JP3900785B2 - 画像形成方法及び画像形成装置とそれに用いられる現像用トナー - Google Patents
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Description
【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画像形成方法及び画像形成装置とそれに用いる現像用トナーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式は種々の分野で利用されている。例えばモノクロ複写機のみならず、コンピュータの出力端末であるプリンタや、カラー複写機、カラープリンタ等の分野でも利用されている。
【０００３】
これらの利用が進むにつれ、画像の品質に対する要求はますます高まっている。特にカラー用画像形成方式としては、感光体上に複数の画像を重ね合わせて形成し、画像形成支持体（転写体）上に一括で転写する画像形成方法や、中間転写体上に繰り返し画像を重ね合わせた上で画像形成支持体上に転写して画像を形成する方法等がある。しかし、この方式では画像を逐次形成し、カラー画像自体を形成した後に定着する方式であることから、モノクロの画像に比較してフルカラーでは画像形成速度が１／４以下になる欠点を有している。
【０００４】
この欠点を解消するために、いわゆる静電潜像形成体（いわゆる感光体）と一連の現像部材とのセット（画像形成ユニット）を色別に画像形成装置内部に設けた、タンデム方式が提案されている。
【０００５】
この方式では、感光体及び一連の現像部材が色別に必要となり、機構的には煩雑となるものの、モノクロ画像とフルカラー画像の印字速度の差がないことから、非常に効率的な画像形成方法として注目を浴びている。この画像形成方法ではそれぞれの色別の現像装置で形成された画像を一旦中間転写体に転写し、次いで画像支持体（転写体）に転写するか、あるいは直接画像形成支持体上に各色トナー像を順次転写して後定着する。
【０００６】
しかし、この方式では（中間）転写体上に形成された画像は、複数回の転写工程を経たものであることから、静電的な影響、例えばコロナ放電を繰り返し浴びており、静電的に最初に転写されたトナーと最後に転写されたトナーではその影響度が異なったものになっている。この影響度は画像支持体に直接トナーが転写される方式でも同様である。
【０００７】
この結果、中間転写体より画像支持体への転写工程、さらには定着工程でその静電的な影響度を大きく受け、静電的なハジキや静電的なオフセットの問題を生じ、いわゆる文字チリや色ズレなどの問題が発生しやすい。
【０００８】
このため、タンデム方式は、高画質化を目指したカラー画像形成方法としてはまだ不充分なものとなっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高速なタンデム方式のカラー画像形成において、文字チリや色ズレの発生の無い、高画質な画像を提供することのできる画像形成方法及び画像形成装置とそれに用いる現像用トナーを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記の構成の何れかを採ることにより達成される。
【００１１】
〔１〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成方法において、現像用トナーが、下記式に示される形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成方法。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００１２】
〔２〕 現像用トナーが、形状係数１．０〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする〔１〕に記載の画像形成方法。
【００１３】
〔３〕 現像用トナーが、形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする〔１〕に記載の画像形成方法。
【００１４】
〔４〕 現像用トナーが、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有することを特徴とする〔１〕、〔２〕又は〔３〕に記載の画像形成方法。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００１５】
〔５〕 現像用トナーの個数平均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする〔１〕〜〔４〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００１６】
〔６〕 トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であることを特徴とする〔１〕〜〔５〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００１７】
〔７〕 現像用トナーが少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られる粒子からなることを特徴とする〔１〕〜〔６〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００１８】
〔８〕 現像用トナーが少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られる粒子からなることを特徴とする〔１〕〜〔７〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００１９】
〔９〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成方法において、現像用トナーが、少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で塩析／融着させて得られ、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有し、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成方法。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００２０】
〔１０〕 現像用トナーが、形状係数１．０〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする〔９〕に記載の画像形成方法。
【００２１】
〔１１〕 現像用トナーが、形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする〔９〕に記載の画像形成方法。
【００２２】
〔１２〕 現像用トナーの個数平均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする〔９〕、〔１０〕又は〔１１〕に記載の画像形成方法。
【００２３】
〔１３〕 トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であることを特徴とする〔９〕〜〔１２〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００２４】
〔１４〕 現像用トナーが少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られる粒子からなることを特徴とする〔９〕〜〔１３〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００２６】
〔１５〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成方法において、トナーが、下記で示される形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有し、形状係数の変動係数が１６％以下であることを特徴とする画像形成方法。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００２７】
〔１６〕 現像用トナーが、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有することを特徴とする〔１５〕に記載の画像形成方法。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００２８】
〔１７〕 現像用トナーの個数平均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする〔１５〕又は〔１６〕に記載の画像形成方法。
【００２９】
〔１８〕 トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であることを特徴とする〔１５〕、〔１６〕又は〔１７〕に記載の画像形成方法。
【００３０】
〔１９〕 現像用トナーが少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られる粒子からなることを特徴とする〔１５〕〜〔１８〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００３１】
〔２０〕 現像用トナーが少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させた粒子からなることを特徴とする〔１５〕〜〔１９〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００３２】
〔２１〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置において、トナーが、下記で示される形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成装置。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００３３】
〔２２〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置において、現像用トナーが、少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で塩析／融着させて得られ、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有し、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成装置。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００３４】
〔２３〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置において、現像用トナーが、下記で示される形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有し、形状係数の変動係数が１６％以下であることを特徴とする画像形成装置。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００３５】
〔２４〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置に用いられる現像用トナーにおいて、下記で示される形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする現像用トナー。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００３６】
〔２５〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置に用いらる現像用トナーにおいて、少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で塩析／融着させて得られ、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有し、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする現像用トナー。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００３７】
〔２６〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置に用いられる現像用トナーにおいて、下記で示される形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有し、形状係数の変動係数が１６％以下であることを特徴とする現像用トナー。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００３８】
本発明者等は、鋭意検討した結果、形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であるトナーを使用することで上記問題を解決することができることを見出した。すなわち、トナー自体の形状の分布を均一化することにより、転写時の帯電量分布を狭くすることができ、画像欠陥の発生を防止することができる。
【００３９】
又、本発明者等が更に検討した結果、角がないトナー粒子ではその表面の平滑性により、過度な帯電性の蓄積が無いことから、形状のバラツキが多少大きくても、同様の効果を発揮することを見出した。すなわち、角がないトナー粒子が５０個数％以上であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であるトナーを使用することで本発明の課題を解決することができることを見出した。
【００４０】
さらに、本発明者等の検討の結果、特定の形状についてその形状を揃えた場合にも、トナーの帯電性を均一化することができ、同様の効果を発揮することを見出した。すなわち、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であり、形状係数の変動係数が１６％以下であるトナーを使用することで本発明の課題を解決することができることを見出した。
【００４１】
このトナーの帯電量分布について検討した結果、トナーの帯電量分布をきわめてシャープなものとするためには、トナー粒子の粒径のバラツキを小さく制御すると共に、形状のバラツキも小さく制御する必要があることが判明した。トナーの帯電量分布をきわめてシャープにすることで、トナー帯電量を低く設定した場合にも、長期にわたって安定した帯電性を得ることが可能となる。
【００４２】
以上の観点より検討を加えた結果、形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であるトナーを使用することで、文字チリや色ズレの発生のない、高画質な画像を長期にわたって形成することができることを見出し、本発明の完成に至ったものである。
【００４３】
又、本発明者等は、個々のトナー粒子の微小な形状に着目して検討を行った結果、現像装置内部において、トナー粒子の角部分の形状が変化して丸くなり、その部分が汚染を発生させていることが判明した。この理由については明確ではないが、角部分にはストレスが加わりやすく、トナーの帯電性を変化させると推定した。更に、摩擦帯電によってトナー粒子に電荷を付与する場合には、特に角となる部分では電荷が集中しやすくなり、トナー粒子の帯電が不均一になりやすいと推定される。
【００４４】
即ち、角がないトナー粒子を５０個数％以上とし、個数粒度分布における個数変動係数を２７％以下に制御することによっても、文字チリや色ズレの発生のない、高画質な画像を長期にわたって形成することができることを見出し、本発明の完成に至ったものである。
【００４５】
さらに又、トナーを特定の形状としてその形状を揃えた場合にも、帯電量分布がシャープとなることが判明した。即ち、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であり、形状係数の変動係数が１６％以下であるトナーを使用することでも、文字チリや色ズレの発生のない、高画質な画像を長期にわたって形成することができることを見出し、本発明の完成に至ったものである。
【００４６】
本発明のトナーの形状係数は、下記式により示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示す。
【００４７】
形状係数＝（（最大径／２）2×π）／投影面積
ここに、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒子の平面上への投影像の面積をいう。
【００４８】
本発明では、この形状係数は、走査型電子顕微鏡により２０００倍にトナー粒子を拡大した写真を撮影し、ついでこの写真に基づいて「ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＡＮＡＬＹＺＥＲ」（日本電子社製）を使用して写真画像の解析を行うことにより測定した。この際、１００個のトナー粒子を使用して本発明の形状係数を上記算出式にて測定したものである。
【００４９】
前記構成の〔１〕および〔１０〕においては、この形状係数が１．０〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上とすることが好ましく、より好ましくは、７０個数％以上である。さらに好ましくは、この形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上とすることであり、より好ましくは、７０個数％以上である。
【００５０】
