JP2000330324A

JP2000330324A - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2000330324A
Application number: JP13668199A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kawakami; 宏明川上; Fumihiro Arataira; 文弘荒平; Michihisa Magome; 道久馬籠; Katsuyuki Nonaka; 克之野中; Koji Inaba; 功二稲葉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2000-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】多量の画像形成を行ってもカラー画像の色調
の変化を起こさず、装置の小型化を達成する画像形成方
法を提供することにある。【解決手段】感光体上に帯電、露光、非磁性一成分現
像を行うことによりトナー画像を形成し、該トナー画像
を中間転写体を介して、又は介さずに記録材に転写し、
フルカラー画像を形成する画像形成方法であって、感光
体上又は中間転写体上、又は記録材上に濃度測定用のト
ナー像を形成し、その濃度を光学式濃度センサーによっ
て、測定波長（λ）９００〜１０５０ｎｍで検知するこ
とにより画像制御が行われ、画像形成に用いられるトナ
ーが、ノニオン型界面活性剤０．１ｍｇを溶解している
水１０ｍｌにトナー５ｍｇを分散して分散液を調製し、
２０ｋＨｚ，５０Ｗの超音波を分散液に５分照射した場
合のフロー式粒子像分析装置による円相当径０．６μｍ
以上２λ未満の粒子の含有量Ｃが３〜２０個数％であ
り、平均円形度が０．９７５〜０．９９０であることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法等の、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】近年、電子写真法を用いたフルカラー複
写機やフルカラープリンターが実用化され、解像力、階
調性、色再現性等に優れた高画質フルカラー画像が得ら
れるようになったが、更なる要求として、小型化、軽量
化、低コスト化が求められている。

【０００３】フルカラー複写機／プリンターは、通常イ
エロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの現像装置
を有するため、白黒プリンターと比較して大型化するの
は否めない。このフルカラー複写機／プリンターの小型
化を達成するためには、各色の現像装置を小型化するこ
とが必須である。

【０００４】一般に現像方法には一成分現像方法と二成
分現像方法がある。二成分現像方法は、現像剤のキャリ
アとトナーの混合比を一定に保つためのトナー濃度検知
装置と撹拌装置が必要となるため、装置が大型化してし
まう。一方、一成分現像方法はこれらの装置が不要なた
め装置の小型化に有効であり、さらに磁性体を含有しな
いトナーを用いた非磁性一成分現像方法を用いることが
フルカラー複写機／プリンターに好ましい。

【０００５】一方、フルカラー複写機／プリンターで
は、使用環境、プリント枚数により、イエロー、シア
ン、マゼンタ、ブラック各色の画像濃度が微妙に変化し
た場合、それらの色の重ね合わせによって色調の変化を
起こすため、色再現性が劣ってしまう。

【０００６】これを避けるため、各色のトナーで感光体
上、又は中間転写体上、又は記録材上に濃度検知用トナ
ー像（以下「パッチ」と称す）を試験的にそれぞれ作製
し、それらの濃度を光学式濃度センサーで検知し、その
検知結果から露光量、現像バイアスにフィードバックを
かける画像濃度制御を行うことで安定した画像を得てい
る。

【０００７】ここで光学式濃度センサーの概略を図１に
示す。発光ダイオード８ａ及び受光特性を持つ受光フォ
トダイオード８ｂをパッチ形成体である感光体、又は中
間転写体、又は記録材５の長手方向に対して平行な位置
関係になるように配列し、発光ダイオード８ａと受光フ
ォトダイオード８ｂの間には直接照射光が受光フォトダ
イオードに照射されないように遮蔽板８ｃを介してい
る。発光ダイオード８ａは赤外域に発光特性を持つもの
が用いられる。これはイエロー、シアン、マゼンタ各色
に対して最も吸収が少ない波長領域だからである。

【０００８】しかしながら、非磁性一成分現像方法で、
光学式濃度センサーを用いた画像濃度制御を行う場合、
以下のような問題が発生する場合があることが判明し
た。

【０００９】すなわち、画像形成を繰り返すうちに、各
色の画像濃度が所望の値に制御できず、各色を重ね合わ
せたカラー画像として色調の変化を起こすといった現象
である。

【００１０】この現象の原因について本発明者が検討を
行ったところ、フルカラー複写機／プリンターで多量の
画像形成を行う前後で、パッチには同じ量のトナーが載
っているにもかかわらず、濃度センサーの出力が異なる
値を示すことが判明した。すなわち、パッチの濃度が異
なっていると判断され、トナーをさらに載せる／または
減らす制御がかかるため、結果的に実際の画像濃度が変
化してしまい、カラー画像として色調の変化を起こして
いた。

【００１１】このように、光学式濃度センサーを用い、
非磁性一成分現像方法によって形成される画像の色調変
化については更なる改善が求められている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題を解決した画像方法を提供することにある。

