(57)【要約】【課題】多量のトナーを転写する場合においても転写効率が高い超音波転写方式における、画像欠陥を発生しない、しかも長期に亘って安定した画像を形成する方法を提供する。【解決手段】表面にトナー像を担持して所定の転写領域に搬送する画像形成体を、転写領域においてトナー像を間に挟むようにして所定の画像支持体と重ね合わせ、該画像形成体と該画像支持体との間に電界を付与するとともに、非接触で対抗する位置に配置された超音波放射手段より画像形成体及び画像支持体に所定波長の超音波を放射することでトナー像を該画像支持体に転写し、その後定着する画像形成方法において、該トナーが体積平均粒径が３〜８μｍであり、且つ、２μｍ以下のトナー粒子が２個数％以下であることを特徴とする画像形成方法。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像を担持して所定の転写領域に搬送する画像形成体を、転写領域においてトナー像を間に挟むようにして所定の画像支持体と重ね合わせ、該画像形成体と該画像支持体との間に電界を付与するとともに、非接触で対抗する位置に配置された超音波放射手段より画像形成体及び画像支持体に所定波長の超音波を放射することでトナー像を該画像支持体に転写し、その後定着する画像形成方法において、該トナーが体積平均粒径が３〜８μｍであり、且つ、２μｍ以下のトナー粒子が２個数％以下であることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成体上に静電荷像形成を行い、画像支持体に転写して後、定着する画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高速で高画質を要求される画像形成装置においては、殆ど画像形成体上に静電荷像形成を行い、トナー現像して得られた画像を画像支持体に転写した後、接触加熱定着する画像形成方法が採用されている。
【０００３】
この画像形成方法において、課題として残っているものの一つに、トナー現像して得られた画像を画像支持体に転写する段階で、画像が乱れるという問題がある。
【０００４】
この解決策として、粘着転写や接触転写などの種々の方法が提案されている。しかし、粘着転写や接触転写では高速処理性に問題があり、転写するトナー量が多いと転写効率を上げることができない欠点を有している。特に、カラー画像ではトナー量が従来のモノクロ画像に比べて増大するため、トナー画像を１００％転写することが困難となり、問題が大きくなる。
【０００５】
一方、電界を利用して転写を行う方法の改善策として、超音波を転写時に印加し、転写効率をあげる方法が提案されている（特開２００１−１００５４６等）。この方法ではトナーの不均一性を排除でき、効率的な転写ができる方法として有用なものである。しかし、本方法にても、画像形成体（殆どの場合感光体なので、感光体ということもある）上に欠陥が発生する場合があり、まだ、課題が残存しているのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、多量のトナーを転写する場合においても転写効率が高い超音波転写方式における、画像欠陥を発生しない、しかも長期に亘って安定した画像を形成する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討した結果、本発明の目的は下記構成を採ることにより達成されることがわかった。
【０００８】
表面にトナー像を担持して所定の転写領域に搬送する画像形成体を、転写領域においてトナー像を間に挟むようにして所定の画像支持体と重ね合わせ、該画像形成体と該画像支持体との間に電界を付与するとともに、非接触で対抗する位置に配置された超音波放射手段より画像形成体及び画像支持体に所定波長の超音波を放射することでトナー像を該画像支持体に転写し、その後定着する画像形成方法において、該トナーが体積平均粒径が３〜８μｍであり、且つ、２μｍ以下のトナー粒子が２個数％以下であることを特徴とする画像形成方法。
【０００９】
本発明者等は、画像欠陥の状況を解析し、その原因解明を行い、本発明を完成するに至ったものである。
【００１０】
すなわち、本発明の超音波振動を加える転写方式では、超音波振動でトナーが微小に振動し、トナー粒子表面に付着しているトナーの微粒成分が遊離し、感光体に付着し、これをクリーニングできず、感光体などへの融着成分となっているものと推定された。特に２μｍ以下の超微粒子成分がトナーの表面より脱離し、感光体に付着しているものと推定される。
【００１１】
このトナーの微粒成分は、特に粉砕法トナーでは発生しやすいものである。粉砕法で作製されたトナー等では、粉砕時に正規分布で発生する微粒成分が存在しており、このものは分級によってもトナーから効率的に脱離させることができず、トナーに付着したままで存在している。通常の使用ではこのものは脱離することがなく、感光体に対する付着などの問題を発生することはない。しかし、超音波振動を加えることによってこのものがトナーより脱離し、感光体面に付着していたものと推定された。
【００１２】
〈トナー粒子の粒径〉
本発明のトナーの粒径は、体積平均粒径で３〜８μｍである。この粒径は、重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、後に詳述するトナーの製造方法において、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、または融着時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。
【００１３】
