JP3900793B2 - Toner for developing electrostatic latent image and image forming method - Google Patents

Description

【００１７】
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。
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。
【００１８】
本発明のトナー〔Ａ〕およびトナー〔Ｂ〕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の割合を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の割合を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。
この形状係数が１．０〜１．６の範囲にあるトナー粒子の割合が６５個数％以上であることにより、各色のトナー粒子間の表面性が均質なものとなるため、画像形成支持体への転写性のバラツキが少なく、安定した転写性が得られる。また、トナー粒子が破砕しにくくなって帯電付与部材の汚染性が減少し、トナーの帯電性が安定するため、各色のトナー粒子間での静電潜像担持体に対する付着性のバラツキが少なく、カラー画像を安定化することができる。
そして、中間転写体を介してカラー定着画像を形成する場合には、中間転写体上に転写形成されたトナー層におけるトナー粒子の充填密度が高くなるため、良好な転写性を維持することができる。
本発明のトナー〔Ｃ〕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の割合を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。
【００１９】
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、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、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にしたトナー粒子を調製し、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に調整したトナー粒子を同様に通常のトナーへ添加して調整する方法がある。
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質性に優れる点等で好ましい。
【００２０】
＜トナーの形状係数の変動係数＞
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。
【００２１】
【数４】

【００２２】
〔式中、Ｓ₁ 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。〕
【００２３】
本発明のトナー〔Ａ〕およびトナー〔Ｃ〕において、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、各色のトナー粒子間の表面性が均質なものとなるため、画像形成支持体への転写性のバラツキが少なく、安定した転写性が得られる。また、トナー粒子が破砕しにくくなって帯電付与部材の汚染性が減少し、トナーの帯電性が安定するため、各色のトナー粒子間での静電潜像担持体に対する付着性のバラツキが少なく、カラー画像を安定化することができる。
そして、中間転写体を介してカラー定着画像を形成する場合には、中間転写体上に転写形成されたトナー層におけるトナー粒子の充填密度が高くなるため、良好な転写性を維持することができる。
【００２４】
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、本発明のトナーを構成する樹脂粒子（重合体粒子）を調製（重合）、当該樹脂粒子を融着、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。
「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。
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。
【００２５】
＜トナーの個数変動係数＞
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−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。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。
【００２６】
【数５】

【００２７】
〔式中、Ｓ₂ 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。〕
【００２８】
本発明のトナー〔Ａ〕およびトナー〔Ｂ〕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、各色のトナー粒子間の表面性が均質なものとなるため、画像形成支持体への転写性のバラツキが少なく、安定した転写性が得られる。また、トナー粒子が破砕しにくくなって帯電付与部材の汚染性が減少し、トナーの帯電性が安定するため、各色のトナー粒子間での静電潜像担持体に対する付着性のバラツキが少なく、カラー画像を安定化することができる。
そして、中間転写体を介してカラー定着画像を形成する場合には、中間転写体上に転写形成されたトナー層におけるトナー粒子の充填密度が高くなるため、良好な転写性を維持することができる。
【００２９】
本発明のトナーにおける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。
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。
【００３０】
＜角がないトナー粒子の割合＞
本発明のトナー〔Ｂ〕を構成するトナー粒子中、角がないトナー粒子の割合は５０個数％以上であることが必要とされ、この割合が７０個数％以上であることが好ましい。
本発明のトナー〔Ａ〕およびトナー〔Ｃ〕を構成するトナー粒子中、角がないトナー粒子の割合は５０個数％以上であることが好ましく、更に好ましくは７０個数％以上とされる。
【００３１】
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、各色のトナー粒子間の表面性が均質なものとなるため、画像形成支持体への転写性のバラツキが少なく、安定した転写性が得られる。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、各色のトナー粒子間の帯電性が安定し、良好なカラー画像を長期にわたって安定的に形成することができる。
そして、中間転写体を介してカラー定着画像を形成する場合には、中間転写体上に転写形成されたトナー層におけるトナー粒子の充填密度が高くなるため、良好な転写性を維持することができる。
【００３２】
ここに、「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１１（ａ）に示すように、トナー粒子Ｔの長径をＬとするときに、半径（Ｌ／１０）の円Ｃで、トナー粒子Ｔの周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、当該円ＣがトナーＴ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箇所以下である場合をいう。また、「トナー粒子の長径」とは、当該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。なお、図１１（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ角のあるトナー粒子の投影像を示している。
【００３３】
角がないトナー粒子の割合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。
【００３４】
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。
また、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。
【００３５】
また、本発明ではカラー画像を形成するために使用するイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーにおいて、これらを構成するトナー粒子の形状などが揃っていること（各色のトナー粒子間でバラツキが少ないこと）で、色再現性が向上することが見出された。
すなわち、下記式（１）〜（４）を満足することにより、タンデム方式によりカラー画像を形成する場合に、各色のトナー粒子間の付着性や帯電性のバラツキを少なくすることができ、色再現性を高くすることができるともに、転写工程や定着工程での画質劣化がなく、良好なカラー画像を形成することができる。
【００３６】
【数６】

【００３７】
上記式（１）〜（４）において、Ｋの最大値および最小値とは、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、およびブラックトナーの各々の形状係数の平均値（Ｋｙ、Ｋｍ、Ｋｃ、Ｋｂ）のうちの最大値および最小値をいい、Ｋσの最大値および最小値とは、各色トナーの形状係数の変動係数（Ｋσｙ、Ｋσｍ、Ｋσｃ、Ｋσｂ）のうちの最大値および最小値をいい、Ｄの最大値および最小値とは、各色トナーの個数平均粒径（Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｂ）のうちの最大値および最小値をいい、Ｄσの最大値および最小値とは、各色トナーの個数粒度分布における個数変動係数（Ｄσｙ、Ｄσｍ、Ｄσｃ、Ｄσｂ）のうちの最大値および最小値をいう。
【００３８】
また、各色のトナーを構成するトナー粒子として、角がないトナー粒子の割合が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％以下であるトナー粒子を用いることで、各色のトナー粒子間の表面性が均質なものとなるため、各色のトナー粒子間での帯電性や、静電潜像担持体に対する付着性を均質化することができ、画像形成支持体に転写される際に、チリ等の画像欠陥を発生することがなく、良好なカラー画像を長期にわたって安定的に形成することができる。
そして、中間転写体を介してカラー定着画像を形成する場合には、中間転写体上に転写形成されたトナー層におけるトナー粒子の充填密度が高くなるため、良好な転写性を維持することができる。
【００３９】
＜トナー粒子の粒径＞
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、後に詳述するトナーの製造方法において、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。
個数平均粒径が３〜８μｍであることにより、各色間のトナー層の厚みが過大になることがなく、画像形成支持体への転写性を向上することができる。また、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
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。
【００４２】
〔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）〕５０ｍｌ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１０ｍｇ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。
【００４３】
＜従来公知のトナーとの対比＞
本発明のトナーは、
（１） 形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子の割合（トナー〔Ｃ〕において６５個数％以上）、
（２） 形状係数の変動係数（トナー〔Ａ〕，トナー〔Ｃ〕において１６％以下）、
（３） 角がないトナー粒子の割合（トナー〔Ｂ〕において５０個数％以上）、（４） 個数粒度分布における個数変動係数（トナー〔Ａ〕，トナー〔Ｂ〕において２７％以下）について、従来公知のトナーから明確に区別される。
【００４４】
本発明に係わる上記（１）〜（４）の数値について、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。
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。
【００４５】
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として前記した様に、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分級操作が必要である。
【００４６】
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。
【００４７】
＜トナーの製造方法＞
本発明のトナーは、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トナーであることが好ましく、また、少なくとも樹脂粒子を水系媒体中で塩析／融着させて得られる会合型のトナーであることが好ましい。以下、本発明のトナーを製造する方法について詳細に説明する。
【００４８】
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（水系媒体中）にて単量体を乳化重合して微粒の重合体粒子（樹脂粒子）を調製し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して当該樹脂粒子を会合する方法で製造することができる。ここで「会合」とは、前記樹脂粒子が複数個融着することをいい、当該樹脂粒子と他の粒子（例えば着色剤粒子）とが融着する場合も含むものとする。
【００４９】
本発明のトナーを製造する方法の一例を示せば、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（攪拌装置）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。
なお、本発明でいうところの「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。
【００５０】
また、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を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。すなわち、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溶媒を加えてもよい。
【００５１】
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。
【００５２】
また、樹脂を構成する重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用い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。
さらに、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。
【００５３】
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。
また、乳化重合法を用いる場合には水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができる。水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸およびその塩、過酸化水素等を挙げることができる。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
前記樹脂粒子を水系媒体中で会合させる際に使用される凝集剤としては特に限定されるものではないが、金属塩から選択されるものが好適に使用される。具体的には、一価の金属として例えばナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の塩、二価の金属として例えばカルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類の金属塩、マンガン、銅等の二価の金属の塩、鉄、アルミニウム等の三価の金属の塩等が挙げられ、具体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン等を挙げることができる。これらは組み合わせて使用してもよい。
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。
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。
【００５７】
凝集剤と共に使用される「水に対して無限溶解する溶媒」としては、形成される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。
この水に対して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。
なお、粒子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からであると考えられる。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、同１５５、同１５６、同１８０、同１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、同６０等を用いる事ができ、これらの混合物も用いる事ができる。数平均一次粒子径は種類により多様であるが、概ね１０〜２００ｎｍ程度が好ましい。
【００６１】
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。
【００６２】
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。また、定着改良材としてエステル系のワックスも使用することができる。このエステル系のワックスとしては、カルナウバワックス等をあげることができ、されにはキャンデリラワックス、マイクロクリスタリンワックスなどもあげることができる。
この定着性改良剤をトナー中に添加する方法としては特に限定されるものではないが、例えば着色剤粒子と同様に樹脂粒子と塩析／融着させる方法や、樹脂粒子を調整するためのモノマー中に定着性改良剤を溶解させ、その後に重合し樹脂粒子を調整する方法もある。
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。
なお、これら荷電制御剤や定着性改良剤の粒子は、分散した状態で数平均一次粒子径が１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。
【００６３】
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。
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、ゆっくり攪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。
【００６４】
【数７】