この形状係数が１．０〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であることにより、過度に帯電したトナーの蓄積が無く、現像ゴースト等の問題も発生しにくくなる。さらに、トナー粒子が破砕しにくくなってトナーの帯電性が安定する。
【００５１】
又、前記構成の〔１６〕においては、この形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上とすることが必要であり、好ましくは、７０個数％以上である。
【００５２】
この形状係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えばトナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいはトナーを溶解しない溶媒中に添加し旋回流を付与する方法等により、形状係数を１．０〜１．６、または１．２〜１．６にしたトナーを調製し、これを通常のトナー中へ本発明の範囲内になるように添加して調整する方法がある。また、いわゆる重合法トナーを調製する段階で全体の形状を制御し、形状係数を１．０〜１．６、または１．２〜１．６に調整したトナーを調製する方法がある。
【００５３】
上記方法の中では重合法トナーが製造方法として簡便である点と、粉砕トナーに比較して表面の均一性に優れる点等で好ましい。
【００５４】
本発明のトナーの形状係数の変動係数は下記式から算出される。
変動係数＝〔Ｓ／Ｋ〕×１００（％）
式中、Ｓは１００個のトナー粒子の形状係数の標準偏差を示し、Ｋは形状係数の平均値を示す。
【００５５】
この形状係数の変動係数は１６％以下であり、好ましくは１４％以下である。形状係数の変動係数が１６％以下であることにより、転写されたトナー層の空隙が減少して定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、帯電量分布がシャープとなり、画質が向上する。
【００５６】
このトナーの形状係数および形状係数の変動係数を、極めてロットのバラツキなく均一に制御するために、樹脂粒子（重合体粒子）を重合、融着、形状制御させる工程において、形成されつつあるトナー粒子（着色粒子）の特性をモニタリングしながら適正な工程終了時期を決めてもよい。
【００５７】
モニタリングするとは、インラインに測定装置を組み込みその測定結果に基づいて、工程条件の制御をするという意味である。すなわち、形状などの測定をインラインに組み込んで、例えば樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーでは、融着などの工程で逐次サンプリングを実施しながら形状や粒径を測定し、所望の形状になった時点で反応を停止する。
【００５８】
モニタリング方法としては、特に限定されるものではないが、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）を使用することができる。本装置は試料液を通過させつつリアルタイムで画像処理を行うことで形状をモニタリングできるため好適である。すなわち、反応場よりポンプなどを使用し、常時モニターし、形状などを測定することを行い、所望の形状などになった時点で反応を停止するものである。
【００５９】
本発明のトナーの個数粒度分布および個数変動係数はコールターカウンターＴＡ−IIあるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）で測定されるものである。本発明においてはコールターマルチサイザーを用い、粒度分布を出力するインターフェース（日科機社製）、パーソナルコンピューターを接続して使用した。前記コールターマルチサイザーにおいて使用するアパーチャーとしては１００μｍのものを用いて、２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して粒度分布および平均粒径を算出した。個数粒度分布とは、粒子径に対するトナー粒子の相対度数を表すものであり、個数平均粒径とは、個数粒度分布におけるメジアン径を表すものである。
【００６０】
トナーの個数粒度分布における個数変動係数は下記式から算出される。
個数変動係数＝（Ｓ／Ｄｎ）×１００（％）
式中、Ｓは個数粒度分布における標準偏差を示し、Ｄｎは個数平均粒径（μｍ）を示す。
【００６１】
本発明のトナーの個数変動係数は２７％以下であり、好ましくは２５％以下である。個数変動係数が２７％以下であることにより、転写されたトナー層の空隙が減少して定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、帯電量分布がシャープとなり、転写効率が高くなって画質が向上する。
【００６２】
本発明の個数変動係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えば、トナー粒子を風力により分級する方法も使用できるが、個数変動係数をより小さくするためには液中での分級が効果的である。この液中で分級する方法としては、遠心分離機を用い、回転数を制御してトナー粒子径の違いにより生じる沈降速度差に応じてトナー粒子を分別回収し調製する方法がある。
【００６３】
特に懸濁重合法によりトナーを製造する場合、個数粒度分布における個数変動係数を２７％以下とするためには分級操作が必須である。懸濁重合法では、重合前に重合性単量体を水系媒体中にトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させることが必要である。すなわち、重合性単量体の大きな油滴に対して、ホモミキサーやホモジナイザーなどによる機械的な剪断を繰り返して、トナー粒子程度の大きさまで油滴を小さくすることとなるが、このような機械的な剪断による方法では、得られる油滴の個数粒度分布は広いものとなり、従って、これを重合してなるトナーの粒度分布も広いものとなる。このために分級操作が必須となる。
【００６４】
本発明の角がないトナー粒子とは、電荷の集中するような突部またはストレスにより摩耗しやすいような突部を実質的に有しないトナー粒子を言い、具体的には以下のトナー粒子を角がないトナー粒子という。すなわち、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、トナー粒子の長径をＬ、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子という。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００６５】
角がないトナーの測定は次のようにして行った。先ず、走査型電子顕微鏡によりトナー粒子を拡大した写真を撮影し、さらに拡大して１５，０００倍の写真像を得る。次いでこの写真像について前記の角の有無を測定する。この測定を１００個のトナー粒子について行った。
【００６６】
本発明のトナーにおいて、角がないトナー粒子の割合は５０個数％以上であり、好ましくは７０個数％以上である。角がないトナー粒子の割合が５０個数％以上であることにより、現像剤搬送部材などとのストレスにより微細な粒子の発生などがおこりにくくなり、いわゆる現像剤搬送部材表面に対する付着性の過度なトナーの存在を防止することができるとともに、現像剤搬送部材に対する汚染を抑制することができ、帯電量もシャープにすることができる。また、摩耗、破断しやすいトナー粒子および電荷の集中する部分を有するトナー粒子が減少することとなり、帯電量分布がシャープとなって、帯電性も安定し、良好な画質を長期にわたって形成できる。
【００６７】
角がないトナーを得る方法は特に限定されるものではない。例えば、形状係数を制御する方法として前述したように、トナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいはトナーを溶解しない溶媒中に添加し、旋回流を付与することによって得ることができる。
【００６８】
又、樹脂粒子を会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーにおいては、融着停止段階では融着粒子表面には多くの凹凸があり、表面は平滑でないが、形状制御工程での温度、攪拌翼の回転数および攪拌時間等の条件を適当なものとすることによって、角がないトナーが得られる。これらの条件は、樹脂粒子の物性により変わるものであるが、例えば、樹脂粒子のガラス転移点温度以上で、より高回転数とすることにより、表面は滑らかとなり、角がないトナーが形成できる。
【００６９】
本発明のトナーの粒径は、個数平均粒径で３〜８μｍのものが好ましい。この粒径は、重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、または融着時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。
【００７０】
個数平均粒径が３〜８μｍであることにより、定着工程において、現像剤搬送部材に対する付着性の過度なトナーや付着力の低いトナー等の存在を少なくすることができ、現像性を長期に亘って安定化することができるとともに、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。
【００７１】
本発明のトナーとしては、トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であるトナーであることが好ましい。相対度数（ｍ１）と相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であることにより、トナー粒子の粒度分布の分散が狭くなるので、当該トナーを画像形成工程に用いることにより選択現像の発生を確実に抑制することができる。
【００７２】
本発明において、前記の個数基準の粒度分布を示すヒストグラムは、自然対数ｌｎＤ（Ｄ：個々のトナー粒子の粒径）を０．２３間隔で複数の階級（０〜０．２３：０．２３〜０．４６：０．４６〜０．６９：０．６９〜０．９２：０．９２〜１．１５：１．１５〜１．３８：１．３８〜１．６１：１．６１〜１．８４：１．８４〜２．０７：２．０７〜２．３０：２．３０〜２．５３：２．５３〜２．７６・・・）に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグラムは、下記の条件に従って、コールターマルチサイザーにより測定されたサンプルの粒径データを、Ｉ／Ｏユニットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュータにおいて、粒度分布分析プログラムにより作成されたものである。
【００７３】
測定条件
（１）アパーチャー：１００μｍ
（２）サンプル調製法：電解液〔ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−１１（コールターサイエンティフィックジャパン社製）〕５０〜１００ｍｌに界面活性剤（中性洗剤）を適量加えて攪拌し、これに測定試料１０〜２０ｍｇを加える。この系を超音波分散機にて１分間分散処理することにより調製する。
【００７４】
次に、本発明に係わる数値について、従来知られているトナーの数値を説明する。この数値は製造方法により異なるものである。
【００７５】
粉砕法トナーの場合、形状係数が１．２〜１．６であるトナー粒子の割合は６０個数％程度である。このものの形状係数の変動係数は２０％程度である。また、粉砕法では破砕を繰り返しながら粒径を小さくするために、トナー粒子に角部分が多くなり、角がないトナー粒子の割合は３０個数％以下である。従って、形状を揃えて、角部分がなく、丸みのあるトナーを得ようとする場合には、形状係数を制御する方法として前記した様に熱等により球形化する処理が必要となる。また、個数粒度分布における個数変動係数は、粉砕後の分級操作が１回である場合には、３０％程度であり、個数変動係数を２７％以下とするためには、さらに分級操作を繰り返す必要がある。
【００７６】
懸濁重合法によるトナーの場合、従来は層流中において重合されるため、ほぼ真球状のトナー粒子が得られ、例えば特開昭５６−１３０７６２号公報に記載されたトナーでは、形状係数が１．２〜１．６であるトナー粒子の割合が２０個数％程度となり、また形状係数の変動係数も１８％程度となり、更に角がないトナー粒子の割合も８５個数％程度となる。また、個数粒度分布における個数変動係数を制御する方法に前記した様に、重合性単量体の大きな油滴に対して、機械的な剪断を繰り返して、トナー粒子程度の大きさまで油滴を小さくするため、油滴径の分布は広くなり、従って得られるトナーの粒度分布は広く、個数変動係数は３２％程度と大きいものであり、個数変動係数を小さくするためには上記公報記載の技術に基づいてトナーを作製するのであれば分級操作が必要である。
【００７７】
樹脂粒子を会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーにおいては、例えば特開昭６３−１８６２５３号公報に記載されたトナーでは、形状係数が１．２〜１．６であるトナー粒子の割合は６０個数％程度であり、また形状係数の変動係数は１８％程度であり、更に角がないトナー粒子の割合も４４個数％程度である。さらに、トナーの粒度分布は広く、個数変動係数は３０％であり、個数変動係数を小さくするためには分級操作が必要である。
【００７８】
【発明の実施の形態】
本発明のトナーは、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させて調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。
【００７９】
尚、本発明における水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。
【００８０】
即ち、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体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。
【００８１】
本発明のトナーを製造する方法として樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させて調製する方法も挙げることができる。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平５−２６５２５２号公報や特開平６−３２９９４７号公報、特開平９−１５９０４号公報に示す方法を挙げることができる。
【００８２】
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。
【００８３】
樹脂を構成する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。
【００８４】
又、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ることがさらに好ましい。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。
【００８５】
更に、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することもできる。
【００８６】
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。
【００８７】
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。水溶性ラジカル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。
【００８８】
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。
【００８９】
本発明において優れた樹脂としては、ガラス転移点が２０〜９０℃のものが好ましく、軟化点が８０〜２２０℃のものが好ましい。ガラス転移点は示差熱量分析方法で測定されるものであり、軟化点は高化式フローテスターで測定することができる。さらに、これら樹脂としてはゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される分子量が数平均分子量（Ｍｎ）で１０００〜１０００００、重量平均分子量（Ｍｗ）で２０００〜１００００００のものが好ましい。さらに、分子量分布として、Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜１００、特に１．８〜７０のものが好ましい。
【００９０】
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。
【００９１】
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 １７、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。
【００９２】
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。
【００９３】
無限溶解する溶媒とは、すなわち水に対して無限溶解する溶媒を示し、この溶媒は、本発明においては形成された樹脂を溶解させないものが選択される。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノール、メトキシエタノール、ブトキシエタノール等のアルコール類、アセトニトリル等のニトリル類、ジオキサン等のエーテル類を挙げることができる。特に、エタノール、プロパノール、イソプロパノールが好ましい。
【００９４】
この無限溶解する溶媒の添加量は、凝集剤を添加した重合体含有分散液に対して１〜１００体積％が好ましい。
【００９５】