体積平均粒径が３〜８μｍであることにより、各色間のトナー層の厚みが過大になることがなく、画像形成支持体への転写性を向上することができる。また、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。
【００１４】
なお、トナーの体積平均粒径はコールターカウンターＴＡ−ＩＩあるいはコールターマルチサイザー（いずれもコールター社製）により測定される。また２μｍ以下のトナー粒子は、本発明ではフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）により測定された個数％を示す。
【００１５】
本発明においては、２μｍ以下のトナー粒子が２個数％以下である。この量が２個数％より増大すると、それら粒子が感光体に付着し、フィルミング等を発生し、画像欠陥発生の原因となる。好ましくは１．５個数％以下である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトナーを製造する方法について詳細に説明する。
【００１７】
本発明におけるトナーの製法については、特に限定はなく、粉砕トナーも重合トナーも用いることが出来る。しかし、特に粒径分布を揃え２μｍ以下のトナー粒子を２個数％以下に制御するには重合法で製造するのが好ましく、特に後述する乳化重合会合型トナーが好ましい。
【００１８】
懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中（水系媒体中）にて単量体を乳化重合して微粒の重合体粒子（樹脂粒子）を調製し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して当該樹脂粒子を会合する方法で製造することができる。ここで「会合」とは、前記樹脂粒子が複数個融着することをいい、当該樹脂粒子と他の粒子（例えば着色剤粒子）とが融着する場合も含むものとする。
【００１９】
本発明のトナーを製造する方法の一例を示せば、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その後、撹拌機構が後述の撹拌翼である反応装置（撹拌装置）へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することで本発明のトナーを調製する。
【００２０】
なお、本発明でいうところの「水系媒体」とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。
【００２１】
又、本発明は、樹脂粒子を水系媒体中で塩析及び／又は融着（会合）させて調製することも出来る。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平５−２６５２５２号公報や特開平６−３２９９４７号公報、特開平９−１５９０４号公報に示す方法を挙げることができる。
【００２２】
すなわち、樹脂粒子と着色剤や離型剤などの構成材料の分散粒子、あるいは樹脂と離型剤等より構成される微粒子を複数以上会合させる方法、特に水中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着させて融着粒子を形成しつつ徐々に粒径を成長させ、目的の粒径となったところで水や金属塩を添加して粒径成長を停止し、さらに加熱、撹拌を継続しながら粒子表面を平滑にして形状を制御し、その粒子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することにより、本発明のトナーを形成することができる。なお、ここにおいて凝集剤と同時に水に対して無限溶解する溶媒を加えてもよい。
【００２３】
〔重合性単量体〕
樹脂を構成する重合性単量体として使用されるものは、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンの様なスチレンあるいはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等の、アクリル酸エステル誘導体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体がある。これらビニル系単量体は単独あるいは組み合わせて使用することができる。
【００２４】
また、樹脂を構成する重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることがさらに好ましい。例えば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等の置換基を単量体の構成基として有するもので、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、３−クロロ−２−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。
【００２５】
さらに、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。
〔連鎖移動剤〕
分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることが可能である。
【００２６】
連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく例えばオクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸エステル、四臭化炭素およびスチレンダイマー等が使用される。
〔重合開始剤〕
本発明に用いられるラジカル重合開始剤は水溶性であれば適宜使用が可能である。例えば過硫酸塩（過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等）、アゾ系化合物（４，４′−アゾビス４−シアノ吉草酸及びその塩、２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）塩等）、パーオキシド化合物等が挙げられる。
