JP3944621B2 - 静電潜像現像用トナーと画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電潜像現像用トナーとそれを用いた画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成技術の発達は著しく、その中で最も多く用いられているのは、電子写真方式に代表される静電画像形成方法に属するものである。
【０００３】
その理由は、電子写真方式等の静電画像形成方法は、高画質画像を高速で得られること、モノクロだけでなくカラー画像形成も可能なこと、長期間の使用にも耐える耐久性、安定性を有していることによるであろう。
【０００４】
ところで、近年カラー化の傾向が強く、カラー画像形成のためには、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を重ね合わせて作るのが普通である。静電画像形成方法でカラー画像を作る場合の代表的方式の一つに、各色のトナー像を逐次普通紙等の画像支持体上に重ね合わせていき、所定の画像を未定着の状態で画像支持体上に形成してから、熱定着する方式がある。
【０００５】
この方式に属するものとして、各色別の画像形成を別々の静電潜像形成体上にて行ない、画像支持体上に各色画像毎に転写し、色画像を重ねた後に定着する、いわゆるタンデム方式と呼ばれるものや、一つの静電潜像形成体を使用し、各色毎に画像を形成しながら中間転写ドラム等の上に保持された画像支持体へ転写する工程を繰り返し、その色画像を重ねた後に定着するいわゆる逐次転写方式と呼ばれるものがある。
【０００６】
これらの方式は静電潜像形成体上への現像を各色単位で行うために、現像性を安定化することができ、特にカラー画像を形成するための色再現性に優れる利点がある。しかし、この画像形成方法では静電潜像形成体上に形成された画像自体は良好なものとなるものの、定着された画像にハジキ等が発生することがあり、画質を高くすることができない問題点がある。特にこの現象は高温高湿環境や低温低湿環境などの環境条件が変動した際に起こりやすい現象である。この理由としては明確では無いが、画像支持体上に各色のトナー画像を逐次転写するため、初期に形成転写されたトナー像と最後に形成転写されたトナー像との間でトナーが保持する帯電性が変化することに起因すると推定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の如き従来技術の問題点を解決するためになされた。
【０００８】
即ち、本発明の目的は、複数のトナー像を逐次画像支持体上に重ね合わせていき、重ね合わせトナー画像を一括圧接加熱定着する方式を用いながら、トナーハジキや飛び散りを起こさない静電潜像現像用トナーと画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の構成により達成される。
【００１０】
〔１〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を静電潜像現像用トナーを含む現像剤で現像し形成された第一のトナー像を画像支持体上に転写し、ついで少なくとも第一のトナー像を担持する画像支持体上に、静電潜像形成体上に形成された潜像を静電潜像現像用トナーを含む現像剤で現像し形成された第二のトナー像を転写した後に、前記第一及び第二のトナー像を加熱部材と加圧部材との間を通過させて画像支持体上に定着する画像形成方法に於いて、該トナーは少なくとも樹脂粒子と着色剤粒子を水系媒体中で融着させて作製し、該トナーの体積平均粒径が３〜９μｍであり、該トナーの下記式で示される形状係数の算術平均値が１．３〜２．２の範囲内にあり、且つ形状係数が１．５〜２．０の範囲内にあるトナー粒子が８０個数％以上であり、前記加熱部材と加圧部材が加熱ローラーと加圧ローラーであり、加熱ローラーへのシリコーンオイルの塗布量が０．１〜１０μｇ／ｃｍ 2 であることを特徴とする画像形成方法。
形状係数＝（（最大径／２）²×π）／投影面積
【００１２】
〔２〕前記樹脂粒子と前記着色剤粒子と、さらに少なくとも離型剤粒子を水系媒体中において融着させた静電潜像現像用トナーを用いることを特徴とする〔１〕記載の画像形成方法。
【００１３】
〔３〕 前記加熱部材と加圧部材が加熱ローラーと加圧ローラーであることを特徴とする〔１〕又は〔２〕記載の画像形成方法。
【００１４】
〔４〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を静電潜像現像用トナーを含む現像剤で現像し形成された第一のトナー像を画像支持体上に転写し、ついで少なくとも第一のトナー像を担持する画像支持体上に、静電潜像形成体上に形成された潜像を静電潜像現像用トナーを含む現像剤で現像し形成された第二のトナー像を転写した後に、前記第一及び第二のトナー像を加熱部材と加圧部材との間を通過させて画像支持体上に定着する画像形成方法に用いられる静電潜像現像用トナーにおいて、該トナーは少なくとも樹脂粒子と着色粒子を水系媒体中で融着させて作製し、該トナーの体積平均粒径が３〜９μｍであり、該トナーの下記式で示される形状係数の算術平均値が１．３〜２．２の範囲内にあり、且つ形状係数が１．５〜２．０の範囲内にあるトナー粒子が８０個数％以上であることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
形状係数＝（（最大径／２） ² ×π）／投影面積
【００１６】
〔５〕 静電潜像形成体上に形成された潜像を静電潜像現像用トナーを含む現像剤で現像し形成された第一のトナー像を画像支持体上に転写し、ついで少なくとも第一のトナー像を有する画像支持体上に、静電潜像形成体上に形成された潜像を静電潜像現像用トナーを含む現像剤で現像し形成された第二のトナー像を転写した後に、前記第一及び第二のトナー像を加熱部材と加圧部材との間を通過させて画像支持体上に定着する画像形成装置において、該トナーは少なくとも樹脂粒子と着色粒子を水系媒体中で融着させて作製し、該トナーの体積平均粒径が３〜９μｍであり、該トナーの下記式で示される形状係数の算術平均値が１．３〜２．２の範囲内にあり、且つ形状係数が１．５〜２．０の範囲内にあるトナー粒子が８０個数％以上であることを特徴とする画像形成装置。
形状係数＝（（最大径／２） ² ×π）／投影面積
【００１７】
先に述べたごとく、本発明の画像形成方法及び装置は、画像支持体上にトナー像を逐次転写し、複数のトナー像を画像支持体上に形成した後に定着する方式である。この構成では、先に画像支持体上に転写されたトナー像は複数回の転写工程を経た後に定着される。従って、画像支持体上に転写された後複数のトナー像はそれぞれ異なった数の転写工程を経て担持されている。その結果、定着時にはそれぞれのトナー像が異なった帯電或いは電荷量を有することとなる。定着時に、特に伝熱効率がよく、現在最も広く用いられている圧接加熱定着方式においては、その静電特性の差によってトナーのハジキ、飛び散りを引き起こすと考えられる。圧接加熱定着方式では、加熱部材と加圧部材とが接した状態で回転されるため、その両者の間で摩擦が発生する。その結果、両者の間で摩擦帯電が発生し、その電荷が加圧部材や加熱部材の表面に蓄積するため、画像支持体上に静電的に付着している未定着のトナーが搬送されてくると加熱部材等の表面に蓄積された帯電電荷の影響を受け、静電的な反発が起こり、上記問題を発生しやすくなっているものと推定される。
【００１８】
本発明は、圧接加熱定着時のトナーの静電的なハジキや飛び散りを防止することを目的として検討がなされた中でなされたものである。
【００１９】
本発明者等は、鋭意検討の結果、トナー自体が均一な構成を有することでこの問題を解決することができることを見出した。
【００２０】
すなわち、従来トナーとして広く使用されているいわゆる粉砕法トナーは、樹脂と顔料等の構成成分を溶融、混練することで樹脂中に顔料等を分散させ、その後に粉砕することで調製されるため、粉砕時に破断された面の組成が一定にならず、さらに、形状も一定にすることができない。また、分級しても粒径のバラツキが大きく、トナーごとの組成や表面状態も均一でないため、トナーごとの帯電量のバラツキも大きく、従って、転写工程を複数回経る本発明の画像形成方法では、トナー粒子毎の電荷量も大きく異なってしまう可能性があり、その結果、前述の問題である定着時の画像アレの問題が引き起こされるものと推定される。
【００２１】
