JP2002169339A

JP2002169339A - 静電荷像の現像方法

Info

Publication number: JP2002169339A
Application number: JP2000369417A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Maruyama; 正俊丸山
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】解像性が良好で、かつ画像汚れのないフルカ
ラー画像を与える静電荷像の現像法を提供する。【解決手段】ブラック、イエロー、マジェンタ及びシ
アンの各色のトナーを用いて静電荷像をフルカラー現像
するに際し、ブラックトナーとして重量平均粒子径が４
〜７μｍで球形度が０．９６未満のものを用い、イエロ
ー、マジェンタ及びシアンのトナーとして、それぞれ重
量平均粒径が４〜７μｍで球形度が０．９６〜１．０の
ものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電荷像をブラッ
ク、イエロー、マジェンタ及びシアンの各色のトナーを
用いて、フルカラー現像する方法に関するものである。
特に本発明は、解像性が良好で、かつ画像汚れのない画
像を与えるフルカラー現像方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法では、従来は感光体上に露光
により被複写物に対応する単一の静電荷像を形成し、次
いでこれを単色、通常は黒色、のトナーで現像する方法
が専ら行われていた。しかし最近では元の着色画像を再
生するフルカラー現像が盛んになりつつある。フルカラ
ー現像では、感光体上に分光露光により、イエロー、マ
ジェンタ及びシアンの各色に対応する静電荷像を形成
し、次いでこれをそれぞれの色のトナーで現像し、得ら
れた４色のトナー像を転写ドラムなどを介して紙の上に
定着させて、元の着色画像を再生する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】フルカラー現像におい
ては、各色のトナーは、それぞれ解像性、定着性、取扱
い性などトナーに要求される諸特性に優れていることが
要求されることは勿論であるが、それに加えて４色を組
合せて用いた場合に、互いに調和して優れた性能を発現
するものであることが要求される。すなわちフルカラー
現像においては、個々のトナーの特性が優れていると共
に４色のトナーの特性の組合せが適切であることが要求
される。本発明は解像性が良好で、かつ画像汚れのない
画像を与えるトナーの組合せを用いる、フルカラー現像
方法を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、静電荷
像をブラック、イエロー、マジェンタ及びシアンの各色
のトナーを用いてフルカラー現像するに際し、ブラック
のトナーとして重量平均粒子径が４〜７μｍで球形度が
０．９６未満のものを用い、イエロー、マジェンタ及び
シアンのトナーとしてそれぞれ重量平均粒径が４〜７μ
ｍで球形度が０．９６〜１．０のものを用いることによ
り、解像性に優れ、かつ画像汚れのないフルカラー画像
を得ることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明で用いるブラック、イエロ
ー、マジェンタ及びシアンの各トナーは、いずれも重量
平均粒径が４〜７μｍのものでなければならない。粒径
がこれよりも大きいトナーを用いたのでは、解像度の優
れた画像が得られない。逆に粒径がこれよりも小さいト
ナーは、流動性が悪く帯電が不十分なので、濃度の優れ
た画像が得られない。またカブリやトナー飛散が起り易
いという欠点がある。トナーの粒径分布は狭い方が好ま
しく、粒径分布の変動係数（＝標準偏差÷平均粒径×１
００）は２５％以下が好ましい。なお、トナーの粒径
は、コールター社のコールターカウンターＴＡ−２型を
用いて、１００μｍのアパチャーを用いて測定する。重
量平均粒径は、累積重量分布曲線で累積重量が５０％の
点の粒径である。