尚、形状を均一化させるためには、着色粒子を調製し、濾過した後に粒子に対して１０質量％以上の水が存在したスラリーを流動乾燥させることが好ましいが、この際、特に重合体中に極性基を有するものが好ましい。この理由としては、極性基が存在している重合体に対して、存在している水が多少膨潤する効果を発揮するために、形状の均一化が特に図られやすいものと考えられる。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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１３９、同１４４、同１４９、同１６６、同１７７、同１７８、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９３、同９４、同１３８、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１０〜２００ｎｍ程度が好ましい。
【００９９】
着色剤の添加方法としては、乳化重合法で調製した重合体粒子を、凝集剤を添加することで凝集させる段階で添加し重合体を着色する方法や、単量体を重合させる段階で着色剤を添加し、重合し、着色粒子とする方法等を使用することができる。なお、着色剤は重合体を調製する段階で添加する場合はラジカル重合性を阻害しない様に表面をカップリング剤等で処理して使用することが好ましい。
【０１００】
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してもよい。
【０１０１】
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。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１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。
【０１０２】
いわゆる重合性単量体中に着色剤などのトナー構成成分を分散あるいは溶解したものを水系媒体中に懸濁し、ついで重合せしめてトナーを得る懸濁重合法トナーでは、重合反応を行う反応容器中での媒体の流れを制御することによりトナー粒子の形状を制御することができる。すなわち、形状係数が１．２以上の形状を有するトナー粒子を多く形成させる場合には、反応容器中での媒体の流れを乱流とし、重合が進行して懸濁状態で水系媒体中に存在している油滴が次第に高分子化することで油滴が柔らかい粒子となった時点で、粒子の衝突を行うことで粒子の合一を促進させ、形状が不定形となった粒子が得られる。また、形状係数が１．２より小さい球形のトナー粒子を形成させる場合には、反応容器中での媒体の流れを層流として、粒子の衝突を避けることにより球形の粒子が得られる。この方法により、トナー形状の分布を本発明の範囲内に制御できるものである。
【０１０３】
懸濁重合法においては、特定の攪拌翼を使用することで、乱流を形成することができ、形状を容易に制御することができる。この理由としては明確では無いが一般的に使用されている図１に示される様な回転軸３に取り付けられた攪拌翼の構成が一段の場合には、攪拌槽２内に形成される媒体の流れが攪拌槽の下部より上部への壁面を伝って動く流れのみになる。そのため、従来では一般的に攪拌槽の壁面などの邪魔板を配置することで乱流を形成し、攪拌の効率を増加することがなされている。しかし、この様な装置構成では、乱流が一部に形成されるものの、むしろ乱流の存在によって流体の流れが停滞する方向に作用し、結果として粒子に対するズリ応力が少なくなるために、形状を制御することができない。
【０１０４】
好ましく使用することのできる撹拌翼を備えた撹拌槽について図を用いて説明する。図２は撹拌翼を備えた撹拌槽の一例である。撹拌槽の外周部に熱交換用のジャケット１を装着した縦型円筒状の撹拌槽２内の中心部に回転軸３を垂設し、該回転軸３に撹拌槽２の底面に近接させて配設された下段の撹拌翼４と、より上段に配設された撹拌翼５がある。上段の撹拌翼５は、下段に位置する撹拌翼４に対して回転方向に先行した交差角αをもって配設されている。本発明においては交差角αは９０度（°）未満であることが好ましい。この交差角の下限は特に限定されるものでは無いが、５度程度以上、好ましくは１０度以上あれば特によい。これを上面断面図で示したのが図３である。もし３段以上の場合は、それぞれ隣接している撹拌翼間で交差角αが９０度未満であればよいことになる。
【０１０５】
この構成とすることで、上段に配設されている攪拌翼によりまず媒体が攪拌され、下側への流れが形成される。ついで、下段に配設された攪拌翼により、上段の攪拌翼で形成された流れがさらに下方へ加速されるとともにこの攪拌翼自体でも下方への流れが別途形成され、全体として流れが加速されて進行するものと推定される。この結果、乱流として形成された大きなズリ応力を有する流域が形成されるために、トナーの形状を制御できるものと推定される。
【０１０６】
尚、図２、３中、矢印は回転方向を、７は上部材料投入口を８は下部材料投入口を表す。又、９は撹拌を有効にするための邪魔板（乱流形成部材）である。
【０１０７】
ここにおいて撹拌翼の形状については、特に限定はないが、方形板状のもの、翼の一部に切り欠きのあるもの、中央部に一つ以上の中孔部分、いわゆるスリットがあるものなどを使用することができる。これらの例を図４に記載する。図４中（ａ）は撹拌翼に中孔部のないもの、（ｂ）は中央に大きな中孔部６があるもの、（ｃ）は横長の中孔部６があるもの、（ｄ）は縦長の中孔部６があるものである。又、これらは上段と下段で中孔部６が異なるものを用いても、同一のものを用いても良い。
【０１０８】
また、この攪拌翼の構成として使用することができる好ましい構成の例を図５〜８に示す。図５は攪拌翼の端部に突起及び又は端部に折り曲げ部を有する構成、図６は下段の攪拌翼にスリットを有すると共に端部に折り曲げと突起を有する構成であり、図７は下段の攪拌翼の端部に突起と折り曲げを有する構成、図８は上段の攪拌翼に空隙があり下段の攪拌翼の端部に折り曲げと突起を有する構成、なお、図７は攪拌翼の構成が３段である構成をそれぞれ示したものである。なお、攪拌翼の端部に於ける折り曲げ部の角度は５〜４５°程度が好ましい。
【０１０９】
これら折り曲げ部や上部あるいは下部への突起を有する構成を持つ攪拌翼は、乱流を効果的に発生するものである。
【０１１０】
尚、上記の構成を有する上段と下段の攪拌翼の間隙は特に限定されるものでは無いが、少なくとも攪拌翼の間に間隙を有していることが好ましい。この理由としては明確では無いが、その間隙を通じて媒体の流れが形成されるため、攪拌効率が向上するものと考えられる。但し、間隙としては、静置状態での液面高さに対して０．５〜５０％の幅、好ましくは１〜３０％の幅であることが好ましい。
【０１１１】
さらに、攪拌翼の大きさは特に限定されるものでは無いが、全攪拌翼の高さの総和が静置状態での液面高さの５０％〜１００％、好ましくは６０％〜９５％である。
【０１１２】
又、懸濁重合法において層流を形成させる場合に使用される攪拌翼および攪拌槽の一例を図９に示す。攪拌槽内には乱流を形成させるような邪魔板等の障害物を設けないことが特徴である。攪拌翼の構成については、前述の乱流を形成させる場合に使用される攪拌翼と同様に、上段の攪拌翼が、下段の攪拌翼に対して回転方向に先行した交差角αを持って配設された、多段の構成とすることが好ましい。
【０１１３】
この攪拌翼の形状については、乱流を形成させないものであれば特に限定されないが、図４（ａ）の方形板状のもの等、連続した面により形成されるものが好ましく、曲面を有していてもよい。
【０１１４】
一方、樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させる重合法トナーでは、融着段階での反応容器内の媒体の流れおよび温度分布を制御することで、さらには融着後の形状制御工程において加熱温度、攪拌回転数、時間を制御することで、トナー全体の形状分布および形状を任意に変化させることができる。
【０１１５】
樹脂粒子を会合あるいは融着させる重合法トナーでは、反応装置内の流れを層流とし、内部の温度分布を均一化することができる攪拌翼および攪拌槽を使用して、融着工程および形状制御工程での温度、回転数、時間を制御することにより、本発明の形状係数および均一な形状分布を有するトナーを形成することができる。この理由は、層流を形成させた場で融着させると、凝集および融着が進行している粒子（会合あるいは凝集粒子）に強いストレスが加わらず、かつ流れが加速された層流においては攪拌槽内の温度分布が均一である結果、融着粒子の形状分布が均一になると推定される。さらに、その後の形状制御工程での加熱、攪拌により融着粒子は徐々に球形化し、トナー粒子の形状を任意に制御できる。
【０１１６】
樹脂粒子を会合あるいは融着させる重合法トナーに使用される攪拌翼および攪拌槽としては、前述の懸濁重合法において層流を形成させる場合と同様のものが使用でき、例えば図９に示すものが使用できる。攪拌槽内には乱流を形成させるような邪魔板等の障害物を設けないことが特徴である。攪拌翼の構成については、前述の懸濁重合法に使用される攪拌翼と同様に、上段の攪拌翼が、下段の攪拌翼に対して回転方向に先行した交差角αを持って配設された、多段の構成とすることが好ましい。
【０１１７】
この攪拌翼の形状についても、前述の懸濁重合法において層流を形成させる場合と同様のものが使用でき、乱流を形成させないものであれば特に限定されないが、図４（ａ）の方形板状のもの等、連続した面により形成されるものが好ましく、曲面を有していてもよい。
【０１１８】
又、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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
又、静電潜像形成体とは代表的には電子写真感光体である。具体的にはセレンや砒素セレンなどの無機感光体や、アモルファスシリコン感光体、有機感光体をあげることができる。特に好ましいものは、有機感光体であり電荷輸送層と電荷発生層を積層構造としたものが好ましい。
【０１２２】
画像形成方法としては、各々４色の現像剤ごとに画像形成部（画像形成ユニット）を設け、各画像形成部において像担持体としての感光ドラムに各色ごとの可視画像を形成し、これら可視画像を外部から供給される転写体に順次転写し、一括定着してカラー画像を得る方式を用いる。
【０１２３】
複数色の画像を画像形成部にて形成し、これを同一転写体に順次重ねて転写するようにした画像形成方法を図１１をもとに説明する。
【０１２４】
本発明のカラー画像を得るための画像形成装置では、複数個の画像形成ユニットを備え、各画像形成ユニットにてそれぞれ色の異なる可視画像（トナー像）を形成し、該トナー像を同一転写体に順次重ねて転写するような画像形成方法である。
【０１２５】
この画像形成方法には、例えば、図１１に示される構成のものがある。ここでは、第１、第２、第３および第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが並設されており、該画像形成部はそれぞれ専用の像担持体、いわゆる感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃおよび１ｄを具備している。
【０１２６】
感光ドラム１ａ〜１ｄはその外周側に潜像形成部２ａ，２ｂ，２ｃおよび２ｄ、現像部３ａ，３ｂ，３ｃおよび３ｄ、転写放電部４ａ，４ｂ，４ｃおよび４ｄ、ならびにクリーニング部５ａ，５ｂ，５ｃおよび５ｄが配置されている。
【０１２７】
このような構成にて、先ず、第１画像形成部Ｐａの感光ドラム１ａ上に潜像形成部２ａによって原稿画像における、例えばイエロー成分色の潜像が形成される。該潜像は現像部３ａのイエロートナーを有する現像剤で可視画像とされ、転写放電部４ａにて、転写体Ｓに転写される。
【０１２８】
一方、上記のようにイエロー画像が転写体Ｓに転写されている間に、第２画像形成部Ｐｂではマゼンタ成分色の潜像が感光ドラム１ｂ上に形成され、続いて現像部３ｂでマゼンタトナーを有する現像剤で可視画像とされる。この可視画像（マゼンタトナー像）は、上記の第１画像形成部Ｐａでの転写が終了した転写体Ｓが転写放電部４ｂに搬入されたときに、該転写体Ｓの所定位置に重ねて転写される。
【０１２９】
以下、上記と同様な方法により第３，第４の画像形成部Ｐｃ，Ｐｄによってシアン色、ブラック色の画像形成が行われ、上記同一の転写体に、シアン色、ブラック色を重ねて転写するのである。このような画像形成プロセスが終了したならば、転写体Ｓは定着装置１７に搬送され、転写体上の画像を定着する。これによって転写体Ｓ上には多色画像が得られる。一方、転写が終了した各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃおよび１ｄはクリーニング部５ａ，５ｂ，５ｃおよび５ｄにより残留トナーを除去され、引き続き行われる次の潜像形成のために供せられる。
【０１３０】
なお、上記画像形成装置では、転写体Ｓの搬送のために、搬送ベルト１８が用いられており、図１１において、転写体Ｓは右側から左側へと搬送され、その搬送過程で、各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，ＰｃおよびＰｄにおける各転写放電部４ａ，４ｂ，４ｃおよび４ｄを通過し、転写をうける。
【０１３１】
この画像形成方法において、転写体を搬送する搬送手段として加工の容易性及び耐久性などの観点からテトロン繊維のメッシュを用いた搬送ベルトおよびポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂などの薄い誘電体シートを用いた搬送ベルトが利用される。
【０１３２】
転写体Ｓが第４画像形成部Ｐｄを通過すると、ＡＣ電圧が除電器に加えられ、転写体Ｓは除電され、搬送ベルト１８から分離され、その後、定着装置１７に入り、画像定着され、排出口２０から排出される。
【０１３３】
尚、図中１１、１２は吸着帯電器、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは分離除電放電器である。
【０１３４】
尚、本発明で用いられる現像装置は図１１のものに限定されないことは勿論である。
【０１３５】
前記した如く、例えば、上記の搬送ベルト１８の如き長尺の中間転写体を用いて、その上にカラー重ね合わせ像を作り、それを転写体に一括転写して定着する方法や、その画像形成ユニットにそれぞれ独立した中間転写体を具備しており、それから図１１の構成の如く転写体はベルト式の搬送手段で、順次、各中間転写体の転写部へ送られるように構成してもよい。
【０１３６】
本発明に使用される好適な定着方法としては、いわゆる接触加熱方式をあげることができる。特に、接触加熱方式として、熱圧定着方式、さらには熱ローラー定着方式および固定配置された加熱体を内包した回動する加圧部材により定着する圧接加熱定着方式をあげることができる。
【０１３７】
熱ロール定着方式では、多くの場合表面にテトラフルオロエチレンやポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体類等を被覆した鉄やアルミニウム等で構成される金属シリンダー内部に熱源を有する上ローラーとシリコーンゴム等で形成された下ローラーとから形成されている。熱源としては、線状のヒーターを有し、上ローラーの表面温度を１２０〜２００℃程度に加熱するものが代表例である。定着部に於いては上ローラーと下ローラー間に圧力を加え、下ローラーを変形させ、いわゆるニップを形成する。ニップ幅としては１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜７ｍｍである。定着線速は４０ｍｍ／ｓｅｃ〜６００ｍｍ／ｓｅｃが好ましい。ニップが狭い場合には熱を均一にトナーに付与することができなくなり、定着のムラを発生する。一方でニップ幅が広い場合には樹脂の溶融が促進され、定着オフセットが過多となる問題を発生する。
【０１３８】
定着クリーニングの機構を付与して使用してもよい。この方式としてはシリコーンオイルを定着の上ローラーあるいはフィルムに供給する方式やシリコーンオイルを含浸したパッド、ローラー、ウェッブ等でクリーニングする方法が使用できる。
【０１３９】
次に、本発明で用いられる固定配置された加熱体を内包した回動する加圧部材により定着する方式についてより具体的に説明する。
【０１４０】
この定着方式は、固定配置された加熱体と、該加熱体に対向圧接し、且つフィルムを介して転写体を加熱体に密着させる加圧部材とにより圧接加熱定着する方式である。
【０１４１】
この圧接加熱定着装置は、加熱体が従来の加熱ローラーに比べて熱容量が小さく、転写体の通過方向と直角方向にライン状の加熱部を有するものであり、通常加熱部の最高温度は１００〜３００℃である。
【０１４２】
尚、圧接加熱定着とは、通常よく用いられるごとく加熱部材と加圧部材の間を、未定着トナーをした転写体を通す方式等、加熱源に未定着トナー像を押し当てて定着する方法である。こうすることにより加熱が迅速に行われるため、定着の高速化が可能となるが、温度制御が難しく、加熱源表面部分等の未定着トナーを直接圧接される部分に、トナーが付着残留したいわゆるトナーオフセットが起こりやすく、また転写体が定着装置に巻き付きを起こす等の故障も起こしやすいという問題点もある。
【０１４３】
次に図１２にこの定着装置の構成断面図の例を示す。
図１２（ａ）において、２４は装置に固定支持された低熱容量ライン状加熱体であって、一例として高さが１０ｍｍ、幅が１０ｍｍ、長手長が２４０ｍｍのアルミナ基板２５に抵抗材料２６を幅１．０ｍｍに塗工したものであり、長手方向両端部より通電される。
【０１４４】
通電は例えばＤＣ１００Ｖで通常は周期２．０ｍｓｅｃのパルス状波形でなされ、検温素子２７からの信号によりコントロールされ所定温度に保たれる。このためエネルギー放出量に応じてパルス幅を変化させるが、その範囲は例えば０．５〜５ｍｓｅｃである。
【０１４５】
このように制御された加熱体に移動するフィルム２８を介して未定着トナー像３３を担持した転写体Ｓを当接させてトナーを熱定着する。
【０１４６】
ここで用いられるフィルムは、駆動ローラー２９と従動ローラー３０によりテンションをかけられた状態でシワの発生なく移動する。３５はシリコーンゴム等で形成されたゴム弾性層を有する加圧ローラーであり、総圧４０〜２００Ｎ／ｃｍでフィルムを介して加熱体を加圧している。転写体Ｓ上の未定着トナー像３３は、入口ガイド３６により定着部に導かれ、上述した加熱により定着像を得る。