一方、最近注目されている懸濁重合で得られるトナー粒子は、水系での重合法で調整されるために表面の組成が均一になる利点がある。しかし、形状が球形の形のものが主体となり、さらに表面が平滑であるために付着力も強く、本発明の画像形成方法の様な繰り返し転写工程を受ける方式ではその表面に対する電荷の蓄積などの影響を受けやすく、定着工程での静電的な影響を受けやすくなっている。
【００２２】
本発明はこの問題を解決するために提案されたもので、いわゆる水系媒体中で調製された重合法トナーで、且つ樹脂粒子と着色剤粒子を水系媒体中で融着させてなるトナーを使用することによって本発明の課題を解決することができることを見出したものである。
【００２３】
すなわち、本発明のトナーは重合法トナーの利点である均一な表面性を維持しつつ、形状を不定形化することが出来るものである。
【００２４】
本発明に係わるトナーは微細な凹凸を有し、全体としては均一な表面性を有している。本発明者等は、水系媒体中で樹脂粒子を融着させて形成されたトナーを使用することによって、複数回の転写工程を経た際にも電荷の過度な蓄積が起こらず、定着工程でのハジキなどの画像不良を発生することが無いことを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【００２５】
重合法トナーは水系媒体でトナーを一段で調製するもので、従来の粉砕法トナーとは異なり、破断などで形成された表面状態は無く、均一な表面を得ることができ、その結果、帯電性が均一でシャープな帯電量分布を有するトナーを調製することができる。
【００２６】
本発明のトナーが複数回の転写工程を経て定着された際にも安定した画像を形成することができる理由については明確では無いが、本発明のトナーは樹脂粒子を融着させて造られているため、粒径がそろっており、しかも表面には微細な凹凸が形成されたものであるため、複数回の転写工程を経た場合でも電荷の過度な蓄積が微細な表面に形成された凹凸に分散されるために、ハジキなどの問題を発生しないものと推定される。特に、樹脂粒子を乳化重合法で調製することで、その目的をよりよく達成することができる。
【００２７】
この理由としては、乳化重合法段階で使用される界面活性剤が表面の凹部に微量残留することによって、電荷の蓄積が抑制され、結果的には定着時に発生するハジキを抑制することができるものとも考えられる。
【００２８】
本発明に使用される圧接加熱定着方法は、加熱部材と加圧部材からなる定着方式で、特に、加圧部材及び加熱部材としてロール状の構成を使用する熱ロール定着方式がよい。
【００２９】
熱ロール定着方式は、表面にテトラフロオロエチレンやポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体類等を被覆した鉄やアルミニウム等で構成される金属シリンダー内部に熱源を有する上ローラーと、シリコーンゴム等で形成された下ローラーとから形成されているのが普通である。
具体的には、熱源として線状のヒーターを有し、上ローラーの表面温度を１２０〜２００℃程度に加熱するものである。定着部に於いては上ローラーと下ローラー間に圧力を加え、下ローラーを変形させ、いわゆるニップを形成する。ニップ幅としては１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜７ｍｍである。ニップが狭い場合には熱を均一にトナーに付与することができなくなり、定着のムラを発生する。一方でニップ幅が広すぎる場合には樹脂の溶融が促進され、あまりに広いと定着オフセットが過多となる問題を発生する。
【００３０】
尚、定着線速は４０〜６００ｍｍ／ｓｅｃが好ましい。
【００３１】
必要に応じて定着部の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。
【００３２】
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℃に於ける粘度が１０００〜１０００００ｃｐのものが好適に使用される。
【００３３】
特に、本発明はシリコーンオイルを一定量使用する方式で顕著に効果が発揮される。その理由としては、シリコーンオイルは絶縁性であることから、そのオイルが表面に存在している熱ローラー（上記説明では上ローラー）は、加圧ローラー（同じく下ローラー）との回転による摩擦により、摩擦帯電での電荷蓄積がより多くなり、結果としてハジキが発生しやすくなるが、本発明によりこれが有効に防止されるからである。
【００３４】
シリコーンオイルの塗布量は、０．１〜１０μｇ／ｃｍ²が好ましい。
【００３５】
本発明における画像形成の回数は、特に限定されるものではないが、通常よく行われるのは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のフルカラートナー画像を形成した場合の４回である。
【００３６】
次に本発明に用いられる素材、要件、装置等につきさらに説明する。
【００３７】
本発明に使用されるトナーは樹脂粒子を水系媒体中に於いて融着させたトナーである。
【００３８】
本発明に使用されるトナーは、着色剤を含有した樹脂粒子を水系媒体中で融着させて製造してもよいが、着色剤を内包した樹脂粒子を調製する際の重合安定能の問題、及びトナー生産に於ける安定化の観点から、樹脂粒子と着色剤粒子さらには離型剤粒子を水系媒体中において融着させたトナーを用いる。該トナーはトナー製造時から表面に凹凸がある形状を有しており、さらに、水系媒体中で融着するため、粒子間の形状や表面性に差がでることも少なく、結果として帯電量分布もシャープであり、トナー飛散の少ない解像性の優れた仕上がり画像をえることができる。又、これが本発明の効果に大きく寄与しているであろうことは先に記載した通りである。
【００３９】
水系媒体中で融着させる方法として、例えば特開昭６３−１８６２５３号公報、同６３−２８２７４９号公報、特開平７−１４６５８３号公報等に記載されている方法や、樹脂粒子を塩析／融着させて形成する方法等をあげることができる。
【００４０】
本発明のトナーの製造に用いる樹脂粒子は重量平均粒径５０〜２０００ｎｍが好ましく、本発明に最も好ましく用いられるのは乳化重合法である。
【００４１】
以下、樹脂粒子の材料及び製造方法の例について記述する。
【００４２】
《材料》
〔単量体〕
重合性単量体としては、ラジカル重合性単量体を必須の構成成分とし、必要に応じて架橋剤を使用することができる。また、以下の酸性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性基を有するラジカル重合性単量体を少なくとも１種類含有させることが好ましい。
【００４３】
（１）ラジカル重合性単量体
ラジカル重合性単量体成分としては、特に限定されるものではなく従来公知のラジカル重合性単量体を用いることができる。また、要求される特性を満たすように、１種または２種以上のものを組み合わせて用いることができる。
【００４４】
具体的には、芳香族系ビニル単量体、（メタ）アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル系単量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィン系単量体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン系単量体等を用いることができる。
【００４５】
芳香族系ビニル単量体としては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｐ−エチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−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、２，４−ジメチルスチレン、３，４−ジクロロスチレン等のスチレン系単量体およびその誘導体が挙げられる。
【００４６】
（メタ）アクリル酸エステル系単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−アミノアクリル酸プロピル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙げられる。
【００４７】
ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げられる。
【００４８】
ビニルエーテル系単量体としては、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルフェニルエーテル等が挙げられる。
