。
  5. 【請求項5】 少なくともブラックトナーが、水または
    水と水溶性有機溶剤との混合媒体中で懸濁重合法により
    造粒した後、乾燥してなることを特徴とする請求項1〜
    4いずれかに記載のフルカラートナー。
  6. 【請求項6】 少なくともイエロートナー、マゼンタト
    ナーおよびシアントナーがバインダー樹脂および着色剤
    を含み、水または水と水溶性有機溶剤との混合媒体中で
    造粒した後、乾燥してなることを特徴とする請求項1〜
    5いずれかに記載のフルカラートナー。
  7. 【請求項7】 少なくともイエロートナー、マゼンタト
    ナーおよびシアントナーのバインダー樹脂がポリエステ
    ル系樹脂であることを特徴とする1〜6いずれかに記載
    のフルカラートナー。
  8. 【請求項8】 それぞれのトナーにおいて流動化剤が、
    該トナー100重量部に対して0.6〜5重量部混合さ
    れてなることを特徴とする請求項1〜7いずれかに記載
    のフルカラートナー。
  9. 【請求項9】 像担持体上に形成されたトナー像の中間
    転写体上への押圧転写を各色毎に重ねて行った後、この
    中間転写体上に転写されたトナー像を記録部材上に押圧
    転写することを含むフルカラー画像形成方法において、
    請求項1〜8いずれかに記載のフルカラートナーを用い
    ることを特徴とするフルカラー画像形成方法。
JP10443498A 1998-04-15 1998-04-15 フルカラートナーおよびフルカラー画像形成方法 Pending JPH11295931A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001296684A (ja) * 2000-04-11 2001-10-26 Mitsubishi Chemicals Corp トナー及び画像形成方法
JP2002040704A (ja) * 2000-05-19 2002-02-06 Mitsubishi Chemicals Corp 画像形成方法及び画像形成装置
JP2003177573A (ja) * 2001-12-10 2003-06-27 Kyocera Chemical Corp 静電像現像用トナーの製造方法
US7063927B2 (en) 2003-03-24 2006-06-20 Fuji Xerox Co., Ltd. Toner for electrostatic latent image development, electrostatic latent image developer, process for preparing toner for electrostatic latent image development, and image forming method
US9778583B2 (en) 2014-08-07 2017-10-03 Canon Kabushiki Kaisha Toner and imaging method

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