【０１４７】
以上はエンドレスベルトで説明したが、図１２（ｂ）のごとく、フィルムシート繰り出し軸３１および巻き取り軸３２を使用し、定着用のフィルムは有端のものでもよい。
【０１４８】
【実施例】
次に実施例にて本発明の態様を説明するが、無論本発明はこの態様に限定されるものではない。
【０１４９】
（トナー製造例１：乳化重合会合法の例）
ｎ−ドデシル硫酸ナトリウム０．９０ｋｇと純水１０．０Ｌを入れ攪拌溶解する。この溶液に、リーガル３３０Ｒ（キャボット社製カーボンブラック）１．２０ｋｇを徐々に加え、１時間よく攪拌した後に、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。このものを「着色剤分散液１」とする。また、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」とする。
【０１５０】
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」とする。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」とする。
【０１５１】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた１００ＬのＧＬ（グラスライニング）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：数平均一次粒子径＝１２０ｎｍ／固形分濃度＝２９．９％）３．４１ｋｇと「アニオン界面活性剤溶液Ａ」全量と「ノニオン界面活性剤溶液Ｂ」全量とを入れ、攪拌を開始する。攪拌翼の構成は図９の構成とした。この攪拌翼の角度及び全体の大きさについては別表に示した。次いで、イオン交換水４４．０Ｌを加える。
【０１５２】
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」全量を滴下して加えた。その後、液温度を７５℃±１℃に制御しながら、スチレン１２．１ｋｇとアクリル酸ｎ−ブチル２．８８ｋｇとメタクリル酸１．０４ｋｇとｔ−ドデシルメルカプタン５４８ｇとを滴下しながら投入する。滴下終了後、液温度を８０℃±１℃に上げて、６時間加熱攪拌を行った。ついで、液温度を４０℃以下に冷却し攪拌を停止し、ポールフィルターで濾過し、これを「ラテックス▲１▼−Ａ」とする。
【０１５３】
なお、ラテックス▲１▼−Ａ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５７℃、軟化点は１２１℃、分子量分布は、重量平均分子量＝１．２７万、質量平均粒径は１２０ｎｍであった。
【０１５４】
また、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」とする。また、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」とする。
【０１５５】
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」とする。
【０１５６】
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（攪拌翼の構成は図４（ａ）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：数平均一次粒子径＝１２０ｎｍ／固形分濃度 ２９．９％）３．４１ｋｇと「アニオン界面活性剤溶液Ｄ」全量と「ノニオン界面活性剤溶液Ｅ」全量とを入れ、攪拌を開始する。次いで、イオン交換水４４．０Ｌを投入する。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」を添加する。ついで、スチレン１１．０ｋｇとアクリル酸ｎ−ブチル４．００ｋｇとメタクリル酸１．０４ｋｇとｔ−ドデシルメルカプタン９．０２ｇとをあらかじめ混合した溶液を滴下する。滴下終了後、液温度を７２℃±２℃に制御して、６時間加熱攪拌を行った。さらに、液温度を８０℃±２℃に上げて、１２時間加熱攪拌を行った。液温度を４０℃以下に冷却し攪拌を停止する。ポールフィルターで濾過し、この濾液を「ラテックス▲１▼−Ｂ」とした。
【０１５７】
なお、ラテックス▲１▼−Ｂ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５８℃、軟化点は１３２℃、分子量分布は、重量平均分子量＝２４．５万、質量平均粒径は１１０ｎｍであった。
【０１５８】
塩析剤としての塩化ナトリウム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」とする。
【０１５９】
フッ素系ノニオン界面活性剤１．００ｇをイオン交換水１．００Ｌに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液Ｈ」とする。
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ＳＵＳ反応釜（攪拌翼の構成は図４（ａ））に、上記で作製したラテックス▲１▼−Ａ＝２０．０ｋｇとラテックス▲１▼−Ｂ＝５．２ｋｇと着色剤分散液１＝０．４ｋｇとイオン交換水２０．０ｋｇとを入れ攪拌する。ついで、４０℃に加温し、塩化ナトリウム溶液Ｇ、イソプロパノール（関東化学社製）６．００ｋｇ、ノニオン界面活性剤溶液Ｈをこの順に添加する。その後、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０．５〜３時間加熱攪拌して塩析／融着させながら粒径成長させる。次に純水２．１Ｌを添加して粒径成長を停止する。
【０１６０】
温度センサー、冷却管、粒径および形状のモニタリング装置を付けた５Ｌの反応容器（攪拌翼の構成は図９）に、上記で作製した融着粒子分散液５．０ｋｇを入れ、液温度８５℃±２℃にて、０．５〜１５時間加熱攪拌して形状制御した。その後、４０℃以下に冷却し攪拌を停止する。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、目開き４５μｍの篩いで濾過し、この濾液を会合液▲１▼とする。ついで、ヌッチェを用いて、会合液▲１▼よりウェットケーキ状の非球形状粒子を濾取した。その後、イオン交換水により洗浄した。
【０１６１】
この非球形状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６０℃にて乾燥させ、ついで流動層乾燥機を用いて６０℃の温度で乾燥させた。得られた着色粒子の１００質量部に、シリカ微粒子１質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して乳化重合会合法によるトナーを得た。
【０１６２】
前記塩析／融着段階および形状制御工程のモニタリングにおいて、攪拌回転数、および加熱時間を制御することにより、形状および形状係数の変動係数を制御し、さらに液中分級により、粒径および粒度分布の変動係数を任意に調整して、表１に示すトナー１〜５を得た。
【０１６３】
（トナー製造例２：乳化重合会合法の例）
トナー製造例１において、着色剤をカーボンブラックの代わりにベンジジン系イエロー顔料を１．０５ｋｇ使用した他は同様にして、表１に示すトナー６〜１０を得た。
【０１６４】
（トナー製造例３：乳化重合会合法の例）
トナー製造例１において、着色剤をカーボンブラックの代わりにキナクリドン系マゼンタ顔料を１．２０ｋｇ使用した他は同様にして、表１に示すトナー１１〜１５を得た。
【０１６５】
（トナー製造例４：乳化重合会合法の例）
トナー製造例１において、着色剤をカーボンブラックの代わりにフタロシアニン系シアン顔料を０．６０ｋｇ使用した他は同様にして、表１に示すトナー１６〜２０を得た。
【０１６６】
【表１】
【０１６７】
（現像剤の製造）
トナー１〜２０の各々と、スチレン−メタクリレート共重合体で被覆した４５μｍフェライトキャリアとを、各色ごとに表２に示す割合で混合することにより、評価用の現像剤を製造した。
【０１６８】
【表２】
【０１６９】
評価
図１１に示す構成の画像形成装置を用いて、カラー画像形成を行った。また、カラー画像を形成するためのトナーの組み合わせは、「トナー６、トナー１１、トナー１６、トナー１」、「トナー７、トナー１２、トナー１７、トナー２」、「トナー８、トナー１３、トナー１８、トナー３」、「トナー９、トナー１４、トナー１９、トナー４」、「トナー１０、トナー１５、トナー２０、トナー５」で実施した。
【０１７０】
感光体としては積層型有機感光体を使用した。また、感光体に残留する未転写トナーはブレードクリーニング方式でクリーニングする方法を採用した。
【０１７１】
定着装置としては圧接方式の加熱定着装置を採用した。構成は下記である。
表面をテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体で被覆した直径３０ｍｍのヒーターを中央部に内蔵した円柱状の鉄からなる上ローラーを有し、表面が同様にテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体で被覆したシリコーンゴムで構成された直径３０ｍｍの下ローラーを有している。線圧は８．０Ｎ／ｃｍに設定され、ニップの幅は４．３ｍｍとした。この定着装置を使用して、印字の線速を２５０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。定着の温度は上ロールの表面温度で制御し、１８５℃の設定温度とした。なお、定着装置のクリーニング機構としてポリジフェニルシリコーン（２０℃の粘度が１０Ｐａ・ｓのもの）を含浸したウェッブ方式の供給方式を使用した。
【０１７２】
使用する転写体としては連量が５５ｋｇの用紙を使用し、縦方向に画像を形成した。
【０１７３】
また、画像形成条件としては２２℃、６０％ＲＨ環境にてフルカラー画像（画素率＝４５％）の画像を印字した。印字は間欠モードで１枚毎に休止を行い、総数２万枚の印字を行った。その初期と２万枚後の印字品質を比較した。
【０１７４】
画質評価は、文字チリおよび色ズレの有無を比較した。文字ののチリは細線の解像度を本／ｍｍで比較した。色ズレは目視にて判定し、下記ランクで比較した。
【０１７５】
色ズレ
Ａ：色ズレ無し
Ｂ：軽微な色ズレがあるが混色による色濁りが目立たない
Ｃ：色ズレがあり、混色による色濁りが多少目立つ
Ｄ：色ズレがあり、混色による色濁りが目立つため、中間色が再現できない
【０１７６】
【表３】
【０１７７】
以上の様に、実施した画像形成によれば、本発明内の実施例においては、何れも実用化可能な特性を有することがわかる。しかし、本発明外の比較例においては、少なくとも何れかの特性に問題がある。
【０１７８】
【発明の効果】
本発明の目的は、高速なタンデム方式のカラー画像形成において、文字チリや色ズレの発生の無い、高画質な画像を提供することのできる画像形成方法及び画像形成装置とそれに用いる現像用トナーを提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図２】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図３】図２の上面断面図。
【図４】撹拌翼の形状の概要図。
【図５】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図６】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図７】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図８】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図９】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図１０】角のないトナー粒子を説明する概略図。
【図１１】本発明の画像形成方法に用いられる画像形成工程を示す概略図。
【図１２】本発明の画像形成方法に用いられる定着装置の概略図。
【符号の説明】
１ 熱交換用のジャケット
２ 撹拌槽
３ 回転軸
４ 下段の撹拌翼
５ 上段の撹拌翼
６ 中孔部
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ 画像形成部
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 感光ドラム
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 潜像形成部
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 現像部
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 転写放電部
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ クリーニング部
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 帯電器
１３ 分離除電放電器
１７ 定着装置
１８ 搬送ベルト
２４ 固定支持された低熱容量ライン状加熱体
２８ フィルム
２９ 駆動ローラー
３０ 従動ローラー
３５ 加圧ローラー
Ｓ 転写体
【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画像形成方法及び画像形成装置とそれに用いる現像用トナーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式は種々の分野で利用されている。例えばモノクロ複写機のみならず、コンピュータの出力端末であるプリンタや、カラー複写機、カラープリンタ等の分野でも利用されている。
【０００３】
これらの利用が進むにつれ、画像の品質に対する要求はますます高まっている。特にカラー用画像形成方式としては、感光体上に複数の画像を重ね合わせて形成し、画像形成支持体（転写体）上に一括で転写する画像形成方法や、中間転写体上に繰り返し画像を重ね合わせた上で画像形成支持体上に転写して画像を形成する方法等がある。しかし、この方式では画像を逐次形成し、カラー画像自体を形成した後に定着する方式であることから、モノクロの画像に比較してフルカラーでは画像形成速度が１／４以下になる欠点を有している。
【０００４】
この欠点を解消するために、いわゆる静電潜像形成体（いわゆる感光体）と一連の現像部材とのセット（画像形成ユニット）を色別に画像形成装置内部に設けた、タンデム方式が提案されている。
【０００５】
この方式では、感光体及び一連の現像部材が色別に必要となり、機構的には煩雑となるものの、モノクロ画像とフルカラー画像の印字速度の差がないことから、非常に効率的な画像形成方法として注目を浴びている。この画像形成方法ではそれぞれの色別の現像装置で形成された画像を一旦中間転写体に転写し、次いで画像支持体（転写体）に転写するか、あるいは直接画像形成支持体上に各色トナー像を順次転写して後定着する。
【０００６】
しかし、この方式では（中間）転写体上に形成された画像は、複数回の転写工程を経たものであることから、静電的な影響、例えばコロナ放電を繰り返し浴びており、静電的に最初に転写されたトナーと最後に転写されたトナーではその影響度が異なったものになっている。この影響度は画像支持体に直接トナーが転写される方式でも同様である。
【０００７】
この結果、中間転写体より画像支持体への転写工程、さらには定着工程でその静電的な影響度を大きく受け、静電的なハジキや静電的なオフセットの問題を生じ、いわゆる文字チリや色ズレなどの問題が発生しやすい。
【０００８】
このため、タンデム方式は、高画質化を目指したカラー画像形成方法としてはまだ不充分なものとなっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高速なタンデム方式のカラー画像形成において、文字チリや色ズレの発生の無い、高画質な画像を提供することのできる画像形成方法及び画像形成装置とそれに用いる現像用トナーを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記の構成の何れかを採ることにより達成される。
【００１１】
〔１〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成方法において、現像用トナーが、下記式に示される形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成方法。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００１２】
〔２〕 現像用トナーが、形状係数１．０〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする〔１〕に記載の画像形成方法。
【００１３】
〔３〕 現像用トナーが、形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする〔１〕に記載の画像形成方法。
【００１４】
〔４〕 現像用トナーが、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有することを特徴とする〔１〕、〔２〕又は〔３〕に記載の画像形成方法。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００１５】
〔５〕 現像用トナーの個数平均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする〔１〕〜〔４〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００１６】