【００４９】
モノオレフィン系単量体としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン等が挙げられる。
【００５０】
ジオレフィン系単量体としては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。
【００５１】
ハロゲン化オレフィン系単量体としては、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等が挙げられる。
【００５２】
（２）架橋剤
架橋剤としては、トナーの特性を改良するためにラジカル重合性架橋剤を添加しても良い。ラジカル重合性架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエチレングリコールメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリル等の不飽和結合を２個以上有するものが挙げられる。
【００５３】
（３）酸性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性基を有するラジカル重合性単量体
酸性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性基を有するラジカル重合性単量体としては、例えば、カルボキシル基含有単量体、スルホン酸基含有単量体、第１級アミン、第２級アミン、第３級アミン、第４級アンモニウム塩等のアミン系の化合物を用いることができる。
【００５４】
酸性基を有するラジカル重合性単量体としては、カルボン酸基含有単量体として、アクリル酸、メタクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステル等が挙げられる。
【００５５】
スルホン酸基含有単量体としては、スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、アリルスルホコハク酸オクチル等が挙げられる。
【００５６】
これらは、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属塩あるいはカルシウムなどのアルカリ土類金属塩の構造であってもよい。
【００５７】
塩基性基を有するラジカル重合性単量体としては、アミン系の化合物があげられ、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、および上記４化合物の４級アンモニウム塩、３−ジメチルアミノフェニルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウム塩、アクリルアミド、Ｎ−ブチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルアクリルアミド、ピペリジルアクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ブチルメタクリルアミド、Ｎ−オクタデシルアクリルアミド；ビニルピリジン、ビニルピロリドン；ビニルＮ−メチルピリジニウムクロリド、ビニルＮ-エチルピリジニウムクロリド、Ｎ，Ｎ−ジアリルメチルアンモニウムクロリド、Ｎ，Ｎ−ジアリルエチルアンモニウムクロリド等を挙げることができる。
【００５８】
本発明に用いられるラジカル重合性単量体としては、酸性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性基を有するラジカル重合性単量体が単量体全体の０．１〜１５重量％使用することが好ましく、ラジカル重合性架橋剤はその特性にもよるが、全ラジカル重合性単量体に対して０．１〜１０重量％の範囲で使用することが好ましい。
【００５９】
〔連鎖移動剤〕
分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることが可能である。
【００６０】
連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく例えばオクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン、およびスチレンダイマー等が使用される。
【００６１】
〔重合開始剤〕
本発明に用いられるラジカル重合開始剤は水溶性であれば適宜使用が可能である。例えば過硫酸塩（過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等）、アゾ系化合物（４，４′−アゾビス４−シアノ吉草酸及びその塩、２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）塩等）、パーオキシド化合物等が挙げられる。
【００６２】
更に上記ラジカル性重合開始剤は、必要に応じて還元剤と組み合わせレドックス系開始剤とする事が可能である。レドックス系開始剤を用いる事で、重合活性が上昇し重合温度の低下が図れ、更に重合時間の短縮が期待できる。
【００６３】
重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生成温度以上であればどの温度を選択しても良いが例えば５０℃から９０℃の範囲が用いられる。但し、常温開始の重合開始剤、例えば過酸化水素−還元剤（アスコルビン酸等）の組み合わせを用いる事で、室温またはそれ以上の温度で重合する事も可能である。
【００６４】
〔界面活性剤〕
前述のラジカル重合性単量体を使用して乳化重合を行うためには、界面活性剤を使用して乳化重合を行う必要がある。この際に使用することのできる界面活性剤としては特に限定されるものでは無いが、下記のイオン性界面活性剤を好適なものの例として挙げることができる。
【００６５】
イオン性界面活性剤としては、スルホン酸塩（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、３，３−ジスルホンジフェニル尿素−４，４−ジアゾ−ビス−アミノ−８−ナフトール−６−スルホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、２，２，５，５−テトラメチル−トリフェニルメタン−４，４−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−６−スルホン酸ナトリウム等）、硫酸エステル塩（ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム等）、脂肪酸塩（オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等）が挙げられる。
【００６６】
また、ノニオン性界面活性剤も使用することができる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドのエステル、ソルビタンエステル等をあげることができる。
【００６７】
本発明において、これらは、主に乳化重合時の乳化剤として使用されるが、他の工程または使用目的で使用してもよい。
【００６８】
〔着色剤〕
着色剤としては無機顔料、有機顔料を挙げることができる。
【００６９】
無機顔料としては、従来公知のものを用いることができる。具体的な無機顔料を以下に例示する。
【００７０】
黒色の顔料としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いられる。
【００７１】
これらの無機顔料は所望に応じて単独または複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加量は重合体に対して２〜２０重量％であり、好ましくは３〜１５重量％が選択される。
【００７２】
磁性トナーとして使用する際には、前述のマグネタイトを添加することができる。この場合には所定の磁気特性を付与する観点から、トナー中に２０〜６０重量％添加することが好ましい。
【００７３】
有機顔料としても従来公知のものを用いることができる。具体的な有機顔料を以下に例示する。
【００７４】
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。
【００７５】
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等が挙げられる。
【００７６】
グリーンまたはシアン用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