【００１３】すなわち、本発明の目的は、多量の画像形
成を行ってもカラー画像の色調の変化を起こさず、装置
の小型化を達成する画像形成方法を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、感光
体上に帯電、露光、非磁性一成分現像を行うことにより
トナー画像を形成し、該トナー画像を中間転写体を介し
て、又は介さずに記録材に転写し、フルカラー画像を形
成する画像形成方法であって、感光体上又は中間転写体
上、又は記録材上に濃度測定用のトナー像を形成し、そ
の濃度を光学式濃度センサーによって、測定波長（λ）
９００〜１０５０ｎｍで検知することにより画像制御が
行われ、画像形成に用いられるトナーが、ノニオン型界
面活性剤０．１ｍｇを溶解している水１０ｍｌにトナー
５ｍｇを分散して分散液を調製し、２０ｋＨｚ，５０Ｗ
の超音波を分散液に５分照射した場合のフロー式粒子像
分析装置による円相当径０．６μｍ以上２λ未満の粒子
の含有量Ｃが３〜２０個数％であり、平均円形度が０．
９７５〜０．９９０であることを特徴とする画像形成方
法に関する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明者は、パッチには同じ量の
トナーが載っているにもかかわらず、濃度センサーの出
力が異なる値を示す原因に関して検討を行ったところ、
図２に示すように、パッチ上のトナー量が同じでも、ト
ナーの粒度分布が異なると、濃度センサーの出力が異な
ることが判明した。これは図３に示すように、トナーの
粒度分布が異なると、トナーの分光反射率が異なるため
で、特に濃度センサーの光源に用いる赤外領域で変化が
大きい。

【００１６】本発明者は上記の結果を鑑み、赤外領域で
の反射率の変化を小さく抑える検討を行った結果、赤外
領域での反射率の変化は、ノニオン型界面活性剤０．１
ｍｇを溶解している水１０ｍｌにトナー５ｍｇを分散し
て分散液を調製し、２０ｋＨｚ，５０Ｗの超音波を分散
液に５分照射した場合のフロー式粒子像分析装置により
測定された「円相当径０．６μｍ以上２λ（λ＝光学式
濃度センサーの光源の波長）未満の粒子の含有量Ｃ」が
支配的であることを見出した。

【００１７】本発明では、上記Ｃが３〜２０個数％であ
ることが好ましく、３〜１５個数％であることがさらに
好ましい。Ｃが２０個数％を超えると、Ｃの変化に対し
てトナーの波長λの光に対する反射率の変化が大きくな
り、濃度制御が不安定になり好ましくない。濃度制御安
定性のみに関しては、Ｃは小さいほど好ましいが、Ｃが
３個数％に満たない場合、低湿環境下でトナーがチャー
ジアップし、現像、転写が均一に行われなくなるため好
ましくない。

【００１８】また、本発明において用いられるトナー
は、平均円形度が０．９７５〜０．９９０である。これ
はトナーが球形に近いほど濃度検知用のパッチの表面が
均一になり反射光の安定性が増すほか、Ｃの変化に対し
ても反射率の変化を抑えるためである。平均円形度が
０．９７５未満の場合には、パッチ表面の均一性に劣る
ため、Ｃの変化に対する波長λの光の反射率の変化が大
きくなり、濃度制御が不安定になり好ましくない。また
平均円形度が０．９９０を超えると、感光体のクリーニ
ング不良を引き起こすため好ましくない。

【００１９】さらに本発明では、フロー式粒子像分析装
置による円形度の標準偏差が０．０３以下であるトナー
を用いることが好ましい。非磁性一成分現像方法では現
像時に、中心粒度付近のトナーが選択的に消費される場
合があり、この時多量の画像形成を行った後の現像器内
のトナーはＣが増加している。このため多量の画像形成
前後で濃度が異なってしまう。ここで円形度の標準偏差
０．０３以下のトナーを用いた場合、粒度の選択現像を
抑えることができ、Ｃが変化しないため、安定な濃度制
御が可能になる。

【００２０】本発明に用いる光学式濃度センサーの測定
波長は、９００〜１０５０ｎｍが好ましい。フルカラー
複写機／プリンターにおいてはイエロー、シアン、マゼ
ンタ各色を１つの光源で測定する必要があり、各色に対
して高い反射率が得られる波長が好ましい。９００ｎｍ
未満また１０５０ｎｍを超えるとシアンに吸収が見られ
るものがあり好ましくない。

【００２１】本発明のトナーの製造方法は特に限定され
ないが、平均円形度を０．９７５〜０．９９０にするた
めには、懸濁重合法、機械式粉砕法、球形化処理等によ
って製造されるのが好ましく、特に懸濁重合法が好まし
い。

【００２２】以下、懸濁重合法における本発明のトナー
の製造方法について説明する。

【００２３】先ず、重合性単量体中に、低軟化点物質、
極性樹脂、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤、その他の
添加剤を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等によっ
て均一に溶解又は分散せしめた単量体系を、分散安定剤
を含有する水相中に通常の撹拌機又はホモミキサー、ホ
モジナイザー等により分散せしめる。この際、好ましく
は単量体液滴が所望の現像剤粒子のサイズを有するよう
に、撹拌速度、時間を調整し造粒する。その後は、分散
安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の
沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。重合温度は
４０℃以上、一般的には５０〜９０℃の温度に設定して
行うのがよい。また、重合反応後半に昇温してもよく、
更に、現像剤定着時の臭いの原因等となる未反応の重合
性単量体、副生成物等を除去するために、反応後半、又
は反応終了時に、一部水系媒体を留去してもよい。反応
終了後、生成した現像剤粒子を洗浄、濾過により回収
し、乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系１
００重量部に対して水３００〜３０００重量部を分散媒
として使用するのが好ましい。