【００２７】
更に上記ラジカル性重合開始剤は、必要に応じて還元剤と組み合わせレドックス系開始剤とすることが可能である。レドックス系開始剤を用いることで、重合活性が上昇し重合温度の低下が図れ、更に重合時間の短縮が期待できる。
【００２８】
重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生成温度以上であればどの温度を選択しても良いが例えば５０℃から９０℃の範囲が用いられる。但し、常温開始の重合開始剤、例えば過酸化水素−還元剤（アスコルビン酸等）の組み合わせを用いる事で、室温またはそれ以上の温度で重合する事も可能である。
〔界面活性剤〕
前述のラジカル重合性単量体を使用して重合を行うためには、界面活性剤を使用して水系媒体中に分散を行う必要がある。この際に使用することのできる界面活性剤としては特に限定されるものでは無いが、下記のイオン性界面活性剤を好適なものの例として挙げることができる。
【００２９】
イオン性界面活性剤としては、スルホン酸塩（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、３，３−ジスルホンジフェニル尿素−４，４−ジアゾ−ビス−アミノ−８−ナフトール−６−スルホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、２，２，５，５−テトラメチル−トリフェニルメタン−４，４−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−６−スルホン酸ナトリウム等）、硫酸エステル塩（ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム等）、脂肪酸塩（オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等）が挙げられる。
【００３０】
また、ノニオン性界面活性剤も使用することができる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドのエステル、ソルビタンエステル等をあげることができる。
【００３１】
本発明において、これらは、主に乳化重合時の乳化剤として使用されるが、他の工程または使用目的で使用してもよい。
【００３２】
本発明において優れた樹脂としては、ガラス転移点が２０〜９０℃のものが好ましく、軟化点が８０〜２２０℃のものが好ましい。ガラス転移点は示差熱量分析方法で測定されるものであり、軟化点は高化式フローテスターで測定することができる。さらに、これら樹脂としてはゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される分子量が数平均分子量（Ｍｎ）で１０００〜１０００００、重量平均分子量（Ｍｗ）で２０００〜１００００００のものが好ましい。さらに、分子量分布として、Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜１００、特に１．８〜７０のものが好ましい。
【００３３】
〔凝集剤〕
前記樹脂粒子を水系媒体中で会合させる際に使用される凝集剤としては特に限定されるものではないが、金属塩から選択されるものが好適に使用される。具体的には、一価の金属として例えばナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の塩、二価の金属として例えばカルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類の金属塩、マンガン、銅等の二価の金属の塩、鉄、アルミニウム等の三価の金属の塩等が挙げられ、具体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン、水酸化アルミニウム等を挙げることができる。特に好ましいものは、塩化マグネシウムや水酸化アルミニウムの様な多価金属塩である。なお、これらは組み合わせて使用してもよい。
【００３４】
これらの凝集剤は臨界凝集濃度以上添加することが好ましい。この臨界凝集濃度とは、水性分散物の安定性に関する指標であり、凝集剤を添加して凝集が発生する濃度を示すものである。この臨界凝集濃度は、乳化された成分および分散剤自体によって大きく変化するものである。例えば、岡村誠三他著「高分子化学１７、６０１（１９６０）日本高分子学会編」等に記述されており、詳細な臨界凝集濃度を求めることができる。また、別な手法として、目的とする粒子分散液に所望の塩を濃度を変えて添加し、その分散液のζ（ゼータ）電位を測定し、この値が変化する塩濃度を臨界凝集濃度として求めることもできる。
【００３５】
本発明の凝集剤の添加量は、臨界凝集濃度以上であればよいが、好ましくは臨界凝集濃度の１．２倍以上、さらに好ましくは、１．５倍以上添加することがよい。
【００３６】
〔粒径の制御等〕
また、凝集させた後、粒径が所望の粒径になった時点で粒子成長を停止する必要がある。このためには、金属塩の追加添加や水の添加を行う方法をあげることができる。例えば金属塩の添加の場合には、１価の金属塩、例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウムなどが使用される。この添加量は特に限定されないが、粒子成長が止まる程度の量でよい。
【００３７】
本発明の粒径分布を達成するための方法としては特に限定されるものではなく、例えば分級などの手法による制御や会合時における温度や時間、さらには会合を終了させるための停止方法の制御などの手法を使用することができる。
