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JP3342272B2 - カラートナー、二成分系現像剤、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

カラートナー、二成分系現像剤、画像形成装置及び画像形成方法

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Publication number
JP3342272B2
JP3342272B2 JP34900195A JP34900195A JP3342272B2 JP 3342272 B2 JP3342272 B2 JP 3342272B2 JP 34900195 A JP34900195 A JP 34900195A JP 34900195 A JP34900195 A JP 34900195A JP 3342272 B2 JP3342272 B2 JP 3342272B2
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JP
Japan
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toner
color
image
color toner
particles
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Application number
JP34900195A
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English (en)
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JPH08234489A (ja
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誠 神林
博英 谷川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH08234489A publication Critical patent/JPH08234489A/ja
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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真,静電記
録及び静電印刷における静電荷像を現像するためのカラ
ートナーに関し、とりわけカラー画像の色再現性が広
く、かつ耐オフセット性に優れたカラートナー、該カラ
ートナーを用いた静電荷像現像用現像剤、画像形成装置
及び画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、フルカラー複写機が注目されはじ
めてきた。特にデジタル化されたフルカラー複写機が注
目されており、広く市場に展開しつつある。
【0003】フルカラー電子写真法によるカラー画像形
成は一般に3原色であるイエロー,マゼンタ,シアンの
3色のカラートナー又はそれに黒色を加えた4色を用い
て色の再現を行うものである。
【0004】その一般的カラー画像形成方法は、原稿か
らの光をトナーの色と補色の関係にある色分解光透過フ
ィルターを通して光導電層上に静電潜像を形成する。次
いで現像、転写工程を経てトナーは支持体に保持され
る。前述の工程を順次複数回行い、レジストレーション
を合わせつつ、同一支持体上にトナーは重ね合わされ、
ただ一回のみの定着によって最終のフルカラー画像が得
られる。
【0005】この様な、複数回の現像を行い、定着工程
として同一支持体上に色の異なる数種のトナー層の重ね
合わせを必要とするカラー電子写真法では、カラートナ
ーが持つべき定着特性は極めて重要な要素である。
【0006】すなわち、定着したカラートナーは、トナ
ー粒子による乱反射を出来る限り抑え、適度の光沢性や
つやが必要である。
【0007】トナー層の下層にある異なる色調のトナー
層を妨げない透明性を有し、色再現性の広いカラートナ
ーでなければならない。
【0008】これらを満足しうるカラートナーとして、
本出願人等は特開昭50−62442号公報,特開昭5
1−144625号公報及び特開昭59−57256号
公報で新規なカラートナー用結着樹脂と着色剤との組み
合わせを開示してきた。
【0009】これら記載のカラートナーは、かなりのシ
ャープメルト性を有しており、シリコーンオイル塗布が
可能なシリコーンゴムローラーとの組み合わせにおい
て、定着時完全溶融に近い状態までトナー形状が変化
し、好ましい光沢性及び色再現性が得られる。
【0010】これらの効果は、トナーの定着特性とし
て、結着樹脂の粘弾性特性における弾性項よりも粘性項
を重視することを意味している。
【0011】すなわち、加熱時、トナーはより粘性体と
して挙動し熱溶融性が増し、光沢性も得られることにな
る。
【0012】しかし、このような粘性項重視の結着樹脂
設計は、必然的に熱溶融時の分子間凝集を低下せしめる
ことになり定着装置通過時、熱ローラーへのトナーの付
着性も増すことになる。これらは高温オフセット現象を
起こし易くするものである。
【0013】特にシリコーンゴムローラーを定着ローラ
ーとして用いる場合、離型用オイル塗布如何によらず繰
り返し使用すると、本質的なシリコーンゴムローラー表
面の離型性の低下ゆえに高温オフセットが発生しやすく
なる。シリコーンゴムローラーにおいて使用開始初期
は、シリコーンゴム内部に含浸されたシリコーンオイル
やローラー表面の平滑性や清浄性のゆえ、ある程度の離
型性は維持されうる。しかし、カラー画像のように画像
面積が大きく、普通紙の如き支持体上のトナー保持量
も、白・黒複写画像に比べて格段に多いカラー複写を、
複写し続けると、当然シリコーンゴム中のオイルは枯渇
し、ローラー表面も荒れた状態となり徐々にローラーの
離型性は低下する。この離型性の悪化のスピードは、白
・黒複写の数倍に達する。
【0014】さらに、トナー自身も前述のように弾性を
ほとんど有していないため、耐オフセット効果は低いも
のである。これらにより、わずか数千〜数万枚後に定着
ローラー表面にトナーの被膜や粒状の付着物が形成され
ることや、熱ローラー通過時画像面のトナー上層部がは
ぎ取られる。いわゆる高温オフセットが発生する。
【0015】上記の問題点を解決或は軽減すべく種々の
方策がトナーで試みられているが、さらなる改良が要望
されている。例えば特開昭55−60960号公報,特
開昭57−208559号公報,特開昭58−1195
3号公報,特開昭58−14144号公報及び特開昭6
0−123852号公報等に記載のごとく、剥離性を増
すために、トナー中に離型性成分である低分子量のポリ
エチレン、ポリプロピレン、ワックス、高級脂肪酸など
を添加する方法も行われている。これらの方法は、オフ
セット防止には効果がある反面、耐オフセットに充分効
果を発揮する多量の含有はメインの結着樹脂との相溶性
が悪くなり、例えば、カラートナーのOHP画像の透明
性が損なわれる;帯電特性が不安定になる;耐久性が低
下する;といった悪影響も認められ、充分なものとはい
い難い。
【0016】特開昭47−12334号公報,特開昭5
7−37353号公報及び特開昭57−208559号
公報においては、エーテル化ビスフェノール単量体と、
ジカルボン酸単量体と、3価以上の多価アルコール単量
体及び/又は3価以上の多価カルボン酸単量体とを含む
単量体成分とより得られる非線状共重合体よりなるポリ
エステルをバインダーとして含有するトナーが提案され
ており、この技術は、エーテル化ビスフェノール単量体
とジカルボン酸単量体とよりなるポリエステルを、3価
以上の多価アルコール単量体及び/又は3価以上の多価
カルボン酸単量体を含む多量の単量体成分により架橋す
ることによって得られるポリエステルをバインダーとし
て含有させることによりトナーにオフセット防止性能を
有せしめたものである。しかしながら、これらのトナー
においては、その軟化点が若干高く、従って良好な低温
定着が困難であるし、さらに、フルカラー複写に用いた
場合は耐高温オフセット性に対しては、実用化しうるレ
ベルではあるが、上述のごとく定着性、シャープメルト
性に難があるため、該ポリエステルを用いたフルカラー
トナーの重ね合わせによる混色性や色再現性は充分では
ない。特開昭57−109825号公報,特開昭62−
78568号公報,特開昭62−78569号公報、さ
らに本出願人による特開昭59−7960号公報,特開
昭59−29256号公報においては、エーテル化ビス
フェノール単量体と、長鎖脂肪族炭化水素を導入したジ
カルボン酸単量体やその他のジカルボン酸単量体と、3
価以上の多価アルコール単量体及び/又は3価以上の多
価カルボン酸単量体を含む単量体成分とより得られる非
線状共重合体であって、その側鎖に炭素数3〜22の飽
和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を有するポリエス
テルをバインダーとして含有するトナーを開示したが、
これらのポリエステル樹脂は高速複写用トナーを目的と
したことが主であり、樹脂の粘弾性特性としては、前述
した粘性重視ポリエステルとはまったく逆に、弾性を強
化し、ローラーへの高温オフセットを著しく低下せしめ
たものである。そして、定着時、熱ローラーの加圧及び
加熱をできる限り高め、トナーを半溶融の状態で転写紙
の繊維の間へ押し込み、加圧・加熱定着を行い、該目的
を達成しようとするものである。
【0017】それゆえ、カラー複写に必要なトナー層が
溶融し連続皮膜を形成し、平滑面を得るということはほ
とんど出来ず、定着したトナーは、転写紙上で粒子状態
で存在し、得られるカラー画像はくすんだものとなり彩
度にとぼしい。OHP画像はトナー粒子表面で光が散
乱、拡散してしまい、ほとんど光を透過せず、実用的に
使用不能となってしまう。
【0018】本出願人等は特開平2−73366号公
報,特開平1−224776号公報において、耐高温オ
フセット性にすぐれ、かつ、カラー複写に適用可能な新
規なポリエステル樹脂を提案したが、該樹脂はなるほ
ど、従来のカラートナー用樹脂よりは勝っているが、定
着ローラーへのオフセット防止効果が発揮するのはせい
ぜい繰り返し複写2〜5万枚程度であり、白黒トナーの
オフセット防止効果は10万枚以上は充分にあるもの
の、現状では数十万枚の耐刷性、耐オフセット性を有す
ることが要求されることから考えると、性能的にはさら
に改善することが好ましい。該ポリエステルは帯電的に
は低温低湿環境と高温高湿環境の間で帯電量の差が大き
く、繰り返し複写後のカラー画像において低湿側で濃度
が若干低くなる傾向があり、高湿側では、トナー飛散や
カブリが生ずることもある。
【0019】特開昭62−195676号公報,特開昭
62−195678号公報及び特開昭62−19568
0号公報においては、水酸基価と酸価の比を規定したポ
リエステル樹脂を開示しているが、これらのポリエステ
ル樹脂もやはり、高速定着用を意図したものであり、本
発明者等の検討によると該樹脂を用いたカラートナーは
十分な混色性を得る所までは到らなかった。
【0020】特にカラー複写特有の問題として、最低3
色のカラートナー、好ましくは4色のカラーバランスが
調和して取れていなければならず、一色だけの定着特性
や色再現性を論じても意味がなく、この4色のトナーの
重ね合わせやバランスを考慮した樹脂の設計,選択が必
要である。
【0021】原理的には色の3原色であるイエロー,マ
ゼンタ,シアンの3色が有れば、減色混合法によってほ
とんどすべての色を再現することが可能のはずであり、
それゆえ現在市場のフルカラー複写機は3原色のカラー
トナーを重ね合わせて用いる構成になっている。これに
より理想的にはあらゆる色調をあらゆる濃度範囲で実現
できるはずであるが現実的には、トナーの分光反射特
性、トナーの重ね合わせ定着時の混合性、彩度の低下な
どいまだに改良すべき点を有している。
【0022】3色の重ね合わせで黒色を得る場合は、単
色カラーよりもさらに3倍のトナー層が転写紙上に形成
されることになり、さらに耐オフセット性に対し困難を
要する。
【0023】一方、フルカラー複写画像に対するその品
質への要求度は、ますます高まりつつある。印刷を見な
れた一般ユーザーにとってはフルカラー複写画像はまだ
