JP2000137351A - 電子写真用トナ―、トナ―製造方法と製造装置、トナ―容器及び画像形成方法 - Google Patents

電子写真用トナ―、トナ―製造方法と製造装置、トナ―容器及び画像形成方法

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JP2000137351A
JP2000137351A JP23778899A JP23778899A JP2000137351A JP 2000137351 A JP2000137351 A JP 2000137351A JP 23778899 A JP23778899 A JP 23778899A JP 23778899 A JP23778899 A JP 23778899A JP 2000137351 A JP2000137351 A JP 2000137351A
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Hisami Hasegawa
久美 長谷川
Osamu Uchinokura
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Tamotsu Kajiwara
保 梶原
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Tomomi Suzuki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体上に形成されたトナー像
を無端状の中間転写体に一次転写する工程を複数回繰り
返して重ね転写画像を形成し、この中間転写体上の重ね
転写画像を一括して転写材上に二次転写するようにした
中間転写方式を用いたフルカラー電子写真画像形成方法
において、転写時に発生する局所的な転写不良(虫喰
い、ホタル)や、トナーのチリによる画像の再現性不良
が発生しないトナーを提供すること。また、このような
トナーの製造方法を提供すること。 【解決手段】 像担持体上に形成されたトナー像
を無端状の中間転写体に一次転写する工程を複数回繰り
返して重ね転写画像を形成し、この中間転写体上の重ね
転写画像を一括して転写材上に二次転写するようにした
中間転写方式を用いたフルカラー画像形成方法に使用す
る電子写真用トナーであって、少なくとも流動性付与剤
を含有し、かつ平均円形度が0.93〜0.97の範囲
であり、100gを500メッシュで篩った後の残留物
の重量が10mg以下であることを特徴とする電子写真
用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、中間転写ベルト等
の中間転写体を介在させて、像担持体から中間転写体へ
トナー像を転写する一次転写、中間転写体上の一次転写
画像を転写材へ転写する二次転写の各転写工程を経て画
像形成を行なうフルカラー電子写真画像形成方法に使用
されるトナー、その製造方法と製造装置、このトナーを
有するトナー容器及び画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】像担持体、例えば感光体上に順次形成さ
れる複数の可視の色現像画像を無端状に走行する中間転
写体、例えば中間転写ベルト上に順次重ね合わせて一次
転写し、この中間転写体上の一次転写画像を転写材に一
括して二次転写する中間転写方式の画像形成方法及び装
置が知られている。とりわけ、中間転写方式は、色分解
された原稿画像をブラック、シアン、マゼンタ、イエロ
ーなどのトナーによる減色混合を用いて再現するいわゆ
る、フルカラー画像形成装置において各色トナー像の重
ね転写方式として採用されている。
【0003】このような画像形成方法及び装置におい
て、色現像画像を構成するトナーの一次転写時及び二次
転写時における局部的な転写抜けに起因して、最終的な
画像媒体である転写紙等による転写材上の画像中に、局
部的に全くトナーが転写されず、所謂虫喰い状の部分を
生ずることがある。かかる異常画像をなくするには、転
写抜けが発生しないようにすることであり、つまり、転
写性を向上させることが必要である。従来、転写性を向
上させるため、トナーに関する技術が提案されている
が、未だ満足できるほどの解決策はない。
【0004】例えば、トナー形状に関わるところで特開
昭61−279864号公報においては形状係数SF−
1及びSF−2を規定したトナーが提案されている。し
かしながら該公報には転写に関してなんら記載もなく、
また実施例に記載されているトナーを用いて転写を行な
った結果、転写効率は未だ不十分であり、更なる改良が
必要である。