【０００６】本発明で用いるトナーは、重量平均粒径が
４〜７μｍであることに加えて、ブラックトナーは球形
度が０．９６未満であり、他のイエロー、マジェンタ及
びシアンの各トナーは球形度が０．９６〜１．０でなけ
ればならない。一般にトナーの形状は球状であるのが、
流動性などの点で好ましいと考えられているが、本発明
者の検討によれば、球形度の大きいトナーは、転写後に
残留するトナーをブレードで掻き取るクリーニング工程
において、トナーが十分に除去され難いという問題があ
り、これに伴い画像汚れが発生することが見出された。
この現像は、特に多数枚の画像を現像した場合に著るし
い。本発明者はこの画像汚れを防止する方法について検
討した結果、ブラックトナーの球形度が小さければ他の
イエロー、マジェンタ及びシアンの各トナーの球形度が
大きくても、この問題が解決することを見出した。本発
明はこの知見に基づき、ブラックトナーとして球形度が
０．９６未満のものを用い、イエロー、マジェンタ及び
シアンの各トナーとして球形度０．９６〜１．０のもの
を用いることにより、クリーニング不良による画像汚れ
を防止することに成功したものである。また、ブラック
トナーの球形度も０．９６に近いものが好ましく、通常
は０．９０以上のものを用いる。なお、トナーの球形度
はシスメックス社のＦＰＩＡ−２１００を用いて測定す
る。

【０００７】本発明では公知の任意の方法で製造したト
ナーを用いることができる。例えば、結着樹脂及び着色
剤に常用の種々の助剤を配合したものを、常法により溶
融、混練したのち粉砕・分級する方法により製造した溶
融混練法によるトナーを用いることができる。結着樹脂
としては、常用のスチレンの単独重合体や共重合体、ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂などを用いればよい。な
かでもスチレン系重合体か又はポリエステル樹脂を用い
るのが好ましい。スチレン共重合体を構成する共重合モ
ノマーとしては、アクリル酸やメタクリル酸のメチル、
エチル、ブチル、オクチル、ドデシルエステルやフェニ
ルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、
アクリルアミド、マレイン酸、マレイン酸メチル、マレ
イン酸ジメチル、マレイン酸ブチルなどのような、１個
の二重結合を有するカルボン酸ないしはその誘導体が挙
げられる。また酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどの
ビニルエステル、メチルビニルエーテル、エチルビニル
エーテルなどのビニルエーテル、α−メチルスチレン、
クロロスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレンな
ども挙げられる。更にスチレン共重合体は、ジビニルベ
ンゼン、ジビニルナフタレン、エチレングリコールジア
クリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジ
ビニルエーテルなどの架橋剤が少量共重合されていても
よい。ポリエステル樹脂としては、ビスフェノールＡな
いしはこれにエチレンオキシドやプロピレンオキシドを
付加させたものをアルコール成分とするものが好まし
い。酸成分としては、フマル酸、マレイン酸、フタル
酸、テレフタル酸などを用いればよく、また、トリメリ
ット酸やピロメリット酸などを少量併用してもよい。

【０００８】着色剤としても常用のものを用いることが
できる。ブラックトナーの着色剤としてはカーボンブラ
ックを用いればよい。イエロートナーの着色剤として
は、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンス
ラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリル
アミド化合物などを用いればよい。例えば、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６
２、７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１
１０、１１１、１２０、１２７、１２８、１２９、１４
７、１６８、１７４、１７６、１８０、１８１、１９１
などを用いる。

【０００９】マジェンタトナーの着色剤としては、縮合
アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキ
ノン化合物、キナクリドン、ナフトール化合物、ベンズ
イミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化
合物などを用いればよい。例えばＣ．Ｉ．ピグメントレ
ッド２、３、５、６、７、２３、４８：２、４８：３、
４８：４、５７：１、８１：１、１４４、１４６、１６
６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０
６、２２０、２２１、２５４などを用いる。

【００１０】シアントナーの着色剤としては、銅フタロ
シアニン化合物、アンスラキノン化合物、塩基性染料レ
ーキ化合物などを用いればよい。例えばＣ．Ｉ．ピグメ
ントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：
３、１５：４、６０、６２、６６などを用いる。着色剤
は通常は結着樹脂１００重量部につき１〜２０重量部と
なるように用いる。

