JP2003005425A - カラー画像形成方法 - Google Patents

カラー画像形成方法

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JP2003005425A
JP2003005425A JP2001189638A JP2001189638A JP2003005425A JP 2003005425 A JP2003005425 A JP 2003005425A JP 2001189638 A JP2001189638 A JP 2001189638A JP 2001189638 A JP2001189638 A JP 2001189638A JP 2003005425 A JP2003005425 A JP 2003005425A
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toner
color
image forming
image
thickness
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JP2001189638A
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English (en)
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Kunio Shigeta
邦男 重田
Yotaro Sato
洋太郎 佐藤
Satoru Haneda
哲 羽根田
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラートナーと黒(K)トナーを重ね合わせ
て形成するカラートナー像で写真領域においては階調性
に優れ、文字領域については鮮鋭性に優れ、トナー消費
量が少なく高画質の画像を得る。 【解決手段】 カラートナーは何れも、投影面積が最大
となる方向からみたときの円相当径dが5〜10(μ
m)、厚みtが1〜4(μm)、円相当径dと厚みtの
比で示される扁平度d/tが2〜8である扁平トナーで
あり、カラートナーの厚みtは黒トナーの厚みtKより
も小さいことを特徴とする。

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を用いた
複写機やプリンター等の技術分野で有用な画像形成方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、情報化時代の到来により、複写
機、プリンター、ファクシミリ等の事務機の需要が急速
に増大し、今や該複写機等のより一層の高速化、高画質
化、無公害化等の特性が要請されるようになった。ま
た、複写機等のカラー化が普及するに従って上記高速
化、高画質化、無公害化等の特性の改善はさらに重要な
課題となっている。
【0003】上記複写機等の無公害化の問題は作業者の
環境衛生にかかわる重要課題であり、特に複写機等にお
いて有害なオゾン、酸化窒素等の活性ガスを発生する高
圧コロナ放電器が問題であり、その代替技術として低電
圧でオゾンレスを目的とした押圧転写方式が提案され、
実用化に至っている。しかしながら、上記押圧転写方式
は押圧力の制御が難しく、転写ムラや転写不良を生じ易
いことが分かってきた。またカラー画像を形成する際、
積層された複数の色トナーが転写材への押圧転写時に崩
されて、散りや地汚れを生じ鮮明な画像が得られないこ
とが分かってきた。
【0004】他方複写機等の高画質化には、トナーの特
性を改善することが必要であり、特に粒径を5〜10μ
mと小粒径とすると共に、粒度分布がシャープなトナー
を用いることが重要であることが分かってきた。このよ
うなトナーは従来の粉砕造粒法でも粗製トナーを上記粒
径範囲に分級することにより得られるが、分級工程で除
かれるトナーの量が多く、そのため収率が低く、生産性
が悪いという問題があった。そこで、近年懸濁重合法又
は乳化重合法等により重合して得られる重合造粒トナー
が開発され、実用化されようとしている。上記重合造粒
トナーは比較的小粒径でかつシャープな粒度分布を有
し、該重合造粒トナーを用いることにより高画質化が達
成できるが、該重合造粒トナーが球形であることから画
像形成の過程でクリーニング性が悪いため像形成体表面
にトナーフィルミングを生じ易く、かつカラー画像形成
時に積層された色トナーが嵩高となり押圧転写時に崩れ
て、散りや地汚れを生じ易く、鮮明なカラー画像が得ら
れにくいという問題があった。
【0005】また、上記複写機等の高速化の問題は、転
写材上のトナー画像の定着効率の向上が重要な課題であ
り、トナーの定着特性の改善が求められていた。
【0006】そこで、上記複写機等の各特性を改善する
方法として、扁平トナーを用いて画像形成を行う方法が
提案されている。例えば特開平5−127420号公報
には分散媒中に分散した球形トナー粒子を回転円板に高
速で衝突させて得られた扁平トナーの技術が提案されて
いる。また、特開平11−167226号公報には球形
トナー粒子を回転円板に高速で衝突させて直径5〜10
μm、厚さ0.5〜3μm、厚さ/直径比が0.1〜
0.4の範囲のカラー用扁平トナーの技術が提案されて
いる。上記各公報によれば扁平トナーを用いることによ
り、熱定着時の熱をトナー粒子の扁平な面で受けること
になるため熱効率大となり、定着時間の短縮が可能とな
り、複写機等の高速化が達成される。また、上記扁平ト
ナーをカラー画像形成に用いた場合、各色トナーが嵩高
となることがなく平滑で銀塩写真のような高画質が得ら
れやすい。またトナーを扁平化するときは、トナーの小
粒化と同様にトナーの消費量低減に対しても有効であ
る。
【0007】しかしながらカラー画像形成にあたって、
イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒
(K)のトナーを一律に扁平化したのでは、写真画像領
域についても文字画像領域についても共にユーザの満足
する高画質のカラー画像は得られない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みて提案されたものであり、その目的とするところはカ
ラー画像形成に扁平なトナーを用いた場合でもクリーニ
ング不良や中抜け画像欠陥を生ぜず、散りや地汚れを生
ぜず、写真画像の画像領域については良好な階調性が保
持され、文字画像の画像領域については解像力や鮮鋭度
に優れた鮮明なカラー画像が得られ、環境汚染が少な
く、かつ定着性が優れていて、高速での画像形成が可能
な画像形成方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者等の鋭意検討の
結果、提案されるもので、カラー画像形成に当たって
Y、M、C、Kのトナーを一律に扁平化したのではユー
ザの画質像要求に答えられない理由は、カラー画像を形
成する際にY、M、Cのカラートナーと黒(K)トナー
とは画像形成に当たっての役割が相異しているにも係わ
らず一律に扁平化したことにあると判断し、本発明を完
成したものである。
【0010】従って本発明は以下の構成により達成され
る。 1.像形成体上にイエロー、マゼンタ、シアンの3色の
カラートナーと黒トナーとを重ね合わせてカラートナー
像を形成した後、該カラートナー像を一括して転写材上
に転写するカラー画像形成方法において、前記カラート
ナーは何れも、投影面積が最大となる方向からみたとき
の円相当径dが5〜10(μm)、厚みtが1〜4(μ
m)、前記円相当径dと前記厚みtの比で示される扁平
度d/tが2〜8である扁平トナーであり、前記カラー
トナーの厚みtは前記黒トナーの厚みtKよりも小さい
ことを特徴とするカラー画像形成方法(請求項1の発
明)、 2.複数の像形成体上にイエロー、マゼンタ、シアンの
3色のカラートナーおよび黒トナーからなるトナー像を
それぞれ形成し、前記複数の像形成体上のトナー像を順
次転写材上に転写してカラートナー像を形成するカラー
画像形成方法において、前記カラートナーは何れも、投
影面積が最大となる方向からみたときの円相当径dが5
〜10(μm)、厚みtが1〜4(μm)、前記円相当
径dと前記厚みtの比で示される扁平度d/tが2〜8
である扁平トナーであり、前記カラートナーの厚みtは
前記黒トナーの厚みtKよりも小さいことを特徴とする
カラー画像形成方法(請求項6の発明)、 3.複数の像形成体上にイエロー、マゼンタ、シアンの
3色のカラートナーおよび黒トナーからなるトナー像を
それぞれ形成し、前記複数の像形成体上のトナー像を順
次中間転写体上に転写してカラートナー像を形成した
後、該カラートナー像を一括して転写材上に転写するカ
ラー画像形成方法において、前記カラートナーは何れ
も、投影面積が最大となる方向からみたときの円相当径
dが5〜10(μm)、厚みtが1〜4(μm)、前記
円相当径dと前記厚みtの比で示される扁平度d/tが
2〜8である扁平トナーであり、前記カラートナーの厚
みtは前記黒トナーの厚みtKよりも小さいことを特徴
とするカラー画像形成方法(請求項11の発明)、 4.像形成体上にイエロー、マゼンタ、シアンの3色の
カラートナーと黒トナーとを重ね合わせてカラートナー
像を形成した後、該カラートナー像を一括して転写材上
に転写するカラー画像形成方法において、前記カラート
ナーは何れも、投影面積が最大となる方向からみたとき
の円相当径dが5〜10(μm)、厚みtが1〜4(μ
m)、前記円相当径dと前記厚みtの比で示される扁平
度d/tが2〜8である扁平トナーであり、前記カラー
トナーの扁平度d/tは前記黒トナーの扁平度dK/tK
よりも大きいことを特徴とするカラー画像形成方法(請
求項16の発明)、 5.複数の像形成体上にイエロー、マゼンタ、シアンの
3色のカラートナーおよび黒トナーからなるトナー像を
それぞれ形成し、前記複数の像形成体上のトナー像を順
次転写材上に転写してカラートナー像を形成するカラー
画像形成方法において、前記カラートナーは何れも、投
影面積が最大となる方向からみたときの円相当径dが5
〜10(μm)、厚みtが1〜4(μm)、前記円相当
径dと前記厚みtの比で示される扁平度d/tが2〜8
である扁平トナーであり、前記カラートナーの扁平度d
/tは前記黒トナーの扁平度dK/tKよりも大きいこと
を特徴とするカラー画像形成方法(請求項21の発
明)、 6.複数の像形成体上にイエロー、マゼンタ、シアンの
3色のカラートナーおよび黒トナーからなるトナー像を
それぞれ形成し、前記複数の像形成体上のトナー像を順
次中間転写体上に転写してカラートナー像を形成した
後、該カラートナー像を一括して転写材上に転写するカ
ラー画像形成方法において、前記カラートナーは何れ
も、投影面積が最大となる方向からみたときの円相当径
dが5〜10(μm)、厚みtが1〜4(μm)、前記
円相当径dと前記厚みtの比で示される扁平度d/tが
2〜8である扁平トナーであり、前記カラートナーの扁
平度d/tは前記黒トナーの扁平度dK/tKよりも大き
いことを特徴とするカラー画像形成方法(請求項26の
発明)。
【0011】本発明においては、Y、M、Cのカラート
ナーとKトナーの形状について、次の(a),(b)の
条件に設定している。
【0012】(a)カラートナーの厚みtを黒トナーの
厚みtKより小さくする。かかる条件を満たした扁平ト
ナーを用いることにより、重ね合わせ部(カラートナー
が付着する領域)のトナー層厚を薄くできるため、印刷
ライクな高画質画像を得ることができる。一方、文字部
はある程度厚みを確保できるようになるため、鮮鋭性に
優れた文字画像が形成される。図2(a)はかかるトナ
ーの付着状態を示す模式図である。
【0013】(b)カラートナーの扁平度d/tを黒ト
ナーの扁平度dK/tKより大きくする。かかる条件を満
たした扁平トナーを用いることにより、重ね合わせ部の
トナーは層状に横たわって付着するため、少ないトナー
量でも転写材表面を覆うことができ、色再現に優れ、ト
ナー消費量も低減できる。一方、文字部はある程度盛り
上がったトナー層となるため、鮮鋭性に優れた文字画像
が形成される。図2(b)はかかるトナーの付着状態を
示す模式図である。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の画像形成方法は像形成体
上に複数のトナー像を多重現像、或いは像形成体上に形
成した複数のトナー像を転写材上または中間転写材上に
多重転写して重ね合わせの画像形成を行う画像形成方法
であり、複数のトナー像を形成するトナーのうちイエロ
ー、マゼンタ、シアンの3色のカラートナーとして下記
特性を有する扁平トナー(本発明の扁平トナーともい
う)を用いることを特徴としている。ところで、本発明
では、感光体上に形成された静電潜像を、本発明の扁平
トナーを用いて現像してトナー像を形成した場合、該ト
ナー像は感光体表面上にトナーの扁平面が横たわるよう
な状態で付着して形成され、かつ該トナー像を、そのま
まの状態で転写材に転写するか又は中間転写体を介して
転写材に転写することを好ましい条件としている。上記
のようにトナー像を感光体表面に横たわるような状態で
形成し、かつ転写材又は中間転写体にそのままの状態で
転写するには、トナー表面が摩擦帯電により均一に帯電
されたトナーを用いる必要であり、そのためには、本発
明の扁平トナーが後述する円形度に優れたトナーである
ことが好ましい。
【0015】以下、本発明の扁平トナーの構成及び画像
形成方法の具体例をこの順に説明する。
【0016】〈本発明の扁平トナーの構成〉本発明の扁
平トナーは以下の特性を有している。
【0017】トナーの投影面積が最大となる方向からみ
たときの円相当径d(μm)が 5≦d≦10 であり、厚みt(μm)が 1≦t≦4 であり、円相当径dと厚みtの比で示されるトナーの扁
平度d/tが 2≦d/t≦8 である。
【0018】上記トナーの円相当径d(μm)が5未満
の場合は、作業者がトナーを吸い込んだときに、塵肺等
の疾病を患う危険性があり、10を越えると鮮明な画像
が得られないという問題がある。上記トナーの厚みt
(μm)が1未満の場合は、トナーが破砕しやすくなっ
て、破砕した微粉によって地汚れが発生しやすくなり、
5を越えると各トナー層が嵩高となって、現像時や転写
時にトナー層が崩れたり、定着時にトナー層が広がった
りして、高画質の画像が得られにくいという問題があっ
た。
【0019】上記トナーの円相当径d(μm)と厚みt
(μm)の比で示される扁平度d/tが2未満の場合
は、トナーが層状に付着しないため現像時や転写時に積
層された各トナーが崩れて散りを生じやすく、8を越え
ると現像器内での撹拌時や押圧転写時、クリーニング時
等に、トナーが破砕しやすくなって地汚れが発生しやす
くなるという問題があった。本発明では、Y、M、Cト
ナーとして上記特性を有する本発明の扁平トナーを用い
ると共に後述する重ね合わせ画像形成時にカラーのY、
M、CトナーとKトナーとの形状関係を規定することに
よって、クリーニング不良や、中抜け画像の発生がな
く、写真画像の画像領域については良好な階調性が保持
され、文字画像の画像領域については解像度や鮮鋭度に
優れた、鮮明な画像が得られ、熱定着時の定着効率に優
れ、高速処理が可能となるなどの利点を有し、特に重ね
合わせ画像形成時、散りや地汚れの発生がなく鮮明な画
像が得られる。
【0020】図1は本発明の扁平トナーの平面図及び側
面図を表し、P1は本発明の扁平トナーを、P2は扁平
トナーの投影面積が最大となる方向から見た時の該投影
面積と同面積の円を表し、dは該円P2の径(円相当
径)(μm)であり、tは該扁平トナーP1の投影方向
に対して垂直な方向から見た扁平トナーの最大厚み(μ
m)を表す。なお、本発明において、扁平トナーの大き
さを表す方法として、扁平トナーの投影面積が最大とな
る方向から見た時の該投影面の円相当径d(μm)から
求めるとした理由は、扁平トナーが測定面上で横たわっ
た状態で測定されることを意味している。
【0021】(トナーの製造方法)本発明の扁平トナー
を製造するには、従来の粉砕造粒法により得られた樹脂
粒子(必要により着色剤等を含有する)を例えばスプレ
ードライ法等により球形化し、球形化された樹脂粒子に
熱と機械的な剪断力を付与して扁平処理を施して形成さ
れてもよい。しかしながら、上記粉砕造粒法により得ら
れた樹脂粒子は粒度分布がブロードで、かつ形状が不規
則であり、多量の不適格な樹脂粒子が分級操作で除去さ
れるため、生産性が悪いという問題があり、好ましくは
下記重合造粒法により製造するのが好ましい。
【0022】即ち、本発明の扁平トナーは、乳化重合法
や懸濁重合法等により調製した樹脂微粒子を水系媒体中
で融着させて得られる樹脂粒子を用いるか、又は直接、
懸濁重合法により調製した樹脂粒子を用い、これらの樹
脂粒子をさらに熱処理して球形化し、球形化された樹脂
粒子を熱と機械的な剪断力を付与して扁平処理を施して
製造するのが好ましい。
【0023】上記乳化重合法や懸濁重合法等により調製
した樹脂微粒子を水系媒体中で融着させて得られる樹脂
粒子(前者)は表面が均一であり、該樹脂粒子から得ら
れる扁平トナーもまた表面が均一であるという利点を有
している。また懸濁重合法で直接調製された樹脂粒子
(後者)も球形であるため、該樹脂粒子を扁平処理して
扁平トナーを得た場合も表面形状が滑らかとなる。しか
しながら、前者の樹脂微粒子を融着させて得られる樹脂
粒子は、後者の懸濁重合で直接得られる樹脂粒子に比べ
て粒度分布がシャープであることから、前者の樹脂微粒
子を水系媒体中で融着させて得られる樹脂粒子を用いる
のがより好ましい。
【0024】以下、本発明の扁平トナーの製造方法とし
て、前者の樹脂微粒子を水系媒体中で融着させて得られ
る樹脂粒子を用いた製造方法について説明する。