【0005】さらに、トナーの円形度に関する提案もい
くつかなされている。特開平10−097095号公報
では吸熱ピークの温度領域及び円形度の水準に対する個
数比率を規定した提案がされているが、円形度0.98
以上が30個数%未満の水準では、凝集物が発生しやす
くなりホタルなどの画像欠陥が抑制できなくなる。さら
に特開平10−039537号公報では、円形度の水準
に対する個数比率を規定する提案をしている。該公報で
は0.90以上0.94未満の個数割合が18%以下で
あると定義されているが、虫喰い評価を実施したところ
改善効果は不十分であった。特に中間転写体を具備した
画像形成装置を用いて評価した場合には、品質改善効果
は認められなかった。
【0006】さらに、特許第2862827号明細書で
は平均径比率と円形度の水準に対する個数比率及び平均
円形度を規定したトナーが提案されている。しかし、該
公報では、円形度0.85以下の個数比率が3.0%以
下であると記載しているが、円形度の適用範囲が広すぎ
て虫喰いに対して改善効果が得られない範囲まで含まれ
ていることが明らかになった。
【0007】また、トナーを篩い分けした場合のメッシ
ュ上残留物に着目した提案もなされている。例えば特開
平4−204660号公報では、トナー体積平均径及び
個数分布変動係数、シリカ微粒子の添加量と150メッ
シュで篩い分けした場合のメッシュ上残留物の重量比率
を規定したトナーが提案されている。この提案に基づい
て転写性の評価を行なったところ、ホタルなどの画像欠
陥については、改善傾向は認められたものの、虫喰い画
像に対しては改善されなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、上記従来技術における問題点を解消し、像担持体上
に形成されたトナー像を無端状の中間転写体に一次転写
する工程を複数回繰り返して重ね転写画像を形成し、こ
の中間転写体上の重ね転写画像を一括して転写材上に二
次転写するようにした中間転写方式を用いたフルカラー
電子写真画像形成方法において、転写時に発生する局所
的な転写不良(虫喰い、ホタル)や、トナーのチリによ
る画像の再現性不良が発生しないトナーを提供すること
にある。本発明の第二の目的は、このようなトナーの製
造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明の
(1)「像担持体上に形成されたトナー像を無端状の中
間転写体に一次転写する工程を複数回繰り返して重ね転
写画像を形成し、この中間転写体上の重ね転写画像を一
括して転写材上に二次転写するようにした中間転写方式
を用いたフルカラー画像形成方法に使用する電子写真用
トナーであって、少なくとも流動性付与剤を含有し、か
つ平均円形度が0.93〜0.97の範囲であり、10
0gを500メッシュで篩った後の残留物の重量が10
mg以下であることを特徴とする電子写真用トナ
ー。」、(2)「少なくともイエロー、マゼンタ、シア
ンから構成されるフルカラー電子写真用トナーであるこ
とを特徴とする前記第(1)項に記載の電子写真用トナ
ー。」、(3)「常温常湿下、トナー濃度5%以下の条
件下でキャリアと10分間撹拌混合したときに得られる
帯電量Q600に対して、同一条件下で20秒間撹拌混合
したときに得られる帯電量Q20とすると、
【0010】
【数3】 で計算される帯電立ち上がり比率が70(%)以上であ
ることを特徴とする前記第(1)項または前記第(2)
項に記載の電子写真用トナー。」、(4)「流動性付与
剤として疎水性シリカ粒子と疎水性酸化チタン粒子を使
用することを特徴とする前記第(1)項乃至前記第
(3)項のいずれか1に記載の電子写真用トナー。」、
(5)「流動性付与剤の平均粒径が0.05μm以下で
あることを特徴とする前記第(1)項乃至前記第(4)
項のいずれか1に記載の電子写真用トナー。」、(6)
「流動性付与剤として平均粒径0.05μm以下の疎水
性シリカ微粒子の添加量が0.3〜1.5wt%、平均
粒径0.05μm以下の疎水性チタン微粒子の添加量が
0.3〜1.5wt%であることを特徴とする前記第
(1)項乃至前記第(5)項のいずれか1に記載の電子
写真用トナー。」、(7)「体積平均粒径が9μm以下
であることを特徴とする前記第(1)項乃至前記第
(6)項のいずれか1に記載の電子写真用トナー。」、
(8)「5μm以下の微粉含有量が20個数%以下であ
ることを特徴とする前記第(1)項乃至前記第(7)項
のいずれか1に記載の電子写真用トナー。」、(9)
「中間転写体の体積固有抵抗が109〜1013Ω・cm
の範囲であり、且つ該中間転写体の表面摩擦係数が0.
