JP2000003064A - カラートナーによる画像形成方法 - Google Patents

カラートナーによる画像形成方法

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JP2000003064A JP16504998A JP16504998A JP2000003064A JP 2000003064 A JP2000003064 A JP 2000003064A JP 16504998 A JP16504998 A JP 16504998A JP 16504998 A JP16504998 A JP 16504998A JP 2000003064 A JP2000003064 A JP 2000003064A
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resin
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Minoru Nomura
実 野村
Hitoshi Takayanagi
均 高柳
Kenichi Hirabayashi
憲一 平林
Takayuki Ito
孝之 伊東
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電子写真方式による高品質のカラー画像の形成
方法を提供する。 【解決手段】電子写真方式のカラー画像形成装置に於い
て、感光体上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の各静電潜像を形成し、これらをそれぞれイエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックのカラートナーで現像した
後、これら4色のカラートナーを被印字体上に重ね転写
し、この被印字体上のカラートナーを定着するカラー画
像形成方法であって、これら4色のカラートナーとし
て、体積平均粒径が2〜6μmで、着色剤が結着樹脂に
内包されている、平均円形度0.97以上の球形トナー
を用いることによって高品質なカラー画像を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の非
磁性一成分現像あるいは二成分現像方式によるプリンタ
ーや複写機などに於ける、高品質なカラー画像形成方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナ
ーを重ね合わせて画像を形成させるフルカラー現像が行
われている。このフルカラー現像とは、多色原稿を色分
解処理した後露光し、この工程をイエロー、マゼンタ、
シアンおよびブラックのトナーを用いて複数回繰り返
し、トナー像を重ね合わせることで、多色のカラー画像
を得ようとするものである。
【0003】現状の電子写真方式の複写機やプリンター
の画質は、特にカラー画像を比較すると、平版印刷や銀
塩写真などに比べると格段に劣り、静電荷像現像剤や画
像形成装置などに於いて種々の改良努力がなされてい
る。
【0004】トナーの面からは、解像度などの画像品質
を向上させる手段として、近年、ますます小粒径化が重
要となり種々技術開発が行われている。しかしながら、
現在市販されている静電荷像現像用の粉体トナーの大部
分が体積平均粒径7〜13μm程度であり(粒径の測定
はコールターマルチサイザー(日科機器)による)、画
像品質の向上に極めて有用であるトナーの小粒径化に関
しては、現在のところ7μm程度に止まっており、それ
を大幅に上回るような小粒径トナーの実用化はなされて
いないし、そのようなトナーを使用する画像形成装置の
開発もあまりなされていないのが実状である。
【0005】粉体トナーの製法としては、乾式法として
は粉砕法があり、また湿式法としては重合法や、特開平
5−66600号公報や特開平09−311502号公
報などに記載されているいわゆる転相乳化法などがあ
る。粉砕法によるトナーでは、現状の粉砕機を用いた工
業的生産では6〜7μm程度が小粒径化の限界といわれ
ている。勿論5μm程度の小粒径トナーも生産は可能で
あるが、コストアップになること、およびトナーの小粒
径化に伴う摩擦帯電性や粉体流動性の悪化という問題が
あり実用的とは言い難い。
【0006】一方、重合法や乳化法などの湿式法では、
粉体トナーの小粒径化は基本的には困難性はないが、現
在までのところ、7〜13μm程度の粉砕法トナーの置
き換えを主たる開発あるいは生産目標にしており、平均
粒径が6μm程度以下の小粒径トナーから成る静電荷像
現像剤を用いた画像形成方法については現在までのとこ
ろ余り検討されておらず、その実際的な方法や効果も明
確になっていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電子
写真方式によるフルカラー画像形成装置の複写機やプリ
ンターに於いて、静電荷像現像用カラートナーを特定化
することにより、カラー画像品質を大幅に向上する画像
形成方法を提供するものである。またそのようなカラー
トナーの製法を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】非磁性一成分現像あるい
は二成分現像方式に於けるカラー画像形成装置に於い
て、感光体上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の各静電潜像を形成し、これらをそれぞれイエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックのカラートナーで現像した
後、これら4色のカラートナー画像を被印字体上に重ね
転写し、この被印字体上のカラートナーを定着するカラ
ー画像形成方法であって、これら4色のカラートナーと
して、体積平均粒径が2〜6μmで、着色剤が結着樹脂
に内包されている、平均円形度((粒子投影面積と同じ
面積の円の周長)/(粒子投影像の周長)で定義される
円形度の平均値)0.97以上の球形トナーを現像剤と
して用いることにより、画像品質が格段に向上すること
を見出した。
【0009】カラートナーとして、着色剤と結着樹脂を
必須成分とする混合物と、水性媒体とを混合し、乳化さ
せて球形着色樹脂粒子を形成後、液媒体中に分散してい
る該粒子を乾燥粉体として取り出す方法で得られる、体
積平均粒径2〜6μmの球形トナーを用いることが好適
であり、特に結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いる
と格段の効果が発現されることを見出した。
【0010】また、カラートナーとして、着色剤を分散
させた重合性モノマーを、液媒体中で重合させて球形着
色樹脂粒子を形成後、液媒体中に分散している該粒子を
乾燥粉体として取り出す方法で得られる、体積平均粒径
2〜6μmの球形トナーを用いることによっても、高画
像品質を実現出来ることを見出した。
【0011】以下に本発明に至った経緯と発明の詳細に
ついて述べる。
【0012】一般的に電子写真印刷は平版印刷に比べて
画像品質が劣るが、その原因としては、平版印刷法での
被印字体上のインキ層の画素子の粒径はサブミクロン
で、インキ層の厚みは0.5ミクロン程度であるが、粉
体トナーを用いる電子写真法印刷での被印字体上のトナ
ー層の画素子の粒径は10ミクロン前後で、トナー層の
厚みは10〜20ミクロン程度であることが挙げられて
いる。このような観点から、本発明者らは、静電荷像現
像剤のトナー粒子径を従来よりも格段に小さくし、また
トナー層の厚みを従来よりも格段に薄くすれば、電子写
真法印刷の画像品質を向上させ、平版印刷に近づけるこ
とができると考えた。
【0013】感光体上および被印字体上のトナー層の画
素子の粒径を小さくし且つトナー層を薄くするには、使