【００１１】トナーに含有させる助剤としては、例えば
定着性を改善するためのワックス類や帯電制御剤が挙げ
られる。ワックス類としては、パラフィンワックス、マ
イクロクリスタリンワックス、低分子量ポリエチレンや
低分子量ポリプロピレンのような炭化水素ワックス、長
鎖アルコールワックス、長鎖カルボン酸ワックス、エス
テルワックスなどを用いればよい。ワックス類は通常は
結着樹脂１００重量部につき、１〜８重量部となるよう
に用いる。帯電制御剤としては、モノアゾ金属錯体、ア
セチルアセトン金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸
や芳香族ジカルボン酸の金属錯体、アルキルコハク酸の
金属錯体などの負帯電制御剤や、第四級アンモニウム塩
で代表される正帯電制御剤を用いればよい。帯電制御剤
は通常は結着樹脂１００重量部につき０．１〜２重量部
となるように用いる。トナーには更に外添剤として、疎
水化処理したシリカなどの無機微粉を添加するのが好ま
しい。無機微粉は通常はトナーに対して０．５〜３重量
％となるように添加する。

【００１２】溶融混練法によるトナーは、重量平均粒径
と球形度が本発明の規定を満足する限り、粉砕・分級し
て得たものをそのまま用いることができる。しかし、粉
砕・分級品は一般に球形度が小さいので、特許第３０３
６１８４号に記載の方法により、これに表面形状加工機
で機械的、熱的処理を施して球形度を向上させるのが好
ましく、こうすることにより球形度が本発明の規定を満
足するトナーをより容易に製造することができる。

【００１３】しかし、溶融混練法によるトナーは、一般
に粒度分布が広く、かつ微粉末が混入していて画像汚れ
を起こし易いので、懸濁重合法や特開昭６３−２８２７
５０号公報に記載の乳化重合会合法で製造したトナーを
用いるのが好ましい。これらの重合法によるトナーの製
造は公知であり、例えば懸濁重合法の場合には水性媒体
中で、スチレン、コモノマー、ワックス、着色剤及び帯
電制御剤などを含むモノマー溶液を重合し、所望の粒径
の重合体粒子が生成した時点で重合を停止させればよ
い。コモノマーとしては、前述のスチレン共重合体の共
重合成分として例示したアクリル酸やメタクリル酸のエ
ステル、ビニルエステル、ビニルエーテル、スチレン誘
導体などを用いればよい。また、架橋剤を少量併用する
のも好ましい。水性媒体には分散安定剤を添加するのが
好ましく、例えばリン酸カルシウム、リン酸マグネシウ
ム、リン酸アルミニウムなどのリン酸塩や、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウムなどの無機系
の分散安定剤が用いられる。有機系のものとしては、ポ
リビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロースのナトリウム塩などが挙げられる。水に
不溶の分散安定剤を用いる場合には、これを微分散させ
るために界面活性剤を併用するのも好ましい。

【００１４】また、後記する実施例のように乳化重合会
合法による場合には、水性媒体中でモノマーを乳化重合
したのち、生成した乳化重合液に着色剤及び所望により
ワックス、帯電制御剤その他の助剤を添加し、重合体粒
子とこれらの添加成分とを電位差により吸着凝集させ
る。次いで生成した粒子を更に凝集肥大化させたのち、
所望の球形度となるように加熱して凝集界面を熱溶融さ
せればよい。なお、ワックスなどの助剤は乳化重合時に
添加することもできる。また重合体粒子と着色剤などと
の吸着凝集は、温度やｐＨなどで制御することができ
る。

【００１５】本発明ではトナーは２成分系現像剤又は非
磁性１成分系現像剤のいずれの形態で用いることもでき
る。２成分系現像剤として用いる場合には、キャリヤと
しては鉄粉、マグネタイト粉、フェライト粉など常用の
ものを用いればよい。キャリアに樹脂コーティングを施
す場合には、コーティング用樹脂としては常用のスチレ
ン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル共重合
系樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーンなどを用いれ
ばよい。

