JP2002229378A

JP2002229378A - 画像形成装置及び画像形成方法とそれに用いる電子写真用トナー

Info

Publication number: JP2002229378A
Application number: JP2001023265A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田; Hiroshi Yamazaki; 弘山崎
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】同一のトナーを用いて、低濃度部でも粒状性
がよく、低濃度部から高濃度部まで広いダイナミックレ
ンジを有する画像形成と、最高画像濃度が高い画像の形
成に適した画像形成が、定着条件を変更することで達成
できる電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法と
それに用いる電子写真用トナーを提供する。【解決手段】濃色部を淡色部で包み込んだ構造を有す
る電子写真用トナーを用いて形成したトナー像を、転写
材に溶融固着する定着手段を有する画像形成装置におい
て、定着条件の変更により、画像濃度を制御することを
特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等に用いられる電子写真方式の画像形成装置及び画像形
成方法とそれに用いる電子写真用トナーに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】現在、高速で高画質を要求される画像形
成装置には、殆ど電子写真方式の画像形成方法が用いら
れている。電子写真方式は多色カラー画像の形成にも対
応することができ、今後も引き続きこの分野で大きな地
歩を占めていくと考えられるが、それだけに性能の更な
る向上を望まれている項目も幾つかある。

【０００３】即ち、近来市場から、電子写真による画像
形成方法により原稿同等の画質を再現し、画像汚れのな
い、印刷ライクの高画質画像を形成し得る技術の完成へ
の期待が高まっている。

【０００４】現在まで、上記要求に応えるため、トナー
の粒径を細かくして、熱ローラ定着でのトナーの広がり
を少なく且つトナー消費量を少なくして、原稿の階調
性、濃度及び解像度を忠実に再現し、画像表面の凹凸を
少なくする試みがなされて来た。しかし、トナーの小粒
径化に伴いトナーのカバーリングパワーが減少し、充分
な画像濃度が得られず、且つ現像、転写、感光体のクリ
ーニング等の画像形成プロセスも難しくなり、期待する
ほどの高画質画像が得られていない。又、トナー粒径を
２〜３μｍに小粒径化すると、トナー粒子を吸い込んだ
場合、塵肺等の疾病を患うおそれがあり、安全衛生上も
好ましくない。

【０００５】塵肺等の心配の無い５μｍ程度の粒径の均
一濃度のトナーを用いて、電子写真法によりトナーを重
ね合わて画像を形成すると、定着時にトナー粒子が溶融
し広がるため原稿の階調性、濃度及び解像度を忠実に再
現することが出来ていない。

【０００６】又、画質の向上のため、特にカラー階調画
像においては、低濃度部での粒状性が良く最高濃度は高
く、しかも低濃度部から高濃度まで長い階調性を持たせ
る必要があり、そのためには画像を光沢画像にするのが
よい。しかし、文字を中心とする最高濃度を重視した画
像においては、非光沢画像にするのがよく、必要により
適宜光沢画像、無光沢画像を作り得る方式が望まれてい
る。

【０００７】又、別の課題として、熱ローラ定着時に、
トナーが熱ローラに少しずつ付着堆積し、付着したトナ
ーが転写材に再転写する、いわゆる定着オフセットが発
生し、これによる画像汚れで高画質の画像が得られなく
なるが、この課題も完全には解決されていないのが現状
である。

【０００８】一方、熱定着器の省エネルギーやウオーミ
ングアップ時間の短縮の要望が強いが、この要望に応え
ようとすると、定着の堅牢度や安定性を充分確保した上
での低温定着可能なトナーを開発する必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の状況
に鑑み成されたものである。

【００１０】その対応策の一つとして、コアシェル構造
を有するトナーを用いることが考えられているが、単に
トナーをコアシェル構造にしただけでは、必ずしも性能
向上が図れず、従ってコアシェル構造を有するトナーが
急速に実用化がなされるという状況には至っていない。

【００１１】本発明の目的は、大別して下記２点を解決
することにある。１．同一のトナーを用いて、低濃度部でも粒状性がよ
く、低濃度部から高濃度部まで広いダイナミックレンジ
を有する画像形成と、最高画像濃度が高い画像の形成に
適した画像形成が、定着条件を変更することで達成でき
る電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法とそれ
に用いる電子写真用トナーを提供することにある。

【００１２】２．同一のトナーを用いて、定着条件を変
更することにより、適宜光沢画像と非光沢画像を作るこ
との出来る電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方
法とそれに用いる電子写真用トナーを提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
した結果、下記構成とすることにより上記問題を解決
し、本発明の目的を達成できることがわかった。

【００１４】即ち、本発明の目的は、下記構成の何れか
を採用することにより達成される。〔１〕濃色部を淡色部で包み込んだ構造を有する電子
写真用トナーを用いて形成したトナー像を、転写材に溶
融固着する定着手段を有する画像形成装置において、定
着条件の変更により、画像濃度を制御することを特徴と
する画像形成装置。

【００１５】〔２〕電子写真用トナーの濃色部の溶融
温度が淡色部より高いことを特徴とする〔１〕記載の画
像形成装置。

【００１６】〔３〕電子写真用トナーの濃色部の溶融
粘度が淡色部に比して低いことを特徴とする〔１〕又は
〔２〕記載の画像形成装置。

【００１７】〔４〕濃色部を淡色部で包み込んだ構造
を有する電子写真用トナーを用いて形成したトナー像
を、転写材に溶融固着する定着手段を用いる画像形成方
法において、定着条件の変更により、画像濃度を制御す
ることを特徴とする画像形成方法。

【００１８】〔５〕濃色部を淡色部で包み込んだ構造
を有する電子写真用トナーにおいて、トナー像を、転写
材に溶融固着する定着手段の条件を変化させることによ
り、画像濃度が変化するように作製したことを特徴とす
る電子写真用トナー。

【００１９】〔６〕光沢部を非光沢部で包み込んだ構
造を有する電子写真用トナーを用いてトナー像を形成
し、転写材に溶融固着する定着手段を有する画像形成装
置において、定着条件の変更により、画像の光沢度を制
御することを特徴とする画像形成装置。

【００２０】〔７〕電子写真用トナーの光沢部の溶融
温度が非光沢部より高いことを特徴とする〔６〕記載の
画像形成装置。

【００２１】〔８〕着時における光沢部の溶融粘度が
非光沢部に比して低いことを特徴とする〔６〕又は
〔７〕記載の画像形成装置。

【００２２】

〔９〕光沢部を非光沢部で包み込んだ構
造を有する電子写真用トナーを用いてトナー像を形成
し、転写材に溶融固着して定着する画像形成方法におい
て、定着条件の変更により、画像の光沢度を制御するこ
とを特徴とする画像形成方法。

【００２３】〔１０〕光沢部を非光沢部で包み込んだ
構造を有する電子写真用トナーにおいて、トナー像を転
写材に溶融固着する定着条件を変化させることにより、
画像の光沢度が変化するように作製したことを特徴とす
る電子写真用トナー。

【００２４】〔１１〕トナー粒子がコアシェル構造を
有していることを特徴とする〔５〕又は〔１０〕記載の
電子写真用トナー。

【００２５】〔１２〕トナー粒子が扁平形状を有する
ことを特徴とする〔１１〕記載の電子写真用トナー。

【００２６】本発明において、濃色部を淡色部で包み込
んだ構造を有する電子写真用トナーとは、例えばトナー
粒子の濃色部がコア部で淡色部がシェル部を形成するコ
アシェル構造を有する電子写真用トナーが代表的なもの
といえる。又、トナー粒子が淡色部に濃色部が粒滴状に
分散された構造（いわゆる海島構造）を有するものも、
本発明でいうところの濃色部を淡色部で包み込んだ構造
を有する電子写真用トナーである。