用するトナーを小粒径化することが効果的であり、また
トナーを小粒径化しても十分な粉体流動性や帯電性を確
保するには、トナー形状は球形が好ましいと考え、球形
で小粒径の粉体カラートナーの組成や製法、およびその
ようなトナーを用いた高品質のカラー画像形成方法を見
出した。
【0014】トナー粒子の平均円形度が0.97以上の
真球度の高い球形で、しかも小粒径のトナーを用いるこ
とによって、感光体上に薄いトナー層が形成でき、被印
字体上のトナー層も薄くなる。そのために1ページ当た
りのトナー消費量が大幅に削減されるという効果も発現
される。
【0015】粉砕法による粉体トナーを小粒径化してゆ
く場合には、平均粒径が6μm程度から急激に粉砕エネ
ルギーコストが増大するだけでなく、得られるトナー粒
子の形状が不定形であり、また着色剤などがトナー粒子
表面に露出しているため、得られるトナーの摩擦帯電の
均一性が低下し粉体流動性が悪化する。これが6μm程
度以下の小粒径トナーを実用化する上での大きな問題点
である。
【0016】トナーの小粒径化による粉体流動性の低下
は、トナーの粒子形状を球形化することにより大きく改
善でき、本発明が対象とする2〜6μmの小粒径トナー
では平均円形度0.97以上が必要である。本発明で
は、この範囲の円形度を球形という。この平均円形度
は、トナー粒子のSEM(走査型電子顕微鏡)写真を撮
影し、それを測定し計算することなどによっても求めら
れるが、東亜医用電子(株)製フロー式粒子像分析装置
FPIPー1000を使用すると容易に測定できる。
【0017】小粒径化による帯電性の悪化に関しては、
含有する着色剤やその他の添加物(通常ワックスや帯電
制御剤など)の一部がトナー粒子表面に露出することに
主たる原因がある。即ち、着色剤等の含有率(重量%)
が同じであっても、小粒径化によりトナー粒子の表面積
が増大し、トナー粒子表面に露出する着色剤等の比率が
増大し、その結果、トナー粒子表面の組成が大きく変化
し、トナー粒子の摩擦帯電性能が大きく変わり、制御が
難しくなるわけである。
【0018】トナーを小粒径化しても摩擦帯電性能を良
好に保持するには、着色剤等がトナー粒子表面に露出し
ないようにすること、即ち着色剤等がトナー粒子に内包
されるトナー構造にすることが有効である。また、着色
剤等がトナー粒子に内包されるトナーでは、着色剤の種
類を変えても同一の帯電性を発現するので、フルカラー
トナーとして使用する場合には非常に好都合である。即
ち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー
の帯電性は必然的に同一になり、安定した良好なカラー
画像形成に非常に有効である。
【0019】トナー粒子表面に着色剤や帯電制御剤(C
CA)、ワックス等が露出していないことは、例えば粒
子の断面をTEM(透過型電子顕微鏡)で観察すること
により容易に判定できる。より具体的には、トナー粒子
を樹脂包埋してミクロトームで切断した断面を、必要な
らば酸化ルテニウム等で染色し、TEMで観察すると、
着色剤等が粒子に内包されているかどうかは明瞭に分か
る。
【0020】上記のような着色剤等がトナー粒子に内包
された2〜6μの球形トナーは、理論的には、粉砕法で
作った不定形の粒子を樹脂で表面処理するなどして球形
化することによっても得ることは可能であるが、製造の
容易さやコスト等から、重合法や乳化法などのような湿
式法によって作るのが実際的であり好適である。とりわ
け、乳化法は、結着用樹脂の種類を幅広く変えても粒度
分布の良好な球形着色樹脂粒子が形成でき、また顔料濃
度のアップが容易であることなどから、本発明の粉体ト
ナーの製法として特に好適である。
【0021】またこのような方法を用いたほうが、以下
に述べるような小粒径トナーの粒度分布もシャープなも
のが得られやすいので、画像品質の向上への効果がより
大きくなる。
【0022】トナー粒子の粒度分布も帯電性能に影響を
与えるが、特に本発明が対象とする小粒径トナーでは、
現在商品化されている7〜13μm程度のトナーよりも
よりシャープな粒度分布が好ましい。本発明で使用され
る体積平均粒径が2〜6μmの球形トナーに於いては、
コールタマルチサイザーによる測定で、50%体積粒径
/50%個数粒径が1.25以下、特に好ましくは1.
20以下で、かつ84%体積粒径/16%体積粒径の平
方根が1.25以下の粒度分布を有することが、カブリ
のない、より良好な画像が得られる点で、特に好適であ
る。
【0023】このような粒度分布の狭い、小粒径の球形
トナーを用いることは、画像品質の向上のみならず、印
刷1枚当たりのトナー消費量の大幅な低減にもつながる
という格別顕著な効能が発揮される。印刷1枚当たりの
トナー消費量が低減されることにより、印刷/複写のコ
ストが低減され、またトナーボックス容量を小さくする
ことができるなどのメリットも生じる。
【0024】以下に、これら本発明の画像形成方法で用
いる球形カラートナーの好適な組成や製法について、そ
の詳細を述べる。
【0025】本カラートナーに使用される着色剤として
は、特に制限はなく、従来、電子写真用トナー等で使用
されてきた着色剤を用いることができ、顔料が好まし
く、以下のようなものが例示できる。
【0026】イエロートナーに用いることのできる黄色
顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエ
ロー、黄色酸化鉄、黄土、チタン黄、ナフトールイエロ
ーS、ハンザイエロー10G、ハンザイエロー5G、ハ
ンザイエローG、ハンザイエローGR、ハンザイエロー
A、ハンザイエローRN、ハンザイエローR、ピグメン
トイエローL、ベンジジンイエロー、ベンジジンイエロ
ーG、ベンジジンイエローGR、パーマネントイエロー
NCG、バルカンファーストイエロー5G、バルカンフ
ァーストイエローR、キノリンイエローレーキ、アンス
ラゲンイエロー6GL、パーマネントイエローFGL、
パーマネントイエローH10G、パーマネントイエロー
HR、アンスラピリミジンイエロー、その他イソインド
リノンイエロー、クロモフタルイエロー、ノボパームイ
エローH2G、縮合アゾイエロー、ニッケルアゾイエロ
ー、銅アゾメチンイエロー等が挙げられる。
【0027】マゼンタトナーに用いることのできる赤色
顔料としては、例えば、赤色黄鉛、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、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレ
ンジRK、インダスレンブリリアントオレンジGK、ベ
ンジジンオレンジG、パーマネントレッド4R、パーマ
ネントレッドBL、パーマネントレッドF5RK、リソ
ールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチンングレッ
ド、レーキレッドC、レーキレッドD、ブリリアントカ
ーミン6B、ブリリアントカーミン3B、ローダミンレ
ーキB、アリザリンレーキ、パーマネントカーミンFB
B、ベリノンオレンジ、イソインドリノンオレンジ、ア
ンスアンスロンオレンジ、ピランスロンオレンジ、キナ
クリドンレッド、キナクリドンマゼンタ、キナクリドン
スカーレット、ペリレンレッド等が挙げられる。
【0028】シアントナーに用いることのできる青色顔
料としては、例えば、コバルトブルー、セルリアンブル
ー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、
ファナトーンブルー6G、ビクトリアブルーレーキ、無
金属フタロシアニンブルー、銅フタロシアニンブルー、
ファーストスカイブルー、インダスレンブルーRS、イ
ンダスレンブルーBC、インジコ等が挙げられる。