〔６〕 トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であることを特徴とする〔１〕〜〔５〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００１７】
〔７〕 現像用トナーが少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られる粒子からなることを特徴とする〔１〕〜〔６〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００１８】
〔８〕 現像用トナーが少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られる粒子からなることを特徴とする〔１〕〜〔７〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００１９】
〔９〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成方法において、現像用トナーが、少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で塩析／融着させて得られ、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有し、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成方法。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００２０】
〔１０〕 現像用トナーが、形状係数１．０〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする〔９〕に記載の画像形成方法。
【００２１】
〔１１〕 現像用トナーが、形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする〔９〕に記載の画像形成方法。
【００２２】
〔１２〕 現像用トナーの個数平均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする〔９〕、〔１０〕又は〔１１〕に記載の画像形成方法。
【００２３】
〔１３〕 トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であることを特徴とする〔９〕〜〔１２〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００２４】
〔１４〕 現像用トナーが少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られる粒子からなることを特徴とする〔９〕〜〔１３〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００２６】
〔１５〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成方法において、トナーが、下記で示される形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有し、形状係数の変動係数が１６％以下であることを特徴とする画像形成方法。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００２７】
〔１６〕 現像用トナーが、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有することを特徴とする〔１５〕に記載の画像形成方法。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００２８】
〔１７〕 現像用トナーの個数平均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする〔１５〕又は〔１６〕に記載の画像形成方法。
【００２９】
〔１８〕 トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であることを特徴とする〔１５〕、〔１６〕又は〔１７〕に記載の画像形成方法。
【００３０】
〔１９〕 現像用トナーが少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られる粒子からなることを特徴とする〔１５〕〜〔１８〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００３１】
〔２０〕 現像用トナーが少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させた粒子からなることを特徴とする〔１５〕〜〔１９〕の何れか１項に記載の画像形成方法。
【００３２】
〔２１〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置において、トナーが、下記で示される形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成装置。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００３３】
〔２２〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置において、現像用トナーが、少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で塩析／融着させて得られ、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有し、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成装置。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００３４】
〔２３〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置において、現像用トナーが、下記で示される形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有し、形状係数の変動係数が１６％以下であることを特徴とする画像形成装置。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００３５】
〔２４〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置に用いられる現像用トナーにおいて、下記で示される形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする現像用トナー。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００３６】
〔２５〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置に用いらる現像用トナーにおいて、少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で塩析／融着させて得られ、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有し、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする現像用トナー。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００３７】
〔２６〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置に用いられる現像用トナーにおいて、下記で示される形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有し、形状係数の変動係数が１６％以下であることを特徴とする現像用トナー。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
【００３８】
本発明者等は、鋭意検討した結果、形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であるトナーを使用することで上記問題を解決することができることを見出した。すなわち、トナー自体の形状の分布を均一化することにより、転写時の帯電量分布を狭くすることができ、画像欠陥の発生を防止することができる。
【００３９】
又、本発明者等が更に検討した結果、角がないトナー粒子ではその表面の平滑性により、過度な帯電性の蓄積が無いことから、形状のバラツキが多少大きくても、同様の効果を発揮することを見出した。すなわち、角がないトナー粒子が５０個数％以上であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であるトナーを使用することで本発明の課題を解決することができることを見出した。
【００４０】
さらに、本発明者等の検討の結果、特定の形状についてその形状を揃えた場合にも、トナーの帯電性を均一化することができ、同様の効果を発揮することを見出した。すなわち、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であり、形状係数の変動係数が１６％以下であるトナーを使用することで本発明の課題を解決することができることを見出した。
【００４１】
このトナーの帯電量分布について検討した結果、トナーの帯電量分布をきわめてシャープなものとするためには、トナー粒子の粒径のバラツキを小さく制御すると共に、形状のバラツキも小さく制御する必要があることが判明した。トナーの帯電量分布をきわめてシャープにすることで、トナー帯電量を低く設定した場合にも、長期にわたって安定した帯電性を得ることが可能となる。
【００４２】
以上の観点より検討を加えた結果、形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であるトナーを使用することで、文字チリや色ズレの発生のない、高画質な画像を長期にわたって形成することができることを見出し、本発明の完成に至ったものである。
【００４３】
又、本発明者等は、個々のトナー粒子の微小な形状に着目して検討を行った結果、現像装置内部において、トナー粒子の角部分の形状が変化して丸くなり、その部分が汚染を発生させていることが判明した。この理由については明確ではないが、角部分にはストレスが加わりやすく、トナーの帯電性を変化させると推定した。更に、摩擦帯電によってトナー粒子に電荷を付与する場合には、特に角となる部分では電荷が集中しやすくなり、トナー粒子の帯電が不均一になりやすいと推定される。
【００４４】
即ち、角がないトナー粒子を５０個数％以上とし、個数粒度分布における個数変動係数を２７％以下に制御することによっても、文字チリや色ズレの発生のない、高画質な画像を長期にわたって形成することができることを見出し、本発明の完成に至ったものである。
【００４５】
さらに又、トナーを特定の形状としてその形状を揃えた場合にも、帯電量分布がシャープとなることが判明した。即ち、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であり、形状係数の変動係数が１６％以下であるトナーを使用することでも、文字チリや色ズレの発生のない、高画質な画像を長期にわたって形成することができることを見出し、本発明の完成に至ったものである。
【００４６】
本発明のトナーの形状係数は、下記式により示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示す。
【００４７】
形状係数＝（（最大径／２）2×π）／投影面積
ここに、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒子の平面上への投影像の面積をいう。
【００４８】
本発明では、この形状係数は、走査型電子顕微鏡により２０００倍にトナー粒子を拡大した写真を撮影し、ついでこの写真に基づいて「ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＡＮＡＬＹＺＥＲ」（日本電子社製）を使用して写真画像の解析を行うことにより測定した。この際、１００個のトナー粒子を使用して本発明の形状係数を上記算出式にて測定したものである。
【００４９】
前記構成の〔１〕および〔１０〕においては、この形状係数が１．０〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上とすることが好ましく、より好ましくは、７０個数％以上である。さらに好ましくは、この形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上とすることであり、より好ましくは、７０個数％以上である。
【００５０】
この形状係数が１．０〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であることにより、過度に帯電したトナーの蓄積が無く、現像ゴースト等の問題も発生しにくくなる。さらに、トナー粒子が破砕しにくくなってトナーの帯電性が安定する。
【００５１】
又、前記構成の〔１６〕においては、この形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上とすることが必要であり、好ましくは、７０個数％以上である。
【００５２】
この形状係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えばトナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいはトナーを溶解しない溶媒中に添加し旋回流を付与する方法等により、形状係数を１．０〜１．６、または１．２〜１．６にしたトナーを調製し、これを通常のトナー中へ本発明の範囲内になるように添加して調整する方法がある。また、いわゆる重合法トナーを調製する段階で全体の形状を制御し、形状係数を１．０〜１．６、または１．２〜１．６に調整したトナーを調製する方法がある。
【００５３】
上記方法の中では重合法トナーが製造方法として簡便である点と、粉砕トナーに比較して表面の均一性に優れる点等で好ましい。
【００５４】
本発明のトナーの形状係数の変動係数は下記式から算出される。
変動係数＝〔Ｓ／Ｋ〕×１００（％）
式中、Ｓは１００個のトナー粒子の形状係数の標準偏差を示し、Ｋは形状係数の平均値を示す。
【００５５】
この形状係数の変動係数は１６％以下であり、好ましくは１４％以下である。形状係数の変動係数が１６％以下であることにより、転写されたトナー層の空隙が減少して定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、帯電量分布がシャープとなり、画質が向上する。
【００５６】
このトナーの形状係数および形状係数の変動係数を、極めてロットのバラツキなく均一に制御するために、樹脂粒子（重合体粒子）を重合、融着、形状制御させる工程において、形成されつつあるトナー粒子（着色粒子）の特性をモニタリングしながら適正な工程終了時期を決めてもよい。
【００５７】
モニタリングするとは、インラインに測定装置を組み込みその測定結果に基づいて、工程条件の制御をするという意味である。すなわち、形状などの測定をインラインに組み込んで、例えば樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーでは、融着などの工程で逐次サンプリングを実施しながら形状や粒径を測定し、所望の形状になった時点で反応を停止する。
【００５８】
モニタリング方法としては、特に限定されるものではないが、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）を使用することができる。本装置は試料液を通過させつつリアルタイムで画像処理を行うことで形状をモニタリングできるため好適である。すなわち、反応場よりポンプなどを使用し、常時モニターし、形状などを測定することを行い、所望の形状などになった時点で反応を停止するものである。
【００５９】
本発明のトナーの個数粒度分布および個数変動係数はコールターカウンターＴＡ−IIあるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）で測定されるものである。本発明においてはコールターマルチサイザーを用い、粒度分布を出力するインターフェース（日科機社製）、パーソナルコンピューターを接続して使用した。前記コールターマルチサイザーにおいて使用するアパーチャーとしては１００μｍのものを用いて、２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して粒度分布および平均粒径を算出した。個数粒度分布とは、粒子径に対するトナー粒子の相対度数を表すものであり、個数平均粒径とは、個数粒度分布におけるメジアン径を表すものである。
【００６０】
トナーの個数粒度分布における個数変動係数は下記式から算出される。
個数変動係数＝（Ｓ／Ｄｎ）×１００（％）
式中、Ｓは個数粒度分布における標準偏差を示し、Ｄｎは個数平均粒径（μｍ）を示す。
【００６１】
本発明のトナーの個数変動係数は２７％以下であり、好ましくは２５％以下である。個数変動係数が２７％以下であることにより、転写されたトナー層の空隙が減少して定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、帯電量分布がシャープとなり、転写効率が高くなって画質が向上する。
【００６２】
本発明の個数変動係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えば、トナー粒子を風力により分級する方法も使用できるが、個数変動係数をより小さくするためには液中での分級が効果的である。この液中で分級する方法としては、遠心分離機を用い、回転数を制御してトナー粒子径の違いにより生じる沈降速度差に応じてトナー粒子を分別回収し調製する方法がある。
