JP4206681B2 - Color image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラック等の複数色(2色以上)のトナーを紙等の転写材に重ねて転写することでカラー画像を形成するカラー画像形成装置の技術分野に属し、特に、複数色のトナーを中間転写体に重ねて一次転写するとともにこの中間転写体上のトナーを転写材に二次転写し、この転写材に重ねられた複数色のトナーに対して定着するカラー画像形成装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、フルカラー画像形成装置においては、紙等の転写材に、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの4色のトナーを順次重ねて転写するとともに、重ねられた4色のトナーを加熱定着することでフルカラーの画像を形成している。
【0003】
また、従来、このようなフルカラー画像形成装置に用いられるトナーを始め、画像形成に用いられるトナーは、例えば流動性あるいは帯電性等のトナーの特性を改良するために、一般に、このトナー特性の改良の目的に応じた外添剤を母粒子に付着させている。
【0004】
その場合、トナー特性をより効果的に改良するために、母粒子に対する外添剤の被覆率を規定することにより、帯電性等のトナー特性を良好にすることが特開2001−66821号公報で提案されている。この公開公報に開示されている、母粒子に対する外添剤の外添においては、母粒子に対する外添剤の被覆率を、母粒子および外添剤の各平均粒径、母粒子および外添剤の各比重、および母粒子に対する外添剤の添加量等から、添加した外添剤がすべて母粒子を被覆していることを前提とした所定の式で求めている。
【0005】
また、1つの色のトナーで静電潜像を現像しかつ転写材に転写する工程を、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの4色のトナーについて順次繰り返し転写材に重ね転写することでフルカラーの画像を得る方法において、各色のトナー中に含まれる外添剤である流動化付与剤の量を、後から現像に寄与する色のトナーほど多くすることにより、トナー特性を良好にして、転写不良がなく、鮮明なフルカラー画像を得ることが特開平6−324525号公報で提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像形成装置においては、静電潜像が現像されたトナー像は紙等の転写材に転写された後定着されて、転写材上に画像が形成される。その場合、フルカラー画像形成装置を始め、複数色のトナーを転写材に重ねて転写した後定着するカラー画像形成装置には、複数色のトナーを中間転写体に重ねて一次転写するとともにこの中間転写体上のトナーを転写材に二次転写し、この転写材に重ねられた複数色のトナーに対して定着するカラー画像形成装置がある。
【0007】
このようなカラー画像形成装置においては、中間転写体上のトナーが転写材に二次転写される際、トナーの一部が中間転写体上に残り、良好な二次転写が行われないことがある。
【0008】
そこで、前述の両公開公報に開示されているように、トナー特性を改良することにより、トナーの二次転写特性を改良することにより、この二次転写効率を向上することが考えられる。
【0009】
まず、前述の特開2001−66821号公報に開示されているトナー特性の改良によりトナーの二次転写特性の改良を考えると、この公開公報に開示のトナー特性の改良では、前提として、添加した外添剤がすべて母粒子を被覆しているものとなる。しかし、実際には、添加した外添剤がすべて母粒子に付着することはなく、母粒子から遊離した遊離外添剤がトナーに混在している場合が多い。したがって、この公開公報に開示の外添剤被覆率は、母粒子に対する外添剤の付着状態を適切に表しているとは言えない。このため、この公開公報に開示のトナー特性の改良を、複数色のトナーを中間転写体を介して転写材に二次転写するカラー画像形成装置に単に適用しても、二次転写効率を効果的に向上することは難しい。
【0010】
また、前述の特開平6−324525号公報に開示されているトナー特性の改良によりトナーの二次転写特性の改良を考えると、この公開公報に開示のトナー特性の改良では、各色のトナー中に含まれる外添剤の量を、単に、後から現像に寄与する色のトナーほど多くするだけのものとなる。しかし、前述のように実際にはトナーには遊離外添剤が混在している場合が多いので、この公開公報に開示されているように後から現像に寄与する色のトナーほど外添剤の添加量を単に多くしただけでは、母粒子に対する外添剤の付着状態が適切であるとは言えない。このため、この公開公報に開示のトナー特性の改良を、複数色のトナーを中間転写体を介して転写材に二次転写するカラー画像形成装置に単に適用しても、二次転写効率を効果的に向上することは難しい。
【0011】
更に、複数色のトナーを中間転写体を介して転写材に二次転写するカラー画像形成装置においては、複数色のトナーの各帯電特性をそれぞれできるだけ互いに均一にして現像条件をできるだけ同じに近づけることが望まれるが、前述の両公開公報に開示のトナー特性の改良では、いずれも、母粒子に対する外添剤の付着状態が適切に考慮されていないので、複数色のトナーの各帯電特性をそれぞれできるだけ互いに均一にすることは難しいという問題もある。
【0012】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数色のトナーを中間転写体を介して転写材に二次転写するカラー画像形成において、トナーの二次転写効率を効果的に向上して良好な二次転写特性を得ることのできるカラー画像形成装置を提供することである。
【0013】
本発明の他の目的は、複数色のトナーの帯電特性をより一層効果的に均一にすることで現像条件をできるだけ同じできるカラー画像形成装置を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項1の発明のカラー画像形成装置は、それぞれ、多数の母粒子とこれらの母粒子にそれぞれ付着される多数の外添剤の粒子とからなる複数色のトナーを中間転写体に重ねて一次転写するとともにこの中間転写体上のトナーを転写材に二次転写し、この転写材上のトナーを定着することによりカラーの画像を形成するカラー画像形成装置において、前記中間転写体に付着した前記複数色のトナーのうち、最も前記中間転写体側に位置して前記中間転写体と対向する色の中間転写体対向トナーの外添剤であって、前記中間転写体対向トナーの母粒子から遊離した遊離外添剤の外添剤遊離率が0.2%以上であり、かつ他の色のトナーの外添剤遊離率がこれより小さく設定されていることを特徴としている。
【0015】
また、請求項2の発明は、それぞれ、多数の母粒子とこれらの母粒子にそれぞれ付着される多数の外添剤の粒子とからなる複数色のトナーを中間転写体に重ねて一次転写するとともにこの中間転写体上のトナーを転写材に二次転写し、この転写材上のトナーを定着することによりカラーの画像を形成するカラー画像形成装置において、前記中間転写体に付着した前記複数色のトナーのうち、最も前記中間転写体側に位置して前記中間転写体と対向する色の中間転写体対向トナーの外添剤であって、前記中間転写体対向トナーの母粒子から遊離した遊離外添剤の外添剤遊離率が他の色のトナーの外添剤遊離率より大きく設定されていることを特徴としている。
【0016】
更に、請求項3の発明は、前記複数色のトナーの前記外添剤遊離率が、それぞれ、対応する現像器に供給されるトナーの外添剤遊離率であることを特徴としている。
【0017】
更に、請求項4の発明は、前記複数色のトナーが、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーであり、中間転写体対向トナーがこれらのトナーのいずれかであることを特徴としている。
【0018】
【作用】
このように構成された本発明のカラー画像形成装置においては、中間転写体と対向する中間転写体対向トナーの母粒子から遊離した遊離外添剤の外添剤遊離率が0.2%以上であり、かつこれより他の色のトナーの外添剤遊離率が小さく設定されるか、または、中間転写体と対向する中間転写体対向トナーの母粒子から遊離した遊離外添剤の外添剤遊離率が他の色のトナーの外添剤遊離率より大きく設定される。
【0019】
これにより、中間転写体対向トナーの中間転写体との間に存在する遊離外添剤が比較的多くなる。この遊離外添剤により、中間転写体対向トナーの母粒子が中間転写体に接触する可能性が少なくなるとともに、トナーに作用する鏡像力が低減して中間転写体と複数色のトナーとの間の電気的な付着力が低減するようになり、中間転写体からの複数色のトナーの剥離性が向上する。したがって、これらのトナーが中間転写体からより確実に剥離して転写残りを生じることなく転写材に二次転写される。その結果、二次転写効率が効果的に向上し、良好なトナーの二次転写特性が得られる。
【0020】
また、中間転写体対向トナー以外のトナーは、それらの間に遊離外添剤が比較的少ないので密着力が比較的大きくなり、トナーパッキング性が向上する。これにより、トナーの静電気力が大きくなり、転写力が増大する。
【0021】
特に、請求項3の発明においては、複数色のトナーの外添剤遊離率が、それぞれ、対応する現像器に供給されるトナーの外添剤遊離率で規定される。これにより、複数色のトナーの外添剤遊離率がより簡単に設定されるようになる。
また、請求項4の発明においては、複数色のトナーとして、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーが用いられ、これらの4色のトナーの二次転写効率が向上するので、高画質のフルカラーの画像が得られる。
【0023】
しかも、各色毎の同期外添剤の量が各色について同じまたはほぼ同じに設定されることで、中間転写体からの像担持体への逆転写トナーが低減されるので、他の色の像担持体に異なる色のトナーが逆転写することが防止される。また、二次転写時に一定転写バイアスを付与することで、中間転写体からの転写材へのトナーの移動がし易くなり、二次転写効率が向上し、二次転写における転写性が良好になる。
【0025】
図1に示すように、この例のカラー画像形成装置1はトナー像形成方式がタンデム方式の画像形成装置であり、静電潜像を形成する露光装置2と、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(BK)の各色毎のトナー像形成装置3Y,3M,3C,3BKと、例えば図示例のように転写ベルトあるいは転写ドラムからなる中間転写体(一次転写体)4と、この中間転写体4にそれぞれ一次転写する一次転写装置5Y,5M,5C,5BKと、中間転写体4上の一次転写像を転写ローラで紙等の転写材6に二次転写する二次転写装置7と、転写材6上の二次転写像を加熱ローラ8aで定着する定着器8とを少なくとも備えている。
各色のトナー像形成装置3Y,3M,3C,3BKは、中間転写体4の移動方向の上流側からこれらの順にタンデムに配設されている。