まだ満足出来るレベルではなく、より印刷に近づいたレ
ベル、より写真に近づいたレベルを望んでいる。すなわ
ち、複写画像における広い画像面積でのベタ画像,ハー
フトーン画像の均一性,高濃度から低濃度までの広いダ
イナミックレンジをカバーする画像濃度出力を有するト
ナー、印刷並の透明性を有するOHP画像及びそれに用
いられるトナーの透明性などである。
【0024】これらの要求に答える最短で好ましい方法
は、まずトナー中に存在する着色剤の分散性を向上せし
めることである。
【0025】特開昭61−117565号公報及び特開
昭61−156054号公報には、溶剤に結着樹脂,着
色剤及び荷電制御剤などをあらかじめ溶解し、該溶剤を
除去しトナーを得る方法が開示されているが;これらは
荷電制御剤の分散性の制御が難しい事;溶剤が最終製品
であるトナーに残存し好ましくない臭気を与える事;の
如き問題点を有している。
【0026】特開昭61−91666号公報にはハロゲ
ン系溶剤を用いたトナー製造方法が開示されているが、
ハロゲン系溶剤は極性が強いため、使用される着色剤が
制限されるなどの不具合がある。
【0027】特開平4−39671号公報,特開平4−
39672号公報及び特開平4−242752号公報で
は、ニーダー中で加熱及び加圧を加えながらトナーを製
造する方法が開示されているが、該方法はなるほど着色
剤の分散には好ましいが、トナーを構成する結着樹脂の
分子鎖が強力な混練負荷によって切断され、高分子中の
部分的低分子量化が促進されることになる。そのため定
着工程での高温オフセットが発生しやすくなる。とりわ
けカラー複写に於ては、3色又は4色のトナーが層状に
積層されたものを定着するため、耐高温オフセットのラ
チチュードは白黒トナーの場合よりははるかにきびし
く、高分子中のわずかな分子切断が容易に高温オフセッ
トを生ずる原因となる。
【0028】特開平5−34978号公報には、樹脂と
顔料の水性プレスケーキとを混練機に仕込み、加熱混練
して顔料の樹脂への分散を達成しているが、該方法はな
るほど顔料の分散には好ましいが、樹脂の特性に関して
は一切ふれておらず、本発明のごとき定着性,耐オフセ
ット性ばかりでなく混練時に顔料の分散性を向上させる
べく設計された樹脂を用いて高度に顔料の分散性を上
げ、目的とする顔料分散粒径にせしめ、これまで難しい
とされてきた耐オフセット性と定着性の両立、そして色
再現性の向上を同時に達成するという本発明のトナーと
は発明の内容が異なる。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、良好
な定着性及び混色性を有するカラートナー、該カラート
ナーを有する二成分系現像剤、該カラートナーを有する
画像形成装置及び該カラートナーを用いた画像形成方
提供することである。
【0030】さらに、本発明の目的は、充分な摩擦帯電
性を有するカラートナー、該カラートナーを有する二成
分系現像剤、該カラートナーを有する画像形成装置及び
該カラートナーを用いた画像形成方法を提供することで
ある。
【0031】さらにまた、本発明の目的は、画像品質を
著しく高めることが可能な光沢性が高いカラートナー、
該カラートナーを有する二成分系現像剤、該カラートナ
ーを有する画像形成装置及び該カラートナーを用いた画
像形成方法を提供することである。
【0032】さらにまた、本発明の目的は、高温オフセ
ットが十分に防止され、定着可能温度域が広いカラート
ナー、該カラートナーを有する二成分系現像剤、該カラ
ートナーを有する画像形成装置及び該カラートナーを用
いた画像形成方法を提供することである。
【0033】さらにまた、本発明の目的は、繰り返しの
定着通紙によっても耐オフセット性が維持され、定着ロ
ーラーへの巻き付きが発生し難いカラートナー、該カラ
ートナーを有する二成分系現像剤、該カラートナーを有
する画像形成装置及び該カラートナーを用いた画像形成
法を提供することである。
【0034】さらにまた、本発明の目的は、現像器内、
すなわち現像スリーブ,ブレード,塗布ローラの如き部
品へのトナー融着が生じ難いカラートナー、該カラート
ナーを有する二成分系現像剤、該カラートナーを有する
画像形成装置及び該カラートナーを用いた画像形成方
提供することである。
【0035】さらにまた、本発明の目的は、感光体表面
にフィルミングが生じ難いカラートナー、該カラートナ
ーを有する二成分系現像剤、該カラートナーを有する画
像形成装置及び該カラートナーを用いた画像形成方法を
提供することである。
【0036】さらにまた、本発明の目的は、着色剤の分
散性が良好なカラートナー、該カラートナーを有する二
成分系現像剤、該カラートナーを有する画像形成装置
該カラートナーを用いた画像形成方法を提供すること
である。
【0037】さらにまた、本発明の目的は、着色力が高
く、高画像濃度が得られるカラートナー、該カラートナ
ーを有する二成分系現像剤、該カラートナーを有する画
像形成装置及び該カラートナーを用いた画像形成方法を
提供することである。
【0038】さらにまた、本発明の目的は、彩度が高く
透明性にすぐれたカラートナー、該カラートナーを有す
る二成分系現像剤、該カラートナーを有する画像形成装
及び該カラートナーを用いた画像形成方法を提供する
ことである。
【0039】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、少な
くとも着色剤及び下記式(1)
【0040】
【化8】 で示される化合物またはその酸無水物を用いて合成され
た非線状ポリエステル樹脂を含有するカラートナー粒子
を有するカラートナーであって、該着色剤は、顔料粒子
で形成されており、該カラートナー粒子中の該顔料粒子
は、個数平均粒径が0.7μm以下であり、0.1〜
0.5μmの粒径の顔料粒子を60個数%以上含有し、
0.8μm以上の粒径の顔料粒子を10個数%以下含有
しており、該カラートナーは、フローテスターカーブよ
り算出される軟化点温度Tm85℃乃至120℃を有す
ることを特徴とするカラートナーに関する。
【0041】また、本発明は、上記カラートナー及びキ
ャリアを有する二成分系現像剤に関する。
【0042】また、本発明は、静電荷像を保持するため
の潜像保持体、及び該潜像保持体の静電荷像を現像する
ための現像装置を有する画像形成装置において、該現像
装置は、(i)非磁性一成分系現像剤を保有する現像剤
容器、(ii)該現像剤容器に保有されている該非磁性
一成分系現像剤を担持するための現像剤担持体、及び
(iii)該現像剤担持体上に該非磁性一成分系現像剤
を薄層に塗布するための現像剤塗布部材を有しており、
該非磁性一成分系現像剤は、上記カラートナーを有する
ことを特徴とする画像形成装置に関する。
【0043】また、本発明は、記録材上にシアントナ
ー、マゼンタトナー及びイエロートナーの少なくとも1
色のカラートナーを用いてカラートナー画像を形成する
工程、及び形成されたカラートナー画像を記録材に加熱
定着してカラー画像を得る工程を有するカラー画像形成
方法において、該シアントナー、マゼンタトナー及びイ
エロートナーは、各々、着色剤がシアン色の顔料粒子、
マゼンタ色の顔料粒子及びイエロー色の顔料粒子である
上記カラートナーであることを特徴とうるカラー画像形
成方法に関する。
【0044】
【0045】
【発明の実施の形態】本発明者らは、トナーの定着性,
色再現性,ハイライト再現性,帯電安定性,クリーニン
グ性,転写性等について鋭意検討したところ、結着樹脂
が下記式(1)
【0046】
【化9】 で示される化合物またはその酸無水物を用いて合成され
た非線状ポリエステル樹脂を有しており、かつ着色剤を
形成する顔料粒子が後述の如く特定の優れた分散粒径を
示している時、はじめて耐オフセット性に悪影響を及ぼ
すことなく、かつ色再現性の高い、カラートナーを提供
できることを見い出したものである。
【0047】すなわち、本発明に係る結着樹脂は、弱い
架橋構造を有するポリエステル樹脂を有しており、好ま
しくは、ジオール成分と、ジカルボン酸成分とが繰り返
した線状重合体鎖中に規則的に3価以上の多価カルボン
酸成分を架橋性モノマー成分として導入した弱い架橋構
造を有するポリエステルである。但し、その弱い架橋構
造ではあるが、重合体全体は一つの3次元ポリマーとし
て構成されており、単なる線状重合体の混合物よりは、
はるかに耐オフセット性が向上する。上記結着樹脂の架
橋のレベルは、結着樹脂の熱による容易な可動性を妨げ
ない範囲内でもあり、しかもモノマー成分の組成及び量
を限定することにより、混色性,色再現性の良いフルカ
ラー画像が得られる様にもなった。とはいえ、やはり通
常のシャープメルト性の線状重合体と比較すると、どう
しても色再現性に若干の差が生じていた。
【0048】それゆえ本発明においては、色再現性,混
色性を高めるべく着色剤を高度に分散させ、すなわちカ
ラートナー粒子中の顔料粒子は、個数平均粒径0.7μ
m以下を有し、0.1〜0.5μmの粒径を有する顔料
粒子を60個数%以上含有し、0.8μm以上の粒径を
有する顔料粒子を10個数%以下含有する様、顔料粒子
の分散粒径をコントロールすることによって、耐オフセ
ット性向上と色再現性,混色性との両立を達成すること
ができたものである。
【0049】本発明者らはトナー中の顔料粒子が均一に
分散され、かつ上述の如き分散粒径がコントロールされ
ている時に限り、前記結着樹脂から構成されるトナーを
重ね合わせて用いてもあらゆる色調の再現を可能とし、
理想的な減色混合法による色調を様々な濃度領域で実現
できることを見い出したものである。
【0050】すなわち、カラートナー粒子中の顔料粒子
の個数平均粒径が0.7μmより大きい時は、基本的に
充分に分散されていない顔料粒子が多く存在しているこ
とを意味し、これでは色再現性及びトランスペアレンシ
ーフィルムの透明性が良好ではなく、さらに、トナー中
の顔料粒子が不均一な状態で凝集体として存在している
と、トナー粒子間での帯電のバラツキが顕著となり、い
わゆるトリボ分布はブロードなものになってしまう。こ
れでは目的とする高品位なフルカラー画像は得られな
い。
【0051】さらに、本発明において、カラートナー中
の顔料粒子は、0.1〜0.5μmの粒径の顔料粒子を
60個数%以上含有していることにも特徴がある。
【0052】すなわち、これまでは、着色剤の分散粒径
が論じられる時は、どうしても平均粒径のみ重要視され
てきたが、本発明者らの検討では、カラートナー粒子中
に分散している顔料粒子の分散粒度分布が色再現性向上
のためには極めて重要であることを見い出したものであ
る。
【0053】より具体的に説明すると、顔料粒子の分散
粒径がブロードである時はどうしてもトナー粒子間同士
での着色剤の分散の程度に大きな差が生じてしまい、こ
れではいくら平均粒径を小さくしても、充分に分散され
ていない比較的大きめの着色剤粒子による光の乱反射が
避けられず、目的とする色再現が達成できない。特にマ
ゼンタ,シアン,イエローの3色重ね合わせによる減色
混合法においては、着色剤の有する分光反射特性を最大
限に引き出せる様、極力シャープな分散粒径分布を有し
ていることが望ましい。
【0054】基本的に0.1μmより小さい微小粒径の
顔料粒子は、光の反射,吸収特性に悪影響を及ぼさない
と考えられ、良好な色再現性と優れたトランスペアレン
シーフィルムの透明性を提供する。一方、0.5μmよ
り大きな粒径の顔料粒子が多く存在していると、どうし
ても投影画像の明るさ及び彩かさが低下してしまう。
【0055】よって本発明においては、0.1〜0.5
μmの粒径の顔料粒子を60個数%以上、好ましくは6
5個数%以上、より好ましくは70個数%以上含有して
いることが良い。
【0056】さらに本発明においては、0.8μm以上
の粒径の顔料粒子を10個数%以下含有していることを
特徴とし、基本的には0.8μm以上の粒子は少ない方
が好ましい。0.8μm以上の大きな粒径の顔料粒子が
10個数%より多く含有している場合には、特に表面近
傍にこのような大きな粒径の顔料粒子が多く存在してい
ると、どうしてもトナー表面からの脱離が避けられず、
カブリ,ドラム汚染,クリーニング不良といった種々の
問題を引き起こす。さらにこのようなカラートナーを二
成分系現像剤として用いる時は、キャリア汚染といった
問題も引き起こし、長期の耐久において安定した画像が
得られなくなってしまう。当然良好な色再現性も望めな
いし、均一な帯電性も得られない。