【００７７】
これらの有機顔料は所望に応じて単独または複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加量は重合体に対して２〜２０重量％であり、好ましくは３〜１５重量％が選択される。
【００７８】
着色剤は表面改質して使用することもできる。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が好ましく用いることができる。
【００７９】
本発明で得られたトナーには、流動性の改良やクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。これら外添剤としては特に限定されるものでは無く、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することができる。
【００８０】
無機微粒子としては、従来公知のものを使用することができる。具体的には、シリカ、チタン、アルミナ微粒子等が好ましく用いることができる。これら無機微粒子としては疎水性のものが好ましい。具体的には、シリカ微粒子として、例えば日本アエロジル社製の市販品Ｒ−８０５、Ｒ−９７６、Ｒ−９７４、Ｒ−９７２、Ｒ−８１２、Ｒ−８０９、ヘキスト社製のＨＶＫ−２１５０、Ｈ−２００、キャボット社製の市販品ＴＳ−７２０、ＴＳ−５３０、ＴＳ−６１０、Ｈ−５、ＭＳ−５等が挙げられる。
【００８１】
チタン微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品Ｔ−８０５、Ｔ−６０４、テイカ社製の市販品ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｂ、ＭＴ−５００ＢＳ、ＭＴ−６００、ＭＴ−６００ＳＳ、ＪＡ−１、富士チタン社製の市販品ＴＡ−３００ＳＩ、ＴＡ−５００、ＴＡＦ−１３０、ＴＡＦ−５１０、ＴＡＦ−５１０Ｔ、出光興産社製の市販品ＩＴ−Ｓ、ＩＴ−ＯＡ、ＩＴ−ＯＢ、ＩＴ−ＯＣ等が挙げられる。
【００８２】
アルミナ微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品ＲＦＹ−Ｃ、Ｃ−６０４、石原産業社製の市販品ＴＴＯ−５５等が挙げられる。
【００８３】
また、有機微粒子としては数平均一次粒子径が１０〜２０００ｎｍ程度の球形の有機微粒子を使用することができる。このものとしては、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体を使用することができる。
【００８４】
滑剤には、例えばステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。
【００８５】
これら外添剤の添加量は、トナーに対して０．１〜５重量％程度が好ましい。
【００８６】
《製造工程》
本発明の重合トナーの製造工程は、乳化重合を行い樹脂粒子を調製する重合工程、前記樹脂粒子分散液を用いて水系媒体中で樹脂粒子を融着させる工程、得られた粒子を水系媒体中より濾過し界面活性剤などを除去する洗浄工程、得られた粒子を乾燥させる工程、さらに乾燥させて得られた粒子に外添剤などを添加する外添剤添加工程などから構成される。樹脂粒子の分散液に着色剤粒子分散液などを添加した後に水系媒体中で融着させることで着色粒子とすることができる。
【００８７】
特に、融着の方法としては、重合工程によって生成された樹脂粒子を用いて塩析し、融着する方法が好ましい。また、非着色の樹脂粒子を使用した場合には、樹脂粒子と着色剤粒子を水系媒体中で塩析し、融着させることができる。
【００８８】
また、着色剤や離型剤に限らず、トナーの構成要素である荷電制御剤等も本工程で粒子として添加することができる。
【００８９】
なお、ここで水系媒体とは主成分として水からなるもので、水の含有量が５０重量％以上であるものを示す。水以外のものとしては、水に溶解する有機溶媒を挙げることができ、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどをあげることができる。好ましくは樹脂を溶解しない有機溶媒である、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶媒が特に好ましい。
【００９０】
着色剤自体は表面改質して使用してもよい。着色剤の表面改質法は、溶媒中に着色剤を分散し、その中に表面改質剤を添加した後昇温し反応を行う。反応終了後、ろ過し同一の溶媒で洗浄ろ過を繰り返し乾燥させ表面改質剤で処理された顔料を得る。
【００９１】
着色剤粒子は着色剤を水系媒体中に分散して調製される方法がある。この分散は、水中で界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）以上にした状態で行われる。
【００９２】
顔料分散時の分散機は特に限定されないが、好ましくは超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。
【００９３】
ここで使用される界面活性剤は、前述の界面活性剤を使用することができる。
【００９４】
塩析／融着を行う工程は、樹脂粒子及び着色剤粒子とが存在している水中にアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、ついで樹脂粒子のガラス転移点以上に加熱することで塩析を進行させると同時に融着を行う工程である。この工程では、水に無限溶解する有機溶媒を添加し、樹脂粒子のガラス転移温度を実質的に下げることで融着を効果的に行う手法を使用してもよい。
【００９５】
ここで、塩析剤であるアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げられる。また塩を構成するものとしては、塩素塩、臭素塩、沃素塩、炭酸塩、硫酸塩等が挙げられる。
【００９６】
さらに、前記水に無限溶解する有機溶媒としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、アセトン等があげられるが、炭素数が３以下のメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノールのアルコールが好ましく、特に、２−プロパノールが好ましい。
【００９７】
本発明の融着を塩析／融着で行う場合、塩析剤を添加した後に放置する時間をできるだけ短くすることが好ましい。この理由として明確では無いが、塩析した後の放置時間によって、粒子の凝集状態が変動し、粒径分布が不安定になったり、融着させたトナーの表面性が変動したりする問題が発生する。また、塩析剤を添加する温度としては少なくとも樹脂粒子のガラス転移温度以下であることが必要である。この理由としては、塩析剤を添加する温度が樹脂粒子のガラス転移温度以上であると樹脂粒子の塩析／融着は速やかに進行するものの、粒径の制御を行うことができず、大粒径の粒子が発生したりする問題が発生する。この添加温度の範囲としては樹脂のガラス転移温度以下であればよいが、一般的には５〜５５℃、好ましくは１０〜４５℃である。
【００９８】
また、本発明では、塩析剤を樹脂粒子のガラス転移温度以下で加え、その後にできるだけ速やかに昇温し、樹脂粒子のガラス転移温度以上に加熱する方法を使用することが好ましい。この昇温までの時間としては１時間未満が好ましい。さらに、昇温を速やかに行う必要があるが、昇温速度としては、０．２５℃／分以上が好ましい。上限としては特に明確では無いが、瞬時に温度を上げると塩析が急激に進行するため、粒径制御がやりにくいという問題があり、５℃／分以下が好ましい。
【００９９】
ここで、本発明の融着されて得られたトナーの粒径は、体積平均粒径で３〜９μｍが好ましい。これらのトナーの体積平均粒径は、コールターカウンターＴＡ−II、コールターマルチサイザー、ＳＬＡＤ１１００（島津製作所社製レーザー回折式粒径測定装置）等を用いて測定することができる。コールターカウンターＴＡ−II及びコールターマルチサイザーではアパーチャー径＝１００μｍのアパーチャーを用いて２．０〜４０μｍの範囲における粒径分布を用いて測定されたものを示す。
【０１００】
また、融着によって得られたトナーの形状は、下記式で示される形状係数が１．３〜２．２の範囲内にあり、且つ形状係数が１．５〜２．０の範囲にあるトナー粒子が８０個数％以上であることが好ましい。
【０１０１】
形状係数＝（（最大径／２）²×π）／投影面積