【0026】
各色のトナー像形成装置3Y,3M,3C,3BKは、それぞれ、露光装置2からの露光によっそれぞれ各色の静電潜像が形成される像担持体9Y,9M,9C,9BKと、これらの像担持体9Y,9M,9C,9BKをそれぞれ帯電ローラ等で帯電する帯電器10Y,10M,10C,10BKと、それぞれ現像ローラ等で搬送されるトナーにより像担持体9Y,9M,9C,9BK上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器11Y,11M,11C,11BKと、一次転写後に各像担持体9Y,9M,9C,9BKに残留するトナーをそれぞれ除去するクリーニング装置12Y,12M,12C,12BKとを備えている。
【0027】
また、図2に示すようにこの例のカラー画像形成装置1に用いられるトナー13は、各色ともそれぞれ、多数のトナー母粒子14と多数の外添剤15の粒子とから構成されている。その場合、トナー13には、トナー母粒子14に外添剤15が付着した同期トナーと、外添剤15が付着しない非同期トナー母粒子14′と、トナー母粒子14に付着しない非同期外添剤(遊離外添剤)粒子15′とが混在している。なお、トナー母粒子14に付着した外添剤15は図2において符号「15″」で示されている。
【0028】
このように構成されたこの例のカラー画像形成装置1では、まず、各色のトナー像形成装置3Y,3M,3C,3BKにおいて、各像担持体9Y,9M,9C,9BKがそれぞれ各帯電器10Y,10M,10C,10BKにより帯電された後、露光装置2により各像担持体9Y,9M,9C,9BKがそれぞれ各色毎に露光されて、各像担持体9Y,9M,9C,9BKにそれぞれ対応する色の静電潜像が形成される。
【0029】
次いで、各像担持体9Y,9M,9C,9BK上の静電潜像が、それぞれ、各現像器11Y,11M,11C,11BKの現像ローラで搬送される各色のトナーで現像され、各像担持体9Y,9M,9C,9BK上に各色のトナー像が形成される。これらのトナー像は、それぞれ一次転写装置5Y,5M,5C,5BKにより中間転写体4に一次転写されて一次転写像が形成される。その場合、中間転写体4に、まずイエロー(Y)のトナー像が一次転写され、以後マゼンタ(M)のトナー像、シアン(C)のトナー像、およびブラック(BK)のトナー像が順次重ねられて一次転写される。したがって、最後のブラック(BK)のトナー像の一次転写後には、中間転写体4上に図3(a)に示すようにイエロ(Y)のトナー13Yが中間転写体4上に直接接触し、その上にマゼンタ(M)のトナー13M、シアン(C)のトナー13C、およびブラック(BK)のトナー13BKが順に重ねられた状態となっている。
【0030】
そして、このように4色のトナーが重ねられた中間転写体4上の一次転写像は、二次転写装置7により紙等の転写材6に二次転写されて二次転写像が形成される。その場合、転写材6に形成された二次転写像は、図3(b)に示すようにブラック(BK)のトナー13BKが転写材6上に直接接触し、その上にシアン(C)のトナー13C、マゼンタ(M)のトナー13M、およびイエロー(Y)のトナー13Yが順に重ねられた状態となる。
【0031】
更に、このように4色のトナーが重ねられた転写材6の二次転写像は、定着器8の加熱ローラ8aにより加熱定着される。このとき、図3(c)に示すようにイエロー(Y)のトナー13Yが加熱ローラ8aの定着面に対向する中間転写体対向トナーとなっている。
この加熱定着により、転写材6にフルカラーの画像が形成される。
【0032】
ところで、この例のカラー画像形成装置1における各トナー像形成装置3Y,3M,3C,3BKに使用される各トナー13Y,13M,13C,13BKは、いずれも、ピークが単一の分子量分布曲線を持った数平均分子量(Mn)2000〜5000および重量平均分子量(Mw)6000〜20000のトナーから形成されている。
【0033】
また、各トナー像形成装置3Y,3M,3C,3BKの各現像器11Y,11M,11C,11BK内にそれぞれ供給されるトナー13Y,13M,13C,13BKは、各色のトナー13Y,13M,13C,13BKが重ねられて中間転写体4に一次転写された状態で、中間転写体対向トナーであるイエロー(Y)のトナー13Yにおける遊離外添剤15Y′の外添剤遊離率が他の色のトナー13M,13C,13BKにおける遊離外添剤15M′,15C′,15BK′の外添剤遊離率より大きく、最大となるように設定されている。このイエロー(Y)のトナーは転写材2に二次転写された状態で最も加熱ローラ8aの定着面側に位置している。
【0034】
各色のトナー13Y,13M,13C,13BKの外添剤遊離率は、一次転写時に中間転写体4に一次転写されたトナーにおいて求めることが最も適切であるが、この中間転写体4上のトナー13Y,13M,13C,13BKの外添剤遊離率を求めることは比較的難しいので、各現像器11Y,11M,11C,11BKに供給されるトナー13Y,13M,13C,13BKの外添剤遊離率を求めるようにすることで、これらの外添剤遊離率をより簡単に求めることができる。
【0035】
更に、この例のカラー画像形成装置1に用いられる4色のトナー13Y,13M,13C,13BKは、これらの色間で互いに同量の母粒子14Y,14M,14C,14BKに対して同期外添剤15Y″,15M″,15C″,15BK″の量が同一またはほぼ同一に、つまり、後述する同期直線(同期分布グラフ)の傾きが同一またはほぼ同一に設定されている。したがって、中間転写体対向トナーであるイエロートナー13Yの外添処理時間が他の色のトナーより短くすることで、イエロートナー13Yの外添剤遊離率が他の色のトナー13M,13C,13BKの外添剤遊離率に比して最大に設定されている。
【0036】
各色のトナー13の遊離外添剤15′の量、外添剤遊離率、同期外添剤15″の量、および同期直線(同期分布グラフ)の傾きは、それぞれ、例えばパーテクルアナライザ(PT1000)を用いたトナー分析方法によりトナー母粒子14と外添剤15との付着状態を分析することで簡単にかつより正確に求められる。
【0037】
このパーティクルアナライザによるトナー分析方法は、特開2000−047425号公報に詳細に開示されており、この公開公報を参照すれば理解できるので、ここではその詳細な説明は省略するが、一応、簡単に説明する。
【0038】
トナー母粒子14の等価粒径を横軸にとり、かつ、外添剤15を縦軸にとった図上に、このトナー分析方法で得られたトナー母粒子14および外添剤15の各等価粒子の等価粒径をトナー13の各粒子毎にプロットすると、トナー粒子の等価粒径分布図が得られる。この等価粒径分布図により、トナー13のトナー母粒子14に対する外添剤15の付着状態が分析される。その場合、この等価粒径分布図において、最小2乗法を用いて得られた原点を通る1本の近似直線を求め(詳細は、前述の公開公報を参照)、トナー母粒子14と外添剤15との付着状態をこの近似直線(つまり、同期分布グラフ)の傾き(外添剤15の等価粒径/トナー母粒子14の等価粒径)で分析している。
【0039】
ところで、外添剤15がトナー母粒子14に付着した同期トナーにおいては、図4(a)に示すようにいくつかの外添剤15が固まりとなってトナー母粒子14にその全表面にわたってまばらに付着しているものと、図4(b)に示すように外添剤15がトナー母粒子14にその全表面にわたってほぼ均一に付着しているものとがある。いま、これらの同期トナーに関し、トナー母粒子14および外添剤15が互いに同じ量であるとすると、図4(a)に示す外添剤15がトナー母粒子14にまばらに付着する同期トナーにおける同期直線の傾き(前述の近似直線の傾き)が比較的小さく、また、図4(b)に示す外添剤15がトナー母粒子14にほぼ均一に付着する同期トナーにおける同期直線の傾きが比較的大きくなる。したがって、この直線の傾きにより、同期トナーの状態がわかる。更に、同期直線の傾きが同一であるトナーはそれらの帯電特性が均一になり、現像条件が同一になる。
【0040】
この例のカラー画像形成装置1に用いられるトナー13のトナー母粒子14としては、粉砕法および重合法により得られるトナー母粒子(以下、前者を粉砕法トナー、後者を重合法トナーともいう)のいずれでもよい。粉砕法トナーとしては、樹脂バインダーに少なくとも顔料(着色剤)を含有し、場合によっては離型剤、荷電制御剤を添加し、後述するように例えばヘンシェルミキサー等で均一混合した後、2軸押し出し機で熔融・混練され、冷却後、粗粉砕−微粉砕工程を経て、分級処理されて得られたトナー母粒子に、さらに、外添剤が外添されてトナー粒子とされる。
【0041】
バインダー樹脂としては、公知のトナー用樹脂が使用可能であり、例えば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体等のスチレン系樹脂でスチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、シリコーン変成エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂等が単独又は混合して使用できる。特に本発明においては、スチレン−アクリル酸エステル系樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。本発明にあってはバインダー樹脂としてはガラス転移温度が50℃〜75℃、フロー軟化温度が100℃〜150℃の範囲が好ましい。
【0042】
着色剤としては、公知のトナー用着色剤が使用可能である。例えば、カーボンブラック、ランプブラック、マグネタイト、チタンブラック、クロムイエロー、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローG、ローダミン6G、カルコオイルブルー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、マラカイトグリーンレーキ、キノリンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド184、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ソルベント・イエロー162、C.I.ピグメント・ブルー5:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の染料および顔料を単独あるいは混合して使用できる。
【0043】
離型剤としては、公知のトナー用離型剤が使用可能である。例えば、パラフィンワックス、マイクロワックス、マイクロクリスタリンワックス、キャデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス等が挙げられる。中でもポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、エステルワックス等を使用することが好ましい。
【0044】