【００６５】
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。
【００６６】
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より小さいほぼ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ほぼ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。
【００６７】
＜反応装置＞
図１は、一般的に使用されている攪拌翼の構成が一段の反応装置（攪拌装置）を示す説明図であり、２は攪拌槽、３は回転軸、４は攪拌翼、９は乱流形成部材である。
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ないが、図１に示されるような攪拌翼４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２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２の壁面などの乱流形成部材９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が少なくなるために、形状を制御することができない。
【００６８】
懸濁重合法において好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置について図面を用いて説明する。
図２および図３は、それぞれ、そのような反応装置の一例を示す斜視図および断面図である。図２および図３に示す反応装置において、熱交換用のジャケット１を外周部に装着した縦型円筒状の攪拌槽２内の中心部に回転軸３を垂設し、該回転軸３に攪拌槽２の底面に近接させて配設された下段の攪拌翼４０と、より上段に配設された攪拌翼５０とが設けられている。上段の攪拌翼５０は、下段に位置する攪拌翼４０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。本発明のトナーを製造する場合において、交差角αは９０度（°）未満であることが好ましい。この交差角αの下限は特に限定されるものでは無いが、５°程度以上であることが好ましく、更に、好ましくは１０°以上である。なお、三段構成の攪拌翼を設ける場合には、それぞれ隣接している攪拌翼間で交差角が９０度未満であることが好ましい。
このような構成とすることで、上段に配設されている攪拌翼５０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４０により、上段の攪拌翼５０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５０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、得られるトナー粒子の形状を制御できるものと推定される。
なお、図２および図３中、矢印は回転方向を示し、７は上部材料投入口、８は下部材料投入口、９は攪拌を有効にするための乱流形成部材である。
【００６９】
ここにおいて攪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。これらの具体例を図１０に記載する。図１０（ａ）に示す攪拌翼５ａは中孔部のないもの、同図（ｂ）に示す攪拌翼５ｂは中央に大きな中孔部６ｂがあるもの、同図（ｃ）に示す攪拌翼５ｃは横長の中孔部６ｃ（スリット）があるもの、同図（ｄ）に示す攪拌翼５ｄは縦長の中孔部６ｄ（スリット）があるものである。また、三段構成の攪拌翼を設ける場合において、上段の攪拌翼に形成される中孔部と、下段の攪拌翼に形成される中孔部とは異なるものであっても、同一のものであってもよい。
【００７０】
図４〜図８は、それぞれ、好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図であり、図４〜図８において、１は熱交換用のジャケット、２は攪拌槽、３は回転軸、７は上部材料投入口、８は下部材料投入口、９は乱流形成部材である。
【００７１】
図４に示す反応装置において、攪拌翼４１には折り曲げ部４１１が形成され、攪拌翼５１にはフィン（突起）５１１が形成されている。
なお、攪拌翼に折り曲げ部が形成されている場合において、折り曲げ角度は５〜４５°であることが好ましい。
【００７２】
図５に示す反応装置を構成する攪拌翼４２には、スリット４２１が形成されていると共に、折り曲げ部４２２およびフィン４２３が形成されている。
なお、当該反応装置を構成する攪拌翼５２は、図２に示す反応装置を構成する攪拌翼５０と同様の形状を有している。
【００７３】
図６に示す反応装置を構成する攪拌翼４３には、折り曲げ部４３１およびフィン４３２が形成されている。
なお、当該反応装置を構成する攪拌翼５３は、図２に示す反応装置を構成する攪拌翼５０と同様の形状を有している。
【００７４】
図７に示す反応装置を構成する攪拌翼４４には、折り曲げ部４４１およびフィン４４２が形成されている。
また、当該反応装置を構成する攪拌翼５４には、中孔部５４１が中央に形成されている。
【００７５】
図８に示す反応装置には、攪拌翼４５（下段）と、攪拌翼５５（中段）と、攪拌翼６５とによる三段構成の攪拌翼が設けられてなる。
下段の攪拌翼４５には、折り曲げ部４５１およびフィン４５２が形成されている。
【００７６】
これら折り曲げ部や上部あるいは下部への突起（フィン）を有する構成を持つ攪拌翼は、乱流を効果的に発生させるものである。
なお、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。
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。
【００７７】
また、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反応装置の一例を図９に示す。この反応装置には、乱流形成部材（邪魔板等の障害物）は設けられていない点に特徴を有する。
図９に示した反応装置を構成する攪拌翼４６および攪拌翼５６は、それぞれ、図２に示す反応装置を構成する攪拌翼４０および攪拌翼５０と同様の形状および交差角αを有している。また、図９において、１は熱交換用のジャケット、２は攪拌槽、３は回転軸、７は上部材料投入口、８は下部材料投入口である。
なお、層流を形成させる場合に使用される反応装置としては、図９に示されるものに限定されるものではない。
また、かかる反応装置を構成する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、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。
【００７８】
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。
【００７９】
すなわち、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、所期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からであると推定される。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。
【００８０】
樹脂粒子を会合あるいは融着させる重合法トナーを製造する際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。
【００８１】
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１０（ａ）に示した方形板状のもの等、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。
【００８２】
本発明のトナーは、例えば磁性体を含有させて一成分磁性トナーとして使用する場合、いわゆるキャリアと混合して二成分現像剤として使用する場合、非磁性トナーを単独で使用する場合等が考えられ、いずれも好適に使用することができるが、本発明ではキャリアと混合して使用する二成分現像剤として使用することが好ましい。
【００８３】
＜現像方法＞
本発明のトナーが使用できる現像方法は、特に限定されない。
二成分現像剤として使用することのできるキャリアの体積平均粒径は１５〜１００μｍ、より好ましくは２５〜６０μｍのものが良い。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（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
キャリアは、さらに樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン／アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂あるいはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレンアクリル樹脂、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】
＜画像形成装置および画像形成方法＞
図１２は、本発明の画像形成方法を実施するための画像形成装置の一例を示す概略構成図である。この画像形成装置には第１、第２、第３及び第４画像形成分部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが併設される。各画像形成部は同様の構成とされ、各々異なった色のトナー像を形成する。
【００８５】
更に説明すると、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄは、それぞれ専用の潜像担持体、本実施例では電子写真感光ドラム１ｌａ、１ｌｂ、１ｌｃ及び１ｌｄを具備する。各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄにて形成された電子写真感光ドラム１ｌａ、１ｌｂ、１ｌｃ及び１ｌｄ上の各色のトナー像は、各画像形成部に隣接して移動する記録材担持体２０上に担持し搬送される画像形成支持体（以下、「記録材」ともいう。）６０１上に転写される。更に、記録材６０１上に転写形成されたトナー像は、定着装置７０にて過熱及び加圧されて定着される。そして、画像が形成された記録材６０１はトレイ６１へと排出される。
【００８６】
次に、各画像形成部における潜像形成部について説明する。感光ドラム１ｌａ、１ｌｂ、１ｌｃ、１ｌｄの外周には、除電露光ランプ１２ｌａ、１２ｌｂ、１２ｌｃ、１２ｌｄ、ドラム帯電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、像露光手段としてのレーザビーム露光装置１７、電位センサー１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄが設けられている。除電露光ランプ１２ｌａ、１２ｌｂ、１２ｌｃ、１２ｌｄにより除電された感光ドラム１ｌａ、１ｌｂ、１ｌｃ、１ｌｄは、ドラム帯電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにより一様に帯電され、次いで、レーザビーム露光装置１７により露光されることにより、感光ドラム１ｌａ、１ｌｂ、１ｌｃ、１ｌｄの上には、画像信号に応じた色分解された静電潜像が形成される。本発明の画像形成装置は、像露光手段としては、上述のレーザビーム露光装置１７の他に、ＬＥＤアレー露光装置などのように、基本画像単位（画素）においてオフ以外の光量レベルが複数の光を照射可能な、所謂当業界では周知の多値露光手段を好適に採用し得る。
【００８７】
前記感光ドラム上の静電潜像は、現像手段にて現像され各色のトナー像とされる。つまり、現像手段は、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、あるいはブラックトナーを含む既述の現像剤の各々が所定量充填された複数の現像器１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを備えており、上記各感光ドラム１ｌａ、１ｌｂ、１ｌｃ、１ｌｄ上に形成された静電潜像を現像し、それぞれ異なる色のトナー像を形成する。
【００８８】
次に、転写部について説明する。
記録材カセット６０中に保持された記録材６０１は、レジストローラ１８を経て記録材担持体２０へと送給される。
【００８９】
ここで、記録材担持体２０は、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムシート（ＰＥＴシート）、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルムシート、又は、ポリウレタン樹脂フィルムシートなどの誘電体樹脂製のフィルムであり、その両端部を互いに重ね合わせて接合し、エンドレス形状にしたものか、又は、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。継ぎ目を有するベルトの場合には、継ぎ目位置を検知する手段（図示せず）を設け、継ぎ目上で転写が行なわれないように構成するのが好ましい。
【００９０】
この記録材担持体２０が回転し始めると、記録材がレジストローラ１８から記録材担持体２０上へと搬送される。このとき画像書き出し信号がＯＮとなり、あるタイミングにより第１感光ドラム１ｌａ上にトナー像を形成する。
【００９１】
第１感光ドラム１ｌａの下方には、転写帯電器１４ａ及び転写押圧部材１４１ａが設けてあり、転写押圧部材１４ｌａにて感光ドラム１１ａの方へと均一な押力を付与し、且つ、転写帯電器１４ａが電界を付与することにより感光ドラム１ｌａ上のトナー像が記録材６０１上へと転写される。このとき、記録材６０１は、記録材担持体２０上に静電吸着力で保持され、第２画像形成部Ｐｂへと搬送される。
【００９２】
また、第２、第３、第４画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについても、第１画像形成部Ｐａと同様に、感光ドラム１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの下方に転写帯電器１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び転写押圧部材１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄがそれぞれ設けられている。そして、上記と同様な方法により、第２、第３、第４感光ドラム１ｌｂ、１１ｃ、１１ｄ上に形成された各色のトナー像の転写が順次に行われ、記録材６０１上でトナー層の積層（色重ね）が行われる。
すべての色のトナー像が転写形成された記録材６０１は、分離帯電器１９によって除電され、静電吸着力の減衰によって記録材担持体２０から離脱し、定着装置７０へと搬送される。
【００９３】
定着装置７０は、定着ローラ７０１と、加圧ローラ７０２と、これらのローラ７０１、７０２をそれぞれクリーニングする耐熱性クリーニング部材７０３、７０４と、各ローラ７０１、７０２を加熱するヒータ７０５、７０６と、ジメチルシリコンなどの離型剤オイルを定着ローラ７０１に塗布するオイル塗布ローラ７０７と、そのオイルを供給するためのオイル溜め７０８、定着温度制御用のサーミスタ７０９から構成されている。
【００９４】
転写工程後、感光ドラム１ｌａ、１ｌｂ、１ｌｃ、１ｌｄ上に残留した現像剤は、感光体クリーニング部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄにより除去され、引き続き行われる次の潜像形成に備えられる。又、記録材担持体２０上に残留した現像剤は、ベルト除電器１６によって除電され静電吸着力を取り除かれた後、本実施例では不織布を備えたクリーニング装置２１にて除去される。クリーニング装置２１としては回転するファーブラシとか、ブレードとか、これらを併用した装置等も用いられる。
【００９５】
次に、本発明の画像形成装置に採用し得る現像手段について、図１３を参照して更に詳しく説明する。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにおける現像手段は同様の構成とされるので、第１画像形成部Ｐａにおける現像手段についてのみ説明する。
【００９６】
図１３は、第１画像形成部Ｐａにおける現像手段の略断面図である。第１感光ドラム１１ａに対向して配置された現像器１３ａは、２成分現像剤を収容した現像容器３０、現像剤担持体としての現像スリーブ３１、該現像スリーブ３１によって現像剤の供給位置から穂切り位置まで搬送される現像剤を規制する現像剤返し部材（現像スリーブ３１上の現像剤溜り量規制部材）３２、現像剤の穂立ち高さ（層厚）規制部材としてのブレード３３を具備し、更に、２成分現像剤の現像剤濃度（トナー濃度）を検知する現像剤濃度検知手段としての光学式の現像剤濃度センサー（図示せず）を有している。
【００９７】
上記現像剤容器３０の内部は、ほぼ垂直方向に延在する隔壁３７によって現像室３０Ａと攪拌室３０Ｂとに区画されている。現像室３０Ａ及び攪拌室３０Ｂには非磁性トナーと磁性キャリアを含む２成分現像剤が収容されている。隔壁３７の上方部は解放されており、現像室３０Ａで余分となった２成分現像剤が攪拌室３０Ｂ側に回収される。上記現像室３０Ａ及び攪拌室３０Ｂにはそれぞれスクリュータイプの第１及び第２の現像剤攪拌・搬送手段３４、３５が配置されている。第１の攪拌・搬送手段３４は、現像室３０Ａ内の現像剤を攪拌搬送し、また、第２の攪拌・搬送手段３５は、現像剤濃度制御装置の制御のもとでトナー補給槽（図示せず）からこの攪拌・搬送手段３５の上流側に供給されるトナーと既に攪拌室３０Ｂ内にある現像剤とを攪拌搬送し、トナー濃度を均一化する。隔壁３７には手前側と奥側の端部において現像室３０Ａと撹拌室３０Ｂとを相互に連通させる現像剤通路（図示せず）が形成されており、上記攪拌・搬送手段の搬送力により、現像によってトナーが消費されてトナー濃度の低下した現像室３０Ａ内の現像剤が一方の通路から現像室３０Ａ内へ移動するように構成されている。
【００９８】
上記現像器の現像室３０Ａは、第１感光ドラム１１ａに対面した現像領域に相当する位置が開口しており、この開口部に一部露出するようにして前記現像スリーブ３１が回転可能に配置されている。現像スリーブ３１は非磁性材料で構成され、現像動作時には図時矢印方向に回転し、その内部には、磁界発生手段であるマグネット３６が固定されている。
【００９９】
上記攪拌・搬送手段によって現像スリーブ３１の表面に供給された２成分現像剤は、マグネット３６の磁力によって現像スリーブ３１の表面に磁気ブラシの状態で保持され、現像スリーブ３１の回転に伴って第１感光ドラム１１ａと対向する現像領域に搬送されるが、搬送途上で現像剤返し部材３２及びブレード３３によって現像剤スリーブ３１上の磁気ブラシは穂切りされ、現像領域に搬送される現像剤は適正な量に維持される。
【０１００】
このようにして現像スリーブ３１にて現像領域に搬送された現像剤は、第１感光ドラム１１ａに供給されてその上に形成された静電潜像を現像する。現像効率、即ち、潜像へのトナー付与率を向上させるために、現像スリーブ３１には電源から直流電圧と交番電圧を重畳した現像バイアス、或はいずれか一方の現像バイアス電圧が印加され、これによって現像領域に形成された直流電界と交番電界の重畳電界の作用により、或はいずれか一方の電界の作用により、２成分現像剤のトナーが第１感光ドラム１１ａ上の静電潜像側に移行して該静電潜像がトナー像として顕像化される。
【０１０１】
＜定着方法＞
以上において、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、さらには熱ロール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。
【０１０２】
図１４は、本発明において用いられる定着装置の一例（熱ロール定着方式）を示す断面図である。この定着装置は、加熱ローラー６２と、これに当接する加圧ローラー６３とを備えている。なお、図１４において、Ｔは転写紙（画像形成支持体）上に形成されたトナー像である。
【０１０３】
加熱ローラー６２は、弾性体またはフッ素樹脂からなる被覆層６２２が芯金６２１の表面に形成されてなり、線状ヒーターよりなる加熱部材６４を内包している。
【０１０４】
芯金６２１は、金属から構成され、その内径は１０〜７０ｍｍとされる。芯金２１を構成する金属としては特に限定されるものではないが、例えば鉄、アルミニウム、銅等の金属あるいはこれらの合金を挙げることができる。
芯金６２１の肉厚は０．１〜２ｍｍとされ、省エネルギーの要請（薄肉化）と、強度（構成材料に依存）とのバランスを考慮して決定される。例えば、０．５７ｍｍの鉄よりなる芯金と同等の強度を、アルミニウムよりなる芯金で保持するためには、その肉厚を０．８ｍｍとする必要がある。
【０１０５】
被覆層６２２を構成する弾性体としては、ＬＴＶ、ＲＴＶ、ＨＴＶなどの耐熱性の良好なシリコーンゴムおよびシリコーンスポンジゴムなどを用いることが好ましい。
この場合には、被覆層６２２を構成する弾性体のアスカーＣ硬度は、８０°未満とされ、好ましくは６０°未満とされる。
また、弾性体からなる被覆層６２２の厚みは０．１〜３０ｍｍとされ、好ましくは０．１〜２０ｍｍとされる。
被覆層６２２を構成する弾性体のアスカーＣ硬度が７０°を超える場合、および当該被覆層６２２の厚みが０．１ｍｍ未満である場合には、定着のニップを大きくすることができず、ソフト定着の効果（平滑化された界面のトナー層による色再現性の向上効果）を発揮することができない。
【０１０６】
また、被覆層６２２を構成するフッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）およびＰＦＡ（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）などを用いることができる。
フッ素樹脂からなる被覆層６２２の厚みは１０〜５００μｍとされ、好ましくは２０〜４００μｍとされる。
フッ素樹脂からなる被覆層６２２の厚みが１０μｍ未満であると、被覆層としての機能を十分に発揮することができず、定着装置としての耐久性を確保することができない。一方、５００μｍを超える被覆層の表面には紙粉によるキズがつきやすく、当該キズ部にトナーなどが付着し、これに起因する画像汚れを発生する問題がある。
【０１０７】
加熱部材６４としては、ハロゲンヒーターを好適に使用することができる。
また、加熱部材６４の数は特に限定されるものではなく、複数の加熱部材を内包させて、通過する転写紙のサイズ（幅）に応じて配熱領域を変更できる構成とすることもできる。
【０１０８】
加圧ローラー６３は、弾性体からなる被覆層６３２が芯金６３１の表面に形成されてなる。被覆層６３２を構成する弾性体としては特に限定されるものではないが、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの各種軟質ゴムおよびスポンジゴムを挙げることができ、例えばＬＴＶ、ＲＴＶ、ＨＴＶなどの耐熱性の良好なシリコーンゴムおよびシリコーンスポンジゴムを用いることが好ましい。
【０１０９】
被覆層６３２を構成する弾性体のアスカーＣ硬度は、８０°未満とされ、好ましくは６０°未満とされる。
また、被覆層６３２の厚みは０．１〜３０ｍｍとされ、好ましくは０．１〜２０ｍｍとされる。
被覆層６３２を構成する弾性体のアスカーＣ硬度が８０°を超える場合、および被覆層６３２の厚みが０．１ｍｍ未満である場合には、定着のニップを大きくすることができず、ソフト定着の効果を発揮することができない。
【０１１０】
芯金６３１を構成する材料としては特に限定されるものではないが、アルミニウム、鉄、銅などの金属またはそれらの合金を挙げることができる。
【０１１１】
加熱ローラー６２と加圧ローラー６３との当接荷重（総荷重）としては、通常４０〜３５０Ｎとされ、好ましくは５０〜３００Ｎ、さらに好ましくは５０〜２５０Ｎとされる。この当接荷重は、加熱ローラー１０の強度（芯金１１の肉厚）を考慮して規定され、例えば０．３ｍｍの鉄よりなる芯金を有する加熱ローラーにあっては、２５０Ｎ以下とすることが好ましい。
【０１１２】
また、耐オフセット性および定着性の観点から、ニップ幅としては４〜１０ｍｍであることが好ましく、当該ニップの面圧は０．６×１０⁵ Ｐａ〜１．５×１０⁵ Ｐａであることが好ましい。
【０１１３】
図１４に示した定着装置による定着条件の一例を示せば、定着温度（加熱ローラー１０の表面温度）が１５０〜２１０℃とされ、定着線速が８０〜６４０ｍｍ／ｓｅｃとされる。
【０１１４】
本発明において使用する定着装置には、必要に応じてクリーニング機構を付与してもよい。この場合には、シリコーンオイルを定着部の上ローラー（加熱ローラー）に供給する方式として、シリコーンオイルを含浸したパッド、ローラー、ウェッブ等で供給し、クリーニングする方法が使用できる。
シリコーンオイルとしては耐熱性の高いものが使用され、ポリジメチルシリコーン、ポリフェニルメチルシリコーン、ポリジフェニルシリコーン等が使用される。粘度の低いものは使用時に流出量が大きくなることから、２０℃における粘度が１〜１００Ｐａ・ｓのものが好適に使用される。
【０１１５】
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（圧接加熱定着方式）について説明する。
【０１１６】
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記録材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。
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、記録材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。
なお、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記録材を通す方式等、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。このような構成と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、また記録材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。
【０１１７】
この定着方式では、装置に固定支持された低熱容量のライン状加熱体は、厚さにして０．２〜５．０ｍｍ、さらに好ましくは０．５〜３．５ｍｍで幅１０〜１５ｍｍ、長手長２４０〜４００ｍｍのアルミナ基板に抵抗材料を１．０〜２．５ｍｍに塗布したもので両端より通電される。
通電はＤＣ１００Ｖの周期１５〜２５ｍｓｅｃのパルス波形で、温度センサーにより制御された温度・エネルギー放出量に応じたパルス幅に変化させてあたえる。低熱容量ライン状加熱体において、温度センサーで検出された温度ｔ１の場合、抵抗材料に対向するフィルムの表面温度ｔ２はｔ１よりも低い温度となる。ここでｔ１は１２０〜２２０℃が好ましく、ｔ２の温度はｔ１の温度と比較して０．５〜１０℃低いことが好ましい。また、フィルムがトナー表面より剥離する部分におけるフィルム材表面温度ｔ３はｔ２とほぼ同等である。フィルムは、この様にエネルギー制御・温度制御された加熱体に当接して図１５（ａ）の中央矢印方向に移動する。これら定着用フィルムとして用いられるものは、厚みが１０〜３５μｍの耐熱フィルム、例えばポリエステル、ポリパーフルオロアルコキシビニルエーテル、ポリイミド、ポリエーテルイミドに、多くの場合はテフロン等のフッ素樹脂に導電材を添加し離型剤層を、５〜１５μｍ被覆させたエンドレスフィルムである。
【０１１８】
フィルムの駆動には、駆動ローラーと従動ローラーにより駆動力とテンションをかけられて矢印方向へシワ・ヨレがなく搬送される。定着装置としての線速は４０〜６００ｍｍ／ｓｅｃが好ましい。
加圧ローラーはシリコーンゴム等の離型性の高いゴム弾性層を有し、総圧２〜３０ｋｇでフィルム材を介して加熱体に圧着され、圧接回転する。
【０１１９】
また、上記にはエンドレスフィルムを用いた例を説明したが、図１５（ｂ）の様にフィルムシートの送り出し軸と巻き取り軸を使用し、有端のフィルム材を使用してもよい。さらには内部に駆動ローラー等を有しない単なる円筒状のものでもよい。
【０１２０】
上記定着装置にはクリーニング機構を付与して使用してもよい。クリーニング方式としては、各種シリコーンオイルを定着用フィルムに供給する方式や各種シリコーンオイルを含浸させたパッド、ローラー、ウエッブ等でクリーニングする方式が用いられる。
なお、シリコーンオイルとしては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン等を使用することが出来る。さらに、フッ素を含有するシロキサンも好適に使用することが出来る。
【０１２１】
次に、この定着装置の構成断面図の一例を図１５に示す。
図１５（ａ）において、８４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１．０ｍｍ、幅が１０ｍｍ、長手長が２４０ｍｍのアルミナ基板８５に抵抗材料８６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。
通電は例えばＤＣ１００Ｖで通常は周期２０ｍｓｅｃのパルス状波形でなされ、検温素子８７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。
【０１２２】
このように制御された加熱体８４に移動するフィルム８８を介して未定着トナー像９３を担持した記録材９４を当接させてトナーを熱定着する。
ここで用いられるフィルム８８は、駆動ローラー８９と従動ローラー９０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。９５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４〜２０ｋｇでフィルムを介して加熱体を加圧している。記録材９４上の未定着トナー像９３は、入口ガイド９６により定着部に導かれ、上述した加熱により定着画像を得る。以上はエンドレスベルトで説明したが、図１５（ｂ）のごとく、フィルムシート繰り出し軸９１および巻き取り軸９２を使用し、定着用のフィルムは有端のものでもよい。
【０１２３】
また、本発明の画像形成方法においては、各感光ドラム１ｌａ、１ｌｂ、１ｌｃ、１ｌｄに形成された各色トナー像を記録材（画像形成支持体）に転写する際に、当該トナー像を例えばベルト状またはドラム状の中間転写体に一旦転写して、当該中間転写体上で各色トナー層の積層（色重ね）を行った後、画像形成支持体上に一括して再転写する方法を利用することもできる。
【０１２４】
図１６は、中間転写ベルトを介して転写工程を行う場合における画像形成装置の一例を示す概略構成図である。この図において、図１２と同様の構成のものについては同じ符号を付している。
この画像形成装置７０には、ベルト駆動ロール７２１、支持ロール７２２、および転写ロール７４により張架され、矢印Ａ方向に循環移動するよう構成された中間転写ベルト７２が備えられている。
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、感光ドラム１ｌａ、１ｌｂ、１ｌｃ、１ｌｄの各々に各色に応じた静電潜像を形成するための静電潜像形成装置であり、回転多面鏡からなる光偏向器７１１、およびミラー７１２、７１３を備えている。また、７３は中間転写ベルト７２上に残留するトナーを除去するためのベルトクリーナである。
【０１２５】
次に、この画像形成装置７０の動作について説明する。
先ず、画像データが各静電潜像形成装置７１ａ〜７１ｄ内の、図示されない光ビーム照射装置、および光偏向器７１１およびミラー７１２、７１３を経て各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に走査され、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に各色に応じた静電潜像が形成される。
各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に形成された静電潜像の各々は、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、あるいはブラックトナーを含む既述の現像剤の各々が所定量充填された各現像器１５ａ〜１５ｄにより現像されて各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上にそれぞれの色のトナー像が形成される。
これらのトナー像は、それぞれの１次転写位置Ｔ１において所定のタイミングで中間転写ベルト７２上に重ね合わせるように転写され、中間転写ベルト７２上には各色のトナー像よりなるフルカラーのトナー像が形成される。
中間転写ベルト７２上に形成されたフルカラーのトナー像は、２次転写位置Ｔ２に搬送され、転写ロール７４により、２次転写位置Ｔ２供給されてきた記録材Ｐに一括して転写される。
その後、既述の定着装置（図示せず）へと搬送され、記録材Ｐ上に転写形成されたトナー像が定着される。
【０１２６】
＜実施例＞
（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１０．０リットルを入れ攪拌溶解した。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４．０リットルとからなる溶液を「アニオン界面活性剤溶液Ａ」とする。
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４．０リットルとからなる溶液を「ノニオン界面活性剤溶液Ｂ」とする。
過硫酸カリウム２３８ｇをイオン交換水１２．０リットルに溶解した溶液を「開始剤溶液Ｃ」とする。
【０１２７】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた容積１００リットルの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、攪拌を開始した。次いで、イオン交換水４４．０リットルを加えた。
【０１２８】
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２．７０ｋｇとメタクリル酸１．１４ｋｇとｔ−ドデシルメルカプタン５５０ｇとからなる溶液を滴下しながら投入した。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てラテックスを得た。これを「ラテックス−Ａ」とする。
なお、ラテックス−Ａ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５８℃、軟化点は１１９℃、分子量分布は、重量平均分子量＝１．３５万、重量平均粒径は１１５ｎｍであった。
【０１２９】
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４．０リットルに溶解した溶液を「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４．０リットルに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液Ｅ」とする。
過硫酸カリウム（関東化学社製）２００ｇをイオン交換水１２．０リットルに溶解した溶液を「開始剤溶液Ｆ」とする。
【０１３０】
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１００リットルの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、攪拌を開始した。
次いで、イオン交換水４４．０リットルを投入した。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。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９．０ｇとをあらかじ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した。ポールフィルターで濾過し、この濾液を「ラテックス−Ｂ」とする。
なお、ラテックス−Ｂ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５９℃、軟化点は１３３℃、分子量分布は、重量平均分子量＝２４．５万、重量平均粒径は１１０ｎｍであった。
【０１３１】
塩析剤としての塩化ナトリウム５．３６ｋｇをイオン交換水２０．０リットルに溶解した溶液を「塩化ナトリウム溶液Ｇ」とする。
フッ素系ノニオン界面活性剤１．００ｇをイオン交換水１．００リットルに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液Ｈ」とする。
【０１３２】
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１００リットルのＳＵＳ反応釜（図９に示した構成の反応装置，交差角αは２５°）に、上記で作製したラテックス−Ａ＝２０．０ｋｇとラテックス−Ｂ＝５．２ｋｇと着色剤分散液１＝０．４ｋｇとイオン交換水２０．０ｋｇとを入れ攪拌した。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をこの順に添加した。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、１６０〜１６５ｒｐｍの攪拌回転数で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た。次に純水２．１リットルを添加して粒径成長を停止させた。
【０１３３】
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５リットルの反応容器（図９に示した構成の反応装置，交差角αは２０°）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、１６０〜１６５ｒｐｍの攪拌回転数で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した。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、この濾液を会合液とする。ついで、ヌッチェを用いて、会合液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。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重量部に、シリカ微粒子１重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黒トナーを得た。
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、上記の範囲で攪拌回転数、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に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなる黒トナー１Ｂｋ〜５Ｂｋを得た。
【０１３４】
（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Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を１．０５ｋｇ使用した他はトナー製造例１と同様にして、表２に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなるイエロートナー１Ｙ〜５Ｙを得た。
【０１３５】
（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（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）を１．２０ｋｇ使用した他はトナー製造例１と同様にして、表３に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなるマゼンタトナー１Ｍ〜５Ｍを得た。
【０１３６】
（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（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）を０．６０ｋｇ使用した他はトナー製造例１と同様にして、表４に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなるシアントナー１Ｃ〜５Ｃを得た。
【０１３７】
（トナー製造例５：懸濁重合法の例）
スチレン＝１６５ｇ、ｎ−ブチルアクリレート＝３５ｇ、カーボンブラック＝１０ｇ、ジ−ｔ−ブチルサリチル酸金属化合物＝２ｇ、スチレン−メタクリル酸共重合体＝８ｇ、パラフィンワックス（ｍｐ＝７０℃）＝２０ｇを６０℃に加温し、ＴＫホモミキサー（特殊機化工業社製）にて１２０００ｒｐｍで均一に溶解、分散した。この分散液に重合開始剤として２，２′−アゾビス（２，４−バレロニトリル）＝１０ｇを加えて溶解させ、重合性単量体組成物を調製した。ついで、イオン交換水７１０ｇに０．１Ｍ燐酸ナトリウム水溶液４５０ｇを加え、ＴＫホモミキサーにて１３０００ｒｐｍで攪拌しながら１．０Ｍ塩化カルシウム６８ｇを徐々に加え、燐酸三カルシウムを分散させた懸濁液を調製した。この懸濁液に上記重合性単量体組成物を添加し、ＴＫホモミキサーにて１００００ｒｐｍで２０分間攪拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、図２に示したような構成の反応装置（交差角αは４５°）を使用し、７５〜９５℃にて、１００〜２５０ｒｐｍの撹拌回転数で５〜１５時間反応させた。塩酸により燐酸三カルシウムを溶解除去し、次に遠心分離機を用いて、遠心沈降法により液中にて分級を行い、ついで濾過、洗浄、乾燥させた。得られた着色粒子の１００重量部に、シリカ微粒子１重量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して懸濁重合法によるトナーを得た。
【０１３８】
前記重合時にモニタリングを行い、液温度、攪拌回転数、および加熱時間を上記の範囲で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に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなる黒トナー６Ｂｋ〜８Ｂｋを得た。
【０１３９】
（トナー製造例６：懸濁重合法の例）
トナー製造例５において、着色剤をカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を１．０５ｋｇ使用した他はトナー製造例５と同様にして、表２に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなるイエロートナー６Ｙ〜８Ｙを得た。
【０１４０】
（トナー製造例７：懸濁重合法の例）
トナー製造例５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（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）を１．２０ｋｇ使用した他はトナー製造例５と同様にして、表３に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなるマゼンタトナー６Ｍ〜８Ｍを得た。
【０１４１】
（トナー製造例８：懸濁重合法の例）
トナー製造例５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（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）を０．６０ｋｇ使用した他はトナー製造例５と同様にして、表４に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなるシアントナー６Ｃ〜８Ｃを得た。
【０１４２】
（トナー製造例９：懸濁重合法の例）
トナー製造例５において、図９に示したような構成の反応装置（交差角αは１５°）を使用したこと、および遠心分離機を用いた液中での分級を行わなかった他はトナー製造例５と同様にして、表１に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなる黒トナー９Ｂｋを得た。
【０１４３】
（トナー製造例１０：懸濁重合法の例）
トナー製造例９において、着色剤をカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を１．０５ｋｇ使用した他はトナー製造例９と同様にして、表２に示す形状特性および粒度分布特性を有するイエロートナー９Ｙを得た。
【０１４４】
（トナー製造例１１：懸濁重合法の例）
トナー製造例９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（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）を１．２０ｋｇ使用した他はトナー製造例９と同様にして、表３に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなるマゼンタトナー９Ｍを得た。
【０１４５】
（トナー製造例１２：懸濁重合法の例）
トナー製造例９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（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）を０．６０ｋｇ使用した他はトナー製造例９と同様にして、表４に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなるシアントナー９Ｃを得た。
【０１４６】
（トナー製造例１３：粉砕法の例）
スチレン−ｎブチルアクリレート共重合体樹脂１００ｋｇとカーボンブラック１０ｋｇとポリプロピレン４重量部とからなるトナー原材料をヘンシェルミキサーにより予備混合し、二軸押出機にて溶融混練し、ハンマーミルにて粗粉砕し、ジェット式粉砕機にて粉砕し、得られた粉体をスプレードライヤーの熱気流中に分散して（２００〜３００℃に０．０５秒間）形状を調整した粒子を得た。この粒子を風力分級機にて目的の粒径分布となるまで繰り返し分級した。得られた着色粒子の１００重量部に、シリカ微粒子１重量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して粉砕法によるトナーを得た。
この様にして、形状および形状係数の変動係数を制御し、さらに粒径および粒度分布の変動係数を調整した、表１に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなる黒トナー１０Ｂｋ〜１１Ｂｋを得た。
【０１４７】
（トナー製造例１４：粉砕法の例）
トナー製造例１３において、着色剤をカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を１．０５ｋｇ使用した他はトナー製造例１３と同様にして、表２に示す形状特性および粒度分布特性を有するイエロートナー１０Ｙ〜１１Ｙを得た。
【０１４８】
（トナー製造例１５：粉砕法の例）
トナー製造例１３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（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）を１．２０ｋｇ使用した他はトナー製造例１３と同様にして、表３に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなるマゼンタトナー１０Ｍ〜１１Ｍを得た。
【０１４９】
（トナー製造例１６：粉砕法の例）
トナー製造例１３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（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）を０．６０ｋｇ使用した他はトナー製造例１３と同様にして、表４に示す形状特性および粒度分布特性を有するトナー粒子からなるシアントナー１０Ｃ〜１１Ｃを得た。
【０１５０】
【表１】