4以下であることを特徴とする前記第(1)項乃至前記
第(8)項のいずれか1に記載の電子写真用トナー。」
により解決される。
【0011】また、上記課題は、本発明の(10)「像
担持体上に形成されたトナー像を無端状の中間転写体に
一次転写する工程を複数回繰り返して重ね転写画像を形
成し、この中間転写体上の重ね転写画像を一括して転写
材上に二次転写するようにした中間転写方式を用いたフ
ルカラー画像形成方法において、使用するトナーが前記
第(1)項乃至前記第(9)項のいずれか1に記載のも
のであることを特徴とするフルカラー画像形成方
法。」、(11)「中間転写体の体積固有抵抗が10 9
〜1013Ω・cmの範囲であり、且つ該中間転写体の表
面摩擦係数が0.4以下であることを特徴とする前記第
(10)項に記載のフルカラー画像形成方法。」、(1
2)「像担持体上に形成されたトナー像が、複数の現像
機から構成される現像ユニットが回転することによっ
て、それぞれの磁気ブラシから反転現像方式を使用して
感光体ドラム上の静電潜像を現像して得られたものであ
ることを特徴とする前記第(10)項または前記第(1
1)項に記載のフルカラー画像形成方法。」、(13)
「撹拌羽根(アジテーター)を持たない回転式の補給用
トナー容器にトナーが収容され、その容器が現像機に設
置されることを特徴とする前記第(10)項乃至前記第
(12)項のいずれか1に記載のフルカラー画像形成方
法。」により解決される。
【0012】さらに、上記課題は、本発明の(14)
「撹拌羽根(アジテーター)を持たない回転式の補給用
トナー容器であって、前記第(1)項乃至前記第(9)
項のいずれか1に記載のトナーが収容された補給用トナ
ー容器。」により解決される。
【0013】さらにまた、上記課題は、本発明の(1
5)「分級トナー原料に流動性付与剤を混合してなる電
子写真用トナーの製造方法において、分級トナー原料へ
の流動性付与剤の混合を回転羽根式混合機によって行な
い、かつ混合する際の条件として、回転羽根式混合機の
撹拌羽根周速をV(m/sec)、撹拌混合時間をT
(sec)、撹拌混合を行なうトナー重量をM(kg)
としたときに、下記式を満足することを特徴とする電子
写真用トナーの製造方法。
【0014】
【数4】 」、(16)「外壁としての固定容器と該固定容器と中
心軸を同一にする回転片とを主構成要素として具備した
ローター式粉砕機によって2次粉砕し、該ローター式粉
砕機に連結された気流分級装置によって分級し、かつ該
ローター式粉砕機と該気流分級装置とを循環させて分級
トナー原料を得ることを特徴とする前記第(15)項記
載の電子写真用トナーの製造方法。」、(17)「圧縮
空気及び衝突板を主構成要素として具備してなるジェッ
ト式粉砕機で粗粉砕トナー原料の1次粉砕を行なうこと
を特徴とする前記第(16)項に記載の電子写真用トナ
ーの製造方法。」により解決される。
【0015】さらにまた、上記課題は本発明の(18)
「外壁としての固定容器と該固定容器と中心軸を同一に
する回転片とを主構成要素として具備したローター式粉
砕機と気流分級装置からなり、該ローター式粉砕機と該
気流分級装置とが連結されて分級トナー原料が循環され
る機構からなることを特徴とする電子写真用トナー製造
装置。」により解決される。
【0016】先ず、本発明の電子写真用トナーとその製
造方法について説明する。ホタルなどの画像欠陥は、ト
ナー中に存在するトナー凝集物や粗大粒子等のような異
物に起因するものと従来から考えられているが、未だそ
の解決手段は見い出されていない。例えば、単純に流動
性付与剤の添加量を増やす方法が考えられるが、この場
合、感光体ドラムの表面膜削れ及びメダカの原因となり
うる。本発明者等は、流動性付与剤を含有するトナーの
中に、特に凝集物が生成される要因を観察した。
【0017】流動性付与剤を含有するトナーは、(1)
着色剤とか樹脂等のトナーの主成分となる原材料を混練
した後、(2)粉砕して、先ず粗粉砕トナー原料をつく