荷電調整剤としては、公知のトナー用荷電調整剤が使用可能である。例えば、オイルブラック、オイルブラックBY、ボントロンS−22{オリエント化学工業(株)製}、ボントロンS−34{オリエント化学工業(株)製}、サリチル酸金属錯体E−81{オリエント化学工業(株)製}、チオインジゴ系顔料、銅フタロシアニンのスルホニルアミン誘導体、スピロンブラックTRH{保土ヶ谷化学工業(株)製}、カリックスアレン系化合物、有機ホウ素化合物、含フッ素4級アンモニウム塩系化合物、モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシルカルボン酸系金属錯体、芳香族ジカルボン酸系金属錯体、多糖類等が挙げられる。中でもカラートナー用には無色ないしは白色のものが好ましい。
【0045】
粉砕法トナーにおける成分比(重量比)としては、バインダー樹脂100重量部に対して、着色剤は0.5重量部〜15重量部、好ましくは1重量部〜10重量部であり、また、離型剤は1重量部〜10重量部、好ましくは2.5重量部〜8重量部であり、更に、荷電制御剤は0.1重量部〜7重量部、好ましくは0.5重量部〜5重量部である。このようにして得られる粉砕法トナーとしては、平均粒径が5μm〜10μm、好ましくは6μm〜9μmである。
【0046】
本発明の粉砕法トナーにあっては、転写効率の向上を目的とした場合、、球形化処理されるとよく、そのためには、粉砕工程で、比較的丸い球状で粉砕可能な装置、例えば機械式粉砕機として知られるターボミル{川崎重工(株)製}を使用すれば円形度は0.93まで可能である。または、粉砕したトナーを市販の熱風球形化装置サーフュージングシステムSFS−3型{日本ニューマチック工業(株)製}を使用すれば円形度は1.00まで可能である。
【0047】
また、重合法トナーとしては、懸濁重合法、乳化重合法等がある。懸濁重合法においては、重合性単量体(モノマー)、着色顔料、離型剤とを必要により更に、染料、重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤を添加した混合物を溶解又は分散させた単量体組成物を、懸濁安定剤(水溶性高分子、難水溶性無機物質)を含む水相中に攪拌しながら添加して造粒し、重合させて所望の粒子サイズを有する着色重合トナー粒子を形成することができる。
【0048】
更に、乳化重合法においては、単量体と離型剤を必要により更に重合開始剤、乳化剤(界面活性剤)などを水中に分散させて重合を行い、次いで凝集過程で着色剤、荷電制御剤と凝集剤(電解質)等を添加することによって所望の粒子サイズを有する着色トナー粒子を形成することができる。
重合法トナー作製に用いられる材料において、着色剤、離型剤、荷電制御剤、流動性改良剤に関しては、上記の粉砕トナーと同様の材料が使用できる。
【0049】
重合性単量体(モノマー)としては、公知のビニル系モノマーが使用可能であり、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、α−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、ジビニルベンゼン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、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、メタクリル酸フェニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、無水マレイン酸、無水フタル酸、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピレン酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリルニトリル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルナフタレン等が挙げられる。なお、フッ素含有モノマーとしては例えば2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレート、フッ化ビニリデン、三フッ化エチレン、四フッ化エチレン、トリフルオロプロピレンなどはフッ素原子が負荷電制御に有効であるので使用が可能である。
【0050】
乳化剤(界面活性剤)としては公知のものが使用可能である。例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、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、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサデシルポリオキシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンモノオレアートポリオキシエチレンエーテル等がある。
【0051】
重合開始剤としては、公知のものが使用可能である。例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、4,4’−アゾビスシアノ吉草酸、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、2,2’−アゾビス−イソブチロニトリル等がある。
【0052】
凝集剤(電解質)としては、公知のものが使用可能である。例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、硫酸鉄等が挙げられる。
【0053】
本発明の重合法トナーにあっても、転写効率の向上を目的とした場合、球形化処理されるとよく、重合法トナーの円形度の調節法としては、乳化重合法は2次粒子の凝集過程で温度と時間を制御することで、円形度を自由に変えることができ、その範囲は0.94〜1.00である。また、懸濁重合法では、真球のトナーが可能であるため、円形度は0.98〜1.00の範囲となる。また、円形度を調節するためにトナーのTg温度以上で加熱変形させることで、円形度を0.94〜0.98まで自由に調節することが可能となる。
【0054】
重合法トナーは上記の方法以外の分散重合法でも作ることができ、例えば特開平63−304002号公報に開示されている方法でも作製できる。この場合には、形状が真球に近い形となるため、形状を制御するには、例えばトナーのTg温度以上で加圧し、所望のトナー形状にすることができる。このようにして、得られる重合法トナーは、平均粒径が4μm〜9μmであり、好ましくは4.5μm〜8μmである。
なお、本発明においては、トナー粒子等における平均粒径と円形度は、シスメックス株式会社製のFPIA2100で測定する値である。
【0055】
また、トナー13の外添剤15としては、シリカ、二酸化チタン、アルミナ、フッ化マグネシウム、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム、マグネタイト、二硫化モリブデン、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、チタン酸金属塩、ケイ素金属塩の各微粒子で、一次粒子の平均粒径が1〜500nm、好ましくは5〜200nmのものが使用できる。ただし、PT−1000において検出できるように、母粒子の組成にほとんど含まれない元素を含むものが好ましい。
【0056】
そして、これらのトナー母粒子14Y,14M,14C,14BKおよび外添剤15Y,15M,15C,15BKをそれぞれ用いて、各色のトナー13が製造される。
まず、各色のトナー母粒子14Y,14M,14C,14BKが製造されるが、シアントナー母粒子14Cについては、例えば、芳香族ジカルボン酸とアルキレンエーテル化ビスフェノールAとの重縮合ポリエステルの多価金属化合物による一部架橋物の50:50(重量比)混合物100重量部、シアン顔料のフタロシアニンブルー5重量部、離型剤として融点が152℃、重量分子量Mwが4000のポリプロピレン3重量部、および、荷電制御剤としてのサリチル酸金属錯体E−81{オリエント化学工業(株)製}2重量部をヘンシェルミキサー20Cを用い、均一混合した後、二軸押し出し機で混練し、冷却した。冷却物をジェットミルで粉砕し、気流式分級機で分級を行い、平均粒径8μmのシアントナー母粒子14Cを得ることができる。
【0057】
また、他の色のトナー母粒子14Y,14M,14BKについては、例えば、このシアントナー母粒子14Cの製造方法において顔料を、それぞれマゼンタ母粒子14Mの場合はキナクドリン、イエロートナー母粒子14Yの場合はピグメント・イエロー180、ブラックトナー母粒子14BKの場合はカーボンブラックを用いて、シアントナー母粒子14Cと同様の製造方法で製造し、各色のトナー母粒子14Y,14M,14BKを得ることができる。
【0058】
次に、前述のように得られた各色のトナー母粒子14Y,14M,14C,14BKに外添剤15を添加して各色のトナー13Y,13M,13C,13BKが製造される。各色のトナーとも、各トナー母粒子100重量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより表面処理したシリカ微粒子(BET比表面積141m2/g、体積抵抗率1015Ω・cm、一次粒子の平均粒径12nm)を0.5〜2.5重量部の割合でヘンシェルミキサー(20リットル)に投入し、2850rpmの回転数で1〜4分の処理時間で外添処理し、各色のトナーを作製することができる。
【0059】
この例のカラー画像形成装置1によれば、中間転写体対向トナーであるイエロー(Y)のトナー13Yにおける遊離外添剤15Y′の外添剤遊離率を他の色のトナー13M,13C,13BKにおける遊離外添剤15M′,15C′,15BK′の外添剤遊離率より大きく、最大となるように設定しているので、イエロー(Y)のトナー13Yの中間転写体4との間に存在する遊離外添剤15Y′を比較的多くできる。この遊離外添剤15Y′により、中間転写体4とトナー13Y,13M,13C,13BKとの間の付着力が低減し、中間転写体4からのこれらのトナー13Y,13M,13C,13BKの剥離性を向上できる。したがって、これらのトナー13Y,13M,13C,13BKを中間転写体4からより確実に剥離させて転写材6に二次転写させることができり。これにより、トナー13Y,13M,13C,13BKの二次転写効率を効果的に向上でき、トナー13Y,13M,13C,13BKの良好な二次転写特性を得ることができる。
【0060】
また、イエロー(Y)のトナー13Y以外の、他の色のトナー13M,13C,13BKの間に遊離外添剤15M′,15C′,15BK′が比較的少ないのでこれらのトナー13M,13C,13BKの密着力を比較的大きくでき、トナーパッキング性を向上できる。
【0061】