【0029】ブラックトナーに用いることのできる黒色
顔料としては、例えば、カーボンブラック、シアニンブ
ラック、アニリンブラック、フェライト、マグネタイト
等が挙げられる。又は、上記の有彩色顔料を黒色となる
様に調製したものを使用することが出来るが、カーボン
ブラックがより好適である。
【0030】本発明で使用されるトナーは2〜6μmと
小粒径で真球形であることから、通常の10μm前後の
トナーを使用したものに比べ、被印字体(紙あるいはO
HPシートなど)上のトナー層の厚みは大幅に低減す
る。そのために、本発明で使用されるカラートナーの着
色剤の含有率(結着樹脂と着色剤の合計重量に対する着
色剤の重量%)は、シアン、マゼンタ、イエロートナー
に於いては、3〜15%、特に好ましくは4〜10%
で、カーボンブラックトナーに於いては6〜20%で、
特に好ましくは8〜15%である。これよりも顔料濃度
が低いと十分な画像濃度が得られず、また顔料濃度が高
すぎると各色の透明性が損なわれるので好ましくない。
【0031】次に、本発明で使用するに好適な球形トナ
ー粒子の製法について述べる。まず、トナー粒子の乳化
法による作り方は次のようである。着色剤と結着樹脂を
必須成分とする混合物と、水性媒体(水あるいは水を主
成分とした液媒体)とを混合し、乳化させて球形着色樹
脂粒子を形成後、液媒体中に分散している該粒子を乾燥
粉体として取り出し、必要あれば分級を行って粒度分布
を整え、球形カラートナーを作る。この場合には、結着
樹脂としては、非水溶性の結着樹脂が用いられる。
【0032】この場合の着色剤と結着樹脂の混合物は、
特開平5−66600に記載されているように、有機溶
剤を使用して作っても良いし、また、特開平09−31
1502に記載されているように、有機溶剤を使用しな
いで加熱溶融する方法で作っても良い。
【0033】有機溶剤を使用する場合の好適な有機溶剤
としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、石油エー
テルなどの炭化水素類;塩化メチレン、クロロホルム、
ジクロロエタン、ジクロロエチレン、トリクロロエタ
ン、トリクロロエチレン、四塩化炭素などのハロゲン化
炭化水素類;メタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコール、n−プロピルアルコール、ブタノールなどの
アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸ブ
チルなどのエステル類、などが挙げられ、これらの二種
以上を混合して用いてもよい。
【0034】前記結着樹脂としては、上記有機溶媒に可
溶か、あるいは加熱溶融できればよく、特に限定はない
が、それ自体では水性媒体に分散せず乳化剤または分散
安定剤を用いて初めて水性媒体に分散しうる非水溶性樹
脂と、それ自体で水性媒体に分散しうる、自己水分散性
を有する非水溶性樹脂とがある。
【0035】この様なトナー用の非水溶性樹脂として
は、例えばスチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂あるいはエポ
キシ系樹脂などがある。中でも、発色性や光沢などの点
から、本発明で使用するカラートナーとしては、ポリエ
ステル樹脂が最も好適である。
【0036】前記結着樹脂の内で、自己水分散性樹脂と
は、中和によりアニオン型となりうる官能基を含有した
樹脂で、それら親水性となりうる官能基の一部または全
部が塩基で中和された、水性媒体の作用下で、乳化剤ま
たは分散安定剤を用いることなく安定した水分散体を形
成できる樹脂をいう。中和により親水性基となりうる官
能基としては、例えば、カルボキシル基、燐酸基、スル
ホン酸基などのいわゆる酸性基が挙げられる。
【0037】このような、中和により自己水分散性とな
りうるポリエステル樹脂は、溶剤の存在下もしくは非存
在下において原料の多塩基酸と多価アルコールとを触媒
の存在下に脱水重縮合を行って製造できる。多塩基酸の
一部は、それのエステル形成性誘導体のひとつである、
そのメチルエステル化物を使用して脱メタノール重縮合
を行ってもよい。
【0038】より具体的には、フタル酸の様な、芳香族
ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体を必須成分
として反応させた芳香族ポリエステル系樹脂が好まし
い。乳化法には、それに用いる溶剤に可溶な結着用樹脂
を用いる。
【0039】使用する多塩基酸の例としては、例えばテ
レフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメ
リット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸な
どの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマール
酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸な
どの脂肪族カルボン酸類、シクロヘキサンジカルボン酸
などの脂環式カルボン酸類が挙げられる。これらの多塩
基酸を1種又は2種以上用いることができる。
【0040】使用する多価アルコールの例としては、例
えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタ
ンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、グリセリンなどの脂肪族ジオール類、シクロヘキサ
ンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフ
ェノールAなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールA
のエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロ
ピレンオキサイド付加物などの芳香族系ジオール類が挙
げられる。これらの多価アルコールの1種又は2種以上
用いることができる。
【0041】ポリエステル樹脂のガラス転移点は50〜
75℃であるのが好ましく、より好ましくは55〜70
℃である。ガラス転移点が50℃未満であるとトナーと
しての耐熱凝集性が不良となり、75℃を越えると定着
性が不良となるので好ましくない。
【0042】ポリエステル樹脂の酸基の含有量は、上記
の多塩基酸と多価アルコールの配合比と反応率により、
ポリエステルの末端のカルボキシル基を制御することに
よって調整することができる。あるいは多塩基酸成分と
して無水トリメリット酸を使用することによってポリエ
ステルの主鎖中にカルボキシル基を有するものが得られ
る。ポリエステル系樹脂の酸基の含有量は、酸価として
1〜30mg・KOH/gが好適である。
【0043】ポリエステル樹脂としては、ビスフェノー
ル類のアルキレンオキシド付加物に基づく骨格を含んだ
ものが、比較的低分子量でも、適度な硬度で、優れた、
強靭性と耐ブロッキング性を兼備した定着画像が得られ
る点で好ましい。また、フルカラー画像現像方法に用い
るトナーを得るのに用いるポリエステル樹脂としては、
重ね合わせた各色のトナーが微細なレベルで均一混合さ
れ、意図した色が確実に被印字体上で再現できる点で、
架橋されたものに比べれば、直鎖非架橋のポリエステル
樹脂のほうが好ましい。このことは、被印字体として、
例えばOHPシートの様な光透過性の被印字体を選択し
て用いたとき、その画像の発色性や透明性の優劣の差と
なって顕著に現れる。
【0044】中和により自己水分散性となりうるアニオ
ン型スチレン(メタ)アクリル樹脂としては、スチレン
系モノマーを必須成分として酸基を含有した(メタ)ア
クリル系重合性ビニル単量体類と、この酸基を含有した