【０１５１】
【表２】

【０１５２】
【表３】

【０１５３】
【表４】

【０１５４】
〔現像剤の製造〕
上記トナーの各々に対してシリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径６０μｍのフェライトキャリアを各色ごとに混合し、トナー濃度が６％の現像剤１〜現像剤１５を製造した。これらの現像剤の特性を表５に示す。
【０１５５】
【表５】

【０１５６】
〔評価〕
評価は、ここで調製した現像剤を使用し、図１２に示すデジタルカラー複写機を使用して行った。条件を下記に示す。感光体としては積層型有機感光体を使用した。
【０１５７】
・感光ドラム表面の移動速度＝１３５ｍｍ／ｓｅｃ
・感光ドラム表面電位（ダーク電位）＝−５００Ｖ
・感光ドラム表面電位（ライト電位）＝−１００Ｖ
・ＤＣバイアス ＝−４００Ｖ
・ＡＣバイアス ＝２ｋＶ
・ＡＣ部分の周波数＝１２ｋＨｚ
・２周波の繰り返し周波数＝１．５ｋＨｚ
・感光ドラムに対する現像スリーブの周面速度比＝１．７
・現像領域における現像剤量＝４０ｍｇ／ｃｍ²
【０１５８】
定着方式としては図１４に示すごとき圧接方式の加熱定着装置を用いた。
具体的構成は下記の如くである。
表面をスポンジ状シリコーンゴム（アスカーＣ硬度＝３０：厚み８ｍｍ）で被覆した内径３０ｍｍで全幅が３１０ｍｍの、ヒーターを中央部に内蔵した円柱状の厚み１．０ｍｍのアルミ合金を加熱ローラー（上ローラー）として有し、同様に表面をスポンジ状シリコーンゴム（アスカーＣ硬度＝３０：厚み２ｍｍ）で構成された内径４０ｍｍの肉厚２．０ｍｍの鉄芯金を有する加圧ローラー（下ローラー）を有している。ニップ幅は５．８ｍｍとした。この定着装置を使用して、印字の線速を１８０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。ニップ幅は６．６ｍｍである。なお、加熱ローラーは表面をＰＦＡのチューブ（５０μｍ）で被覆してある。
また、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。定着の温度は上ロールの表面温度で制御し、１７５℃の設定温度とした。なお、シリコーンオイルの塗布量は、０．６ｍｇ／Ａ４とした。
【０１５９】
上記条件にて、１０万枚にわたる画像形成を行い、１枚目に形成された画像と、１０万枚目に形成された画像とについて、色差の評価を行った。色差は下記手法で評価を行った。
すなわち、１枚目の形成画像および１０万枚目の形成画像各々における二次色（レッド、ブルー、グリーン）のソリッド画像部の色を「Ｍａｃｂｅｔｈ Ｃｏｌｏｒ−Ｅｙｅ７０００」により測定し、ＣＭＣ（２：１）色差式を用いて色差を算出した。この結果を下記表６に示す。
ＣＭＣ（２：１）色差式で求められた色差が５以下であれば、形成された画像の色味の変化が許容できる程度といえる。
【０１６０】
また、転写及び定着時の画像アレを評価するために、４色のトナーを各ドットで構成させた線画の解像度を比較した。解像度自体は「本／ｍｍ」で１０倍のルーペで線が識別できるか否かを横線（現像方向に対して横方向）を判別した。この結果を下記表６に示す。
【０１６１】
【表６】

【０１６２】
以上の様に、実施した画像形成によれば、繰り返しの画像形成によっても画質の変化が少なく、二次色の色差も小さい。
【０１６３】
【発明の効果】
本発明のトナーによれば、タンデム方式によりカラー画像を形成する場合において、色再現性および細線再現性に優れた高画質のカラー画像を長期にわたり安定的に形成することができる。
本発明の画像形成方法によれば、タンデム方式によりカラー画像を形成する場合において、色再現性および細線再現性に優れた高画質のカラー画像を長期にわたり安定的に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】攪拌翼の構成が一段の反応装置を示す説明図である。
【図２】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示した反応装置の断面図である。
【図４】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図である。
【図５】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図である。
【図６】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図である。
【図７】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図である。
【図８】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図である。
【図９】層流を形成させる場合に使用される反応装置の一例を示す斜視図である。
【図１０】攪拌翼の形状の具体例を示す概略図である。
【図１１】（ａ）は、角のないトナー粒子の投影像を示す説明図であり、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ角のあるトナー粒子の投影像を示す説明図である。
【図１２】本発明の画像形成方法を実施するための画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図１３】図１２に示す画像形成装置の現像手段一例を示す説明用断面図である。
【図１４】本発明において用いられる定着装置の構成の一例を示す断面図である。
【図１５】本発明において用いられる定着装置の構成の他の例を示す説明図である。
【図１６】中間転写ベルトを介して転写工程を行う場合における画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 熱交換用ジャケット ２ 攪拌槽
３ 回転軸
４ 攪拌翼
４０ 下段に位置する攪拌翼
４１ 下段に位置する攪拌翼 ４１１ 折り曲げ部
４２ 下段に位置する攪拌翼 ４２１ スリット
４２２ 折り曲げ部 ４２３ フィン
４３ 下段に位置する攪拌翼 ４３１ 折り曲げ部
４３２ フィン
４４ 下段に位置する攪拌翼 ４４１ 折り曲げ部
４４２ フィン
４５ 下段に位置する攪拌翼 ４５１ 折り曲げ部
４５２ フィン
４６ 下段に位置する攪拌翼
５０ 上段に位置する攪拌翼
５１ 上段に位置する攪拌翼 ５１１ フィン
５２ 上段に位置する攪拌翼
５３ 上段に位置する攪拌翼
５４ 上段に位置する攪拌翼 ５４１ 中孔部
５５ 中段に位置する攪拌翼
５６ 上段に位置する攪拌翼
６５ 上段に位置する攪拌翼
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 攪拌翼
６ｂ，６ｃ，６ｄ 中孔部
７ 上部材料投入口 ８ 下部材料投入口
９ 乱流形成部材
α 交差角
８４ 加熱体 ８５ アルミナ基板
８６ 抵抗材料 ８７ 検温素子
８８ フィルム ８９ 駆動ローラー
９０ 従動ローラー ９１ 繰り出し軸
９２ 巻き取り軸 ９３ 未定着トナー像
９４ 記録材 ９５ 加圧ローラー
９６ 入口ガイド
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ 画像形成部
１ｌａ、１ｌｂ、１ｌｃ、１ｌｄ 感光ドラム
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ ドラム帯電器
１２ｌａ、１２ｌｂ、１２ｌｃ、１２ｌｄ 除電露光ランプ
１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ 電位センサー
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 現像器
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 転写帯電器
１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄ 転写押圧部材
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 感光体クリーニング部
１６ ベルト除電器 １７ レーザビーム露光装置
１８ レジストローラ １９ 分離帯電器
２０ 記録材担持体 ２１ クリーニング装置
６０ 記録材カセット ６０１ 記録材
６１ トレイ ７０ 定着装置
７０１ 定着ローラ ７０２ 加圧ローラ
７０１、７０２ ローラ ７０３、７０４ クリーニング部材
７０５、７０６ ヒータ ７０７ オイル塗布ローラ
７０８ オイル溜め ７０９ サーミスタ
３０ 現像容器 ３０Ａ 現像室
３０Ｂ 攪拌室 ３１ 現像スリーブ
３２ 現像剤返し部材 ３３ ブレード
３４ 第１の現像剤攪拌・搬送手段 ３５ 第２の現像剤攪拌・搬送手段
３６ マグネット ３７ 隔壁
６２ 加熱ローラー ６２１ 芯金
６２２ 被覆層 ６４ 加熱部材
６３ 加圧ローラー ６３１ 芯金
６３２ 被覆層 ７０ 画像形成装置
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ 静電潜像形成装置
７１１ 光偏向器 ７１２、７１３ ミラー
７２１ ベルト駆動ロール ７２２ 支持ロール
７２ 中間転写ベルト ７３ ベルトクリーナ
７４ 転写ロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic latent image developing toner and an image forming method used for a copying machine, a printer, and the like.
[0002]
[Prior art]
As a method of forming a color image, a latent image is separately formed on each of a plurality of latent image carriers, each of the plurality of latent images is developed with a different color toner, and a toner image of each color is formed. A so-called tandem image forming method is known in which toner images are sequentially transferred onto an image forming support.
[0003]
In this method, the latent image forming step and the developing / transfer step are performed for each color to form each color toner image, so that the difference between the single-color image forming speed and the full-color image forming speed is small, and high-speed printing is performed. It has the advantage that it can cope with.
In this method, a toner image of each color is formed on a separate latent image carrier, and a full color image is formed by laminating (coloring) each color toner layer. If they are different, there is a difference in the amount of toner developed by the toner particles of each color, and the change in the hue of the secondary color due to color superposition increases (color reproducibility decreases).
[0004]
Further, since the toner image formed on each of the plurality of latent image carriers is transferred to and fixed on the image forming support to form a color fixed image, the image forming support is formed between toner particles of each color. If the adhesiveness is different, it is difficult to stabilize the image at the time of fixing, and there is a problem that the color reproducibility is lowered.
[0005]
As described above, in the toner used in the tandem image forming method, the amount of development toner for controlling the balance of each color is stabilized (there is no variation among the toner particles of each color), It is necessary that the adhesion between the toner particles and the latent image carrier and the image forming support is uniform.
[0006]
In the conventionally known toner prepared by the pulverization method, since the material dispersed in the toner is non-uniformly present on the fracture surface, the surface property between the toner particles is difficult to be constant, and the toner developed between the toner particles of each color It becomes difficult to stabilize the amount and make the adhesion to the image forming support uniform. As a result, variations in developability and transferability tend to occur, and there is a problem that color reproducibility as a color image is lowered.
On the other hand, the conventionally known polymerized toner produced by suspension polymerization has the advantage that the surface property between the toner particles is uniform, but since the toner particles are spherical, the latent image carrier and image formation are performed. Adhesiveness to the support is increased, transferability is lowered, and problems such as image repelling at the time of fixing tend to occur.
[0007]
As described above, in the tandem image forming method, it is difficult to stably form a high-quality color image over a long period of time with excellent color reproducibility.
[0008]
The present invention has been made based on the above situation.
An object of the present invention is to develop an electrostatic latent image developing toner capable of stably forming a high-quality color image having excellent color reproducibility and fine line reproducibility over a long period of time when a color image is formed by a tandem method. Is to provide.
Another object of the present invention is to provide an image forming method capable of stably forming a high-quality color image having excellent color reproducibility and fine line reproducibility over a long period of time when forming a color image by a tandem method. There is to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  The object of the present invention is to provide the above claims 1 to 4.Claim 18This is achieved by any of the inventions.
  Another object of the present invention is toClaim 19 or Claim 20This is achieved by the present invention.
[0010]
In the present invention, “salting out / fusing” means that salting out (aggregation of particles) and fusing (disappearance of the interface between particles) occur simultaneously or salting out and fusing occur simultaneously. Say. In order to perform salting-out and fusion at the same time, it is necessary to agglomerate particles (resin particles, colorant particles) under a temperature condition equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the resin constituting the resin particles.
[0011]
[Action]
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have excellent color reproducibility and fine line reproducibility by specifying a specific toner configuration (shape, particle size, etc.) when forming a color image by a tandem method. It has been found that a high-quality color image can be stably formed, and the present invention has been completed.
That is, the toner according to claim 1, comprising a toner particle having a variation coefficient of a shape factor of 16% or less and a number variation coefficient in a number particle size distribution of 27% or less. , Also referred to as “toner [A]”), the surface property between the toner particles of each color becomes uniform, and stable developability and transferability can be obtained.
In addition, the charge amount distribution becomes sharp and the chargeability between the toner particles of each color can be made uniform. As a result, the adhesion to the image forming support can be made uniform among the toner particles of each color. it can.
Therefore, a high-quality color fixed image excellent in color reproducibility and fine line reproducibility can be stably formed over a long period of time.
[0012]
Further, as a result of intensive studies, the inventors of the present invention are composed of toner particles in which the proportion of toner particles having no corners is 50% by number or more and the number variation coefficient in the number particle size distribution is 27% or less. By using the toner according to claim 13 (hereinafter, also referred to as “toner [B]”), a high-quality color fixed image excellent in color reproducibility and fine line reproducibility can be stabilized over a long period of time. The present invention has been completed by finding that it can be formed in an effective manner.
[0013]
Furthermore, as a result of intensive studies, the inventors of the present invention have made the toner particle shape specific, and even when the shape is uniform, the toner particle filling density in the toner layer is increased and voids are reduced, It has been found that the same effect is exhibited. That is, the ratio of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more and the variation coefficient of the shape factor is 16% or less. Use of the toner according to claim 19 (hereinafter, also referred to as “toner [C]”) enables stable high-quality color fixed images with excellent color reproducibility and fine line reproducibility over a long period of time. The present invention has been found, and the present invention has been completed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Toner>
The toner [A] of the present invention is composed of toner particles having a shape coefficient variation coefficient of 16% or less and a number variation coefficient in the number particle size distribution of 27% or less.
The toner [B] of the present invention is composed of toner particles in which the proportion of toner particles without corners is 50% by number or more and the number variation coefficient in the number particle size distribution is 27% or less.
The toner [C] of the present invention is composed of toner particles in which the proportion of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more and the variation coefficient of the shape factor is 16% or less. Is done.
[0015]
<Toner shape factor>
The “shape factor” of the toner of the present invention is represented by the following formula and indicates the degree of roundness of the toner particles.
[0016]
[Equation 3]