【００２４】トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、造
粒時の系のｐＨ調整、難水溶性の無機塩や保護コロイド
作用をする分散剤の種類や添加量を変える方法や機械的
装置条件、例えばローターの周速・パス回数・撹拌羽根
形状等の撹拌条件や、容器形状又は水溶液中での固形分
濃度等を制御することにより、所定の本発明の着色粒子
を得ることができる。

【００２５】本発明に用いられる重合性単量体として
は、スチレン、ｏ（ｍ−、ｐ−）−メチルスチレン、ｍ
（ｐ−）−エチレンスチレン等のスチレン系単量体；
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸プロピ
ル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸オ
クチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリ
ル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ベヘニル、（メ
タ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル
酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチル
アミノエチル等の（メタ）アクリル酸エステル系単量
体；ブタジエン、イソプレン、シクロヘキセン、（メ
タ）アクリロニトリル、アクリル酸アミド等のエン系単
量体が好ましく用いられる。

【００２６】また、重合時に添加する極性樹脂として
は、スチレン（メタ）アクリル酸の共重合体、マレイン
酸共重合体、ポリエステル共重合体、エポキシ樹脂が好
ましく用いられる。

【００２７】また、本発明で使用される低軟化点物質と
しては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワック
ス、フィッシャートロプッシュワックス、アミドワック
ス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導
体、またはこれらのグラフト／ブロック化合物等が好ま
しく用いられる。

【００２８】本発明に用いられる着色剤は、黒色着色剤
としてカーボンブラック、以下に示すイエロー／マゼン
タ／シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用さ
れる。

【００２９】イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合
物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、
アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６
２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、
１１１、１２８、１２９、１４７、１６８、１８０等が
好適に用いられる。

【００３０】マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合
物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キ
ナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール
化合物、ベンズイミダゾール化合物、チオインジゴ化合
物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４
８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１
２２、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８
４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５
４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９が特に好まし
い。

【００３１】シアン着色剤としては、銅フタロシアニン
化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染
料レーキ化合物等が利用できる。具体的にはＣ．Ｉ．ピ
グメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１
５：３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に利
用できる。

【００３２】これらの着色剤の添加量は、重合性単量体
１００重量部に対し１〜２０重量部程度添加して用いら
れる。

【００３３】本発明に用いられる荷電制御剤としては、
公知のものが利用できるが、重合阻害性が無く水系への
可溶化物の無い荷電制御剤が特に好ましい。具体的化合
物としては、ネガ系としてサリチル酸、ナフトエ酸、ダ
イカルボン酸、それらの誘導体の金属化合物、スルホン
酸、カルボン酸を側鎖に持つ高分子化合物、ホウ素化合
物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレン等が
利用でき、ポジ系として四級アンモニウム塩、該四級ア
ンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジ
ン化合物、イミダゾール化合物等が好ましく用いられ
る。該荷電制御剤は重合性単量体１００重量部に対し
０．５〜１０重量部が好ましい。

【００３４】本発明で使用される重合開始剤として、例
えば、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロ
ニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチルニトリル、
１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニト
リル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−
ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチルニトリル
等のアゾ系重合開始剤；ベンゾイルペルオキシド、メチ
ルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキ
シカーボネート、クメンヒドロキシペルオキシド、２，
４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペル
オキシド等の過酸化物系重合開始剤が用いられる。

【００３５】該重合性開始剤の添加量は、目的とする重
合度により変化するが一般的には単量体に対し０．５〜
２０重量％添加され用いられる。重合開始剤の種類は、
重合法により若干異なるが、十時間半減期温度を参考
に、単独又は混合し利用される。

【００３６】懸濁重合を利用する場合に用いる分散剤と
しては、例えば無機系酸化物として、リン酸三カルシウ
ム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸
亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カル
シウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メ
タ珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベ
ントナイト、シリカ、アルミナ、磁性体、フエライト等
が挙げられる。また、有機系化合物としては、例えばポ
リビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メ
チルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デン
プン等が水相に分散させて使用される。

【００３７】これら分散剤は、重合性単量体１００重量
部に対して０．２〜２．０重量部を使用することが好ま
しい。

【００３８】これら分散剤は、市販のものをそのまま用
いても良いが、細かい均一な粒度を有す分散粒子を得る
為に、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生成
させて得ることもできる。例えば、リン酸カルシウムの
場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と
塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合方法に
好ましい分散剤を得ることができる。

【００３９】また、これら分散剤の微細化のために、
０．００１〜０．１重量部の界面活性剤を併用しても良
い。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型
の界面活性剤が利用でき、例えばドデシル硫酸ナトリウ
ム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナ
トリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリ
ウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、
オレイン酸カルシウム等が好ましく用いられる。