り、(3)次にこの粗粉砕トナー原料を1次粉砕した
後、(4)2次粉砕しかつ分級して分級トナー原料をつ
くり、(5)さらにこの分級トナー原料に流動性付与剤
を混合することにより、製造される。
【0018】通常、この第(5)の工程の流動性付与剤
を添加混合した後に、トナーを金網を通過させて、トナ
ーの凝集物や粗大粒子等のような異物を除去する工程が
設けられており、本発明者等はこの工程に注目した。そ
の結果、この工程においては、金網の目開き以上の粗大
粒子は除去されるが、凝集物については金網通過時に崩
れてトナー粒子にもどるものの、通過後は再凝集してし
まい、したがって、結局金網を通過させても凝集物は除
去できないことが判った。凝集するトナーと凝集しない
トナーの違いを観ると、トナーの凝集物の生成が、円形
度と相関があり、円形度が高くなると凝集物が生成しや
すい傾向があることを確認し、本発明に至ったものであ
る。
【0019】すなわち、本発明は、少なくとも流動性付
与剤を含有し、かつ平均円形度が0.93〜0.97の
範囲で、該トナー100gを500メッシュで篩った後
の残留物の重量が10mg以下であることを特徴とする
電子写真用トナーである。このようなトナーが中間転写
方式を用いた画像形成方法において特に効果的であり、
従来転写時に発生していた局所的な転写不良(虫喰い、
ホタル)の防止を可能にできた。なお、このトナーは他
の画像形成方法についても使用可能である。
【0020】円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像
分析装置FPIA−1000を使用して測定し、メッシ
ュ上残留物の円形度については、残留物を蒸留水で希釈
した界面活性剤(ドライウエル、富士写真フィルム)に
分散させて測定する。また、メッシュ上の残留物の捕集
は、超音波振動篩い器(TMR−50−1S型、徳寿工
作所製)を使用し、500メッシュ(目開き25μm、
線径25μm、材質SUS316)を具備した該機器を
振動周波数36kHzで振動させることによって行な
う。残留物とは、上述のトナー凝集物や粗大粒子等を意
味する。
【0021】本発明のトナーを製造するのに特定な方法
に限定されない。しかしながら、本発明者等はその製造
方法について検討を重ね、第一にトナーの製造工程の
内、第(5)の分級トナー原料に流動性付与剤を混合す
る工程において、混合機の一つである回転羽根式混合機
を用いる場合に着目した。混合時に掛かるストレスが高
すぎる場合、混合機内部の発熱によりトナー表面が溶融
して、その結果球形化現象や流動性付与剤のトナー粒子
中への埋没が起きてしまうことが判った。特にカラート
ナーの場合はイエロー、マゼンタ、シアンの基本色を重
ね合わせて色調を再現させていることより、結着樹脂も
低分子量成分が多く含まれる比較的低軟化タイプのもの
が使用されるのが一般的であるが、該樹脂を使用した場
合に混合機内部における球形化現象はより顕著であり、
すなわちトナーの円形度が高くなることが判った。
【0022】したがって、回転羽根式混合機を用いて分
級トナー原料に流動性付与剤を混合する場合において、
本発明者等はトナーの円形度を調整する最適なやり方を
検討し、以下の条件を見い出した。回転羽根式混合機の
撹拌羽根周速をV(m/sec)、撹拌混合時間をT
(sec)、撹拌混合を行なうトナー重量をM(kg)
としたときに、下記式を満足すること。
【0023】
【数5】
【0024】この条件は、分級トナー原料に流動性付与
剤を混合しても、球形化現象を調整できて適度の円形度
のかつ流動性付与剤のトナー粒子中への埋没が起きない
トナーを製造するのに有効である。トナーに対する回転
羽根式混合機による混合時に掛かるストレスが高すぎる
場合((V・T)/M>200の場合)、円形度にばら
つきが生じ、非常に目開きが細かい500メッシュで篩
って試みると、メッシュ篩残分とメッシュを通過したも
ので、円形度の水準が大きく異なり、メッシュ篩残分は