重合性ビニル単量体類以外の、(メタ)アクリル酸エス
テルに代表される重合性ビニル単量体を、ラジカル開始
剤存在下でラジカル重合させて得られるものが使用でき
る。それを得るための重合反応は、溶液重合でも、懸
濁、乳化重合でも適宜利用できる。
【0045】こうした酸基含有(メタ)アクリル系重合
性単量体類としては、例えばアクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸モノブチル、マレイン酸モノブチルなどが挙
げられる。
【0046】酸基含有重合性単量体類以外の重合性単量
体類としては、例えば、スチレン系モノマー(芳香族ビ
ニルモノマー)類として、スチレン、ビニルトルエン、
2−メチルスチレン、t−ブチルスチレンもしくはクロ
ルスチレンがある。
【0047】アクリル酸エステル類としては、例えばア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプ
ロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸n−アミル、アクリル酸イソアミル、ア
クリル酸n−ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシ
ル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸デシルもしく
はアクリル酸ドデシル、アクリル酸2−クロルエチル、
アクリル酸フェニル、アルファクロルアクリル酸メチル
が挙げられる。
【0048】メタクリル酸エステルとしては、例えばメ
タクリル酸メチル、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−アミル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸
2−エチルヘキシル、メタクリル酸n−オクチル、メタ
クリル酸デシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸
2−クロルエチル、メタクリル酸フェニル、アルファク
ロルメタクリル酸メチルが挙げられる。
【0049】また、アクリロニトリル、メタアクリロニ
トリル、アクリルアミド等のアクリル酸もしくはメタク
リル酸誘導体、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエ
ーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル
類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチ
ルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、N−ビニ
ルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルイン
ドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物等
を挙げることができる。
【0050】また、中和により自己水分散性となりうる
樹脂を得るに際し、溶液重合の場合には、汎用の有機溶
剤を使用できる。具体的には、例えばトルエン、キシレ
ンもしくはベンゼンの如き、各種の芳香族炭化水素;メ
タノール、エタノール、プロパノールもしくはブタノー
ルの如き、各種のアルコール類;セロソルブもしくはカ
ルビトールの如き、各種のエーテルアルコール類;アセ
トン、メチルエチルケトンもしくはメチルイソブチルケ
トンの如き、各種のケトン類;酢酸エチルもしくは酢酸
ブチルの如き、各種のエステル類;またはブチルセロソ
ルブアセテートの如き、各種のエーテルエステル類など
の、いわゆる不活性溶剤である。
【0051】また、使用する重合開始剤としては、公知
慣用の各種の有機過酸化物系の開始剤、アゾ系の開始剤
が使用できる。具体的には、例えばベンゾイルパーオキ
サイド、クメンヒドロパーオキサイド、t−ブチルハイ
ドロパーオキサイド、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモ
ニウム等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、ア
ゾビスイソバレロニトリル等のアゾ系化合物が挙げられ
る。
【0052】中和により親水性基となりうるカルボキシ
基含有アニオン型樹脂のカルボキシル基の含有量は、特
に制限されるものではないが、スチレン系樹脂、(メ
タ)アクリル系樹脂および好適なスチレン(メタ)アク
リル樹脂においては、好ましくは酸価(樹脂1gを中和
するに必要なKOHのmg数)30〜150である。
【0053】このようなスチレン(メタ)アクリル樹脂
としては、充分な機械的強度を発現するに必要なレベル
の分子量、通常重量平均分子量として3000〜300
000で、ガラス転移温度(Tg)が50〜100℃で
あるものが好適である。
【0054】これら樹脂に自己水分散性を発現させるた
めに用いられる塩基性の中和剤としては、特に限定はな
いが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、ア
ンモニアなどの無機アルカリや、ジエチルアミン、トリ
エチルアミン、イソプロピルアミンなどの有機塩基が挙
げられる。
【0055】結着樹脂である非水溶性樹脂として、自己
水分散性を有しない非水溶性樹脂を用いる場合には、樹
脂溶液と混合する水性媒体に乳化剤及び/又は分散安定
剤を添加して用いることが必要である。
【0056】その分散安定剤としては、水溶性高分子化
合物が好ましく、例えばポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロースなどが挙げられる。また乳化剤と
しては、例えばポリオキエチレンアルキルフェノールエ
ーテル等のノニオン系、アルキルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム等のアニオン系、或いはカチオン系の各種界面
活性剤が挙げられる。勿論、乳化剤の2種以上を併用し
てもよいし、分散安定剤の2種以上を併用してもよい
し、乳化剤と分散安定剤とを併用してもよいが、分散安
定剤を主体にして乳化剤を併用するのが一般的である。
【0057】この場合、乳化剤や分散安定剤を用いる場
合には、その水性媒体中における濃度は、0.5〜3重
量%程度となる様にするのが適当である。
【0058】更に、前述した中和することにより自己水
分散性となりうる樹脂を使用する場合であっても、必要
であれば、本発明の効果を損なわない限りにおいて、乳
化剤及び/叉は分散安定剤を使用してもよい。
【0059】本発明が対象とする球形着色樹脂粒子に
は、必要に応じて、含金属アゾ化合物やサリチル酸系金
属錯体等の帯電制御剤(CCA)や、ポリエチレンワッ
クス、ポリプロピレンワックス、パラフインワックスな
どのワックス類(離型剤)、さらにシリコンオイル等の
添加剤を、結着用樹脂に対し0.1〜10重量%程度添
加してもよい。
【0060】これらの添加剤や前記着色剤の添加につい
ては、有機溶剤を用いる場合には、結着樹脂の有機溶媒
溶液にこれらを添加後、ボールミルや連続式ビーズミル
のような一般的な混合・分散機を用いて十分に粉砕・混
合させるなどの方法でよく、有機溶剤を使用しない場合
には、結着樹脂、着色剤、添加剤をニーダー、二本ロー
ル、二軸押出機などで十分に混練すれば良い。
【0061】この様にして乳化により得られた球形着色
樹脂粒子の分散液は、有機溶剤を用いた場合には、蒸留
等の手段により先ず有機溶媒を除去してから、水性分散
液を濾過等の手段で濾別して、粒子を乾燥することによ