【００４０】次に粉砕法におけるトナーの製造方法につ
いて説明する。

【００４１】本発明の粉砕法トナーに用いられる結着樹
脂としては、ポリスチレン，ポリ−α−メチルスチレ
ン，スチレン−プロピレン共重合体，スチレン−ブタジ
エン共重合体，スチレン−塩化ビニル共重合体，スチレ
ン−酢酸ビニル共重合体，スチレン−アクリル酸エステ
ル共重合体，スチレン−メタクリル酸アクリル共重合
体，塩化ビニル樹脂，ポリエステル樹脂，エポキシ樹
脂，フェノール樹脂，ポリウレタン樹脂等を単独または
混合して使用できるが、中でもスチレン−アクリル，ス
チレン−メタクリル共重合樹脂，ポリエステル樹脂が好
ましい。

【００４２】また、着色剤としては、公知のものが使用
でき、例えば、カーボンブラック；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、２０２、２０
６、２０７、２０９；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット
１９：Ｃ．Ｉ．バットレッド１、２、１０、１３、１
５、２３、２９、３５；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．ソルベントバイオレッ
ト８、１３、１４、２１、２７；Ｃ．Ｉ．ディスパース
バイオレット１などの油溶染料、Ｃ．Ｉ．ベーシックレ
ッド１、２、９、１２、１３、１４、１５、１７、１
８、２２、２３、２４、２７、２９、３２、３４、３
５、３６、３７、３８、３９、４０；Ｃ．Ｉ．ベーシッ
クバイオレット１、３、７、１０、１４、１５、２１、
２５、２６、２７、２８などの塩基性染料；Ｃ．Ｉ．ピ
グメントブルー２、３、１５、１６、１７；Ｃ．Ｉ．バ
ットブルー６；Ｃ．Ｉ．アシッドブルー４５；Ｃ．Ｉ．
ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、７、１
０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、２
３、６５、７３、８３；Ｃ．Ｉ．バットイエロー１、
３、２０などが挙げられ、これらを単独または混合して
用いることができる。

【００４３】着色剤の使用量は結着樹脂１００重量部に
対して０．１〜６０重量部、好ましくは０．５〜５０重
量部である。

【００４４】また本発明の粉砕法トナーを正帯電性に制
御する場合は、ニグロシン系染料；脂肪酸金属塩等によ
る変性物；トリブチルベンジジルアンモニウム−１−ヒ
ドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアン
モニウムテトラフルオロボレートなどの４級アンモニウ
ム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオ
ニウム塩及びこれらのレーキ顔料；トリフェニルメタン
染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、リ
ンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステ
ンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、
フェリシアン化物、フェロシアン化物など）；アミン及
びポリアミン系化合物；高級脂肪酸の金属塩；アセチル
アセトン金属錯体；ジブチルスズオキサイド、ジオクチ
ルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドな
どのジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレー
ト、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボ
レートなどのジオルガノスズボレート等を添加する。負
帯電性に制御する場合は、有機金属錯体、キレート化合
物が有効でモノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯
体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸
系の金属錯体を用いることができる。ほかには、芳香族
ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン
酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノー
ル等のフェノール誘導体が挙げられる。使用量は、結着
樹脂１００重量部に対して０．１〜１５重量部、好まし
くは０．５〜１０重量部である。

【００４５】本発明の粉砕法トナーには必要に応じて離
型剤を添加することができる。例えば、低分子量ポリエ
チレン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンワック
ス、フィッシャートロプシュワックスなどの脂肪族炭化
水素系ワックスまたはその酸化物；カルナバワックス、
モンタン酸エステルワックスなどの脂肪酸エステルを主
成分とするワックスまたは、その一部または全部を脱酸
化したものなどが挙げられる。また、パルミチン酸、ス
テアリン酸、モンタン酸などの飽和直鎖脂肪酸類；ブラ
ンジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不
飽和脂肪酸類；ステアリルアルコール、アラルキルアル
コール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコー
ル、セリルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和
アルコール、ソルビトールなどの多価アルコール類；リ
ノール酸アミドなどの脂肪酸アミド類；メチレンビスス
テアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類；エチ
レンビスオレイン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド
類；Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの
芳香族系ビスアミド類；ステアリン酸亜鉛などの脂肪酸
金属塩；脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンなどのビ
ニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類；
ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコー
ルの部分エステル化物；植物性油脂の水素添加などによ
って得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化
物なども用いることができる。添加量は、結着樹脂１０
０重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは０．
５〜１０重量部である。

【００４６】次にこれらの結着樹脂、離型剤、荷電制御
剤、着色剤を、ヘンシェルミキサー、ボールミル等の混
合機により充分混合してから加熱ロール、ニーダー、エ
クストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して樹
脂類を互いに相溶せしめた中に荷電制御剤、着色剤を分
散又は溶解せしめ、冷却固化後機械的に所望の粒度に微
粉砕し、さらに分級によって粒度分布をシャープにす
る。或いは、冷却固化後ジェット気流下でターゲットに
衝突させて得られた微粉砕物を、熱又は機械的衝撃力に
よって球形化する。

【００４７】以上の様に製造された本発明のトナーは、
シリカ、アルミナ、チタニア等の無機微粉体を外添して
用いることができる。該無機微粉体は比表面積（ＢＥ
Ｔ）が、２０ｍ²／ｇ〜４００ｍ²／ｇであることが好ま
しい。更に該無機微粉体の表面処理品を外添で用いるこ
ともできる。表面処理剤としては、シランカップリング
剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイル等が挙げ
られるが、好ましくはシランカップリング剤、シリコー
ンオイルで処理したものであり、シランカップリング剤
とシリコーンオイルの２種で表面処理をしてもよい。上
記微粉体のトナーヘの添加量は、トナー１００重量部に
対して、０．０５〜５重量部で、好ましくは０．１〜３
重量部である。