【0025】《重合性単量体》本発明の扁平トナーの材
料としての重合性単量体としては、ラジカル重合性単量
体を主要構成成分とし、必要に応じて架橋剤が添加され
る。また、この他に酸性基を有するラジカル重合性単量
体又は塩基性基を有するラジカル重合性単量体を少なく
とも1種類含有してもよい。
【0026】(1)ラジカル重合性単量体:ラジカル重
合性単量体としては特に限定されるものではなく、従来
公知のラジカル重合性単量体を用いることができる。ま
た要求される特性を満たすように、1種又は2種以上の
ものを組み合わせて用いることができる。
【0027】具体的には、芳香族系ビニル単量体、(メ
タ)アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル系単
量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィン系単量
体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン系単
量体等を用いることができる。芳香族系ビニル単量体と
しては、例えば、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、p−メトキシス
チレン、p−フェニルスチレン、p−クロロスチレン、
p−エチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−t
ert−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、
2,4−ジメチルスチレン、3,4−ジクロロスチレン
等のスチレン系単量体およびその誘導体が挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、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−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキ
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、メタクリル酸ヘ
キシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、β−ヒド
ロキシアクリル酸エチル、γ−アミノアクリル酸プロピ
ル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ジメチルア
ミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙
げられる。ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げら
れる。ビニルエーテル系単量体としては、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、ビニルフェニルエーテル等が挙げられる。モノ
オレフィン系単量体としては、エチレン、プロピレン、
イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル
−1−ペンテン等が挙げられる。ジオレフィン系単量体
としては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等が
挙げられる。ハロゲン化オレフィン系単量体としては、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等が挙げられ
る。
【0028】(2)架橋剤 トナーの特性を改良するために添加される架橋剤として
は、ラジカル重合性架橋剤が用いられる。ラジカル重合
性架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタ
レン、ジビニルエーテル、ジエチレングリコールメタク
リレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリ
エチレングリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリ
ル等の不飽和結合を2個以上有するものが挙げられる。
【0029】ラジカル重合性架橋剤は、その特性にもよ
るが、全ラジカル重合性単量体に対して0.1〜10質
量%の範囲で使用することが好ましい。
【0030】(3)酸性基を有するラジカル重合性単量
体又は塩基性基を有するラジカル重合性単量体 酸性基を有するラジカル重合性単量体又は塩基性基を有
するラジカル重合性単量体としては、例えば、カルボキ
シル基含有単量体、スルホン酸基含有単量体、第1級ア
ミン、第2級アミン、第3級アミン、第4級アンモニウ
ム塩等のアミン系の化合物を用いることができる。
【0031】酸性基を有するラジカル重合性単量体とし
ては、例えば、カルボキシル基含有単量体、スルホン酸
基含有単量体等を用いることができる。カルボン酸基含
有単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマー
ル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイン酸
モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステル
等が挙げられ、またスルホン酸基含有単量体としては、
スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、アリルス
ルホコハク酸オクチル等が挙げられる。これらは、ナト
リウムやカリウム等のアルカリ金属塩あるいはカルシウ
ムなどのアルカリ土類金属塩の構造であってもよい。
【0032】塩基性基を有するラジカル重合性単量体と
しては、例えば、第1級アミン、第2級アミン、第3級
アミン、第4級アンモニウム塩等のアミン系の化合物を
用いることができる。具体的には、ジメチルアミノエチ
ルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミ
ノエチルメタクリレート、およびこれら4種の化合物の
4級アンモニウム塩、3−ジメチルアミノフェニルアク
リレート、2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロ
ピルトリメチルアンモニウム塩、アクリルアミド、N−
ブチルアクリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミ
ド、ピペリジルアクリルアミド、メタクリルアミド、N
−ブチルメタクリルアミド、N−オクタデシルアクリル
アミド;ビニルピリジン、ビニルピロリドン;ビニルN
−メチルピリジニウムクロリド、ビニルN−エチルピリ
ジニウムクロリド、N,N−ジアリルメチルアンモニウ
ムクロリド、N,N−ジアリルエチルアンモニウムクロ
リド等を挙げることができる。酸性基を有するラジカル
重合性単量体又は塩基性基を有するラジカル重合性単量
体は、ラジカル単量体全体の0.1〜15質量%の範囲
で使用することが好ましい。
【0033】《連鎖移動剤》分子量を調整することを目
的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いること
が可能である。連鎖移動剤としては特に限定されるもの
ではなく、例えばオクチルメルカプタン、ドデシルメル
カプタン、tert−ドデシルメルカプタン等のメルカ
プタン、およびスチレンダイマー等が使用される。
【0034】《重合開始剤、分散安定剤、界面活性剤》
いわゆる乳化重合法で樹脂微粒子を調製した後に、その
樹脂微粒子を塩析、融着させてトナー母体粒子としての
樹脂粒子を形成する場合には、水溶性のラジカル重合開
始剤が用いられる。水溶性のラジカル重合開始剤として
は、例えば、過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム等)、アゾ系化合物(4,4′−アゾビス−4−
シアノ吉草酸及びその塩、2,2′−アゾビス(2−ア
ミジノプロパン)塩等)、パーオキシド化合物等が挙げ
られる。これらのラジカル性重合開始剤は、必要に応じ
て還元剤と組み合わせてレドックス系開始剤とすること
が可能である。レドックス系開始剤を用いることにより
重合活性が上昇し、重合温度の低下が図れ、更に重合時
間の短縮が期待できる。
【0035】重合開始剤の添加量は、最終的なトナーと
なる樹脂の分子量により決定されるが、一般的にはラジ
カル重合性単量体に対して0.1〜10質量%、好まし
くは0.2〜5質量%である。また重合温度は、重合開
始剤の最低ラジカル生成温度以上であればどの温度を選
択しても良いが、例えば50℃から90℃の範囲が用い
られる。但し、常温開始の重合開始剤、例えば過酸化水
素−還元剤(アスコルビン酸等)の組み合わせを用いる
ことで、室温またはそれ以上の温度で重合することも可
能である。
【0036】乳化重合の際に使用することのできる界面
活性剤としては特に限定されるものでは無いが、前述の
ラジカル性重合性単量体を水系媒体中に油滴分散する必
要があることから、イオン性界面活性剤を好適なものの
例として挙げることができる。イオン性界面活性剤とし
ては、スルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナト
リウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,4−
ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スルホン
酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジ
メチルアニリン、2,2,5,5−テトラメチル−トリ
フェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトー
ル−6−スルホン酸ナトリウムなど)、硫酸エステル塩
(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
ウムなど)、脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリ
ン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナ
トリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウ
ム、オレイン酸カルシウムなど)などが挙げられる。ま
たこの他に、ノニオン性界面活性剤も使用することがで
きる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポリプロ
ピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエ
チレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコー
ルと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリ
エチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコ
ールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイ
ドのエステル、ソルビタンエステル等を挙げることがで
きる。
【0037】なお、これらの界面活性剤は主として乳化
重合時の乳化剤として使用されるが、他の工程または使
用目的で使用してもかまわない。
【0038】いわゆる懸濁重合法により樹脂微粒子を調
製した後に、その樹脂微粒子を塩析、融着させてトナー
母体粒子としての樹脂粒子を形成する場合には、油溶性
のラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。油溶性
のラジカル重合開始剤としては、具体的には、過酸化ベ
ンゾイル、過酸化ラウロイル、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、ジクミルペル
オキサイド、クメンヒドロペルオキサイド、アセチルペ
ルオキサイド、プロピオニルペルオキサイド等の過酸化
物、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′
−アゾビス(2,4−バレロニトリル)、2,2′−ア
ゾビス−2−メチルバレロニトリル、2,2′−アゾビ
ス−2,4−ジメチルバレロニトリル等のアゾビス系重
合開始剤などを挙げることができる。重合開始剤の添加
量は、最終的なトナーとなる樹脂の分子量により決定さ
れるが、一般的にはラジカル重合性単量体に対して0.
1〜10質量%、好ましくは0.2〜5質量%である。
【0039】懸濁重合法においては、分散安定剤が水系
媒体中に分散して使用される。分散安定剤としては、最
終的に濾過、洗浄段階で容易に除去できるものが好まし
く、特に無機系の難水溶性分散安定剤が好ましく使用さ
れる。具体的には、炭酸カルシウム、燐酸三カルシウ
ム、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウ
ム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン、
酸化珪素、水酸化鉄などを挙げるげることができ、特に
好ましい分散安定剤は燐酸三カルシウムである。なお、
この難水溶性無機分散安定剤に加えて分散助剤に少量の
界面活性剤を使用してもよい。この場合、ノニオン系、
アニオン系、カチオン系、両性系のいずれも使用するこ
とができるが、より好ましくはアニオン系界面活性剤で
ある。
【0040】分散安定剤は、分散される油相成分に対し
て1〜10質量%程度使用することが好ましい。この範
囲よりも少ない場合には、分散安定性が低下して粒子の
凝集が発生し、この範囲よりも多い場合には、分散が促
進されるために小粒径成分が過多に発生してしまう。ま
た界面活性剤は、無機分散安定剤に対して0.05〜1
質量%程度添加することが好ましい。この範囲よりも少
ない場合には分散安定性向上の効果を発揮することがで
きず、この範囲を越えて使用する場合にはラジカル重合
性単量体の乳化が発生し、いわゆるラテックス粒子が系
内に発生し、粒子径分布が広がる問題があるとともに、
界面活性剤の除去がしにくくなり、水分の吸着を引き起
こす問題がある。
【0041】《着色剤》着色剤としては、従来公知の無
機顔料、有機顔料又は染料を用いることができる。
【0042】無機顔料の具体的な例としては、黒色の顔
料として、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブ
ラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ラン
プブラック等のカーボンブラックが用いられ、また、マ
グネタイト、フェライト等の磁性粉も用いられる。
【0043】有機顔料の具体的な例としては、マゼンタ
またはレッド用の顔料として、例えば、C.I.ピグメ
ントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.
ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、
C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッ
ド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグ
メントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド5
3:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.
ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド1
23、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグ
メントレッド144、C.I.ピグメントレッド14
9、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメ
ントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、
C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。また
オレンジまたはイエロー用の顔料として、C.I.ピグ
メントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ4
3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメ
ントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、
C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメント
イエロー17、C.I.ピグメントイエロー93、C.
I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエ
ロー138等が挙げられる。グリーンまたはシアン用の
顔料としては、C.I.ピグメントブルー15、C.
I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブ
ルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.