【００２７】光沢部を非光沢部で包み込んだ構造を有す
る電子写真用トナーも、上記と同様であり、コアシェル
構造のものをはじめ、海島構造のものも含まれる。

【００２８】これらトナー粒子構造を図示すると、図１
のトナー粒子の断面形状を示す模式図の如くなる。

【００２９】図１において、１が淡色部或いは非光沢
部、２が濃色部或いは光沢部である。又、転写材に溶融
固着する定着手段とは、代表的には熱ロール等を用いる
圧接熱定着方式の定着手段であり、転写材としては通常
よく用いられる普通紙、ＯＨＰ用フィルムベース等、平
板状でトナー像を転写・定着可能なものであればよい。

【００３０】図２に示すのは、本発明に好ましく用いる
ことの出来る熱ロールを用いる加圧熱定着方式の概要断
面図である。図２において３は熱ローラ、４は加圧ロー
ラであり、各々矢印の方向に回転し、転写材Ｐを狭持し
加熱しつつ矢印方向に搬送する。５は熱源（ハロゲンラ
ンプ）、６は熱ローラの支持体である鉄製のパイプで７
は耐熱性樹脂層である。また、８は加圧ローラの支持体
である鉄製パイプ、９は耐熱性弾性体で通常は７より更
に弾性があり、かつ層厚も厚いものが用いられる。

【００３１】定着条件とは、具体的には定着の温度、圧
力、線速、ニップ幅等定着の程度を左右する諸条件をい
う。定着温度としては通常１３０〜１９０℃、圧力とし
ては通常５〜３０Ｎ／ｍ、線速は通常１００〜２４０ｃ
ｍ／ｍｉｎ、ニップ幅２〜１２ｍｍの範囲で適正値を設
定する。

【００３２】従来のトナーを用いて画像形成した場合
は、低濃度画像部においては、転写材表面の白地に高濃
度のトナーが極めて少量間隔を置いて付着しているか
ら、ザラついた感じを与え粒状性は良くない。この改善
策として従来はトナーの小粒径化を図ってきたが、十分
な効果が上がらないことはすでに述べた。

【００３３】また、写真画像等の再現には低濃度部から
高濃度部まで直線で長い階調表現力を有したものが適し
ている。一方、文字画像やグラフ等の再現には、画像自
体が階調表現力よりも、画像汚れ、カブリがなく高い最
高画像濃度が要求される。

【００３４】しかし、現在用いられているトナーにおい
ては、本発明における濃色部のみによって形成されたト
ナーの如く、定着条件を変更しても、画像の最高濃度や
階調性は殆ど変化しない。

【００３５】そこで第１の本発明においては、濃色部を
淡色部で包み込んだ構造を有するトナーを用いてトナー
像を形成し、目的や対象画像により定着条件を変更して
定着することにした。

【００３６】図３は、この状況を模式図と反射画像濃度
曲線で示したものである。図３の（１）に示すのは、濃
色部を淡色部で包み込んだコアシェル構造を有するトナ
ーにて画像形成した場合（未定着）を示している。

【００３７】図３の（２）の如く、通常の定着条件で定
着した場合は、コアシェル構造が基本的に壊れないから
低濃度部においては、中央部に濃色部がありその周りに
淡色部を有するトナーにより画像形成がなされている。
また、中濃度においてはトナー粒子が重なることなく転
写紙上に並ぶことにより、画像が形成されているが、い
ずれもトナー粒子の周辺部は淡色部であるから、淡色部
の中央にある濃色部と白地部との濃度差（コントラス
ト）を和らげ、特に低濃度部における画像のザラつきは
緩和され、粒状性が良くなる。また、中濃度部において
はトナー粒子周辺が淡色部で低濃度であるから、濃色部
が重なり合うまでは最高濃度まで達せず、階調性ある画
像を再現できる。図３の（４）に、（２）として示した
のが、この反射画像濃度である。

【００３８】しかし、定着温度をやや高くし、図３の
（３）の如くすると、濃度の高いコア部が溶融する。こ
のコア部の構成成分が流れ出して画像部では転写材全面
を覆うから、図３の（２）では最大画像濃度が高くな
り、中間濃度部であった領域も画像濃度が最高濃度に上
がり、画像全体としては、ガンマ（γ）の高い画像とな
る。これを図３の（４）に、（３）として示した。この
様にすれば、原稿が階調を有する画像ではなく、文字等
の画像の再現には適した性能となる。

【００３９】尚、図３の（３）の如く定着する場合に
は、コア部は溶融温度は高いが、溶融後の粘度は低く流
動性が高いものが良く、さらに熱ロール等に直接触れる
可能性が多くなるので離型性が高いものがよい。

【００４０】又、実用化の際には、デジタル画像方式で
あれば、そのデータ読み込み、像露光の段階で、階調画
像であるのか文字画像であるのかは判別できるので、そ
れに適合するように定着条件を変更することができる装
置構成とすると好都合である。

【００４１】次に、第２の本発明である光沢部を非光沢
部で包み込んだ構造を有する電子写真用トナーを用いて
トナー像を形成し、転写材に溶融固着する定着手段の条
件変更により、非光沢画像或いは光沢画像かで区別して
行われる画像形成について説明する。

【００４２】この場合も、各トナー粒子構造を基本的に
変化させず定着させたい場合には通常の定着を行う。こ
れにより定着画像にはシェル部の特性が顕著に影響する
ため、非光沢性の画像が得られる。しかし、温度を上げ
る等により強い条件で定着すれば、コア部が溶融し外に
流れ出しシェル部表面を覆うことになり、光沢性の画像
が得られる。

【００４３】この場合にも、コア部は溶融温度は高い
が、溶融すれば粘度は低く流動性が高いものが良く、さ
らに熱ロール等に直接触れる可能性が多くなるので離型
性が高いものがよい。

【００４４】本発明の何れにおいても、扁平なトナー粒
子を用いることにより、トナーが持つ優れた特性を充分
発揮することが出来る。扁平形状を有するとは、通常広
く用いられる意味で本発明でも用いている。即ち、図４
は、扁平形状を有するトナー粒子の平面図と側面図であ
るが、平面図に示す粒子の長軸ｒ１及び短軸ｒ２より、
側面図に示す厚さｄが小さい形状を有するトナーを扁平
形状を有するトナーと呼んでいる。

【００４５】本発明における扁平トナー粒子の長軸ｒ１
及び短軸ｒ２と厚さｄの比（ｒ１／ｄ、ｒ２／ｄ）は、
２〜８がよく、３〜５であればさらによい。また、コア
部の形状は、上記シェル部に対応させた長軸ｒ１′、短
軸ｒ２′及び厚さｄ′として、ｒ１、ｒ２、ｄとの比
（ｒ１′／ｒ１、ｒ２′／ｒ２、ｄ′／ｄ）は、それぞ
れ０．６〜０．９であるのがよい。

【００４６】さらにコア部とシェル部の扁平な方向が同
一であるトナー粒子とは、形状が扁平なだけでなく、各
トナー粒子を個々に見たとき扁平な方向（上記図４でｄ
の長さ方向）もコア部とシェル部が同じものをいう。