ところで、中間転写体対向トナーであるイエロー(Y)のトナー13Yの外添剤遊離率を最大にすることで、このトナー13Yの遊離外添剤15Y′が多くなるが、前述のように4色のトナー13Y,13M,13C,13BKの間で互いに同量の母粒子14Y,14M,14C,14BKに対して同期外添剤15Y″,15M″,15C″,15BK″の量を同一またはほぼ同一に設定しているので、他のトナー13M,13C,13BKと同様にイエロー(Y)のトナー13Yの外添剤15Y″を母粒子14Yに万遍なく均一に被覆することで、トナー13Yが外添剤15Y″により改良されたトナー特性を有し、高画質が得られることは言うまでもない。
【0062】
更に、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックのトナー13Y,13M,13C,13BKの外添剤遊離率を、それぞれ、対応する現像器11Y,11M,11C,13BKに供給されるトナーの外添剤遊離率で規定しているので、各トナー13Y,13M,13C,13BKの外添剤遊離率をより簡単に設定できるようになる。
【0063】
更に、各色のトナー母粒子14Y,14M,14C,14BKに付着している同期外添剤15Y″,15M″,15C″,15BK″の量を同じに設定している、つまり、前述の公開公報に開示されている、PTアナライザを用いたトナー分析方法により得られる同期直線(近似直線)の傾きを同一に設定しているので、4色のトナー13の各帯電特性を均一にできるとともに、現像条件を同一にできる。そして、現像条件を同一にできることから、各色の現像器の像担持体に対する姿勢および各現像器の形状をともに同じにできるとともに、現像バイアスも同じにできる。これにより、前述のように種々の現像方式を目的に応じて柔軟にかつ効果的に採用することができる。
【0064】
しかも、各色毎の同期外添剤15Y″,15M″,15C″,15BK″の量を各色について同じまたはほぼ同じに設定することで、中間転写体4からの各像担持体9Y,9M,9C,9BKへの逆転写トナーを低減できるので、他の色の像担持体9Y,9M,9C,9BKに異なる色のトナーが逆転写することを防止できる。また、二次転写時に一定転写バイアスを付与して、中間転写体4からの転写材6へのトナーの移動をし易くすることで、二次転写効率を向上でき、二次転写における良好な転写性を得ることができる。
【0065】
なお、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(BK)の各色のトナー像形成装置3Y,3M,3Cの配設順は、どのような順序にも設定することができる。その場合、中間転写体4の移動方向の最上流に位置するトナー像形成装置の色のトナー13、つまり中間転写体4に最初に転写される色のトナー13の遊離外添剤15′の量を他の色のトナー13の遊離外添剤15′の量より多くなる(つまり、中間転写体4に最初に転写される色のトナー13の外添剤遊離率を他の色のトナー13の外添剤遊離率より大きくする)ように設定すればよい。
【0066】
また、本発明のカラー画像形成装置1は、図5に示すように像担持体9を各色毎に設けずに、各色に共通の1つの像担持体(感光ドラム)9を設けるとともに、この1つの像担持体(感光ドラム)9に対して、各色の現像器11Y,11M,11C,11BKがそれぞれ像担持体9の回転方向に沿って上流側から順次配置されたカラー画像形成装置1にも適用することができる。この例のカラー画像形成装置1の場合にも、中間転写体4を備える二次転写方式のカラー画像形成装置1が採用されることは言うまでもない。
【0067】
そして、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(BK)の各現像器11Y,11M,11C,11BKの配置順はどのような順序にも設定することができるが、前述の例と同様に、中間転写体4に最初に転写される色のトナー13の遊離外添剤15′の量が他の色のトナー13の遊離外添剤15′の量より最も多くなる(つまり、中間転写体4に最初に転写される色のトナー13の外添剤遊離率を他の色のトナー13の外添剤遊離率より大きくする)ように設定される。
この例のカラー画像形成装置1の他の構成および他の作用効果は前述の各例と実質的に同じである。
【0068】
更に、本発明のカラー画像形成装置1は、図6に示す各色の現像器11Y,11M,11C,11BKが回転移動するロータリ方式のカラー画像形成装置1および図7に示す各色の現像器11Y,11M,11C,11BKが直線移動するスライド方式のカラー画像形成装置1にも適用することができる。これらの図6および図7に示すカラー画像形成装置1においても、図示しないが中間転写体4が設けられることは言うまでもない。
これらの例のカラー画像形成装置1の作用効果も前述の各例と実質的に同じである。
【0069】
次に、この例のカラー画像形成装置1の実施例について説明する。
本発明に属する2つの実施例▲1▼および▲2▼と本発明に属さない2つの比較例▲1▼および▲2▼についてトナーの二次転写特性の実験を行った。
この実験に用いたトナー13は各色ともトナー母粒子が1つのピークを有する分子量分布曲線を持ち、数平均分子量(Mn)2000〜5000および重量平均分子量(Mw)6000〜20000であるトナーである。
【0070】
実施例▲1▼のトナーは次のようにして製造した。すなわち、一層目(中間転写体面対向)のイエロートナー13Yについては、イエロートナー母粒子100重量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより表面処理したシリカ微粒子(BET比表面積141m2/g、体積抵抗率1015Ω・cm、一次粒子の平均粒径12nm)を1.0重量部の割合でヘンシェルミキサー(20リットル)に投入し、2850rpmの回転数で1分の処理時間で外添処理し、実施例▲1▼のイエロートナー13Yとした。
【0071】
また、二層ないし四層目(紙面側)のマゼンタトナー13M、シアントナー13Cおよびブラックトナー13BKについては、それぞれ、各トナー母粒子100重量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより表面処理したシリカ微粒子(BET比表面積141m2/g、体積抵抗率1015Ω・cm、一次粒子の平均粒径12nm)を1.0重量部の割合でヘンシェルミキサー(20リットル)に投入し、2850rpmの回転数で3分の処理時間で外添処理し、実施例▲1▼のマゼンタトナー13M、シアントナー13Cおよびブラックトナー13BKとした。
【0072】
また、実施例▲2▼のトナーは次のようにして製造した。すなわち、一層(中間転写体面対向)および二層目のイエロートナー13Yおよびマゼンタトナー13Mについては、各トナー母粒子100重量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより表面処理したシリカ微粒子(BET比表面積141m2/g、体積抵抗率1015Ω・cm、一次粒子の平均粒径12nm)を1.0重量部の割合でヘンシェルミキサー(20リットル)に投入し、2850rpmの回転数で1分の処理時間で外添処理し、実施例▲2▼のイエロートナー13Yおよびマゼンタトナー13Mとした。
【0073】
更に、三層および四層目(紙面側)のシアントナー13Cおよびブラックトナー13BKについては、それぞれ、各トナー母粒子100重量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより表面処理したシリカ微粒子(BET比表面積141m2/g、体積抵抗率1015Ω・cm、一次粒子の平均粒径12nm)を1.0重量部の割合でヘンシェルミキサー(20リットル)に投入し、2850rpmの回転数で3分の処理時間で外添処理し、実施例▲2▼のシアントナー13Cおよびブラックトナー13BKとした。
【0074】
一方、比較例▲1▼のトナーは次のようにして製造した。すなわち、一層(定着面対向)、三層および四層のイエロートナー13Y、シアントナー13Cおよびブラックトナー13BKについては、各トナー母粒子100重量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより表面処理したシリカ微粒子(BET比表面積141m2/g、体積抵抗率1015Ω・cm、一次粒子の平均粒径12nm)を1.0重量部の割合でヘンシェルミキサー(20リットル)に投入し、2850rpmの回転数で3分の処理時間で外添処理し、比較例▲1▼のイエロートナー13Y、シアントナー13Cおよびブラックトナー13BKとした。
【0075】
また、二層目のマゼンタトナー13Mについては、それぞれ、マゼンタトナー母粒子100重量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより表面処理したシリカ微粒子(BET比表面積141m2/g、体積抵抗率1015Ω・cm、一次粒子の平均粒径12nm)を1.0重量部の割合でヘンシェルミキサー(20リットル)に投入し、2850rpmの回転数で1分の処理時間で外添処理し、比較例▲1▼のマゼンタトナー13Mとした。
【0076】
更に、比較例▲2▼のトナーは次のようにして製造した。すなわち、一層(定着面対向)、二層および四層のイエロートナー13Y、マゼンタトナー13Mおよびブラックトナー13BKについては、各トナー母粒子100重量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより表面処理したシリカ微粒子(BET比表面積141m2/g、体積抵抗率1015Ω・cm、一次粒子の平均粒径12nm)を1.0重量部の割合でヘンシェルミキサー(20リットル)に投入し、2850rpmの回転数で3分の処理時間で外添処理し、比較例▲2▼のイエロートナー13Y、マゼンタトナー13Mおよびブラックトナー13BKとした。
【0077】
また、二層目のシアントナー13Cについては、それぞれ、シアントナー母粒子100重量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより表面処理したシリカ微粒子(BET比表面積141m2/g、体積抵抗率1015Ω・cm、一次粒子の平均粒径12nm)を1.0重量部の割合でヘンシェルミキサー(20リットル)に投入し、2850rpmの回転数で1分の処理時間で外添処理し、比較例▲2▼のマゼンタトナー13Mとした。
【0078】
また、実験に使用した画像形成装置は、図1に示すタンデム方式の画像形成装置であり、また、使用した転写材6は通常の紙である。
実施例▲1▼および比較例▲1▼における各色のトナーの外添剤遊離率および実験結果を表1に示す。
【0079】
【表1】
【0080】
表1において、一層目(中間転写体側)のトナー(中間転写体対向トナー)はイエロー(Y)のトナー13Yであり、また二層目のトナーはマゼンタ(M)のトナー13Mであり、更に三層目のトナーはシアン(C)のトナー13Cであり、更に四層目(紙側)のトナーはブラック(BK)のトナー13BKである。なお、一ないし四層は、図3(b)および(c)において上から順に位置する色のトナーの層を表している。
【0081】