【0057】次に本発明の目的を達成する、顔料粒子の
分散方法について説明する。
【0058】本発明のカラートナーにおいては、従来の
ごとく高温で、もしくは加圧下で混練するという通常の
方法では、容易に分子鎖が切断され、耐オフセット性の
向上と、フルカラー画像の高画質化というカラートナー
設計上の意図した効果を十分に発揮することができな
い。
【0059】本発明において、前述の如きカラートナー
粒子中の顔料粒子の特定の分散状態を達成するには、第
1の結着樹脂と、分散媒及び分散媒に対して不溶性の顔
料粒子5〜50質量%を含有するペースト顔料とを、混
練機または混合機に仕込み、非加圧下で混合しながら加
熱して第1の結着樹脂を溶融させ、ペースト顔料すなわ
ち液相中の顔料を加熱されている第1の結着樹脂すなわ
ち溶融樹脂相に分配もしくは移行させた後、第1の結着
樹脂及び顔料粒子を溶融混練し、液体分を除去蒸発させ
て乾燥し、第1の結着樹脂および顔料粒子を有する第1
の混練物を得、次いで第1の混練物に第2の結着樹脂さ
らに必要に応じて電荷制御剤の如き添加物等を加えた混
合物を、加熱溶融混練して第2の混練物を得、得られた
第2の混練物を冷却後粉砕してトナー化することが好ま
しい。
【0060】本発明において、上記ペーストとは、顔料
粒子製造工程において該顔料粒子がただの一度も乾燥工
程を経ずに存在している状態を指す。換言すれば、顔料
粒子がほぼ一次粒子の状態で全ペーストに対して5〜5
0質量%存在している状態である。ペースト中の残りの
50〜95質量%は若干の分散剤,助剤などと共に大部
分の揮発性の液体が占めている。該揮発性の液体は、一
般の加熱によって蒸発する液体であれば特に何ら限定す
るものではないが、本発明において特に好ましく用いら
れ、エコロジー的にも好ましく用いられる液体は水であ
る。
【0061】本発明において、不溶性の顔料粒子とは、
ペースト中の揮発性の液体である分散媒に不溶の顔料粒
子であり、ペースト中に分散しうるものである。例えば
揮発性液体に水を選択した場合は、水に不溶の顔料粒子
は全て不溶性の顔料粒子である。
【0062】本発明に用いられるペースト顔料は、水不
溶性の顔料粒子を5〜50質量%、より好ましくは5〜
45質量%含有していることが良い。不溶性顔料の含有
量が50質量%を超える場合には、樹脂への分散効率が
低く、混練温度を高く、もしくは混練時間を長く設定し
なくてはならない。さらには混練装置に強力なスクリュ
ーやパドル構成が必須となり、これでは、高分子鎖切断
を引き起こし易くなってしまう。
【0063】逆にペースト顔料が固形分で5質量%より
少ない不溶性顔料を含有している時は、目的とする顔料
コンテントを得るためには、ペースト顔料を装置に多量
に投入せざるを得ず、装置の大型化がさけられない。さ
らに、5質量%未満では、第一の混練時以後の工程での
水除去の工程を強化して、水を完全に飛ばさなくてはな
らなくなり結果的に樹脂に大きな負荷を与えてしまうこ
とになる。
【0064】ペースト顔料と樹脂とを混練もしくは混合
する際は、固形分換算での顔料と樹脂との割合が10:
90〜50:50、好ましくは15:85〜45:55
が良い。
【0065】樹脂に対する顔料の割合が10質量%より
小さい時は、ペースト顔料に対して多量の樹脂を混練機
に仕込まねばならず、混練物中で顔料の偏析が起こり易
く、これを均一系に持っていくためには、混練時間を長
く設定せざるを得ない。これでは樹脂に余計な負荷をか
けてしまい、目的とする樹脂特性が得られなくなってし
まう。
【0066】樹脂に対する顔料の割合が50質量%より
多い時は、液相中の顔料粒子の樹脂への移行がスムーズ
に行なわれず、加えて、顔料粒子の移行後の溶融混練時
においても、混練物は均一な溶融状態を示さずに結果的
に高い分散性が得られない。
【0067】前述の如きカラートナー粒子の顔料粒子の
特定の分散状態を達成する具体的手段としては、第1の
混練物と第2の結着樹脂を少なくとも有する混合物を溶
融混練して第2の混練物を得る際に、有機金属錯体を用
いて、第1の結着樹脂としての特定の非線状ポリエステ
ル樹脂を金属架橋させて第2の混練物に充分なシェアが
かかる状態で混練を行なうことが好ましいが、この有機
金属錯体を用いず混練機の混練条件を例えば、混練機の
設定,混練温度を下げる等の手段をとることによって、
第2の混練物に充分なシェアがかかる状態で混練を行な
うことも可能である。しかしながら、顔料粒子を小径化
し、さらに均一に分散せしめて、顔料の分散粒径までも
シャープに持っていくためには、前者の方法がより好ま
しい。
【0068】さらに、前述の如きカラートナー粒子中の
顔料粒子の特定の分散状態を達成する手段としては、上
記のペースト顔料を用いる方法に代えて、乾燥粉末状の
顔料粒子を用いて第1の結着樹脂と顔料粒子とを溶融し
て第1の混練物を得る工程において、混練を従来よりも
より充分に行なうために、混練回数をより多数回、具体
的には、5回以上、好ましくは8回以上繰り返して行な
うことも可能である。
【0069】しかしながら、混練回数を増やすことによ
って顔料粒子の分散性を向上させた場合には、第1の結
着樹脂に機械的ストレスがかかることから、第1の結着
樹脂における分子鎖の切断が生じ易く、トナーの保存安
定性が低下したり、多数枚の耐久で定着ローラーへ一部
トナーが持っていかれやすくなるという弊害も生じてく
る。よって、画像形成の多数枚耐久性の点で、ペースト
顔料を用いる前述の方法が乾燥粉末状の顔料粒子を用い
る上記の方法よりも好ましい。
【0070】本発明においては、第一の混練工程を非加
圧下で行なうため、結着樹脂のフローテスターカーブよ
り算出される軟化点温度Tmが85℃〜115℃である
ことが良い。
【0071】結着樹脂の軟化点温度Tmが115℃より
高いと、本発明の如き、非加圧下で分散させる工程にお
いて、樹脂の溶融が不充分となり、ペースト顔料の水相
から溶融樹脂相への分配もしくは移行がスムーズに起こ
らず、先述したような分散粒径にまで至らない。さら
に、Tmが115℃より高い樹脂では耐オフセット性に
優れるものの、定着設定温度を高くせざるを得ないし、
また、仮に顔料の分散の程度をコントロールできたとし
ても、画像部での表面平滑性が大幅に低下してしまい、
高い色再現性は望めない。
【0072】Tmが85℃より低い樹脂では、確かに混
練工程がスムーズに進行するものの、得られるトナーは
耐ブロッキング性が弱く、たとえ3次元構造のポリエス
テルではあっても、高い耐オフセット性は望めなくなっ
てしまう。
【0073】本発明において非加圧下で溶融混練する理
由は、加圧下ではペースト顔料中の液体、たとえば水
が、ポリエステル樹脂を激しく攻撃し、加水分解反応を
一部引き起こしたり、あるいはまた樹脂の変質を引き起
こす可能性もあり、これでは、弱い架橋構造を有する結
着樹脂を用いたことによる効果が得られなくなってしま
うこともある。よって本発明においては、非加圧下で第
1の結着樹脂とペースト顔料との溶融混練を行なうこと
が好ましい。
【0074】本発明に用いる混練装置としては、加熱ニ
ーダー,一軸押し出し機,二軸押し出し機,ニーダーな
どが挙げられ、特に好ましくは、加熱ニーダーが挙げら
れる。
【0075】本発明のカラートナーは上述のように、耐
オフセット性とフルカラー高画質の両者を満足しうる結
着樹脂を用いると共に、カラートナー製造工程において
該結着樹脂の特性を維持しつつ、着色剤を結着樹脂中へ
効率よく、効果的に高分散させることによって先述した
ような目的を達成出来たものである。
【0076】本発明のカラートナーは、フローテスター
カーブより、算出される軟化点温度Tmが85℃≦Tm
≦120℃であることにも特徴がある。
【0077】トナーの軟化点温度Tmが120℃より高
い時は、耐オフセット性に優れるものの、定着設定温度
を高くせざるを得ないし、また、仮に顔料の分散の程度
をコントロールできたとしても、画像部での表面平滑性
が大幅に低下してしまい、高い色再現性は望めなくなっ
てしまう。
【0078】トナーのTmが85℃より低い時は、確か
に定着画像表面の平滑性は高く見た感じの鮮やかさはあ
るものの、耐久においてオフセットが発生しやすくな
る。さらに耐保存安定性が乏しく、現像器内でのトナー
融着といった新たな問題も懸念される。よってカラート
ナーの軟化点温度Tmは85℃≦Tm≦120℃、好ま
しくは90℃≦Tm≦115℃が良い。
【0079】従って、本発明のカラートナーにおいて
は、カラートナーの軟化点温度Tmが85℃乃至120
℃を有することに加えて、カラートナーの結着樹脂とし
て前述の特定の非線状ポリエステル樹脂を用い、かつカ
ラートナー粒子中の顔料粒子の良好な特定の分散状態を
有することにより、従来のカラートナーよりも顔料粒子
の分散性が優れているため、従来の定着温度よりも低い
定着温度でカラートナー画像の定着を行なって定着カラ
ー画像のグロス値を低く設定しても、従来と同等又はそ
れ以上の良好な色再現性及びトランスペアレンシーフィ
ルムに定着したカラー画像の透明性を有するものであ
る。
【0080】本発明の目的に適合する顔料粒子としては
従来公知の有彩色及び黒色〜白色の顔料が挙げられる。
中でも特に親油性の高い有機顔料が好ましい。
【0081】たとえば、ナフトールイエローS,ハンザ
イエローG,パーマネントイエローNCG,パーマネン
トオレンジGTR,ピラゾロンオレンジ,ベンジジンオ
レンジG,パーマネントレッド4R,ウオッチングレッ
ドカルシウム塩,ブリリアントカーミン3B,ファスト
バイオレットB,メチルバイオレットレーキ,フタロシ
アニンブルー,ファーストスカイブルー,インダンスレ
ンブルーBCが挙げられる。
【0082】好ましくは、ポリ縮合アゾ系,不溶性アゾ
系,キナクリドン系,イソインドリノン系,ペリレン
系,アントラキノン系,銅フタロシアニン系の如き高耐
光性の顔料が良い。
【0083】特に好ましいマゼンタ色の顔料としては、
C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,
7,8,9,10,11,12,13,14,15,1
6,17,18,19,21,22,23,30,3
1,32,37,38,39,40,41,48,4
9,50,51,52,53,54,55,57,5
8,60,63,64,68,81,83,87,8
8,89,90,112,114,122,123,1
46,150,163,184,185,202,20
6,207,209,238;C.I.ピグメントバイ
オレット19;C.I.バットレッド1,2,10,1
3,15,23,29,35が挙げられる。
【0084】特に好ましいシアン色の顔料としては、
C.I.ピグメントブルー2,3,15,16,17;
C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45
又は下記式(2)で示される構造を有するフタロシアニ
ン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フ
タロシアニン顔料が挙げられる。
【0085】
【化10】
【0086】特に好ましいイエロー色の顔料としては
C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,
7,10,11,12,13,14,15,16,1
7,23,65,73,74,81,83,93,9
5,97,98,109,117,120,137,1
38,139,147,151,154,167,17
3,180,181,183,C.I.バットイエロー
1,3,20が挙げられる。
【0087】本発明においては、上記の着色剤の公知の
製造工程におけるろ過工程前の顔料スラリーから、ただ
の一度も乾燥工程を経ずして得られたペースト状顔料が
一度乾燥させた粉末の顔料粒子を水系にもどしてペース
ト状にしたものよりも好ましい。
【0088】イエロー色の顔料の含有量としては、OH
Pフィルムの透過性に対し敏感に反映するイエロートナ
ーについては、結着樹脂100質量部に対して12質量
部以下であり、好ましくは0.5〜7質量部が好まし
い。
【0089】12質量部以上であると、イエローの混合
色であるグリーン,レッド、また画像としては人間の肌
色の再現性に劣る。
【0090】その他のマゼンタトナー及びシアントナー
については、マゼンタ色の顔料又はシアン色の顔料の含
有量は、結着樹脂100質量部に対しては15質量部以