【００４７】本発明の如く、本発明のトナーの特徴がト
ナー粒子を扁平にすることにより発揮される理由は、ト
ナーが扁平であることにより、その最も大きな面で感光
体或いは転写材（画像支持体、転写紙ともいう）との付
着がなされるためである。この様にシェル構造でトナー
の付着状態が規定されるので、コア部は同様に扁平面を
感光体或いは転写材へと向けることになる。それによ
り、積層された形で付着される場合にも、より上の層の
トナーにも感光体或いは転写材と及ぼし合う力が有効に
働くと考えられる。また、転写時等でもトナーの積層状
態が崩れることなく一緒に転写されるため、その工程で
の画像劣化が少ないのであろうと考えられる。

【００４８】シェル部に比してコア部の溶融粘度が低
く、離型剤含有量が多い扁平トナーは定着時のオフセッ
ト防止性能がよいので、本発明の好ましい実施態様の一
つである。トナーが扁平であると確実に転写材に付着し
ているため、熱ローラ対で狭持したとき、確実に熱と圧
力がトナー像に作用し、コア内部の溶融粘度が低い樹脂
が外部に流れ出して確実に定着される。しかし、この部
分には離型剤も多量に含まれているのでオフセットは防
止できるためである。

【００４９】又、扁平トナーを用いると、シェル部に比
してコア部の溶融温度が高いコアシェルトナーの特性、
即ち、通常の定着においては低濃度部の粒状性が良く、
且つ高濃度部の濃度はより高い画像が得られるという特
性も確実に発揮され好ましい。

【００５０】本発明の扁平形状を有するトナーを作製す
るには、乳化重合、或いは懸濁重合で製造した球形状の
粒子を熱と外圧で扁平化処理することにより製造するこ
とが出来る。

【００５１】具体的には、上記重合反応が終了した時点
或いはそれより少し前の時点、例えば８０％程度まで進
行した時点で、加圧された隘路を循環させた後、重合触
媒を追加し重合反応を完了させることにより製造するこ
とが出来る。

【００５２】加圧された隘路を循環させる装置として
は、アニュラー型連続湿式撹拌ミルを用いることが出来
る。

【００５３】図５にアニュラー型連続湿式撹拌ミルの一
例の要部断面図を示す。アニュラー型連続湿式撹拌ミル
は、既に知られているミルの１種で、断面三角形のアニ
ュラー型（環状）のステータ２１内にほぼ同じ形状を有
するロータ２２が回転し、このステータ２１とロータ２
２との間の幅の狭い間隙、即ち、破砕帯２３にメディア
２４が充填されていて、ミルに供給される１００〜８０
％程度まで重合が進んだ２次粒子を含む溶液に機械的な
衝撃力を与え、２次粒子の形状を扁平化する。前記溶液
は、ミルの供給口２５からポンプにてＷ型断面の前記破
砕帯２３を一巡し、上部のギャップセパレータ２６でメ
ディア２４と分離されて、出口１７から排出される。
又、扁平化処理中の溶液の温度制御は、温水２８をステ
ータとロータに循環させることにより行われる。メディ
ア２４は、遠心力によって、Ｗ型の粉砕帯を順次に移動
し、再度、入り口まで戻って循環する。メディアとして
は、通常、０．５〜３ｍｍ径のジルコン、ガラス及びス
チール等が用いられる。

【００５４】

【発明の実施の形態】先ず本発明の電子写真用トナー粒
子についてさらに説明を行う。

【００５５】本発明の実施形態の一例のトナー粒子は、
中央部に濃色部とその周辺部に淡色部とを有した着色粒
子から成るコアシェル型のトナー粒子であって、濃色部
と淡色部とは同一色相を有している。なお、コアシェル
型であるトナーは本発明の代表例であり、本発明の他の
例もこれと同様に、又はこれから容易に推測出来ること
は言うまでもない。

【００５６】本発明のトナー粒子の個数平均粒径Ｄ０は
４〜１０μｍであって、中央部近くに位置した濃色部に
ついての個数平均粒径Ｄ１は２〜７μｍである。トナー
粒子中で濃色部の占める割合は中央部での断面積で２５
〜７０％となっている。そして、トナー付着量が０．５
ｍｇ／ｃｍ²の状態において、淡色部のみから成るトナ
ー粒子のトナー濃度は、濃色部のみから成るトナー粒子
のトナー濃度の１５〜３５％となっている。

【００５７】次に本発明トナーの製造方法について説明
する。粒子中の中央部に溶融粘度の低い濃色部（核又は
コア部）と、その周辺部に溶融粘度の高い淡色部（シェ
ル部）とを有した着色トナー粒子は、及び粒子中の中央
部に光沢の高い濃色部（核）と、その周辺部に非光沢の
淡色部とを有した着色トナー粒子は高濃度着色核使用
懸濁重合法、ミニエマコアシェル化法、高濃度着色
核粒子表面改質法の何れかによって製造することができ
る。

【００５８】高濃度着色核使用懸濁重合法・樹脂と着色剤とを混合し、着色樹脂粒子を作製する。
ついで、水中にこの粒子を懸濁させる。さらに、その状
態でシェルとなるモノマーを添加し、いわゆるシード重
合法を行い、コアシェル構造とする。この方法を使用す
ることにより、コア中の着色剤の濃度を高くすることが
でき、シェル部の濃度を低くすることができる。この濃
度勾配はモノマーが浸透していくに従って内部の着色剤
が表面に拡散することとなり、結果として濃度勾配がで
きるものと推定される。なお、コアを形成する樹脂に比
較してシェルを形成する樹脂の軟化点を高くすることが
好ましい。この制御には樹脂の分子量をコアを低くし、
シェル部の分子量を高くするかあるいは架橋樹脂構造と
することが好ましい。

【００５９】また、内部の樹脂の代わりにワックスを使
用してもよい。この場合には、まずワックス（低分子量
ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンやエステル系ワ
ックスで、いずれも樹脂に不溶のワックスが使用され
る）と着色剤とを混合、ついで混練して着色剤含有のワ
ックスを調製する。この着色されたワックスを着色剤
（前述のワックス中に存在する着色剤の１０〜８０質量
％の量とする）を分散あるいは溶解したスチレンやアク
リル系モノマー中に分散する。その際、加熱（最大で８
０℃程度で、これ以上高温にするとモノマーの熱重合が
開始されてしまう）して分散することが好ましい。加熱
分散した後に冷却することでモノマー中にある大きさの
核として着色されたワックスが分散された状態となる。
このものを分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキ
サーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望
の大きさの油滴に分散させる。その後、攪拌機構が後述
の攪拌翼である反応装置へ移し、加熱することで重合反
応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾
過、洗浄し、さらに乾燥することで本発明のトナーを調
製する。

【００６０】ミニエマコアシェル化法・着色剤と樹脂粒子を塩析／融着させ、高濃度の着色剤
粒子を調製し、その周囲にミニエマ重合で着色剤を少量
含有する樹脂粒子を塩析／融着させ、コアシェル化す
る。

【００６１】それには、まず乳化重合法で樹脂粒子を調
製する。ついで、この乳化重合法で調製された樹脂粒子
と着色剤粒子とを塩析／融着することで着色樹脂粒子を
作製する。この際、モノマー中に着色剤を分散あるいは
溶解させたものを使用し、５０〜１０００ｎｍの液滴に
機械的に分散させた後に重合させて着色樹脂粒子を調製
する方法を使用してもよい。この着色樹脂粒子を核樹脂
粒子とする。なお、核樹脂粒子の大きさは個数平均粒径
で０．５〜６．０μｍである。

【００６２】別途、モノマー中に着色剤を分散あるいは
溶解させたものを使用し、５０〜１０００ｎｍの液滴に
機械的に分散させた後に重合させて着色樹脂粒子を調製
する。この際、核となる部分の着色剤に対して着色剤の
量は１０〜８０質量％とする。この着色樹脂粒子を表層
樹脂粒子とする。なお、この表層樹脂粒子の大きさは体
積平均粒子径で５０〜１０００ｎｍである。この粒子径
は大塚電子社製の電気泳動光散乱光度計ＥＬＳ−８００
等で測定することができる。