【００１６】

【実施例】以下に実施例により本発明を更に具体的に説
明する。なお、実施例において部及び％は、特記しない
限り重量基準である。トナーの製造；ベヘン酸ベヘニル
３０部を、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．
３部を溶解させた水７０部に加え、９０℃に加熱してホ
モジナイザーで平均粒径０．３μｍに分散させて、ワッ
クス分散液とした。ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム１部を溶解させた水８０部に、着色剤２０部を加
え、メジアミルを用いて平均粒径０．２μに分散させ
て、顔料分散液とした。

【００１７】顔料としてはブラックトナー用には三菱カ
ーボンブラックＭＡ−１００（三菱化学社製品）イエロ
ートナー用にはＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ３Ｇ（山陽色
素社製品）マジェンタトナー用にはＲＣＢ３０９（大日
本インキ化学社製品）、シアントナー用にはＢ１１ＭＢ
（大日本インキ化学社製品）をそれぞれ用いた。重合反
応器に、水３００部、スチレン８０部、アクリル酸ブチ
ル２０部、アクリル酸３部及びドデシルベンゼンスルホ
ン酸ソーダ０．３部を仕込んで撹拌し、更にこれに上記
で調製したワックス分散液３０部を加え、撹拌下これに
８％過酸化水素水溶液３部と８％アスコルビン酸水溶液
３部を連続的に添加しながら、７０℃で７時間乳化重合
させた。生成した重合体粒子の粒径は０．２μｍであっ
た。

【００１８】重合反応液を３０℃に冷却したのち、４個
の重合反応器に１００部づつ仕込んだ。それぞれの重合
反応器に、上記で調製したいずれかの顔料分散液７．５
部を添加して４０℃で２時間撹拌し、顔料粒子と樹脂粒
子とを吸着凝集させた。次いで５５℃に昇温して吸着凝
集した粒子を凝集肥大化させ、ほぼ予定した粒径に成長
した時点で水酸化ナトリウム水溶液をｐＨ７になるよう
に添加して、粒子の成長を停止させた。引続き９０℃ま
で昇温し、９０℃での保持時間により所定の球形度とな
るようにした。次いで常法により脱水、洗浄、乾燥した
のち、市販のシリカ微粉末（アエロジルＲ９７２）を１
％添加してトナーとした。なお、比較例３のトナーは、
５５℃での粒子成長操作を行わなかった。

【００１９】実施例１〜２及び比較例１〜３市販のフルカラープリンター（ヒューレットパッカード
社製品、プリンターＣＬＪ４５００）に上記で調製した
トナーを入れ、フルカラー画像を印刷した。結果を表−
１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】 *1 Ｂ：ブラックＹ：イエローＭ：マジェンタＣ：シアン *2 解像性は目視で判定した *3 6000枚印刷した後でのクリーニング不良による画像
の汚れ *4 マジェンタ及びシアントナーの変動係数はイエロー
トナーとほぼ等しい *5 トナーの粒径が小さ過ぎて充分に帯電しないので、
画像にシャープ性が欠ける

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電荷像を、ブラック、イエロー、マジ
ェンタ及びシアンの各色のトナーを用いてフルカラー現
像するに際し、ブラックのトナーとして重量平均粒子径
が４〜７μｍで球形度が０．９６未満のものを用い、イ
エロー、マジェンタ及びシアンのトナーとしてそれぞれ
重量平均粒径が４〜７μｍで球形度が０．９６〜１．０
のものを用いることを特徴とする方法。
【請求項２】ブラック、イエロー、マジェンタ及びシ
アンの各色のトナーが、いずれも重合法により得られた
ものであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】ブラック、イエロー、マジェンタ及びシ
アンの各色のトナーの粒度分布の変動係数が、いずれも
２５％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載
の方法。