表1に示すように、実施例▲1▼では、一層目のイエロートナー13Yの外添剤遊離率が0.26%、二層目のマゼンタトナー13Mの外添剤遊離率が0.15%、三層目のシアントナー13Cの外添剤遊離率が0.15%、四層目のブラックトナー13BKの外添剤遊離率が0.18%である。また、実施例▲2▼では、一層目のイエロートナー13Yの外添剤遊離率が0.26%、二層目のマゼンタトナー13Mの外添剤遊離率が0.21%、三層目のシアントナー13Cの外添剤遊離率が0.15%、四層目のブラックトナー13BKの外添剤遊離率が0.18%である。
【0082】
一方、比較例▲1▼では、一層目のイエロートナー13Yの外添剤遊離率が0.15%、二層目のマゼンタトナー13Mの外添剤遊離率が0.21%、三層目のシアントナー13Cの外添剤遊離率が0.15%、四層目のブラックトナー13BKの外添剤遊離率が0.18%である。また、比較例▲2▼では、一層目のイエロートナー13Yの外添剤遊離率が0.15%、二層目のマゼンタトナー13Mの外添剤遊離率が0.15%、三層目のシアントナー13Cの外添剤遊離率が0.21%、四層目のブラックトナー13BKの外添剤遊離率が0.18%である。
【0083】
各色の外添剤遊離率は、それぞれ、各現像器11Y,11M,11C,11BKにそれぞれ供給される各トナー13Y,13M,13C,13BKに関し、外添剤15Y,15M,15C,15BKの母粒子14Y,14M,14C,14BKへの最大付着量を測定するとともに、遊離外添剤15Y′,15M′,15C′,15BK′の最大外添剤遊離量を測定し、外添剤15Y,15M,15C,15BKの全量(最大付着量+最大外添剤遊離量)に対する遊離外添剤15Y′,15M′,15C′,15BK′の百分率を計算することで求めた。
【0084】
更に、表1に示すように、実験の結果、二次転写効率は実施例▲1▼が98.1%、実施例▲2▼が92.3%であり、これに対して比較例▲1▼が81.7%、比較例▲2▼が75.8%であった。
この実験結果から明らかなように、本発明に属する実施例▲1▼および▲2▼では二次転写効率が比較的高く、また本発明に属さない比較例▲1▼および▲2▼では二次転写効率が比較的低いので、本発明により二次転写がより良好に行うことができることがわかった。
【0085】
次に、本発明に属する前述の実施例▲1▼と本発明に属さない前述の比較例▲1▼とについてトナーの帯電特性について試験を行った。その場合、トナー帯電特性の試験はトナーの帯電量を測定することで行った。トナー帯電量の測定は、トナーサンプル濃度が3wt%になるようにトナーサンプルとキャリア(FL184−150/パウダーテック製)を混合し、回転数100rpmで15分間撹拌しトナーを帯電させる。そして、小型帯電量測定器(Model 210HS−2/トレック製)を用いて、トナー帯電量を測定した。
実施例▲1▼および比較例▲1▼における各色のトナーの同期直線(同期分布グラフ)の傾きの得られた結果および帯電量の測定結果を表2に示す。
【0086】
【表2】
【0087】
表2に示すように、実施例▲1▼では、イエロー(Y)のトナー13Yの同期直線(同期分布グラフ)の傾きが0.520、マゼンタ(M)のトナー13Mの同期直線(同期分布グラフ)の傾きが0.515、シアン(C)のトナー13Cの同期直線(同期分布グラフ)の傾きが0.513、ブラック(BK)のトナー13BKの同期直線(同期分布グラフ)の傾きが0.522であり、4色の傾きはほぼ同一である。また、比較例▲1▼では、イエロー(Y)のトナー13Yの同期直線(同期分布グラフ)の傾きが0.685、マゼンタ(M)のトナー13Mの同期直線(同期分布グラフ)の傾きが0.489、シアン(C)のトナー13Cの同期直線(同期分布グラフ)の傾きが0.662、ブラック(BK)のトナー13BKの同期直線(同期分布グラフ)の傾きが0.712であり、4色の傾きにはかなりのばらつきがある。
【0088】
帯電量の測定の結果、実施例▲1▼では、イエロー(Y)のトナー13Yの帯電量が−17.8μC/g、マゼンタ(M)のトナー13Mの帯電量が−18.3μC/g、シアン(C)のトナー13Cの帯電量が−18.2μC/g、ブラック(BK)のトナー13BKの帯電量がー18.6μC/gであり、4色の帯電量はほぼ同一であった。また、比較例▲1▼では、イエロー(Y)のトナー13Yの帯電量が−21.3μC/g、マゼンタ(M)のトナー13Mの帯電量が/15.4μC/g、シアン(C)のトナー13Cの帯電量が−20.0μC/g、ブラック(BK)のトナー13BKの帯電量が−25.8μC/gであり、4色の帯電量にはかなりのばらつきがあった。
この測定結果から明らかなように、本発明に属する実施例▲1▼では帯電特性がほぼ均一となり、また本発明に属さない比較例▲1▼では帯電特性が各色毎に異なることがわかった。
【0089】
なお、前述の各例のカラー画像形成装置1では、いずれも、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(BK)の4色のトナーを用いたフルカラーの画像を形成するものとしているが、本発明は、二次転写を行う2色以上の複数色のトナーを用いたカラー画像を形成するものであれば、どのようなカラー画像形成装置にも適用することができる。
【0090】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のカラー画像形成装置によれば、中間転写体と対向する中間転写体対向トナーの母粒子から遊離した遊離外添剤の外添剤遊離率を0.2%以上にし、かつこれより他の色のトナーの外添剤遊離率を小さく設定するか、または、中間転写体と対向する中間転写体対向トナーの母粒子から遊離した遊離外添剤の外添剤遊離率を他の色のトナーの外添剤遊離率より大きく設定しているので、中間転写体対向トナーの中間転写体との間に比較的多く存在する遊離外添剤により、中間転写体と複数色のトナーとの間の付着力を低減でき、中間転写体からの複数色のトナーの剥離性を向上させることができるようになる。したがって、これらのトナーを中間転写体からより確実に剥離させて転写材に二次転写できるので、二次転写効率を効果的に向上でき、良好なトナーの二次転写特性を得ることができる。
【0091】
また、中間転写体対向トナー以外のトナーの間に遊離外添剤を比較的少なくできるので、密着力を大きくでき、トナーパッキング性を向上できる。これにより、トナーの静電気力を大きくでき、転写力を増大できる。
【0092】
特に、請求項3の発明によれば、複数色のトナーの外添剤遊離率を、それぞれ、対応する現像器に供給されるトナーの外添剤遊離率で規定しているので、複数色のトナーの外添剤遊離率をより簡単に設定できるようになる。
また、請求項4の発明によれば、複数色のトナーとして、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーを用いているので、高画質のフルカラーの画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかるカラー画像形成装置の実施の形態の一例であるフルカラ−の中間転写型のカラー画像形成装置を模式的に示す図である。
【図2】 トナーの母粒子に対する外添剤の付着状態を示す図である。
【図3】 図1に示すカラー画像形成装置における4色のトナー重なり状態を示し、(a)は4色のトナーが像担持体から中間転写体に中間転写(一次転写)された状態を示す図、(b)は4色のトナーが中間転写体から転写材に二次転写された状態を示す図、(c)は加熱定着時の転写材上の4色のトナーの状態を示す図である。
【図4】 パーティクルアナライザで分析したトナーの母粒子に対する外添剤の付着状態を示し、(a)は母粒子に外添剤が付着した同期直線の傾きが小さい場合を示す図、(b)は母粒子に外添剤が付着した同期直線の傾きが大きい場合を示す図である。
【図5】 本発明の実施の形態の他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図6】 本発明の実施の形態の更に他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図7】 本発明の実施の形態の更に他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【符号の説明】
1…画像形成装置、2…露光装置、3Y,3M,3C,3BK…トナー像形成装置、4…中間転写体、5Y,5M,5C,5BK…(一次)転写装置、6…転写材、7…二次転写装置、8…定着器、8a…加熱ローラ(定着部材)、9Y,9M,9C,9BK…像担持体、10Y,10M,10C,10BK…帯電器、11Y,11M,11C,11BK…現像器、12…クリーニング装置、13,13Y,13M,13C,13BK…トナー、14,14Y,14M,14C,14BK…母粒子、14′…非同期母粒子、15,15Y,15M,15C,15BK…外添剤、15′,15Y′,15M′,15C′,15BK′…遊離外添剤、15″,15Y″,15M″,15C″,15BK″…同期外添剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a color image forming apparatus that forms a color image by transferring toners of two or more colors (two or more colors) such as yellow, magenta, cyan, and black on a transfer material such as paper. In particular, a plurality of colors of toner are primarily transferred onto the intermediate transfer member for primary transfer, and the toner on the intermediate transfer member is secondarily transferred to a transfer material and fixed to the toner of the plurality of colors superimposed on the transfer material. It belongs to the technical field of color image forming apparatuses.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a full-color image forming apparatus, for example, yellow, magenta, cyan, and black toners are sequentially superimposed and transferred onto a transfer material such as paper, and the superimposed toners of four colors are heated and fixed. A full color image is formed.