この形状係数は、走査型電子顕微鏡により５００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 ＡＮＡＬＹＳＥＲ」（日本電子社製）を使用して写真画像の解析を行う。この際、５００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するものである。
【０１０２】
形状係数の算術平均値が１．３未満の場合は、形状が球形化してくるため、電荷密度が高くなるために、複数の転写工程を繰り返し受けた場合の電荷の蓄積が過多となり、定着工程でのハジキを抑制する効果が低下する傾向となる。
【０１０３】
一方、形状係数が２．２を越える場合には、不定形化の度合いが高くなり、凹凸の存在が多くなることにより、電荷の保持能が低下するため、画像支持体に対するトナーの付着力が低下し、画像支持体の搬送時に受ける振動で動いたりする問題が発生しやすく、いわゆる文字チリなどの画像欠陥を発生しやすくなっていく。
【０１０４】
さらに形状係数が１．５〜２．０の範囲にあるトナー粒子が８０個数％以上とすることで、形状の分布を均一にすることができるため、より球形化されたトナーやより不定形化されたトナーの存在量を少なくすることができることから、前述の問題点を長期に亘って抑制することができる。
【０１０５】
〔トナー化工程〕
トナー化工程は上記で得られたトナー粒子をそのまま使用してもよいが、例えば流動性、帯電性、クリーニング性の改良を行うことを目的として、前述の外添剤を添加してもよい。外添剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシエルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機などの種々の公知の混合装置を使用することができる。
【０１０６】
トナーは、着色剤、離型剤以外にトナー用材料として種々の機能を付与することのできる材料を加えてもよい。具体的には荷電制御剤等が挙げられる。これらの成分は樹脂粒子を乳化重合する段階でその分散液を添加する方法、前述の塩析／融着段階で樹脂粒子と着色剤粒子と同時に添加し、トナー中に包含する方法、樹脂粒子自体に添加する方法等種々の方法で添加することができる。好ましい方法としては、前述の樹脂粒子を乳化重合する段階で荷電制御剤粒子及び／又は離型剤粒子を分散液の状態で添加する方法及び前述の塩析／融着工程で樹脂粒子及び着色剤粒子と同時に荷電制御剤粒子及び／又は離型剤粒子を分散液の状態で添加し、塩析／融着させる方法が挙げられる。
【０１０７】
尚、離型剤としては、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好ましい。具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系ワックスや、これらの変性物、カルナウバワックスやライスワックス等の天然ワックス、脂肪酸ビスアミドなどのアミド系ワックスなどをあげることができる。これらは離型剤粒子として加えられ、樹脂や着色剤と共に塩析／融着させることが好ましいことはすでに述べた。
【０１０８】
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。
【０１０９】
これら離型剤や荷電制御剤の粒子は、分散した状態で数平均一次粒子径が１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。
【０１１０】
《現像剤》
本発明に用いられるトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよいが、好ましくは二成分現像剤としてである。
【０１１１】
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤として前記トナーをそのまま用いる方法もあるが、通常はトナー粒子中に０．１〜５μｍ程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤として用いる。その含有方法としては、着色剤と同様にして非球形粒子中に含有させるのが普通である。
【０１１２】
又、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。この場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を用いる。特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては１５〜１００μｍ、より好ましくは２５〜６０μｍのものがよい。
【０１１３】
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。
【０１１４】
キャリアは、磁性粒子が更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、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン／アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
【０１１５】
《画像形成方法と画像形成装置》
次に、本発明の画像形成方法及び画像形成装置について説明する。
【０１１６】
図１に示すのは、静電潜像形成体を４組並列に配置して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のトナー画像を順次転写してゆくタンデムカラー画像形成装置によるカラー画像形成例である。
【０１１７】
図１によれば、感光体ドラム１０（静電潜像形成体）、スコロトロン帯電器１１（帯電手段）、露光光学系１２（画像書込手段）、現像器１３（現像手段）及びクリーニング装置１９（静電潜像形成体クリーニング手段）よりなるＹ，Ｍ，Ｃ及びＢのトナー像形成ユニット２００を設け、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＢのトナー像形成ユニット２００により形成した各トナー像を、タイミングを合わせて画像支持体としての画像支持体Ｐを供給し、転写手段としての転写器１４により順次転写して、重ね合わせカラートナー像を形成する。
【０１１８】
画像支持体は、搬送ベルト１５に乗って搬送され、画像支持体分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１６による除電作用と、所定の間隔を空けて搬送部１６０に設けられる分離部材である分離爪２１０とにより、搬送ベルトから分離される。
【０１１９】
さらに搬送部１６０を通った後、熱定着ローラー１７ａと、加圧ローラー１７ｂとにより構成される定着装置１７へと搬送され、熱定着ローラー１７ａと加圧ローラー１７ｂとにより形成されるニップ部Ｔで画像支持体Ｐが挟持され、熱と圧力とが加えられることにより画像支持体Ｐ上の重ね合わせトナー像が定着された後、機外へ排出される。
【０１２０】
また、潜像形成体上へ単色の画像を形成し、画像支持体へ転写する工程を繰り返す方式、すなわち逐次転写方式（ドラム転写方式）に関しては、図２に示す。
【０１２１】
図２に示される転写ドラム方式のカラー画像形成装置は、装置本体３０１の右側（図２上側）から装置本体の略中央部に亘って設けられている画像支持体（記録材ともいう）搬送系Ｉと、装置本体３０１の略中央部に、上記画像支持体搬送系Iを構成している転写ドラム３１５に近接して設けられている潜像形成部IIと、上記潜像形成部IIと近接して配設されている現像手段、すなわち回転式現像器IIIとに大別される。
【０１２２】
上記画像支持体搬送系Ｉは、以下のような構成となっている。上記装置本体３０１の右壁（図２右側）に開口部が形成されており、該開口部に着脱自在な画像支持体供給用トレイ３０２及び３０３が一部機外に突出して配設されている。該トレイ３０２及び３０３の略直上部には給紙用ローラー３０４及び３０５が配設され、これら給紙用ローラー３０４及び３０５と左方に配された矢印方向に回転自在な転写ドラム３１５とを連係するように、給紙ローラー３０６及び給紙ガイド３０７及び３０８が設けられている。上記転写ドラム３１５の外周面近傍には回転方向上流側から下流側に向かって当接用ローラー３０９、グリッパ３１０、画像支持体分離用帯電器３１１、分離爪３１２が順次配設されている。
【０１２３】