【００６３】前述の核樹脂粒子を核としてこの表層樹脂
粒子を塩析／融着させることで本発明の濃淡トナーを調
製することができる。

【００６４】＊塩析／融着型トナーを製造するための例樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒子、あるいは
樹脂および着色剤等より構成される微粒子を複数以上会
合させる方法、特に水中にてこれらを乳化剤を用いて分
散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させ
ると同時に、形成された重合体自体のガラス転移点温度
以上で加熱融着させて融着粒子を形成しつつ徐々に粒径
を成長させ、目的の粒径となったところで水を多量に加
えて粒径成長を停止し、さらに加熱、攪拌しながら粒子
表面を平滑にして形状を制御し、その粒子を含水状態の
まま流動状態で加熱乾燥することにより、本発明のトナ
ーを形成することができる。なお、ここにおいて凝集剤
と同時に水に対して無限溶解する有機溶媒を加えてもよ
い。

【００６５】なお、この核樹脂粒子を塩析／融着型では
なく、モノマー中に高濃度に着色剤を分散あるいは溶解
させ、ついで懸濁重合することで高濃度着色された核樹
脂粒子を調製してもよい。

【００６６】高濃度着色核粒子表面改質法・高濃度の着色粒子を混練粉砕法あるいは懸濁重合法等
の重合法で製造し、その表面に着色剤濃度の少なく且つ
粒径の小さい着色粒子を機械的攪拌で付着させ、ついで
機械的衝撃力を付与することで表面に固着する。乾式コ
ーティング方法と呼ばれる製法である。

【００６７】まず、樹脂と着色剤とを溶融、混練、粉砕
して個数平均粒径が０．５〜６．０μｍの着色剤含有樹
脂粒子を調製する。この着色樹脂粒子を核樹脂粒子とす
る。

【００６８】別途、モノマー中に着色剤を分散あるいは
溶解させたものを使用し、５０〜１０００ｎｍの液滴に
機械的に分散させた後に重合させて着色樹脂粒子を調製
する。この際、核となる部分の着色剤に対して着色剤の
量は１０〜８０質量％とする。この着色樹脂粒子を表層
樹脂粒子とする。なお、この表層樹脂粒子の大きさは体
積平均粒子径で５０〜１０００ｎｍである。この粒子径
は大塚電子社製の電気泳動光散乱光度計ＥＬＳ−８００
等で測定することができる。この表層樹脂粒子は前述の
溶融混練粉砕法で、着色剤の量は１０〜８０質量％とし
て調製してもよい。この場合、体積平均粒子径で１．０
〜２．０μｍの粒子とする。

【００６９】ついで、前述の核樹脂粒子と表層樹脂粒子
とを乾式で混合し、静電的に核樹脂粒子表面に表層樹脂
粒子を付着させ、ついで機械的衝撃力を付与することで
機械的に核樹脂粒子表面に表層樹脂粒子を融着させ、本
発明の濃淡トナーを製造することができる。

【００７０】この乾式で混合する装置としては、ヘンシ
ェルミキサー、Ｖ型混合機、ＯＭダイザー、ＬＡＭ等を
あげることができ、機械系衝撃力を付与するための装置
としてはヘンシェルミキサー、ＬＡＭ、ハイブリダイザ
ーなどをあげることができる。

【００７１】で説明した製造方法をはじめとし、
本発明におけるトナーに使用する着色剤として次のもの
が用いられる。

【００７２】（着色剤）本発明のトナーに使用する着色
剤としてはカーボンブラック、磁性体、染料、顔料等を
任意に使用することができ、カーボンブラックとしては
チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレン
ブラック、サーマルブラック、ランプブラック等が使用
される。磁性体としては鉄、ニッケル、コバルト等の強
磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグ
ネタイト等の強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まな
いが熱処理する事により強磁性を示す合金、例えばマン
ガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫等のホイス
ラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロム等を用い
る事ができる。

【００７３】染料としてはＣ．Ｉ．ソルベントレッド
１、同４９、同５２、同５８、同６３、同１１１、同１
２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、同４４、同７
７、同７９、同８１、同８２、同９３、同９８、同１０
３、同１０４、同１１２、同１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベン
トブルー２５、同３６、同６０、同７０、同９３、同９
５等を用いる事ができ、またこれらの混合物も用いる事
ができる。顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントレッド５、
同４８：１、同５３：１、同５７：１、同１２２、同１
３９、同１４４、同１４９、同１６６、同１７７、同１
７８、同２２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、同
４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、同１７、同９
３、同９４、同１３８、同１５６、同１５８、同１８
０、同１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．
Ｉ．ピグメントブルー１５：３、同６０等を用いる事が
でき、これらの混合物も用いる事ができる。数平均一次
粒子径は種類により多様であるが、概ね１０〜２００ｎ
ｍ程度が好ましい。

【００７４】製造に当たって、樹脂を構成するためのモ
ノマーとしては、下記のものが用いられる。

【００７５】（樹脂を構成するためのモノマーの例）樹
脂を構成するモノマー（重合性単量体）として使用され
るものは、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−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−
フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメ
チルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ
−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−
ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ
−ドデシルスチレンの様なスチレンあるいはスチレン誘
導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタ
クリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタク
リル酸ｎ−オクチル、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、メタクリル酸ラウリル、
メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエ
チル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリ
ル酸エステル誘導体、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ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、ア
クリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アク
リル酸フェニル等の、アクリル酸エステル誘導体、エチ
レン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩
化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニ
ル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピ
オン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニ
ルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエ
ーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビ
ニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケ
トン類、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、ビニ
ルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド
等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体がある。こ
れらビニル系単量体は単独あるいは組み合わせて使用す
ることができる。

【００７６】また、樹脂を構成する重合性単量体として
イオン性解離基を有するものを組み合わせて用いてもよ
い。例えば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸
基等の置換基を単量体の構成基として有するもので、具
体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イ
タコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアル
キルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチ
レンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、アシッ
ドホスホオキシエチルメタクリレート、３−クロロ−２
−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等が挙
げられる。

【００７７】さらに、ジビニルベンゼン、エチレングリ
コールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリ
レート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエ
チレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコ
ールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、
ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビ
ニル類を使用して架橋構造の樹脂とし、溶融粘度を高く
したり非光沢化することもできる。

【００７８】（重合時に用いられる素材）これら重合性
単量体はラジカル重合開始剤を用いて重合することがで
きる。この場合、懸濁重合法では油溶性重合開始剤を用
いることができる。この油溶性重合開始剤としては、
２，２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリ
ル）、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、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、アゾビスイソブチロニトリル等
のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオ
キサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソ
プロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオ
キサイド、ｔ−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−ｔ−
ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、２，
４−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペ
ルオキサイド、２，２−ビス−（４，４−ｔ−ブチルペ
ルオキシシクロヘキシル）プロパン、トリス−（ｔ−ブ
チルペルオキシ）トリアジンなどの過酸化物系重合開始
剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げる
ことができる。

【００７９】また、乳化重合法を用いる場合には水溶性
ラジカル重合開始剤を使用することができる。水溶性重
合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、ア
ゾビスシアノ吉草酸およびその塩、過酸化水素等を挙げ
ることができる。