[0003]
Conventionally, toners used for image formation, including toners used in such full-color image forming apparatuses, are generally improved in order to improve toner properties such as fluidity or chargeability. The external additive according to the purpose is attached to the mother particles.
[0004]
In that case, in order to improve the toner characteristics more effectively, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-66821 discloses that toner characteristics such as chargeability are improved by defining the coverage of the external additive to the mother particles. Proposed. In the external addition of the external additive to the mother particles disclosed in this publication, the coverage ratio of the external additive to the mother particles is determined based on the average particle diameters of the mother particles and the external additive, the mother particles and the external additive. From the specific gravity and the amount of the external additive added to the mother particles, etc., a predetermined formula assuming that all of the added external additives coat the mother particles is obtained.
[0005]
The process of developing the electrostatic latent image with one color toner and transferring it to the transfer material is a full color image by successively and repeatedly transferring the four color toners of cyan, yellow, magenta, and black onto the transfer material. In this method, the amount of the fluidization imparting agent, which is an external additive contained in the toner of each color, is increased as the toner of the color that contributes to the development later, so that the toner characteristics are improved and transfer defects are reduced. Japanese Patent Laid-Open No. 6-324525 proposes to obtain a clear full color image.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the image forming apparatus, the toner image in which the electrostatic latent image is developed is transferred to a transfer material such as paper and then fixed to form an image on the transfer material. In such a case, in a color image forming apparatus which starts transfer of a plurality of color toners onto a transfer material and then fixes them, such as a full color image forming apparatus, the toners of a plurality of colors are primarily transferred onto an intermediate transfer member and this intermediate transfer There is a color image forming apparatus in which toner on a body is secondarily transferred to a transfer material and fixed to a plurality of color toners stacked on the transfer material.
[0007]
In such a color image forming apparatus, when the toner on the intermediate transfer member is secondarily transferred to the transfer material, a part of the toner remains on the intermediate transfer member, and good secondary transfer may not be performed. is there.
[0008]
Therefore, as disclosed in the above-mentioned publications, it is conceivable to improve the secondary transfer efficiency by improving the toner characteristics and improving the secondary transfer characteristics of the toner.
[0009]
First, considering the improvement of the secondary transfer characteristics of the toner by improving the toner characteristics disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-66821, the improvement of the toner characteristics disclosed in this publication is added as a premise. All external additives cover the mother particles. However, in practice, the added external additive does not adhere to the mother particles, and free external additives released from the mother particles are often mixed in the toner. Therefore, it cannot be said that the external additive coverage disclosed in this publication appropriately represents the adhesion state of the external additive to the mother particles. Therefore, even if the improvement in toner characteristics disclosed in this publication is simply applied to a color image forming apparatus that secondary-transfers a plurality of colors of toner to a transfer material via an intermediate transfer member, the secondary transfer efficiency is effective. It is difficult to improve.
[0010]
Further, considering the improvement of the secondary transfer characteristics of the toner by the improvement of the toner characteristics disclosed in the above-mentioned JP-A-6-324525, the improvement of the toner characteristics disclosed in this publication discloses that the toner of each color is contained in the toner. The amount of the external additive contained is simply increased as the color toner contributes to development later. However, as described above, since there are many cases where free external additives are actually mixed in the toner as described above, the toner of the color that contributes to the development later is disclosed in this publication. If the addition amount is simply increased, the adhesion state of the external additive to the mother particles cannot be said to be appropriate. Therefore, even if the improvement in toner characteristics disclosed in this publication is simply applied to a color image forming apparatus that secondary-transfers a plurality of colors of toner to a transfer material via an intermediate transfer member, the secondary transfer efficiency is effective. It is difficult to improve.
[0011]
Further, in a color image forming apparatus in which a plurality of color toners are secondarily transferred to a transfer material via an intermediate transfer member, the charging characteristics of the plurality of color toners are made as uniform as possible so that the developing conditions are as close as possible. However, in the improvement of the toner characteristics disclosed in the above-mentioned publications, since the adhesion state of the external additive to the mother particles is not properly taken into consideration, the charging characteristics of the toners of a plurality of colors are respectively determined. There is also a problem that it is difficult to make them as uniform as possible.
[0012]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to perform secondary transfer of toner in color image formation in which a plurality of colors of toner are secondarily transferred to a transfer material via an intermediate transfer member. It is an object of the present invention to provide a color image forming apparatus capable of effectively improving efficiency and obtaining good secondary transfer characteristics.
[0013]
Another object of the present invention is to provide a color image forming apparatus in which the developing conditions can be made as uniform as possible by making the charging characteristics of a plurality of color toners more effective and uniform.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the color image forming apparatus according to the first aspect of the present invention is a multi-color toner comprising a large number of base particles and a large number of external additive particles respectively attached to the base particles. In a color image forming apparatus that forms a color image by superimposing the toner image on the intermediate transfer member and performing secondary transfer of the toner on the intermediate transfer member to the transfer material and fixing the toner on the transfer material. Out of the plurality of color toners attached to the intermediate transfer member, the intermediate transfer member is an external additive for the toner facing the intermediate transfer member that is located closest to the intermediate transfer member and faces the intermediate transfer member. The external additive release rate of the free external additive released from the mother particles of the opposing toner is 0.2% or more, and the external additive release rate of the other color toners is set smaller than this. It is said.
[0015]
In the invention of
[0016]
Further, the invention of claim 3 is characterized in that the external additive release rates of the toners of the plurality of colors are the external additive release rates of the toners supplied to the corresponding developing devices, respectively.
[0017]
Further, the invention of claim 4 is characterized in that the toners of the plurality of colors are toners of yellow, magenta, cyan and black, respectively, and the toner facing the intermediate transfer member is any of these toners.The
[0018]
[Action]
In the color image forming apparatus of the present invention configured as described above, the external additive release rate of the free external additive released from the mother particles of the intermediate transfer member facing toner facing the intermediate transfer member is 0.2% or more. The external additive release rate of the other color toner is set to be small, or the external additive of the free external additive released from the mother particles of the toner facing the intermediate transfer member facing the intermediate transfer member The release rate is set to be larger than the release rate of the external additives of the other color toners.
[0019]
As a result, a relatively large amount of free external additive exists between the intermediate transfer member and the intermediate transfer member. This free external additive reduces the possibility that the mother particles of the toner facing the intermediate transfer member come into contact with the intermediate transfer member, and reduces the mirror image force acting on the toner, so that the intermediate transfer member and the toner of multiple colors are not affected. The electric adhesion force of the toner is reduced, and the releasability of the toners of a plurality of colors from the intermediate transfer member is improved. Therefore, these toners are secondarily transferred to the transfer material without peeling off from the intermediate transfer member more reliably and causing a transfer residue. As a result, the secondary transfer efficiency is effectively improved, and good secondary transfer characteristics of the toner can be obtained.
[0020]
Further, since the toner other than the intermediate transfer member facing toner has a relatively small amount of free external additive between them, the adhesion is relatively large, and the toner packing property is improved. This increases the electrostatic force of the toner and increases the transfer force.
[0021]
In particular, in the third aspect of the invention, the external additive release rates of the toners of a plurality of colors are respectively defined by the external additive release rates of the toners supplied to the corresponding developing devices. This makes it possible to more easily set the external additive release rate of the toners of a plurality of colors.
In the invention of claim 4, yellow, magenta, cyan and black toners are used as the toners of a plurality of colors, respectively, and the secondary transfer efficiency of these four color toners is improved. A full color image is obtained.
[0023]
In addition, since the amount of the synchronous external additive for each color is set to be the same or substantially the same for each color, the reverse transfer toner from the intermediate transfer body to the image carrier is reduced, so that the image bearing of other colors is carried out. It is possible to prevent toners of different colors from being reversely transferred to the body. In addition, by applying a constant transfer bias at the time of secondary transfer, it becomes easier for toner to move from the intermediate transfer member to the transfer material, the secondary transfer efficiency is improved, and the transfer property in the secondary transfer is improved. .
[0025]
As shown in FIG. 1, the color image forming apparatus 1 of this example is an image forming apparatus having a tandem toner image forming method, and includes an
Toner image forming apparatus 3 for each colorY, 3M, 3C, 3BKAre arranged in tandem in this order from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer body 4.