上記転写ドラム３１５の内周側には転写帯電器３１３、画像支持体分離用帯電器３１４が配設されている。転写ドラム３１５の画像支持体が巻き付く部分にはポリフッ化ビニリデンの如き、ポリマーで形成されている転写シート（図示せず）が貼り付けられており、記録材は該転写シート上に静電的に密着貼り付けされている。上記転写ドラム３１５の右側上部には上記分離爪３１２と近接して搬送ベルト手段３１６が配設され、該搬送ベルト手段３１６の記録材搬送方向終端（右端）には記録材にカラートナー画像を加熱定着するための定着装置３１８が配設されている。該定着装置３１８よりもさらに搬送方向後流には装置本体３０１外へと延在し、装置本体３０１に対して着脱自在な排出用トレイ３１７が配設されている。
【０１２４】
次に、上記潜像形成部IIの構成を説明する。図２矢印方向に回転自在な潜像保持体である感光ドラム（例えば、ＯＰＣ感光ドラム）３１９が、外周面を上記転写ドラム３１５の外周面と当接して配設されている。上記感光ドラム３１９の上方でその外周面近傍には、該感光ドラム３１９の回転方向上流側から下流側に向かって除電用帯電器３２０、クリーニング手段３２１及び一次帯電器３２３が順次配設され、さらに上記感光ドラム３１９の外周面上に静電潜像を形成するためのレーザビームスキャナのごとき像露光手段３２４、及びミラーのごとき像露光反射手段３２５が配設されている。
【０１２５】
上記回転式現像装置IIIの構成は以下のごとくである。上記感光ドラム３１９の外周面と対向する位置に、回転自在な筐体（以下「回転体」という）３２６が配設され、該回転体３２６中には四種類の現像器が周方向の四位置に搭載され、上記感光ドラム３１９の外周面上に形成された静電潜像を可視化（すなわち現像化）するようになっている。上記四種類の現像器は、それぞれイエロー現像器３２７Ｙ、マゼンタ現像器３２７Ｍ、シアン現像器３２７Ｃ及びブラック現像器３２７Ｂを有する。
【０１２６】
上述したごとき構成の画像形成装置全体のシーケンスについて、フルカラーモードの場合を例として説明する。上述した感光ドラム３１９が図２矢印方向に回転すると、該感光ドラム３１９上の感光体は一次帯電器３２３によって帯電される。図２の装置においては、各部動作速度（以下、プロセススピードとする）は１００ｍｍ／ｓｅｃ以上（例えば、１３０〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ）である。
【０１２７】
一次帯電器３２３による感光ドラム３１９に対する帯電が行われると、原稿３２８のイエロー画像信号にて変調されたレーザ光Ｅにより画像露光が行われ、感光ドラム３１９上に静電潜像が形成され、回転体３２６の回転によりあらかじめ現像位置に定置されたイエロー現像器３２７Ｙによって上記静電潜像の現像が行われ、イエロートナー画像が形成される。
【０１２８】
給紙ガイド３０７、給紙ローラー３０６、給紙ガイド３０８を経由して搬送されてきた画像支持体は、所定のタイミングにてグリッパ３１０により保持され、当接用ローラー３０９と該当接用ローラー３０９と対向している電極とによって静電的に転写ドラム３１５に巻き付けられる。転写ドラム３１５は、感光ドラム３１９と同期して図２矢印方向に回転しており、イエロー現像器３２７Ｙにより形成されたイエロートナー画像は、上記感光ドラム３１９の外周面と上記転写ドラム３１５の外周面とが当接している部位にて転写帯電器３１３によって記録材上に転写される。転写ドラム３１５はそのまま回転を継続し、次の色（図１においてはマゼンタ）の転写に備える。
【０１２９】
感光ドラム３１９は上記除電用帯電器３２０により除電され、従来公知のブレード法によるクリーニング手段３２１によってクリーニングされた後、再び一次帯電器３２３によって帯電され、次のマゼンタ画像信号により画像露光が行われ、静電潜像が形成される。上記回転式現像器は、感光ドラム３１９上にマゼンタ画像信号による像露光により静電潜像が形成される間に回転して、マゼンタ現像器３２７Ｍを上述した所定の現像位置に配置せしめ所定のマゼンタトナーにより現像を行う。引き続いて、上述したごときプロセスをそれぞれシアン色及びブラック色に対しても実施し、４色のカラートナー画像の転写が終了すると、画像支持体上に形成された４色のカラートナー画像は各帯電器３２２及び３１４により除電され、上記グリッパ３１０による画像支持体の把持が解除されると共に、該画像支持体は、分離爪３１２によって転写ドラム３１５より分離され、搬送ベルト１１６で定着装置３１８に送られ、熱と圧力により加熱定着され一連のフルカラープリントシーケンスが終了し、所要のフルカラープリント画像が画像支持体の一方の面に形成される。
【０１３０】
本発明に於いて使用される現像剤担持体としては、担持体内部に磁石を内蔵した現像器が用いられ、現像剤担持体表面を構成するものとしてはアルミニウムや表面を酸化処理したアルミニウムあるいはステンレス製のものが用いられる。
【０１３１】
上述した各種方式で感光体上に形成されたトナー像は、転写工程により紙等の画像支持体に転写される。転写方式としては特に限定されず、いわゆるコロナ転写方式やローラー転写方式等種々の方式を採用することができる。
【０１３２】
上記の画像形成装置に用いられる定着装置としては、通常用いられる熱ローラー定着器の他に、サーフ定着器、ベルト定着器等の圧接加熱定着装置が用いられてもよい。
【０１３３】
【実施例】
次に、本発明の実施態様を具体的に述べるが、本発明はこの態様に限定されるものではない。なお、文中「部」とは「重量部」を表す。
【０１３４】
実施例１
実施例用トナー１の製造
内容積２０Ｌの樹脂容器に、アデカホープＬＳ−９０（旭電化社製・ｎ−ドデシル硫酸ナトリウム）を０．９０ｋｇと純水１０．０Ｌを入れ撹拌溶解する。この液に、撹拌下、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、添加後１時間よく撹拌する。ついで、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。
【０１３５】
分散後、大塚電子社製・電気泳動光散乱光度計ＥＬＳ−８００を用いて、上記分散液の粒径を測定した結果、重量平均径で１２２ｎｍであった。また、静置乾燥による重量法で測定した上記分散液の固形分濃度は１６．６重量％であった。この分散液を「着色剤分散液１」とする。
【０１３６】
１０Ｌステンレスポットに、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（関東化学社製）０．５５ｋｇを入れ、イオン交換水４．０Ｌを加え、室温下撹拌溶解する。これを、アニオン界面活性剤溶液Ａとする。
【０１３７】
１０Ｌステンレスポットに、ニューコール５６５Ｃ（日本乳化剤社製）０．１４ｋｇを入れ、イオン交換水４．０Ｌを加え、室温下撹拌溶解する。これを、ノニオン界面活性剤溶液Ｂとする。
【０１３８】
２０Ｌホーローポットに、過硫酸カリウム（関東化学社製）２２３．８ｇを入れ、イオン交換水１２．０Ｌを加え、室温下撹拌溶解する。これを、開始剤溶液Ｃと呼ぶ。
【０１３９】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた１００ＬのＧＬ（グラスライニング）反応釜に、ＷＡＸエマルジョン（数平均分子量３０００のポリプロピレンエマルジョン：数平均一次粒子径＝１２０ｎｍ／固形分濃度＝２９．９％）３．４１ｋｇとアニオン界面活性剤溶液Ａとノニオン界面活性剤溶液Ｂとを入れ、撹拌を開始する。次いで、イオン交換水４４．０Ｌを加える。
【０１４０】
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を添加する。その後、液温度を７５℃±１℃に制御しながら、スチレン１２．１ｋｇとアクリル酸ｎ−ブチル２．８８ｋｇとメタクリル酸１．０４ｋｇとｔ−ドデシルメルカプタン５４８ｇとを投入する。
【０１４１】
さらに、液温度を８０℃±１℃に上げて、６時間加熱撹拌を行った。
【０１４２】
液温度を４０℃以下に冷却し撹拌を停止する。ポールフィルターで濾過し、これをラテックス▲１▼−Ａとした。
【０１４３】
なお、ラテックス▲１▼−Ａ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５７℃、軟化点は１２１℃、分子量分布は、重量平均分子量＝１．２７万、重量平均粒径は１２０ｎｍであった。
【０１４４】
新たな１０Ｌステンレスポットに、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（関東化学社製）０．５５ｋｇを入れ、イオン交換純水４．０Ｌを加え、室温下撹拌溶解する。これを、アニオン界面活性剤溶液Ｄとする。