円形度が非常に高いことが判った。
【0025】図1は本発明のトナーの倍率500倍の電
子顕微鏡写真であり、図2(a)は500メッシュで篩
った後の残留物の倍率200倍の電子顕微鏡写真で、凝
集状態であることを示している。図2(b)はこの凝集
状態のトナーの倍率1500倍の電子顕微鏡写真であ
る。凝集状態を構成しているトナー粒子は、本発明のト
ナー粒子より球形であることがわかる。
【0026】一方、(V・T)/M<50の条件の場合
は混合ストレスが弱すぎて、得られるトナーの添加剤が
均一に混合されず所望の流動性を得ることができない。
さらに、このトナーを500メッシュで篩った場合、添
加剤の粗大粒子や添加剤が付着していない微細粒子が残
りやすく、やはりホタルや虫喰いなどの画像欠陥の原因
になる。
【0027】なお、回転羽根式混合機の概略を図3に示
し、図3(a)は断面概略図で、図3(b)は上方から
みた図である。該混合機は、約40〜1000リットル
の容積の円筒形状のものであるが、本発明におけるテス
トでは約200リットルのもので行なった。図中、
(1)は混合機の壁、(2)は材料挿入口、(3)と
(4)は撹拌羽根、(5)は粉体をぶつける衝突板(de
tector)、(6)は製造物排出口を示す。材料挿入口
(2)から順次挿入される分級トナー原料と流動性付与
剤は、回転数700から1000rpmで回転する羽根
(3)と(4)によって撹拌されかつ衝突板(5)と壁
(1)に衝突しながら、分級トナー原料粉体表面上に流
動性付与剤が付着する。分級トナー原料内部に流動性付
与剤が埋没しないように、かつ全体が球形にならないよ
うに、羽根の回転数が調整される。こうして製造された
トナーは排出口(6)から取り出される。
【0028】トナーの製造方法について、本発明者等は
第二に、トナーの製造の第(4)の、2次粉砕しかつ分
級して分級トナー原料をつくる工程に用いる装置につい
て検討した。すなわち、外壁としての固定容器と該固定
容器と中心軸を同一にする回転片とを主構成要素として
具備してなるローター式粉砕機を気流分級装置に連結さ
せた機構にして、該ローター式粉砕機で粉砕した一次粉
砕トナー原料を、該気流分級手段により分級し、一次粉
砕トナー原料を該ローター式粉砕機と該気流分級装置と
を循環させると、所望の粒径ばかりでなく循環時間を調
整することによって分級トナー原料の円形度も所望のも
のを得るのに好ましいことが判った。
【0029】したがって、このような装置を用いて2次
粉砕しかつ分級して得られる粉体を、分級トナー原料と
して第(5)工程にかけて得られるトナーは、虫喰いな
どの転写不良が発生せずに良好な画像を得るのに好まし
いものである。
【0030】図4に、気流式分級機と連結するローター
式粉砕機の概略断面図を示す。ローター式粉砕機は円筒
形状のものであり、図中、(11)はロータ、(12)
はロータ(11)を支持かつ囲うステータ、(13)は
電動機、(14)はトナー原料粉の吸気口、(15)は
ロータで粉砕されたトナー原料粉の排気口を示す。この
吸気口(14)と排気口(15)が気流式分級機と連結
されている。ロータ(11)は、1500〜6000r
pmで回転され、この回転によってロータ(11)の外
壁に設けた溝とステータ(12)の内壁に設けた溝との
間に起こる旋回流が発生し、トナー原料粉が2次粉砕さ
れる。ロータ(11)で2次粉砕され分級機を通ったト
ナー原料粉のうち、大きさと形状が所望のものは流動性
付与剤と混合されるトナー原料粉として取り出される
が、所望のものでない例えば粒径の大きな粉体は、再度
吸気口(14)からロータ(11)内に吸入される。し
たがって、吸気口(14)からステータ(12)内に吸
入するトナー原料粉としては、前記第(3)の工程によ
り得られる1次粉砕トナー原料と、このような所望でな
い粉体がある。
【0031】さらに、本発明の電子写真用トナーとその
製造方法について詳述する。本発明のトナーは、少なく