I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリー
ン7等が挙げられる。
【0044】染料の具体的な例としては、C.I.ソル
ベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同
111、同122、C.I.ソルベントイエロー19、
同44、同77、同79、同81、同82、同93、同
98、同103、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95等を挙げることができ、またこれらの混
合物も用いることができる。
【0045】これらの無機顔料、有機顔料、染料は所望
に応じて単独又は複数を選択併用することが可能であ
る。また顔料の添加量は重合体に対して2〜20質量部
であり、好ましくは3から15質量部が選択される。ト
ナーを磁性トナーとして使用する場合には通常前述のマ
グネタイトが添加され、この場合には所定の磁気特性を
付与する観点から、トナー中に20〜60質量%添加す
ることが好ましい。
【0046】着色剤は表面改質して使用することもでき
る。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用す
ることができ、具体的にはシランカップリング剤、チタ
ンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が好
ましく用いることができる。
【0047】《その他の内添剤》トナー中には、着色剤
以外に、離型剤や荷電制御剤等の構成成分を加えてもよ
い。離型剤としては種々の公知のものを使用することが
でき、例えば、低分子量のポリプロピレン、ポリエチレ
ン等のオレフィン系ワックスや、これらの変性物、カル
ナバワックスやライスワックス等の天然ワックス、脂肪
酸ビスアミドなどのアミド系ワックスなどを挙げること
ができる。荷電制御剤も同様に種々の公知のものを使用
することができ、例えば、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を挙げることができ
る。これら離型剤や荷電制御剤の粒子は、分散した状態
で数平均一次粒子径が10〜500nm程度とすること
が好ましい。
【0048】《外添剤》本発明に使用される扁平トナー
には、流動性の改良やクリーニング性の向上などの目的
で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。
これら外添剤としては特に限定されるものでは無く、種
々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することが
できる。
【0049】無機微粒子としては、従来公知のものを使
用することができる。具体的には、シリカ、チタニア、
アルミナ微粒子等が好ましく用いることができる。これ
ら無機微粒子としては疎水性のものが好ましい。具体的
には、シリカ微粒子として、例えば日本アエロジル社製
の市販品R−805、R−976、R−974、R−9
72、R−812、R−809、ヘキスト社製のHVK
−2150、H−200、キャボット社製の市販品TS
−720、TS−530、TS−610、H−5、MS
−5等が挙げられる。チタニア微粒子としては、例え
ば、日本アエロジル社製の市販品T−805、T−60
4、テイカ社製の市販品MT−100S、MT−100
B、MT−500BS、MT−600、MT−600S
S、JA−1、富士チタン社製の市販品TA−300S
I、TA−500、TAF−130、TAF−510、
TAF−510T、出光興産社製の市販品IT−S、I
T−OA、IT−OB、IT−OC等が挙げられる。ア
ルミナ微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の
市販品RFY−C、C−604、石原産業社製の市販品
TTO−55等が挙げられる。
【0050】有機微粒子としては、数平均一次粒子径が
10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用する
ことができる。具体的には、スチレンやメチルメタクリ
レートなどの単独重合体やこれらの共重合体を使用する
ことができる。
【0051】滑剤としては、例えば、ステアリン酸の亜
鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の
塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウ
ム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カ
ルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の
塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級
脂肪酸の金属塩が挙げられる。
【0052】これら外添剤の添加量は、トナーに対して
0.01〜5質量%程度が好ましい。
【0053】《製造工程》本発明に使用される扁平トナ
ーの製造工程は、トナー母体粒子としての樹脂粒子を製
造する工程と、該樹脂粒子を球形化する工程と、球形化
された樹脂粒子を扁平処理する工程と、該扁平処理され
た粒子に外添剤を添加する工程とからなっている。
【0054】《樹脂粒子の製造工程》前記のようにトナ
ー母体粒子としての樹脂粒子の製造は、乳化重合や懸濁
重合等の重合法により調製した樹脂微粒子を水系媒体中
で融着させる方法が好ましく用いられる。
【0055】上記乳化重合や懸濁重合等の重合法により
調製した樹脂微粒子を水系媒体中で融着させてトナー母
体となる樹脂粒子を製造する場合の製造工程は、乳化重
合、懸濁重合等の重合法により樹脂微粒子を調製する重
合工程、得られた樹脂微粒子分散液を用いて水系媒体中
で樹脂微粒子を融着させて樹脂粒子を得る工程、水系媒
体中で融着させて得られた樹脂粒子をさらに昇温して球
形化する工程、水系媒体中より濾過し界面活性剤などを
除去する洗浄工程からなる。ここで水系媒体とは主成分
として水からなるもので、水の含有量が50質量%以上
であるものを示す。水以外のものとしては、水に溶解す
る有機溶媒を挙げることができ、例えば、メタノール、
エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセト
ン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどをあ
げることができるが、好ましくは樹脂を溶解しない有機
溶媒である、メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、ブタノールのようなアルコール系有機溶媒が好まし
い。
【0056】トナー母体粒子としての樹脂粒子にはトナ
ー構成成分として着色剤や離型剤、荷電制御剤等が必要
に応じて含有されるが、これらのトナー構成成分は樹脂
微粒子を調製する重合工程において樹脂微粒子中に含有
させる方法、あるいはこれらのトナー構成成分を含有し
ない樹脂微粒子を調製した後、該樹脂微粒子の分散液に
着色剤や離型剤、荷電制御剤等を分散または溶解した液
を添加して水系媒体中で融着させることにより樹脂粒子
中に含有させる方法の何れでもよいが、離型剤は重合工
程において含有させることが好ましく、着色剤は樹脂微
粒子を融着させる工程で含有させることが好ましい。
【0057】樹脂微粒子を調製する重合工程は、例え
ば、重合性単量体中に離型剤等を溶解した溶液を臨界ミ
セル濃度以下の界面活性剤を溶解させた水系媒体中に機
械的エネルギーによって油滴分散させ、この分散液に水
溶性重合開始剤を加え、ラジカル重合させる方法を挙げ
ることができる。この場合、モノマー中に油溶性の重合
開始剤を加えて使用してもよい。この油滴分散を行うた
めの分散機としては特に限定されるものでは無いが、例
えばクレアミックス、超音波分散機、機械式ホモジナイ
ザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等を挙
げることができる。
【0058】融着の方法としては、重合工程によって生
成された樹脂微粒子と着色剤粒子とを水系媒体中で塩析
しながら融着する方法が好ましく用いられる。
【0059】この塩析/融着を行う工程は、樹脂微粒子
及び着色剤粒子とが存在している水中にアルカリ金属塩
やアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度
以上の凝集剤として添加し、ついで樹脂微粒子のガラス
転移点以上に加熱することで塩析を進行させると同時に
融着を行う工程である。この工程では、水に無限溶解す
る有機溶媒を添加し、樹脂微粒子のガラス転移温度を実
質的に下げることで融着を効果的に行う手法を使用して
もよい。
【0060】ここで、塩析剤であるアルカリ金属塩及び
アルカリ土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウ
ム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類
金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナ
トリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げ
られる。また塩を構成するものとしては、塩素塩、臭素
塩、沃素塩、炭酸塩、硫酸塩等が挙げられる。また前記
水に無限溶解する有機溶媒としては、メタノール、エタ
ノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレ
ングリコール、グリセリン、アセトン等があげられる
が、炭素数が3以下のメタノール、エタノール、1−プ
ロパノール、2−プロパノールのアルコールが好まし
く、特に、2−プロパノールが好ましい。
【0061】また着色剤粒子は、界面活性剤濃度を臨界
ミセル濃度(CMC)以上にした水系媒体中に着色剤を
分散して調製される。着色剤分散時の分散機は特に限定
されないが、好ましくは、超音波分散機、機械的ホモジ
ナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等
の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルや
ダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられ
る。また着色剤は表面改質して使用してもよく、この場
合は、着色剤を分散した分散液中に表面改質剤を添加し
た後昇温して反応を行い、反応終了後に濾過、洗浄、乾
燥を行って表面改質剤で処理された顔料を得ることがで
きる。
【0062】融着を塩析/融着で行う場合、塩析剤を添
加した後に放置する時間をできるだけ短くすることが好
ましい。この理由として明確では無いが、塩析した後の
放置時間によって、粒子の凝集状態が変動し、粒径分布
が不安定になったり、融着させた樹脂粒子の表面性が変
動したりする問題が発生する。また塩析剤を添加する温
度は、樹脂微粒子のガラス転移温度以下であることが好
ましい。塩析剤を添加する温度が樹脂微粒子のガラス転
移温度以上であると、樹脂微粒子の塩析/融着は速やか
に進行するものの、粒径の制御を行うことができず、大
粒径の粒子が発生したりする場合がある。この添加温度
の範囲としては樹脂のガラス転移温度以下であればよい
が、一般的には5℃〜55℃、好ましくは10℃〜45
℃である。
【0063】塩析剤を樹脂微粒子のガラス転移温度以下
で加えた後は、できるだけ速やかに昇温し、樹脂微粒子
のガラス転移温度以上に加熱する方法を使用することが
好ましい。このときの昇温速度としては1℃/分以上が
好ましく、昇温までの時間としては30分未満が好まし
く、10分未満が特に好ましい。昇温速度の上限として
は特に明確では無いが、急激な塩析/融着の進行による
粗大粒子の発生を抑制する観点から、15℃/分以下が
好ましい。特に好ましい形態として、塩析/融着をガラ
ス転移温度以上になった時点でも継続して進行させるこ
とにより、粒子の成長とともに融着を効果的に進行させ
ることができる。
【0064】次いで、塩析/融着も継続して進行させる
過程で、融着により成長する樹脂粒子の大きさをモニタ
リングしながら所望の大きさに到達した時点でさらに昇
温して球形化するのが好ましい。なお、この球形化によ
り、後述の扁平化処理で得られる扁平トナーの後述する
円形度が大となり、感光体上のトナー像が横たわるよう
な状態で該感光体表面に付着しやすくなる。
【0065】かくして得られる樹脂粒子の粒径は、体積
平均粒径で3〜9μmが好ましい。樹脂粒子の体積平均
粒径は、コールターカウンターTAII、コルターマルチ
サイザー、SLAD1100(島津製作所製レーザー回
折式粒径測定装置)等を用いて測定することができ、コ
ールターカウンターTAII及びコールターマルチサイザ
ーを用いる場合にはアパーチャー径=100μmのアパ
ーチャーを用いて2.0〜40μmの範囲における粒径
分布を用いて測定されたものを示す。
【0066】樹脂粒子中に含まれる微粉量は、3.0μ
m以下の微粉量が個数分布で全体の20個数%以下であ
ることが好ましく、2.0μm以下の微粉量が10個数
%以下であることがさらに好ましい。この微粉量は大塚
電子社製の電気泳動光散乱光度計ELS−800を用い
て測定することができる。この範囲に粒径分布を調整す
るためには、塩析/融着段階での温度制御を狭くするこ
とがよく、具体的には昇温までの時間を前述の30分未
満、好ましくは10分未満とし、昇温速度を1〜15℃
/分とすることである。
【0067】また融着、球形化によって得られた樹脂粒
子の形状は、下式で示される形状係数の平均値(平均円
形度)が0.95〜1.00であることが好ましい。
【0068】形状係数=(円相当径から求めた円の周囲
長)/(粒子投影像の周囲長) さらに形状係数の分布がシャープであることが好まし
く、円形度の標準偏差は0.10以下、下式で算出され
る形状係数のCV値は10%未満が好ましい。
【0069】CV値=(円形度の標準偏差)/(平均円
形度)×100なお上記形状係数は、500個の樹脂粒
子について、走査型電子顕微鏡により500倍に拡大し
た樹脂粒子の写真を撮影し、画像解析装置「SCANN
INGIMAGE ANALYSER」(日本電子社
製)を使用して写真画像の解析を行って円形度を測定
し、その算術平均値を求めることにより算出することが
できる。また簡便な測定方法としては、「FPIA−1
000」(東亜医用電子株式会社製)により測定するこ
とができる。
【0070】所望の粒径及び形状の粒子が得られた段階
で樹脂粒子分散液を冷却し、得られた粒子を水系媒体中
より濾過、水洗し、ウェットケーキ状の樹脂粒子を得
る。
【0071】《扁平処理工程》樹脂粒子の扁平処理は、
樹脂粒子を分散した液に熱と機械的な剪断力を加えるこ
とにより行うことができる。具体的には、上記で得られ
たウェットケーキ状の樹脂粒子を水系媒体中に再分散
し、この分散液に、粒径100μmから2000μm程
度のポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリスチレン、ポリスチレン−
アクリロニトリル共重合体等からなる合成樹脂微粒子、
ガラスビーズ、ジルコニアビーズ等を媒体として加えた
後、分散液を樹脂粒子のガラス転移点以上の温度で加熱
しながら撹拌する方法が好ましく用いられる。この際、
樹脂粒子の分散液中にメチルセルロース等の増粘剤を加
えて樹脂粒子分散液の粘度を上げてもよく、また必要に
応じて消泡剤を添加することも可能である。
【0072】樹脂粒子分散液を加熱撹拌する装置として
は、従来公知の分散機を用いることができ、具体的に
は、サンドグラインダー、ゲッツマンミル、ダイヤモン
ドファインミル等の媒体型分散機を挙げることができ
る。
【0073】分散液の温度は樹脂粒子のガラス転移点以
上であることが必要であり、また上限としては、前記樹
脂粒子の製造工程において樹脂微粒子を塩析/融着する
際の処理温度以下あるいは樹脂粒子中に含有される離型
剤の融点以下であることが好ましく、扁平処理温度とし
ては、例えば樹脂粒子のガラス転移点以上、ガラス転移
点+20℃以下の範囲が好ましく用いられる。扁平処理
温度が低すぎると、樹脂粒子の扁平処理が十分に行われ
ず、扁平処理温度が高すぎると、樹脂粒子が凝集した
り、樹脂粒子中に含有される離型剤が樹脂粒子中から溶
出したりする。樹脂粒子の扁平処理時間は、樹脂粒子分
散液の温度、使用する媒体の粒径や比重、撹拌速度や撹
拌槽の形状等にも依るが、通常10分から10時間程度
である。
【0074】以上の加熱撹拌処理により分散液中の樹脂
粒子に扁平処理が施されるが、扁平処理された樹脂粒子
の表面を滑らかにするために、篩等を用いて樹脂粒子分
散液から媒体を分離した後、引き続き分散液を加熱撹拌
してもよい。この場合の加熱温度は上記扁平処理温度と
同じ範囲であることが好ましい。
【0075】扁平処理終了後、樹脂粒子分散液を冷却
し、扁平処理された樹脂粒子を濾過、洗浄した後、乾燥
し、扁平トナーを得る。得られた扁平トナーの形状は、
投影面積が最大となる方向からみたときの円相当径dが
5〜10(μm)であり、厚みtが1〜4(μm)であ
り、前記円相当径dと前記厚みtとの比で示されるトナ
ーの扁平度d/tが2〜8である。
【0076】なお、本発明でいう扁平トナーの投影面積
が最大となる方向から見たときの円相当径d(μm)及
び厚みt(μm)は、例えば以下の方法により測定する
ことができる。即ち、上記円相当径d(μm)及び厚み
t(μm)は、該扁平トナーを平滑な測定面上に横たわ
るように均一に分散付着させ、該扁平トナーの粒子50
0個について、カラーレーザー顕微鏡「VK−850
0」(株式会社キーエンス)により500倍に拡大し
て、該500個のトナー粒子の円相当径d(μm)及び
最大高さ(厚み)t(μm)を測定し、それらの算術平
均値から求めることができる。
【0077】また、本発明の扁平トナーにおいては、投
影面積が最大となる方向から見たときのトナーの形状
(以下扁平面の形状という)は、下式で示される形状係
数の平均値(平均円形度)が0.95〜1.00である
ことが好ましく、0.98〜1.00がさらに好まし
い。
【0078】形状係数=(円相当径から求めた円の周囲
長)/(粒子投影像の周囲長) さらに形状係数の分布がシャープであることが好まし
く、円形度の標準偏差は0.10以下、下式で算出され
る形状係数のCV値は10%未満が好ましい。
【0079】CV値=(円形度の標準偏差)/(平均円
形度)×100 なお、本発明の扁平トナーの形状は、扁平処理前のトナ
ー母体粒子としての樹脂粒子の粒径及び形状と、その後
の扁平処理工程における扁平化の度合いによってほぼ一
義的に決定され、扁平化の度合は扁平処理時間を変化さ
せることによって容易に制御することができる。
【0080】図2は扁平処理時間と扁平トナーの形状と
の関係の一例を示す図であり、図2(a)、(b)、
(c)はそれぞれトナー母体粒子として3.0μm、
4.0μm、6.0μmの球形粒子を用いて扁平処理し
たとき扁平処理時間に対する円相当径と厚みの変化を示
した図である。例えば、トナー母体粒子として粒径3.
0μmの球形粒子を用いた場合は、図2(a)に示すよ
うに、扁平処理時間と共に円相当径dと厚みtが(3.