下、より好ましくは0.1〜9質量部が好ましい。
【0091】本発明において、好ましく用いられるポリ
エステル樹脂を構成する2価の酸成分としては、例え
ば、芳香族系ジカルボン酸類としてはテレフタル酸,イ
ソフタル酸,フタル酸,ジフェニル−P・P’−ジカル
ボン酸,ナフタレン−2・7−ジカルボン酸,ナフタレ
ン−2・6−ジカルボン酸,ジフェニルメタン−P・
P’−ジカルボン酸,ベンゾフェノン−4・4’−ジカ
ルボン酸,1・2−ジフェノキシエタン−P・P’−ジ
カルボン酸が使用でき、それ以外の酸としては、マレイ
ン酸,フマル酸,グリタル酸,シクロヘキサンジカルボ
ン酸,コハク酸,マロン酸,アジピン酸,メサコン酸,
イタコン酸,シトラコン酸,セバチン酸、これらの酸の
無水物、低級アルキルエステルが使用できる。
【0092】2価のアルコールとしては、下記式(3)
【0093】
【化11】
【0094】(式中、R1は炭素数2から5のアルキレ
ン基であり、X,Yは正数であり、2≦X+Y≦6)で
表わされるジオールであり、例えば、ポリオキシプロピ
レン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン、ポリオキシエチレン(2)−2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプ
ロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン、ポリオキシプロピレン(13)−2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが挙げられ
る。
【0095】その他の2価のアルコールとしては、例え
ばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、1,2−プロピレングリコール、
1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール
の如きジオール類、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)
シクロヘキサン、及びビスフェノールA、水素添加ビス
フェノールAが挙げられる。
【0096】本発明に係る非線状ポリエステル樹脂は、
先述したように下記式(1)
【0097】
【化12】 で示される化合物またはその酸無水物を必須成分とする
ことにも特徴がある。
【0098】上記の化合物としては、具体的には、下記
式(4)〜(8)で示すものが挙げられる。
【0099】
【化13】 上記の化合物としてはトリメリット酸、1,2,4−ト
リカルボン酸トリn−エチル、1,2,4−トリカルボ
ン酸トリn−ブチル、1,2,4−トリカルボン酸トリ
n−ヘキシル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸ト
リイソブチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸ト
リn−オクチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸
トリ2−エチルヘキシルが使用できる。但し何らこれに
制限されるものではない。
【0100】本発明のポリエステル樹脂においては、例
えばn−ドデセニル基、イソドデセニル基、n−ドデシ
ル基、イソドデシル基、イソオクチル基、を有したマレ
イン酸、フマル酸、グルタル酸、コハク酸、マロン酸、
アジピン酸の如きアルキルもしくはアルケニル置換基を
有する酸及び/又は、エチレングリコール、1,3−プ
ロピレンジオール、テトラメチレングリコール、1,4
−ブチレンジオール、1,5−ペンチルジオールの如き
アルコールを含んでいても良い。
【0101】本発明のトナーに用いるポリエステル樹脂
を得るための製造方法としては、例えば以下のごとくの
方法による。
【0102】まず線状の縮合体を形成せしめ、その過程
で目標の酸価、水酸基価の1.5〜3倍となるように分
子量を調整し、かつ分子量が均一となるように従来より
もゆっくり、かつ徐々に縮合反応が進むように、例えば
(i)従来よりも低温かつ長時間反応せしめる,(i
i)エステル化剤を減少せしめる,(iii)反応性の
低いエステル化剤を用いる,又は、(iv)これらの方
法を組み合わせて用いる,などにより、反応を制御す
る。その後、その条件下で架橋酸成分、及び必要に応じ
てエステル化剤をさらに加え、反応せしめ3次元縮合体
を形成せしめる。さらに昇温し、分子量分布が均一にな
るようにゆっくり、長時間反応せしめ、架橋反応を進
め、水酸基価または酸価またはMI値が目標値まで低下
した時反応を終了し、ポリエステル樹脂を得る。
【0103】本発明のカラートナーは、負帯電性或いは
正帯電性に限定されるものではない。負帯電性トナーと
する場合は、特に負荷電特性を安定化させる目的で荷電
制御剤を添加することが好ましい。負荷電制御剤として
は、例えば、アルキル置換サリチル酸の金属錯体(例え
ば、ジ−ターシャリーブチルサリチル酸のクロム錯体又
は亜鉛錯体)の如き有機金属錯体が挙げられる。
【0104】正帯電性のトナーとする場合には、正帯電
性を示す荷電制御剤として、ニグロシンやトリフェニル
メタン系化合物、ローダミン系染料、ポリビニルピリジ
ンを用いることができる。カラートナーを作製する場合
においては、正帯電性を示すメタクリル酸ジメチルアミ
ノメチルの如き含アミノカルボン酸エステル類をモノマ
ーとして0.1〜40mol%、好ましくは1〜30m
ol%含有させた結着樹脂を用いるか、或はトナーの色
調に影響を与えない無色又は淡色の正荷電制御剤を用い
ることが好ましい。
【0105】添加方法に関しては、特に何ら限定するも
のではない。
【0106】本発明のカラートナーは、カラートナー粒
子及び外添剤の混合物によって構成されていることが良
く、この外添剤としては、例えば、トナーの流動性を向
上させるための、流動性向上剤が挙げられる。流動性向
上剤としては、着色剤含有樹脂粒子に添加することによ
り、添加前に比べて流動性が増加し得るものであれば、
どのようなものでも使用可能である。
【0107】例えば、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテ
トラフルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末;
ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリ
ン酸鉛等の如き脂肪酸金属塩;酸化チタン粉末、酸化ア
ルミニウム粉末、酸化亜鉛粉末の如き金属酸化物また
は、上記金属酸化物を疎水化処理した粉末;及び湿式製
法シリカ、乾式製法シリカの如きシリカ微粉末または、
それらシリカにシランカップリング剤、チタンカップリ
ング剤、シリコーンオイルの如き処理剤により表面処理
を施した表面処理シリカ微粉末が挙げられる。
【0108】本発明のカラートナーは、二成分系現像剤
又は一成分系現像剤として用いることが可能である。
【0109】本発明のカラートナーを二成分系現像剤と
して用いる場合は、使用されるキャリアとしては、例え
ば表面酸化または未酸化の鉄,ニッケル,銅,亜鉛,コ
バルト,マンガン,クロム,希土類の如き金属及びそれ
らの合金または酸化物及び磁性フェライトなどが使用で
きる。またその製造方法として特別な制約はない。
【0110】上記キャリアの表面を樹脂で被覆する系
は、特に好ましい。その方法としては、樹脂等の被覆材
を溶解剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布しキャリア
に付着せしめる方法、単に被覆材の粉体をキャリアと混
合して被覆する方法の如き、従来公知の方法がいずれも
適用できる。
【0111】キャリア表面への固着物質(被覆材)とし
てはトナー材料により異なるが、例えばポリテトラフル
オロエチレン,モノクロロトリフルオロエチレン重合
体,ポリフッ化ビニリデン,シリコーン樹脂,ポリエス
テル樹脂,スチレン系樹脂,アクリル系樹脂,ポリアミ
ド,ポリビニルブチラール,ニグロシン,アミノアクリ
レート樹脂,塩基性染料及びそのレーキ,シリカ微粉
末,アルミナ微粉末,ジアルキルサリチル酸の金属錯体
または金属塩を単独或は複数用いるのが適当である。
【0112】上記の化合物(固着物質)の処理は、キャ
リアが前記条件を満足するよう適宜決定すれば良いが、
一般的には総量でキャリアに対し0.1〜30質量%
(好ましくは0.5〜20質量%)が良い。
【0113】これらキャリアの平均粒径は20〜100
μm、好ましくは25〜70μm、より好ましくは25
〜65μmを有することが良い。
【0114】特に好ましい態様としては、Cu−Zn−
Feの3元系のフェライトであり、その表面をフッ素系
樹脂とスチレン系樹脂の如き樹脂の単独又は組み合わ
せ、例えばポリフッ化ビニリデンとスチレン−メチルメ
タアクリレート樹脂,ポリテトラフルオロエチレンとス
チレン−メチルメタアクリレート樹脂;フッ素系共重合
体;などを単独で又は適時好ましい比率の混合物とした
もので、0.01〜5質量%、好ましくは0.1〜1質
量%コーティングしたものが好ましい。
【0115】本発明のトナーと混合して二成分現像剤を
調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度と
して、1質量%〜15質量%、好ましくは2質量%〜1
3質量%にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃
度が1質量%未満では画像濃度が低くなり、15質量%
を超えるとカブリや機内飛散を増加せしめ、現像剤の耐
用寿命を短縮しがちである。
【0116】本発明のカラートナーを非磁性一成分系現
像剤として用いる場合は、前記の磁性キャリアごときも
のは使用せずに、前記流動性向上剤、などを適時添加し
て用いる。
【0117】次に本発明のカラートナーを有する非磁性
一成分系現像剤を用いた画像形成装置について説明す
る。
【0118】本発明の画像形成装置は、静電荷像を保持
するための潜像保持体及び該静電保持体の静電荷像を現
像するための現像装置を有しており、該現像装置は、
(i)本発明のカラートナーを有する非磁性一成分系現
像剤を保有する現像剤容器,(ii)該現像剤容器に保
有されている非磁性一成分系現像剤を担持するための現
像剤担持体及び(iii)該現像剤担持体上に該非磁性
一成分系現像剤を薄層に塗布するための現像剤塗布部材
を有するものである。
【0119】本発明の画像形成装置に関して、図1に示
す非磁性一成分系現像剤を用いる現像装置の一具体例の
概略説明図を用いて説明する。
【0120】潜像保持体1において、潜像形成は図示し
ない電子写真プロセス手段または静電記録手段により成
される。現像剤担持体2は、アルミニウムあるいはステ
ンレスの如き金属からなる非磁性スリーブからなる。非
磁性一成分系現像剤は現像剤容器としてのホッパー3に
貯蔵されており、供給ローラー4により現像剤担持体2
上へ供給される。供給ローラー4は現像後の現像剤担持
体2上の現像剤のはぎ取りも行っている。現像剤担持体
2上に供給された現像剤は現像剤担持体2に弾性的に圧
接する現像剤塗布部材としての現像剤塗付ブレード5に
よって均一かつ薄層に塗付される。現像剤塗付ブレード
5と現像剤担持体2との当接圧力は、スリーブ母線方向
の線圧として、3〜250g/cm、好ましくは10〜
120g/cmが有効である。当接圧力が3g/cmよ
り小さい場合、現像剤の均一塗付が困難になり、現像剤
の帯電量分布がブロードになり、カブリや飛散の原因と
なりやすい。当接圧力が250g/cmを超えると、ト
ナー粒子に大きな圧力がかかるために、トナー粒子どう
しが凝集したり、あるいは粉砕されやすく好ましくな
い。当接圧力を3〜250g/cmに調整することで小
粒径トナー粒子の凝集を良好にほぐすことが可能にな
り、現像剤の摩擦帯電量を瞬時に立ち上げることが可能
になる。現像剤塗付ブレード5は、所望の極性に現像剤
を帯電するに適した摩擦帯電系列の材質のものを用いる
ことが好ましい。
【0121】本発明において、現像剤塗布ブレードは、
シリコーンゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエン
ゴムの如きゴムから形成された弾性ブレードが好適であ
る。導電性ゴムを使用すれば、トナーが過剰に摩擦帯電