【０１４５】
１０Ｌステンレスポットに、ニューコール５６５Ｃ（日本乳化剤社製）０．１４ｋｇを入れ、イオン交換純水４．０Ｌを加え、室温下撹拌溶解する。これを、ノニオン界面活性剤溶液Ｅとする。
【０１４６】
２０Ｌホーローポットに、過硫酸カリウム（関東化学社製）２００．７ｇを入れ、イオン交換水１２．０Ｌを加え、室温下撹拌溶解する。これを、開始剤溶液Ｆとする。
【０１４７】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルを付けた１００ＬのＧＬ反応釜（撹拌翼はファウドラー翼）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とノニオン界面活性剤溶液Ｅとを入れ、撹拌を開始する。次いで、イオン交換水４４．０Ｌを投入する。
【０１４８】
加熱を開始し、液温度が７０℃になったところで、開始剤溶液Ｆを添加する。この時、スチレン１１．０ｋｇとアクリル酸ｎ−ブチル４．００ｋｇとメタクリル酸１．０４ｋｇとｔ−ドデシルメルカプタン９．０２ｇとをあらかじめ混合した溶液を投入する。
【０１４９】
その後、液温度を７２℃±２℃に制御して、６時間加熱撹拌を行った。さらに、液温度を８０℃±２℃に上げて、１２時間加熱撹拌を行った。
【０１５０】
液温度を４０℃以下に冷却し撹拌を停止する。ポールフィルターで濾過し、この濾液をラテックス▲１▼−Ｂとした。
【０１５１】
なお、ラテックス▲１▼−Ｂ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５８℃、軟化点は１３２℃、分子量分布は、重量平均分子量＝２４．５万、重量平均粒径は１１０ｎｍであった。
【０１５２】
３５Ｌステンレスポットに塩析剤としての塩化ナトリウム（和光純薬社製）５．３６ｋｇとイオン交換水２０．０Ｌを入れ、撹拌溶解する。これを、塩化ナトリウム溶液Ｇとする。
【０１５３】
２ＬガラスビーカーにＦＣ−１７０Ｃ（住友スリーエム社製、ノニオン界面活性剤）１．００ｇを入れ、イオン交換水１．００Ｌを加えて撹拌溶解する。これを、ノニオン界面活性剤溶液Ｈとする。
【０１５４】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルを付けた１００ＬのＳＵＳ反応釜（撹拌翼はアンカー翼）に、上記で作製したラテックス▲１▼−Ａ＝２０．０ｋｇとラテックス▲１▼−Ｂ＝５．２ｋｇと着色剤分散液１＝０．４ｋｇとイオン交換水２０．０ｋｇとを入れ撹拌する。ついで、４０℃に加温し、塩化ナトリウム溶液Ｇ、イソプロパノール（関東化学社製）６．００ｋｇ、ノニオン界面活性剤溶液Ｈをこの順に添加する。その後、１０分間放置した後に、昇温を開始し、液温度８５℃まで６０分で昇温する。液温度８５℃±２℃にて、６時間加熱撹拌し、塩析／融着させる。その後、４０℃以下に冷却し撹拌を停止する。目開き４５μｍの篩いで濾過し、この濾液を会合液▲１▼とする。
【０１５５】
ついで、ヌッチェを用いて、会合液▲１▼よりウェットケーキ状の非球形状粒子を濾取した。その後、イオン交換水により洗浄した。
【０１５６】
上記で洗浄を完了したウエットケーキ状の非球形状粒子を、ヌッチェより取り出し、全紙バット５枚に、細かく砕きながら広げた。クラフト紙で覆いをかけた後、４０℃の送風乾燥機で１００時間乾燥した。
【０１５７】
乾燥を完了したブロック状の非球形状粒子を、ヘンシェル粉砕器で解砕した。
【０１５８】
以上のようにして得られた非球形状粒子を「非球形状粒子１」とする。
【０１５９】
実施例２
実施例１に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５を使用した他は同様にして非球形状粒子を得た。これを「非球形状粒子２」とする。
【０１６０】
実施例３
実施例１に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を使用した他は同様にして非球形状粒子を得た。これを「非球形状粒子３」とする。
【０１６１】
実施例４
実施例１に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を使用した他は同様にして非球形状粒子を得た。これを「非球形状粒子４」とする。
【０１６２】
実施例５〜８
実施例１〜４に於いて会合時の温度を９５℃とし、会合時間を７時間とした他は同様にして「非球形状粒子５」〜「非球形状粒子８」を得た。
【０１６３】
実施例９〜１２
実施例１〜４に於いて会合時の会合時間を４時間とした他は同様にして「非球形状粒子９」〜「非球形状粒子１２」を得た。
【０１６４】
実施例１３〜１６
実施例１〜４に於いて会合時の温度を７５℃とした他は同様にして「非球形状粒子１３」〜「非球形状粒子１６」を得た。
【０１６５】
実施例１７
酸性極性基含有重合樹脂の調製
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルを付けた１００ＬのＧＬ反応釜（撹拌翼はファウドラー翼）に、下記の成分を添加した。
【０１６６】
スチレン ６０部
アクリル酸ブチル ４０部
アクリル酸 ８部
水 １００部
ノニオン乳化剤（エマルゲン９５０） １部
アニオン乳化剤（ネオゲンＲ） １．５部
過硫酸カリウム ０．５部
上記水溶液混合物を撹拌下７０℃で８時間重合させて固形分５０％の酸性極性基含有樹脂エマルジョン（ラテックス▲４▼）を得た。
【０１６７】
トナー調製
ラテックス▲４▼ １２０部
カーボンブラック（リーガル３３０Ｒ） ５部
水 ２００部
以上の混合物をスラッシャーで分散撹拌しながら約２５℃２時間保持した。その後、更に撹拌しながら６５℃に加温して３時間保持した。冷却して得られた液状分散物をブフナー濾過、水洗し、５０℃真空乾燥１０時間行い非球形状粒子を得た。これを「非球形状粒子１７」とする。
【０１６８】
実施例１８
実施例１７に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５を使用した他は同様にして非球形状粒子を得た。これを「非球形状粒子１８」とする。
【０１６９】
実施例１９
実施例１７に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を使用した他は同様にして非球形状粒子を得た。これを「非球形状粒子１９」とする。
【０１７０】
実施例２０
実施例１７に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を使用した他は同様にして非球形状粒子を得た。これを「非球形状粒子２０」とする。
【０１７１】
比較例１
スチレン１６５ｇ、ｎ−ブチルアクリレート３５ｇ、カーボンブラック２０ｇ、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、これ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１２０００ｒｐｍで撹拌しながら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。
【０１７２】
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分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、８０℃にて１０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、ついで濾過、洗浄、乾燥を行って体積平均粒径が７．９μｍの球形状粒子を得た。これを「比較用粒子１」とする。
【０１７３】
比較例２
比較例１に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５を使用した他は同様にして球形状粒子を得た。これを「比較用粒子２」とする。
【０１７４】
比較例３
比較例１に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を使用した他は同様にして球形状粒子を得た。これを「比較用粒子３」とする。
【０１７５】
比較例４
比較例１に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を使用した他は同様にして球形状粒子を得た。これを「比較用粒子４」とする。
【０１７６】
比較例５
スチレンアクリル樹脂＝１００部、カーボンブラック１０部、低分子量ポリプロピレン（数平均分子量＝３０００）＝４部とを溶融、混練、粉砕して体積平均粒径が６．９μｍの着色粒子を得た。この粒子を「比較用粒子５」とする。