4μm、2.3μm)、(3.8μm、1.9μm)、
(4.3μm、1.4μm)、(4.8μm、1.2μ
m)、トナー母体粒子として粒径4.0μmの球形粒子
を用いた場合は、図2(b)に示すように、(4.6μ
m、3.1μm)、(5.0μm、2.5μm)、
(5.8μm、1.9μm)、(6.3μm、1.6μ
m)、(6.8μm、1.4μm)、(7.3μm、
1.2μm)、・・・と変化し、トナー母体粒子として
粒径6.0μmの球形粒子を用いた場合は、図2(c)
に示すように、扁平処理時間と共に円相当径dと厚みt
が(6.9μm、4.6μm)、(7.6μm、3.8
μm)、(8.7μm、2.9μm)、(9.5μm、
2.4μm)、(10.3μm、2.1μm)、(1
0.9μm、1.8μm)、・・・と変化する。
【0081】《外添剤処理工程》上記で得られた扁平ト
ナー粒子はそのまま使用してもよいが、例えば流動性、
帯電性、クリーニング性の改良を行うことを目的とし
て、前述の外添剤を添加してもよい。外添剤の添加方法
としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサ
ー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の
混合装置を使用することができる。
【0082】〈現像剤〉本発明に関わる扁平トナーは、
そのまま非磁性または磁性の一成分現像剤として用いる
ことができるが、キャリアと混合して二成分現像剤とし
て用いることが好ましい。
【0083】キャリアとして用いる粒子は、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磁性粒子
を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましく用
いられる。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては
15〜100μm、より好ましくは25〜60μmのも
のがよい。キャリアの体積平均粒径の測定は、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(SYMP
ATEC)社製)により測定することができる。キャリ
アは、上記磁性粒子をそのまま用いることもできるが、
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
系樹脂或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。
【0084】〈本発明の画像形成方法の実施の態様〉以
下、本発明の画像形成方法の実施態様を図4、図5及び
図6を用いて具体的に説明する。
【0085】図4は、本発明にかかわる扁平トナーを用
いる画像形成装置の実施形態の第1の例を示すカラー画
像形成装置の断面構成図であり、図5は、本発明にかか
わる扁平トナーを用いる画像形成装置の実施形態の第2
の例を示すカラー画像形成装置の断面構成図であり、図
6は、本発明にかかわる扁平トナーを用いる画像形成装
置の実施形態の第3の例を示すカラー画像形成装置の断
面構成図である。
【0086】(実施形態1のカラー画像形成装置)図4
に示したカラー画像形成装置では、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。
【0087】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
1の矢印で示す時計方向に回転される。
【0088】本発明では、画像書込用の露光ビームは、
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い。要は、適切なコントラ
ストを付与できればよい。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が、その他一
般光学部材などに使用される、フッ素樹脂、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。また、露光光に
対して透光性を有していれば、着色していてもよい。透
光性の導電層としては、インジウム錫酸化物(IT
O)、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出来る。また、
光導電体層としては各種有機感光層(OPC)が使用出
来る。
【0089】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
層とされる。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好ましい。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。
【0090】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13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4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。
【0091】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
4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
と、コロナ放電電極として例えば放電ワイヤを用い、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1
0に対し一様な電位を与える。コロナ放電電極として
は、その他鋸歯状電極や針状電極を用いることも可能で
ある。
【0092】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
光素子と等倍結像素子としてのセルフォックレンズとが
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。露光光学系保持部材としての円柱状の保持体20
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。
【0093】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13と
の間で、現像器13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。
【0094】露光光学系12は、別体のコンピュータ
(不図示)から送られメモリに記憶され画像処理を施さ
れた後各色の画像データに基づいて、一様に帯電した感
光体ドラム10に像露光(画像書込)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680〜900nmの範囲のものが良好であ
るが、裏面から像露光(画像書込)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。
【0095】現像器13は、内部にイエロー(Y)、マ
ゼンタ(M)、シアン(C)若しくは黒色(K)の二成
分(一成分でもよい)の現像剤を収容し、Y、M、Cの
3色の現像剤のカラートナーとして、および好ましくは
Kの現像剤のKトナーとして、投影面積が最大となる方
向からみたときの円相当径dが5〜10(μm)、厚み
tが1〜4(μm)、円相当径dと厚みtの比で示され
る扁平度d/tが2〜8である扁平トナーを用いてトナ
ー像を形成するものであり、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
ある現像ローラ13aを備えている。
【0096】現像領域では、現像ローラ13a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、現像ロー
ラ13a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
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むらを防ぐために
20μm程度以下が必要である。
【0097】以上のように現像器13は、スコロトロン
帯電器11による帯電と露光光学系12による像露光
(画像書込)とによって形成される感光体ドラム10上
の静電潜像を、非接触の状態で感光体ドラム10の帯電
極性と同極性のトナー(本実施形態においては感光体ド
ラムは負帯電であり、トナーは負極性)により反転現像
する。
【0098】以下にカラー画像形成方法の工程について
説明する。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感光体ドラム10が図4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(画像
書込)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13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)の扁平トナーからなるトナー
像が形成される。
【0099】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(画像書込)が行われ、M
の現像器13による非接触の反転現像によって前記のイ
エロー(Y)の扁平トナーからなるトナー像の上にマゼ
ンタ(M)の扁平トナーからなるトナー像が重ね合わせ
て形成される。
【0100】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13によってさ
らに第3の色信号に対応するシアン(C)の扁平トナー
からなるトナー像が、また、Kのスコロトロン帯電器1
1、露光光学系12及び現像器13によって第4の色信
号に対応する黒色(K)の扁平トナーからなるトナー像
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扁平トナーからなる重ね合わせの
カラートナー像が形成される。感光体ドラム10上には
Y、M、C及びKの扁平トナーからなる重ね合わせのカ
ラートナー像が存在することとなる。
【0101】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る。本実施形態では感光体ドラム
10の内部から露光したが、感光体ドラム10の外部か
ら露光してもよい。
【0102】一方、転写材(記録材)として用いられる
記録紙Pが、転写材収納手段としての給紙カセット15
より、送り出しローラにより送り出され、給送ローラに
より給送されて転写材給送手段としてのタイミングロー
ラ16へ搬送される。
【0103】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上に担持された扁平トナー
からなる重ね合わせのカラートナー像との同期がとら
れ、転写材帯電手段としての紙帯電器150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ローラ
14Cにより、感光体ドラム10の周面上の扁平トナー
からなる重ね合わせのカラートナー像が一括して記録紙
P上に転写される。記録紙P上にはK、C、M及びYの
扁平トナーからなる重ね合わせのカラートナー像が存在
することとなる。この際感光体ドラム10の最上層にあ
るKトナーは最も高い転写率をもって記録紙P上に転写
される。
【0104】扁平トナーからなる重ね合わせのカラート
ナー像が転写された記録紙Pは、転写材分離手段として
の紙分離除電器14hにより除電されて、搬送ベルト1
4Aから分離され、定着装置17へと搬送される。
【0105】定着装置17は扁平トナーからなる重ね合
わせのカラートナー像を定着するための定着ローラ部材
(転写材のトナー像を有する側の面に設けられるローラ
部材)としての定着ローラ17aと、定着ローラ17a
に対向して設けられる加圧ローラ部材(転写材のトナー
像を有しない側の面に設けられるローラ部材)としての
加圧ローラ17bとにより構成され、定着ローラ17a
の内部中心には、発熱源としての発熱フィラメントを有
する加熱手段であるハロゲンランプHLaが設けられ
る。
【0106】定着ローラ17aと加圧ローラ17b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上の扁平トナーから
なる重ね合わせのカラートナー像が定着され、記録紙P
は排紙ローラ18により送られて、装置上部のトレイへ
排出される。
【0107】転写後の感光体ドラム10の周面上に残っ
たトナーは、像形成体クリーニング手段としての感光体
クリーニング装置19に設けられるクリーニングブレー
ドによりクリーニングされる。残留トナーを除去された
感光体ドラム10はYのスコロトロン帯電器11によっ
て一様帯電を受け、次の画像形成サイクルに入る。
【0108】本発明の画像形成方法は、図4に示すカラ
ー画像形成装置で、像形成体である感光体ドラム10上
にY、M、C及びKのトナー像が重ね合わせて形成され
るとき、上層をなすKトナーと、下層のY、M、Cのカ
ラートナーとの間で、 カラートナーの厚みtが、Kトナーの厚みtKに較べ
て小さい扁平トナーを用いる、 カラートナーの扁平度d/tがKトナーの扁平度dK
/tKに較べて大きい扁平トナーを用いる、 の、の何れかに該当する扁平トナーを用いる。
【0109】t<tKの条件を満たしたカラートナー及
びKトナーを用いることにより、カラートナーが重ね合
わせて付着する主として写真画像領域についてはトナー
層厚が薄く形成されるので、印刷ライクな高画質のカラ
ー画像を得ることができる。一方Kトナーが用いられる
文字部については、ある程度厚みが確保されることとな
るので鮮鋭性に優れた文字画像が形成されることとな
る。
【0110】d/t>dK/tKの条件を満たしたカラー
トナー及びKトナーを用いることにより、カラートナー
が重ね合わせて付着する主として写真画像領域について
はトナーは層状に横たわって付着するため、少ないトナ
ー量でも転写材表面を覆うことができ、色再現に優れ、
トナー消費量も低減できる。一方Kトナーが用いられる
文字部についてはある程度盛り上がったトナー層となる
ため、鮮鋭性に優れた文字画像が形成されることとな
る。
【0111】(実施形態2のカラー画像形成装置)図5
に示す画像形成装置は中間転写体として転写ベルト14
aを用いたタンデム方式のカラー画像形成装置であっ
て、中間転写体としての転写ベルト14aの周縁部には
イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒
色(K)から成る4組のプロセスユニット100が、転
写ベルト14aの回転方向上流側から、その順に設けら
れていて、各プロセスユニット100では、後段におい
て詳述する扁平トナーを用いる、Y、M、C及びKのト
ナー像が形成され、かかる扁平トナーからなるトナー像
は転写ベルト14aの上に転写されて重ね合わされ、転
写された重ね合わせのカラートナー像は転写材としての
記録紙P上に一括転写され、定着されて機外に排出され
る構成となっている。
【0112】それぞれ像形成体である感光体ドラム1
0、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12、Y、M、Cの3色の現
像剤のカラートナーとして、および好ましくはKの現像
剤のKトナーとして、投影面積が最大となる方向からみ
たときの円相当径dが5〜10(μm)、厚みtが1〜
4(μm)、円相当径dと厚みtの比で示される扁平度
d/tが2〜8である扁平トナーを用いてトナー像を形
成するための現像手段である現像器13、及び像形成体
クリーニング手段である感光体クリーニング装置19か
らなる4組のプロセスユニット100は何れも共通した
構造となっているので、その1組について説明する。
【0113】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。
【0114】感光体ドラム10は、図示しない駆動源か
らの動力により、或いは転写ベルト14aに従動し、透
光性の導電層を接地された状態で矢印で示す反時計方向
に回転される。
【0115】11は帯電手段としてのスコロトロン帯電
器で、感光体ドラム10の移動方向に対して直交する方
向に感光体ドラム10と対峙し近接して取り付けられ、
トナーと同極性のコロナ放電によって、感光体ドラム1
0に対し一様な電位を与える。
【0116】12は各色毎の画像データに基づいて、そ
れぞれY、M、C及びKの像露光(画像書込)を行う画
像書込手段としての露光光学系で、例えば像露光光の発
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
素子と等倍結像素子としてのセルフォックレンズとがホ
ルダに取り付けられた露光用ユニットとして構成されて
感光体ドラム10の内部に配置され、感光体ドラム10
の回転軸と平行に走査を行う走査光学系である。一様帯
電された感光体ドラム10上に露光光学系12によって
像露光(画像書込)を行うことによって潜像が形成され
る。
【0117】感光体ドラム10の周縁には、負(マイナ
ス極性)に帯電した本発明のトナーを用いた1成分の現
像剤或いは本発明のトナーと磁性キャリアから成る2成
分の現像剤を内蔵した現像手段としての現像器13が設
けられていて、現像剤を保持して回転する現像剤担持体
としての現像ローラ13aによって反転現像する。
【0118】トナーのみからなる1成分の現像剤或いは
フェライトをコアとしてその周りに絶縁性樹脂をコーテ
ィングしたキャリアとトナーとを混合した2成分の現像
剤が現像ローラ13a上において0.1〜0.6mmの
層厚に規制されて現像域へと搬送される。
【0119】現像域における現像ローラ13aと感光体
ドラム10との間隙は現像剤の層厚よりも大きい0.2
〜1.0mmとして、現像ローラ13aと感光体ドラム
10との間には直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイ
アス電圧を印加する。トナーの帯電は直流電圧と同極性
(負)であるため、交流電圧によってキャリアまたは現
像ローラ13aから離脱するきっかけを与えられた扁平
トナーは、直流電圧より電位の絶対値の高い未露光部に
は付着せず、電位の絶対値の低い露光部にその電位差に
応じたトナー量が付着し顕像化(反転現像による扁平ト
ナーからなるトナー像を形成)する。なお、現像ローラ
13aと感光体ドラム10との間には直流電圧のみを印
加してもよく、現像は接触現像であっても差し支えな
い。この扁平トナーからなるトナー像は1次転写位置に
おいて後に説明する転写ベルト14a上に転写がなされ
る像形成体クリーニング手段である感光体クリーニング
装置19は、感光体ドラム10の回転方向で、後述する
1次転写位置の下流側に設けられ、クリーニングブレー
ドにより感光体ドラム10上の1次転写後の転写残トナ
ーをクリーニングする。
【0120】Y、M、C及びKから成る4色のプロセス
ユニット100が並列して対向するベルト状の中間転写
体である転写ベルト14aは体積抵抗率108〜1015
Ω・cm、表面抵抗率108〜1015Ω/□の無端ベル
トであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、
エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化
ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラ
スチックに導電材料を分散した、厚さ0.1〜0.5m
mの半導電性フィルム基体の外側に、好ましくはトナー
フィルミング防止層として厚さ5〜50μmのフッ素コ
ーティングを行った、2層構成のシームレスベルトであ
る。転写ベルト14aの基体としては、この他に、シリ
コンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚
さ0.5〜2.0mmの半導電性ゴムベルトを使用する
ことも出来る。転写ベルト14aは、駆動ローラ14
d、従動ローラ14e、バックアップローラ14j及び
テンションローラ14kに外接して張架され、画像形成
時には、不図示の駆動モータよりの駆動をうけて駆動ロ
ーラ14dが回転され、各色毎の転写位置では第1の転
写手段としての1次転写ローラ14cにより感光体ドラ
ム10に転写ベルト14aが押圧され、転写ベルト14
aが図の矢印で示す方向に回転される。
【0121】各色毎の第1の転写手段としてのローラ部
材からなる1次転写ローラ14cは、転写ベルト14a
を挟んで各色毎の感光体ドラム10に対向して設けら
れ、転写ベルト14aと各色毎の感光体ドラム10との
間に各色毎の転写域を形成する。各色毎の1次転写ロー
ラ14cにはトナーと反対極性(本実施形態においては
プラス極性)の直流電圧を印加し、転写域に転写電界を
形成することにより、各色毎の感光体ドラム10上のト
ナー像を転写ベルト14a上に転写する。
【0122】以下にカラー画像形成方法の工程について
説明する。画像記録のスタートにより不図示の中間転写
体駆動モータの始動により駆動ローラ14dが回転さ
れ、転写ベルト14aが図の矢印で示す方向に回転され
る。また不図示の感光体駆動モータの始動によりイエロ
ー(Y)のプロセスユニット100の感光体ドラム10
が図の矢印で示す方向へ回転され、同時にYのスコロト
ロン帯電器11の帯電作用によりYの感光体ドラム10
に電位の付与が開始される。
【0123】Yの感光体ドラム10は電位を付与された
あと、Yの露光光学系12によって制御部から出力する
Yの画像データに対応する電気信号による画像書込が開
始され、Yの感光体ドラム10の表面にYの画像に対応
する静電潜像が形成される。
【0124】前記のYの潜像はYの現像器13により接
触或いは非接触の状態で反転現像がなされYの感光体ド