[0026]
Toner image forming apparatus 3 for each colorY, 3M, 3C, 3BKAre respectively image bearing members 9 on which electrostatic latent images of respective colors are formed by exposure from the exposure apparatus 2.Y, 9M, 9C, 9BKAnd these image carriers 9Y, 9M, 9C, 9BKAre charged by a charging roller or the like.Y, 10M, 10C, 10BKAnd an image carrier 9 by toner conveyed by a developing roller or the like.Y, 9M, 9C, 9BKA developing
[0027]
As shown in FIG. 2, the
[0028]
In the color image forming apparatus 1 of this example configured as described above, first, the toner image forming apparatus 3 for each color.Y, 3M, 3C, 3BKIn FIG.Y, 9M, 9C, 9BKAre the
[0029]
Next, each image carrier 9Y, 9M, 9C, 9BKThe electrostatic latent images above are respectively developed by the developing units 11.Y, 11M, 11C, 11BKEach image carrier 9 is developed with toner of each color conveyed by the developing roller.Y, 9M, 9C, 9BKA toner image of each color is formed on the top. These toner images are respectively transferred to the primary transfer device 5.Y, 5M, 5C, 5BKAs a result, the image is primarily transferred to the intermediate transfer body 4 to form a primary transfer image. In this case, first, a yellow (Y) toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer body 4, and then a magenta (M) toner image, a cyan (C) toner image, and a black (BK) toner image are sequentially superimposed. The primary transfer is done. Therefore, after the primary transfer of the last black (BK) toner image, the yellow (Y)
[0030]
Then, the primary transfer image on the intermediate transfer body 4 on which the four color toners are superposed in this manner is secondarily transferred to a
[0031]
Further, the secondary transfer image of the
By this heat fixing, a full-color image is formed on the
[0032]
Incidentally, each toner image forming apparatus 3 in the color image forming apparatus 1 of this example.Y, 3M, 3C, 3BKEach
[0033]
In addition, each toner image forming apparatus 3Y, 3M, 3C, 3BKEach developing
[0034]
[0035]
Further, four-
[0036]
The amount of the free external additive 15 ′, the external additive release rate, the amount of the synchronous
[0037]
The toner analysis method using this particle analyzer is disclosed in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-047425, and can be understood by referring to this publication. Therefore, a detailed description thereof is omitted here, but for the sake of simplicity. explain.
[0038]
The equivalent particle size of the
[0039]
By the way, in the synchronous toner in which the
[0040]
The
[0041]
As the binder resin, a known toner resin can be used, for example, polystyrene, poly-α-methylstyrene, chloropolystyrene, styrene-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer. Polymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid ester- Styrene or a styrene-substituted product is obtained with a styrene resin such as a methacrylic acid ester copolymer, a styrene-α-chloroacrylic acid methyl copolymer, a styrene-acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, or a styrene-vinyl methyl ether copolymer. Containing homopolymer or copolymer, poly Ester resin, epoxy resin, urethane modified epoxy resin, silicone modified epoxy resin, vinyl chloride resin, rosin modified maleic acid resin, phenyl resin, polyethylene, polypropylene, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, ketone resin, ethylene-ethyl acrylate Polymers, xylene resins, polyvinyl butyral resins, terpene resins, phenol resins, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, and the like can be used alone or in combination. Particularly in the present invention, a styrene-acrylic acid ester resin, a styrene-methacrylic acid ester resin, and a polyester resin are preferable. In the present invention, the binder resin preferably has a glass transition temperature of 50 ° C to 75 ° C and a flow softening temperature of 100 ° C to 150 ° C.
[0042]
As the colorant, a known toner colorant can be used. For example, carbon black, lamp black, magnetite, titanium black, chrome yellow, ultramarine blue, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, rhodamine 6G, calco oil blue, quinacridone, benzidine yellow, rose bengal, malachite green lake, Quinoline Yellow, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Solvent Yellow 162, C.I. I. Pigment blue 5: 1, C.I. I. Dye and pigment such as CI Pigment Blue 15: 3 can be used alone or in combination.
[0043]
As the release agent, a known toner release agent can be used. Examples thereof include paraffin wax, microwax, microcrystalline wax, cadilla wax, carnauba wax, rice wax, montan wax, polyethylene wax, polypropylene wax, oxidized polyethylene wax, oxidized polypropylene wax and the like. Among these, it is preferable to use polyethylene wax, polypropylene wax, carnauba wax, ester wax and the like.
[0044]
As the charge adjusting agent, a known toner charge adjusting agent can be used. For example, oil black, oil black BY, Bontron S-22 {manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.}, Bontron S-34 {manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.}, salicylic acid metal complex E-81 {Orient Chemical Co., Ltd.) Manufactured}, thioindigo pigment, sulfonylamine derivative of copper phthalocyanine, Spiron black TRH {manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.}, calixarene compound, organic boron compound, fluorine-containing quaternary ammonium salt compound, monoazo metal complex, Aromatic hydroxyl carboxylic acid metal complexes, aromatic dicarboxylic acid metal complexes, polysaccharides and the like can be mentioned. Of these, colorless or white toners are preferred for color toners.
[0045]
The component ratio (weight ratio) in the pulverized toner is 0.5 to 15 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. The mold is 1 to 10 parts by weight, preferably 2.5 to 8 parts by weight, and the charge control agent is 0.1 to 7 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight. Parts by weight. The pulverized toner thus obtained has an average particle diameter of 5 μm to 10 μm, preferably 6 μm to 9 μm.
[0046]
The pulverized toner of the present invention may be spheroidized for the purpose of improving transfer efficiency. For this purpose, a device that can be pulverized into a relatively round sphere in the pulverization process, for example, a machine. If a turbo mill known as a pulverizer {manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.} is used, the circularity can be up to 0.93. Alternatively, if the pulverized toner is used with a commercially available hot-air spheronizer surfing system SFS-3 type (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.), the circularity can be up to 1.00.
[0047]
Examples of the polymerization toner include suspension polymerization and emulsion polymerization. In the suspension polymerization method, a mixture containing a polymerizable monomer (monomer), a color pigment, a release agent, and a dye, a polymerization initiator, a crosslinking agent, a charge control agent, and other additives as necessary. The dissolved or dispersed monomer composition is added to an aqueous phase containing a suspension stabilizer (water-soluble polymer, poorly water-soluble inorganic substance) with stirring, granulated, and polymerized to obtain desired particles. Colored polymer toner particles having a size can be formed.
[0048]
Furthermore, in the emulsion polymerization method, if necessary, a polymerization initiator, an emulsifier (surfactant) and the like are further dispersed in water to carry out the polymerization, if necessary, and then a colorant and a charge control agent in the aggregation process. Colored toner particles having a desired particle size can be formed by adding a flocculant (electrolyte) and the like.
In the materials used for the production of the polymerization toner, the same materials as those of the above pulverized toner can be used for the colorant, release agent, charge control agent, and fluidity improver.
[0049]
As the polymerizable monomer (monomer), known vinyl monomers can be used. For example, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-methoxystyrene. , P-ethylstyrene, vinyltoluene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, divinylbenzene, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, acrylic acid n-butyl, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate , Methacrylate Pill, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, Fumaric acid, cinnamic acid, ethylene glycol, propylene glycol, maleic anhydride, phthalic anhydride, ethylene, propylene, butylene, isobutylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride, vinyl acetate, vinyl propyleneate, Examples include acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl ketone, vinyl hexyl ketone, and vinyl naphthalene. Examples of the fluorine-containing monomer include 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate, vinylidene fluoride, ethylene trifluoride, ethylene tetrafluoride, trifluoropropylene, and the like. Can be used because fluorine atoms are effective for negative charge control.
[0050]
Known emulsifiers (surfactants) can be used. For example, sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, calcium oleate, dodecyl ammonium chloride, dodecyl ammonium bromide, dodecyl trimethyl ammonium bromide, dodecyl pyridinium chloride Hexadecyltrimethylammonium bromide, dodecyl polyoxyethylene ether, hexadecyl polyoxyethylene ether, lauryl polyoxyethylene ether, sorbitan monooleate polyoxyethylene ether, and the like.
[0051]
A well-known thing can be used as a polymerization initiator. For example, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, 4,4′-azobiscyanovaleric acid, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, 2,2′-azobis-isobutyronitrile, etc. is there.
[0052]
As the flocculant (electrolyte), known ones can be used. Examples thereof include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, potassium sulfate, lithium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, zinc sulfate, aluminum sulfate, and iron sulfate.
[0053]
Even in the case of the polymerization method toner of the present invention, the spheroidization treatment may be performed for the purpose of improving the transfer efficiency. As a method for adjusting the circularity of the polymerization method toner, the emulsion polymerization method is agglomeration of secondary particles. By controlling the temperature and time in the process, the circularity can be freely changed, and the range is 0.94 to 1.00. In the suspension polymerization method, since a true spherical toner is possible, the circularity is in the range of 0.98 to 1.00. Further, the degree of circularity can be freely adjusted from 0.94 to 0.98 by performing heat deformation at a temperature equal to or higher than the Tg temperature of the toner in order to adjust the degree of circularity.
[0054]
The polymerization toner can be prepared by a dispersion polymerization method other than the above-described method, for example, a method disclosed in JP-A-63-304002. In this case, since the shape is close to a true sphere, in order to control the shape, for example, pressurization can be performed at a temperature equal to or higher than the Tg temperature of the toner to obtain a desired toner shape. Thus, the obtained polymerization toner has an average particle size of 4 μm to 9 μm, preferably 4.5 μm to 8 μm.
In the present invention, the average particle diameter and the circularity of toner particles and the like are values measured with an FPIA 2100 manufactured by Sysmex Corporation.