【００８０】分散安定剤としては、リン酸三カルシウ
ム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニ
ウム、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
タケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、
ベントナイト、シリカ、アルミナ等を挙げることができ
る。さらに、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチル
セルロース、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウ
ム、エチレンオキサイド付加物、高級アルコール硫酸ナ
トリウム等の界面活性剤として一般的に使用されている
ものを分散安定剤として使用することができる。

【００８１】先に説明した塩析／融着型トナーを製造す
るに当たっての素材としては、下記のものが用いられ
る。

【００８２】（塩析／融着の場合の素材使用例）塩析／
融着の場合に使用される凝集剤としては特に限定される
ものではないが、金属塩から選択されるものが好適に使
用される。具体的には、一価の金属として例えばナトリ
ウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の塩、二価
の金属として例えばカルシウム、マグネシウム等のアル
カリ土類の金属塩、マンガン、銅等の二価の金属の塩、
鉄、アルミニウム等の三価の金属の塩等が挙げられ、具
体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩
化リチウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸
マグネシウム、硫酸マンガン等を挙げることができる。
これらは組み合わせて使用してもよい。

【００８３】これらの凝集剤は臨界凝集濃度以上添加す
ることが好ましい。この臨界凝集濃度とは、水性分散物
の安定性に関する指標であり、凝集剤を添加して凝集が
発生する濃度を示すものである。この臨界凝集濃度は、
乳化された成分および分散剤自体によって大きく変化す
るものである。例えば、岡村誠三他著「高分子化学１
７、６０１（１９６０）日本高分子学会編」等に記述さ
れており、詳細な臨界凝集濃度を求めることができる。
また、別な手法として、目的とする粒子分散液に所望の
塩を濃度を変えて添加し、その分散液のζ（ゼータ）電
位を測定し、この値が変化する塩濃度を臨界凝集濃度と
して求めることもできる。

【００８４】本発明の凝集剤の添加量は、臨界凝集濃度
以上であればよいが、好ましくは臨界凝集濃度の１．２
倍以上、さらに好ましくは、１．５倍以上添加すること
がよい。

【００８５】以上、製造法の説明を行った本発明のトナ
ーは少なくとも樹脂と着色剤を含有するものであるが、
必要に応じて定着性改良剤である離型剤や荷電制御剤等
を含有することもできる。さらに、上記樹脂と着色剤を
主成分とするトナー粒子に対して無機微粒子や有機微粒
子等で構成される外添剤を添加したものであってもよ
い。

【００８６】さらに、定着性改良剤としての低分子量ポ
リプロピレン（数平均分子量＝１５００〜９０００）や
低分子量ポリエチレン等を添加することが好ましい。

【００８７】荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、
且つ水中に分散することができるものを使用することが
できる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸ま
たは高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第４
級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸
金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。

【００８８】なお、これら荷電制御剤や定着性改良剤の
粒子は、分散した状態で数平均一次粒子径が１０〜５０
０ｎｍ程度とすることが好ましい。

【００８９】また、本発明のトナーでは、外添剤として
無機微粒子や有機微粒子などの微粒子を添加して使用す
ることでより効果を発揮することができる。この理由と
しては、外添剤の埋没や脱離を効果的に抑制することが
できるため、その効果が顕著にでるものと推定される。

【００９０】この無機微粒子としては、シリカ、チタニ
ア、アルミナ等の無機酸化物粒子の使用が好ましく、さ
らに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタ
ンカップリング剤等によって疎水化処理されていること
が好ましい。疎水化処理の程度としては特に限定される
ものでは無いが、メタノールウェッタビリティーとして
４０〜９５のものが好ましい。メタノールウェッタビリ
ティーとは、メタノールに対する濡れ性を評価するもの
である。この方法は、内容量２００ｍｌのビーカー中に
入れた蒸留水５０ｍｌに、測定対象の無機微粒子を０．
２ｇ秤量し添加する。メタノールを先端が液体中に浸せ
きされているビュレットから、ゆっくり撹拌した状態で
無機微粒子の全体が濡れるまでゆっくり滴下する。この
無機微粒子を完全に濡らすために必要なメタノールの量
をａ（ｍｌ）とした場合に、下記式により疎水化度が算
出される。

【００９１】疎水化度＝｛ａ／（ａ＋５０）｝×１００この外添剤の添加量としては、トナー中に０．１〜５．
０質量％、好ましくは０．５〜４．０質量％である。ま
た、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用して
もよい。

【００９２】本発明のトナーは、例えば磁性体を含有さ
せて一成分磁性トナーとして使用する場合、いわゆるキ
ャリアと混合して二成分現像剤として使用する場合、非
磁性トナーを単独で使用する場合等が考えられる。いず
れも好適に使用することができるが、本発明ではキャリ
アと混合して使用する二成分現像剤として使用すること
が好ましい。

【００９３】このようにして形成されたトナー粒子の核
部分に相当する濃色部の断面積は、トナー全体の断面積
の２５〜６５％である。断面積の測定は、透過型電子顕
微鏡で観察する。５０００倍に拡大した断面写真を使用
し、画像解析装置を使用し、トナー自体の断面積と核部
分の断面積を観察する。実際の値はトナー２００個を観
察し、その算術平均値とする。

【００９４】また、トナー粒子の個数平均粒径は４〜１
０μｍで、濃色部の個数平均粒径は２〜７μｍであっ
て、測定はコールターカウンターＴＡ−IIあるいはコー
ルターカウンターマルチサイザー（いずれもコールター
社製）により想定された個数平均粒径を求める。なお、
濃色部の個数平均粒径とは前述のトナー断面写真を使用
し、各トナーの水平方向での径を求め、その算術平均を
示している。

【００９５】本発明のトナー粒子は、同一色相を有する
着色トナーであって、濃、淡色部の着色剤は少なくとも
一部は共通の顔料を使用し、使用着色剤の量（質量％）
を変化させることによって濃淡が生じるようにするのが
よい。濃、淡色部に用いられる着色剤量（質量％）は、
濃色部に対し淡色部は１０〜８０％となっている。濃、
淡色部について同一色相とすることによって、トナーの
付着量の違いによっても色味の変化をなくすようにして
いる。着色剤に共通の顔料を用いれば、濃、淡色部につ
いて色相は略同一に保たれるが、更に他の着色剤を一部
付加することが必要な場合もある。例えば黒色トナーに
ついては、カーボンブラックが着色剤として用いられる
が、淡色部に対しての少量のカーボンブラックの添加で
は、カーボンブラックの種類によっては灰色から赤、
茶、青系のものに色味が少しずれてしまうことがある。
このような場合には少量の他の着色剤を添加しブレンド
して、淡色部でも灰色になるような着色剤の添加が行わ
れる。

【００９６】以上説明した本発明のトナーは、前述した
ごとく好ましくは二成分現像を行う際のトナーとして用
いられる。二成分現像を行う際のキャリアとしては下記
のものが用いられる。

【００９７】（二成分現像剤のキャリアの例）二成分現
像剤を構成するキャリアとしては、磁性粒子としては、
鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属
とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知
の材料を用いることができる。特にフェライト粒子が好
ましい。上記磁性粒子は、その個数平均粒径としては１
５〜１００μｍ、より好ましくは２５〜６０μｍのもの
が良い。キャリアの個数平均粒径の測定は、代表的には
湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘ
ロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴ
ＥＣ）社製）により測定することができる。

【００９８】キャリアは、さらに樹脂により被覆されて
いるもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわ
ゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の
樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフ
ィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン／アクリル系樹
脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂あるいはフッ素
含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キ
ャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず
公知のものを使用することができ、例えば、スチレン／
アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フ
ェノール樹脂等を使用することができる。