[0017]
Here, the maximum diameter refers to the width of a particle that maximizes the interval between the parallel lines when the projected image of the toner particles on the plane is sandwiched between two parallel lines. The projected area refers to the area of the projected image of the toner particles on the plane.
In the present invention, this shape factor is obtained by taking a photograph in which the toner particles are magnified 2000 times with a scanning electron microscope, and then using “SCANNING IMAGE ANALYZER” (manufactured by JEOL Ltd.) based on this photograph. It was measured by performing analysis. At this time, the shape factor of the present invention was measured by the above formula using 100 toner particles.
[0018]
In the toner [A] and toner [B] of the present invention, the proportion of toner particles having this shape factor in the range of 1.0 to 1.6 is preferably 65% by number or more, more preferably 70%. Number% or more. More preferably, the ratio of the toner particles having the shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more, and more preferably 70% by number or more.
Since the ratio of the toner particles having the shape factor in the range of 1.0 to 1.6 is 65% by number or more, the surface property between the toner particles of each color becomes uniform. Therefore, stable transferability can be obtained. In addition, the toner particles are less likely to be crushed, the contamination of the charge imparting member is reduced, and the chargeability of the toner is stabilized.Therefore, there is little variation in adhesion to the electrostatic latent image carrier between the toner particles of each color, Color images can be stabilized.
When a color fixed image is formed via an intermediate transfer member, the toner particle filling density formed on the intermediate transfer member becomes high, so that good transferability can be maintained. .
In the toner [C] of the present invention, the proportion of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 needs to be 65% by number or more, preferably 70% by number or more. is there.
[0019]
The method for controlling the shape factor is not particularly limited. For example, a method in which toner particles are sprayed in a hot air stream, a method in which toner particles are repeatedly applied with mechanical energy due to impact force in a gas phase, a method in which a toner is not dissolved in a solvent and a swirl flow is applied. A method in which toner particles having a shape factor of 1.0 to 1.6 or 1.2 to 1.6 are prepared and added to a normal toner so as to fall within the scope of the present invention. is there. In addition, toner particles whose shape factor is adjusted to 1.0 to 1.6 or 1.2 to 1.6 are added to normal toner in the same manner by controlling the overall shape at the stage of preparing a so-called polymerization method toner. There is a way to adjust.
Among the above methods, the polymerization method toner is preferable because it is simple as a production method and has excellent surface uniformity compared to the pulverized toner.
[0020]
<Variation coefficient of toner shape factor>
The “shape coefficient variation coefficient” of the toner of the present invention is calculated from the following equation.
[0021]
[Expression 4]

[0022]
[Where S₁Indicates the standard deviation of the shape factor of 100 toner particles, and K indicates the average value of the shape factor. ]
[0023]
In the toner [A] and toner [C] of the present invention, the variation coefficient of the shape factor is 16% or less, preferably 14% or less. When the variation coefficient of the shape factor is 16% or less, the surface property between the toner particles of each color becomes uniform, so that there is little variation in transferability to the image forming support and stable transferability can be obtained. . In addition, the toner particles are less likely to be crushed, the contamination of the charge imparting member is reduced, and the chargeability of the toner is stabilized.Therefore, there is little variation in adhesion to the electrostatic latent image carrier between the toner particles of each color, Color images can be stabilized.
When a color fixed image is formed via an intermediate transfer member, the toner particle filling density formed on the intermediate transfer member becomes high, so that good transferability can be maintained. .
[0024]
In order to uniformly control the shape factor of the toner and the variation coefficient of the shape factor without variation in lots, the resin particles (polymer particles) constituting the toner of the present invention are prepared (polymerized), and the resin particles are melted. In the process of controlling the attachment and shape, an appropriate process end time may be determined while monitoring the characteristics of the toner particles (colored particles) being formed.
“Monitoring” means that a measurement device is incorporated in-line, and process conditions are controlled based on the measurement result. In other words, in the case of a polymerization method toner that is formed by incorporating measurement such as shape in-line, for example, by associating or fusing resin particles in an aqueous medium, the shape and particle size are measured while performing sequential sampling in the fusing step. The reaction is stopped when the desired shape is obtained.
Although it does not specifically limit as a monitoring method, The flow type particle image analyzer FPIA-2000 (made by Toa Medical Electronics Co., Ltd.) can be used. This apparatus is suitable because the shape can be monitored by performing image processing in real time while passing the sample liquid. That is, a pump or the like is used from the reaction field and is constantly monitored to measure the shape and the like, and the reaction is stopped when the desired shape is obtained.
[0025]
<Toner number variation coefficient>
The number particle size distribution and the number variation coefficient of the toner of the present invention are measured by a Coulter Counter TA- or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Inc.). In the present invention, a Coulter Multisizer is used, and an interface (manufactured by Nikkaki Co., Ltd.) that outputs a particle size distribution and a personal computer are connected. The aperture used in the Coulter Multisizer was 100 μm, and the volume and number of toners of 2 μm or more were measured to calculate the particle size distribution and average particle size. The number particle size distribution represents the relative frequency of the toner particles with respect to the particle size, and the number average particle size represents the median diameter in the number particle size distribution. The “number variation coefficient in the number particle size distribution” of the toner is calculated from the following equation.
[0026]
[Equation 5]

[0027]
[Where S₂Represents the standard deviation in the number particle size distribution, and Dn represents the number average particle size (μm). ]
[0028]
The number variation coefficient of the toner [A] and toner [B] of the present invention is 27% or less, preferably 25% or less. When the number variation coefficient is 27% or less, the surface property between the toner particles of each color becomes uniform, so that there is little variation in transferability to the image forming support and stable transferability can be obtained. In addition, the toner particles are less likely to be crushed, the contamination of the charge imparting member is reduced, and the chargeability of the toner is stabilized.Therefore, there is little variation in adhesion to the electrostatic latent image carrier between the toner particles of each color, Color images can be stabilized.
When a color fixed image is formed via an intermediate transfer member, the toner particle filling density formed on the intermediate transfer member becomes high, so that good transferability can be maintained. .
[0029]
The method for controlling the number variation coefficient in the toner of the present invention is not particularly limited. For example, a method of classifying toner particles by wind force can be used, but classification in a liquid is effective for reducing the number variation coefficient. As a method of classifying in this liquid, there is a method of separating and collecting toner particles according to a difference in sedimentation speed caused by a difference in toner particle diameter by using a centrifuge and controlling the rotation speed.
In particular, when a toner is produced by a suspension polymerization method, a classification operation is indispensable in order to make the number variation coefficient in the number particle size distribution 27% or less. In the suspension polymerization method, it is necessary to disperse a polymerizable monomer in an oil droplet having a desired size as a toner in an aqueous medium before polymerization. That is, mechanical shearing with a homomixer or homogenizer is repeated for large oil droplets of a polymerizable monomer to reduce the oil droplets to the size of toner particles. In the method using shearing, the number particle size distribution of the obtained oil droplets is wide, and therefore the particle size distribution of the toner obtained by polymerizing the oil droplets is also wide. For this reason, classification operation is essential.
[0030]
<Percentage of toner particles without corners>
In the toner particles constituting the toner [B] of the present invention, the ratio of toner particles having no corners is required to be 50% by number or more, and this ratio is preferably 70% by number or more.
In the toner particles constituting the toner [A] and toner [C] of the present invention, the proportion of toner particles having no corners is preferably 50 number% or more, more preferably 70 number% or more.
[0031]
When the ratio of toner particles having no corners is 50% by number or more, the surface property between the toner particles of each color becomes uniform, so that there is little variation in transferability to the image forming support and stable transferability. Is obtained. In addition, toner particles that are easily worn and broken and toner particles having a portion where charges are concentrated are reduced, the charge amount distribution becomes sharp, the chargeability between the toner particles of each color is stabilized, and a good color image is obtained. Can be stably formed over a long period of time.
When a color fixed image is formed via an intermediate transfer member, the toner particle filling density formed on the intermediate transfer member becomes high, so that good transferability can be maintained. .
[0032]
Here, the “toner particles having no corners” means toner particles having substantially no protrusions that concentrate electric charges or protrusions that easily wear due to stress. Specifically, the following toner particles are used. Is called toner particles having no corners. That is, as shown in FIG. 11A, when the major axis of the toner particle T is L, a circle C having a radius (L / 10) is in contact with the peripheral line of the toner particle T at one point inside. A case where the circle C does not substantially protrude outside the toner T when the inner side is rolled is referred to as “toner particles having no corners”. “A case where the protrusion does not substantially protrude” refers to a case where the protrusion having the protruding circle is one or less. The “major diameter of toner particles” refers to the width of a particle that maximizes the interval between the parallel lines when the projected image of the toner particles on a plane is sandwiched between two parallel lines. FIGS. 11B and 11C show projection images of toner particles having corners, respectively.
[0033]
The ratio of toner particles having no corners was measured as follows. First, an enlarged photograph of the toner particles is taken with a scanning electron microscope, and further enlarged to obtain a 15,000 times photographic image. The photographic image is then measured for the presence or absence of the corners. This measurement was performed on 100 toner particles.
[0034]
A method for obtaining toner having no corners is not particularly limited. For example, as described above as a method for controlling the shape factor, a method in which toner particles are sprayed into a hot air stream, a method in which toner particles are repeatedly applied with mechanical energy by impact force in a gas phase, or a toner is dissolved. It can be obtained by adding in a solvent that does not, and applying a swirling flow.
Further, in the polymerization toner formed by associating or fusing the resin particles, the fusing particle surface has many irregularities at the fusing stop stage, and the surface is not smooth, but the temperature in the shape control step, By making the conditions such as the number of revolutions of the stirring blade and the stirring time appropriate, a toner having no corners can be obtained. These conditions vary depending on the physical properties of the resin particles. For example, by setting the rotational speed to be higher than the glass transition temperature of the resin particles, the toner can be formed with a smooth surface and no corners.
[0035]
Further, in the present invention, the yellow toner, magenta toner, cyan toner, and black toner used for forming a color image have the same shape of toner particles constituting them (the variation among the toner particles of each color is different). It has been found that the color reproducibility is improved.
That is, by satisfying the following formulas (1) to (4), when forming a color image by a tandem method, it is possible to reduce variations in adhesion and chargeability between toner particles of each color, and color reproduction. The image quality can be improved, and there is no deterioration in image quality in the transfer process or the fixing process, and a good color image can be formed.
[0036]
[Formula 6]