【００６３】
特に懸濁重合法によりトナーを製造する場合、個数粒度分布における個数変動係数を２７％以下とするためには分級操作が必須である。懸濁重合法では、重合前に重合性単量体を水系媒体中にトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させることが必要である。すなわち、重合性単量体の大きな油滴に対して、ホモミキサーやホモジナイザーなどによる機械的な剪断を繰り返して、トナー粒子程度の大きさまで油滴を小さくすることとなるが、このような機械的な剪断による方法では、得られる油滴の個数粒度分布は広いものとなり、従って、これを重合してなるトナーの粒度分布も広いものとなる。このために分級操作が必須となる。
【００６４】
本発明の角がないトナー粒子とは、電荷の集中するような突部またはストレスにより摩耗しやすいような突部を実質的に有しないトナー粒子を言い、具体的には以下のトナー粒子を角がないトナー粒子という。すなわち、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、トナー粒子の長径をＬ、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子という。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
【００６５】
角がないトナーの測定は次のようにして行った。先ず、走査型電子顕微鏡によりトナー粒子を拡大した写真を撮影し、さらに拡大して１５，０００倍の写真像を得る。次いでこの写真像について前記の角の有無を測定する。この測定を１００個のトナー粒子について行った。
【００６６】
本発明のトナーにおいて、角がないトナー粒子の割合は５０個数％以上であり、好ましくは７０個数％以上である。角がないトナー粒子の割合が５０個数％以上であることにより、現像剤搬送部材などとのストレスにより微細な粒子の発生などがおこりにくくなり、いわゆる現像剤搬送部材表面に対する付着性の過度なトナーの存在を防止することができるとともに、現像剤搬送部材に対する汚染を抑制することができ、帯電量もシャープにすることができる。また、摩耗、破断しやすいトナー粒子および電荷の集中する部分を有するトナー粒子が減少することとなり、帯電量分布がシャープとなって、帯電性も安定し、良好な画質を長期にわたって形成できる。
【００６７】
角がないトナーを得る方法は特に限定されるものではない。例えば、形状係数を制御する方法として前述したように、トナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいはトナーを溶解しない溶媒中に添加し、旋回流を付与することによって得ることができる。
【００６８】
又、樹脂粒子を会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーにおいては、融着停止段階では融着粒子表面には多くの凹凸があり、表面は平滑でないが、形状制御工程での温度、攪拌翼の回転数および攪拌時間等の条件を適当なものとすることによって、角がないトナーが得られる。これらの条件は、樹脂粒子の物性により変わるものであるが、例えば、樹脂粒子のガラス転移点温度以上で、より高回転数とすることにより、表面は滑らかとなり、角がないトナーが形成できる。
【００６９】
本発明のトナーの粒径は、個数平均粒径で３〜８μｍのものが好ましい。この粒径は、重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、または融着時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。
【００７０】
個数平均粒径が３〜８μｍであることにより、定着工程において、現像剤搬送部材に対する付着性の過度なトナーや付着力の低いトナー等の存在を少なくすることができ、現像性を長期に亘って安定化することができるとともに、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。
【００７１】
本発明のトナーとしては、トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であるトナーであることが好ましい。相対度数（ｍ１）と相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であることにより、トナー粒子の粒度分布の分散が狭くなるので、当該トナーを画像形成工程に用いることにより選択現像の発生を確実に抑制することができる。
【００７２】
本発明において、前記の個数基準の粒度分布を示すヒストグラムは、自然対数ｌｎＤ（Ｄ：個々のトナー粒子の粒径）を０．２３間隔で複数の階級（０〜０．２３：０．２３〜０．４６：０．４６〜０．６９：０．６９〜０．９２：０．９２〜１．１５：１．１５〜１．３８：１．３８〜１．６１：１．６１〜１．８４：１．８４〜２．０７：２．０７〜２．３０：２．３０〜２．５３：２．５３〜２．７６・・・）に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグラムは、下記の条件に従って、コールターマルチサイザーにより測定されたサンプルの粒径データを、Ｉ／Ｏユニットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュータにおいて、粒度分布分析プログラムにより作成されたものである。
【００７３】
測定条件
（１）アパーチャー：１００μｍ
（２）サンプル調製法：電解液〔ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−１１（コールターサイエンティフィックジャパン社製）〕５０〜１００ｍｌに界面活性剤（中性洗剤）を適量加えて攪拌し、これに測定試料１０〜２０ｍｇを加える。この系を超音波分散機にて１分間分散処理することにより調製する。
【００７４】
次に、本発明に係わる数値について、従来知られているトナーの数値を説明する。この数値は製造方法により異なるものである。
【００７５】
粉砕法トナーの場合、形状係数が１．２〜１．６であるトナー粒子の割合は６０個数％程度である。このものの形状係数の変動係数は２０％程度である。また、粉砕法では破砕を繰り返しながら粒径を小さくするために、トナー粒子に角部分が多くなり、角がないトナー粒子の割合は３０個数％以下である。従って、形状を揃えて、角部分がなく、丸みのあるトナーを得ようとする場合には、形状係数を制御する方法として前記した様に熱等により球形化する処理が必要となる。また、個数粒度分布における個数変動係数は、粉砕後の分級操作が１回である場合には、３０％程度であり、個数変動係数を２７％以下とするためには、さらに分級操作を繰り返す必要がある。
【００７６】
懸濁重合法によるトナーの場合、従来は層流中において重合されるため、ほぼ真球状のトナー粒子が得られ、例えば特開昭５６−１３０７６２号公報に記載されたトナーでは、形状係数が１．２〜１．６であるトナー粒子の割合が２０個数％程度となり、また形状係数の変動係数も１８％程度となり、更に角がないトナー粒子の割合も８５個数％程度となる。また、個数粒度分布における個数変動係数を制御する方法に前記した様に、重合性単量体の大きな油滴に対して、機械的な剪断を繰り返して、トナー粒子程度の大きさまで油滴を小さくするため、油滴径の分布は広くなり、従って得られるトナーの粒度分布は広く、個数変動係数は３２％程度と大きいものであり、個数変動係数を小さくするためには上記公報記載の技術に基づいてトナーを作製するのであれば分級操作が必要である。
【００７７】
樹脂粒子を会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーにおいては、例えば特開昭６３−１８６２５３号公報に記載されたトナーでは、形状係数が１．２〜１．６であるトナー粒子の割合は６０個数％程度であり、また形状係数の変動係数は１８％程度であり、更に角がないトナー粒子の割合も４４個数％程度である。さらに、トナーの粒度分布は広く、個数変動係数は３０％であり、個数変動係数を小さくするためには分級操作が必要である。
【００７８】
【発明の実施の形態】
本発明のトナーは、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させて調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。
【００７９】
尚、本発明における水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。
【００８０】
即ち、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体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。
【００８１】
本発明のトナーを製造する方法として樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させて調製する方法も挙げることができる。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平５−２６５２５２号公報や特開平６−３２９９４７号公報、特開平９−１５９０４号公報に示す方法を挙げることができる。
【００８２】
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。
【００８３】
樹脂を構成する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。
【００８４】
又、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ることがさらに好ましい。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。
【００８５】
更に、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することもできる。
【００８６】
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。
【００８７】
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。水溶性ラジカル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。
【００８８】
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。
【００８９】
本発明において優れた樹脂としては、ガラス転移点が２０〜９０℃のものが好ましく、軟化点が８０〜２２０℃のものが好ましい。ガラス転移点は示差熱量分析方法で測定されるものであり、軟化点は高化式フローテスターで測定することができる。さらに、これら樹脂としてはゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される分子量が数平均分子量（Ｍｎ）で１０００〜１０００００、重量平均分子量（Ｍｗ）で２０００〜１００００００のものが好ましい。さらに、分子量分布として、Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜１００、特に１．８〜７０のものが好ましい。
【００９０】
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。
【００９１】
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 １７、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。
【００９２】
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。
【００９３】
無限溶解する溶媒とは、すなわち水に対して無限溶解する溶媒を示し、この溶媒は、本発明においては形成された樹脂を溶解させないものが選択される。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノール、メトキシエタノール、ブトキシエタノール等のアルコール類、アセトニトリル等のニトリル類、ジオキサン等のエーテル類を挙げることができる。特に、エタノール、プロパノール、イソプロパノールが好ましい。
【００９４】
この無限溶解する溶媒の添加量は、凝集剤を添加した重合体含有分散液に対して１〜１００体積％が好ましい。
【００９５】
尚、形状を均一化させるためには、着色粒子を調製し、濾過した後に粒子に対して１０質量％以上の水が存在したスラリーを流動乾燥させることが好ましいが、この際、特に重合体中に極性基を有するものが好ましい。この理由としては、極性基が存在している重合体に対して、存在している水が多少膨潤する効果を発揮するために、形状の均一化が特に図られやすいものと考えられる。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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１３９、同１４４、同１４９、同１６６、同１７７、同１７８、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９３、同９４、同１３８、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１０〜２００ｎｍ程度が好ましい。
【００９９】
着色剤の添加方法としては、乳化重合法で調製した重合体粒子を、凝集剤を添加することで凝集させる段階で添加し重合体を着色する方法や、単量体を重合させる段階で着色剤を添加し、重合し、着色粒子とする方法等を使用することができる。なお、着色剤は重合体を調製する段階で添加する場合はラジカル重合性を阻害しない様に表面をカップリング剤等で処理して使用することが好ましい。
【０１００】
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してもよい。
【０１０１】
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。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１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。
【０１０２】
いわゆる重合性単量体中に着色剤などのトナー構成成分を分散あるいは溶解したものを水系媒体中に懸濁し、ついで重合せしめてトナーを得る懸濁重合法トナーでは、重合反応を行う反応容器中での媒体の流れを制御することによりトナー粒子の形状を制御することができる。すなわち、形状係数が１．２以上の形状を有するトナー粒子を多く形成させる場合には、反応容器中での媒体の流れを乱流とし、重合が進行して懸濁状態で水系媒体中に存在している油滴が次第に高分子化することで油滴が柔らかい粒子となった時点で、粒子の衝突を行うことで粒子の合一を促進させ、形状が不定形となった粒子が得られる。また、形状係数が１．２より小さい球形のトナー粒子を形成させる場合には、反応容器中での媒体の流れを層流として、粒子の衝突を避けることにより球形の粒子が得られる。この方法により、トナー形状の分布を本発明の範囲内に制御できるものである。
【０１０３】
懸濁重合法においては、特定の攪拌翼を使用することで、乱流を形成することができ、形状を容易に制御することができる。この理由としては明確では無いが一般的に使用されている図１に示される様な回転軸３に取り付けられた攪拌翼の構成が一段の場合には、攪拌槽２内に形成される媒体の流れが攪拌槽の下部より上部への壁面を伝って動く流れのみになる。そのため、従来では一般的に攪拌槽の壁面などの邪魔板を配置することで乱流を形成し、攪拌の効率を増加することがなされている。しかし、この様な装置構成では、乱流が一部に形成されるものの、むしろ乱流の存在によって流体の流れが停滞する方向に作用し、結果として粒子に対するズリ応力が少なくなるために、形状を制御することができない。
【０１０４】
好ましく使用することのできる撹拌翼を備えた撹拌槽について図を用いて説明する。図２は撹拌翼を備えた撹拌槽の一例である。撹拌槽の外周部に熱交換用のジャケット１を装着した縦型円筒状の撹拌槽２内の中心部に回転軸３を垂設し、該回転軸３に撹拌槽２の底面に近接させて配設された下段の撹拌翼４と、より上段に配設された撹拌翼５がある。上段の撹拌翼５は、下段に位置する撹拌翼４に対して回転方向に先行した交差角αをもって配設されている。本発明においては交差角αは９０度（°）未満であることが好ましい。この交差角の下限は特に限定されるものでは無いが、５度程度以上、好ましくは１０度以上あれば特によい。これを上面断面図で示したのが図３である。もし３段以上の場合は、それぞれ隣接している撹拌翼間で交差角αが９０度未満であればよいことになる。
【０１０５】
この構成とすることで、上段に配設されている攪拌翼によりまず媒体が攪拌され、下側への流れが形成される。ついで、下段に配設された攪拌翼により、上段の攪拌翼で形成された流れがさらに下方へ加速されるとともにこの攪拌翼自体でも下方への流れが別途形成され、全体として流れが加速されて進行するものと推定される。この結果、乱流として形成された大きなズリ応力を有する流域が形成されるために、トナーの形状を制御できるものと推定される。
【０１０６】
尚、図２、３中、矢印は回転方向を、７は上部材料投入口を８は下部材料投入口を表す。又、９は撹拌を有効にするための邪魔板（乱流形成部材）である。
【０１０７】