り、原体粒子を得る。乳化剤や分散安定剤を用いて得た
着色樹脂微粒子は、より充分に洗浄して用いることが好
ましい。
【0062】勿論、結着用樹脂として、中和によりアニ
オン性の親水性基となる、酸性基を有する非水溶性樹脂
を塩基性の中和剤で中和して得た自己水分散性樹脂を用
いて樹脂微粒子を本発明で得る場合においては、有機溶
剤を予め除去した後、例えば塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、
蓚酸などの酸性の中和剤で、微粒子表面の、塩基性化合
物でもって中和されて得られた親水性基をもとの官能基
に戻す逆中和処理を行い、微粒子そのものの親水性をよ
り低下させてから、水を除去して濾別乾燥するという方
法を採用することが好ましい。
【0063】前記乾燥は、公知慣用の方法がいずれも採
用できるが、例えばトナー粒子が熱融着や凝集しない温
度で、常圧下又は減圧下で乾燥してもよいし、凍結乾燥
するという方法も挙げられる。また、スプレードライヤ
ー等を用いて、水性媒体からのトナー粒子の分離と乾燥
とを同時に行うという方法もある。トナー粒子が熱融着
しない温度で加熱しながら減圧下で粉体を撹拌して乾燥
する方法(例:タナベウイルテックの混合乾燥機)や、
高温の空気流による乾燥方法(例:セイシン企業のフラ
ッシュジェットドライヤー)が効率的で好ましい。
【0064】トナー粒子の粒度分布を整えるために、粗
大粒子や微細粒子を除去するための分級が必要な場合に
は、トナー用等に市販されている一般的な乾式分級機を
用いて公知慣用の方法で行ってもよいし、粒径による沈
降性の違いを利用して、球形着色樹脂粒子の水スラリー
を遠心分離機を用いて分級する方法で行っても良い。市
販の乾式分級機の中では、風力式で粗大粒子と微粉を同
時に除去できる方式のもの(例:日鉄鉱業製のエルボー
ジェット分級機)が効率的で好ましい。また、粗大粒子
の除去は、球形着色樹脂粒子の水スラリーをフイルター
を使って濾過することによっても行える。
【0065】次に、カラートナーの重合法による作り方
は次のようである。着色剤を分散させた重合性モノマー
を、液媒体中で重合させて球形着色樹脂粒子を形成後、
液媒体中に分散している該粒子を乾燥粉体として取り出
し、必要あれば分級を行って粒度分布を整え、球形カラ
ートナーを作る。
【0066】具体的には、例えば分散安定剤や乳化剤の
存在下に、着色剤と、結着剤樹脂を形成しうる反応性モ
ノマーとを液媒体中に懸濁もしくは乳化分散させ、重合
開始剤の存在下、攪拌しながら、ラジカル重合によるポ
リマー化反応を行って、球形の、結着用樹脂中に着色剤
を内包したトナー粒子の水性分散液を得ることができ
る。
【0067】上記したラジカル重合性単量体としては、
具体的には、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ク
ロロスチレン、ビニルスチレン等のスチレン類、エチレ
ン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレ
フィン類、酢酸ビニル、プロピオンビニル、酪酸ビニ
ル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリ
ル酸オクチル、アクリル酸ドデシルアクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルメタクリ
ル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂
肪族モノカルボン酸エステル類、エチレングリコールモ
ノアクリレート、プロピレングリコールモノアクリー
ト、テトラメチレンエーテルグリコールモノアクリレー
ト等のグリコールモノ(メタ)アクリル酸エステル、ビ
ニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブ
チルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン、ビニルプロペニルケトン等
のビニルケトン類等のアクリルモノマーが挙げられ、こ
れらは、それぞれ単独で、もしくは二種類以上を組み合
わせて使用することができる。
【0068】前記した結着剤樹脂を構成する単量体組成
は、重合体のガラス転移温度(Tg)が50〜80℃と
なる様に調製される。
【0069】必要に応じて、少量の、2つ以上のエチレ
ン性不飽和二重結合を有する反応性モノマーをそれに併
用しても良い。2つ以上のエチレン性不飽和二重結合を
有する反応性モノマーとしては、例えばブタジエン、イ
ソプレン等の共役ジエン、ジビニルベンゼン、ビスフェ
ノールAアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アク
リレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリ
レート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレ
ート等が挙げられる。
【0070】尚、こうしたポリマー樹脂を得るのに使用
される重合開始剤としては、勿論、通常の油溶性又は水
溶性のものが使用できるが、例えば過酸化ベンゾイル、
ジ−t−ブチルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシ
ド、t−ブチルペルオキシドもしくは2−エチルヘキサ
ノエートの如き、各種の過酸化物;またはアゾビスイソ
ブチロニトリルもしくはアゾビスイソバレロニトリルの
如き、各種のアゾ化合物などが挙げることができる。
【0071】懸濁重合に際しては、重合に用いる液媒体
に不溶かつ単量体可溶の重合開始剤を必須として選択し
て用い、乳化重合に際しては、水溶性重合開始剤を必須
として選択して使用される。重合開始剤の使用量は、特
に制限されないが、全反応性モノマー(総単量体)重量
100重量部当たり、0.01〜5重量部である。
【0072】重合によって形成される結着用樹脂は、重
合条件等により任意に調製することができるが、重量平
均分子量として、10,000〜500,000となる
様にするのが好ましい。
【0073】本トナー粒子における着色剤や帯電制御
剤、ワックスなどは、前記のような公知慣用のものを用
いることができる。
【0074】懸濁重合時に使用できる、前記分散安定剤
としては、一般的には、水溶性高分子化合物が用いら
れ、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリド
ン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロース、セルロースガム、ラムザンガム等が挙げられ
る。
【0075】さらには水不溶性で粒径が0.01〜5μ
mの無機微粉末も、懸濁分散安定剤として使用でき、例
えばリン酸三カルシウム、タルク、ベントナイト、カオ
リン、酸化チタン、アルミナ、亜鉛華、水酸化アルミニ
ウム、水酸化マグネシウム、塩基性ケイ酸マグネシウ
ム、水酸化チタン、水酸化第二鉄、硫酸バリウム、シリ
カ、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等が挙げられ
る。
【0076】これらは分散安定剤は、単独使用でもよい
し、2種以上の併用でもよい。その使用量は、全反応性
モノマー100重量部当たり、通常0.1〜10重量部
である。
【0077】乳化重合に使用できる前記乳化剤として
は、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラ
ウリル硫酸ナトリウム、ドデシルジフェニルオキサイド
ジスルホン酸ナトリウム等のアニオン性界面活性剤、ポ
リオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレ
ンニニルフェノールエーテル等の非イオン性界面活性剤
等を挙げることができる。これらは単独使用でもよい
し、2種以上の併用でもよい。その使用量は、全反応性
モノマー100重量部当たり、通常0.01〜5重量部
である。
【0078】懸濁重合に当たって、分散安定剤に乳化剤
を一部併用してもよいし、乳化重合に当たって、乳化剤
に分散安定剤を一部併用してもよい。また、上記分散安
定剤や乳化剤に代えて、自己乳化性エポキシ樹脂や自己
乳化性ポリウレタン樹脂を用いることもできる。
【0079】重合性単量体、着色剤、分散安定剤及び前
記単量体不溶の液媒体、前記液媒体に不溶かつ前記単量
体に可溶の重合開始剤を同時に加えて、攪拌して単量体
液滴を重合してもよいが、重合性単量体及び着色剤を、
例えばボールミルやコロイドミル等で、予め充分に混合
して、次いでそれを重合開始剤、分散安定剤を含む前記
液媒体に加えて、例えばホモジナイザー、ローターステ
ーター式ミキサー、スタティックミキサー等により攪拌
を行い、重合性単量体を必須とする単量体液滴を液媒体
中に懸濁させ、攪拌を続けながら、所定の粒子径のトナ
ー粒子が形成されるまで重合を行うことが好ましい。
【0080】このような重合を行うに当たって使用でき
る液媒体としては、蒸留水、イオン交換水等の水の他、
例えばトルエン、キシレンもしくはベンゼンの如き、各
種の芳香族炭化水素;メタノール、エタノール、プロパ
ノールもしくはブタノールの如き、各種のアルコール
類;セロソルブもしくはカルビトールの如き、各種のエ
ーテルアルコール類;アセトン、メチルエチルケトンも
しくはメチルイソブチルケトンの如き、各種のケトン
類;酢酸エチルもしくは酢酸ブチルの如き、各種のエス
テル類;またはブチルセロソルブアセテートの如き、各
種のエーテルエステル類などが挙げられる。
【0081】尚、いずれの重合方法においても、コア−
シェル重合処方、パワーフィード重合処方、グラフト重
合処方を採用することにより、粒子の化学構造・層構造
等に変化をつけることもできる。上記各発明の各懸濁重
合法及び乳化重合法における、反応条件は、特に制限さ
れるものではなく、いずれの方法においても、通常室温
〜80℃で、15分〜24時間である。
【0082】この様にして得られた球形着色樹脂粒子の
分散液は、液媒体を除去し、乾燥することにより、容易
に球形着色樹脂粒子の粉体を得ることができる。尚、前
記分散液中の分散安定剤や乳化剤を除去するために、洗
浄を繰り返し行うことが好ましい。液媒体除去・乾燥工
程を実施するに当たっては、球形着色樹脂粒子を濾別
後、該粒子を乳化法トナーの場合と同様な方法で乾燥す
れば良い。
【0083】なおトナー粒子の粒度分布を整えるため
に、必要あれば乳化法トナーの場合と同様な分級操作を
行うことが出来る。
【0084】尚、本発明において用いるトナー粒子を形
成する、トナー用の結着樹脂としては、最終的なトナー
性能のみをとってみれば、スチレン系樹脂や(メタ)ア
クリル系樹脂に比べて、ポリエステル樹脂のほうが好適
であるが、スチレン系樹脂や(メタ)アクリル系樹脂の
様な、重合法と乳化法のどちらでもトナーの製造が可能
な樹脂系においては、乳化法を採用して得たトナーを用
いるのが好ましく、乳化剤や分散安定剤を充分洗浄する
手間がかからない点で、特に自己水分散性樹脂のみを用
いる乳化法で製造されたトナーが特に好ましい。本発明
の画像形成方法には、トナー製造工程上も最終的に得ら
れるトナー性能上も、自己水分散性を有するポリエステ
ル樹脂を用いた乳化法により製造されたものが最適であ
る。
【0085】本発明のトナーは正帯電性、負帯電性のい
ずれも調製可能である。本発明のトナーとしては、帯電
制御剤を含んでもよいが、それを含まない負帯電性トナ
ーが好ましい。環境汚染や安全性を配慮すると、帯電制
御剤を含まないものが好ましい。
【0086】上記した乳化法や重合法により得られた、
本発明で用いる体積平均粒径2〜6μmの球形トナー粒
子の表面には、無機微粒子あるいは/および有機微粒子
を外添してから現像剤として使用することが好ましい。
【0087】トナー表面に添加して使用する無機酸化物
微粒子の種類や量を適切に選択することによっても、小
粒径トナーの摩擦帯電性および粉体流動性を向上するこ
とができる。本発明に使用できる無機酸化物微粒子とし
ては、5〜100nmの一次粒子径を有するシリカ(酸
化珪素)、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、
酸化スズ、酸化アンチモン、酸化マグネシウムなどが挙
げられる。これらは単独使用でも二種以上の併用でも良
い。これらの金属酸化物微粒子として、酸化スズ・アン
チモンで表面処理され導電性を付与された酸化チタンや
酸化珪素を使用することも、本発明で使用するトナーに
は好ましい。
【0088】また、一次粒子径が5〜50nm程度の疎
水性処理されたシリカあるいは酸化チタンを併用するの
も、粉体流動性、帯電の環境安定性、帯電の立ち上がり
性に優れる点で、好適である。トナー用の疎水性シリカ
は多数市販されており、それらの中から目的に応じて選
択し使用するのが実用上好都合である。
【0089】中でも、疎水性の酸化チタンとしては、ト
リフルオロメチル基含有の有機化合物で表面処理された
ものが、帯電の環境安定性および立ち上がり性(飽和帯
電量に到達する速度および帯電の均一性)の点で、負極
性トナーに用いる場合特に好適である。
【0090】トリフルオロメチル基含有の有機化合物と
は、分子構造中に少なくともーCF3基を有する有機化
合物(ポリマーを含む)で、パーフルオロアルキルアク
リレート樹脂やパーフルオロアルキル基含有のアルコキ
シシラン、アルキルシランあるいはクロロシラン化合物
などが好適である。具体的な例としては、 デイックガードNH−15(大日本インキ化学工業製の
CF3-(CF27−基含有アクリレート樹脂のトルエン
分散液) CF3−(CH29−Si(OCH33 CF3−(CH22−Si(OCH33 CF3−(CF27−(CH22−Si(OCH33 CF3−(CF27−(CH22−Si(CH3)(OC
32 CF3−(CF27−(CH22−Si(CH33 CF3−(CF27−(CH22−SiCl3 CF3−(CF27−SO2NH(CH23NH2 などが挙げられる。
【0091】これらトリフルオロメチル基含有の有機化
合物による酸化チタン微粒子への表面処理は、該有機化
合物をトルエンやアルコール系などの有機溶剤に溶解
し、酸化チタン微粒子と十分に混合してから、有機溶剤
を蒸留等の方法で除去後、加熱処理し解砕するなどの方
法で行うことができる。
【0092】トリフルオロメチル基含有の有機化合物の
金属酸化物微粒子への表面処理量としては、金属酸化物
微粒子に対し5〜30重量%程度が好適である。外添量
が同じならば、該有機化合物の金属酸化物微粒子への表
面処理量が多くなるにつれ、トナーの帯電量は増大する
傾向があるので、用途に応じてこの表面処理量を調節す
ることが好ましい。
【0093】これらトリフルオロメチル基含有の有機化
合物は、トリフルオロメチル基の表面エネルギーが極度
に低いために強い撥水性を発現するとともに、摩擦によ
り大きな陰性となる性質を有することからトナーのマイ
ナス帯電性を顕著に高める作用を発揮する。そのため
に、トリフルオロメチル基含有の有機化合物で表面処理
された酸化チタン微粒子が外添されたトナーは、環境安
定性および帯電の立ち上がり性が格段に向上するわけで
ある。
【0094】これら無機酸化物微粒子の添加量として
は、粉体トナーの使用目的によって異なるが、一般的に
トナー粒径の小さいもの程、添加量を多くすることが好
ましい。本発明の2〜6μmトナー粒子では、トナー粒
子に対し0.3〜5重量%の量を外添するのが好適であ