【００４８】更に、本発明において、現像性、耐久性を
向上させる為に次の無機粉体を添加することもできる。
マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバル
ト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチ
ウム、錫、アンチモン等の金属酸化物；チタン酸カルシ
ウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム
等の複合金属酸化物；硫酸バリウム、炭酸カルシウム、
炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属塩；カオ
リン等の粘土鉱物；アパタイト等のリン酸化合物；シリ
カ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のケイ素化合物；カーボ
ンブラックやグラファイト等の炭素粉末が挙げられる。
なかでも、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化コバル
ト、二酸化マンガン、チタン酸ストロンチウム、チタン
酸マグネシウム等が好ましい。

【００４９】同様の目的で、以下の有機粒子や複合粒子
を添加することもできる。ポリアミド樹脂粒子、シリコ
ーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタン粒子、メ
ラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル樹脂粒子等の
樹脂粒子；ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物、樹脂等と
金属、金属酸化物、塩、カーボンブラック等の無機粒子
とからなる複合粒子；テフロン（登録商標）、ポリフッ
化ビニリデン等のフッ素樹脂；フッ化カーボン等のフッ
素化合物；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩；脂肪
酸、脂肪酸エステル等の脂肪酸誘導体；硫化モリブデ
ン、アミン酸及びアミノ酸誘導体等が挙げられる。

【００５０】次に本発明に用いられる非磁性一成分現像
法について説明する。すなわち、現像剤担持体に当接さ
れた現像剤塗布ブレードと現像剤供給ローラーを備えた
一成分現像装置を用い、潜像保持体上に形成された静電
荷潜像をトナーによって現像する画像形成方法である。
トナーは該現像剤供給ローラーによって現像剤担持体上
に送られて、該現像剤塗布ブレードによって薄層コート
され、このとき帯電される。さらに現像されずに、現像
剤担持体上に残ったトナーは現像剤供給ローラーによっ
て現像剤担持体上から剥ぎ取られる。この方法は薄層化
による均一帯電が可能なため、カブリが少ない優れた画
像が得られるが、他の現像方法、例えば二成分現像方法
と比べてトナーが受けるストレスが大きいため、トナー
の劣化も早く、トナー寿命が短くなるといった問題もあ
った。本発明のトナーはこのようなストレスに対して強
く、長寿命であるため、この現像方法に用いた場合でも
優れた効果を発揮する。

【００５１】次に上記した現像方法について図４を参照
して説明する。

【００５２】現像装置７０は、非磁性トナー７６を収容
する現像容器７１、現像容器７１に収容されている非磁
性トナー７６を担持し、現像領域に搬送するための現像
剤担持体７２、現像剤担持体上に非磁性トナーを供給す
るための供給ローラー７３、現像剤担持体上の現像剤層
厚を規制するための現像剤層厚規制部材としての弾性ブ
レード７４、現像容器７１内の非磁性トナー７６を撹拌
するための撹拌部材７５を有している。

【００５３】６９は静電潜像を担持するための潜像担持
体であり、潜像形成は図示しない電子写真プロセス手段
または静電記録手段によりなされる。７２は現像剤担持
体としての現像スリーブであり、アルミニウムあるいは
ステンレスからなる非磁性スリーブからなる。

【００５４】現像剤担持体として現像スリーブは、アル
ミニウム、ステンレスの粗管をそのまま用いてもよい
が、好ましくはその表面をガラスビーズで吹きつけて均
一に荒らしたものや、鏡面処理したもの、あるいは樹脂
でコートしたものがよい。なかでも、スリーブ表面を樹
脂でコートする方法は、樹脂中に各種粒子を分散させる
ことで、スリーブ表面荒さや導電性を調整することや、
スリーブ表面に滑性を付与することが簡便に行えるた
め、好適に用いられる。

【００５５】スリーブ表面をコートするのに用いられる
樹脂および樹脂に添加される各種粒子については特に限
定されるものではないが、樹脂としてはスチレン系樹
脂、ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリ
アミド樹脂、フッ素樹脂、繊維素系樹脂、アクリル系樹
脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、
ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂及びポリ
イミド樹脂等の熱或いは光硬化性樹脂が好適に用いられ
る。

【００５６】また、添加する各種粒子としてはＰＭＭ
Ａ、アクリル樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリスチレン
樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエ
ン、又はこれらの共重合体、ベンゾグアナミン樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ナイロン、フッ素系樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル樹
脂等の樹脂粒子；ファーネスブラック、ランプブラッ
ク、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネ
ルブラック等のカーボンブラック；酸化チタン、酸化す
ず、酸化亜鉛、酸化モリブデン、チタン酸カリ、酸化ア
ンチモン及び酸化インジウム等の金属酸化物；アルミニ
ウム、銅、銀及びニッケル等の金属、グラファイト、金
属繊維及び炭素繊維等の無機系充填剤が好適に用いられ
る。