ここにおいて撹拌翼の形状については、特に限定はないが、方形板状のもの、翼の一部に切り欠きのあるもの、中央部に一つ以上の中孔部分、いわゆるスリットがあるものなどを使用することができる。これらの例を図４に記載する。図４中（ａ）は撹拌翼に中孔部のないもの、（ｂ）は中央に大きな中孔部６があるもの、（ｃ）は横長の中孔部６があるもの、（ｄ）は縦長の中孔部６があるものである。又、これらは上段と下段で中孔部６が異なるものを用いても、同一のものを用いても良い。
【０１０８】
また、この攪拌翼の構成として使用することができる好ましい構成の例を図５〜８に示す。図５は攪拌翼の端部に突起及び又は端部に折り曲げ部を有する構成、図６は下段の攪拌翼にスリットを有すると共に端部に折り曲げと突起を有する構成であり、図７は下段の攪拌翼の端部に突起と折り曲げを有する構成、図８は上段の攪拌翼に空隙があり下段の攪拌翼の端部に折り曲げと突起を有する構成、なお、図７は攪拌翼の構成が３段である構成をそれぞれ示したものである。なお、攪拌翼の端部に於ける折り曲げ部の角度は５〜４５°程度が好ましい。
【０１０９】
これら折り曲げ部や上部あるいは下部への突起を有する構成を持つ攪拌翼は、乱流を効果的に発生するものである。
【０１１０】
尚、上記の構成を有する上段と下段の攪拌翼の間隙は特に限定されるものでは無いが、少なくとも攪拌翼の間に間隙を有していることが好ましい。この理由としては明確では無いが、その間隙を通じて媒体の流れが形成されるため、攪拌効率が向上するものと考えられる。但し、間隙としては、静置状態での液面高さに対して０．５〜５０％の幅、好ましくは１〜３０％の幅であることが好ましい。
【０１１１】
さらに、攪拌翼の大きさは特に限定されるものでは無いが、全攪拌翼の高さの総和が静置状態での液面高さの５０％〜１００％、好ましくは６０％〜９５％である。
【０１１２】
又、懸濁重合法において層流を形成させる場合に使用される攪拌翼および攪拌槽の一例を図９に示す。攪拌槽内には乱流を形成させるような邪魔板等の障害物を設けないことが特徴である。攪拌翼の構成については、前述の乱流を形成させる場合に使用される攪拌翼と同様に、上段の攪拌翼が、下段の攪拌翼に対して回転方向に先行した交差角αを持って配設された、多段の構成とすることが好ましい。
【０１１３】
この攪拌翼の形状については、乱流を形成させないものであれば特に限定されないが、図４（ａ）の方形板状のもの等、連続した面により形成されるものが好ましく、曲面を有していてもよい。
【０１１４】
一方、樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させる重合法トナーでは、融着段階での反応容器内の媒体の流れおよび温度分布を制御することで、さらには融着後の形状制御工程において加熱温度、攪拌回転数、時間を制御することで、トナー全体の形状分布および形状を任意に変化させることができる。
【０１１５】
樹脂粒子を会合あるいは融着させる重合法トナーでは、反応装置内の流れを層流とし、内部の温度分布を均一化することができる攪拌翼および攪拌槽を使用して、融着工程および形状制御工程での温度、回転数、時間を制御することにより、本発明の形状係数および均一な形状分布を有するトナーを形成することができる。この理由は、層流を形成させた場で融着させると、凝集および融着が進行している粒子（会合あるいは凝集粒子）に強いストレスが加わらず、かつ流れが加速された層流においては攪拌槽内の温度分布が均一である結果、融着粒子の形状分布が均一になると推定される。さらに、その後の形状制御工程での加熱、攪拌により融着粒子は徐々に球形化し、トナー粒子の形状を任意に制御できる。
【０１１６】
樹脂粒子を会合あるいは融着させる重合法トナーに使用される攪拌翼および攪拌槽としては、前述の懸濁重合法において層流を形成させる場合と同様のものが使用でき、例えば図９に示すものが使用できる。攪拌槽内には乱流を形成させるような邪魔板等の障害物を設けないことが特徴である。攪拌翼の構成については、前述の懸濁重合法に使用される攪拌翼と同様に、上段の攪拌翼が、下段の攪拌翼に対して回転方向に先行した交差角αを持って配設された、多段の構成とすることが好ましい。
【０１１７】
この攪拌翼の形状についても、前述の懸濁重合法において層流を形成させる場合と同様のものが使用でき、乱流を形成させないものであれば特に限定されないが、図４（ａ）の方形板状のもの等、連続した面により形成されるものが好ましく、曲面を有していてもよい。
【０１１８】
又、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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
又、静電潜像形成体とは代表的には電子写真感光体である。具体的にはセレンや砒素セレンなどの無機感光体や、アモルファスシリコン感光体、有機感光体をあげることができる。特に好ましいものは、有機感光体であり電荷輸送層と電荷発生層を積層構造としたものが好ましい。
【０１２２】
画像形成方法としては、各々４色の現像剤ごとに画像形成部（画像形成ユニット）を設け、各画像形成部において像担持体としての感光ドラムに各色ごとの可視画像を形成し、これら可視画像を外部から供給される転写体に順次転写し、一括定着してカラー画像を得る方式を用いる。
【０１２３】
複数色の画像を画像形成部にて形成し、これを同一転写体に順次重ねて転写するようにした画像形成方法を図１１をもとに説明する。
【０１２４】
本発明のカラー画像を得るための画像形成装置では、複数個の画像形成ユニットを備え、各画像形成ユニットにてそれぞれ色の異なる可視画像（トナー像）を形成し、該トナー像を同一転写体に順次重ねて転写するような画像形成方法である。
【０１２５】
この画像形成方法には、例えば、図１１に示される構成のものがある。ここでは、第１、第２、第３および第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが並設されており、該画像形成部はそれぞれ専用の像担持体、いわゆる感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃおよび１ｄを具備している。
【０１２６】
感光ドラム１ａ〜１ｄはその外周側に潜像形成部２ａ，２ｂ，２ｃおよび２ｄ、現像部３ａ，３ｂ，３ｃおよび３ｄ、転写放電部４ａ，４ｂ，４ｃおよび４ｄ、ならびにクリーニング部５ａ，５ｂ，５ｃおよび５ｄが配置されている。
【０１２７】
このような構成にて、先ず、第１画像形成部Ｐａの感光ドラム１ａ上に潜像形成部２ａによって原稿画像における、例えばイエロー成分色の潜像が形成される。該潜像は現像部３ａのイエロートナーを有する現像剤で可視画像とされ、転写放電部４ａにて、転写体Ｓに転写される。
【０１２８】
一方、上記のようにイエロー画像が転写体Ｓに転写されている間に、第２画像形成部Ｐｂではマゼンタ成分色の潜像が感光ドラム１ｂ上に形成され、続いて現像部３ｂでマゼンタトナーを有する現像剤で可視画像とされる。この可視画像（マゼンタトナー像）は、上記の第１画像形成部Ｐａでの転写が終了した転写体Ｓが転写放電部４ｂに搬入されたときに、該転写体Ｓの所定位置に重ねて転写される。
【０１２９】
以下、上記と同様な方法により第３，第４の画像形成部Ｐｃ，Ｐｄによってシアン色、ブラック色の画像形成が行われ、上記同一の転写体に、シアン色、ブラック色を重ねて転写するのである。このような画像形成プロセスが終了したならば、転写体Ｓは定着装置１７に搬送され、転写体上の画像を定着する。これによって転写体Ｓ上には多色画像が得られる。一方、転写が終了した各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃおよび１ｄはクリーニング部５ａ，５ｂ，５ｃおよび５ｄにより残留トナーを除去され、引き続き行われる次の潜像形成のために供せられる。
【０１３０】
なお、上記画像形成装置では、転写体Ｓの搬送のために、搬送ベルト１８が用いられており、図１１において、転写体Ｓは右側から左側へと搬送され、その搬送過程で、各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，ＰｃおよびＰｄにおける各転写放電部４ａ，４ｂ，４ｃおよび４ｄを通過し、転写をうける。
【０１３１】
この画像形成方法において、転写体を搬送する搬送手段として加工の容易性及び耐久性などの観点からテトロン繊維のメッシュを用いた搬送ベルトおよびポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂などの薄い誘電体シートを用いた搬送ベルトが利用される。
【０１３２】
転写体Ｓが第４画像形成部Ｐｄを通過すると、ＡＣ電圧が除電器に加えられ、転写体Ｓは除電され、搬送ベルト１８から分離され、その後、定着装置１７に入り、画像定着され、排出口２０から排出される。
【０１３３】
尚、図中１１、１２は吸着帯電器、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは分離除電放電器である。
【０１３４】
尚、本発明で用いられる現像装置は図１１のものに限定されないことは勿論である。
【０１３５】
前記した如く、例えば、上記の搬送ベルト１８の如き長尺の中間転写体を用いて、その上にカラー重ね合わせ像を作り、それを転写体に一括転写して定着する方法や、その画像形成ユニットにそれぞれ独立した中間転写体を具備しており、それから図１１の構成の如く転写体はベルト式の搬送手段で、順次、各中間転写体の転写部へ送られるように構成してもよい。
【０１３６】
本発明に使用される好適な定着方法としては、いわゆる接触加熱方式をあげることができる。特に、接触加熱方式として、熱圧定着方式、さらには熱ローラー定着方式および固定配置された加熱体を内包した回動する加圧部材により定着する圧接加熱定着方式をあげることができる。
【０１３７】
熱ロール定着方式では、多くの場合表面にテトラフルオロエチレンやポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体類等を被覆した鉄やアルミニウム等で構成される金属シリンダー内部に熱源を有する上ローラーとシリコーンゴム等で形成された下ローラーとから形成されている。熱源としては、線状のヒーターを有し、上ローラーの表面温度を１２０〜２００℃程度に加熱するものが代表例である。定着部に於いては上ローラーと下ローラー間に圧力を加え、下ローラーを変形させ、いわゆるニップを形成する。ニップ幅としては１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜７ｍｍである。定着線速は４０ｍｍ／ｓｅｃ〜６００ｍｍ／ｓｅｃが好ましい。ニップが狭い場合には熱を均一にトナーに付与することができなくなり、定着のムラを発生する。一方でニップ幅が広い場合には樹脂の溶融が促進され、定着オフセットが過多となる問題を発生する。
【０１３８】
定着クリーニングの機構を付与して使用してもよい。この方式としてはシリコーンオイルを定着の上ローラーあるいはフィルムに供給する方式やシリコーンオイルを含浸したパッド、ローラー、ウェッブ等でクリーニングする方法が使用できる。
【０１３９】
次に、本発明で用いられる固定配置された加熱体を内包した回動する加圧部材により定着する方式についてより具体的に説明する。
【０１４０】
この定着方式は、固定配置された加熱体と、該加熱体に対向圧接し、且つフィルムを介して転写体を加熱体に密着させる加圧部材とにより圧接加熱定着する方式である。
【０１４１】
この圧接加熱定着装置は、加熱体が従来の加熱ローラーに比べて熱容量が小さく、転写体の通過方向と直角方向にライン状の加熱部を有するものであり、通常加熱部の最高温度は１００〜３００℃である。
【０１４２】
尚、圧接加熱定着とは、通常よく用いられるごとく加熱部材と加圧部材の間を、未定着トナーをした転写体を通す方式等、加熱源に未定着トナー像を押し当てて定着する方法である。こうすることにより加熱が迅速に行われるため、定着の高速化が可能となるが、温度制御が難しく、加熱源表面部分等の未定着トナーを直接圧接される部分に、トナーが付着残留したいわゆるトナーオフセットが起こりやすく、また転写体が定着装置に巻き付きを起こす等の故障も起こしやすいという問題点もある。
【０１４３】
次に図１２にこの定着装置の構成断面図の例を示す。
図１２（ａ）において、２４は装置に固定支持された低熱容量ライン状加熱体であって、一例として高さが１０ｍｍ、幅が１０ｍｍ、長手長が２４０ｍｍのアルミナ基板２５に抵抗材料２６を幅１．０ｍｍに塗工したものであり、長手方向両端部より通電される。
【０１４４】
通電は例えばＤＣ１００Ｖで通常は周期２．０ｍｓｅｃのパルス状波形でなされ、検温素子２７からの信号によりコントロールされ所定温度に保たれる。このためエネルギー放出量に応じてパルス幅を変化させるが、その範囲は例えば０．５〜５ｍｓｅｃである。
【０１４５】
このように制御された加熱体に移動するフィルム２８を介して未定着トナー像３３を担持した転写体Ｓを当接させてトナーを熱定着する。
【０１４６】
ここで用いられるフィルムは、駆動ローラー２９と従動ローラー３０によりテンションをかけられた状態でシワの発生なく移動する。３５はシリコーンゴム等で形成されたゴム弾性層を有する加圧ローラーであり、総圧４０〜２００Ｎ／ｃｍでフィルムを介して加熱体を加圧している。転写体Ｓ上の未定着トナー像３３は、入口ガイド３６により定着部に導かれ、上述した加熱により定着像を得る。
【０１４７】
以上はエンドレスベルトで説明したが、図１２（ｂ）のごとく、フィルムシート繰り出し軸３１および巻き取り軸３２を使用し、定着用のフィルムは有端のものでもよい。
【０１４８】
【実施例】
次に実施例にて本発明の態様を説明するが、無論本発明はこの態様に限定されるものではない。
【０１４９】
（トナー製造例１：乳化重合会合法の例）
ｎ−ドデシル硫酸ナトリウム０．９０ｋｇと純水１０．０Ｌを入れ攪拌溶解する。この溶液に、リーガル３３０Ｒ（キャボット社製カーボンブラック）１．２０ｋｇを徐々に加え、１時間よく攪拌した後に、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。このものを「着色剤分散液１」とする。また、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」とする。
【０１５０】
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」とする。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」とする。
【０１５１】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた１００ＬのＧＬ（グラスライニング）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：数平均一次粒子径＝１２０ｎｍ／固形分濃度＝２９．９％）３．４１ｋｇと「アニオン界面活性剤溶液Ａ」全量と「ノニオン界面活性剤溶液Ｂ」全量とを入れ、攪拌を開始する。攪拌翼の構成は図９の構成とした。この攪拌翼の角度及び全体の大きさについては別表に示した。次いで、イオン交換水４４．０Ｌを加える。
【０１５２】
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」全量を滴下して加えた。その後、液温度を７５℃±１℃に制御しながら、スチレン１２．１ｋｇとアクリル酸ｎ−ブチル２．８８ｋｇとメタクリル酸１．０４ｋｇとｔ−ドデシルメルカプタン５４８ｇとを滴下しながら投入する。滴下終了後、液温度を８０℃±１℃に上げて、６時間加熱攪拌を行った。ついで、液温度を４０℃以下に冷却し攪拌を停止し、ポールフィルターで濾過し、これを「ラテックス▲１▼−Ａ」とする。
【０１５３】
なお、ラテックス▲１▼−Ａ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５７℃、軟化点は１２１℃、分子量分布は、重量平均分子量＝１．２７万、質量平均粒径は１２０ｎｍであった。
【０１５４】
また、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」とする。また、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」とする。
【０１５５】
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」とする。
【０１５６】
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（攪拌翼の構成は図４（ａ）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：数平均一次粒子径＝１２０ｎｍ／固形分濃度 ２９．９％）３．４１ｋｇと「アニオン界面活性剤溶液Ｄ」全量と「ノニオン界面活性剤溶液Ｅ」全量とを入れ、攪拌を開始する。次いで、イオン交換水４４．０Ｌを投入する。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」を添加する。ついで、スチレン１１．０ｋｇとアクリル酸ｎ−ブチル４．００ｋｇとメタクリル酸１．０４ｋｇとｔ−ドデシルメルカプタン９．０２ｇとをあらかじめ混合した溶液を滴下する。滴下終了後、液温度を７２℃±２℃に制御して、６時間加熱攪拌を行った。さらに、液温度を８０℃±２℃に上げて、１２時間加熱攪拌を行った。液温度を４０℃以下に冷却し攪拌を停止する。ポールフィルターで濾過し、この濾液を「ラテックス▲１▼−Ｂ」とした。
【０１５７】
なお、ラテックス▲１▼−Ｂ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５８℃、軟化点は１３２℃、分子量分布は、重量平均分子量＝２４．５万、質量平均粒径は１１０ｎｍであった。
【０１５８】
塩析剤としての塩化ナトリウム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」とする。
【０１５９】