る。
【0095】これらの外添は、ヘンシェルミキサーやハ
イブリダイザーなどを用いて公知慣用の方法で行えばよ
く特に限定はない。
【0096】このようにして得られたトナーを二成分現
像剤として使用する場合には、体積平均粒径20〜15
0μmの樹脂コートキャリアーと混合して静電荷像現像
剤とする。
【0097】このようなキャリアーとしては、鉄粉、フ
エライト、マグネタイト、およびそれらに各種の樹脂を
コーチングしたもの、あるいは樹脂と磁性粉との複合キ
ャリアーなどいずれのものでも良いが、本発明のように
小粒径トナーを用いる現像剤では、20〜150μm、
さらに好ましくは20〜80μmの、樹脂コートされた
小粒径キャリアーを用いると良好な画像が得られ好適で
ある。
【0098】キャリアーのコート樹脂としては、アクリ
ル樹脂、アクリルスチレン樹脂、シリコン樹脂、含フッ
素樹脂およびそれら樹脂の併用、さらにはそれらにシラ
ンカップリング剤をなどを併用したものなどが市販され
ており、本発明では現像剤の用途に応じてこれらの中か
ら選択することが好ましい。
【0099】疎水性シリカと疎水性酸化チタンが外添さ
れた体積平均粒径2〜6μmの球形カラートナーと、樹
脂コートされた体積平均粒径20〜150μmの略球形
キャリアーとから成る現像剤が本発明に格別好適であ
る。
【0100】本発明で使用する電子写真方式の複写機や
プリンターなどのカラー画像形成装置としては、現像ス
リーブとブレードとの間隙でトナーを摩擦帯電させる非
磁性一成分現像方法、あるいは、鉄粉やフエライト、マ
グネタイトなどのキャリアーとトナーとを混合して摩擦
帯電させる二成分現像方法のいずれの方式でも好適であ
る。また、感光体上に形成された潜像をトナーで現像
し、紙あるいはOHPシートなどの被印字体上に転写す
る方法としては、タンデム方式(4色それぞれ感光体と
現像器を持ち、1パスで順次被印字体上4色重ねる)、
転写ドラム方式(感光体上に形成されたトナー像を1色
ごとに被印字体上に転写して被印字体上で4色重ね
る)、中間転写方式(中間転写体上で4色のトナー像を
重ねた後、被印字体上に転写する)、多重現像方式(感
光体上で4色重ねた後、被印字体に転写する)などが知
られているが、本発明ではこのいずれを用いても目的と
する効果が発現される。
【0101】本発明のカラー画像形成方法としては、二
成分現像方式を用いる画像形成装置に比べれば、非磁性
一成分現像方式を用いるカラー画像形成方法に適用する
と、印字に用いる画像形成装置をコンパクト化でき、同
装置自体をより簡素化できる点で好ましい。
【0102】こうして得られた被印字体上の、カラート
ナーからなる現像画像は、定着される。この定着によ
り、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のト
ナーが重ね合わされた形で被印字体上に固定される。通
常、この定着は、例えばヒートロール等により熱圧定着
される。
【0103】本発明で使用されるトナーは2〜6μmと
小粒径であること、また着色剤等が結着樹脂に内包され
た真球形であることから、各トナー粒子表面の均一性が
高く、摩擦帯電の均一性が得られやすい。そのために、
このようなトナーを用いて形成された画像は、現状の7
〜13μm程度の着色剤が露出した不定形のトナーを使
用して形成された画像に比べて、解像性、階調性などの
画像品質が向上する。また2〜6μmと小粒径であるこ
とから、感光体上のトナー層は通常の10μm前後の粒
径のトナーを使用したものに比べると大幅に薄くなり、
本発明が対象とする各色潜像を重ね合わせてカラー画像
を形成する装置に於いては、その向上効果は格段に増大
する。即ち、得られるカラー画像の印刷物に於ける解像
性や階調性が大幅に向上するとともに、各色のトナー層
が薄くなるので透明性が向上し、高品質のカラー画像と
なる。これは、1色のみのトナーで現像定着を行った結
果だけからは、当業者であっても予想できなかった相乗
効果である。
【0104】本発明のカラー画像形成装置では、画像品
質の向上に加えて、ページ当たりのトナー消費量が少な
くなるという効果も得られる。
【0105】
【発明の実施形態】本発明は、以下の実施形態を含む。 1。電子写真方式の非磁性一成分現像あるいは二成分現
像のカラー画像形成装置に於いて、感光体上にイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各静電潜像を形成
し、これらをそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックのカラートナーで現像した後、これら4色のカラ
ートナーを紙あるいはOHPシート等の被印字体上に重
ね転写し、この被印字体上のカラートナーを定着するカ
ラー画像形成方法であって、これら4色のカラートナー
として、体積平均粒径が2〜6μmで、着色剤が結着樹
脂に内包されている、平均円形度0.97以上の球形ト
ナーを用いることを特徴とするカラー画像形成方法。
【0106】2。着色剤と結着樹脂を必須成分とする混
合物と、水性媒体(水あるいは水を主成分とする水溶
液)とを混合し、乳化させて球形着色樹脂粒子を形成
後、液媒体中に分散している該粒子を乾燥粉体として取
り出す方法で得られる球形カラートナーを用いる上記1
記載のカラー画像形成方法。
【0107】3。球形カラートナーの結着樹脂がポリエ
ステル樹脂である上記2記載のカラー画像形成方法。
【0108】4。着色剤を分散させた重合性モノマー
を、液媒体中で重合させて球形着色樹脂粒子を形成後、
液媒体中に分散している該粒子を乾燥粉体として取り出
す方法で得られる球形カラートナーを用いる上記1記載
のカラー画像形成方法。
【0109】5。球形トナーが、コールタマルチサイザ
ーによる測定で、50%体積粒径/50%個数粒径が
1.25以下、特に好ましくは1.20以下で、かつ8
4%体積粒径/16%体積粒径の平方根が1.25以下
の粒度分布を有するものである上記1記載のカラー画像
形成方法。
【0110】6。球形トナーが、帯電制御剤を含まない
負帯電性トナーである上記1記載のカラー画像形成方
法。
【0111】7。球形トナーが、1次粒子径が5〜50
nmの、疎水性処理された、シリカ及び/又は酸化チタ
ンを含んでなるものである上記1記載のカラー画像形成
方法。
【0112】8。疎水性処理された酸化チタンが、トリ
フルオロメチル基含有の有機化合物で表面処理されたも
のである上記7記載のカラー画像形成方法。
【0113】9。ポリエステル樹脂が、ビスフェノール
類のアルキレンオキシド付加物に基づく骨格を含んだも
のである上記3記載のカラー画像形成方法。
【0114】10。ポリエステル樹脂が、直鎖非架橋の
ポリエステル樹脂である上記3記載のカラー画像形成方
法。
【0115】11。被印字体が、オーバーヘッドプロジ
ェクタ(OHP)シートである上記1記載のカラー画像
形成方法。
【0116】12。カラー画像形成方法が、非磁性一成
分現像方式のカラー画像形成方法である上記1記載のカ
ラー画像形成方法。
【0117】
【実施例】次に、本発明を参考例、実施例および比較例
により、具体的に説明をする。部および%はすべて重量
基準である。また水は全て脱イオン水のことである。
【0118】(トナー製造の実施例)酸価が4mg・K
OH/g、重量平均分子量が12000,ガラス転移点
が61℃、100℃における溶融粘度が40000ポイ
ズである直鎖非架橋のポリエステル樹脂(ビスフエノー
ルAプロピレンオキサイド2.2モル付加物、ビスフエ
ノールAエチレンオキサイド2.2モル付加物、テレフ
タル酸、イソフタル酸の脱水縮合物)1200部に、メ
チルエチルケトンの800部を加え、よく溶解した樹脂
溶液に、フタロシアニン顔料「Ket Blue 12