【０１７７】
比較例６
比較例５に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５を使用した他は同様にして球形状粒子を得た。これを「比較用粒子６」とする。
【０１７８】
比較例７
比較例５に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を使用した他は同様にして球形状粒子を得た。これを「比較用粒子７」とする。
【０１７９】
比較例８
比較例５に於いて、カーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を使用した他は同様にして球形状粒子を得た。これを「比較用粒子８」とする。
【０１８０】
以上のごとくして作製した「非球形状粒子１」〜「非球形状粒子２０」及び「比較用粒子１」〜「比較用粒子８」の形状係数等を下記一覧表に示す。
【０１８１】
【表１】

【０１８２】
【表２】

【０１８３】
ついで上記「非球形状粒子１」〜「非球形状粒子２０」及び「比較用粒子１」〜「比較用粒子８」にそれぞれ疎水性シリカ（数平均一次粒子径＝１２ｎｍ）を１重量％添加してトナーを得た。これらを「本発明トナー１」〜「本発明トナー２０」、「比較用トナー１」〜「比較用トナー８」とする。
【０１８４】
上記「本発明トナー１」〜「本発明トナー２０」、「比較用トナー１」〜「比較用トナー８」にフェライトキャリアを混合してトナー濃度が６％の現像剤をそれぞれ調製し、印字評価に使用した。これらの現像剤をトナーに対応してそれぞれ「本発明用現像剤１」〜「本発明用現像剤２０」及び「比較例用現像剤１」〜「比較例用現像剤８」とする。
【０１８５】
（タンデム方式の画像形成）
図１に示す構成の画像形成装置を用いて、実写評価を実施した。感光体としては積層型有機感光体を使用した。また、現像剤の組み合わせは、「本発明用現像剤１」〜「本発明現像剤４」、「本発明用現像剤５」〜「本発明用現像剤８」、「本発明用現像剤９」〜「本発明現像剤１２」、「本発明用現像剤１３」〜「本発明用現像剤１６」、「本発明用現像剤１７」〜「本発明用現像剤２０」、「比較用現像剤１」〜「比較用現像剤４」、「比較用現像剤５」〜「比較用現像剤８」の組み合わせで実施した。なお、これらを「本発明用組み合わせ現像剤１」〜「本発明用組み合わせ現像剤５」、「比較用組み合わせ現像剤１」「比較用組み合わせ現像剤２」とする。
【０１８６】
又、感光体に残留する未転写トナーはブレードクリーニング方式でクリーニングする方法を採用した。
【０１８７】
定着方式としては圧接方式の加熱定着方式を採用した。構成は下記である。
【０１８８】
表面をテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体で被覆した直径３０ｍｍのヒーターを中央部に内蔵した円柱状の鉄を上ローラーとして有し、表面が同様にテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合体で被覆したシリコーンゴムで構成された直径３０ｍｍの下ローラーを有している。線圧は０．８ｋｇ／ｃｍに設定され、ニップの幅は４．３ｍｍとした。この定着機を使用して、印字の線速を２５０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。なお、定着機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１００００ｃｐのもの）を使用し、ウェッブ方式あるいはオイル供給方式を使用し、下記構成の塗布量として使用した。定着の温度は上ロールの表面温度で制御し、１８５℃の設定温度とした。
【０１８９】
【表３】

【０１９０】
使用する画像支持体としては連量が５５ｋｇの普通紙を使用し、縦方向に画像を形成した。また、画像形成条件としては低温低湿環境（１０℃、１５％ＲＨ）及び高温高湿環境（３０℃、８０％ＲＨ）にて上記４つの現像を行い、フルカラー画像（画素率＝４５％）の画像を印字した。印字は間欠モードで１枚毎に休止を行い、総数１００００枚の印字を行った。その１万枚後の画像の印字品質を比較した。
【０１９１】
画質評価は、画像のハジキ及び文字のチリの有無を比較した。画像のハジキは目視にて判定し、下記ランクで比較した。又、文字のチリは細線の解像度を本／ｍｍで比較した。
【０１９２】
画像のハジキ
Ａ：ハジキ無し。
【０１９３】
Ｂ：軽微なハジキがあるが色濁りが目立たない。
【０１９４】
Ｃ：ハジキがあり、色濁りが多少目立つ。
【０１９５】
Ｄ：ハジキがあり、色濁りが目立つため、中間色が再現できない。
【０１９６】
【表４】

【０１９７】
【表５】

【０１９８】
（転写体ドラム方式の画像形成）
図２の構成を有する画像形成装置を使用して評価を実施した。現像剤の組み合わせなどの方法に関しては前記タンデム方式と同様とした。また、画像の評価方法も同様とした。
【０１９９】
【表６】

【０２００】
【表７】

【０２０１】
表４，５及び表６，７いずれの場合においても、本発明の静電潜像現像用トナーを用いたものは画像のハジキ、文字解像度共に優れた特性を示すことがわかる。
【０２０２】
【発明の効果】
本発明により、複数のトナー像を逐次画像支持体上に重ね合わせていき、重ね合わせトナー画像を一括圧接加熱定着する方式を用いながら、トナーハジキや飛び散りを起こさない静電潜像現像用トナーと画像形成方法及び画像形成装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を説明するための画像形成装置の構成断面図。
【図２】本発明を説明するための転写ドラム方式のカラー画像形成装置。
【符号の説明】
１０ 感光体ドラム
１１ スコロトロン帯電器
１２ 露光光学系
１３ 現像器
１４ 転写器
１７ 定着装置
１７ａ 熱定着ローラー
１７ｂ 加圧ローラー
Ｐ 画像支持体（記録紙又は記録材ともいう）
Ｉ 画像支持体搬送系
II 潜像形成部
III 回転式現像器

Claims (3)

1. 静電潜像形成体上に形成された潜像を静電潜像現像用トナーを含む現像剤で現像し形成された第一のトナー像を画像支持体上に転写し、ついで少なくとも第一のトナー像を担持する画像支持体上に、静電潜像形成体上に形成された潜像を静電潜像現像用トナーを含む現像剤で現像し形成された第二のトナー像を転写した後に、前記第一及び第二のトナー像を加熱部材と加圧部材との間を通過させて画像支持体上に定着する画像形成方法に於いて、該トナーは少なくとも樹脂粒子と着色剤粒子を水系媒体中で融着させて作製し、該トナーの体積平均粒径が３〜９μｍであり、該トナーの下記式で示される形状係数の算術平均値が１．３〜２．２の範囲内にあり、且つ形状係数が１．５〜２．０の範囲内にあるトナー粒子が８０個数％以上であり、前記加熱部材と加圧部材が加熱ローラーと加圧ローラーであり、加熱ローラーへのシリコーンオイルの塗布量が０．１〜１０μｇ／
   ｃｍ 2 であることを特徴とする画像形成方法。
   形状係数＝（（最大径／２）²×π）／投影面積
2. 前記樹脂粒子と前記着色剤粒子と、さらに少なくとも離型剤粒子を水系媒体中において融着させた静電潜像現像用トナーを用いることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
3. 静電潜像形成体上に形成された潜像を静電潜像現像用トナーを含む現像剤で現像し形成された第一のトナー像を画像支持体上に転写し、ついで少なくとも第一のトナー像を有する画像支持体上に、静電潜像形成体上に形成された潜像を静電潜像現像用トナーを含む現像剤で現像し形成された第二のトナー像を転写した後に、前記第一及び第二のトナー像を加熱部材と加圧部材との間を通過させて画像支持体上に定着する画像形成装置において、該トナーは少なくとも樹脂粒子と着色粒子を水系媒体中で融着させて作製し、該トナーの体積平均粒径が３〜９μｍであり、該トナーの下記式で示される形状係数の算術平均値が１．３〜２．２の範囲内にあり、且つ形状係数が１．５〜２．０の範囲内にあるトナー粒子が８０個数％以上であり、前記加熱部材と加圧部材が加熱ローラーと加圧ローラーであり、加熱ローラーへのシリコーンオイルの塗布量が０．１〜１０μｇ／ｃｍ 2 であることを特徴とする画像形成装置。
   形状係数＝（（最大径／２）²×π）／投影面積

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