【００５７】非磁性トナー７６は現像容器７１に貯蔵さ
れており、供給ローラー７３によって現像剤担持体７２
上へ供給される。供給ローラー７３はポリウレタンフォ
ームの如き発泡材より成っており、現像剤担持体に対し
て、順または逆方向に０でない相対速度をもって回転
し、現像剤の供給とともに、現像剤担持体７２上の現像
後のトナー（未現像トナー）のはぎ取りも行っている。
現像剤担持体７２上に供給された非磁性トナーは現像剤
層厚規制部材としての弾性ブレード７４によって均一か
つ薄層に塗布される。

【００５８】弾性塗布ブレードと現像剤担持体との当接
圧力は、現像スリーブ母線方向の線圧として０．３〜２
５ｋｇ／ｍ、好ましくは０．５〜１２ｋｇ／ｍが有効で
ある。当接圧力が０．３ｋｇ／ｍより小さい場合、非磁
性トナーの均一塗布が困難となり、非磁性トナーの帯電
量分布がブロードとなりカブリや飛散の原因となる。当
接圧力が２５ｋｇ／ｍを超えると、非磁性トナーに大き
な圧力がかかり、非磁性トナーが劣化するため、非磁性
トナーの凝集が発生するなど好ましくない。また、現像
剤担持体を駆動させるために大きなトルクを要するため
好ましくない。即ち、当接圧力を０．３〜２５ｋｇ／ｍ
に調整することで、本発明のトナーを用いた非磁性トナ
ーの凝集を効果的にほぐすことが可能になり、さらに非
磁性トナーの帯電量を瞬時に立ち上げることが可能にな
る。

【００５９】弾性ブレードとしては、シリコーンゴム、
ウレタンゴム、ＮＢＲの如きゴム弾性体；ポリエチレン
テレフタレート、ポリアミドの如きエラストマー；ステ
ンレス、鋼、リン青銅の如き金属弾性体が使用でき、さ
らにそれらの複合体であっても使用できる。好ましく
は、バネ弾性を有するＳＵＳまたはリン青銅の金属薄板
上にウレタン、シリコーン等のゴム材料やポリアミドエ
ラストマー等の各種エラストマーを射出成型して設けた
ものが良い。

【００６０】この非磁性一成分現像方法において、ブレ
ードにより現像スリーブ上に非磁性トナーを薄層コート
する系においては、十分な画像濃度を得るために、現像
スリーブ上の非磁性トナー層の厚さを現像スリーブと潜
像担持体との対抗間隙αよりも小さくし、この間隙に交
番電場を印加することが好ましい。すなわち図４に示す
バイアス電源により、現像スリーブ７２と潜像担持体６
９との間に交番電場または交番電場に直流電場を重畳し
た現像バイアスを印加することにより、現像スリーブ上
から像担持体上への非磁性トナーの移動を容易にし、更
に良質の画像を得ることができる。

【００６１】本発明においては、潜像担持体と現像剤担
持体との間隙αは、例えば５０〜５００μｍに設定さ
れ、現像剤担持体上に担持される現像剤層の層厚は、例
えば４０〜４００μｍに設定されることが好ましい。

【００６２】現像スリーブは潜像担持体に対し、１００
〜２００％の周速で回転される。交番バイアス電圧は、
ピークトゥーピークで０．１ｋＶ以上、好ましくは０．
２〜３．０ｋＶ、更に好ましくは０．３〜２．０ｋＶで
用いるのが良い。交番バイアス周波数は、１．０〜５．
０ｋＨｚ、好ましくは１．０〜３．０ｋＨｚ、更に好ま
しくは１．５〜３．０ｋＨｚで用いられる。交番バイア
ス波形は、矩形波、サイン波、のこぎり波、三角波の如
き波形が適用できる。さらに、正、逆の電圧、時間の異
なる非対称交流バイアスも利用できる。直流バイアスを
重畳するのも好ましい。

【００６３】本発明において、円相当径０．６μｍ以上
２λ未満の粒子の含有量（Ｃ）、平均円形度及び円形度
の標準偏差は、東亜医用電子株式会社製フロー式粒子
像分析装置ＦＰＩＡ−１０００にて測定した。

【００６４】測定は、フィルターを通して微細なごみを
取り除き、その結果として１０^-3ｃｍ³の水中に測定範
囲（例えば、円相当径０．６０μｍ以上１５９．２１μ
ｍ未満）の粒子数が２０個以下の水中にノニオン型界面
活性剤（和光純薬社製コンタミノンＮ）を数滴加えた水
溶液１０ｍｌ中に、トナーを５ｍｇ加え、超音波分散機
としてＳＭＴ社製ＵＨ−５０で分散処理を行って、調整
した試料分散液を用いて、０．６０μｍ以上１５９．２
１μｍ未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定す
る。

【００６５】測定の概略は、以下の通りである。

【００６６】試料分散液は、フラットで扁平な透明フロ
ーセル（厚み約２００μｍ）の流路（流れ方向に沿って
広がっている）を通過させる。フローセルの厚みに対し
て交差して通過する光路を形成するように、ストロボと
ＣＣＤカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に
位置するように装着される。試料分散液が流れている間
に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を
得るために１／３０秒間隔で照射され、その結果、それ
ぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する２
次元画像として撮影される。それぞれの粒子の２次元画
像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径
として算出する。