[0037]
In the above formulas (1) to (4), the maximum value and the minimum value of K are the average values (Ky, Km, Kc, Kb) of the shape factors of yellow toner, magenta toner, cyan toner, and black toner. The maximum value and the minimum value of Kσ are the maximum value and the minimum value of the variation coefficients (Kσy, Kσm, Kσc, Kσb) of the shape factors of each color toner, and D The maximum value and the minimum value are the maximum value and the minimum value among the number average particle diameters (Dy, Dm, Dc, Db) of each color toner, and the maximum value and the minimum value of Dσ are the number of each color toner. The maximum value and the minimum value among the number variation coefficients (Dσy, Dσm, Dσc, Dσb) in the particle size distribution.
[0038]
Further, as the toner particles constituting the toner of each color, toner particles having a corner having no corners of 50% by number or more and having a number variation coefficient of 27% or less in the number particle size distribution are used. Since the surface property between the particles is uniform, the chargeability between the toner particles of each color and the adhesion to the electrostatic latent image carrier can be homogenized and transferred to the image forming support. In addition, a good color image can be stably formed over a long period without causing image defects such as dust.
When a color fixed image is formed via an intermediate transfer member, the toner particle filling density formed on the intermediate transfer member becomes high, so that good transferability can be maintained. .
[0039]
<Toner particle size>
The toner of the present invention preferably has a number average particle diameter of 3 to 8 μm. When the toner particles are formed by a polymerization method, this particle size is determined in the toner production method described in detail later, in the concentration of the aggregating agent, the amount of organic solvent added, or the fusing time, and further the composition of the polymer itself. Can be controlled by.
When the number average particle diameter is 3 to 8 μm, the thickness of the toner layer between the colors does not become excessive, and the transferability to the image forming support can be improved. In addition, the transfer efficiency is increased, the image quality of halftone is improved, and the image quality of fine lines and dots is improved.
[0040]
As the toner of the present invention, when the particle size of the toner particle is D (μm), the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis, and the number-based particle size distribution is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23. In the histogram shown, the sum (M) of the relative frequency (m1) of the toner particles included in the most frequent class and the relative frequency (m2) of the toner particles included in the next most frequent class after the most frequent class is 70. % Of the toner is preferable.
[0041]
When the sum (M) of the relative frequency (m1) and the relative frequency (m2) is 70% or more, the dispersion of the particle size distribution of the toner particles becomes narrow. Therefore, selective development can be performed by using the toner in the image forming process. Can be reliably suppressed.
In the present invention, the histogram showing the particle size distribution based on the number is a natural logarithm lnD (D: particle size of individual toner particles) having a plurality of classes (0 to 0.23: 0.23) at intervals of 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 to 2.07: 2.07 to 2.30: 2.30 to 2.53: 2.53 to 2.76, and so on). This histogram was created by transferring the particle size data of the sample measured by the Coulter Multisizer to the computer via the I / O unit according to the following conditions and using the particle size distribution analysis program in the computer. is there.
[0042]
〔Measurement condition〕
(1) Aperture: 100 μm
(2) Sample preparation method: electrolyte [ISOTON R-11 (manufactured by Coulter Scientific Japan)]50mlAdd a suitable amount of surfactant (neutral detergent) to the sample and stir it.10mgAdd This system is prepared by dispersing for 1 minute with an ultrasonic disperser.
[0043]
<Comparison with conventionally known toner>
The toner of the present invention is
(1) Proportion of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 (65% by number or more in toner [C]),
(2) Variation coefficient of shape factor (16% or less for toner [A] and toner [C]),
(3) The ratio of toner particles having no corners (50% by number or more in toner [B]), (4) Number variation coefficient in the number particle size distribution (27% or less in toner [A] and toner [B]) A clear distinction from known toners.
[0044]
Regarding the numerical values of (1) to (4) related to the present invention, conventionally known numerical values of toner will be described. This value varies depending on the manufacturing method.
In the case of pulverized toner, the proportion of toner particles having a shape factor of 1.2 to 1.6 is about 60% by number. The variation coefficient of the shape factor of this is about 20%. Further, in the pulverization method, in order to reduce the particle size while repeating the crushing, the toner particles have more corners, and the proportion of toner particles without corners is 30% by number or less. Therefore, in order to obtain a rounded toner with uniform shapes and no corners, a process for spheroidizing with heat or the like as described above is required as a method for controlling the shape factor. In addition, the number variation coefficient in the number particle size distribution is about 30% when the classification operation after pulverization is one time, and in order to make the number variation coefficient 27% or less, it is necessary to repeat the classification operation. There is.
[0045]
In the case of a toner by suspension polymerization, since it is conventionally polymerized in a laminar flow, substantially spherical toner particles are obtained. For example, in the toner described in JP-A-56-130762, the shape factor is 1 The ratio of toner particles having a diameter of 2 to 1.6 is about 20% by number, the coefficient of variation of the shape factor is about 18%, and the ratio of toner particles without corners is about 85% by number. As described above, as a method for controlling the number variation coefficient in the number particle size distribution, mechanical shearing is repeatedly performed on large oil droplets of the polymerizable monomer to reduce the oil droplets to the size of toner particles. Therefore, the distribution of the oil droplet diameter is wide, and therefore the particle size distribution of the obtained toner is wide, the number variation coefficient is as large as about 32%, and classification operation is necessary to reduce the number variation coefficient. .
[0046]
In the polymerization method toner formed by associating or fusing resin particles, for example, in the toner described in JP-A-63-186253, the ratio of toner particles having a shape factor of 1.2 to 1.6 Is about 60% by number, the coefficient of variation of the shape factor is about 18%, and the proportion of toner particles without corners is about 44% by number. Further, the particle size distribution of the toner is wide, the number variation coefficient is 30%, and classification operation is necessary to reduce the number variation coefficient.
[0047]
<Toner production method>
The toner of the present invention is preferably a toner obtained by polymerizing at least a polymerizable monomer in an aqueous medium, and is an associative type obtained by salting out / fusing at least resin particles in an aqueous medium. The toner is preferably. Hereinafter, the method for producing the toner of the present invention will be described in detail.
[0048]
In the toner of the present invention, fine polymer particles (resin particles) are prepared by emulsion polymerization of monomers in a suspension polymerization method or in a liquid (aqueous medium) to which an emulsion of necessary additives is added. Thereafter, an organic solvent, a flocculant and the like can be added to produce the resin particles in association with each other. Here, “association” means that a plurality of the resin particles are fused, and includes cases where the resin particles and other particles (for example, colorant particles) are fused.
[0049]
An example of the method for producing the toner of the present invention is as follows. A homogenizer is prepared by adding various constituent materials such as a colorant and, if necessary, a release agent, a charge control agent, and a polymerization initiator to the polymerizable monomer. Then, various constituent materials are dissolved or dispersed in the polymerizable monomer by a sand mill, a sand grinder, an ultrasonic disperser or the like. The polymerizable monomer in which these various constituent materials are dissolved or dispersed is dispersed in oil droplets having a desired size as a toner in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer using a homomixer or a homogenizer. Thereafter, the stirring mechanism is transferred to a reaction device (stirring device) which is a stirring blade described later, and the polymerization reaction is advanced by heating. After completion of the reaction, the dispersion stabilizer is removed, filtered, washed, and dried to prepare the toner of the present invention.
In the present invention, the “aqueous medium” refers to a medium containing at least 50% by mass of water.
[0050]
Further, as a method for producing the toner of the present invention, a method of preparing by associating or fusing resin particles in an aqueous medium can be mentioned. The method is not particularly limited, and examples thereof include methods disclosed in JP-A-5-265252, JP-A-6-329947, and JP-A-9-15904. That is, a method of associating a plurality of fine particles composed of resin particles and colorants, etc., or particles composed of resin and colorant, in particular, after dispersing them in water using an emulsifier, the critical aggregation concentration The above flocculant is added for salting out, and at the same time, the formed polymer itself is heated and fused at a temperature higher than the glass transition temperature to gradually grow the particle size while forming fused particles. Then, a large amount of water is added to stop the particle size growth, and the shape is controlled by smoothing the particle surface while heating and stirring, and the particles are heated and dried in a fluid state while containing water. The toner of the invention can be formed. Here, a solvent that is infinitely soluble in water may be added simultaneously with the flocculant.
[0051]
As the polymerizable monomer constituting the resin, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decyl Styrene, styrene such as pn-dodecylstyrene or styrene derivatives, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, Methacrylic acid ester derivatives such as lauryl acrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, acrylic Isobutyl acid, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, phenyl acrylate, etc., acrylate derivatives, olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, Halogenated vinyls such as vinyl bromide, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, vinyl esters such as vinyl propionate, vinyl acetate, vinyl benzoate, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether Vinyl ethers such as vinyl, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl hexyl ketone, N-vinyl compounds such as N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone, vinyl naphthalene, vinyl pyridine, etc. There are acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as vinyl compounds, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide and the like. These vinyl monomers can be used alone or in combination.
[0052]
Further, it is more preferable to use a combination of monomers having an ionic dissociation group as the polymerizable monomer constituting the resin. For example, it has a substituent such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group as a constituent group of the monomer, specifically, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumar Acid, maleic acid monoalkyl ester, itaconic acid monoalkyl ester, styrene sulfonic acid, allyl sulfosuccinic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, acid phosphooxyethyl methacrylate, 3-chloro-2-acid phosphooxy And propyl methacrylate.
Furthermore, polyfunctionality such as divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, etc. It is also possible to use a crosslinkable resin by using a functional vinyl.
[0053]
These polymerizable monomers can be polymerized using a radical polymerization initiator. In this case, an oil-soluble polymerization initiator can be used in the suspension polymerization method. Examples of the oil-soluble polymerization initiator include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carboxyl). Nitriles), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azo- or diazo-based polymerization initiators such as azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate , Cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis- (4,4- t-butylperoxycyclohexyl) propane, tris The (t-butylperoxy) triazine peroxide polymerization initiator or a peroxide, such as and the like polymeric initiator having a side chain.
Moreover, when using an emulsion polymerization method, a water-soluble radical polymerization initiator can be used. Examples of the water-soluble polymerization initiator include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, azobisaminodipropane acetate, azobiscyanovaleric acid and its salts, hydrogen peroxide and the like.
[0054]
Dispersion stabilizers include tricalcium phosphate, magnesium phosphate, zinc phosphate, aluminum phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate , Bentonite, silica, alumina and the like. Furthermore, those generally used as surfactants such as polyvinyl alcohol, gelatin, methylcellulose, sodium dodecylbenzenesulfonate, ethylene oxide adduct, and higher alcohol sodium sulfate can be used as the dispersion stabilizer.
[0055]
As the resin excellent in the present invention, those having a glass transition point of 20 to 90 ° C. are preferred, and those having a softening point of 80 to 220 ° C. are preferred. The glass transition point is measured by a differential calorimetric analysis method, and the softening point can be measured by a Koka flow tester. Further, these resins preferably have a molecular weight measured by gel permeation chromatography of 1,000 to 100,000 in terms of number average molecular weight (Mn) and 2000 to 1,000,000 in terms of weight average molecular weight (Mw). Further, the molecular weight distribution is preferably such that Mw / Mn is 1.5 to 100, particularly 1.8 to 70.
[0056]
The flocculant used for associating the resin particles in an aqueous medium is not particularly limited, but those selected from metal salts are preferably used. Specifically, as a monovalent metal, for example, an alkali metal salt such as sodium, potassium or lithium, as a divalent metal, for example, an alkaline earth metal salt such as calcium or magnesium, or a divalent metal such as manganese or copper. And salts of trivalent metals such as iron and aluminum, and specific salts include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, calcium chloride, zinc chloride, copper sulfate, magnesium sulfate, manganese sulfate, etc. Can be mentioned. These may be used in combination.
These flocculants are preferably added in an amount equal to or higher than the critical aggregation concentration. The critical flocculation concentration is an index relating to the stability of the aqueous dispersion, and indicates a concentration at which flocculation occurs when a flocculant is added. This critical aggregation concentration varies greatly depending on the emulsified components and the dispersant itself. For example, Seizo Okamura et al.
17, 601 (1960) edited by Japan Society for Polymer Science ”, etc., and a detailed critical aggregation concentration can be obtained. As another method, a desired salt is added to the target particle dispersion at different concentrations, the ζ (zeta) potential of the dispersion is measured, and the salt concentration at which this value changes is defined as the critical aggregation concentration. You can ask for it.
The addition amount of the flocculant of the present invention may be not less than the critical aggregation concentration, but is preferably 1.2 times or more, more preferably 1.5 times or more the critical aggregation concentration.
[0057]
As the “solvent that dissolves infinitely in water” used together with the flocculant, a solvent that does not dissolve the formed resin is selected. Specific examples include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, t-butanol, methoxyethanol, and butoxyethanol, nitriles such as acetonitrile, and ethers such as dioxane. In particular, ethanol, propanol, and isopropanol are preferable.
The amount of the solvent that is infinitely soluble in water is preferably 1 to 100% by volume with respect to the polymer-containing dispersion added with the flocculant.
In order to make the particle shape uniform, it is preferable to fluidly dry a slurry containing 10% by mass or more of water based on the particles after preparing and filtering colored particles. Those having a polar group therein are preferred. The reason for this is considered to be that it is particularly easy to make the shape uniform in order to exhibit the effect that the water present is somewhat swollen with respect to the polymer in which the polar group is present.
[0058]
The toner of the present invention contains at least a resin and a colorant, but may contain a release agent, a charge control agent, or the like, which is a fixability improving agent, if necessary. Further, an external additive composed of inorganic fine particles or organic fine particles may be added to the toner particles containing the resin and the colorant as main components.
[0059]
As the colorant used in the toner of the present invention, carbon black, a magnetic material, a dye, a pigment, and the like can be arbitrarily used. Examples of the carbon black include channel black, furnace black, acetylene black, thermal black, and lamp black. used. Magnetic materials include ferromagnetic metals such as iron, nickel and cobalt, alloys containing these metals, compounds of ferromagnetic metals such as ferrite and magnetite, alloys that do not contain ferromagnetic metals but exhibit ferromagnetism by heat treatment, For example, a kind of alloy called Heusler alloy such as manganese-copper-aluminum, manganese-copper-tin, chromium dioxide, or the like can be used.
[0060]
As the dye, C.I. I. Solvent Red 1, 49, 52, 58, 63, 111, 122, C.I. I. Solvent Yellow 19, 44, 77, 79, 81, 82, 93, 98, 103, 104, 112, 162, C.I. I. Solvent Blue 25, 36, 60, 70, 93, 95 etc. can be used, and a mixture thereof can also be used. Examples of the pigment include C.I. I. Pigment Red 5, 48: 1, 53: 1, 57: 1, 122, 139, 144, 149, 166, 177, 178, 222, C.I. I. Pigment Orange 31 and 43, C.I. I. Pigment Yellow 14, 17, 93, 94, 138, 155, 156, 180, 185, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, 60, etc. can be used, and a mixture thereof can also be used. The number average primary particle diameter varies depending on the type, but is preferably about 10 to 200 nm.
[0061]
As a method for adding the colorant, the polymer particles prepared by the emulsion polymerization method are added at the stage of agglomerating by adding an aggregating agent, and the polymer is colored, or at the stage of polymerizing the monomer. The method of adding, polymerizing, and making it a colored particle etc. can be used. In addition, when adding a coloring agent in the step which prepares a polymer, it is preferable to use it, treating the surface with a coupling agent etc. so that radical polymerization property may not be inhibited.
[0062]
Further, a low molecular weight polypropylene (number average molecular weight = 1500 to 9000), a low molecular weight polyethylene, or the like as a fixing property improving agent may be added. Further, an ester wax can be used as a fixing improving material. Examples of the ester-based wax include carnauba wax, and can include candelilla wax and microcrystalline wax.
The method for adding the fixability improver to the toner is not particularly limited. For example, a method for salting out / fusing the resin particles in the same manner as the colorant particles, and a monomer for adjusting the resin particles. There is also a method in which a fixing property improving agent is dissolved therein and then polymerized to prepare resin particles.
Similarly, various known charge control agents and those that can be dispersed in water can be used. Specific examples include nigrosine dyes, naphthenic acid or higher fatty acid metal salts, alkoxylated amines, quaternary ammonium salt compounds, azo metal complexes, salicylic acid metal salts or metal complexes thereof.
In addition, it is preferable that the number average primary particle diameter of these charge control agent and fixability improving agent particles is about 10 to 500 nm in a dispersed state.
[0063]
In the toner of the present invention, the effect can be further exhibited by adding and using fine particles such as inorganic fine particles and organic fine particles as external additives. The reason for this is presumed that the effect can be conspicuous because the burying and detachment of the external additive can be effectively suppressed.
As the inorganic fine particles, inorganic oxide particles such as silica, titania, and alumina are preferably used, and these inorganic fine particles are preferably hydrophobized with a silane coupling agent or a titanium coupling agent. The degree of the hydrophobizing treatment is not particularly limited, but a methanol wettability of 40 to 95 is preferable. Methanol wettability is an evaluation of wettability to methanol. In this method, 0.2 g of inorganic fine particles to be measured is weighed and added to 50 ml of distilled water in a 200 ml beaker. Methanol is slowly added dropwise from a burette whose tip is immersed in the liquid until the whole of the inorganic fine particles become wet with slow stirring. When the amount of methanol necessary to completely wet the inorganic fine particles is a (ml), the degree of hydrophobicity is calculated by the following formula.
[0064]
[Expression 7]