【００３８】
特に好ましい製造方法として、水中での会合時間、会合温度、停止速度などを制御する方法をあげることができる。すなわち、塩析／融着で行う場合、塩析剤を添加した後に放置する時間をできるだけ短くすることが好ましい。この理由として明確では無いが、塩析した後の放置時間によって、粒子の凝集状態が変動し、粒径分布が不安定になったり、融着させたトナーの表面性が変動したりする問題が発生する。この塩析剤を添加する温度は特に限定されない。
【００３９】
本発明では、樹脂粒子の分散液をできるだけ速やかに昇温し、樹脂粒子のガラス転移温度以上に加熱する方法を使用することが好ましい。この昇温までの時間としては３０分未満、好ましくは１０分未満である。さらに、昇温を速やかに行う必要があるが、昇温速度としては、１℃／分以上が好ましい。上限としては特に明確では無いが、急速な塩析／融着の進行により粗大粒子の発生を抑制する観点で、１５℃／分以下が好ましい。特に好ましい形態としては、塩析／融着をガラス転移温度以上になった時点でも継続して進行させる方法をあげることができる。
【００４０】
さらに、会合時に２価以上の金属塩を使用して塩析／融着することで、２μｍ以下の粒子の発生を抑えることが出来る。この理由としては明確ではないが、２価以上の金属塩を使用することで塩析時の斥力が大きくなり、界面活性剤の分散能を効果的に抑制することが可能となり、結果として全ての粒子を会合することが出来、粒径分布を制御することが可能となったものと推定される。
【００４１】
本発明の粒度に制御するためには、塩析と融着を同時進行させることが好ましい。凝集粒子を形成した後に加熱する方法ではその形状に分布を生じやすく、さらに微粒子の発生を抑制することができない。すなわち、凝集粒子を水系媒体中で撹拌しながら加熱すると凝集粒子の再分断が発生しにくく、小粒径の成分が発生しにくいものと推定される。
【００４２】
本発明のトナーは少なくとも樹脂と着色剤、又、それに加えて離型剤を含有するものであるが、必要に応じて荷電制御剤等を含有することもできる。さらに、上記樹脂と着色剤を主成分とするトナー粒子に対して無機微粒子や有機微粒子等で構成される外添剤を添加したものが好ましい。
【００４３】
〔着色剤〕
本発明のトナーに使用する着色剤としてはカーボンブラック、磁性体、染料、顔料等を任意に使用することができ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等が使用される。磁性体としては鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイト等の強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理する事により強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫等のホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロム等を用いることができる。
【００４４】
着色剤としては、染料ではＣ．Ｉ．ソルベントレッド１、同４９、同５２、同５８、同６３、同１１１、同１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、同４４、同７７、同７９、同８１、同８２、同９３、同９８、同１０３、同１０４、同１１２、同１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、同３６、同６０、同７０、同９３、同９５等を用いることができ、またこれらの混合物も用いることができる。顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントレッド５、同４８：１、同５３：１、同５７：１、同１２２、同１３９、同１４４、同１４９、同１６６、同１７７、同１７８、同２２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、同４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、同１７、同９３、同９４、同１３８、同１５５、同１５６、同１８０、同１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、同６０等を用いることができ、これらの混合物も用いることができる。数平均一次粒子径は種類により多様であるが、概ね１０〜２００ｎｍ程度が好ましい。
【００４５】
〔離型剤〕
さらに、離型剤として低分子量ポリプロピレン（数平均分子量＝１５００〜９０００）や低分子量ポリエチレン等を添加してもよい。また、離型剤としては高級脂肪酸と長鎖アルコールのエステルや高級脂肪酸と多価アルコールとの多価エステル類などのエステルワックス類、カルナウバワックス、キャンデリラワックスなどをあげることができる。
【００４６】
好適には、下記一般式で示されるエステルワックスである。
Ｒ１−（ＯＣＯ−Ｒ２）ｎ
ｎ＝１〜４の整数、好ましくは２〜４、さらに好ましくは３〜４、特に好ましくは４である。
【００４７】
Ｒ１、Ｒ２は置換基を有してもよい炭化水素基を示す。
Ｒ１：炭素数＝１〜４０、好ましくは１〜２０、さらに好ましくは２〜５がよい。
【００４８】
Ｒ２：炭素数＝１〜４０、好ましくは１６〜３０、さらに好ましくは１８〜２６がよい。
【００４９】
【化１】
2004061587.tif 000002
【００５０】
【化２】
2004061587.tif 000003
【００５１】
添加量としては、トナー全質量に対し１〜３０質量％、好ましくは２〜２０質量％、さらに好ましくは３〜１５質量％がよい。
【００５２】