【００６７】約１分間で、１２００個以上の粒子の円相
当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及
び規定された円相当径を有する粒子の割合（個数％）を
測定できる。

【００６８】また平均円形度は、上記フロー式粒子像分
析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定された粒子の円
形度を下式より求め、測定された全粒子の円形度の総和
を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。

【００６９】

【数１】

【００７０】本発明における平均円形度とは、トナー粒
子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の
場合１．００を示し、トナー形状が複雑になるほど平均
円形度は小さな値となる。

【００７１】

【実施例】以下に実施例及び比較例を示して、本発明を
更に詳細に説明する。なお、「部」とあるのはすべて重
量部を意味する。

【００７２】＜製造例１＞高速撹拌装置ＴＫ−ホモミキ
サーを備えた２リットルの４つ口フラスコ中に、イオン
交換水６８０部と、０．１ｍｏｌ／リットルのＮａ₃Ｐ
Ｏ₄水溶液４８０部を添加し、ホモミキサーの回転数を
１４，０００回転／分に調整し、６２℃に加温した。こ
こに、１．０ｍｏｌ／リットルのＣａＣｌ₂水溶液６０
部を徐々に添加し、さらに１０％塩酸を滴下して微小な
難水溶性分散剤Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂を含むｐＨ＝５．８の
水系媒体を調製した。

【００７３】一方、分散質系は、・スチレン単量体１６５部・ブチルアクリレート単量体３５部・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３１４部・サリチル酸金属化合物１．５部をアトライターを用いて５時間分散させた後、上記混合物に、下記の成分を加え、更にアトライターで２時間分散させて分散質系を調製した。・飽和ポリエステル（酸価９ｍｇＫＯＨ／ｇ，ピーク分子量１００００）１８部・エステルワックス２０部

【００７４】次に、上記分散質系を、重合開始剤である
２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリ
ル）５部を添加した後、上記分散媒中に投入し、１４，
０００回転／分で１５分間造粒した。その後、高速撹拌
機からプロペラ撹拌機に交換し、５０回転で５時間重合
し、さらに、内温を８０℃に昇温させ、５時間重合し
た。重合終了後、スラリーを冷却し、希塩酸を添加して
分散剤を除去した。更に水洗し、乾燥、分級を行い、重
量平均径７．０μｍの着色粒子を得た。

【００７５】次に、上記着色粒子１００部に対して、一
次粒径約７ｎｍのシリカ１００部にヘキサメチルジシラ
ザン１４部で表面処理して得られた疎水性シリカ微粒子
０．８部と、一次粒径約５０ｎｍのシリカ１００部にジ
メチルシリコーンオイル（５０ｃＳｔ２５℃）８部で
表面処理して得られた疎水性シリカ微粒子０．２部と、
一次粒径約１５ｎｍのアルミナ微粒子０．１部を、ヘン
シェルミキサーＦＭ１０Ｂにて外添してトナーを得た。

【００７６】＜製造例２＞製造例１でＣａ₃（ＰＯ₄）₂
を含む水系媒体のｐＨを６．８に調整した以外は同様に
してトナーを得た。

【００７７】＜製造例３＞製造例１でＣａ₃（ＰＯ₄）₂
を含む水系媒体のｐＨを８．４に調整した以外は同様に
してトナーを得た。

【００７８】＜製造例４＞製造例１でＣａ₃（ＰＯ₄）₂
を含む水系媒体のｐＨを７．５に調整した以外は同様に
してトナーを得た。

【００７９】＜製造例５＞製造例１でＣ．Ｉ．ピグメン
トブルー１５：３の替わりに、それぞれＣ．Ｉ．ピグメ
ントイエロー１７を１２部、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド
１２２を１５部、カーボンブラックを１８部用いた以外
は同様にして、イエロートナー、マゼンタトナー、ブラ
ックトナーを得た。

【００８０】＜比較製造例１＞製造例１でＣａ₃（Ｐ
Ｏ₄）₂を含む水系媒体のｐＨを１０．２に調整した以外
は同様にしてトナーを得た。

【００８１】＜比較製造例２＞製造例１と同様にして得
られた着色粒子を、さらにハイブリダイザーＩ型（奈良
機械製作所製）を用い、３０００ｒｐｍ，４分間処理し
たものに製造例１と同様の外添を行いトナーを得た。

【００８２】＜比較製造例３＞・スチレン−アクリル樹脂１００部・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３６部・低分子量ポリプロピレン５部・ジ−ｔ−ブチルサリチル酸クロム錯体４部

【００８３】上記をヘンシェルミキサーを用いて混合
し、二軸押し出し混練機で溶融混錬した後、ハンマーミ
ルで粗粉砕し、クリプトロン（川崎重工製）で微粉砕し
た後、分級して重量平均径７．０μｍの着色粒子を得
た。これに、製造例１と同様の外添を行いトナーを得
た。

【００８４】＜比較製造例４＞製造例１でＣａ₃（Ｐ
Ｏ₄）₂を含む水系媒体のｐＨを５．０に調整した以外は
同様にして着色粒子を得た。さらにハイブリダイザーＩ
型（奈良機械製作所製）を用い、６０００ｒｐｍ，２分
間処理したものに製造例１と同様の外添を行いトナーを
得た。