するのを防ぐことができて好ましい。更に必要に応じ
て、ブレード5の表面コートを行ってもよい。特に、ネ
ガトナーとして使用する場合、ポリアミド樹脂の如き正
帯電性樹脂をコートするのが好適である。
【0122】ブレード5により現像剤担持体2上に現像
剤を薄層コートするシステムにおいては、充分な画像濃
度を得るために、現像剤担持体2上の現像剤層の厚さを
現像剤担持体2と潜像保持体1との対向空隙長よりも薄
くし、この空隙に交番電場を印加することが好ましい。
図1に示すバイアス電源6により、現像剤担持体2と潜
像保持体1間に交番電場または交番電場に直流電場を重
畳した現像バイアスを印加することにより、現像剤担持
体2上から潜像保持体1上の現像剤の移動を容易にし、
更に良質の画像を得ることができる。
【0123】次に本発明のフルカラー画像形成方法に関
して説明する。
【0124】本発明のカラー画像形成方法は、記録材上
にシアントナー、マゼンタトナー及びイエロートナーの
少なくとも1色のカラートナーを用いてカラートナー画
像を形成し、形成されたカラートナー画像を記録材に加
熱定着してカラー画像を得るものであり、該シアントナ
ー、該マゼンタトナー及び該イエロートナーが本発明の
カラートナーの構成を有するものである。
【0125】本発明のカラー画像形成方法に関し、図2
に示す本発明のカラー画像形成方法を用いたフルカラー
画像形成装置の概略説明図を用いて説明する。
【0126】図2に示されるカラー画像形成装置は、装
置本体101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記録材搬送系Iと、装置本体
101の略中央部に、上記記録材搬送系Iを構成してい
る転写ドラム115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装置IIIとに大別さ
れる。
【0127】上記記録材搬送系Iは、以下のような構成
となっている。上記装置本体101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記録
材供給用トレイ102及び103が一部機外に突出して
配設されている。該トレイ102及び103の略直上部
には給紙用ローラー104及び105が配設され、これ
ら給紙用ローラー104及び105と左方に配された矢
印方向に回転自在な転写ドラム115とを連係するよう
に、給紙ローラー106及び給紙ガイド107及び10
8が設けられている。上記転写ドラム115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109、グリッパ110、記録材分離用帯電器11
1、分離爪112が順次配設されている。
【0128】上記転写ドラム115の内周側には転写帯
電器113、記録材分離用帯電器114が配設されてい
る。転写ドラム115の記録材が巻き付く部分にはポリ
弗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115の右側上部には上記分離爪112と近
接して搬送ベルト手段116が配設され、該搬送ベルト
手段116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118
が配設されている。該定着装置118よりもさらに搬送
方向後流には装置本体101外へと延在し、装置本体1
01に対して着脱自在な排出用トレイ117が配設され
ている。
【0129】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)119が、外周面を
上記転写ドラム115の外周面と当接して配設されてい
る。上記感光ドラム119の上方でその外周面近傍に
は、該感光ドラム119の回転方向上流側から下流側に
向かって除電用帯電器120、クリーニング手段121
及び一次帯電器123が順次配設され、さらに上記感光
ドラム119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124、及びミ
ラーのごとき像露光反射手段125が配設されている。
【0130】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119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)1
26が配設され、該回転体126中には四種類の現像装
置が周方向の四位置に搭載され、上記感光ドラム119
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。上記四種類の現像装置
は、それぞれイエロー現像装置127Y、マゼンタ現像
装置127M、シアン現像装置127C及びブラック現
像装置127BKを有する。
【0131】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119が図2矢印方向
に回転すると、該感光ドラム119上の感光体は一次帯
電器123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。一次帯電器123による感光ドラム
119に対する帯電が行われると、原稿128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119上に静電潜像が形成され、回
転体126の回転によりあらかじめ現像位置に定置され
たイエロー現像装置127Y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。
【0132】給紙ガイド107、給紙ローラー106、
給紙ガイド108を経由して搬送されてきた記録材は、
所定のタイミングにてグリッパ110により保持され、
当接用ローラー109と該当接用ローラー109と対向
している電極とによって静電的に転写ドラム115に巻
き付けられる。転写ドラム115は、感光ドラム119
と同期して図2矢印方向に回転しており、イエロー現像
装置127Y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119の外周面と上記転写ドラム115
の外周面とが当接している部位にて転写帯電器113に
よって記録材上に転写される。転写ドラム115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。
【0133】感光ドラム119は上記除電用帯電器12
0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121によってクリーニングされた後、再び
一次帯電器123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。
上記回転式現像装置は、感光ドラム119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、マゼンタ現像装置127M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、四色のカ
ラートナー画像の転写が終了すると、記録材上に形成さ
れた四色顕画像は各帯電器122及び114により除電
され、上記グリッパ110による記録材の把持が解除さ
れると共に、該記録材は、分離爪112によって転写ド
ラム115より分離され、搬送ベルト116で定着装置
118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
ープリント画像が記録材の一方の面に形成される。
【0134】上記の説明においては、シアントナー、マ
ゼンタトナー及びイエロートナーに加えてブラックトナ
ーの4色のカラートナーを用いてフルカラー画像の形成
を行なうが、ブラックトナーを用いず、黒色画像の形成
をシアントナー、マゼンタトナー及びイエロートナーの
3色のトナーを用いることによって行ない、この3色の
カラートナーを用いてフルカラー画像を形成することも
可能である。
【0135】さらに本発明においては、シアントナー、
マゼンタトナー及びイエロートナーの内1色を用いた単
色カラー画像の形成中2色を用いたカラー画像の形成を
行なっても良く、さらに本発明におけるシアントナー、
マゼンタトナー及びイエロートナーの1色以上を市販の
黒トナーとを組合せてフルカラー画像の形成を行なうこ
とも可能である。
【0136】以下に本発明における測定法について述べ
る。
【0137】(1)ガラス転移温度Tgの測定 本発明においては、示差熱分析測定装置(DSC測定装
置)、DSC−7(パーキンエルマー社製)を用い測定
する。
【0138】測定試料は5〜20mg、好ましくは10
mgを精密に秤量する。
【0139】これをアルミパン中に入れ、リファレンス
として空のアルミパンを用い、測定温度範囲30℃〜2
00℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で
測定を行う。
【0140】この昇温過程で、温度40〜100℃の範
囲におけるメインピークの吸熱ピークが得られる。
【0141】このときの吸熱ピークが出る前と出た後で
のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、
本発明におけるガラス転移温度Tgとする。
【0142】(2)グロス(光沢度)測定法 VG−10型光沢度計(日本電色製)を用い、色度測定
に用いた各ベタ画像を試料として、測定を行う。
【0143】測定としては、まず定電圧装置により6V
にセットする。
【0144】次いで投光角度、受光角度をそれぞれ60
°に合わせる。
【0145】0点調整及び標準板を用い、標準設定の後
に試料台の上に前記試料画像を置き、さらに白色紙を3
枚上に重ね測定を行い、標示部に示される数値を%単位
で読みとる。
【0146】(3)樹脂の軟化点温度の測定 フローテスターCFT−500型(島津製作所製)を用
いる。試料は60meshパス品を約1.0g秤量す
る。これを成形器を使用し、100kg/cm2の加重
で1分間加圧する。
【0147】この加圧サンプルを下記の条件で、常温常
湿下(温度約20〜30℃、湿度30〜70%RH)で
フローテスター測定を行い、温度−見掛け粘度曲線を得
る。得られたスムース曲線より、試料が50体積%流出
した時の温度(=T1/2)を求め、これを樹脂の軟化点
温度Tmとする。
【0148】 RATE TEMP 6.0 (℃/分) SET TEMP 50.0 (℃) MAX TEMP 180.0 (℃) INTERVAL 3.0 (℃) PREHEAT 300.0 (秒) LOAD 20.0 (kg) DIE(Diameter)1.0 (mm) DIE(Length) 1.0 (mm) PLUNGER 1.0 (cm2
【0149】(4)カラートナー粒子中の顔料粒子の平
均粒径の測定 2.3Mのショ糖溶液にトナーを加え、よく撹拌しこれ
を試料ホルダーピンに少量つけ、次いで液体N2中に投
入し固化させ、ただちに試料アームヘッドにセットす
る。
【0150】クライオ装置付きのウルトラミクロトーム
FC4E(日製産業製)にて常法に従ってカッティング
しサンプルを用意した。
【0151】これを電子顕微鏡H−8000形(日立製
作所製)を用いて、加速電圧100kVにして、写真を
撮った。倍率はサンプルに応じて任意とする。
【0152】その画像情報をインターフェースを介して
ニコレ社製画像解析装置(Luzex3)に導入し、2
値の画像データに変換する。そのうち、0.1μm以上
の粒径を有する顔料粒子についてのみ無作為に解析を行
なうこととし、サンプリング数が300回を超えるまで
測定をくり返し、本発明で必要とする顔料粒子の個数平
均粒径、ならびに粒度分布を求めた。
【0153】すなわち、ここでは0.1μmより大きい
粒子のみを測定対象とした。なお、本発明で言う粒径
は、各顔料粒子画像を形近似した後、得られる直径に
より定義される値とした。
【0154】
【実施例】以下実施例をもって本発明を詳細に説明す
る。
【0155】(ポリエステル樹脂の製造例−1)テレフ
タル酸2mol,ドデセニル無水コハク酸1.09mo
l,ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3.4mol,ジ
ブチル錫オキシド0.01gをガラス製2リットルの4