ラム10の回転に応じYの扁平トナーからなるトナー像
が形成される。
【0125】上記の画像形成プロセスによって像形成体
であるYの感光体ドラム10上に形成されたYの扁平ト
ナーからなるトナー像が、Yの転写域において、Yの1
次転写ローラ14cによって、転写ベルト14a上に転
写される。
【0126】Yのプロセスユニット100の作動と同時
または僅かに遅れて、マゼンタ(M)のプロセスユニッ
ト100の感光体ドラム10が図の矢印で示す方向へ回
転され、同時にMのスコロトロン帯電器11の帯電作用
によりMの感光体ドラム10に電位の付与が開始され
る。
【0127】Mの感光体ドラム10は電位を付与された
あと、Mの露光光学系12によってYのトナー像と同期
してMの画像データに対応する電気信号による画像書込
が開始され、Mの感光体ドラム10の表面にMの画像に
対応する静電潜像が形成される。
【0128】前記のMの潜像はMの現像器13により接
触或いは非接触の状態で反転現像がなされMの感光体ド
ラム10の回転に応じMの扁平トナーからなるトナー像
が形成される。
【0129】上記の画像形成プロセスによって像形成体
であるMの感光体ドラム10上に形成されたMの扁平ト
ナーからなるトナー像が、Mの転写域において、Mの1
次転写ローラ14cによって、転写ベルト14aのYの
扁平トナーからなるトナー像上に転写される。
【0130】次いで転写ベルト14aは、Y、Mのトナ
ー像と同期が取られ、シアン(C)のプロセスユニット
100によりCの感光体ドラム10上に形成されたCの
画像データに対応するCの扁平トナーからなるトナー像
が、Cの転写域において、Cの1次転写ローラ14cに
よって、前記のY、Mの扁平トナーからなる重ね合わせ
のトナー像の上から、重ね合わせて形成される。
【0131】同様のプロセスにより、Y、M、Cの扁平
トナーからなる重ね合わせのトナー像と同期が取られ、
黒色(K)の扁平トナーを用いたプロセスユニット10
0によりKの感光体ドラム10上に形成された、Kの画
像データに対応するKの扁平トナーからなるトナー像
が、Kの転写域において、Kの1次転写ローラ14cに
よって、前記のY、M、Cの扁平トナーからなる重ね合
わせのトナー像の上から重ね合わせて形成される。転写
ベルト14a上にはY、M、C及びKの扁平トナーから
なる重ね合わせのカラートナー像が存在することとな
る。
【0132】転写後の各色毎の感光体ドラム10の周面
上に残った転写残トナーは、各色毎の像形成体クリーニ
ング手段である感光体クリーニング装置19のクリーニ
ングブレードによりクリーニングされる。
【0133】転写ベルト14a上の重ね合わせのカラー
トナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセ
ット15から、転写材給送手段としてのタイミングロー
ラ16を経て、転写材である記録紙Pが、第2の転写手
段である2次転写ローラ14gの転写域へと搬送され、
トナーと反対極性の直流電圧が印加される2次転写ロー
ラ14gにより、転写ベルト14a上の扁平トナーから
なる重ね合わせカラートナー像が記録紙P上に一括して
転写される。記録紙P上にはK、C、M及びYの扁平ト
ナーからなる重ね合わせのカラートナー像が存在するこ
ととなる。この際Kトナー像は最も高い転写率をもって
記録紙P上に転写される。
【0134】扁平トナーからなる重ね合わせのカラート
ナー像が転写された記録紙Pは、転写ベルト14aから
分離され、定着装置17へと搬送される。
【0135】定着装置17は重ね合わせのカラートナー
像を定着するための定着ローラ部材(転写材のトナー像
を有する側の面に設けられるローラ部材)としての定着
ローラ17aと、定着ローラ17aに対向して設けられ
る加圧ローラ部材(転写材のトナー像を有しない側の面
に設けられるローラ部材)としての加圧ローラ17bと
により構成される。定着ローラ17aの内部中心には、
発熱源としての発熱フィラメントを有する加熱手段であ
るハロゲンランプHLaが設けられる。
【0136】定着ローラ17aと加圧ローラ17bとの
間で熱と圧力とを加えられることにより記録紙P上の扁
平トナーからなる重ね合わせのカラ−トナー像が定着さ
れた後、排出ローラ18により送られ装置上部のトレイ
へ排出される。
【0137】転写後の転写ベルト14aの周面上に残っ
た転写残トナーは、転写ベルト14aを挟んで従動ロー
ラ14eに対向して設けられる転写ベルト14aのクリ
ーニング手段としてのベルトクリーニング装置19aに
設けられるクリーニングブレードによりクリーニングさ
れる。
【0138】本発明の画像形成方法は、図5に示すカラ
ー画像形成装置で、中間転写体である転写ベルト14a
上にY、M、C及びKのトナー像が重ね合わせて形成さ
れるとき、上層をなすKトナーと、下層のY、M、Cの
カラートナーとの間で、 カラートナーの厚みtが、Kトナーの厚みtKに較べ
て小さい扁平トナーを用いる、 カラートナーの扁平度d/tがKトナーの扁平度dK
/tKに較べて大きい扁平トナーを用いる、 の、の何れかに該当する扁平トナーを用いる。
【0139】t<tKの条件を満たしたカラートナー及
びKトナーを用いることにより、カラートナーが重ね合
わせて付着する主として写真画像領域についてはトナー
層厚が薄く形成されるので、印刷ライクな高画質のカラ
ー画像を得ることができる。一方Kトナーが用いられる
文字部については、ある程度厚みが確保されることとな
るので鮮鋭性に優れた文字画像が形成されることとな
る。
【0140】d/t>dK/tKの条件を満たしたカラー
トナー及びKトナーを用いることにより、カラートナー
が重ね合わせて付着する主として写真画像領域について
はトナーは層状に横たわって付着するため、少ないトナ
ー量でも転写材表面を覆うことができ、色再現に優れ、
トナー消費量も低減できる。一方Kトナーが用いられる
文字部についてはある程度盛り上がったトナー層となる
ため、鮮鋭性に優れた文字画像が形成されることとな
る。
【0141】(実施形態3のカラー画像形成装置)図6
に示す画像形成装置は、転写材の搬送手段として搬送ベ
ルト14Aを用いたタンデム方式のカラー画像形成装置
であって、搬送ベルト14Aの周縁部には、搬送ベルト
14Aの回転方向上流側から、イエロー(Y)、マゼン
タ(M)、シアン(C)及び黒色(K)から成る4組の
カラー画像形成用の画像形成プロセス手段であるプロセ
スユニット100がその順に設けられていて、各プロセ
スユニット100では、後段において詳述する扁平トナ
ーを用いるY、M、C及びKのトナー像が形成され、そ
れぞれの扁平トナーからなるトナー像は搬送ベルト14
A上を搬送される転写材である記録紙P上に順次転写さ
れて重ね合わされ、記録紙P上の扁平トナーからなる重
ね合わせのカラートナー像が定着されて機外に排出され
る構成となっている。
【0142】それぞれ像形成体である感光体ドラム1
0、帯電手段であるスコロトロン帯電器11、画像書込
手段である露光光学系12、Y、M、Cの3色の現像剤
のカラートナーとして、および好ましくはKの現像剤の
Kトナーとして、投影面積が最大となる方向からみたと
きの円相当径dが5〜10(μm)、厚みtが1〜4
(μm)、円相当径dと厚みtの比で示される扁平度d
/tが2〜8である扁平トナーを用いてトナー像を形成
するための現像手段である現像器13、及び像形成体ク
リーニング手段である感光体クリーニング装置19から
なる4組のプロセスユニット100は何れも共通した構
造となっているので、その1組について説明する。
【0143】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。
【0144】感光体ドラム10は、図示しない駆動源か
らの動力により、或いは搬送ベルト14Aに従動し、透
光性の導電層を接地された状態で矢印で示す反時計方向
に回転される。
【0145】11は帯電手段としてのスコロトロン帯電
器で、感光体ドラム10の移動方向に対して直交する方
向に感光体ドラム10と対峙し近接して取り付けられ、
トナーと同極性のコロナ放電によって、感光体ドラム1
0に対し一様な電位を与える。
【0146】12は各色毎の画像データに基づいて、そ
れぞれY、M、C及びKの像露光(画像書込)を行う画
像書込手段としての露光光学系で、例えば像露光光の発
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
素子と等倍結像素子としてのセルフォックレンズとがホ
ルダに取り付けられた露光用ユニットとして構成されて
感光体ドラム10の内部に配置され、感光体ドラム10
の回転軸と平行に走査を行う走査光学系である。一様帯
電された感光体ドラム10上に露光光学系12によって
像露光(画像書込)を行うことによって潜像が形成され
る。
【0147】感光体ドラム10の周縁には、負(マイナ
ス極性)に帯電した本発明にかかわる扁平トナーを用い
た1成分の現像剤或いは扁平トナーと磁性キャリアから
成る2成分の現像剤を内蔵した現像手段としての現像器
13が設けられていて、現像剤を保持して回転する現像
剤担持体としての現像ローラ13aによって反転現像す
る。
【0148】トナーのみからなる1成分の現像剤或いは
フェライトをコアとしてその周りに絶縁性樹脂をコーテ
ィングしたキャリアとトナーとを混合した2成分の現像
剤が現像ローラ13a上において0.1〜0.6mmの
層厚に規制されて現像域へと搬送される。
【0149】現像域における現像ローラ13aと感光体
ドラム10との間隙は現像剤の層厚よりも大きい0.2
〜1.0mmとして、現像ローラ13aと感光体ドラム
10との間には直流電圧に交流電圧を重畳した交流バイ
アス電圧を印加する。トナーの帯電は直流電圧と同極性
(負)であるため、交流電圧によってキャリアまたは現
像ローラ13aから離脱するきっかけを与えられた扁平
トナーは、直流電圧より電位の絶対値の高い未露光部に
は付着せず、電位の絶対値の低い露光部にその電位差に
応じたトナー量が付着し顕像化(反転現像による扁平ト
ナーからなるトナー像を形成)する。なお、現像ローラ
13aと感光体ドラム10との間には直流電圧のみを印
加してもよく、現像は接触現像であっても差し支えな
い。この扁平トナーからなるトナー像は、後述する転写
位置において記録紙P上に転写がなされる。
【0150】像形成体クリーニング手段である感光体ク
リーニング装置19は、感光体ドラム10の回転方向
で、転写位置の下流側に設けられ、クリーニングブレー
ドにより感光体ドラム10上の転写後の転写残トナーを
クリーニングする。
【0151】Y、M、C及びKから成る4色のプロセス
ユニット100が並列して対向するベルト状の搬送ベル
ト14Aは体積抵抗率108〜1015Ω・cm、表面抵
抗率108〜1015Ω/□の無端ベルトであり、例えば
変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフ
ルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイ
ロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材
料を分散した、厚さ0.1〜0.5mmの半導電性フィ
ルム基体の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止
層として厚さ5〜50μmのフッ素コーティングを行っ
た、2層構成のシームレスベルトである。搬送ベルト1
4Aの基体としては、この他に、シリコンゴム或いはウ
レタンゴム等に導電材料を分散した厚さ0.5〜2.0
mmの半導電性ゴムベルトを使用することも出来る。搬
送ベルト14Aは、駆動ローラ14d、従動ローラ14
e、バックアップローラ14j及びテンションローラ1
4kに外接して張架され、画像形成時には、不図示の駆
動モータよりの駆動をうけて駆動ローラ14dが回転さ
れ、各色毎の転写位置では転写手段としての転写ローラ
14Cにより感光体ドラム10に搬送ベルト14Aが押
圧され、搬送ベルト14Aが図の矢印で示す方向に回転
される。
【0152】Y、M、C及びKの転写手段である転写ロ
ーラ14Cは、搬送ベルト14Aを挟んで各々の感光体
ドラム10に対向して設けられ、搬送ベルト14Aと各
々の感光体ドラム10との間に各々の転写域(符号な
し)を形成する。各々の転写ローラ14Cにはトナーと
反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の直流電
圧を印加し、転写域に転写電界を形成することにより、
Y、M、C及びKの感光体ドラム10上のトナー像を記
録紙P上に転写する。
【0153】以下にカラー画像形成方法の工程について
説明する。画像記録のスタートにより不図示の駆動モー
タの始動により駆動ローラ14dが回転され、搬送ベル
ト14Aが図の矢印で示す方向に回転される。また不図
示の感光体駆動モータの始動によりイエロー(Y)のプ
ロセスユニット100の感光体ドラム10が図の矢印で
示す方向へ回転され、同時にKのスコロトロン帯電器1
1の帯電作用によりYの感光体ドラム10に電位の付与
が開始される。
【0154】Yの感光体ドラム10は電位を付与された
あと、Yの露光光学系12によって制御部から出力する
Yの画像データに対応する電気信号による画像書込が開
始され、Yの感光体ドラム10の表面にYの画像に対応
する静電潜像が形成される。
【0155】前記のYの潜像はYの現像器13により接
触或いは非接触の状態で反転現像がなされYの感光体ド
ラム10の回転に応じて、Yの扁平トナーからなるトナ
ー像がKの感光体ドラム10上に形成される。
【0156】一方、Yの感光体ドラム10上の扁平トナ
ーからなるトナー像の形成にともなって転写材である記
録紙Pが転写材収納手段である給紙カセット15より、
送り出しローラにより送り出され、搬送ローラを通して
転写材給送手段としてのタイミングローラ16へ搬送さ
れ、タイミングローラ16の駆動によって、Yの感光体
ドラム10上に形成されるYの扁平トナーからなるトナ
ー像との同期がとられてYの転写域へと給送される。
【0157】Yの感光体ドラム10上に形成されたYの
トナー像が、Yの転写域において、Yの転写ローラ14
Cによって、記録紙P上に転写される。
【0158】Yのプロセスユニット100の作動に僅か
に遅れて、マゼンタ(M)のプロセスユニット100の
感光体ドラム10が図の矢印で示す方向へ回転され、同
時にMのスコロトロン帯電器11の帯電作用によりMの
感光体ドラム10に電位の付与が開始される。
【0159】Mの感光体ドラム10は電位を付与された
あと、Mの露光光学系12によってYのトナー像と同期
してMの画像データに対応する電気信号による画像書込
が開始され、Mの感光体ドラム10の表面に原稿画像の
Mの画像に対応する静電潜像が形成される。
【0160】前記のMの潜像はMの現像器13により接
触或いは非接触の状態で反転現像がなされMの感光体ド
ラム10の回転に応じ、Mの扁平トナーからなるトナー
像がMの感光体ドラム10上に形成される。
【0161】Mの感光体ドラム10上に形成されたMの
扁平トナーからなるトナー像が、Mの転写域において、
Mの転写ローラ14Mによって、記録紙P上のYの扁平
トナーからなるトナー像の上に重ね合わせて転写され
る。
【0162】次いで搬送ベルト14Aは、Y、Mのトナ
ー像と同期が取られ、シアン(C)のプロセスユニット
100によりCの感光体ドラム10上に形成されたCの
画像データに対応するCの扁平トナーからなるトナー像
が、Cの転写域において、Cの転写ローラ14Cによっ
て、前記の記録紙P上のY、Mの扁平トナーからなる重
ね合わせのトナー像の上から、重ね合わせて形成され
る。
【0163】同様のプロセスにより、Y、M、Cの扁平
トナーからなる重ね合わせのトナー像と同期が取られ、
黒(K)の扁平トナーを用いたKのプロセスユニット1
00によりKの感光体ドラム10上に形成された、Kの
画像データに対応するKの扁平トナーからなるトナー像
が、Kの転写域において、Kの転写ローラ14Kによっ
て、前記の記録紙P上のY、M、Cの扁平トナーからな
る重ね合わせのトナー像の上から重ね合わせて形成され
る。記録紙P上にはY、M、C及びKの扁平トナーから
なる重ね合わせのカラートナー像が存在することにな
る。
【0164】転写後の各々の感光体ドラム10の周面上
に残った転写残トナーは、各々の像形成体クリーニング
手段である感光体クリーニング装置19のクリーニング
ブレードによりクリーニングされる。
【0165】表面に扁平トナーからなる重ね合わせのカ
ラートナー像が形成され記録紙Pは、紙分離除電器14
hにより除電されて搬送ベルト14Aから分離され、定
着手段としての定着装置17へと搬送される。
【0166】定着装置17は重ね合わせのカラートナー
像を定着するための定着ローラ部材(転写材のトナー像
を有する側の面に設けられるローラ部材)としての定着
ローラ17aと、定着ローラ17aに対向して設けられ
る加圧ローラ部材(転写材のトナー像を有しない側の面
に設けられるローラ部材)としての加圧ローラ17bと
により構成される。定着ローラ17aの内部中心には、
発熱源としての発熱フィラメントを有する加熱手段であ
るハロゲンランプHLaが設けられる。
【0167】定着ローラ17aと加圧ローラ17bとの
間で熱と圧力とを加えられることにより記録紙P上の扁
平トナーからなる重ね合わせのカラ−トナー像が定着さ
れた後、排出ローラ18により送られ装置上部のトレイ
へ排出される。
【0168】搬送ベルト14Aに必要に応じて或いは不
必要に転写され、記録紙P上への転写後に搬送ベルト1
4Aの周面上に残ったトナーは、搬送ベルト14Aを挟
んで従動ローラ14eに対向して設けられる搬送ベルト
14Aのクリーニング手段としてのベルトクリーニング
装置19aに設けられるクリーニングブレードによりク
リーニングされる。
【0169】本発明の画像形成方法は、図6に示すカラ
ー画像形成装置で、転写材である記録紙P上にY、M、
C及びKのトナー像が重ね合わせて形成されるとき、上
層をなすKトナーと、下層のY、M、Cのカラートナー
との間で、 カラートナーの厚みtが、Kトナーの厚みtKに較べ
て小さい扁平トナーを用いる、 カラートナーの扁平度d/tがKトナーの扁平度dK
/tKに較べて大きい扁平トナーを用いる、 の、の何れかに該当する扁平トナーを用いる。
【0170】t<tKの条件を満たしたカラートナー及
びKトナーを用いることにより、カラートナーが重ね合
わせて付着する主として写真画像領域についてはトナー
層厚が薄く形成されるので、印刷ライクな高画質のカラ
ー画像を得ることができる。一方Kトナーが用いられる
文字部については、ある程度厚みが確保されることとな
るので鮮鋭性に優れた文字画像が形成されることとな
る。
【0171】d/t>dK/tKの条件を満たしたカラー
トナー及びKトナーを用いることにより、カラートナー
が重ね合わせて付着する主として写真画像領域について
はトナーは層状に横たわって付着するため、少ないトナ
ー量でも転写材表面を覆うことができ、色再現に優れ、
トナー消費量も低減できる。一方Kトナーが用いられる
文字部についてはある程度盛り上がったトナー層となる
ため、鮮鋭性に優れた文字画像が形成されることとな
る。
【0172】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明するが、
本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。
【0173】《トナー製造》 (扁平黒トナー)n−ドデシル硫酸ナトリウム0.90
kgと純水10.0Lを入れ撹拌溶解した。この溶液
に、リーガル330R(キャボット株式会社製カーボン
ブラック)1.20kgを徐々に加え、1時間よく撹拌
した後に、サンドグラインダー(媒体型分散機)を用い
て、20時間連続分散した。これを「着色剤分散液1」
とした。又、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
0.055kgとイオン交換水4.0Lからなる溶液を
「アニオン界面活性剤溶液A」とした。
【0174】ノニルフェノールポリエチレンオキサイド
10モル付加物0.014kgとイオン交換水4.0L
からなる溶液を「ノニオン界面活性剤溶液B」とした。
過硫酸カリウム223.8gをイオン交換水12.0L
に溶解した溶液を「開始剤溶液C」とした。
【0175】温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付
けた100Lのグラスライニング(GL)反応釜に、W
AXエマルジョン(数平均分子量3000のポリプロピ
レンエマルジョン:数平均1次粒子径=120nm/固
形分濃度=29.9%)3.41kg、「アニオン界面
活性剤溶液A」全量及び「ノニオン界面活性剤溶液B」
全量を入れ、撹拌を開始した。次いで、イオン交換水4
4.0Lを加えた。
【0176】次いで、加熱を開始し、液温度が75℃に
なったところで、「開始剤溶液C」全量を滴下した。そ
の後、液温度を75±1℃に制御しながら、スチレン1
2.1kg、アクリル酸n−ブチル2.88kg、メタ
クリル酸1.04kg及びt−ドデシルメルカプタン5
48gの予め混合した溶液を滴下した。滴下終了後、液
温度を80±1℃に上げて、6時間加熱撹拌して重合を
完了した。次いで、液温度を40℃以下に冷却し撹拌を
停止し、ポールフィルターで濾過し、これを「ラテック
ス1−A」とした。
【0177】尚、「ラテックス1−A」中の樹脂粒子の
ガラス転移点は57℃、軟化点は121℃、重量平均分
子量は1.27万、重量平均粒径は120nmであっ
た。
【0178】又、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム0.055kgをイオン交換純水4.0Lに溶解した
溶液を「アニオン界面活性剤溶液D」とした。又、ノニ
ルフェノールポリエチレンオキサイド10モル付加物
0.014kgをイオン交換水4.0Lに溶解した溶液
を「ノニオン界面活性剤溶液E」とした。
【0179】過硫酸カリウム(関東化学社製)200.