[0065]
The addition amount of the external additive is 0.1 to 5.0% by mass, preferably 0.5 to 4.0% by mass in the toner. In addition, various external additives may be used in combination.
[0066]
In a suspension polymerization method toner in which a toner component obtained by dispersing or dissolving a toner component such as a colorant in a so-called polymerizable monomer is suspended in an aqueous medium and then polymerized. The shape of the toner particles can be controlled by controlling the flow of the medium. That is, when a large amount of toner particles having a shape factor of 1.2 or more are formed, the flow of the medium in the reaction vessel is turbulent and the polymerization proceeds to exist in an aqueous medium in a suspended state. When the oil droplets gradually become polymerized, the oil droplets become soft particles. By colliding the particles, particle coalescence is promoted, and particles with an irregular shape are obtained. . In the case of forming substantially spherical toner particles having a shape factor of less than 1.2, substantially spherical particles can be obtained by using a laminar flow of the medium in the reaction vessel to avoid particle collision. By this method, the toner shape distribution can be controlled within the scope of the present invention.
[0067]
<Reactor>
FIG. 1 is an explanatory view showing a reaction device (stirring device) having a generally used stirrer blade structure, wherein 2 is a stirrer, 3 is a rotating shaft, 4 is a stirrer blade, and 9 is a turbulent flow It is a forming member.
In the suspension polymerization method, a turbulent flow can be formed by using a specific stirring blade, and the shape can be easily controlled. Although it is not clear as this reason, when the structure of the stirring blade 4 as shown in FIG. 1 is one stage, the flow of the medium formed in the stirring tank 2 is a wall surface from the lower part to the upper part of the stirring tank 2. It becomes only the flow that moves along. Therefore, conventionally, a turbulent flow is generally formed by arranging a turbulent flow forming member 9 such as a wall surface of the stirring tank 2 to increase the efficiency of stirring. However, in such an apparatus configuration, although the turbulent flow is partially formed, the fluid flow acts in the direction of stagnation due to the presence of the turbulent flow. I can't control it.
[0068]
A reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used in the suspension polymerization method will be described with reference to the drawings.
2 and 3 are a perspective view and a cross-sectional view showing an example of such a reaction apparatus, respectively. In the reaction apparatus shown in FIGS. 2 and 3, a rotating shaft 3 is vertically suspended at the center of a vertical cylindrical stirring tank 2 in which a jacket 1 for heat exchange is mounted on the outer periphery, and stirring is performed on the rotating shaft 3. A lower stirrer blade 40 disposed close to the bottom surface of the tank 2 and a stirrer blade 50 disposed further upward are provided. The upper agitating blade 50 is disposed with a crossing angle α preceding the agitating blade 40 located in the lower stage in the rotational direction. In the production of the toner of the present invention, the crossing angle α is preferably less than 90 degrees (°). The lower limit of the intersection angle α is not particularly limited, but is preferably about 5 ° or more, and more preferably 10 ° or more. When a three-stage stirring blade is provided, the crossing angle between adjacent stirring blades is preferably less than 90 degrees.
By setting it as such a structure, a medium is first stirred by the stirring blade 50 arrange | positioned in the upper stage, and the flow to the lower side is formed. Next, the flow formed by the upper stirring blade 50 is further accelerated downward by the stirring blade 40 disposed in the lower stage, and a downward flow is separately formed in the stirring blade 50 itself, and the flow as a whole is increased. Presumed to be accelerated and proceed. As a result, a flow area having a large shear stress formed as a turbulent flow is formed, and it is estimated that the shape of the obtained toner particles can be controlled.
2 and 3, arrows indicate the rotation direction, 7 is an upper material inlet, 8 is a lower material inlet, and 9 is a turbulent flow forming member for making stirring effective.
[0069]
Here, the shape of the stirring blade is not particularly limited, but it may be a rectangular plate, a notch in a part of the blade, one or more holes in the center, and a so-called slit. Can be used. Specific examples of these are shown in FIG. The stirring blade 5a shown in FIG. 10 (a) has no medium hole, the stirring blade 5b shown in FIG. 10 (b) has a large middle hole 6b in the center, and the stirring blade 5c shown in FIG. 10 (c). Has a horizontally elongated hole 6c (slit), and the stirring blade 5d shown in FIG. 4D has a vertically elongated hole 6d (slit). In addition, when a three-stage stirring blade is provided, the middle hole formed in the upper stirring blade and the middle hole formed in the lower stirring blade may be the same, even if they are different. There may be.
[0070]
4 to 8 are perspective views showing specific examples of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used. In FIGS. 4 to 8, 1 is a jacket for heat exchange, and 2 is a stirring device. A tank, 3 is a rotating shaft, 7 is an upper material inlet, 8 is a lower material inlet, and 9 is a turbulent flow forming member.
[0071]
In the reaction apparatus shown in FIG. 4, a bent portion 411 is formed on the stirring blade 41, and a fin (projection) 511 is formed on the stirring blade 51.
In addition, when the bending part is formed in the stirring blade, it is preferable that a bending angle is 5-45 degrees.
[0072]
In the stirring blade 42 constituting the reaction apparatus shown in FIG. 5, a slit 421 is formed, and a bent portion 422 and fins 423 are formed.
In addition, the stirring blade 52 which comprises the said reaction apparatus has a shape similar to the stirring blade 50 which comprises the reaction apparatus shown in FIG.
[0073]
Bending portions 431 and fins 432 are formed on the stirring blade 43 constituting the reaction apparatus shown in FIG.
In addition, the stirring blade 53 which comprises the said reaction apparatus has the shape similar to the stirring blade 50 which comprises the reaction apparatus shown in FIG.
[0074]
Bending portions 441 and fins 442 are formed on the stirring blade 44 constituting the reaction apparatus shown in FIG.
Further, the stirring blade 54 constituting the reaction apparatus has a middle hole portion 541 formed at the center.
[0075]
The reaction apparatus shown in FIG. 8 is provided with a three-stage stirring blade including a stirring blade 45 (lower stage), a stirring blade 55 (middle stage), and a stirring blade 65.
The lower stirring blade 45 is formed with a bent portion 451 and fins 452.
[0076]
A stirring blade having a structure having these bent portions and protrusions (fins) to the upper or lower portion effectively generates turbulent flow.
The gap between the upper and lower stirring blades having the above-described configuration is not particularly limited, but it is preferable to have a gap at least between the stirring blades. Although the reason for this is not clear, it is considered that the stirring efficiency is improved because a medium flow is formed through the gap. However, the gap has a width of 0.5 to 50%, preferably 1 to 30%, with respect to the liquid surface height in the stationary state.
Further, the size of the stirring blade is not particularly limited, but the total height of all the stirring blades is 50% to 100%, preferably 60% to 95% of the liquid surface height in the stationary state. is there.
[0077]
FIG. 9 shows an example of a reaction apparatus used when a laminar flow is formed in the suspension polymerization method. This reaction apparatus is characterized in that a turbulent flow forming member (an obstacle such as a baffle plate) is not provided.
The agitating blade 46 and the agitating blade 56 constituting the reactor shown in FIG. 9 have the same shape and the crossing angle α as the agitating blade 40 and the agitating blade 50 constituting the reactor shown in FIG. . In FIG. 9, 1 is a heat exchange jacket, 2 is a stirring tank, 3 is a rotating shaft, 7 is an upper material inlet, and 8 is a lower material inlet.
In addition, as a reaction apparatus used when forming a laminar flow, it is not limited to what is shown by FIG.
In addition, the shape of the stirring blades constituting such a reactor is not particularly limited as long as it does not form turbulent flow, but is preferably formed by a continuous surface such as a rectangular plate, and has a curved surface. You may do it.
[0078]
On the other hand, in a polymerization method toner that associates or fuses resin particles in an aqueous medium, by controlling the flow and temperature distribution of the medium in the reaction vessel at the fusing stage, and further in the shape control step after fusing. By controlling the heating temperature, the number of rotations of stirring, and the time, the shape distribution and shape of the entire toner can be arbitrarily changed.
[0079]
That is, in the polymerization method toner that associates or fuses the resin particles, the flow in the reaction apparatus is made into a laminar flow, and the agitation step and the agitation tank that can make the internal temperature distribution uniform are used. By controlling the temperature, the number of rotations, and the time in the shape control step, it is possible to form a toner having a desired shape factor and uniform shape distribution. The reason for this is that if the laminar flow is fused in a place where the laminar flow is formed, strong stress is not applied to the particles (aggregation or agglomerated particles) in which aggregation and fusion proceed, and in laminar flow where the flow is accelerated It is estimated that this is because the shape distribution of the fused particles becomes uniform as a result of the uniform temperature distribution in the stirring tank. Further, the fused particles gradually become spherical by heating and stirring in the subsequent shape control step, and the shape of the toner particles can be arbitrarily controlled.
[0080]
As the stirring blade and the stirring tank used in the production of the polymerization toner for associating or fusing the resin particles, those similar to the case of forming a laminar flow in the suspension polymerization method described above can be used. 9 can be used. It is characterized in that no obstacle such as a baffle plate that forms a turbulent flow is provided in the stirring tank. Regarding the configuration of the stirring blade, similar to the stirring blade used in the suspension polymerization method described above, the upper stirring blade is disposed with a crossing angle α preceding the lower stirring blade in the rotational direction. In addition, a multistage configuration is preferable.
[0081]
The shape of the stirring blade is not particularly limited as long as it does not form a turbulent flow as long as it does not form a turbulent flow as in the case of forming a laminar flow in the above-described suspension polymerization method. Those formed by a continuous surface, such as a rectangular plate shape, are preferable, and may have a curved surface.
[0082]
The toner of the present invention may be used, for example, as a one-component magnetic toner containing a magnetic material, used as a two-component developer mixed with a so-called carrier, or a non-magnetic toner alone. However, in the present invention, it is preferably used as a two-component developer used by mixing with a carrier.
[0083]
<Development method>
The developing method in which the toner of the present invention can be used is not particularly limited.
The volume average particle size of the carrier that can be used as the two-component developer is 15 to 100 μm, more preferably 25 to 60 μm. The volume average particle diameter of the carrier can be typically measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.
The carrier is preferably further coated with a resin, or a so-called resin dispersion type carrier in which magnetic particles are dispersed in the resin. The resin composition for coating is not particularly limited, and for example, olefin resin, styrene resin, styrene / acrylic resin, silicone resin, ester resin, or fluorine-containing polymer resin is used. The resin for constituting the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and known resins can be used. For example, a styrene acrylic resin, a polyester resin, a fluorine resin, a phenol resin, or the like can be used. it can.
[0084]
<Image Forming Apparatus and Image Forming Method>
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus for carrying out the image forming method of the present invention. The image forming apparatus is provided with first, second, third and fourth image forming portions Pa, Pb, Pc and Pd. Each image forming unit has the same configuration, and forms toner images of different colors.
[0085]
More specifically, each of the image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd includes a dedicated latent image carrier, and in this embodiment, electrophotographic photosensitive drums 1la, 1lb, 1lc, and 1ld. The toner images of the respective colors on the electrophotographic photosensitive drums 1la, 1lb, 1lc, and 1ld formed by the image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are moved adjacent to the image forming portions, and the recording material carrier 20 is moved. The image is transferred onto an image forming support (hereinafter also referred to as “recording material”) 601 that is carried and transported thereon. Further, the toner image transferred and formed on the recording material 601 is fixed by being heated and pressed by the fixing device 70. Then, the recording material 601 on which the image is formed is discharged to the tray 61.
[0086]
Next, the latent image forming unit in each image forming unit will be described. Disposed on the outer periphery of the photosensitive drums 1la, 1lb, 1lc, and 1ld are static elimination exposure lamps 12la, 12lb, 12lc, and 12ld, drum chargers 12a, 12b, 12c, and 12d, a laser beam exposure device 17 as image exposure means, and a potential sensor 122a. , 122b, 122c, 122d are provided. The photosensitive drums 1la, 1lb, 1lc, and 1ld, which have been neutralized by the static elimination exposure lamps 12la, 12lb, 12lc, and 12ld, are uniformly charged by the drum chargers 12a, 12b, 12c, and 12d, and are then charged by the laser beam exposure device 17. By exposure, an electrostatic latent image that is color-separated according to the image signal is formed on the photosensitive drums 1la, 1lb, 1lc, and 1ld. In the image forming apparatus of the present invention, as the image exposure means, in addition to the laser beam exposure apparatus 17 described above, a light quantity level other than OFF in a basic image unit (pixel) such as an LED array exposure apparatus is used. A so-called multivalue exposure means known in the art can be suitably employed.
[0087]
The electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed by a developing unit to be a toner image of each color. That is, the developing means includes a plurality of developing devices 13a, 13b, 13c, and 13d each filled with a predetermined amount of the developer described above including yellow toner, magenta toner, cyan toner, or black toner. The electrostatic latent images formed on the respective photosensitive drums 1la, 1lb, 1lc, and 1ld are developed to form toner images of different colors.
[0088]
Next, the transfer part will be described.
The recording material 601 held in the recording material cassette 60 is fed to the recording material carrier 20 through the registration roller 18.
[0089]
Here, the recording material carrier 20 is a film made of a dielectric resin such as a polyethylene terephthalate resin film sheet (PET sheet), a polyvinylidene fluoride resin film sheet, or a polyurethane resin film sheet, and both end portions thereof are overlapped with each other. Belts that are joined together and endless in shape or have no seams (seamless) are used. In the case of a belt having a seam, it is preferable to provide means (not shown) for detecting the position of the seam so that transfer is not performed on the seam.
[0090]
When the recording material carrier 20 starts to rotate, the recording material is conveyed from the registration roller 18 onto the recording material carrier 20. At this time, the image writing signal is turned ON, and a toner image is formed on the first photosensitive drum 1la at a certain timing.
[0091]
A transfer charger 14a and a transfer pressing member 141a are provided below the first photosensitive drum 1la. The transfer pressing member 14la applies a uniform pressing force toward the photosensitive drum 11a, and the transfer charger. The toner image on the photosensitive drum 1la is transferred onto the recording material 601 by applying an electric field 14a. At this time, the recording material 601 is held on the recording material carrier 20 by electrostatic attraction and is conveyed to the second image forming portion Pb.
[0092]
Similarly to the first image forming unit Pa, the second, third, and fourth image forming units Pb, Pc, and Pd are provided below the photosensitive drums 11b, 11c, and 11d, and the transfer chargers 14b, 14c, 14d, and Transfer pressing members 141b, 141c, and 141d are provided, respectively. Then, the toner images of the respective colors formed on the second, third, and fourth photosensitive drums 1lb, 11c, and 11d are sequentially transferred by the same method as described above, and the toner layers are stacked on the recording material 601. (Color superposition) is performed.
The recording material 601 on which the toner images of all colors are transferred and discharged is separated by the separation charger 19, separated from the recording material carrier 20 by the attenuation of the electrostatic adsorption force, and conveyed to the fixing device 70.
[0093]
The fixing device 70 includes a fixing roller 701, a pressure roller 702, heat resistant cleaning members 703 and 704 for cleaning the rollers 701 and 702, heaters 705 and 706 for heating the rollers 701 and 702, and dimethyl. An oil application roller 707 for applying a release agent oil such as silicon to the fixing roller 701, an oil reservoir 708 for supplying the oil, and a thermistor 709 for controlling the fixing temperature.
[0094]
After the transfer process, the developer remaining on the photosensitive drums 1la, 1lb, 1lc, and 1ld is removed by the photoconductor cleaning sections 15a, 15b, 15c, and 15d, and is prepared for the subsequent latent image formation. The developer remaining on the recording material carrier 20 is removed by the belt static eliminator 16 to remove the electrostatic attraction force, and then removed by the cleaning device 21 having a nonwoven fabric in this embodiment. As the cleaning device 21, a rotating fur brush, a blade, or a device using these in combination is also used.
[0095]
Next, developing means that can be employed in the image forming apparatus of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. Since the developing units in the image forming units Pa, Pb, Pc, and Pd have the same configuration, only the developing unit in the first image forming unit Pa will be described.
[0096]
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the developing unit in the first image forming portion Pa. The developing device 13a disposed opposite to the first photosensitive drum 11a includes a developing container 30 containing a two-component developer, a developing sleeve 31 as a developer carrying member, and a developing sleeve 31 from the developer supply position by the developing sleeve 31. A developer returning member (developer accumulation amount regulating member on the developing sleeve 31) 32 that regulates the developer conveyed to the cutting position, and a blade 33 as a developer spike height (layer thickness) regulating member are provided. Furthermore, an optical developer concentration sensor (not shown) is provided as developer concentration detecting means for detecting the developer concentration (toner concentration) of the two-component developer.
[0097]
The interior of the developer container 30 is divided into a developing chamber 30A and a stirring chamber 30B by a partition wall 37 extending in a substantially vertical direction. The developing chamber 30A and the stirring chamber 30B contain a two-component developer containing a nonmagnetic toner and a magnetic carrier. The upper part of the partition wall 37 is released, and the two-component developer that has become excessive in the developing chamber 30A is collected on the stirring chamber 30B side. Screw type first and second developer agitating / conveying means 34, 35 are disposed in the developing chamber 30A and the agitating chamber 30B, respectively. The first agitating / conveying means 34 agitates and conveys the developer in the developing chamber 30A, and the second agitating / conveying means 35 is a toner replenishing tank (FIG. 5) under the control of the developer concentration controller. The toner supplied to the upstream side of the agitating / conveying means 35 and the developer already in the agitating chamber 30B are agitated and conveyed to make the toner density uniform. The partition wall 37 is formed with a developer passage (not shown) that allows the developing chamber 30A and the stirring chamber 30B to communicate with each other at the front and back end portions. The developer in the developing chamber 30A, in which the toner is consumed by the development and the toner concentration is lowered, is configured to move from one passage into the developing chamber 30A.
[0098]
The developing chamber 30A of the developing unit has an opening at a position corresponding to the developing area facing the first photosensitive drum 11a, and the developing sleeve 31 is rotatably disposed so as to be partially exposed to the opening. ing. The developing sleeve 31 is made of a non-magnetic material, and rotates in the direction of the arrow in the drawing during the developing operation, and a magnet 36 that is a magnetic field generating means is fixed therein.
[0099]
The two-component developer supplied to the surface of the developing sleeve 31 by the agitation / conveying means is held in the state of a magnetic brush on the surface of the developing sleeve 31 by the magnetic force of the magnet 36, and the first is accompanied by the rotation of the developing sleeve 31. The magnetic brush on the developer sleeve 31 is cut off by the developer return member 32 and the blade 33 in the course of conveyance, and the developer conveyed to the development region is appropriate. Maintained in quantity.
[0100]
The developer thus transported to the developing area by the developing sleeve 31 is supplied to the first photosensitive drum 11a and develops the electrostatic latent image formed thereon. In order to improve the development efficiency, that is, the toner application rate to the latent image, the development sleeve 31 is applied with a development bias in which a DC voltage and an alternating voltage are superimposed from the power source, or one of the development bias voltages. The toner of the two-component developer is moved to the electrostatic latent image side on the first photosensitive drum 11a by the action of the superimposed electric field of the DC electric field and the alternating electric field formed in the developing area by the action of one of the electric fields. Then, the electrostatic latent image is visualized as a toner image.
[0101]
<Fixing method>
In the above, as a suitable fixing method used in the present invention, a so-called contact heating method can be exemplified. In particular, examples of the contact heating method include a heat pressure fixing method, a heat roll fixing method, and a pressure heating fixing method in which fixing is performed by a rotating pressure member including a fixedly arranged heating body.
[0102]
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of a fixing device (heat roll fixing method) used in the present invention. The fixing device includes a heating roller 62 and a pressure roller 63 that contacts the heating roller 62. In FIG. 14, T is a toner image formed on a transfer paper (image forming support).
[0103]
The heating roller 62 is formed by forming a coating layer 622 made of an elastic body or a fluororesin on the surface of the cored bar 621 and includes a heating member 64 made of a linear heater.
[0104]
The cored bar 621 is made of metal and has an inner diameter of 10 to 70 mm. The metal constituting the metal core 21 is not particularly limited, and examples thereof include metals such as iron, aluminum, and copper, or alloys thereof.
The thickness of the cored bar 621 is set to 0.1 to 2 mm, and is determined in consideration of a balance between a request for energy saving (thinning) and strength (depending on the constituent materials). For example, in order to maintain the same strength as that of a cored bar made of iron of 0.57 mm with a cored bar made of aluminum, the wall thickness needs to be 0.8 mm.
[0105]
As the elastic body constituting the covering layer 622, it is preferable to use silicone rubber, silicone sponge rubber, or the like having good heat resistance such as LTV, RTV, HTV.
In this case, the Asker C hardness of the elastic body constituting the coating layer 622 is less than 80 °, preferably less than 60 °.
The thickness of the coating layer 622 made of an elastic body is 0.1 to 30 mm, preferably 0.1 to 20 mm.
When the Asker C hardness of the elastic body constituting the coating layer 622 exceeds 70 ° and when the thickness of the coating layer 622 is less than 0.1 mm, the fixing nip cannot be increased, and soft fixing is performed. Effect (improvement of color reproducibility by the toner layer at the smoothed interface) cannot be exhibited.
[0106]
Further, as the fluororesin constituting the coating layer 622, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), or the like can be used.
The thickness of the coating layer 622 made of a fluororesin is 10 to 500 μm, preferably 20 to 400 μm.
When the thickness of the coating layer 622 made of a fluororesin is less than 10 μm, the function as the coating layer cannot be sufficiently exhibited, and the durability as the fixing device cannot be ensured. On the other hand, there is a problem that the surface of the coating layer exceeding 500 μm is easily scratched by paper dust, and toner or the like adheres to the scratched part, thereby causing image smearing.
[0107]
As the heating member 64, a halogen heater can be preferably used.
Further, the number of heating members 64 is not particularly limited, and a configuration in which a plurality of heating members are included and the heat distribution area can be changed according to the size (width) of the transfer paper passing therethrough can be adopted.
[0108]
The pressure roller 63 is formed by forming a coating layer 632 made of an elastic body on the surface of the cored bar 631. The elastic body constituting the covering layer 632 is not particularly limited, and examples thereof include various soft rubbers such as urethane rubber and silicone rubber, and sponge rubber. Good heat resistance such as LTV, RTV, HTV, etc. Preferably, silicone rubber and silicone sponge rubber are used.