つ口フラスコに入れ、温度計、撹拌棒、コンデンサー、
及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内におい
た。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しな
がら徐々に昇温し、170℃で5時間反応せしめ、次い
で190℃に昇温し、4時間反応せしめた。この時点で
生成した樹脂の水酸基価は59.8であった。
【0156】その後、トリメリット酸無水物0.2mo
l、及びジブチル錫オキシド0.08gを加え、190
℃でさらに3時間反応せしめ、さらに200℃に昇温
し、5時間反応せしめ反応を終了し、ポリエステル樹脂
(1)を得た。
【0157】このポリエステル樹脂(1)の軟化点は1
04℃であり、ガラス転移温度は64℃であった。
【0158】(ポリエステル樹脂の製造例−2)イソフ
タル酸1.9mol,オクチルコハク酸1.22mo
l,ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン3.34molをポリ
エステル樹脂の製造例−1と同様にして窒素雰囲気中で
反応せしめた。次いで、トリメリット酸無水物0.13
mol,ジブチル錫オキシド0.09g加え、180℃
で反応を5時間行い、ポリエステル樹脂(2)を得た。
【0159】このポリエステル樹脂(2)のガラス転移
温度は62℃、軟化点温度は106℃であった。
【0160】(ポリエステル樹脂の製造例−3)テレフ
タル酸3.0mol,ポリオキシプロピレン(2.2)
−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
1.6mol,ポリオキシエチレン(2.0)−2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1.6mo
l,ジブチル錫オキシド0.01gをガラス製2リット
ルの4つ口フラスコに入れ、ポリエステル樹脂の製造例
−1と同様にして窒素雰囲気中で反応せしめた。次い
で、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリn−ブチ
ル0.3molを加え220℃に昇温し、5時間反応せ
しめ、反応を終了し、ポリエステル樹脂(3)を得た。
【0161】このポリエステル樹脂(3)の軟化点は1
01℃、ガラス転移温度は60℃であった。
【0162】(ポリエステル樹脂の製造例−4)ポリオ
キシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン2.0mol,ポリオキシエチ
レン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン2.1mol,テレフタル酸2mol,ド
デセニルコハク酸1.6mol,トリメリット酸0.4
6molをポリエステル樹脂の製造例−1と同様の装置
を用い、250℃で8時間反応せしめポリエステル樹脂
(4)を得た。
【0163】このポリエステル樹脂(4)の軟化点温度
は118℃、ガラス転移温度は61.5℃であった。
【0164】(ポリエステル樹脂の製造例−5)イソフ
タル酸2.0mol,フマール酸1.4mol,ポリオ
キシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン1.5mol,ポリオキシエチ
レン(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン1.5mol,ジブチル錫オキシド0.02g
をガラス製2リットルの4つ口フラスコに入れ、ポリエ
ステル樹脂の製造例−1とほぼ同様にしてポリエステル
樹脂(5)を得た。
【0165】このポリエステル樹脂(5)のガラス転移
温度は51℃、軟化点温度は82℃であった。
【0166】(ポリエステル樹脂の製造例−6)フマー
ル酸1.4mol,ポリオキシプロピレン(2.2)−
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1.
4mol,ジブチル錫オキシド0.02gを用いて、ポ
リエステル樹脂の製造例−1とほぼ同様にしてポリエス
テル樹脂(6)を得た。
【0167】このポリエステル樹脂(6)のガラス転移
温度は58℃、軟化点温度は92℃であった。
【0168】(ポリエステル樹脂の製造例−7)ポリエ
ステル樹脂の製造例−1においてトリメリット酸無水物
0.2molのかわりに、1,2,5−ヘキサントリカ
ルボン酸0.3molを用いることを除いて、ポリエス
テル樹脂製造例−1とほぼ同様にしてポリエステル樹脂
(7)を得た。
【0169】このポリエステル樹脂(7)のガラス転移
温度は58℃、軟化点温度は102℃であった。
【0170】得られたポリエステル樹脂(1)〜(7)
のガラス転移温度(Tg)及び軟化点温度(Tm)を表
1に示す。
【0171】
【表1】
【0172】(実施例1) 第一の混練工程 ポリエステル樹脂(1) 70質量部 C.I.ピグメントブルー15:3を公知の方法において 製造したろ過工程前の顔料スラリーから水をある程度除去 し、ただの一度も乾燥工程を経ずに得た固形分30質量% のペースト状顔料(残り70質量%は水) 100質量部
【0173】上記の原材料を上記の処方でまずニーダー
型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で昇温させ
る。最高温度(ペースト中の溶媒の沸点により必然的に
決定される。この場合は90〜100℃程度)に達した
時点で水相中の顔料が、溶融樹脂相に分配もしくは移行
し、これを確認した後、さらに30分間加熱溶融混練さ
せ、ペースト中の顔料を充分に移行させる。その後、一
旦、ミキサーを停止させ、熱水を排出した後、さらに1
30℃まで昇温させ、約30分間加熱溶融混練を行な
い、顔料を分散させるとともに水分を留去し、該工程を
終了した後、冷却させ、混練物を取り出した。この最終
混練物の含水量は0.5質量%程度であった。
【0174】 第二の混練工程 上記混練物(顔料粒子の含有量30質量%) 16.7質量部 ポリエステル樹脂(1) 88.3質量部 ジ−ターシャリブチルサリチル酸のクロム錯体(荷電制御剤)4 質量部
【0175】上記の処方で十分ヘンシェルミキサーによ
り予備混合を行い、二軸押出し混練機で温度を120℃
に設定し溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて約1
〜2mm程度に粗粉砕し、次いでエアージェット方式に
よる微粉砕機で40μm以下の粒径に微粉砕した。さら
に得られた微粉砕物を分級して、粒度分布における体積
平均径が8.2μmになるように選択してシアントナー
粒子(分級品)を得、流動性向上,及び帯電特性付与を
目的として、Si系化合物で疎水化処理した酸化チタン
微粉末をシアントナー粒子100質量部に1.0質量部
外添添加し、シアントナー(A)とした。
【0176】このシアントナー(A)5.0質量部に対
し、スチレン−メタクリル酸メチル(共重合体重量比6
5:35)を約0.35質量%コーティングしたCu−
Zn−Fe系フェライトキャリアを総量100質量部に
なるように混合し二成分系現像剤とした。二成分系現像
剤中のトナー濃度は5.0質量%にした。
【0177】この二成分系現像剤を図2に示す市販の普
通紙カラー複写機(カラーレーザーコピア550)に用
いて複写試験を行った。この時、定着ローラーは厚さ5
mmのアルミ製の芯金上に厚さ2mmのRTV(室温加
硫型)シリコーンゴム層、その外側に厚さ50μmのフ
ッ素ゴム層、この外側に厚さ230μmのHTV(高温
加硫型)シリコーンゴム層を有した直径60mmのもの
を用い、加圧ローラーには、厚さ5mmのアルミの芯金
上に厚さ2mmのRTVシリコーンゴム層、この外側に
厚さ50μmのフッ素ゴム層、この外側に厚さ200μ
mのHTVシリコーンゴム層を有したものを用いた。
【0178】この複写試験において、初期画像を得た
が、色調は彩度のすぐれた、あざやかなものであった。
【0179】さらに6.0万枚の耐久後でもカブリのな
いオリジナルを忠実に再現するシアン色画像が得られ、
色再現性に優れていた。複写機内での搬送、現像剤濃度
検知も良好で安定した画像濃度が得られた。定着温度設
定160℃にして6.0万枚の繰り返し複写でも定着ロ
ーラーへのオフセットはまったく生じなかった。なお、
定着ローラーへのオフセットの発生状況は、繰り返し複
写後の定着ローラーの表面を目視により観察することに
よって行った。
【0180】高温オフセット量を比較検討するため、定
着ローラーを新品にし定着装置に具備した。シリコーン
オイル含浸ウェブの駆動を止めて、その状態で面積率2
0%の画像をオリジナルとして、5千枚の繰り返し複写
を行った。その後、該ウェブに付着したトナー、所謂、
高温オフセットトナーを定量化するため、その部分をマ
クベス反射濃度計で測定した所、その濃度は0.3と極
めて低いものであった。
【0181】この方法は高温オフセット量が多ければ、
そのトナー付着ウェブの反射濃度値が高くなり、少なけ
れば低くなるということにより、高温オフセットの定量
化を行おうとするものである。
【0182】低温低湿(15℃/10%RH)、高温高
湿(32.5℃/85%RH)の各環境で帯電量測定を
行ったが、きわめて環境依存性の少ないものとなり、そ
の環境による帯電量比は1.35であった。
【0183】カラー複写画像の評価方法として、画像表
面のグロス(光沢度)を測定することにより、カラー画
像の良否を判定する方法がある。すなわち、グロス値が
高いほど画像表面が平滑でつやのある彩度の高いカラー
品質と判断され、逆にグロス値が低いと、くすんだ彩度
のとぼしい、画像表面があれたものと判断される。実施
例1においてコントラスト電位300Vでの画像濃度は
1.68(マクベス反射濃度)であり、その時のグロス
は21%であった。トランスペアレンシーフィルムに形
成したカラー画像をオーバーヘッドプロジェクター(O
HP)に投影したOHP画像の透明性も良好なものであ
った。
【0184】上記の実施例における定着ローラーへのオ
フセット、色再現性及びOHP画像の透明性について
は、以下の通り評価を行なった。
【0185】定着ローラーへのオフセットの発生状況
は、繰り返し複写後の定着ローラーの表面を目視により
観察することによって行なった。
【0186】色再現性は、1976年に国際照明委員会
(CIE)で規格された表色系の定義に基づき、オリジ
ナル画像と複写画像との色差(ΔE)を以下の通り定量
的に評価し、以下の評価基準に基づいて評価した。
【0187】 ΔE={(L1 *−L2 *2+(a1 *−a2 *2+(b1 *−b2 *21/2 [L1 *:オリジナル画像の明度 a1 *,b1 *:オリジナル画像の色相と彩度を示す色度 L2 *:複写画像の明度 a2 *,b2 *:複写画像の色相と彩度を示す色度]
【0188】(評価基準) ○:色再現性に優れ、彩度が高い。ΔE≦5(良) △:若干あざやかさに欠けるものの、実用上問題なし。
5<ΔE≦10(可) ×:あざやかさに欠け、2次色の色再現性に劣る。ΔE
>10(不可)
【0189】OHP画像の透明性は、市販のオーバーヘ
ッドプロジェクターを用いてトランスペアレンシーフィ
ルムに形成したカラー画像を投影して、以下の評価基準
に基づいて評価した。
【0190】(評価基準) ○:透明性に優れ、明暗ムラも無く、色再現性も優れ
る。(良) △:若干明暗ムラがあるものの、実用上問題ない。
(可) ×:明暗ムラがあり、色再現性に乏しい。(不可)
【0191】(実施例2)下記の処方に変更することを
除いては、実施例1と同様に製造してマゼンタトナー
(B)を得た。
【0192】 第一の混練工程 ポリエステル樹脂(2) 58.3質量部 C.I.ピグメントレッド122を25質量%含有した水ペースト状顔料 100質量部 第二の混練工程 第一の混練工程による混練物(顔料粒子の含有量30質量%)16.7質量部 ポリエステル樹脂(1) 88.3質量部 クロム錯体 4質量部
【0193】得られたマゼンタトナー(B)を用いて、
実施例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なっ
たところ、30000枚までは定着ローラーへのオフセ
ットもなく、OHP画像の透明性もすぐれたものであっ
た。
【0194】この時の最高画像濃度(Dmax)は1.