なお、このエステル系ワックスを使用することが好ましい理由は、定着への影響に加え、転写性改善にも効果があるためである。この理由としては明確ではないが、現像時やクリーニング時に微少にこのものがトナー表面から感光体に移行し、感光体表面の表面エネルギーを下げることができ、結果として転写性が改良されるためと推定される。
【００５３】
離型剤をトナー中に添加する方法としては特に限定されるものではないが、例えば着色剤粒子と同様に樹脂粒子と塩析／融着させる方法や、樹脂粒子を調整するための重合性単量体中に定着性改良剤を溶解させ、その後に重合し樹脂粒子を調整する方法もある。
【００５４】
〔その他の添加剤〕
トナーは、着色剤、離型剤以外にトナー用材料として種々の機能を付与することのできる材料を加えてもよい。具体的には荷電制御剤等が挙げられる。これらの成分は前述の塩析／融着段階で樹脂粒子と着色剤粒子と同時に添加し、トナー中に包含する方法、樹脂粒子自体に添加する方法等種々の方法で添加することができる。
【００５５】
荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、且つ水中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第４級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
【００５６】
なお、これら荷電制御剤の粒子は、分散した状態で数平均一次粒子径が１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。
【００５７】
〔外添剤〕
本発明のトナーでは、外添剤として無機微粒子や有機微粒子などの微粒子を添加して使用することで転写性改良効果を発揮することができる。
【００５８】
この無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機酸化物粒子の使用が好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤等によって疎水化処理されていることが好ましい。疎水化処理の程度としては特に限定されるものでは無いが、メタノールウェッタビリティーとして４０〜９５のものが好ましい。メタノールウェッタビリティーとは、メタノールに対する濡れ性を評価するものである。この方法は、内容量２００ｍｌのビーカー中に入れた蒸留水５０ｍｌに、測定対象の無機微粒子を０．２ｇ秤量し添加する。メタノールを先端が液体中に浸せきされているビュレットから、ゆっくり撹拌した状態で無機微粒子の全体が濡れるまでゆっくり滴下する。この無機微粒子を完全に濡らすために必要なメタノールの量をａ（ｍｌ）とした場合に、下記式により疎水化度が算出される。
【００５９】
疎水化度＝（ａ／（ａ＋５０））×１００
この外添剤の添加量としては、トナー中に０．１〜５．０質量％、好ましくは０．５〜４．０質量％である。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
【００６０】
〔画像形成体（感光体）〕
画像形成体は、殆どの場合電子写真方式の感光体であり、感光体としては、セレンや砒素セレンなどの無機感光体や、アモルファスシリコン感光体、有機感光体をあげることができる。特に好ましいものは、有機感光体であり電荷輸送層と電荷発生層を積層構造としたものが好ましい。特に好ましい形態としてはベルト状の感光体をあげることができる。この場合、感光体の基体としてアルミニウムの素管を使用するドラム状感光体に比較して、基体を薄いアルミニウムを蒸着したＰＥＴベースを使用することができ、超音波の伝播が効率的になる。
【００６１】
ＰＥＴベースからなるベルトとしては厚みが５０〜１０００μｍのもので、この表面にアルミニウムを蒸着あるいはラミネートで被覆し、さらに、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層の層構成を基本とするものが好ましい形態である。
【００６２】
〔画像形成方法〕
画像形成の方式については特に限定されるものではない。例えば、感光体上に複数の画像を形成し、一括で転写する方式、感光体に形成された画像を転写ベルトなどに逐次転写する方式など、特に限定されない。
【００６３】
より好ましくは感光体上の複数の画像を形成し、一括で転写する方式にて効果はより顕著となる。
【００６４】
この理由は明確ではないが、転写に必要なトナー量が多い場合に超音波振動による効果がより発揮され、均一な転写ができ、色再現性の向上や階調性の向上に効果を発揮することができるものと推定される。
【００６５】
この方式は、感光体に対して均一帯電させ第一の画像に応じた露光を与え、その後、第一回目の現像を行い、感光体上に第一のトナー像を形成させる。ついで、その第一の画像が形成された感光体を均一帯電し第二の画像に応じた露光を与え、第二回目の現像を行い、感光体上に第二のトナー像を形成させる。さらに、第一及び第二の画像が形成された感光体を均一帯電し第三の画像に応じた露光を与え、第三回目の現像を行い、感光体上に第三のトナー像を形成させる。さらに、第一、第二及び第三の画像が形成された感光体を均一帯電し第四の画像に応じた露光を与え、第四回目の現像を行い、感光体上に第四のトナー像を形成させる。
【００６６】
例えば、第一回目をイエロー、第二回目をマゼンタ、第三回目をシアン、第四回目を黒トナーで現像することで、フルカラートナー画像を感光体上に形成するものである。
【００６７】
その後、感光体上に形成された画像を紙等の画像支持体に一括して転写を行い、さらに画像支持体に定着し、画像を形成する。
【００６８】
本方式では、感光体上に形成された画像を一括して紙等に転写し、画像を形成する方式であるため、いわゆる中間転写方式とは異なり、画像を乱す要因となる転写の回数が１回ですみ、画像品質を高くすることができる。