フッ素系ノニオン界面活性剤１．００ｇをイオン交換水１．００Ｌに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液Ｈ」とする。
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ＳＵＳ反応釜（攪拌翼の構成は図４（ａ））に、上記で作製したラテックス▲１▼−Ａ＝２０．０ｋｇとラテックス▲１▼−Ｂ＝５．２ｋｇと着色剤分散液１＝０．４ｋｇとイオン交換水２０．０ｋｇとを入れ攪拌する。ついで、４０℃に加温し、塩化ナトリウム溶液Ｇ、イソプロパノール（関東化学社製）６．００ｋｇ、ノニオン界面活性剤溶液Ｈをこの順に添加する。その後、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０．５〜３時間加熱攪拌して塩析／融着させながら粒径成長させる。次に純水２．１Ｌを添加して粒径成長を停止する。
【０１６０】
温度センサー、冷却管、粒径および形状のモニタリング装置を付けた５Ｌの反応容器（攪拌翼の構成は図９）に、上記で作製した融着粒子分散液５．０ｋｇを入れ、液温度８５℃±２℃にて、０．５〜１５時間加熱攪拌して形状制御した。その後、４０℃以下に冷却し攪拌を停止する。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、目開き４５μｍの篩いで濾過し、この濾液を会合液▲１▼とする。ついで、ヌッチェを用いて、会合液▲１▼よりウェットケーキ状の非球形状粒子を濾取した。その後、イオン交換水により洗浄した。
【０１６１】
この非球形状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６０℃にて乾燥させ、ついで流動層乾燥機を用いて６０℃の温度で乾燥させた。得られた着色粒子の１００質量部に、シリカ微粒子１質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して乳化重合会合法によるトナーを得た。
【０１６２】
前記塩析／融着段階および形状制御工程のモニタリングにおいて、攪拌回転数、および加熱時間を制御することにより、形状および形状係数の変動係数を制御し、さらに液中分級により、粒径および粒度分布の変動係数を任意に調整して、表１に示すトナー１〜５を得た。
【０１６３】
（トナー製造例２：乳化重合会合法の例）
トナー製造例１において、着色剤をカーボンブラックの代わりにベンジジン系イエロー顔料を１．０５ｋｇ使用した他は同様にして、表１に示すトナー６〜１０を得た。
【０１６４】
（トナー製造例３：乳化重合会合法の例）
トナー製造例１において、着色剤をカーボンブラックの代わりにキナクリドン系マゼンタ顔料を１．２０ｋｇ使用した他は同様にして、表１に示すトナー１１〜１５を得た。
【０１６５】
（トナー製造例４：乳化重合会合法の例）
トナー製造例１において、着色剤をカーボンブラックの代わりにフタロシアニン系シアン顔料を０．６０ｋｇ使用した他は同様にして、表１に示すトナー１６〜２０を得た。
【０１６６】
【表１】
（現像剤の製造）
トナー１〜２０の各々と、スチレン−メタクリレート共重合体で被覆した４５μｍフェライトキャリアとを、各色ごとに表２に示す割合で混合することにより、評価用の現像剤を製造した。
【０１６８】
【表２】
評価
図１１に示す構成の画像形成装置を用いて、カラー画像形成を行った。また、カラー画像を形成するためのトナーの組み合わせは、「トナー６、トナー１１、トナー１６、トナー１」、「トナー７、トナー１２、トナー１７、トナー２」、「トナー８、トナー１３、トナー１８、トナー３」、「トナー９、トナー１４、トナー１９、トナー４」、「トナー１０、トナー１５、トナー２０、トナー５」で実施した。
【０１７０】
感光体としては積層型有機感光体を使用した。また、感光体に残留する未転写トナーはブレードクリーニング方式でクリーニングする方法を採用した。
【０１７１】
定着装置としては圧接方式の加熱定着装置を採用した。構成は下記である。
表面をテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体で被覆した直径３０ｍｍのヒーターを中央部に内蔵した円柱状の鉄からなる上ローラーを有し、表面が同様にテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体で被覆したシリコーンゴムで構成された直径３０ｍｍの下ローラーを有している。線圧は８．０Ｎ／ｃｍに設定され、ニップの幅は４．３ｍｍとした。この定着装置を使用して、印字の線速を２５０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。定着の温度は上ロールの表面温度で制御し、１８５℃の設定温度とした。なお、定着装置のクリーニング機構としてポリジフェニルシリコーン（２０℃の粘度が１０Ｐａ・ｓのもの）を含浸したウェッブ方式の供給方式を使用した。
【０１７２】
使用する転写体としては連量が５５ｋｇの用紙を使用し、縦方向に画像を形成した。
【０１７３】
また、画像形成条件としては２２℃、６０％ＲＨ環境にてフルカラー画像（画素率＝４５％）の画像を印字した。印字は間欠モードで１枚毎に休止を行い、総数２万枚の印字を行った。その初期と２万枚後の印字品質を比較した。
【０１７４】
画質評価は、文字チリおよび色ズレの有無を比較した。文字ののチリは細線の解像度を本／ｍｍで比較した。色ズレは目視にて判定し、下記ランクで比較した。
【０１７５】
色ズレ
Ａ：色ズレ無し
Ｂ：軽微な色ズレがあるが混色による色濁りが目立たない
Ｃ：色ズレがあり、混色による色濁りが多少目立つ
Ｄ：色ズレがあり、混色による色濁りが目立つため、中間色が再現できない
【０１７６】
【表３】
以上の様に、実施した画像形成によれば、本発明内の実施例においては、何れも実用化可能な特性を有することがわかる。しかし、本発明外の比較例においては、少なくとも何れかの特性に問題がある。
【０１７８】
【発明の効果】
本発明の目的は、高速なタンデム方式のカラー画像形成において、文字チリや色ズレの発生の無い、高画質な画像を提供することのできる画像形成方法及び画像形成装置とそれに用いる現像用トナーを提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図２】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図３】図２の上面断面図。
【図４】撹拌翼の形状の概要図。
【図５】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図６】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図７】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図８】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図９】本発明の撹拌翼を備えた撹拌槽の一例の斜視図。
【図１０】角のないトナー粒子を説明する概略図。
【図１１】本発明の画像形成方法に用いられる画像形成工程を示す概略図。
【図１２】本発明の画像形成方法に用いられる定着装置の概略図。
【符号の説明】
１ 熱交換用のジャケット
２ 撹拌槽
３ 回転軸
４ 下段の撹拌翼
５ 上段の撹拌翼
６ 中孔部
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ 画像形成部
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 感光ドラム
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 潜像形成部
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 現像部
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 転写放電部
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ クリーニング部
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 帯電器
１３ 分離除電放電器
１７ 定着装置
１８ 搬送ベルト
２４ 固定支持された低熱容量ライン状加熱体
２８ フィルム
２９ 駆動ローラー
３０ 従動ローラー
３５ 加圧ローラー
Ｓ 転写体
Claims (26)
- 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成方法において、現像用トナーが、下記式に示される形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成方法。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積 - 現像用トナーが、形状係数１．０〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
- 現像用トナーが、形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
- 現像用トナーが、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像形成方法。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。 - 現像用トナーの個数平均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成方法。
- トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成方法。
- 現像用トナーが少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られる粒子からなることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の画像形成方法。
- 現像用トナーが少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られる粒子からなることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の画像形成方法。
- 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成方法において、現像用トナーが、少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で塩析／融着させて得られ、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有し、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成方法。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。 - 現像用トナーが、形状係数１．０〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする請求項９に記載の画像形成方法。
- 現像用トナーが、形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有することを特徴とする請求項９に記載の画像形成方法。
- 現像用トナーの個数平均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする請求項９、１０又は１１に記載の画像形成方法。
- トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であることを特徴とする請求項９〜１２の何れか１項に記載の画像形成方法。
- 現像用トナーが少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られる粒子からなることを特徴とする請求項９〜１３の何れか１項に記載の画像形成方法。
- 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成方法において、トナーが、下記で示される形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有し、形状係数の変動係数が１６％以下であることを特徴とする画像形成方法。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積 - 現像用トナーが、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成方法。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。 - 現像用トナーの個数平均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の画像形成方法。
- トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）が７０％以上であることを特徴とする請求項１５、１６又は１７に記載の画像形成方法。
- 現像用トナーが少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合せしめて得られる粒子からなることを特徴とする請求項１５〜１８の何れか１項に記載の画像形成方法。
- 現像用トナーが少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で会合させた粒子からなることを特徴とする請求項１５〜１９の何れか１項に記載の画像形成方法。
- 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置において、トナーが、下記で示される形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成装置。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積 - 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像 形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置において、現像用トナーが、少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で塩析／融着させて得られ、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有し、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする画像形成装置。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。 - 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置において、現像用トナーが、下記で示される形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有し、形状係数の変動係数が１６％以下であることを特徴とする画像形成装置。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積 - 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置に用いられる現像用トナーにおいて、下記で示される形状係数の変動係数が１６％以下であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする現像用トナー。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積 - 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置に用いらる現像用トナーにおいて、少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で塩析／融着させて得られ、下記にて規定される角がないトナー粒子を５０個数％以上含有し、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であることを特徴とする現像用トナー。
角がないトナー粒子：走査型電子顕微鏡により１５，０００倍の写真像を得、この写真像について下記の角の有無を測定する。（測定は１００個のトナー粒子について行う）
測定：トナー粒子の長径をＬとし、Ｌ／１０を半径Ｒとする円で、トナー粒子周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、全く円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を角がないトナー粒子とする。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。 - 静電潜像形成体上に形成された潜像を現像しトナー画像を得る画像形成ユニットを複数個列設し、得られた画像を順次転写体上に転写して重ね合わせ画像を形成し、固定された加熱媒体を内包した回動する加熱部材と加圧部材とを有する定着装置により定着する画像形成装置に用いられる現像用トナーにおいて、下記で示される形状係数１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有し、形状係数の変動係数が１６％以下であることを特徴とする現像用トナー。
形状係数＝（（最大径／２） 2 ×π）／投影面積
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