74であった。
【0195】(実施例3)下記の処方に変更することを
除いては、実施例1と同様に製造してイエロートナー
(C)を得た。
【0196】 第一の混練工程 ポリエステル樹脂(3) 80質量部 C.I.ピグメントイエロー17を20質量%含有した水ペースト状顔料 100質量部 第二の混練工程 第一の混練工程による混練物(顔料粒子の含有量20質量%)17.5質量部 ポリエステル樹脂(3) 86質量部 クロム錯体 4質量部
【0197】得られたイエロートナー(C)を用いて、
実施例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なっ
たところ、30000枚までは、定着ローラーへのオフ
セットもなく、OHP画像の透明性もすぐれたものであ
った。
【0198】(実施例4)実施例1で用いたシアントナ
ー(A)、実施例2で用いたマゼンタトナー(B)及び
実施例3で用いたイエロートナー(C)の3色のトナー
を用いてフルカラー画像を得た。
【0199】その結果、オリジナル画像を忠実に再現す
る良好な画像が得られた。耐久試験においても1000
0枚までは、定着ローラーへのオフセットもなく、高い
画質を維持し続け、階調性に優れたフルカラー画像が長
期に渡って得られた。OHP画像の光透過性も極めて良
好だった。
【0200】グリーン,ブルー,レッド部での色再現性
も良好であった。
【0201】(実施例5)下記の処方に変更することを
除いては、実施例1と同様に製造してブラックトナー
(X)を得た。
【0202】 第一の混練工程 ポリエステル樹脂(1) 70質量部 一次粒子径60nmのカーボンブラックを26質量%含有した 水ペースト顔料 100質量部 第二の混練工程 第一の混練工程による混練物 16.67質量部 (カーボンブラックの含有量27質量%) ポリエステル樹脂(1) 87.83質量部
【0203】得られたブラックトナー(X)、実施例1
で用いたシアントナー(A)、実施例2で用いたマゼン
タトナー(B)及び実施例3で用いたイエロートナー
(C)の4色のトナーを用いてフルカラー画像を得た。
【0204】その結果、オリジナル画像を忠実に再現す
る良好な画像が得られた。耐久試験においても2000
0枚までは定着ローラーへのオフセットもなく、高い画
質を維持し続け、階調性に優れたフルカラー画像が長期
に渡って得られた。OHP画像の光透過性も良好だっ
た。
【0205】(実施例6) 第一の混練工程 ポリエステル樹脂(1) 100質量部 銅フタロシアニン顔料/C.I.ピグメントブルー15:3(乾燥粉末) 30質量部
【0206】上記材料をヘンシェルミキサーにより十分
予備混合を行い、3本ロールミルで6回溶融混練し、冷
却後、混練物を取り出した。
【0207】 第二の混練工程 上記混練物(顔料粒子の含有量30質量%) 16.7質量部 ポリエステル樹脂(1) 88.3質量部 クロム錯体(荷電制御剤) 4質量部
【0208】上記の処方で実施例1と同様にして体積平
均径8.1μmのシアントナー(G)を得た。
【0209】得られたシアントナー(G)を用いて、実
施例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行ったと
ころ、10000枚までは、オフセットは見られなかっ
たものの、実施例3で用いたイエロートナー(C)とこ
のシアントナー(G)とを組合わせて用い2色でグリー
ンの画出しを行ったところ、グリーンの彩度は実施例4
におけるグリーンの彩度と比較して低下していたもの
の、一応実用レベル内であった。
【0210】(実施例7)実施例1において、第二の混
練工程クロム錯体を用いず、さらに二軸押出し混練機の
温度を100℃に設定し溶融混練するように変更するこ
とを除いては、実施例1と同様にしてシアントナー
(Y)を得た。
【0211】得られたシアントナー(Y)を用いて実施
例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なったと
ころ、10000枚までは、定着ローラーへのオフセッ
トは見られなかった。しかし、耐久とともにカブリは増
大し、全体にがさっぽい画像しか得られなかった。実施
例3で用いたイエロートナー(C)とこのシアントナー
(Y)とを組み合わせて用いた2色でグリーンの画出し
を行なったところ、グリーンの彩度は実施例4における
グリーンの彩度と比較して低下していた。ただ、すべて
において一応実用レベル内であった。
【0212】(比較例1)実施例1において、第一の混
練工程及び第二の混練工程で用いたポリエステル樹脂
(1)に代えてポリエステル樹脂(4)を用いることを
除いては、実施例1と同様にしてシアントナー(D)を
得た。
【0213】得られたシアントナー(D)を用いて実施
例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なったと
ころ、10000枚でも定着ローラーへのオフセットが
見られなかったものの、初期からOHP画像の光透過性
が不可レベルであった。
【0214】(比較例2)実施例1において、第一の混
練工程及び第二の混練工程で用いたポリエステル樹脂
(1)に代えてポリエステル樹脂(5)を用いることを
除いては、実施例1と同様にしてシアントナー(E)を
得た。
【0215】得られたシアントナー(E)を用いて実施
例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なったと
ころ、耐久初期から定着ローラーへのオフセットが不可
レベルで生じた。
【0216】(比較例3) ポリエステル樹脂(1) 100質量部 銅フタロシアニン顔料/C.I.ピグメントブルー15:3(乾燥粉末) 5質量部 クロム錯体(荷電制御剤) 4質量部
【0217】上記処方を十分ヘンシェルミキサーにより
予備混合させ、二軸押出し混練機で温度を120℃に設
定し、溶融混練し、あとは実施例1と同様にして体積平
均径8.0μmのシアントナー(F)を得た。
【0218】得られたシアントナー(F)を用いて実施
例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なったと
ころ、初期からカブリの多い画像が得られ、トナー飛散
も確認された。耐久10000枚でローラー表面には若
干のオフセットが見られた。
【0219】実施例3で用いたイエロートナーと、この
シアントナー(F)とを組合わせて用いて2色でグリー
ンの画出しをしたところ、グリーンの彩度は実施例4に
おけるグリーンの彩度と比較して大幅に低下してしまっ
た。すなわちシアントナー(F)では良好な色再現がで
きなかった。
【0220】(比較例4)実施例1において、第一の混
練工程及び第二の混練工程で用いたポリエステル樹脂
(1)に代えてポリエステル樹脂(6)を用いることを
除いては、実施例1と同様にしてシアントナー(H)を
用いて実施例1と同様にくり返し複写による耐久試験を
行なったところ、10000枚でローラー表面にオフセ
ットが見られ耐久を中断した。
【0221】(比較例5)実施例1において、第一の混
練工程及び第二の混練工程で用いたポリエステル樹脂
(1)に代えてポリエステル樹脂(7)を用いることを
除いては、実施例1と同様にしてシアントナー(I)を
得た。
【0222】得られたシアントナー(I)を用いて実施
例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なったと
ころ、耐オフセット性は良好だったが初期からOHP画
像の透明性が悪く、彩度も低めであった。
【0223】(比較例6)実施例6において、第一の混
練工程での混練回数を6回から2回に変更することを除
いては、実施例6と同様にしてシアントナー(J)を得
た。
【0224】得られたシアントナー(J)を用いて実施
例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なったと
ころ、初期からOHP画像の透明性が悪く、イエロート
ナー(C)とこのシアントナー(J)とを用いて2色で
グリーンの画出しを行なったところ、グリーンの彩度は
実施例6と比較して低下し実用不可レベルであった。
【0225】(比較例7)実施例6において、第一の混
練工程及び第2の混練工程で用いたポリエステル樹脂
(1)に代えてポリエステル樹脂(6)を用い、さら
に、第一の混練工程での混練回数を6回から2回に変更
することを除いては、実施例6と同様にしてシアントナ
ー(K)を得た。
【0226】得られたシアントナー(K)を用いて実施
例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なったと
ころ、5000枚でローラー表面にオフセットが見られ
耐久を中断した。
【0227】(比較例8)実施例1において、第一の混
練工程でのポリエステル樹脂をペースト状顔料との加熱
混合を加圧下で120℃で行なったことを除いては、実
施例1と同様にしてシアントナー(L)を得た。
【0228】得られたシアントナー(L)を用いて実施
例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なったと
ころ、10000枚で定着ローラー表面には若干のオフ
セットが見られた。トナー(L)の軟化点は101℃に
まで低下しており、加圧下での加熱混合によって分子鎖
の切断が起こったものと考察している。
【0229】(比較例9)実施例1において、第一の混
練工程及び第二の混練工程で用いたポリエステル樹脂
(1)に代えてポリエステル樹脂(6)を用い、さらに
第一の混練工程でのポリエステル樹脂とペースト顔料と
の加熱混合を加圧下で120℃で行なったことを除いて
は、実施例1と同様にしてシアントナー(M)を得た。
【0230】得られたシアントナー(M)を用いた実施
例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なったと
ころ、初期からカブリの多い画像が得られ、トナー飛散
も確認された。耐久5000枚でローラー表面に若干の
オフセットが見られた。
【0231】(比較例10)実施例1において、第二の
混練工程で用いたジ−ターシャリブチルサリチル酸クロ
ム錯体を用いないことを除いては、実施例1と同様にし
てシアントナー(N)を得た。
【0232】得られたシアントナー(N)を用いて実施
例1と同様にくり返し複写による耐久試験を行なったと
ころ、初期からカブリの多い画像が得られ、トナー飛散
も確認された。また、OHP画像の透明性も実施例1と
比較して低下していた。
【0233】上記実施例及び比較例で用いたトナーA乃
至N、X及びYの物性を表2に示し、実施例1乃至7及
び比較例1乃至10の評価結果を表3に示す。
【0234】
【表2】
【0235】
【表3】
【0236】(実施例8)カラー電子写真装置における
現像装置を図1に示される様な非磁性一成分系現像剤を
用いる現像装置に置き換えた以外は、実施例1と同様な
シアントナー(A)を用いて高温高湿下で5.0千枚の
くり返し複写を行なったが、現像スリーブ2,ブレード
5,供給ローラー4への融着もなく、電位コントラスト
300Vにおいて画像濃度1.70と高いDmaxが得
られた。
【0237】トナーの帯電量低下による機内飛散,カブ
リも生じなかった。またその間の定着ローラーへのオフ
セットも全く生じなかった。
【0238】評価結果を表4に示す。
【0239】(実施例9)実施例8において、シアント
ナー(A)に代えて、実施例2で用いたマゼンタトナー
(B)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0240】評価結果を表4に示す。
【0241】(実施例10)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、実施例3で用いたイエロートナ
ー(C)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0242】評価結果を表4に示す。
【0243】(実施例11)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、実施例6で用いたシアントナー
(G)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0244】評価結果を表4に示す。
【0245】(実施例12)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、実施例7で用いたシアントナー
(Y)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0246】評価結果を表4に示す。
【0247】(比較例11)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、比較例1で用いたシアントナー
(D)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0248】評価結果を表4に示す。
【0249】(比較例12)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、比較例2で用いたシアントナー
(E)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0250】評価結果を表4に示す。