[0055]
Examples of the
[0056]
These
First,
[0057]
In addition,
[0058]
Next, the
[0059]
According to the color image forming apparatus 1 of this example, yellow (Y)
[0060]
Further, yellow (Y)
[0061]
By the way, yellow (Y)
[0062]
Further, yellow, magenta, cyan, and
[0063]
Further,
[0064]
Moreover, a synchronous
[0065]
The toner image forming apparatus 3 for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (BK).Y, 3M, 3CThe arrangement order can be set to any order. In that case, the amount of the
[0066]
Further, the color image forming apparatus 1 of the present invention, as shown in FIG. 5, does not provide the image carrier 9 for each color, but provides a common image carrier (photosensitive drum) 9 for each color. For each image carrier (photosensitive drum) 9, each
[0067]
Then, each developing
Other configurations and other operational effects of the color image forming apparatus 1 of this example are substantially the same as those of the above-described examples.
[0068]
Further, the color image forming apparatus 1 according to the present invention has a developing
The effects of the color image forming apparatus 1 of these examples are substantially the same as those of the above examples.
[0069]
Next, an example of the color image forming apparatus 1 of this example will be described.
Experiments on the secondary transfer characteristics of the toner were conducted for two examples (1) and (2) belonging to the present invention and two comparative examples (1) and (2) not belonging to the present invention.
The
[0070]
The toner of Example (1) was produced as follows. That is, the
[0071]
Also, the second to fourth layer (paper side)
[0072]
The toner of Example (2) was produced as follows. That is, the
[0073]
Further,
[0074]
On the other hand, the toner of Comparative Example (1) was produced as follows. That is,
[0075]
Further, the second layer of
[0076]
Further, the toner of Comparative Example (2) was produced as follows. That is,
[0077]
The second layer of
[0078]
The image forming apparatus used in the experiment is the tandem image forming apparatus shown in FIG. 1, and the
Table 1 shows the external additive liberation rate of each color toner and the experimental results in Example (1) and Comparative Example (1).
[0079]
[Table 1]
[0080]
In Table 1, the first-layer (intermediate transfer member side) toner (intermediate transfer member-facing toner) is yellow (Y) toner 13.YThe second layer toner is magenta (M) toner 13.MFurther, the third layer toner is cyan (C) toner 13.CFurther, the toner in the fourth layer (paper side) is black (BK) toner 13.BKIt is. The first to fourth layers represent toner layers of colors positioned in order from the top in FIGS. 3B and 3C.
[0081]
As shown in Table 1, in Example (1), the first
[0082]
On the other hand, in the comparative example (1), the first
[0083]
The external additive liberation rate of each color is determined by each developing device 11.Y, 11M, 11C, 11BKEach
[0084]
Further, as shown in Table 1, as a result of the experiment, the secondary transfer efficiency was 98.1% in Example (1) and 92.3% in Example (2), whereas this was Comparative Example (1). ▼ was 81.7%, and Comparative Example (2) was 75.8%.
As is clear from the experimental results, the secondary transfer efficiency is relatively high in Examples (1) and (2) belonging to the present invention, and the secondary transfer efficiency is not high in Comparative Examples (1) and (2) not belonging to the present invention. Since the transfer efficiency is relatively low, it was found that the secondary transfer can be performed better according to the present invention.
[0085]
Next, the toner charging characteristics of the above-described Example (1) belonging to the present invention and the above-mentioned Comparative Example (1) not belonging to the present invention were tested. In that case, the toner charge characteristic test was performed by measuring the charge amount of the toner. To measure the toner charge amount, a toner sample and a carrier (FL184-150 / Powder Tech) are mixed so that the toner sample concentration becomes 3 wt%, and the toner is charged by stirring for 15 minutes at a rotation speed of 100 rpm. The toner charge amount was measured using a small charge amount measuring device (Model 210HS-2 / manufactured by Trek).
Table 2 shows the result of obtaining the slope of the synchronization line (synchronization distribution graph) of each color toner and the measurement result of the charge amount in Example (1) and Comparative Example (1).
[0086]
[Table 2]
[0087]
As shown in Table 2, in Example (1), yellow (Y)
[0088]
As a result of the measurement of the charge amount, in Example (1), yellow (Y)
As is apparent from the measurement results, it was found that in Example (1) belonging to the present invention, the charging characteristics were almost uniform, and in Comparative Example (1) not belonging to the present invention, the charging characteristics were different for each color.
[0089]
In each of the color image forming apparatuses 1 of the above-described examples, each forms a full-color image using four color toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (BK). However, the present invention can be applied to any color image forming apparatus as long as it forms a color image using two or more colors of toner for secondary transfer. .
[0090]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the color image forming apparatus of the present invention, the external additive release rate of the free external additive released from the mother particles of the toner facing the intermediate transfer member facing the intermediate transfer member is set to 0. The external additive liberation rate of the other color toner is set to be 2% or more, or the external additive free from the mother particles of the toner facing the intermediate transfer member facing the intermediate transfer member is removed. Since the additive release rate is set to be larger than the external additive release rate of the other color toners, the intermediate transfer member can be used for intermediate transfer due to the relatively large amount of free external additive existing between the intermediate transfer member and the intermediate transfer member. The adhesion force between the toner and the toner of a plurality of colors can be reduced, and the releasability of the toner of the plurality of colors from the intermediate transfer member can be improved. Therefore, since these toners can be more reliably peeled off from the intermediate transfer member and secondarily transferred onto the transfer material, the secondary transfer efficiency can be effectively improved and good secondary transfer characteristics of the toner can be obtained.
[0091]
Further, since the free external additive can be relatively reduced between the toners other than the toner facing the intermediate transfer member, the adhesion can be increased and the toner packing property can be improved. Thereby, the electrostatic force of the toner can be increased and the transfer force can be increased.
[0092]
In particular, the claims3According to the invention, the external additive release rates of the toners of a plurality of colors are respectively defined by the external additive release rates of the toners supplied to the corresponding developing devices. The liberation rate can be set more easily.
Claims4According to this invention, yellow, magenta, cyan, and black toners are used as the toners of a plurality of colors, respectively, so that a high-quality full-color image can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a full-color intermediate transfer type color image forming apparatus as an example of an embodiment of a color image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which an external additive is attached to toner base particles.
FIG. 3 shows a four-color toner overlapping state in the color image forming apparatus shown in FIG. 1, and (a) shows a state where four-color toners are intermediately transferred (primary transfer) from the image carrier to the intermediate transfer member. FIG. 4B is a diagram illustrating a state in which four color toners are secondarily transferred from the intermediate transfer member to the transfer material, and FIG. 4C is a diagram illustrating a state of the four color toners on the transfer material during heat fixing. is there.
FIG. 4 shows the adhesion state of an external additive to a toner base particle analyzed by a particle analyzer, (a) is a diagram showing a case where the slope of a synchronous straight line where the external additive adheres to the mother particle is small, and (b). FIG. 4 is a diagram showing a case where the slope of the synchronization straight line in which the external additive adheres to the mother particle is large.
FIG. 5 is a diagram schematically and partially showing another example of an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram schematically and partially showing still another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram schematically and partially showing still another example of the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Exposure apparatus, 3Y, 3M, 3C, 3BK... toner image forming apparatus, 4 ... intermediate transfer member, 5Y, 5M, 5C, 5BK... (primary) transfer device, 6 ... transfer material, 7 ... secondary transfer device, 8 ... fixing device, 8a ... heating roller (fixing member), 9Y, 9M, 9C, 9BK... Image carrier, 10Y, 10M, 10C, 10BK... Charger, 11Y, 11M, 11C, 11BK...
Claims (4)
前記中間転写体に付着した前記複数色のトナーのうち、最も前記中間転写体側に位置して前記中間転写体と対向する色の中間転写体対向トナーの外添剤であって、前記中間転写体対向トナーの母粒子から遊離した遊離外添剤の外添剤遊離率が0.2%以上であり、かつ他の色のトナーの外添剤遊離率がこれより小さく設定されていることを特徴とするカラー画像形成装置。A plurality of color toners each composed of a large number of mother particles and a large number of external additive particles attached to the mother particles are superimposed on the intermediate transfer member for primary transfer, and the toner on the intermediate transfer member is transferred. In a color image forming apparatus that forms a color image by secondary transfer to a material and fixing the toner on the transfer material,
Out of the plurality of color toners attached to the intermediate transfer member, the intermediate transfer member is an external additive for the toner facing the intermediate transfer member that is located closest to the intermediate transfer member and faces the intermediate transfer member. The external additive release rate of the free external additive released from the mother particles of the opposing toner is 0.2% or more, and the external additive release rate of the other color toners is set smaller than this. A color image forming apparatus.
前記中間転写体に付着した前記複数色のトナーのうち、最も前記中間転写体側に位置して前記中間転写体と対向する色の中間転写体対向トナーの外添剤であって、前記中間転写体対向トナーの母粒子から遊離した遊離外添剤の外添剤遊離率が他の色のトナーの外添剤遊離率より大きく設定されていることを特徴とするカラー画像形成装置。A plurality of color toners each composed of a large number of mother particles and a large number of external additive particles attached to the mother particles are superimposed on the intermediate transfer member for primary transfer, and the toner on the intermediate transfer member is transferred. In a color image forming apparatus that forms a color image by secondary transfer to a material and fixing the toner on the transfer material,
Out of the plurality of color toners attached to the intermediate transfer member, the intermediate transfer member is an external additive for the toner facing the intermediate transfer member that is located closest to the intermediate transfer member and faces the intermediate transfer member. A color image forming apparatus, wherein an external additive release rate of a free external additive released from a mother particle of a counter toner is set to be larger than an external additive release rate of other color toners.
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