【００６９】
感光体に現像する方式としては、複数の現像が必要であることから、非接触現像が好ましい。また、現像に際しては交番電界を印加する方式も好ましい方式である。
【００７０】
本発明の画像形成方法は、表面にトナー像を担持して所定の転写領域に搬送する像形成体を、上記転写領域において上記トナー像を間に挟むようにして所定の画像支持体と重ね合わせ、上記画像形成体と上記画像支持体との間に電界を付与するとともに、上記トナー像を間に挟んで重なり合った像形成体および画像支持体に対して非接触で対向する位置に配置された超音波放射手段から画像形成体および画像支持体に所定波長の超音波を放射することにより、上記トナー像を画像支持体に転写し、画像支持体に転写されたトナー像を最終的に定着することにより画像を形成する。転写されたトナー像は必要に応じて再度記録紙等に転写され、記録紙上に定着されてもよい。
【００７１】
上記超音波放射手段が超音波を放射する超音波放射面と、上記画像形成体あるいは画像支持体の、上記超音波放射面に対向する対向面とを平行に保ち、かつ上記超音波放射面と上記対向面との距離が上記波長の１／２の整数倍である位置に上記超音波放射手段を配置してその超音波放射手段からその対向面に向けて超音波を放射することを特徴とする。
【００７２】
超音波振動としては２０ｋＨｚ〜２ＭＨｚが好ましい。
ここで、超音波放射手段が、電界付与手段よりも画像形成体のトナー像搬送方向下流側に電界付与手段に隣接して配置されたものであることが好ましい。
【００７３】
また、上記超音波放射手段の、上記画像形成体のトナー像搬送方向上流側および下流側のいずれか一方あるいは双方に、上記超音波放射手段により上記画像形成体および上記画像支持体に与えられた振動が上記転写領域以外の領域に伝播することを防止する振動伝播防止手段を備えたものであることも好ましい態様である。
【００７４】
図１は、本発明に係わるフルカラー画像形成装置の構成断面図である。
画像形成体である感光体１Ｋの周囲にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各一様帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋが並置されている。同様にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各像露光器３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋ及び現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋが図１の如く並置されている。
【００７５】
これら隣接して設置されている一様帯電器２Ｙ、像露光器３Ｙ及び現像器４Ｙにより、感光体１Ｋ上にイエローの単位画像をつくる。方法は単色の画像形成装置と同様であり、まず、一様帯電器２Ｙにより感光体面を一様に帯電する、その感光体面を像露光器３Ｙで像様に露光し、イエローのカラートナーを装填させた現像器４Ｙにより現像して、イエロー画像の形成がなされる。
【００７６】
感光体１Ｋの回転移動により、これとタイミングを合わせた画像形成をマゼンタ、シアン、ブラックについても感光体の同一領域に行い、各単位色画像が重ね合わさったフルカラートナー画像が形成される。
【００７７】
感光体１Ｋが回転移動を続け、転写器５Ｔ、超音波装置７Ｕの地点に至ると、タイミングを合わせて搬送されてきた画像支持体Ｐの上にフルカラートナー画像は転写され、フルカラートナー画像を担持した画像支持体は定着器６Ｆの方へと搬送されてカラー画像が画像支持体に定着される。
【００７８】
トナー像を転写後の感光体はさらに回転移動を続けて、ブレード８Ｂを有するクリーニング器８Ｃにより感光体面の転写残トナー、紙粉等を除去された後、再び画像形成に使用されるのが普通である。
【００７９】
本発明の画像形成方法では、今までの粒径や形状の分布が広いトナーでは混色などが発生し、良好な画像を形成することができなかったが、本発明のトナーは、前述したように、形状や粒径が揃っており、トナー間での帯電量や付着力の差が少なく、混色等を引き起こすことがなく、一括転写方式という、転写回数が少なく、画像乱れが少ない画像形成方式の利点を十分にいかすことができ、良好な画像を形成することが可能となったものである。
【００８０】
尚、上記図１の如き画像形成装置の構成を採るためには、感光体はベルト状の形状を有するものが好ましい。
【００８１】
〔現像方式〕
本発明の画像形成方法に係わるトナーは、例えば磁性体を含有させて一成分磁性トナーとして使用する場合、いわゆるキャリアと混合して二成分現像剤として使用する場合、非磁性トナーを単独で使用する場合等が考えられ、いずれも好適に使用することができるが、キャリアと混合して使用する二成分現像剤として使用することが好ましい。
【００８２】
又、前記した如く、現像方式としては、像形成体上に重ね合わせカラー画像を形成し、一括転写する方式については、非接触現像方式が好ましい。この現像方式の代表的現像装置（現像器）の構成を図２に示す。
【００８３】
図２は、本発明の画像形成方法に好適に使用できる非接触現像方式の現像器の主要部の概略図であり、７３は感光体、７４は現像剤担持体、７５はスリーブ、７６は磁石、７７は本発明のトナーを含有する二成分現像剤、７８は現像剤層規制部材、７９は現像領域、８０は現像剤層、８１は交番電界を形成するための電源である。
【００８４】
本発明のトナーを含有する二成分現像剤７７はその内部に磁石７６を有する現像剤担持体７４の磁気力により担持され、スリーブ７５の移動により現像領域７９に搬送される。この搬送に際して、現像剤層８０は現像剤層規制部材７８により、現像領域７９に於いて、感光体７３と接触することがないようにその厚さが規制される。