【0251】(比較例13)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、比較例3で用いたシアントナー
(F)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0252】評価結果を表4に示す。
【0253】(比較例14)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、比較例4で用いたシアントナー
(H)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0254】評価結果を表4に示す。
【0255】(比較例15)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、比較例5で用いたシアントナー
(I)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0256】評価結果を表4に示す。
【0257】(比較例16)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、比較例6で用いたシアントナー
(J)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0258】評価結果を表4に示す。
【0259】(比較例17)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、比較例7で用いたシアントナー
(K)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0260】評価結果を表4に示す。
【0261】(比較例18)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、比較例8で用いたシアントナー
(L)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0262】評価結果を表4に示す。
【0263】(比較例19)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、比較例9で用いたシアントナー
(M)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0264】評価結果を表4に示す。
【0265】(比較例20)実施例8において、シアン
トナー(A)に代えて、比較例10で用いたシアントナ
ー(N)を用いることを除いては、実施例8と同様にし
て、くり返し複写により耐久試験を行った。
【0266】評価結果を表4に示す。
【0267】
【表4】
【0268】
【発明の効果】本発明においては、結着樹脂として上記
の非線状ポリエステル樹脂を用いたカラートナー粒子を
有し、かつ、特定の粒径分布を持つ着色剤を該結着樹脂
中へ高分散させたことから、定着性,混色性,摩擦帯電
性,光沢性に優れており、さらに高画像濃度かつ彩度が
高く透明性に優れたカラー画像形成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラートナーを適用し得る非磁性一成
分系トナーを使用する現像装置の一具体例を示す概略説
明図である。
【図2】本発明のカラー画像形成方法を用いたフルカラ
ー画像形成装置の概略説明図である。
【符号の説明】
1 潜像保持体(感光ドラム) 2 現像剤担持体(現像スリーブ) 3 ホッパー 4 供給ローラー 5 現像剤塗布ブレード 6 電源
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G03G 9/097 G03G 9/08 346 9/10 361 (56)参考文献 特開 平5−158282(JP,A) 特開 平4−317070(JP,A) 特開 平6−266156(JP,A) 特開 平6−95429(JP,A) 特開 平2−282758(JP,A) 特開 平5−34978(JP,A) 特開 平6−161154(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/08

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも着色剤及び下記式(1) 【化1】 で示される化合物またはその酸無水物を用いて合成され
    た非線状ポリエステル樹脂を含有するカラートナー粒子
    を有するカラートナーであって、 該着色剤は、顔料粒子で形成されており、 該カラートナー粒子中の該顔料粒子は、個数平均粒径が
    0.7μm以下であり、0.1〜0.5μmの粒径の顔
    料粒子を60個数%以上含有し、0.8μm以上の粒径
    の顔料粒子を10個数%以下含有しており、 該カラートナーは、フローテスターカーブより算出され
    る軟化点温度Tm85℃乃至120℃を有することを特
    徴とするカラートナー。
  2. 【請求項2】 該非線状ポリエステル樹脂は、線状重合
    体鎖が、該式(1)で示される化合物またはその酸無水
    物によって架橋された架橋構造を有することを特徴とす
    る請求項1に記載のカラートナー。
  3. 【請求項3】 該非線状ポリエステル樹脂は、線状ポリ
    エステルと該式(1)で示される化合物またはその酸無
    水物との反応によって合成されたものであることを特徴
    とする請求項1又は2に記載のカラートナー。
  4. 【請求項4】 該カラートナー粒子は、有機金属化合物
    を含有していることを特徴とする請求項1乃至3に記載
    のカラートナー。
  5. 【請求項5】 該有機金属化合物は、有機金属錯体であ
    ることを特徴とする請求項4に記載のカラートナー。
  6. 【請求項6】 該カラートナーは、該カラートナー粒子
    及び外添剤の混合物を含むことを特徴とする請求項1乃
    至5のいずれかに記載のカラートナー。
  7. 【請求項7】 該外添剤は、流動性向上剤を含むことを
    特徴とする請求項6に記載のカラートナー。
  8. 【請求項8】 該流動性向上剤は、フッ素系樹脂粉末、
    脂肪酸金属塩、金属酸化物及びシリカ微粉末からなるグ
    ループから選択される1種以上のメンバーを有すること
    を特徴とする請求項7に記載のカラートナー。
  9. 【請求項9】 カラートナー粒子を有するカラートナー
    及びキャリアを有する二成分系現像剤において、該カラ
    ートナー粒子は、少なくとも着色剤及び下記式(1) 【化2】 で示される化合物またはその酸無水物を用いて合成され
    た非線状ポリエステル樹脂を含有しており、 該着色剤は、顔料粒子で形成されており、 該カラートナー粒子中の該顔料粒子は、個数平均粒径が
    0.7μm以下であり、0.1〜0.5μmの粒径の顔
    料粒子を60個数%以上含有し、0.8μm以上の粒径
    の顔料粒子を10個数%以下含有しており、 該カラートナーは、フローテスターカーブより算出され
    る軟化点温度Tm85℃乃至120℃を有することを特
    徴とする二成分系現像剤。
  10. 【請求項10】 該カラートナーは、請求項2乃至8の
    いずれかのカラートナーであることを特徴とする請求項
    9に記載の二成分系現像剤。
  11. 【請求項11】 静電荷像を保持するための潜像保持
    体、及び該潜像保持体の静電荷像を現像するための現像
    装置を有する画像形成装置において、 該現像装置は、(i)非磁性一成分系現像剤を保有する
    現像剤容器、(ii)該現像剤容器に保有されている該
    非磁性一成分系現像剤を担持するための現像剤担持体、
    及び(iii)該現像剤担持体上に該非磁性一成分系現
    像剤を薄層に塗布するための現像剤塗布部材を有してお
    り、 該非磁性一成分系現像剤は、着色剤及び下記式(1) 【化3】 で示される化合物またはその酸無水物を用いて合成され
    た非線状ポリエステル樹脂を含有するカラートナー粒子
    を有するカラートナーを有しており、 該着色剤は、顔料粒子で形成されており、 該カラートナー粒子中の該顔料粒子は、個数平均粒径が
    0.7μm以下であり、0.1〜0.5μmの粒径の顔
    料粒子を60個数%以上含有し、0.8μm以上の粒径
    の顔料粒子を10個数%以下含有しており、 該カラートナーは、フローテスターカーブより算出され
    る軟化点温度Tm85℃乃至120℃を有することを特
    徴とする画像形成装置。
  12. 【請求項12】 該潜像保持体は、電子写真感光体であ
    ることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
  13. 【請求項13】 該現像剤塗布部材は、該現像剤担持体
    に弾性的に圧接することを特徴とする請求項11又は1
    2に記載の画像形成装置。
  14. 【請求項14】 該現像剤塗布部材は、シリコーンゴ
    ム、ウレタンゴム及びスチレン−ブタジエンゴムからな
    るグループから選択される1種以上の材料によって形成
    されたゴムブレードであることを特徴とする請求項11
    乃至13のいずれかに記載の画像形成装置。
  15. 【請求項15】 該現像剤担持体上に塗布する現像剤層
    の厚さは、該潜像保持体と該現像剤担持体との対向空隙
    長よりも薄いことを特徴とする請求項11乃至14のい
    ずれかに記載の画像形成装置。
  16. 【請求項16】 該カラートナーは、請求項2乃至8の
    いずれかのカラートナーであることを特徴とする請求項
    11乃至15に記載の画像形成装置。
  17. 【請求項17】 記録材上にシアントナー、マゼンタト
    ナー及びイエロートナーの少なくとも1色のカラートナ
    ーを用いてカラートナー画像を形成する工程、及び形成
    されたカラートナー画像を記録材に加熱定着してカラー
    画像を得る工程を有するカラー画像形成方法において、 a)該シアントナーは、少なくとも着色剤及び下記式
    (1) 【化4】 で示される化合物またはその酸無水物を用いて合成され
    た非線状ポリエステル樹脂を含有するシアントナー粒子
    を有しており、 該着色剤は、シアン色の顔料粒子で形成されており、 該シアントナー粒子中の該シアン色の顔料粒子は、個数
    平均粒径が0.7μm以下であり、0.1〜0.5μm
    の粒径の該シアン色の顔料粒子を60個数%以上含有
    し、0.8μm以上の粒径の該シアン色の顔料粒子を1
    0個数%以下含有しており、 該シアントナーは、フローテスターカーブより算出され
    る軟化点温度Tm85℃乃至120℃を有しており、 b)該マゼンタトナーは、少なくとも着色剤及び下記式
    (1) 【化5】 で示される化合物またはその酸無水物を用いて合成され
    た非線状ポリエステル樹脂を含有するマゼンタトナー粒
    子を有しており、 該着色剤は、マゼンタ色の顔料粒子で形成されており、 該マゼンタトナー粒子中の該マゼンタ色の顔料粒子は、
    個数平均粒径が0.7μm以下であり、0.1〜0.5
    μmの粒径の該マゼンタ色の顔料粒子を60個数%以上
    含有し、0.8μm以上の粒径の該マゼンタ色の顔料粒
    子を10個数%以下含有しており、 該マゼンタトナーは、フローテスターカーブより算出さ
    れる軟化点温度Tm85℃乃至120℃を有しており、 c)該イエロートナーは、少なくとも着色剤及び下記式
    (1) 【化6】 で示される化合物またはその酸無水物を用いて合成され
    た非線状ポリエステル樹脂を含有するイエロートナー粒
    子を有しており、 該着色剤は、イエロー色の顔料粒子で形成されており、 該イエロートナー粒子中の該イエロー色の顔料粒子は、
    個数平均粒径が0.7μm以下であり、0.1〜0.5
    μmの粒径の該イエロー色の顔料粒子を60個数%以上
    含有し、0.8μm以上の粒径の該イエロー色の顔料粒
    子を10個数%以下含有しており、 該イエロートナーは、フローテスターカーブより算出さ
    れる軟化点温度Tm85℃乃至120℃を有することを
    特徴とするカラー画像形成方法。
  18. 【請求項18】 該カラー画像は、該シアントナー、該
    マゼンタトナー及び該イエロートナーを組合わせて形成
    したフルカラー画像であることを特徴とする請求項17
    に記載の画像形成方法。
  19. 【請求項19】 該カラー画像は、該シアントナー、該
    マゼンタトナー及び該イエロートナーに加えてブラック
    トナーを組合わせて形成したフルカラー画像であること
    を特徴とする請求項17に記載の画像形成方法。
  20. 【請求項20】 該シアントナー、該マゼンタトナー及
    び該イエロートナーは、いずれも請求項2乃至8のいず
    れかのカラートナーであることを特徴とする請求項17
    乃至19のいずれかに記載の画像形成方法。
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