7gをイオン交換水12.0Lに溶解した溶液を「開始
剤溶液F」とした。
【0180】温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛
形バッフルを付けた100LのGL反応釜に、WAXエ
マルジョン(数平均分子量3000のポリプロピレンエ
マルジョン:数平均1次粒子径=120nm、固形分濃
度=29.9%)3.41kg、「アニオン界面活性剤
溶液D」全量及び「ノニオン界面活性剤溶液E」全量を
入れ、撹拌を開始した。次いで、イオン交換水44.0
Lを投入した。加熱を開始し、液温度が70℃になった
ところで、「開始剤溶液F」を添加した。次いで、スチ
レン11.0kg、アクリル酸n−ブチル4.00k
g、メタクリル酸1.04kg及びt−ドデシルメルカ
プタン9.02gの予め混合した溶液を滴下した。滴下
終了後、液温度を72℃±2℃に制御して6時間加熱撹
拌を行った後、液温度を80℃±2℃に上げて12時間
加熱撹拌し、重合を完了した。次いで、液温度を40℃
以下に冷却し撹拌を停止し、ポールフィルターで濾過
し、これを「ラテックス1−B」とした。
【0181】尚、「ラテックス1−B」中の樹脂粒子の
ガラス転移点は58℃、軟化点は132℃、重量平均分
子量は24.5万、重量平均粒径は110nmであっ
た。
【0182】塩析剤として塩化ナトリウム5.36kg
をイオン交換水20.0Lに溶解した溶液を「塩化ナト
リウム溶液G」とした。
【0183】温度センサー、冷却管、窒素導入装置、粒
径および形状のモニタリング装置を付けた100LのS
US反応釜に、上記で作製した「ラテックス1−A」を
20.0kgと「ラテックス1−B」を5.2kgと
「着色剤分散液1」を0.4kgとイオン交換水20.
0kgとを入れ撹拌した。
【0184】10分間放置した後に昇温を開始し、液温
度85℃まで60分で昇温し、85±2℃にて加熱撹拌
して塩析/融着させながら粒径成長させ、融着粒子の平
均粒径が4.0μmになった段階で「塩化ナトリウム溶
液G」を添加して粒径成長を停止した。この液を「融着
粒子分散液1」とした。
【0185】また同様にして融着粒子の平均粒径が6.
0μmになるまで粒径成長させた液を作製し、この液を
「融着粒子分散液2」とした。
【0186】次いで、温度センサー、冷却管を付けた5
Lの反応容器に、上記の「融着粒子分散液1」、「融着
粒子分散液2」をそれぞれ5.0kg入れ、液温度92
±2℃にて、融着粒子の形状変化を観察しながら、形状
係数の平均値が0.98以上になるまで加熱撹拌を行
い、融着粒子の球形化処理を行った。これらを「球形粒
子分散液1」(平均粒径4.0μm)、「球形粒子分散
液2」(平均粒径6.0μm)、とした。
【0187】次いで、それぞれ「球形粒子分散液1」、
「球形粒子分散液2」を1kgと平均粒径0.6mmの
ガラスビーズ1kgとをそれぞれサンドグラインダー
(媒体型分散機;内径200mm、撹拌ディスク径18
0mm)に入れて、85±2℃、500rpmにて0〜
9時間連続撹拌し、扁平化処理を行った。所定時間の処
理を行った後、40℃以下に冷却し、撹拌停止後、目開
き200メッシュの篩を通してガラスビーズを取り除い
た後、ヌッチェを用いてウェットケーキ状の扁平黒粒子
を濾取した。イオン交換水による洗浄と濾過を3回行っ
た後、ウェットケーキ状の扁平黒粒子をフラッシュジェ
ットドライヤーを用いて吸気温度50℃にて予備乾燥
し、さらに流動層乾燥機を用いて55℃の温度で乾燥し
て「扁平黒粒子」を製造した。
【0188】得られた「扁平黒粒子」に、疎水性シリカ
微粒子をヘンシェルミキサーにて外添混合して扁平黒ト
ナーK6、K8、K16、K18を製造した。
【0189】(扁平カラートナー)n−ドデシル硫酸ナ
トリウム0.90kgと純水10.0Lを入れ撹拌溶解
した。この溶液に、後に説明する各色毎の着色剤を徐々
に加え、1時間よく撹拌した後に、サンドグラインダー
(媒体型分散機)を用いて、20時間連続分散した。こ
れを「着色剤分散液2」とした。又、ドデシルベンゼン
スルホン酸ナトリウム0.055kgとイオン交換水
4.0Lからなる溶液を「アニオン界面活性剤溶液J」
とした。
【0190】ノニルフェノールポリエチレンオキサイド
10モル付加物0.014kgとイオン交換水4.0L
からなる溶液を「ノニオン界面活性剤溶液K」とした。
過硫酸カリウム223.8gをイオン交換水12.0L
に溶解した溶液を「開始剤溶液L」とした。
【0191】温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付
けた100Lのグラスライニング(GL)反応釜に、W
AXエマルジョン(数平均分子量3000のポリプロピ
レンエマルジョン:数平均1次粒子径=120nm/固
形分濃度=29.9%)3.41kg、「アニオン界面
活性剤溶液J」全量及び「ノニオン界面活性剤溶液K」
全量を入れ、撹拌を開始した。次いで、イオン交換水4
4.0Lを加えた。
【0192】次いで、加熱を開始し、液温度が75℃に
なったところで、「開始剤溶液L」全量を滴下した。そ
の後、液温度を75±1℃に制御しながら、スチレン1
2.1kg、アクリル酸n−ブチル2.88kg、メタ
クリル酸1.04kg及びt−ドデシルメルカプタン5
48gの予め混合した溶液を滴下した。滴下終了後、液
温度を80±1℃に上げて、6時間加熱撹拌して重合を
完了した。次いで、液温度を40℃以下に冷却し撹拌を
停止し、ポールフィルターで濾過し、これを「ラテック
ス1−D」とした。
【0193】尚、「ラテックス1−D」中の樹脂粒子の
ガラス転移点は57℃、軟化点は121℃、重量平均分
子量は1.27万、重量平均粒径は120nmであっ
た。
【0194】又、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム0.055kgをイオン交換純水4.0Lに溶解した
溶液を「アニオン界面活性剤溶液Q」とした。又、ノニ
ルフェノールポリエチレンオキサイド10モル付加物
0.014kgをイオン交換水4.0Lに溶解した溶液
を「ノニオン界面活性剤溶液R」とした。
【0195】過硫酸カリウム(関東化学社製)200.
7gをイオン交換水12.0Lに溶解した溶液を「開始
剤溶液S」とした。
【0196】温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛
形バッフルを付けた100LのGL反応釜に、WAXエ
マルジョン(数平均分子量3000のポリプロピレンエ
マルジョン:数平均1次粒子径=120nm、固形分濃
度=29.9%)3.41kg、「アニオン界面活性剤
溶液Q」全量及び「ノニオン界面活性剤溶液R」全量を
入れ、撹拌を開始した。次いで、イオン交換水44.0
Lを投入した。加熱を開始し、液温度が70℃になった
ところで、「開始剤溶液S」を添加した。次いで、スチ
レン11.0kg、アクリル酸n−ブチル4.00k
g、メタクリル酸1.04kg及びt−ドデシルメルカ
プタン9.02gの予め混合した溶液を滴下した。滴下
終了後、液温度を72℃±2℃に制御して6時間加熱撹
拌を行った後、液温度を80℃±2℃に上げて12時間
加熱撹拌し、重合を完了した。次いで、液温度を40℃
以下に冷却し撹拌を停止し、ポールフィルターで濾過
し、これを「ラテックス1−E」とした。
【0197】尚、「ラテックス1−E」中の樹脂粒子の
ガラス転移点は58℃、軟化点は132℃、重量平均分
子量は24.5万、重量平均粒径は110nmであっ
た。
【0198】塩析剤として塩化ナトリウム5.36kg
をイオン交換水20.0Lに溶解した溶液を「塩化ナト
リウム溶液T」とした。
【0199】温度センサー、冷却管、窒素導入装置、粒
径および形状のモニタリング装置を付けた100LのS
US反応釜に、上記で作製した「ラテックス1−D」を
20.0kgと「ラテックス1−E」を5.2kgと
「着色剤分散液2」を0.4kgとイオン交換水20.
0kgとを入れ撹拌した。
【0200】10分間放置した後に昇温を開始し、液温
度85℃まで60分で昇温し、85±2℃にて加熱撹拌
して塩析/融着させながら粒径成長させ、融着粒子の平
均粒径が3μmになった段階で「塩化ナトリウム溶液
T」を添加して粒径成長を停止した。この液を「融着粒
子分散液3」とした。
【0201】また同様にして融着粒子の平均粒径が4.