[0109]
The Asker C hardness of the elastic body constituting the coating layer 632 is less than 80 °, preferably less than 60 °.
The thickness of the coating layer 632 is 0.1 to 30 mm, preferably 0.1 to 20 mm.
When the Asker C hardness of the elastic body constituting the coating layer 632 exceeds 80 ° and when the thickness of the coating layer 632 is less than 0.1 mm, the fixing nip cannot be increased, and soft fixing is not possible. The effect cannot be demonstrated.
[0110]
Although it does not specifically limit as a material which comprises the metal core 631, Metals, such as aluminum, iron, copper, or those alloys can be mentioned.
[0111]
The contact load (total load) between the heating roller 62 and the pressure roller 63 is usually 40 to 350 N, preferably 50 to 300 N, and more preferably 50 to 250 N. This contact load is defined in consideration of the strength of the heating roller 10 (the thickness of the core metal 11). For example, in a heating roller having a core metal made of iron of 0.3 mm, the contact load should be 250 N or less. Is preferred.
[0112]
From the viewpoint of offset resistance and fixing property, the nip width is preferably 4 to 10 mm, and the surface pressure of the nip is 0.6 × 10 6.^FivePa ~ 1.5 × 10^FivePa is preferred.
[0113]
An example of fixing conditions by the fixing device shown in FIG. 14 is that the fixing temperature (surface temperature of the heating roller 10) is 150 to 210 ° C., and the fixing linear velocity is 80 to 640 mm / sec.
[0114]
The fixing device used in the present invention may be provided with a cleaning mechanism as necessary. In this case, as a method of supplying silicone oil to the upper roller (heating roller) of the fixing unit, a method of supplying and cleaning with a pad, roller, web or the like impregnated with silicone oil can be used.
As the silicone oil, one having high heat resistance is used, and polydimethyl silicone, polyphenylmethyl silicone, polydiphenyl silicone and the like are used. Since a low-viscosity thing will have a large outflow at the time of use, those having a viscosity at 20 ° C. of 1 to 100 Pa · s are preferably used.
[0115]
Next, a method for fixing by a rotating pressure member including a fixedly arranged heating body used in the present invention (pressure contact fixing method) will be described.
[0116]
This fixing method is a method in which pressure fixing is performed by a fixedly arranged heating body and a pressure member that is in pressure-contact with the heating body and that closely contacts the recording material with the heating body through a film.
In this press-contact heating and fixing device, the heating body has a smaller heat capacity than a conventional heating roller, and has a heating portion in a line shape in a direction perpendicular to the passing direction of the recording material. 300 ° C.
Note that pressure contact fixing is a method in which an unfixed toner image is pressed against a heating source and fixed, such as a method in which a recording material with unfixed toner is passed between a heating member and a pressure member as is usually used. is there. With this configuration, heating is performed quickly, so that the fixing speed can be increased. However, the temperature control is difficult, and the toner is not directly applied to the portion where the unfixed toner is directly pressed, such as the surface portion of the heating source. There is also a problem that the so-called toner offset that remains adhering easily occurs, and that the recording material is liable to cause a failure such as winding of the recording material.
[0117]
In this fixing method, the low-heat capacity line-shaped heating element fixedly supported by the apparatus has a thickness of 0.2 to 5.0 mm, more preferably 0.5 to 3.5 mm, a width of 10 to 15 mm, and a longitudinal length. A 240-400 mm alumina substrate is coated with a resistance material at 1.0-2.5 mm and is energized from both ends.
The energization is a pulse waveform with a period of 15 to 25 msec with a DC of 100 V, and is changed to a pulse width corresponding to the temperature / energy release amount controlled by the temperature sensor. In the case of the temperature t1 detected by the temperature sensor in the low heat capacity line-shaped heating body, the surface temperature t2 of the film facing the resistance material is lower than t1. Here, t1 is preferably 120 to 220 ° C, and the temperature of t2 is preferably 0.5 to 10 ° C lower than the temperature of t1. Further, the film material surface temperature t3 at the portion where the film is peeled off from the toner surface is substantially equal to t2. The film moves in the direction of the center arrow in FIG. 15 (a) in contact with the heating body whose energy and temperature are controlled in this way. These fixing films are made by adding a conductive material to a heat-resistant film having a thickness of 10 to 35 μm, for example, polyester, polyperfluoroalkoxy vinyl ether, polyimide, polyetherimide, and in many cases a fluororesin such as Teflon. It is an endless film in which a release agent layer is coated by 5 to 15 μm.
[0118]
For driving the film, a driving force and tension are applied by a driving roller and a driven roller, and the film is transported in the direction of the arrow without wrinkles or twists. The linear velocity as the fixing device is preferably 40 to 600 mm / sec.
The pressure roller has a rubber elastic layer having high releasability, such as silicone rubber, and is pressure-bonded to the heating body via a film material with a total pressure of 2 to 30 kg, and rotates by pressure.
[0119]
Moreover, although the example using an endless film was demonstrated above, as shown in FIG.15 (b), you may use a film material with an end using the delivery axis | shaft and take-up axis | shaft of a film sheet. Furthermore, it may be a simple cylinder having no driving roller or the like inside.
[0120]
The fixing device may be used with a cleaning mechanism. As a cleaning method, a method of supplying various silicone oils to the fixing film, or a method of cleaning with a pad, roller, web or the like impregnated with various silicone oils is used.
As the silicone oil, polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, polydiphenylsiloxane, or the like can be used. Furthermore, siloxane containing fluorine can also be suitably used.
[0121]
Next, FIG. 15 shows an example of a sectional view of the fixing device.
In FIG. 15A, 84 is a low heat capacity line-shaped heating element fixedly supported by the apparatus. As an example, a resistance material 86 is applied to an alumina substrate 85 having a height of 1.0 mm, a width of 10 mm, and a longitudinal length of 240 mm. Is applied to a width of 1.0 mm and is energized from both ends in the longitudinal direction.
The energization is, for example, DC100V and is usually a pulse waveform with a cycle of 20 msec, and is controlled by a signal from the temperature measuring element 87 and kept at a predetermined temperature. For this reason, the pulse width is changed according to the amount of energy released, and the range is, for example, 0.5 to 5 msec.
[0122]
The recording material 94 carrying the unfixed toner image 93 is brought into contact with the heating body 84 controlled in this way through the film 88 to thermally fix the toner.
The film 88 used here moves without wrinkles while being tensioned by the driving roller 89 and the driven roller 90. Reference numeral 95 denotes a pressure roller having a rubber elastic layer formed of silicone rubber or the like, and pressurizes the heating body through a film with a total pressure of 4 to 20 kg. The unfixed toner image 93 on the recording material 94 is guided to the fixing unit by the entrance guide 96, and a fixed image is obtained by the heating described above. The endless belt has been described above. However, as shown in FIG. 15B, the film sheet feeding shaft 91 and the take-up shaft 92 may be used, and the fixing film may be a terminal film.
[0123]
In the image forming method of the present invention, when transferring each color toner image formed on each of the photosensitive drums 1la, 1lb, 1lc, and 1ld onto a recording material (image forming support), the toner image is, for example, in the form of a belt. Alternatively, a method may be used in which the image is once transferred to a drum-shaped intermediate transfer member, and each color toner layer is laminated (color superposition) on the intermediate transfer member, and then re-transferred collectively onto the image forming support. You can also.
[0124]
FIG. 16 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus when a transfer process is performed via an intermediate transfer belt. In this figure, the same components as those in FIG.
The image forming apparatus 70 includes an intermediate transfer belt 72 that is stretched by a belt driving roll 721, a support roll 722, and a transfer roll 74 and configured to circulate and move in the direction of arrow A.
Reference numerals 71a, 71b, 71c and 71d are electrostatic latent image forming apparatuses for forming electrostatic latent images corresponding to the respective colors on the photosensitive drums 1la, 1lb, 1lc and 1ld, and are light deflection devices comprising rotating polygon mirrors. 711 and mirrors 712 and 713 are provided. Reference numeral 73 denotes a belt cleaner for removing the toner remaining on the intermediate transfer belt 72.
[0125]
Next, the operation of the image forming apparatus 70 will be described.
First, image data is scanned on the photosensitive drums 11a to 11d through the light beam irradiation device (not shown), the optical deflector 711, and the mirrors 712 and 713 in the electrostatic latent image forming devices 71a to 71d, respectively. Electrostatic latent images corresponding to the respective colors are formed on the drums 11a to 11d.
Each of the electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 11a to 11d includes a developing device 15a filled with a predetermined amount of each of the above-described developers including yellow toner, magenta toner, cyan toner, or black toner. To 15d to form toner images of respective colors on the respective photosensitive drums 11a to 11d.
These toner images are transferred so as to be superimposed on the intermediate transfer belt 72 at a predetermined timing at each primary transfer position T1, and a full-color toner image composed of toner images of each color is formed on the intermediate transfer belt 72. Is done.
The full-color toner image formed on the intermediate transfer belt 72 is conveyed to the secondary transfer position T2, and is transferred collectively to the recording material P supplied to the secondary transfer position T2 by the transfer roll 74.
Thereafter, the toner image is conveyed to the above-described fixing device (not shown), and the toner image transferred and formed on the recording material P is fixed.
[0126]
<Example>
(Toner Production Example 1: Example of emulsion polymerization association method)
0.90 kg of sodium n-dodecyl sulfate and 10.0 liters of pure water were added and dissolved by stirring. To this solution, 1.20 kg of Legal 330R (Cabot Black Carbon Black) was gradually added and stirred well for 1 hour, followed by continuous dispersion for 20 hours using a sand grinder (medium disperser). This is referred to as “colorant dispersion 1”.
A solution composed of 0.055 kg of sodium dodecylbenzenesulfonate and 4.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “anionic surfactant solution A”.
A solution composed of 0.014 kg of nonylphenol polyethylene oxide 10 mol adduct and 4.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “nonionic surfactant solution B”.
A solution obtained by dissolving 238 g of potassium persulfate in 12.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “initiator solution C”.
[0127]
A GL (glass lining) reaction kettle with a volume of 100 liters equipped with a temperature sensor, a condenser tube, and a nitrogen introducing device was added to a WAX emulsion (a polypropylene emulsion having a number average molecular weight of 3000: number average primary particle size = 120 nm / solid content concentration = 29. 9%) 3.41 kg, the total amount of “anionic surfactant solution A” and the total amount of “nonionic surfactant solution B” were added, and stirring was started. Subsequently, 44.0 liters of ion exchange water was added.
[0128]
Heating was started and when the liquid temperature reached 75 ° C., the entire amount of “Initiator Solution C” was added dropwise. Thereafter, while controlling the liquid temperature to 75 ° C. ± 1 ° C., a solution consisting of 12.1 kg of styrene, 2.70 kg of n-butyl acrylate, 1.14 kg of methacrylic acid, and 550 g of t-dodecyl mercaptan was added dropwise. . After completion of the dropwise addition, the liquid temperature was raised to 80 ° C. ± 1 ° C. and stirring was performed for 6 hours. Next, the liquid temperature was cooled to 40 ° C. or less, stirring was stopped, and filtration was performed with a pole filter to obtain a latex. This is designated as “Latex-A”.
The glass transition temperature of the resin particles in Latex-A was 58 ° C., the softening point was 119 ° C., the molecular weight distribution was weight average molecular weight = 13,000, and the weight average particle size was 115 nm.
[0129]
A solution prepared by dissolving 0.055 kg of sodium dodecylbenzenesulfonate in 4.0 liters of ion-exchanged pure water is referred to as “anionic surfactant solution D”.
Further, a solution obtained by dissolving 0.014 kg of nonylphenol polyethylene oxide 10 mol adduct in 4.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “nonionic surfactant solution E”.
A solution obtained by dissolving 200 g of potassium persulfate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) in 12.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “initiator solution F”.
[0130]
A WAX emulsion (a polypropylene emulsion with a number average molecular weight of 3000: number average primary particle size = 120 nm / solid content concentration of 29.9%) was added to a 100 liter GL reaction kettle equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introducing device and a comb baffle. 3.41 kg, the total amount of “anionic surfactant solution D” and the total amount of “nonionic surfactant solution E” were added, and stirring was started.
Next, 44.0 liters of ion exchange water was added. Heating was started, and when the liquid temperature reached 70 ° C., “initiator solution F” was added. Subsequently, a solution prepared by previously mixing 11.0 kg of styrene, 4.00 kg of n-butyl acrylate, 1.04 kg of methacrylic acid, and 9.0 g of t-dodecyl mercaptan was dropped. After completion of the dropwise addition, the liquid temperature was controlled at 72 ° C. ± 2 ° C., and the mixture was heated and stirred for 6 hours. Furthermore, the liquid temperature was raised to 80 ° C. ± 2 ° C., and the mixture was heated and stirred for 12 hours. The liquid temperature was cooled to 40 ° C. or lower, and stirring was stopped. The filtrate is filtered through a pole filter, and this filtrate is designated as “Latex-B”.
The glass transition temperature of the resin particles in Latex-B was 59 ° C., the softening point was 133 ° C., the molecular weight distribution was weight average molecular weight = 24,000, and the weight average particle size was 110 nm.
[0131]
A solution obtained by dissolving 5.36 kg of sodium chloride as a salting-out agent in 20.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “sodium chloride solution G”.
A solution obtained by dissolving 1.00 g of a fluorine-based nonionic surfactant in 1.00 liter of ion-exchanged water is referred to as “nonionic surfactant solution H”.
[0132]
A 100 liter SUS reaction kettle equipped with a temperature sensor, cooling pipe, nitrogen introduction device, particle size and shape monitoring device (reaction device having the configuration shown in FIG. 9, crossing angle α is 25 °) was prepared as described above. Latex-A = 20.0 kg, latex-B = 5.2 kg, colorant dispersion 1 = 0.4 kg and ion-exchanged water 20.0 kg were added and stirred. Next, the mixture was heated to 40 ° C., and sodium chloride solution G, 6.00 kg of isopropanol (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) and nonionic surfactant solution H were added in this order. Then, after standing for 10 minutes, temperature increase was started, the liquid temperature was raised to 85 ° C. in 60 minutes, and the mixture was heated and stirred at 85 ± 2 ° C. at a stirring speed of 160 to 165 rpm for 0.5 to 3 hours. Then, the particle size was grown while salting out / welding. Next, 2.1 liters of pure water was added to stop the particle size growth.
[0133]
The fused particle dispersion prepared above was placed in a 5-liter reaction vessel (reaction apparatus having the configuration shown in FIG. 9, crossing angle α is 20 °) equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, and a particle size and shape monitoring device. 5.0 kg was added, and the shape was controlled by heating and stirring for 0.5 to 15 hours at a stirring temperature of 160 to 165 rpm at a liquid temperature of 85 ° C. ± 2 ° C. Then, it cooled to 40 degrees C or less, and stopped stirring. Next, using a centrifugal separator, classification is performed in the liquid by a centrifugal sedimentation method, followed by filtration through a sieve having an opening of 45 μm, and this filtrate is used as an association liquid. Subsequently, wet cake-like non-spherical particles were collected by filtration from the associating liquid using Nutsche. Thereafter, it was washed with ion exchange water. The non-spherical particles were dried at a suction air temperature of 60 ° C. using a flash jet dryer and then dried at a temperature of 60 ° C. using a fluidized bed dryer. 1 part by weight of silica fine particles was externally mixed with 100 parts by weight of the obtained colored particles with a Henschel mixer to obtain a black toner by an emulsion polymerization association method.
In the monitoring of the salting-out / fusion stage and the shape control step, by controlling the number of revolutions of stirring and the heating time within the above range, the variation coefficient of the shape and shape factor is controlled, and further, the particles are classified by submerging. The black and white toners 1Bk to 5Bk composed of toner particles having the shape characteristics and the particle size distribution characteristics shown in Table 1 were obtained by arbitrarily adjusting the variation coefficient of the diameter and the particle size distribution.
[0134]
(Toner production example 2: Example of emulsion polymerization association method)
In Toner Production Example 1, the colorant is C.I. I. Yellow toners 1Y to 5Y comprising toner particles having the shape characteristics and particle size distribution characteristics shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Toner Production Example 1 except that 1.05 kg of Pigment Yellow 180 was used.
[0135]
(Toner production example 3: Example of emulsion polymerization association method)
In toner production example 1, the shape characteristics shown in Table 3 are the same as in toner production example 1 except that 1.20 kg of quinacridone-based magenta pigment (CI Pigment Red 122) is used instead of carbon black. And magenta toners 1M to 5M comprising toner particles having particle size distribution characteristics were obtained.
[0136]
(Toner Production Example 4: Example of Emulsion Polymerization Association Method)
Table 4 shows the same procedures as in Toner Production Example 1 except that 0.60 kg of phthalocyanine cyan pigment (CI Pigment Blue 15: 3) was used instead of carbon black as the colorant in Toner Production Example 1. Cyan toners 1C to 5C composed of toner particles having shape characteristics and particle size distribution characteristics were obtained.
[0137]
(Toner Production Example 5: Example of suspension polymerization method)
Styrene = 165 g, n-butyl acrylate = 35 g, carbon black = 10 g, di-t-butyl salicylic acid metal compound = 2 g, styrene-methacrylic acid copolymer = 8 g, paraffin wax (mp = 70 ° C.) = 20 g at 60 ° C. And uniformly dissolved and dispersed at 12000 rpm with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). To this dispersion, 2,2′-azobis (2,4-valeronitrile) = 10 g as a polymerization initiator was added and dissolved to prepare a polymerizable monomer composition. Next, 450 g of 0.1 M sodium phosphate aqueous solution was added to 710 g of ion exchange water, and 68 g of 1.0 M calcium chloride was gradually added while stirring at 13,000 rpm with a TK homomixer to prepare a suspension in which tricalcium phosphate was dispersed. did. The polymerizable monomer composition was added to this suspension, and stirred at 10,000 rpm for 20 minutes with a TK homomixer to granulate the polymerizable monomer composition. Then, using the reaction apparatus of the structure as shown in FIG. 2 (crossing angle (alpha) is 45 degrees), it was made to react for 5 to 15 hours at 75-95 degreeC with the stirring rotation speed of 100-250 rpm. Tricalcium phosphate was dissolved and removed with hydrochloric acid, and then classified in a liquid by centrifugal sedimentation using a centrifugal separator, and then filtered, washed and dried. To 100 parts by weight of the obtained colored particles, 1 part by weight of silica fine particles was externally added and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner by suspension polymerization.
[0138]
Monitoring is performed during the polymerization, and the liquid temperature, the number of stirring revolutions, and the heating time are controlled within the above ranges to control the variation coefficient of the shape and the shape factor. The black and white toners 6Bk to 8Bk composed of toner particles having the shape characteristics and particle size distribution characteristics shown in Table 1 were obtained by arbitrarily adjusting the coefficient of variation.
[0139]
(Toner Production Example 6: Example of suspension polymerization method)
In Toner Production Example 5, the colorant is C.I. I. Yellow toners 6Y to 8Y comprising toner particles having the shape characteristics and particle size distribution characteristics shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Toner Production Example 5 except that 1.05 kg of Pigment Yellow 180 was used.
[0140]
(Toner Production Example 7: Example of suspension polymerization method)
In toner production example 5, the shape characteristics shown in Table 3 are the same as in toner production example 5 except that 1.20 kg of quinacridone-based magenta pigment (CI Pigment Red 122) is used instead of carbon black. And magenta toners 6M to 8M comprising toner particles having particle size distribution characteristics were obtained.
[0141]
(Toner Production Example 8: Example of suspension polymerization method)
Table 4 shows the same results as in Toner Production Example 5, except that 0.60 kg of phthalocyanine cyan pigment (CI Pigment Blue 15: 3) was used instead of carbon black as the colorant in Toner Production Example 5. Cyan toners 6C to 8C composed of toner particles having shape characteristics and particle size distribution characteristics were obtained.
[0142]
(Toner Production Example 9: Example of suspension polymerization method)
In Toner Production Example 5, the production of the toner was performed except that the reaction apparatus having the structure shown in FIG. 9 (crossing angle α was 15 °) was used, and the liquid was not classified using a centrifuge. In the same manner as in Example 5, black toner 9Bk composed of toner particles having the shape characteristics and particle size distribution characteristics shown in Table 1 was obtained.
[0143]
(Toner Production Example 10: Example of suspension polymerization method)
In Toner Production Example 9, the colorant is C.I. I. A yellow toner 9Y having the shape characteristics and particle size distribution characteristics shown in Table 2 was obtained in the same manner as in Toner Production Example 9 except that 1.05 kg of Pigment Yellow 180 was used.
[0144]
(Toner Production Example 11: Example of Suspension Polymerization Method)
In toner production example 9, the shape characteristics shown in Table 3 are the same as in toner production example 9, except that 1.20 kg of quinacridone magenta pigment (CI Pigment Red 122) was used instead of carbon black. A magenta toner 9M comprising toner particles having a particle size distribution characteristic was obtained.
[0145]
(Toner Production Example 12: Example of suspension polymerization method)
Table 4 shows the same results as in Toner Production Example 9, except that 0.60 kg of phthalocyanine cyan pigment (CI Pigment Blue 15: 3) was used instead of carbon black as the colorant in Toner Production Example 9. Cyan toner 9C composed of toner particles having shape characteristics and particle size distribution characteristics was obtained.
[0146]
(Toner Production Example 13: Example of grinding method)
A toner raw material consisting of 100 kg of styrene-nbutyl acrylate copolymer resin, 10 kg of carbon black and 4 parts by weight of polypropylene is premixed with a Henschel mixer, melt kneaded with a twin screw extruder, and coarsely pulverized with a hammer mill. The resulting powder was pulverized by a jet pulverizer, and the obtained powder was dispersed in a hot air stream of a spray dryer (at 200 to 300 ° C. for 0.05 seconds) to obtain particles whose shape was adjusted. These particles were repeatedly classified with an air classifier until the desired particle size distribution was obtained. To 100 parts by weight of the obtained colored particles, 1 part by weight of silica fine particles was externally added and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner by a pulverization method.
In this way, the black toners 10Bk to 11Bk composed of toner particles having the shape characteristics and the particle size distribution characteristics shown in Table 1 in which the variation coefficients of the shape and the shape coefficient are controlled and the variation coefficients of the particle size and the particle size distribution are adjusted. Got.
[0147]
(Toner Production Example 14: Example of grinding method)
In Toner Production Example 13, the colorant is C.I. I. Yellow toners 10Y to 11Y having the shape characteristics and particle size distribution characteristics shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Toner Production Example 13 except that 1.05 kg of Pigment Yellow 180 was used.
[0148]
(Toner Production Example 15: Example of grinding method)
In toner production example 13, the shape characteristics shown in Table 3 are the same as in toner production example 13 except that 1.20 kg of quinacridone-based magenta pigment (CI Pigment Red 122) was used instead of carbon black. Also, magenta toners 10M to 11M comprising toner particles having particle size distribution characteristics were obtained.
[0149]
(Toner Production Example 16: Example of grinding method)
Table 4 shows the same procedures as in Toner Production Example 13 except that 0.60 kg of phthalocyanine cyan pigment (CI Pigment Blue 15: 3) was used instead of carbon black as the colorant in Toner Production Example 13. Cyan toners 10C to 11C composed of toner particles having shape characteristics and particle size distribution characteristics were obtained.
[0150]
[Table 1]