【００９９】本発明によるトナーは電子写真方式によっ
て画像形成を行う画像形成装置に広く用いることができ
る。モノクロ画像を形成する画像形成装置にも勿論用い
られるが、多色のトナーを用いてのカラー画像形成装置
に用いるときは、階調性と色調において優れ、しかも解
像性の高い画像を形成することができる。次に本発明の
多色のトナーを内蔵した現像装置を複数組搭載した画像
形成装置の一例であるカラープリンタの画像形成プロセ
ス及び各機構について、図６を用いて説明する。図６
は、本発明の画像形成装置の一例であるカラープリンタ
の断面構成図である。

【０１００】図６によれば、像形成体である感光体ドラ
ム１０は、例えばガラスや透光性アクリル樹脂等の透光
性部材によって形成される円筒状の基体の外周に、透光
性の導電層及び有機感光層（ＯＰＣ）の光導電体層を形
成したものである。

【０１０１】感光体ドラム１０は、図示しない駆動源か
らの動力により、透光性の導電層を接地された状態で図
６の矢印で示す時計方向に回転される。

【０１０２】本実施例では、画像露光用の露光ビーム
は、その結像点である感光体ドラム１０の光導電体層に
おいて、光導電体層の光減衰特性（光キャリア生成）に
対して適正なコントラストを付与できる波長の露光光量
を有していればよい。従って、本実施形態における感光
体ドラムの透光性の基体の光透過率は、１００％である
必要はなく、露光ビームの透過時にある程度の光を吸収
するような特性を有していてもよく、要は、適切なコン
トラストを付与できればよい。

【０１０３】透光性の基体の素材としては、アクリル樹
脂、特にメタクリル酸メチルエステルモノマーを重合し
たものが、透光性、強度、精度、表面性等において優れ
ており好ましく用いられる。その他一般光学部材などに
使用されるアクリル、フッ素、ポリエステル、ポリカー
ボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの各種透光
性樹脂が使用可能である。

【０１０４】透光性の導電層としては、インジウム錫酸
化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨ
ウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからなる透光性
を維持した金属薄膜が用いられ、成膜法としては、真空
蒸着法、活性反応蒸着法、各種スパッタリング法、各種
ＣＶＤ法、浸漬塗工法、スプレー塗布法などが利用でき
る。また、光導電体層としては各種有機感光層（ＯＰ
Ｃ）が使用できる。

【０１０５】光導電体層の感光層としての有機感光層
は、電荷発生物質（ＣＧＭ）を主成分とする電荷発生層
（ＣＧＬ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を主成分とする電
荷輸送層（ＣＴＬ）とに機能分離された二層構成の感光
層がよい。二層構成の有機感光層は、ＣＴＬが厚いため
に有機感光層としての耐久性が高く本発明に適する。な
お有機感光層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物
質（ＣＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とされて
もよく、該単層構成又は前記二層構成の感光層には、通
常バインダ樹脂が含有される。

【０１０６】以下に説明する帯電手段としてのスコロト
ロン帯電器１１、画像書込手段としての露光光学系１
２、現像手段としての現像器１４は、それぞれ、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色
（Ｋ）の各色毎の画像形成プロセス用として準備されて
おり、本実施形態においては、図６の矢印にて示す感光
体ドラム１０の回転方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順
に配置される。

【０１０７】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１
は像形成体である感光体ドラム１０の移動方向に対して
直交する方向（図６において紙面垂直方向）に感光体ド
ラム１０と対峙し近接して取り付けられ、感光体ドラム
１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持さ
れた制御グリッド（符号なし）と、コロナ放電電極１１
ａとして、例えば鋸歯状電極を用い、トナーと同極性の
コロナ放電とによって帯電作用（本実施形態においては
マイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な
電位を与える。コロナ放電電極１１ａとしては、その他
ワイヤ電極や針状電極を用いることも可能である。

【０１０８】各色毎の露光光学系１２は、それぞれ、像
露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を
感光体ドラム１０の軸と平行に複数個アレイ状に並べた
線状の露光素子（不図示）と等倍結像素子としてのセル
フォックレンズ（不図示）とがホルダに取り付けられた
露光用ユニットとして構成される。円柱状の保持部材２
０に、各色毎の露光光学系１２が取付けられて感光体ド
ラム１０の基体内部に収容される。露光素子としてはそ
の他、ＦＬ（蛍光体発光）、ＥＬ（エレクトロルミネッ
センス）、ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素子を
アレイ状に並べた線状のものが用いられる。

【０１０９】各色毎の画像書込手段としての露光光学系
１２は、感光体ドラム１０上での露光位置を、スコロト
ロン帯電器１１と現像器１４との間で、現像器１４に対
して感光体ドラム１０の回転方向上流側に設けた状態
で、感光体ドラム１０の内部に配置される。

【０１１０】露光光学系１２は、別体のコンピュータ
（不図示）から送られ、或いは原稿画像が読み取られて
メモリに記憶された各色の画像データに基づいて後に詳
しく説明する画像処理を施した後、一様に帯電した感光
体ドラム１０に像露光を行い、感光体ドラム１０上に潜
像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の発
光波長は、通常Ｙ、Ｍ、Ｃのトナーの透光性の高い６８
０〜９００ｎｍの範囲のものが良好であるが、裏面から
像露光を行うことからカラートナーに透光性を十分に有
しないこれより短い波長でもよい。

【０１１１】各色毎の現像手段としての現像器１４は、
トナーホッパ２００（Ｔ）からトナー補給され内部に後
に実施例で説明するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）若しくは黒色（Ｋ）の二成分の現像剤を収
容し、それぞれ、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５
〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアル
ミ材で形成された現像剤担持体である現像スリーブ１４
１を備えている。

【０１１２】現像領域では、現像スリーブ１４１は、突
き当てコロ（不図示）により感光体ドラム１０と所定の
間隙、例えば１００〜１０００μｍをあけて非接触に保
たれ、感光体ドラム１０の回転方向と最近接位置におい
て順方向に回転するようになっており、現像時、現像ス
リーブ１４１に対してトナーと同極性（本実施形態にお
いてはマイナス極性）の直流電圧或いは直流電圧に交流
電圧ＡＣを重畳する現像バイアス電圧を印加することに
より、感光体ドラム１０の露光部に対して非接触の反転
現像が行われる。この時の現像間隔精度は画像ムラを防
ぐために２０μｍ程度以下が必要である。

【０１１３】画像形成のスタートにより不図示の像形成
体駆動モータの始動により、結合部を介して感光体ドラ
ム１０に伝達され、感光体ドラム１０が図６の矢印で示
す時計方向へ回転され、同時にＹのスコロトロン帯電器
１１の帯電作用により感光体ドラム１０に電位の付与が
開始される。感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光光学系１２において第１の色信号すなわち
Ｙの画像データに対応する電気信号による露光が開始さ
れ感光体ドラム１０の回転走査によってその表面の感光
層に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜
像が形成される。この潜像はＹの現像器１４により非接
触の状態で反転現像され、感光体ドラム１０上にイエロ
ー（Ｙ）のトナー像が形成される。

【０１１４】次いで、感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、Ｍのスコロトロン帯電器１１
の帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１２
の第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像データに
対応する電気信号による露光が行われ、Ｍの現像器１４
による非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）
のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わ
せて形成される。

【０１１５】同様のプロセスにより、Ｃのスコロトロン
帯電器１１、露光光学系１２及び現像器１４によってさ
らに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像
が、また、Ｋのスコロトロン帯電器１１、露光光学系１
２及び現像器１４によって第４の色信号に対応する黒色
（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ドラム１０の一回転以内にその周面上にカラーのトナー
像が形成される。