0μm、6.0μmになるまで粒径成長させた液を作製
し、これらを「融着粒子分散液4」および「融着粒子分
散液5」とした。
【0202】次いで、それぞれ温度センサー、冷却管を
付けた5Lの反応容器に、上記の「融着粒子分散液3」
〜「融着粒子分散液5」5.0kgを入れ、液温度92
±2℃にて、融着粒子の形状変化を観察しながら、形状
係数の平均値が0.98以上になるまで加熱撹拌を行
い、融着粒子の球形化処理を行った。これらを「球形粒
子分散液3」(平均粒径3μm)、「球形粒子分散液
4」(平均粒径4.0μm)および「球形粒子分散液
5」(平均粒径6.0μm)とした。
【0203】次いで、「球形粒子分散液3」〜「球形粒
子分散液5」を1kgと平均粒径0.6mmのガラスビ
ーズ1kgとをそれぞれサンドグラインダー(媒体型分
散機;内径200mm、撹拌ディスク径180mm)に
入れて、85±2℃、500rpmにて0〜9時間連続
撹拌し、扁平化処理を行った。所定時間の処理を行った
後、40℃以下に冷却し、撹拌停止後、目開き200メ
ッシュの篩を通してガラスビーズを取り除いた後、ヌッ
チェを用いてウェットケーキ状の扁平カラー粒子を濾取
した。イオン交換水による洗浄と濾過を3回行った後、
ウェットケーキ状の扁平カラー粒子をフラッシュジェッ
トドライヤーを用いて吸気温度50℃にて予備乾燥し、
さらに流動層乾燥機を用いて55℃の温度で乾燥して
「扁平カラー粒子」を製造した。
【0204】得られた「扁平カラー粒子」に、疎水性シ
リカ微粒子をヘンシェルミキサーにて外添混合して「扁
平カラートナー1〜21」を製造した。
【0205】・扁平イエロートナー:イエロー着色剤と
してC.I.ピグメントイエロー17を1.05kg使
用し「扁平イエロートナー1〜21」を製造した。
【0206】・扁平マゼンタトナー:マゼンタ着色剤と
してC.I.ピグメントレッド122を1.2kg使用
し「扁平マゼンタトナー1〜21」を製造した。
【0207】・扁平シアントナー:シアン着色剤として
C.I.ピグメントブルー15:3を0.6kg使用し
「扁平シアントナー1〜21」を製造した。
【0208】(トナーの形状等)扁平Kトナーを含め扁
平カラートナー1〜21と粉砕トナーを含むトナーにつ
いて形状、粒径(d、t、d/t)、外添剤処理量を表
1に示した。
【0209】表中のトナー粒子の投影面積が最大となる
方向からみたときの円相当径d、d Kおよび厚さt、tK
は、平滑面にトナー粒子を均一に分散付着させ、トナー
粒子500個について上面よりレーザ顕微鏡で500倍
に拡大して円相当径および最大高さを測定し、その算術
平均値を求めた。
【0210】尚、表1中に示すイエロー、マゼンタ、シ
アントナーの各色トナーの測定値とKトナーの測定値は
同じ値であった。
【0211】
【表1】
【0212】表中の外添剤量は、トナーに添加される添
加量(質量%)であり、トナーの単位面積当たりの外添
剤量が同じになるようにした。
【0213】また、表中のトナー濃度は、後述する現像
剤を製造するときのキャリアに対するトナーの添加量
(質量%)であり、キャリアの単位表面積当たりのトナ
ーの被覆率が同じようになるようにした。
【0214】(現像剤の調製)各色扁平及び粉砕トナー
1〜22のトナー各々と、シリコーン樹脂で被覆した6
5μmフェライトキャリアを、表1に示すように、キャ
リアの単位表面積当たりのトナー被覆率が一定になるよ
うなトナー濃度で混合して、評価用の黒及びイエロー、
マゼンタ、シアンの現像剤1〜22を調製した。各々の
現像剤のトナー帯電量は何れも−20〜−25μc/g
であった。
【0215】(実施例1)図4に示した実施形態1のカ
ラー画像形成装置を用い、ベタパッチによる画像をCト
ナー単色による現像を行い、記録紙P上に形成されたパ
ッチ画像の反射濃度を測定し、画像濃度1.2を得るた
めに必要な感光体ドラム10上のトナー付着量をトナー
毎に採取して秤量した結果を示したのが表2である。
【0216】
【表2】
【0217】テスト番号1、6、16は何れも3μm、
4μm、6μmの球形トナーであって、球形トナーは扁
平トナーに較べて、同一画像濃度とするに必要なトナー
付着量が多量であることと、小粒径トナーの方が大粒径
トナーに較べて同一画像濃度にするに必要なトナー付着
量が少量であることを示している。更にまた、同一画像
濃度とするに必要なトナー付着量は扁平度が大となるに
従って少量となる傾向にあることを示している。
【0218】(実施例2)図4に示した実施形態1のカ
ラー画像形成装置を用い、Y、M、Cの3色トナーのみ
による画像形成を、感光体ドラム10上でY、M、Cの
順に現像を行い、トナー像を重ね合わせて形成してい
る。Y、M、Cの3色のトナーによる現像は何れも表1
に示した同一番号のトナー/現像剤を組み合わせて使用
して画像形成を行い、テスト番号31〜51の形成され
た画像について評価を行っている。なお、表3に示した
トナーの付着量は、実施例1において実測した結果を元
に算出した値である。
【0219】
【表3】
【0220】Y、M、C3色現像による画像評価は、1
次色(Y、M、C)、2次色(B、G、R)、3次色
(プロセスブラック)で色文字とハーフトーン画像を形
成し、500枚のプリントから評価項目1〜3について
画像評価を行っている。
【0221】 評価項目1:色文字の散り/太り(にじみ)、中抜け 評価項目2:地汚れ(かぶり) 評価項目3:階調パターンの均一性(特にハイライト部
の粒状性) 評価は下記の評価基準により目視によって評価を行って
いる。
【0222】 ◎:極めて優れている ○:優れていて実用上問題なし △:実用上問題あり ×:不良 表3の評価結果から球形トナーと較べて扁平トナーが評
価に優れ、扁平トナーにあっても円相当径dが5〜10
(μm)、厚みtが1〜4(μm)、扁平度d/tが2
〜8の条件を満たす扁平トナーを用いたときに更に優れ
た評価が得られることが明らかとなった。
【0223】(実施例3)図4に示した実施形態1のカ
ラー画像形成装置を用い、Y、M、C、Kの4色トナー
による画像形成を感光体ドラム10上で行っている。
Y、M、Cの3色トナーについては表1に示した同一番
号のトナー/現像剤を組み合わせて使用し、Kトナーに
ついては異なる番号のトナー/現像剤を使用して画像形
成を行い、テスト番号60〜73の形成された画像につ
いて評価を行っている。
【0224】
【表4】
【0225】画像評価に当たっては、各色の階調パター
ン、孤立した黒文字、カラー階調パターンに黒文字を重
ね合わせる複合画像を形成し、500枚のプリントから
評価項目4〜6について画像評価を行っている。
【0226】 評価項目4:カラー写真領域の画質(階調性、粒状性) 評価項目5:孤立した黒文字の鮮鋭性(画像乱れ、散
り、太り(にじみ)) 評価項目6:カラー/黒重ね合わせ部分の黒文字の鮮鋭
性(画像乱れ、散り、太り(にじみ)、中抜け) 評価は実施例2における評価基準により目視によって評
価を行っている。本発明者らは、表4における画像評価
結果に基づいて、次の(a)(b)の分析を行ってい
る。
【0227】(a)表5は使用される扁平トナーの厚み
tに注目して、表4におけるカラートナーとKトナーの
関係を示したもので、表4における評価結果4〜6にふ
まえて総合評価として示している。
【0228】
【表5】
【0229】表5から明らかなことは、図4に示したカ
ラー画像形成装置で、像形成体の上層になるよう重ね合
わされたKトナーの厚みtKとカラートナーの厚みtと
の間でtK>tの関係にあることによって、カラー写真
領域については階調性や粒状性において優れ、黒文字領
域について鮮鋭性に優れた高画質のカラー画像が得られ
るということである。特にカラートナーの厚みtとKト
ナーの厚みtKとの間で t=(0.25〜0.7)tK の関係にあるときは、カラーや黒画像が重ね合わされた
領域に黒文字が存在するような場合においても、画像乱
れや散りなどの認められない極めて高画質のカラー画像
が得られることが明らかとなった。
【0230】(b)表6は使用される扁平トナーの扁平
度に注目して表4におけるカラートナーの扁平度d/t
とKトナーの扁平度dK/tKとの関係を示したもので、
総合評価として表4における評価結果4〜6を総合して
表示している。
【0231】
【表6】
【0232】表6から明らかなことは、図4に示したカ
ラー画像形成装置で、像形成体の上層になるよう重ね合
わされたKトナーの扁平度dK/tKとカラートナーの扁
平度d/tとの間でd/t>dK/tKの関係にあること
によって、カラー写真領域については階調性や粒状性に
おいて優れ、黒文字領域については鮮鋭性に優れた高画
質のカラー画像が得られるということである。特にカラ
ートナーの扁平度d/tとKトナーの扁平度dK/tK
の間で d/t=(2〜4)dK/tK の関係にあるときは、カラーや黒画像が重ね合わされた
領域に黒文字が存在するような場合においても、画像乱
れや散りなどの認められない極めて高画質のカラー画像
が得られることが明らかとなった。
【0233】(実施例4)図4に示したカラー画像形成
装置3台整備を行い、テスト番号62、66、70のそ
れぞれのY、M、C、K現像剤を、それぞれ3台のカラ
ー画像形成装置の現像器13に装填、供給するよう準備
し、1万コピーのランニングテストを行った。
【0234】テストは文字画像と写真画像とが共存する
フルカラーのテスト用原稿を用い、1万コピー終了近く
の500枚のコピーについて画質評価を行った。画質評
価は先の評価項目4〜6により、特にカラー画像の階調
性と文字画像の鮮鋭性と地汚れに注目し評価を行った。
評価結果は何れも良好で、本発明のカラー画像形成方法
によるときは、クリーニング性や定着性も使用トナーに
よって性能が阻害されることなく、長期に亘って高画質
画像の形成が維持されることが明らかとなった。またト
ナー消費量も従来の球形トナーを用いたときと比較し
て、30〜50%低減節約されていることが明らかとな
った。
【0235】(実施例5)図5に示した実施形態2のカ
ラー画像形成装置を用い、ベタパッチによる画像をCト
ナー単色による現像を行い、感光体P上に形成されたパ
ッチ画像の反射濃度を測定し、画像濃度1.2を得るた
めに必要な感光体ドラム10上のトナー付着量をトナー
毎に採取して秤量した結果を示したのが表7である。
【0236】
【表7】
【0237】テスト番号101、106、116は何れ
も3μm、4μm、6μmの球形トナーであって、球形
トナーは扁平トナーに較べて、同一画像濃度とするに必
要なトナー付着量が多量であることと、小粒径トナーの
方が大粒径トナーに較べて同一画像濃度にするに必要な
トナー付着量が少量であることを示している。更にま
た、同一画像濃度とするに必要なトナー付着量は扁平度
が大となるに従って少量となる傾向にあることを示して
いる。
【0238】(実施例6)図5に示した実施形態2のカ
ラー画像形成装置を用い、Y、M、Cの3色トナーのみ
による画像形成を、それぞれの感光体ドラム10上で形
成し、中間転写体である転写ベルト10a上にY、M、
Cの順にトナー像を重ね合わせて形成している。Y、
M、Cの3色のトナーによる現像は何れも表1に示した
同一番号のトナー/現像剤を組み合わせて使用して画像
形成を行い、テスト番号131〜151の形成された画
像について評価を行っている。なお、表8に示したトナ
ーの付着量は、実施例5において実測した結果を元に算
出した値である。
【0239】
【表8】
【0240】Y、M、C3色現像による画像評価は、1
次色(Y、M、C)、2次色(B、G、R)、3次色
(プロセスブラック)で色文字とハーフトーン画像を形
成し、500枚のプリントから評価項目1〜3について
画像評価を行っている。
【0241】 評価項目1:色文字の散り/太り(にじみ)、中抜け 評価項目2:地汚れ(かぶり) 評価項目3:階調パターンの均一性(特にハイライト部
の粒状性) 評価は下記の評価基準により目視によって評価を行って
いる。
【0242】 ◎:極めて優れている ○:優れていて実用上問題なし △:実用上問題あり ×:不良 表8の評価結果から球形トナーと較べて扁平トナーが評
価に優れ、扁平トナーにあっても円相当径dが5〜10
(μm)、厚みtが1〜4(μm)、扁平度d/tが2
〜8の条件を満たす扁平トナーを用いたときに更に優れ
た評価が得られることが明らかとなった。
【0243】(実施例7)図5に示した実施形態2のカ
ラー画像形成装置を用い、Y、M、C、Kの4色トナー
による画像形成を、4組の感光体ドラム10上で形成し
たトナー像を転写ベルト14a上に重ね合わせて形成し
ている。Y、M、Cの3色トナーについては表1に示し
た同一番号のトナー/現像剤を組み合わせて使用し、K
トナーについては異なる番号のトナー/現像剤を使用し
て画像形成を行い、テスト番号160〜173の形成さ
れた画像について評価を行っている。
【0244】
【表9】
【0245】画像評価に当たっては、各色の階調パター
ン、孤立した黒文字、カラー階調パターンに黒文字を重
ね合わせる複合画像を形成し、500枚のプリントから
評価項目4〜6について画像評価を行っている。
【0246】 評価項目4:カラー写真領域の画質(階調性、粒状性) 評価項目5:孤立した黒文字の鮮鋭性(画像乱れ、散
り、太り(にじみ)) 評価項目6:カラー/黒重ね合わせ部分の黒文字の鮮鋭
性(画像乱れ、散り、太り(にじみ)、中抜け) 評価は実施例6における評価基準により目視によって評
価を行っている。本発明者らは、表9における画像評価
結果に基づいて、次の(a)(b)の分析を行ってい
る。
【0247】(a)表10は使用される扁平トナーの厚
みtに注目して、表9におけるカラートナーとKトナー
の関係を示したもので、表9における評価結果4〜6に
ふまえて総合評価として示している。
【0248】
【表10】
【0249】表10から明らかなことは、図5に示した
カラー画像形成装置で、像形成体の上層になるよう重ね
合わされたKトナーの厚みtKとカラートナーの厚みt
との間でtK>tの関係にあることによって、カラー写
真領域については階調性や粒状性において優れ、黒文字
領域について鮮鋭性に優れた高画質のカラー画像が得ら
れるということである。特にカラートナーの厚みtとK
トナーの厚みtKとの間で t=(0.25〜0.7)tK の関係にあるときは、カラーや黒画像が重ね合わされた
領域に黒文字が存在するような場合においても、画像乱
れや散りなどの認められない極めて高画質のカラー画像
が得られることが明らかとなった。
【0250】(b)表11は使用される扁平トナーの扁
平度に注目して表9におけるカラートナーの扁平度d/
tとKトナーの扁平度dK/tKとの関係を示したもの
で、総合評価として表9における評価結果4〜6を総合
して表示している。
【0251】
【表11】
【0252】表11から明らかなことは、図5に示した
カラー画像形成装置で、像形成体の上層になるよう重ね
合わされたKトナーの扁平度dK/tKとカラートナーの
扁平度d/tとの間でd/t>dK/tKの関係にあるこ
とによって、カラー写真領域については階調性や粒状性
において優れ、黒文字領域については鮮鋭性に優れた高
画質のカラー画像が得られるということである。特にカ
ラートナーの扁平度d/tとKトナーの扁平度dK/tK
との間で d/t=(2〜4)dK/tK の関係にあるときは、カラーや黒画像が重ね合わされた
領域に黒文字が存在するような場合においても、画像乱
れや散りなどの認められない極めて高画質のカラー画像
が得られることが明らかとなった。
【0253】(実施例8)図5に示したカラー画像形成
装置3台整備を行い、テスト番号162、166、17
0のそれぞれのY、M、C、K現像剤を、それぞれ3台
のカラー画像形成装置の現像器13に装填、供給するよ
う準備し、1万コピーのランニングテストを行った。
【0254】テストは文字画像と写真画像とが共存する
フルカラーのテスト用原稿を用い、1万コピー終了近く
の500枚のコピーについて画質評価を行った。画質評
価は先の評価項目4〜6により、特にカラー画像の階調
性と文字画像の鮮鋭性と地汚れに注目し評価を行った。
評価結果は何れも良好で、本発明のカラー画像形成方法
によるときは、クリーニング性や定着性も使用トナーに
よって性能が阻害されることなく、長期に亘って高画質
画像の形成が維持されることが明らかとなった。またト
ナー消費量も従来の球形トナーを用いたときと比較し
て、30〜50%低減節約されていることが明らかとな
った。
【0255】(実施例9)図6に示した実施形態3のカ
ラー画像形成装置を用い、ベタパッチによる画像をCト
ナー単色による現像を行い、記録紙P上に形成されたパ
ッチ画像の反射濃度を測定し、画像濃度1.2を得るた
めに必要な感光体ドラム10上のトナー付着量をトナー
毎に採取して秤量した結果を示したのが表12である。
【0256】
【表12】
【0257】テスト番号201、206、216は何れ
も3μm、4μm、6μmの球形トナーであって、球形
トナーは扁平トナーに較べて、同一画像濃度とするに必
要なトナー付着量が多量であることと、小粒径トナーの
方が大粒径トナーに較べて同一画像濃度にするに必要な
トナー付着量が少量であることを示している。更にま
た、同一画像濃度とするに必要なトナー付着量は扁平度
が大となるに従って少量となる傾向にあることを示して
いる。
【0258】(実施例10)図6に示した実施形態3の
カラー画像形成装置を用い、Y、M、Cの3色トナーの
みによる画像形成を、それぞれの感光体ドラム10上で
形成し、転写材である記録紙上にY、M、Cの順にトナ
ー像を重ね合わせて形成している。Y、M、Cの3色の
トナーによる現像は何れも表1に示した同一番号のトナ
ー/現像剤を組み合わせて使用して画像形成を行い、テ
スト番号231〜251の形成された画像について評価
を行っている。なお、表13に示したトナーの付着量
は、実施例9において実測した結果を元に算出した値で
ある。
【0259】
【表13】
【0260】Y、M、C3色現像による画像評価は、1
次色(Y、M、C)、2次色(B、G、R)、3次色
(プロセスブラック)で色文字とハーフトーン画像を形
成し、500枚のプリントから評価項目1〜3について
画像評価を行っている。
【0261】 評価項目1:色文字の散り/太り(にじみ)、中抜け 評価項目2:地汚れ(かぶり) 評価項目3:階調パターンの均一性(特にハイライト部
の粒状性) 評価は下記の評価基準により目視によって評価を行って
いる。
【0262】 ◎:極めて優れている ○:優れていて実用上問題なし △:実用上問題あり ×:不良 表13の評価結果から球形トナーと較べて扁平トナーが
評価に優れ、扁平トナーにあっても円相当径dが5〜1
0(μm)、厚みtが1〜4(μm)、扁平度d/tが
2〜8の条件を満たす扁平トナーを用いたときに更に優
れた評価が得られることが明らかとなった。
【0263】(実施例11)図6に示した実施形態3の
カラー画像形成装置を用い、Y、M、C、Kの4色トナ
ーによる画像形成を4組の感光体ドラム10上で形成
し、転写材である記録紙上に転写することによって行っ