[0151]
[Table 2]

[0152]
[Table 3]

[0153]
[Table 4]

[0154]
[Manufacture of developer]
Each of the toners was mixed with a ferrite carrier having a volume average particle diameter of 60 μm coated with a silicone resin for each color to produce Developer 1 to Developer 15 having a toner concentration of 6%. Table 5 shows the characteristics of these developers.
[0155]
[Table 5]

[0156]
[Evaluation]
The evaluation was performed using the developer prepared here and a digital color copying machine shown in FIG. The conditions are shown below. As the photoconductor, a laminated organic photoconductor was used.
[0157]
-Moving speed of photosensitive drum surface = 135 mm / sec
-Photosensitive drum surface potential (dark potential) = -500V
・ Photosensitive drum surface potential (write potential) =-100V
・ DC bias = -400V
・ AC bias = 2kV
-AC part frequency = 12 kHz
・ Repeated frequency of 2 frequencies = 1.5kHz
-Ratio of peripheral surface speed of developing sleeve to photosensitive drum = 1.7
-Developer amount in the development area = 40 mg / cm²
[0158]
As the fixing method, a pressure-contact type heat fixing device as shown in FIG. 14 was used.
The specific configuration is as follows.
An aluminum alloy with an inner diameter of 30 mm and a total width of 310 mm, coated with a sponge silicone rubber (Asker C hardness = 30: thickness 8 mm) and having a heater built in the center, is heated to a roller (upper roller). And a pressure roller (lower roller) having an iron cored bar with an inner diameter of 40 mm and an inner diameter of 40 mm, which is similarly composed of a sponge-like silicone rubber (Asker C hardness = 30: thickness 2 mm). is doing. The nip width was 5.8 mm. Using this fixing device, the linear velocity of printing was set to 180 mm / sec. The nip width is 6.6 mm. The surface of the heating roller is covered with a PFA tube (50 μm).
Further, a web-type supply system impregnated with polydiphenyl silicone (having a viscosity of 10 Pa · s at 20 ° C.) was used as a cleaning mechanism of the fixing device. The fixing temperature was controlled by the surface temperature of the upper roll, and was set to a set temperature of 175 ° C. The amount of silicone oil applied was 0.6 mg / A4.
[0159]
Under the above conditions, 100,000 sheets of images were formed, and the color difference was evaluated for the first image and the 100,000th image. The color difference was evaluated by the following method.
That is, the color of the solid image portion of the secondary color (red, blue, green) in each of the first formed image and the 100,000th formed image is measured by “Macbeth Color-Eye 7000”, and CMC (2: 1 ) The color difference was calculated using the color difference formula. The results are shown in Table 6 below.
If the color difference obtained by the CMC (2: 1) color difference formula is 5 or less, it can be said that the change in the color of the formed image is acceptable.
[0160]
Further, in order to evaluate the image arrangement at the time of transfer and fixing, the resolutions of line drawings in which four colors of toner are composed of dots are compared. The resolution itself was “lines / mm”, and whether or not the line could be identified with a magnifier of 10 times was determined from the horizontal line (the horizontal direction with respect to the developing direction). The results are shown in Table 6 below.
[0161]
[Table 6]

[0162]
As described above, according to the image formation performed, there is little change in image quality even with repeated image formation, and the color difference between secondary colors is also small.
[0163]
【The invention's effect】
According to the toner of the present invention, when a color image is formed by a tandem method, a high-quality color image excellent in color reproducibility and fine line reproducibility can be stably formed over a long period of time.
According to the image forming method of the present invention, when a color image is formed by a tandem method, a high-quality color image excellent in color reproducibility and fine line reproducibility can be stably formed over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing a reactor having a single-stage stirring blade.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the reaction apparatus shown in FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 5 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 6 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 7 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 8 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 9 is a perspective view showing an example of a reaction apparatus used in forming a laminar flow.
FIG. 10 is a schematic view showing a specific example of the shape of a stirring blade.
FIGS. 11A and 11B are explanatory views showing projected images of toner particles without corners, and FIGS. 11B and 11C are explanatory views showing projected images of toner particles having corners, respectively. FIGS.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus for carrying out the image forming method of the present invention.
13 is an explanatory sectional view showing an example of developing means of the image forming apparatus shown in FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a fixing device used in the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing another example of the configuration of the fixing device used in the present invention.
FIG. 16 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus when a transfer process is performed via an intermediate transfer belt.
[Explanation of symbols]
1 heat exchange jacket 2 stirring tank
3 Rotating shaft
4 Stirring blade
40 Stirrer blade located in the lower stage
41 Stirring blades located at the lower stage 411 Bending part
42 Stirring blades located in the lower stage 421 Slit
422 bent portion 423 fin
43 Stirring blades located in the lower stage 431 Bending part
432 Fin
44 Stirring blades located at the lower stage 441 Bending part
442 Fin
45 Stirrer blades located at the bottom 451 Bending part
452 Fin
46 Stirrer blades located at the bottom
50 Stirring blades located in the upper stage
51 Stirring Wings 511 Fin Located in the Upper Stage
52 Stirring blades located in the upper stage
53 Stirring blades located in the upper stage
54 Stirring blade located in the upper stage 541 Middle hole
55 Stirring blades located in the middle
56 Stirring blades located in the upper stage
65 Stirring blades located in the upper stage
5a, 5b, 5c, 5d stirring blade
6b, 6c, 6d
7 Upper material inlet 8 Lower material inlet
9 Turbulence forming member
α crossing angle
84 Heating body 85 Alumina substrate
86 Resistance material 87 Thermometer
88 film 89 drive roller
90 Followed roller 91 Feeding shaft
92 Winding shaft 93 Unfixed toner image
94 Recording material 95 Pressure roller
96 Entrance guide
Pa, Pb, Pc, Pd Image forming unit
1la, 1lb, 1lc, 1ld Photosensitive drum
12a, 12b, 12c, 12d Drum charger
12la, 12lb, 12lc, 12ld Static elimination exposure lamp
122a, 122b, 122c, 122d Potential sensor
13a, 13b, 13c, 13d Developer
14a, 14b, 14c, 14d Transfer charger
141a, 141b, 141c, 141d Transfer pressing member
15a, 15b, 15c, 15d Photoconductor cleaning unit
16 Belt neutralizer 17 Laser beam exposure device
18 Registration roller 19 Separation charger
20 Recording material carrier 21 Cleaning device
60 Recording material cassette 601 Recording material
61 Tray 70 Fixing device
701 Fixing roller 702 Pressure roller
701, 702 Roller 703, 704 Cleaning member
705, 706 Heater 707 Oil application roller
708 Oil sump 709 Thermistor
30 Developing container 30A Developing chamber
30B Stirring chamber 31 Developing sleeve
32 Developer return member 33 Blade
34 First developer stirring / conveying means 35 Second developer stirring / conveying means
36 Magnet 37 Bulkhead
62 Heating roller 621 Core
622 Coating layer 64 Heating member
63 Pressure roller 631 Core
632 Coating layer 70 Image forming apparatus
71a, 71b, 71c, 71d Electrostatic latent image forming apparatus
711 Optical deflector 712, 713 Mirror
721 Belt drive roll 722 Support roll
72 Intermediate transfer belt 73 Belt cleaner
74 Transfer roll

Claims (20)

A step of forming a latent image on each of the plurality of electrostatic latent image carriers, and developing each of the latent images formed on each latent image carrier with a developer containing toner of a different color for each latent image carrier. A step of transferring each color toner image formed on the latent image carrier onto an image forming support via an intermediate transfer member as necessary, and a toner image formed on the image forming support In the toner used in the image forming method including the step of fixing
Both the toner contains at least a resin and a colorant, and coefficient of variation of shape factor represented by the following formula is not less than 16%, and the number variation coefficient in the number particle size distribution is not more than 27% toner An electrostatic latent image developing toner comprising particles.
Shape factor = ((maximum diameter / 2) ² × π) / projection area   2. The electrostatic latent image developing toner according to claim 1, wherein the proportion of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more. Toner particles having no corners (when the major axis of the toner particles T is L, the circle C having a radius (L / 10) is rolled inward while in contact with the peripheral line of the toner particles T at one point. A toner particle having a protrusion with a circle that protrudes outside the toner T. The “major diameter of the toner particle” means that the projected image of the toner particle on the plane is sandwiched between two parallel lines. The toner for developing an electrostatic latent image according to claim 1 or 2, wherein the ratio of the width of the particles having the largest interval between the parallel lines is 50% by number or more.   4. The electrostatic latent image developing toner according to claim 1, wherein the number average particle diameter of the toner particles is 3 to 8 [mu] m.   When the particle diameter of toner particles is D (μm), a histogram showing the number-based particle size distribution in which the natural logarithmic lnD is taken on the horizontal axis and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23 is the most frequent class. The sum (M) of the relative frequency (m1) of the toner particles contained in the toner particles and the relative frequency (m2) of the toner particles contained in the next most frequent class is 70% or more. The toner for developing an electrostatic latent image according to any one of claims 1 to 4.   6. The electrostatic latent image developing toner according to claim 1, wherein the toner is obtained by polymerizing at least a polymerizable monomer in an aqueous medium.   The toner for developing an electrostatic latent image according to any one of claims 1 to 6, wherein the toner is obtained by salting out / fusing at least resin particles in an aqueous medium. A step of forming a latent image on each of the plurality of electrostatic latent image carriers, and developing each of the latent images formed on each latent image carrier with a developer containing toner of a different color for each latent image carrier. A step of transferring each color toner image formed on the latent image carrier onto an image forming support via an intermediate transfer member as necessary, and a toner image formed on the image forming support In the toner used in the image forming method including the step of fixing
It is obtained by salting out / fusing at least resin particles in an aqueous medium,
Both the toner contains at least a resin and a colorant, and the proportion of the toner particles is no corner of claim 3 is 50% by number or more, the number variation coefficient of 27% or less in the number particle size distribution An electrostatic latent image developing toner comprising toner particles.   9. The electrostatic image developing toner according to claim 8, wherein the proportion of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more.   10. The toner for developing an electrostatic charge image according to claim 8, wherein the toner particles have a number average particle diameter of 3 to 8 [mu] m.   When the particle diameter of toner particles is D (μm), a histogram showing the number-based particle size distribution in which the natural logarithmic lnD is taken on the horizontal axis and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23 is the most frequent class. The sum (M) of the relative frequency (m1) of the toner particles contained in the toner particles and the relative frequency (m2) of the toner particles contained in the next most frequent class is 70% or more. The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 8 to 10.   12. The electrostatic latent image developing toner according to claim 8, wherein the toner is obtained by polymerizing at least a polymerizable monomer in an aqueous medium. A step of forming a latent image on each of the plurality of electrostatic latent image carriers, and developing each of the latent images formed on each latent image carrier with a developer containing toner of a different color for each latent image carrier. A step of transferring each color toner image formed on the latent image carrier onto an image forming support via an intermediate transfer member as necessary, and a toner image formed on the image forming support In the toner used in the image forming method including the step of fixing
Each of the toners contains at least a resin and a colorant, and the ratio of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 represented by the formula according to claim 1 is 65% by number. An electrostatic latent image developing toner, comprising toner particles having a shape coefficient variation coefficient of 16% or less . The toner for developing an electrostatic latent image according to claim 13, wherein the proportion of toner particles having no corners according to claim 3 is 50% by number or more . 15. The electrostatic latent image developing toner according to claim 13, wherein the number average particle diameter of the toner particles is 3 to 8 [mu] m . In the histogram showing the number-based particle size distribution in which the horizontal axis is the natural logarithm lnD and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23 when the particle diameter of the toner particles is D (μm), The sum (M) of the relative frequency (m1) of the toner particles contained in the toner particles and the relative frequency (m2) of the toner particles contained in the next most frequent class is 70% or more. The electrostatic latent image developing toner according to any one of claims 13 to 15 . The toner for developing an electrostatic latent image according to any one of claims 13 to 16 , wherein the toner is obtained by polymerizing at least a polymerizable monomer in an aqueous medium . The toner for developing an electrostatic latent image according to any one of claims 13 to 17 , wherein the toner is obtained by salting out / fusing at least resin particles in an aqueous medium . A step of forming a latent image on each of the plurality of electrostatic latent image carriers, and developing each of the latent images formed on each latent image carrier with a developer containing toner of a different color for each latent image carrier. A step of transferring each color toner image formed on the latent image carrier onto an image forming support via an intermediate transfer member as necessary, and a toner image formed on the image forming support In the image forming method including the step of fixing
Regarding the toner particles constituting each of the different color toners, the relationship of the following formula (1) exists between the maximum value and the minimum value of the average value (K) of the shape factor represented by the formula of claim 1. An image forming method in which the relationship of the following formula (2) is established between the maximum value and the minimum value of the variation coefficient (Kσ) of the shape coefficient for the toner particles.

A step of forming a latent image on each of the plurality of electrostatic latent image carriers, and developing each of the latent images formed on each latent image carrier with a developer containing toner of a different color for each latent image carrier. A step of transferring each color toner image formed on the latent image carrier onto an image forming support via an intermediate transfer member as necessary, and a toner image formed on the image forming support In the image forming method including the step of fixing
For the toner particles constituting the different color toner, the relationship of the following formula (3) is established between the maximum value and the minimum value of the number average particle diameter (D), and the number of toner particles in the number particle size distribution is determined. An image forming method, wherein a relationship of the following formula (4) is established between a maximum value and a minimum value of a coefficient of variation (Dσ) .

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