【００８５】＜比較製造例５＞比較製造例３でＣ．Ｉ．
ピグメントブルー１５：３の替わりに、それぞれＣ．
Ｉ．ピグメントイエロー１７を５部、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トレッド１２２を５部、カーボンブラックを６部用いた
以外は同様にして、イエロートナー、マゼンタトナー、
ブラックトナーを得た。

【００８６】各トナーのフロー式粒子像分析装置での測
定結果を表１に示す。

【００８７】

【表１】

【００８８】［実施例１］製造例１で得られたトナー
を、市販のＬＢＰ−２１６０（キヤノン製）を用い、パ
ッチの測定波長を９５０ｎｍに改造して評価した。１５
℃／１０ＲＨ％環境で、画像比率４％のパターンを５０
００枚連続プリントした。１０枚、３０００枚、５００
０枚時に濃度制御を実行し、ベタ画像をプリントし、濃
度を測定した。濃度は、反射濃度計ＲＤ９１８（マクベ
ス社製）を用いて測定した。また、１０枚、３０００
枚、５０００枚の濃度制御時に濃度センサーの出力電圧
を測定した。

【００８９】［実施例２〜４］それぞれ、製造例２〜４
で得られたトナーを実施例１と同様の方法で評価した。

【００９０】［実施例５］製造例１及び製造例５で得ら
れたトナーを、市販のＬＢＰ−２１６０（キヤノン製）
を用い、パッチの測定波長を９５０ｎｍに改造して評価
した。１５℃／１０ＲＨ％環境で、イエロー、マゼン
タ、シアン各色の画像比率がそれぞれ４％のフルカラー
パターンを５０００枚連続プリントした。１０枚、３０
００枚、５０００枚時に濃度制御を実行し、レッド、グ
リーン、ブルーのベタ画像をプリントし、各色のＬ＊、
ａ＊、ｂ＊を測定した。Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊は、分光測色
計ＳＰ６８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて測定した。１
０枚時の各色のＬ＊、ａ＊、ｂ＊を基準に、これに対す
る色調の変化ΔＥ＝√（ΔＬ＊²＋Δａ＊²＋Δｂ＊²）
を３０００枚時及び５０００枚時のプリントに対して計
算した。

【００９１】ここでΔＬ＊、Δａ＊、Δｂ＊とは、 ΔＬ＊＝１０枚時のＬ＊−３０００枚又は５０００枚時
のＬ＊ Δａ＊＝１０枚時のａ＊−３０００枚又は５０００枚時
のａ＊ Δｂ＊＝１０枚時のｂ＊−３０００枚又は５０００枚時
のｂ＊である。

【００９２】［比較例１〜４］それぞれ、比較製造例１
〜４で得られたトナーを実施例１と同様の方法で評価し
た。

【００９３】［比較例５］比較製造例１及び比較製造例
５で得られたトナーを、実施例５と同様にして評価し
た。

【００９４】（評価結果）表２および表３に評価結果を
示す。

【００９５】

【表２】

【００９６】

【表３】

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
多量の画像形成を行ってもカラー画像の色調の変化を起
こさず、装置の小型化を達成することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】光学式濃度センサーの概略を示す図である。

【図２】トナーの粒度分布をパラメータとした、パッチ
上のトナー量と濃度センサーの出力の関係を示すグラフ
である。

【図３】トナーの粒度分布をパラメータとした、波長と
反射率の関係を示すグラフである。

【図４】非磁性一成分系現像方法に用いる現像装置の説
明図である。

【符号の説明】

６９潜像担持体７０現像装置７１現像容器７２現像スリーブ（現像剤担持体）７３供給ローラー７４弾性ブレード（現像剤層厚規制部材）７５撹拌部材７６非磁性一成分現像剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者馬籠道久東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者野中克之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者稲葉功二東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA15 AA21 CA21 DA04 EA05 EA07 FA07 FC01 2H027 DA10 DD05 DE02 EB06 EC03 2H030 AD01 BB36 BB42 2H077 AC04 AD02 AD06 AD13 AD17 AD36 DA03 DA47 DA49 DA62 EA14 FA13 FA22 FA26 GA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に帯電、露光、非磁性一成分現
像を行うことによりトナー画像を形成し、該トナー画像
を中間転写体を介して、又は介さずに記録材に転写し、
フルカラー画像を形成する画像形成方法であって、感光体上又は中間転写体上、又は記録材上に濃度測定用
のトナー像を形成し、その濃度を光学式濃度センサーに
よって、測定波長（λ）９００〜１０５０ｎｍで検知す
ることにより画像制御が行われ、画像形成に用いられるトナーが、ノニオン型界面活性剤
０．１ｍｇを溶解している水１０ｍｌにトナー５ｍｇを
分散して分散液を調製し、２０ｋＨｚ，５０Ｗの超音波
を分散液に５分照射した場合のフロー式粒子像分析装置
による円相当径０．６μｍ以上２λ未満の粒子の含有量
Ｃが３〜２０個数％であり、平均円形度が０．９７５〜
０．９９０であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】該トナーの、フロー式粒子像分析装置に
よる円形度の標準偏差が０．０３以下であることを特徴
とする請求項１に記載の画像形成方法。