ている。Y、M、Cの3色トナーについては表1に示し
た同一番号のトナー/現像剤を組み合わせて使用し、K
トナーについては異なる番号のトナー/現像剤を使用し
て画像形成を行い、テスト番号60〜73の形成された
画像について評価を行っている。
【0264】
【表14】
【0265】画像評価に当たっては、各色の階調パター
ン、孤立した黒文字、カラー階調パターンに黒文字を重
ね合わせる複合画像を形成し、500枚のプリントから
評価項目4〜6について画像評価を行っている。
【0266】 評価項目4:カラー写真領域の画質(階調性、粒状性) 評価項目5:孤立した黒文字の鮮鋭性(画像乱れ、散
り、太り(にじみ)) 評価項目6:カラー/黒重ね合わせ部分の黒文字の鮮鋭
性(画像乱れ、散り、太り(にじみ)、中抜け) 評価は実施例10における評価基準により目視によって
評価を行っている。本発明者らは、表14における画像
評価結果に基づいて、次の(a)(b)の分析を行って
いる。
【0267】(a)表15は使用される扁平トナーの厚
みtに注目して、表14におけるカラートナーとKトナ
ーの関係を示したもので、表14における評価結果4〜
6にふまえて総合評価として示している。
【0268】
【表15】
【0269】表15から明らかなことは、図6に示した
カラー画像形成装置で、像形成体の上層になるよう重ね
合わされたKトナーの厚みtKとカラートナーの厚みt
との間でtK>tの関係にあることによって、カラー写
真領域については階調性や粒状性において優れ、黒文字
領域について鮮鋭性に優れた高画質のカラー画像が得ら
れるということである。特にカラートナーの厚みtとK
トナーの厚みtKとの間で t=(0.25〜0.7)tK の関係にあるときは、カラーや黒画像が重ね合わされた
領域に黒文字が存在するような場合においても、画像乱
れや散りなどの認められない極めて高画質のカラー画像
が得られることが明らかとなった。
【0270】(b)表16は使用される扁平トナーの扁
平度に注目して表14におけるカラートナーの扁平度d
/tとKトナーの扁平度dK/tKとの関係を示したもの
で、総合評価として表14における評価結果4〜6を総
合して表示している。
【0271】
【表16】
【0272】表16から明らかなことは、図6に示した
カラー画像形成装置で、像形成体の上層になるよう重ね
合わされたKトナーの扁平度dK/tKとカラートナーの
扁平度d/tとの間でd/t>dK/tKの関係にあるこ
とによって、カラー写真領域については階調性や粒状性
において優れ、黒文字領域については鮮鋭性に優れた高
画質のカラー画像が得られるということである。特にカ
ラートナーの扁平度d/tとKトナーの扁平度dK/tK
との間で d/t=(2〜4)dK/tK の関係にあるときは、カラーや黒画像が重ね合わされた
領域に黒文字が存在するような場合においても、画像乱
れや散りなどの認められない極めて高画質のカラー画像
が得られることが明らかとなった。
【0273】(実施例12)図6に示したカラー画像形
成装置3台整備を行い、テスト番号262、266、2
70のそれぞれのY、M、C、K現像剤を、それぞれ3
台のカラー画像形成装置の現像器13に装填、供給する
よう準備し、1万コピーのランニングテストを行った。
【0274】テストは文字画像と写真画像とが共存する
フルカラーのテスト用原稿を用い、1万コピー終了近く
の500枚のコピーについて画質評価を行った。画質評
価は先の評価項目4〜6により、特にカラー画像の階調
性と文字画像の鮮鋭性と地汚れに注目し評価を行った。
評価結果は何れも良好で、本発明のカラー画像形成方法
によるときは、クリーニング性や定着性も使用トナーに
よって性能が阻害されることなく、長期に亘って高画質
画像の形成が維持されることが明らかとなった。またト
ナー消費量も従来の球形トナーを用いたときと比較し
て、30〜50%低減節約されていることが明らかとな
った。
【0275】
【発明の効果】本発明によるときは、像形成体上に複数
色のトナーを重ね合わせてカラートナー像を形成した
後、該カラートナー像を一括して転写するカラー画像形
成方法(請求項1及び請求項16)、複数の像形成体上
に複数色のトナー像をそれぞれ形成し、前記複数の像形
成体上のトナー像を順次転写材上に転写してカラートナ
ー像を形成するカラー画像形成方法(請求項6及び請求
項21)、複数の像形成体上に複数色のトナー像をそれ
ぞれ形成し、前記複数の像形成体上のトナー像を順次中
間転写体上に転写してカラートナー像を形成した後、該
カラートナー像を一括して転写材上に転写するカラー画
像形成方法(請求項11及び請求項26)の何れにおい
ても、形成されるフルカラー画像は文字画像領域の画質
については鮮鋭性に優れて散りや地汚れが認められず、
写真画像領域については階調性に優れ、良好な粒状性が
維持されて、トナー消費量も少なく高画質の画像が得ら
れる優れた効果を奏することとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】扁平トナーの平面図及び側面図。
【図2】本発明のトナーの付着状態を示す模式図。
【図3】扁平処理時間と扁平トナーの形状との関係を示
す図。
【図4】実施形態1のカラー画像形成装置の断面構成
図。
【図5】実施形態2のカラー画像形成装置の断面構成
図。
【図6】実施形態3のカラー画像形成装置の断面構成
図。
【符号の説明】
10 感光体ドラム 11 スコロトロン帯電器 12 露光光学系 13 現像器 14a 転写ベルト 14C 転写ローラ 14c 1次転写ローラ 14g 2次転写ローラ 100 プロセスユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H005 AA15 AA21 EA05 EA10 2H030 AB02 AD01 BB23 BB42 BB44 BB63

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像形成体上にイエロー、マゼンタ、シア
    ンの3色のカラートナーと黒トナーとを重ね合わせてカ
    ラートナー像を形成した後、該カラートナー像を一括し
    て転写材上に転写するカラー画像形成方法において、 前記カラートナーは何れも、投影面積が最大となる方向
    からみたときの円相当径dが5〜10(μm)、厚みt
    が1〜4(μm)、前記円相当径dと前記厚みtの比で
    示される扁平度d/tが2〜8である扁平トナーであ
    り、 前記カラートナーの厚みtは前記黒トナーの厚みtK
    りも小さいことを特徴とするカラー画像形成方法。
  2. 【請求項2】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの3色
    のカラートナーの厚みtは何れも前記黒トナーの厚みt
    Kの0.25〜0.7倍であることを特徴とする請求項
    1に記載のカラー画像形成方法。
  3. 【請求項3】 前記像形成体上にカラートナー像を形成
    する際に、前記黒トナーが前記カラートナーよりも上層
    になるように重ね合わせることを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載のカラー画像形成方法。
  4. 【請求項4】 前記カラートナーを投影面積が最大とな
    る方向からみたときの、下式で示される形状係数は何れ
    も0.95〜1.00であることを特徴とする請求項1
    〜3の何れか1項に記載のカラー画像形成方法。 形状係数=(円相当径から求めた円の周囲長)/(粒子
    投影像の周囲長)
  5. 【請求項5】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの各カ
    ラートナーからなるトナー層の最大付着量は何れも、前
    記黒トナーからなるトナー層の最大付着量よりも小さい
    ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のカ
    ラー画像形成方法。
  6. 【請求項6】 複数の像形成体上にイエロー、マゼン
    タ、シアンの3色のカラートナーおよび黒トナーからな
    るトナー像をそれぞれ形成し、前記複数の像形成体上の
    トナー像を順次転写材上に転写してカラートナー像を形
    成するカラー画像形成方法において、 前記カラートナーは何れも、投影面積が最大となる方向
    からみたときの円相当径dが5〜10(μm)、厚みt
    が1〜4(μm)、前記円相当径dと前記厚みtの比で
    示される扁平度d/tが2〜8である扁平トナーであ
    り、 前記カラートナーの厚みtは前記黒トナーの厚みtK
    りも小さいことを特徴とするカラー画像形成方法。
  7. 【請求項7】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの3色
    のカラートナーの厚みtは何れも前記黒トナーの厚みt
    Kの0.25〜0.7倍であることを特徴とする請求項
    6に記載のカラー画像形成方法。
  8. 【請求項8】 前記転写材上にトナー像を順次転写して
    カラートナー像を形成する際に、前記黒トナーが前記カ
    ラートナーよりも上層になるように重ね合わせることを
    特徴とする請求項6または7に記載のカラー画像形成方
    法。
  9. 【請求項9】 前記カラートナーを投影面積が最大とな
    る方向からみたときの、下式で示される形状係数は何れ
    も0.95〜1.00であることを特徴とする請求項6
    〜8の何れか1項に記載のカラー画像形成方法。 形状係数=(円相当径から求めた円の周囲長)/(粒子
    投影像の周囲長)
  10. 【請求項10】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの各
    カラートナーからなるトナー層の最大付着量は何れも、
    前記黒トナーからなるトナー層の最大付着量よりも小さ
    いことを特徴とする請求項6〜9の何れか1項に記載の
    カラー画像形成方法。
  11. 【請求項11】 複数の像形成体上にイエロー、マゼン
    タ、シアンの3色のカラートナーおよび黒トナーからな
    るトナー像をそれぞれ形成し、前記複数の像形成体上の
    トナー像を順次中間転写体上に転写してカラートナー像
    を形成した後、該カラートナー像を一括して転写材上に
    転写するカラー画像形成方法において、 前記カラートナーは何れも、投影面積が最大となる方向
    からみたときの円相当径dが5〜10(μm)、厚みt
    が1〜4(μm)、前記円相当径dと前記厚みtの比で
    示される扁平度d/tが2〜8である扁平トナーであ
    り、 前記カラートナーの厚みtは前記黒トナーの厚みtK
    りも小さいことを特徴とするカラー画像形成方法。
  12. 【請求項12】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの3
    色のカラートナーの厚みtは何れも前記黒トナーの厚み
    Kの0.25〜0.7倍であることを特徴とする請求
    項11に記載のカラー画像形成方法。
  13. 【請求項13】 前記中間転写体上にトナー像を順次転
    写してカラートナー像を形成する際に、前記黒トナーが
    前記カラートナーよりも上層になるように重ね合わせる
    ことを特徴とする請求項11または12に記載のカラー
    画像形成方法。
  14. 【請求項14】 前記カラートナーを投影面積が最大と
    なる方向からみたときの、下式で示される形状係数は何
    れも0.95〜1.00であることを特徴とする請求項
    11〜13の何れか1項に記載のカラー画像形成方法。 形状係数=(円相当径から求めた円の周囲長)/(粒子
    投影像の周囲長)
  15. 【請求項15】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの各
    カラートナーからなるトナー層の最大付着量は何れも、
    前記黒トナーからなるトナー層の最大付着量よりも小さ
    いことを特徴とする請求項11〜14の何れか1項に記
    載のカラー画像形成方法。
  16. 【請求項16】 像形成体上にイエロー、マゼンタ、シ
    アンの3色のカラートナーと黒トナーとを重ね合わせて
    カラートナー像を形成した後、該カラートナー像を一括
    して転写材上に転写するカラー画像形成方法において、 前記カラートナーは何れも、投影面積が最大となる方向
    からみたときの円相当径dが5〜10(μm)、厚みt
    が1〜4(μm)、前記円相当径dと前記厚みtの比で
    示される扁平度d/tが2〜8である扁平トナーであ
    り、 前記カラートナーの扁平度d/tは前記黒トナーの扁平
    度dK/tKよりも大きいことを特徴とするカラー画像形
    成方法。
  17. 【請求項17】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの3
    色のカラートナーの扁平度d/tは何れも前記黒トナー
    の扁平度dK/tKの2〜4倍であることを特徴とする請
    求項16に記載のカラー画像形成方法。
  18. 【請求項18】 前記像形成体上にカラートナー像を形
    成する際に、前記黒トナーが前記カラートナーよりも上
    層になるように重ね合わせることを特徴とする請求項1
    6または17に記載のカラー画像形成方法。
  19. 【請求項19】 前記カラートナーを投影面積が最大と
    なる方向からみたときの、下式で示される形状係数は何
    れも0.95〜1.00であることを特徴とする請求項
    16〜18の何れか1項に記載のカラー画像形成方法。 形状係数=(円相当径から求めた円の周囲長)/(粒子
    投影像の周囲長)
  20. 【請求項20】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの各
    カラートナーからなるトナー層の最大付着量は何れも、
    前記黒トナーからなるトナー層の最大付着量よりも小さ
    いことを特徴とする請求項16〜19の何れか1項に記
    載のカラー画像形成方法。
  21. 【請求項21】 複数の像形成体上にイエロー、マゼン
    タ、シアンの3色のカラートナーおよび黒トナーからな
    るトナー像をそれぞれ形成し、前記複数の像形成体上の
    トナー像を順次転写材上に転写してカラートナー像を形
    成するカラー画像形成方法において、 前記カラートナーは何れも、投影面積が最大となる方向
    からみたときの円相当径dが5〜10(μm)、厚みt
    が1〜4(μm)、前記円相当径dと前記厚みtの比で
    示される扁平度d/tが2〜8である扁平トナーであ
    り、 前記カラートナーの扁平度d/tは前記黒トナーの扁平
    度dK/tKよりも大きいことを特徴とするカラー画像形
    成方法。
  22. 【請求項22】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの3
    色のカラートナーの扁平度d/tは何れも前記黒トナー
    の扁平度dK/tKの2〜4倍であることを特徴とする請
    求項21に記載のカラー画像形成方法。
  23. 【請求項23】 前記転写材上にトナー像を順次転写し
    てカラートナー像を形成する際に、前記黒トナーが前記
    カラートナーよりも上層になるように重ね合わせること
    を特徴とする請求項21または22に記載のカラー画像
    形成方法。
  24. 【請求項24】 前記カラートナーを投影面積が最大と
    なる方向からみたときの、下式で示される形状係数は何
    れも0.95〜1.00であることを特徴とする請求項
    21〜23の何れか1項に記載のカラー画像形成方法。 形状係数=(円相当径から求めた円の周囲長)/(粒子
    投影像の周囲長)
  25. 【請求項25】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの各
    カラートナーからなるトナー層の最大付着量は何れも、
    前記黒トナーからなるトナー層の最大付着量よりも小さ
    いことを特徴とする請求項21〜24の何れか1項に記
    載のカラー画像形成方法。
  26. 【請求項26】 複数の像形成体上にイエロー、マゼン
    タ、シアンの3色のカラートナーおよび黒トナーからな
    るトナー像をそれぞれ形成し、前記複数の像形成体上の
    トナー像を順次中間転写体上に転写してカラートナー像
    を形成した後、該カラートナー像を一括して転写材上に
    転写するカラー画像形成方法において、 前記カラートナーは何れも、投影面積が最大となる方向
    からみたときの円相当径dが5〜10(μm)、厚みt
    が1〜4(μm)、前記円相当径dと前記厚みtの比で
    示される扁平度d/tが2〜8である扁平トナーであ
    り、 前記カラートナーの扁平度d/tは前記黒トナーの扁平
    度dK/tKよりも大きいことを特徴とするカラー画像形
    成方法。
  27. 【請求項27】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの3
    色のカラートナーの扁平度d/tは何れも前記黒トナー
    の扁平度dK/tKの2〜4倍であることを特徴とする請
    求項26に記載のカラー画像形成方法。
  28. 【請求項28】 前記中間転写体上にトナー像を順次転
    写してカラートナー像を形成する際に、前記黒トナーが
    前記カラートナーよりも上層になるように重ね合わせる
    ことを特徴とする請求項26または27に記載のカラー
    画像形成方法。
  29. 【請求項29】 前記カラートナーを投影面積が最大と
    なる方向からみたときの、下式で示される形状係数は何
    れも0.95〜1.00であることを特徴とする請求項
    26〜28の何れか1項に記載のカラー画像形成方法。 形状係数=(円相当径から求めた円の周囲長)/(粒子
    投影像の周囲長)
  30. 【請求項30】 前記イエロー、マゼンタ、シアンの各
    カラートナーからなるトナー層の最大付着量は何れも、
    前記黒トナーからなるトナー層の最大付着量よりも小さ
    いことを特徴とする請求項26〜29の何れか1項に記
    載のカラー画像形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104898386A (zh) * 2014-03-03 2015-09-09 富士施乐株式会社 成像装置

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