【０１１６】このように、本実施の形態では、Ｙ、Ｍ、
Ｃ及びＫの露光光学系１２による感光体ドラム１０の有
機感光層に対する露光は、感光体ドラム１０の内部より
透光性の基体を通して行われる。従って、第２、第３及
び第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成
されたトナー像により遮光されることなく静電潜像を形
成することが可能となり、好ましいが、感光体ドラム１
０の外部から露光してもよい。

【０１１７】一方、転写材としての記録紙Ｐは、転写材
収納手段としての給紙カセット１５より、送り出しロー
ラ（符号なし）により送り出され、給送ローラ（符号な
し）により給送されてタイミングローラ１６へ搬送され
る。

【０１１８】記録紙Ｐは、タイミングローラ１６の駆動
によって、感光体ドラム１０上に担持されたカラートナ
ー像との同期がとられ、紙帯電手段としての紙帯電器１
５０の帯電により搬送ベルト１４ａに吸着されて転写域
へ給送される。搬送ベルト１４ａにより密着搬送された
記録紙Ｐは、転写域でトナーと反対極性（本実施形態に
おいてはプラス極性）の電圧が印加される転写手段とし
ての転写器１４ｃにより、感光体ドラム１０の周面上の
カラートナー像が一括して記録紙Ｐに転写される。

【０１１９】カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、
転写材分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈにより
除電されて、搬送ベルト１４ａから分離され、定着装置
１７へと搬送される。

【０１２０】定着装置１７はカラートナー像を定着する
ための上側のロール状の熱線定着用回転部材（上側の定
着部材）としての熱線定着ローラ１７ａと、下側の定着
部材としての加圧ゴムローラ４７ａとにより構成され、
熱線定着ローラ１７ａの内部には、光源によっては可視
光を含んだ赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発光するハ
ロゲンランプ１７１ｇが熱線照射手段として配設され
る。

【０１２１】熱定着ローラ１７ａと加圧ゴムローラ４７
ａとの間で形成されるニップ部Ｎで記録紙Ｐが挟持さ
れ、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のカラー
トナー像が定着され、記録紙Ｐが排紙ローラ１８により
送られて、装置上部のトレイへ排出される。

【０１２２】実際の画像形成装置においては、印字され
る画像が光沢画像としたい場合、或いは高いガンマをも
った硬調画像にしたい場合には、これをユーザーが指定
した時は定着条件を強くするため、定着温度を上げる
（例えば通常１８０℃を２００℃）、定着圧力を高くす
る（例えば通常２０Ｎ／ｃｍを５０Ｎ／ｃｍ）、定着時
間を長くする（例えば通常３ｍｍのニップ幅を７ｍ
ｍ）、定着線速を下げる（例えば、１５０ｃｍ／ｓｅｃ
を１００ｃｍ／ｓｅｃ）等に変更できるようなモード指
定ボタンを設置する。原稿画像或いは印字データから自
動判別により階調画像を印字する場合は光沢画像面、文
字画像の場合は無光沢の通常画像となる印字条件と出来
るようにしたモードを設けても良い。

【０１２３】本発明においては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の
画像濃度データは、それぞれ画像処理がなされた後、露
光光学系１２により感光体ドラム１０上への像露光が行
われる。

【０１２４】尚、画像形成装置としては、感光体とカラ
ー現像器からなる像形成ユニットを複数並列設置したタ
ンデム構成、或いは中間転写体を用いたタンデム構成を
用いたカラー画像形成装置とすることが出来る。

【０１２５】この場合でも、シェル構造でトナー付着状
態が規定されることから、コアは同様に扁平面を感光体
あるいは転写体に向けて積層した形で転写、定着され
る。

【０１２６】

【実施例】本発明を実施例により具体的に説明するが、
本発明の態様はこれに限定されるものではない。尚、本
文中「部」とは「質量部」を表す。

【０１２７】実施例１〈トナー製造の材料作製〉黒トナー製造例スチレン：ブチルアクリレート＝７５：２５の組成比の
スチレン／アクリル樹脂１００部に対してカーボンブラ
ック２０部を添加し、溶融混練する。ついで、粉砕・分
級し、体積平均粒径が３．０μｍの粒子とした。ついで
スチレン３０部、ブチルアクリレート８部、エチレング
リコールジメタクリレート２部、ラウロイルパーオキサ
イド１部とを溶解した溶液を調製し、前述の粒子を燐酸
三カルシウムを分散剤とし、ドデシルベンゼンスルフォ
ン酸ナトリウムを含んだ水中に分散した分散液に、上記
溶液を滴下し、７５℃の条件で６時間反応させ、重合率
が８０％になった時点で、アニュラー型連続湿式撹拌ミ
ル（神鋼パンテンツ社製）に連続して供給し、温度６７
℃、ローター周速１３ｍ／分、平均滞留時間１５分の条
件にて扁平化処理を行う。さらに、前記反応容器に扁平
化処理した液をもどし、ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム０．０３部を添加し、液温度８５℃±２℃に
て、４時間加熱撹拌して重合を完了させる。その後、４
０℃以下に冷却し塩酸を加えて分散剤を除去し、次に遠
心分離機を用いて、遠心沈降法により液中にて分級を行
い、次いで目開き４５μｍの篩いで濾過した。この濾液
をヌッチェを用いて、ウェットケーキ状の扁平な濃淡黒
粒子１を濾取し、その後、イオン交換水により洗浄す
る。

【０１２８】この「ウェエットケーキ状の濃淡黒粒子
１」をフラッシュジェットドライヤーを用いて吸気温度
６０℃にて乾燥させ、次いで流動層乾燥機を用いて６０
℃の温度で乾燥させ「濃淡黒粒子１」を得た。

【０１２９】尚、このものの粒子の長軸ｒ１は７．９μ
ｍ、短軸ｒ２が７．０μｍ、ｄは３μｍであった。ま
た、コア粒子の長軸ｒ１′は６．０μｍ、短軸ｒ２′が
５．５μｍ、ｄ′は２μｍであった。

【０１３０】さらに、この粒子に疎水性シリカを１．０
質量％添加し、黒トナー１を得た。なお、コアの部分に
比較してシェル部分は架橋構造を有する樹脂で構成され
ており、コア部分よりも軟化点が高く、それぞれの成分
自体を比較すると内部の方が光沢の高い成分である。

【０１３１】イエロートナー製造例黒トナー製造例に於いて、着色剤をカーボンブラックの
代わりにＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１７を２５部使用
した他は同様にして製造した。

【０１３２】尚、このものの粒子の長軸ｒ１は７．７μ
ｍ、短軸ｒ２が６．９μｍ、ｄは３μｍであった。ま
た、コア粒子の長軸ｒ１′は６．１μｍ、短軸ｒ２′が
５．３μｍ、ｄ′は２μｍであった。

【０１３３】さらに、この粒子に疎水性シリカを１．０
質量％添加し、イエロートナー１を得た。

【０１３４】マゼンタトナー製造例黒トナー製造例に於いて、着色剤をカーボンブラックの
代わりにＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を２５部使用
した他は同様にして製造した。

【０１３５】尚、このものの粒子の長軸ｒ１は７．８μ
ｍ、短軸ｒ２が７．０μｍ、ｄは３μｍであった。ま
た、コア粒子の長軸ｒ１′は６．０μｍ、短軸ｒ２′が
５．３μｍ、ｄ′は２μｍであった。

【０１３６】さらに、この粒子に疎水性シリカを１．０
質量％添加し、マゼンタトナー１を得た。

【０１３７】シアントナー製造例黒トナー製造例に於いて、着色剤をカーボンブラックの
代わりにＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を２０部使
用した他は同様にして製造した。