【００８５】
現像領域７９の最小間隙（Ｄｓｄ）はその領域に搬送される現像剤層８０の厚さ（概ね５０〜３００μｍの層で搬送されることが好ましい）より大きく、例えば１００〜１０００μｍ（好ましくは１００〜５００μｍ）程度である。
【００８６】
電源８１は交番電界を形成するための電源であり、周波数２００〜８０００Ｈｚ、電圧５００〜３０００Ｖｐ−ｐの交流が好ましい。電源８１には必要に応じて直流を交流に直列に加えた構成であってもよい。その場合、直流電圧としては３００〜８００Ｖが好ましい。
【００８７】
二成分現像剤として使用することのできるキャリアの体積平均粒径は１５〜１００μｍ、より好ましくは２５〜６０μｍのものが良い。キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
【００８８】
キャリアは、さらに樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン／アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂あるいはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン／アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
【００８９】
〔クリーニング器（装置）〕
特に限定はないが、カウンター方式のブレードクリーニング器を用いるのが好ましい。ブレードの材質は、特に限定はないが、ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等がある。特にはウレタンゴムが好ましい。ブレードの厚みは１．５〜６．０ｍｍ、自由長が２〜３０ｍｍ程度のものが用いられる。
【００９０】
〔定着方法〕
本発明に使用される好適な定着方法としては、いわゆる接触加熱方式をあげることができる。特に、接触加熱方式の代表的なものとして、熱ロール定着方式および固定配置された加熱体を内包した回動する加圧部材により定着する圧接加熱定着方式をあげることができる。
【００９１】
【実施例】
次に、本発明の代表的な実施態様を示し、本発明の構成と効果を具体的に説明するが、無論、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９２】
尚、文中「部」とは「質量部」を表す。
〔ラテックス調製例１〕
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた５０００ｍｌのセパラブルフラスコに予めアニオン系活性剤（ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム：ＳＤＳ）７．０８ｇをイオン交換水（２７６０ｇ）に溶解させた溶液を添加する。窒素気流下２３０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しつつ、内温を８０℃に昇温させた。一方で例示化合物１９）の構造を有する離型剤７２．０ｇを、スチレン１１５．１ｇ、ｎ−ブチルアクリレート４２．０ｇ、メタクリル酸１０．９ｇからなるモノマーに加え、８０℃に加温し溶解させ、モノマー溶液を作製した。ここで循環経路を有する機械式分散機により上記の加熱溶液を混合分散させ、均一な分散粒子径を有する乳化粒子を作製した。ついで、重合開始剤（過硫酸カリウム：ＫＰＳ）０．８４ｇをイオン交換水２００ｇに溶解させた溶液を添加し８０℃にて３時間加熱、撹拌することでラテックス粒子を作製した。引き続いて更に重合開始剤（ＫＰＳ）７．７３ｇをイオン交換水２４０ｍｌに溶解させた溶液を添加し、１５分後、８０℃でスチレン３８３．６ｇ、ｎ−ブチルアクリレート１４０．０ｇ、メタクリル酸３６．４ｇ、ｎ−オクチルメルカプタン１４．０ｇの混合液を１２０分かけて滴下した。滴下終了後６０分加熱撹拌させた後４０℃まで冷却しラテックス粒子を得た。
【００９３】
このラテックス粒子をラテックス１とする。
〔着色粒子調製例〕
（着色粒子１Ｂｋ）
ｎ−ドデシル硫酸ナトリウム＝９．２ｇをイオン交換水１６０ｍｌに撹拌溶解する。この液に、撹拌下、リーガル３３０Ｒ（キャボット社製カーボンブラック）２０ｇを徐々に加え、ついで、クレアミックスを用いて分散した。大塚電子社製の電気泳動光散乱光度計ＥＬＳ−８００を用いて、上記分散液の粒径を測定した結果、重量平均径で１１２ｎｍであった。この分散液を「着色剤分散液１」とする。
【００９４】
前述の「ラテックス１」１２５０ｇとイオン交換水２０００ｍｌ及び「着色剤分散液１」を、温度センサー、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を付けた５リットルの四つ口フラスコに入れ撹拌する。３０℃に調整した後、この溶液に５モル／Ｌ（リットル）の水酸化ナトリウム水溶液を加え、ｐＨを１０．０に調整した。
【００９５】
ついで、塩化マグネシウム６水和物５６ｇをイオン交換水７２ｍｌに溶解した水溶液を撹拌下、３０℃にて５分間で添加した。その後、２分間放置した後に、昇温を開始し、液温度８５℃まで５分で昇温する（昇温速度＝１２℃／分）。その状態で粒径をコールターカウンターＴＡ−ＩＩにて測定し、体積平均粒径が５．３μｍになった時点で塩化ナトリウム１１５ｇをイオン交換水７００ｍｌに溶解した水溶液を添加し粒子成長を停止させ、さらに継続して液温度９０℃±２℃にて、８時間加熱撹拌し、塩析／融着させる。その後、６℃／ｍｉｎの条件で３０℃まで冷却し、塩酸を添加し、ｐＨを２．０に調整し、撹拌を停止した。
【００９６】