3」(大日本インキ化学工業製)76.5部を加えて撹
拌混合して十分に分散した。分散終了後、メチルエチル
ケトンにより、固形分含有量を50%に調整した。
【0119】次いで、この混合物の200部に、メチル
エチルケトン50部、1規定アンモニア水3.5部を加
え、撹拌しながら水225部を一度に添加し転相乳化さ
せ、球形青色樹脂粒子を形成した。希釈水として水15
0部と、分散安定性を増すために1規定アンモニア水4
部を添加した。
【0120】次いで、減圧蒸留により有機溶剤を除去
し、水性分散液を得た。これに1規定塩酸水溶液を加え
てPHを2.5としてから、濾過・水洗して得られたウ
エットケーキを、減圧下に撹拌しながら加熱乾燥して、
ポリエステル樹脂を結着用樹脂とする球形青色樹脂粒子
の粉体を得た。
【0121】この粉体をエルボージェット(日鉄鉱業
製)を用いて分級し、体積平均粒子径(コールター・マ
ルティサイザー2にて測定)が5.2μmで、50%体
積粒径/50%個数粒径が1.11,84%体積粒径/
16%体積粒径の平方根が1.19という良好な粒度分
布を有する青色トナー粒子を得た。この粒子を東亜医用
電子(株)製フロー式粒子像分析装置FPIPー100
0で測定すると平均円形度が0.990の球形で、この
粒子を樹脂包埋しミクロトームで切削した断面をTEM
(透過型電子顕微鏡)で観察したところ、フタロシアニ
ン顔料は粒子に内包されて均一に分散していた。
【0122】この球形青色樹脂粒子100部に、トリフ
ロロプロピルトリメトキシシランを表面処理した疎水性
酸化チタン微粒子の0.5部および疎水性シリカ(日本
アエロジルのRY200)の2.5部をヘンシェルミキ
サーを使用して外添し粒径5.2μmの球形シアントナ
ー(顔料含有率6%)を調製した。
【0123】フタロシアニン顔料「Ket Blue
123」の替わりに、ジスアゾ系顔料「Ket Yel
low 403」(大日本インキ化学工業製)、キナク
リドン系顔料「Toner Magenta Eー0
2」(ヘキストインダストリー社製)、カーボンブラッ
ク顔料「Elftex8」(キャボット社製)を用い
て、上記球形シアントナーと同様な操作により、粒径
5.1μmの球形イエロートナー(顔料含有率6%)、
粒径5.2μmの球形マゼンタトナー(顔料含有率6
%)、粒径5.1μmの球形ブラックトナー(顔料含有
率8%)を調製した。各色のトナーはいずれも、負帯電
性であった。
【0124】(トナー製造の比較例)トナー製造の実施
例で使用したポリエステル樹脂960部とフタロシアニ
ン顔料「Ket Blue 123」40部を溶融混練
してから、粉砕し、次いで乾式分級機を用いて分級し、
体積平均粒径が8.3μm、50%体積粒径/50%個
数粒径が1.20,84%体積粒径/16%体積粒径の
平方根が1.24という粒度分布を有する平均円形度
0.943の不定形の青色樹脂粉体を得、これにトナー
製造の実施例で用いたのと同じ疎水性酸化チタン微粒子
0.5部と疎水性シリカ1.3部の外添を施して粒径
8.3μmの非球形負帯電性シアントナー(顔料含有率
4%)を調製した。
【0125】フタロシアニン顔料「Ket Blue
123」の替わりに、ジスアゾ系顔料「Ket Yel
low 403」、キナクリドン系顔料「Toner
Magenta Eー02」、カーボンブラック顔料
「Elftex8」を用いて、上記非球形シアントナー
と同様な操作により、粒径8.1μmの非球形イエロー
トナー(顔料含有率4%)、粒径8.2μmの非球形マ
ゼンタトナー(顔料含有率4%)、粒径8.1μmの非
球形ブラックトナー(顔料含有率9%)を調製した。各
色のトナーはいずれも、負帯電性であった。
【0126】(カラー画像の形成および評価)トナー製
造の実施例で作った粒径約5μmの球形カラートナー4
色を、電子写真方式の非磁性一成分現像方式のカラープ
リンター(ミノルタ製「カラーページプロPS」の改造
機)のトナーカートリッジに充填してテストパターンの
画出し試験を行う。
【0127】また、トナー製造の比較例で作った粒径約
8μmの非球形のカラートナー4色を、前記カラープリ
ンターに充填し、必要に応じて感光体表面のクリーニン
グを行い、同じテストパターンの画出し試験を行う。
【0128】上記画出し試験で普通紙に印刷されたカラ
ー画像を比べると、両方とも色相や光沢は同程度に良好
であるが、実施例トナーを使用した方の解像度と階調性
が格段に優れ、全体として優れたカラー画像が形成され
ている。また、上記画出し試験でOHPシートに印刷さ
れたカラー画像を比較すると、実施例トナーを使用した
方が光透過性に優れ、より鮮明な投影画像が得られる。
【0129】さらに、テストパターン画像を普通紙に印
刷したときの印刷紙上のトナー付着重量を測定すると、
実施例トナーを使用した場合では比較例トナーを使用し
た場合に比べて約半分であり、ページ当たりのトナー消
費量がほぼ半減する。
【0130】
【発明の効果】電子写真方式のカラー画像形成装置に於
いて、感光体上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クの各静電潜像を形成し、これらをそれぞれイエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックのカラートナーで現像した
後、これら4色のカラートナーを被印字体上に重ね転写
し、この被印字体上のカラートナーを定着するカラー画
像形成方法であって、これら4色のカラートナーとし
て、体積平均粒径が2〜6μmで、着色剤が結着樹脂に
内包されている、平均円形度0.97以上の球形トナー
を用いることにより、高品質なカラー画像が得られる。
また、印刷紙1枚当たりのトナー消費量を大幅に低減す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H005 AA01 AA15 AA21 AB03 AB06 CA08 EA05 EA10 2H030 AD01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子写真方式のカラー画像形成装置に於い
    て、感光体上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
    の各静電潜像を形成し、これらをそれぞれイエロー、マ
    ゼンタ、シアン、ブラックのカラートナーを用いて現像
    し、これら4色のカラートナー現像画像を被印字体上に
    重ね転写し、この被印字体上のカラートナーを定着する
    カラー画像形成方法であって、これら4色のカラートナ
    ーとして、体積平均粒径が2〜6μmで、着色剤が結着
    樹脂に内包されている、平均円形度((粒子投影面積と
    同じ面積の円の周長)/(粒子投影像の周長)で定義さ
    れる円形度の平均値)0.97以上の球形トナーを用い
    ることを特徴とするカラー画像形成方法。
  2. 【請求項2】着色剤と結着樹脂を必須成分とする混合物
    と、水性媒体とを混合し、乳化させて球形着色樹脂粒子
    を形成後、液媒体中に分散している該粒子を乾燥粉体と
    して取り出す方法で得られる球形カラートナーを用いる
    請求項1記載のカラー画像形成方法。
  3. 【請求項3】球形カラートナーの結着樹脂がポリエステ
    ル樹脂である請求項2記載のカラー画像形成方法。
  4. 【請求項4】着色剤を分散させた重合性モノマーを、液
    媒体中で重合させて球形着色樹脂粒子を形成後、液媒体
    中に分散している該粒子を乾燥粉体として取り出す方法
    で得られる球形カラートナーを用いる請求項1記載のカ
    ラー画像形成方法。
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