【０１３８】尚、このものの粒子の長軸ｒ１は７．８μ
ｍ、短軸ｒ２が７．０μｍ、ｄは３μｍであった。ま
た、コア粒子の長軸ｒ１′は６．０μｍ、短軸ｒ２′が
５．３μｍ、ｄ′は２μｍであった。

【０１３９】さらに、この粒子に疎水性シリカを１．０
質量％添加し、シアントナー１を得た。

【０１４０】〈特性評価〉（現像剤の調製）前述のそれぞれのトナーと、シリコー
ン樹脂で被覆した質量平均粒径６５μｍフェライトキャ
リアを、トナー／キャリア＝５０ｇ／９５０ｇの割合で
混合して、評価用の黒現像剤１、イエロー現像剤１、マ
ゼンタ現像剤１及びシアン現像剤１を調製した。

【０１４１】（画像作製）図６に示すと同様な構成を持
つカラープリンタを使用した。Ａ４版カラー原稿（印字
率２５％）の単色とフルカラー混在画像をプリントして
評価した。

【０１４２】定着温度は、表面にシリコーンゴム層を有
する加熱ローラ表面で１８０℃に調整し、ゴム硬度を変
化させてニップ幅が３．０ｍｍと７．５ｍｍのものを用
いた。

【０１４３】（評価結果）得られた画像の評価は、原稿
再現性、画像汚れ及び印刷ライクの評価を目視にて行っ
た。

【０１４４】本発明のトナーは、濃色部のみから作製し
たトナー、及び淡色部のみから作製したトナーと比較し
て、定着ニップ幅が３．０ｍｍの場合、最高濃度が高く
原稿再現性に優れ、低濃度部の粒状性のよい印刷ライク
な画像が得られ良好であった。そして、定着ニップ幅が
７．５ｍｍのものは、光沢度が高く、トナーが一層付着
した画像領域でも比較的高い濃度が得られた。

【０１４５】実施例２実施例１で用いた評価用の現像剤（黒現像剤１、イエロ
ー現像剤１、マゼンタ現像剤１及びシアン現像剤１）を
用い、下記の性能評価を行った。

【０１４６】図６に示すと同様な構成を持つカラープリ
ンタを改良し、一つの定着装置のままで、ユーザーが下
記の如く定着条件を変更できるモード切り換え機能ボタ
ンを付加した。

【０１４７】定着条件モード１）現行定着温度１８０℃から２００℃に変更可能と
し、その他は同一の条件２）現行定着圧力７５Ｎ／ｃｍから１５０Ｎ／ｃｍに変
更可能とし、その他は同一の条件３）現行定着線速１５０ｍｍ／ｓｅｃから１００ｍｍ／
ｓｅｃに変更可能とし、その他は同一の条件Ａ４版カラー原稿（印字率２５％）の単色とフルカラー
混在画像をプリントして、現行条件で定着したものと比
較して評価した。

【０１４８】本発明のトナーは、濃色部のみから作製し
たトナー、及び淡色部のみから作製したトナーと比較し
て、現行条件（１８０℃、７５Ｎ／ｃｍ、１５０ｍｍ／
ｓｅｃ）の場合、最高濃度が高く原稿再現性に優れ、低
濃度部の粒状性のよい印刷ライクな画像が得られ良好で
あった。

【０１４９】そして、１８０℃→２００℃、７５Ｎ／ｃ
ｍ→１５０Ｎ／ｃｍ、１５０ｍｍ／ｓｅｃ→１００ｍｍ
／ｓｅｃの如く１）２）、３）の条件のものと、定着条
件を変更したものは、光沢度が高く、トナーが一層付着
した画像領域でも比較的高い濃度が得られた。

【０１５０】

【発明の効果】本発明により、１．同一のトナーを用いて、低濃度部でも粒状性がよ
く、低濃度部から高濃度部まで広いダイナミックレンジ
を有する画像形成と、高い最高濃度を重視した画像の形
成に適した画像形成が、定着条件を変更することで達成
できる電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法と
それに用いる電子写真用トナーを提供することが出来
る。２．同一のトナーを用いて、定着条件を変更することに
より、適宜光沢画像と非光沢画像を作ることの出来る電
子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法とそれに用
いる電子写真用トナーを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナー粒子の断面形状を示す模式図。

【図２】熱ロールを用いる加圧熱定着方式の概要断面図
である。

【図３】目的や対象画像により定着条件を変更した状況
を示す模式図と反射画像濃度曲線。

【図４】扁平形状を有するトナー粒子の平面図と側面
図。

【図５】アニュラー型連続湿式撹拌ミルの一例の要部断
面図。

【図６】本実施形態のカラープリンタの断面構成図。

【符号の説明】

１淡色部或いは非光沢部２濃色部或いは光沢部１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２露光光学系１４現像器１４ａ搬送ベルト１４ｃ転写器１７定着装置２０保持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H005 AA15 FB01 2H027 DA12 DA20 DC05 EA12 EA20 ED16 ED25 EE03 2H033 AA01 AA10 AA49 BA24 BA30 BA58 BB01 BB33 BB34 CA18 CA27 CA39 CA40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濃色部を淡色部で包み込んだ構造を有す
る電子写真用トナーを用いて形成したトナー像を、転写
材に溶融固着する定着手段を有する画像形成装置におい
て、定着条件の変更により、画像濃度を制御することを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】電子写真用トナーの濃色部の溶融温度が
淡色部より高いことを特徴とする請求項１記載の画像形
成装置。
【請求項３】電子写真用トナーの濃色部の溶融粘度が
淡色部に比して低いことを特徴とする請求項１又は２記
載の画像形成装置。
【請求項４】濃色部を淡色部で包み込んだ構造を有す
る電子写真用トナーを用いて形成したトナー像を、転写
材に溶融固着する定着手段を用いる画像形成方法におい
て、定着条件の変更により、画像濃度を制御することを
特徴とする画像形成方法。
【請求項５】濃色部を淡色部で包み込んだ構造を有す
る電子写真用トナーにおいて、トナー像を、転写材に溶
融固着する定着手段の条件を変化させることにより、画
像濃度が変化するように作製したことを特徴とする電子
写真用トナー。
【請求項６】光沢部を非光沢部で包み込んだ構造を有
する電子写真用トナーを用いてトナー像を形成し、転写
材に溶融固着する定着手段を有する画像形成装置におい
て、定着条件の変更により、画像の光沢度を制御するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】電子写真用トナーの光沢部の溶融温度が
非光沢部より高いことを特徴とする請求項６記載の画像
形成装置。
【請求項８】定着時における光沢部の溶融粘度が非光
沢部に比して低いことを特徴とする請求項６又は７記載
の画像形成装置。
【請求項９】光沢部を非光沢部で包み込んだ構造を有
する電子写真用トナーを用いてトナー像を形成し、転写
材に溶融固着して定着する画像形成方法において、定着
条件の変更により、画像の光沢度を制御することを特徴
とする画像形成方法。
【請求項１０】光沢部を非光沢部で包み込んだ構造を
有する電子写真用トナーにおいて、トナー像を転写材に
溶融固着する定着条件を変化させることにより、画像の
光沢度が変化するように作製したことを特徴とする電子
写真用トナー。
【請求項１１】トナー粒子がコアシェル構造を有して
いることを特徴とする請求項５又は１０記載の電子写真
用トナー。
【請求項１２】トナー粒子が扁平形状を有することを
特徴とする請求項１１記載の電子写真用トナー。