生成した着色粒子を下記条件で濾過／洗浄し、その後、４０℃の温風で乾燥し、着色粒子を得た。このものを「着色粒子１Ｂｋ」とする。
【００９７】
（着色粒子１Ｙ）
着色粒子１Ｂｋにおいてカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「着色粒子１Ｙ」とする。
【００９８】
（着色粒子１Ｍ）
着色粒子１Ｂｋにおいてカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「着色粒子１Ｍ」とする。
【００９９】
（着色粒子１Ｃ）
着色粒子１Ｂｋにおいてカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を使用した他は同様にして着色粒子を得た。これを「着色粒子１Ｃ」とする。
【０１００】
さらに、着色粒子２Ｂｋ〜着色粒子６Ｃについては表１に示す如く、塩化マグネシウム量、昇温速度、塩析／融着の液温度、保持時間を変更して作製した。
【０１０１】
【表１】
2004061587.tif 000004
【０１０２】
【表２】
2004061587.tif 000005
【０１０３】
（比較用着色粒子１Ｂｋ）
スチレン／アクリル樹脂１００部、例示化合物１９）を１０部、カーボンブラック１０部を乾式で混合し、ついで、溶融混練、粉砕し、体積平均粒径が７．５μｍの着色粒子を得た。このものの２μｍ以下の含有量は１６個数％であった。これを比較用着色粒子１Ｂｋとする。
【０１０４】
（比較用着色粒子１Ｙ）
比較用着色粒子１Ｂｋにおいてカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５を使用した他は同様にして着色粒子を得た。このものは体積平均粒径が７．６μｍ、２μｍ以下の含有量は１７個数％であった。これを比較用着色粒子１Ｙとする。
【０１０５】
（比較用着色粒子１Ｍ）
比較用着色粒子１Ｂｋにおいてカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を使用した他は同様にして着色粒子を得た。このものは体積平均粒径が７．６μｍ、２μｍ以下の含有量は１８個数％であった。これを比較用着色粒子１Ｍとする。
【０１０６】
（比較用着色粒子１Ｃ）
比較用着色粒子１Ｂｋにおいてカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を使用した他は同様にして着色粒子を得た。このものは体積平均粒径が７．５μｍ、２μｍ以下の含有量は１９個数％であった。これを比較用着色粒子１Ｃとする。
【０１０７】
〔トナーの作製〕
ついで上記「着色粒子１Ｂｋ」〜「比較用着色粒子１Ｃ」にそれぞれ疎水性シリカ（数平均一次粒子径＝１２ｎｍ、疎水化度＝６８）を１質量％及び疎水性酸化チタン（数平均一次粒子径＝２０ｎｍ、疎水化度＝６３）０．５質量％を添加し、ヘンシェルミキサーにより混合してトナーを得た。これらを「トナー１Ｂｋ」〜「比較用トナー１Ｃ」とする。
【０１０８】
なお、形状及び粒径等の物性に関しては着色粒子及びトナーのいずれも差異は無い。
【０１０９】
〔現像剤の作製〕
上記トナーの各々に対してシリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径６０μｍのフェライトキャリアを混合し、トナー濃度が６％の現像剤を調製した。これらをトナーに対応して、「現像剤１Ｂｋ」〜「比較用現像剤１Ｃ」とする。
【０１１０】
〔画像形成装置〕
図２の構成を有する非接触方式の現像装置を用いた、図１の構成を有する画像形成装置により評価を行った。
【０１１１】
超音波発生装置の条件は、４０ｋＨｚ・５Ｗにて行った。
感光体のクリーニング機構はブレードクリーニング方式とし、カウンター方式のものを使用した。
【０１１２】
ブレードはウレタンゴムで厚さ３ｍｍ、自由長１．２ｍｍのものを用いた。
ブレード荷重は、１０ｍＮ／ｃｍである。
【０１１３】
〔特性評価〕
上記画像形成方法を使用し、高温高湿環境（３３℃、８０％ＲＨ）にて画素率２５％のフルカラー画像を２０万枚印字し、画像欠陥の有無を評価した。
【０１１４】
【表３】
2004061587.tif 000006
【０１１５】
本発明内の現像剤の組み合わせ（現像剤１Ｂｋ／１Ｙ／１Ｍ／１Ｃ）〜（現像剤６Ｂｋ／６Ｙ／６Ｍ／６Ｃ）では、画像欠陥がないのに対し、本発明外の現像剤の組み合わせ（比較用現像剤１Ｂｋ／１Ｙ／１Ｍ／１Ｃ）は、画像欠陥を起こすことがわかった。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明により、多量のトナーを転写する場合においても転写効率が高い超音波転写方式における、画像欠陥を発生しない、しかも長期に亘って安定した画像を形成する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるフルカラー画像形成装置の構成断面図である。
【図２】非接触現像方式の現像器の主要部の概略図である。
【符号の説明】
７３　感光体
７４　現像剤担持体
７５　スリーブ
７６　磁石
７７　二成分現像剤
７８　現像剤層規制部材
７９　現像領域
８０　現像剤層
８１　電源
１Ｋ　感光体（静電潜像担持体）
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋ　像露光器
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ　現像器
５Ｔ　転写器
６Ｆ　定着器
７Ｕ　超音波装置
８Ｂ　ブレード
８Ｃ　クリーニング器
Ｄｓｄ　最小間隙
Ｐ　画像支持体
【図１】
2004061587.tif 000007
【図２】
2004061587.tif 000008