とも結着樹脂、着色剤、離型剤と帯電制御剤とから構成
される。本発明のトナーで使用される結着樹脂としては
従来からトナー用結着樹脂として使用されてきたものは
全てが適用される。具体的にはポリスチレン、ポリクロ
ロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよび
その置換体の単重合体;スチレン/p−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/
ビニルトルエン共重合体、スチレン/ビニルナフタレン
共重合体、スチレン/アクリル酸メチル共重合体、スチ
レン/アクリル酸エチル共重合体、スチレン/アクリル
酸ブチル共重合体、スチレン/アクリル酸オクチル共重
合体、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン/メタクリル酸エチル共重合体、スチレン/メタクリ
ル酸ブチル共重合体、スチレン/α−クロルメタクリル
酸メチル共重合体、スチレン/アクリロニトリル共重合
体、スチレン/ビニルエチルエーテル共重合体、スチレ
ン/ビニルメチルケトン共重合体、スチレン/ブタジエ
ン共重合体、スチレン/イソプレン共重合体、スチレン
/アクリロニトリル/インデン共重合体、スチレン/マ
レイン酸共重合体、スチレン/マレイン酸エステル共重
合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレ
ート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポ
リ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
ステル、ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸
樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール
樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油
樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙
げられ、これらは単独であるいは2種以上を混合して使
用される。
【0032】次に、本発明のトナーに使用される着色剤
としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色
のトナーを得ることが可能な染顔料が使用できて、従来
からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料
の全てが適用される。具体的には、ニグロシン染料、ア
ニリンブルー、カルコオイルブルー、デュポンオイルレ
ッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、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6Cレーキ、クロムイエロー、
キナクリドン、ベンジジンイエロー、マラカイトグリー
ン、マラカイトグリーンヘキサレート、ローズベンガ
ル、モノアゾ系染顔料、ジスアゾ系染顔料、トリスアゾ
系染顔料などが挙げられる。これらの着色剤の使用量
は、結着樹脂に対して、通常1〜30wt%、好ましく
は3〜20wt%である。
【0033】本発明のトナーに使用される帯電制御剤と
しては、正帯電制御剤及び負帯電制御剤のいずれも使用
可能であるが、カラートナーの場合、色調を損なうこと
のない透明色から白色のものを使用するのが好ましい。
例えば正極性のものとしては、4級アンモニウム塩類、
イミダゾール金属錯体や塩類等が用いられ、負極性のも
のとしては、サリチル酸錯体や塩類、有機ホウ素塩類、
カリックスアレン系化合物等が挙げられる。
【0034】また、本発明のトナーにおいては、離型性
を持たせるために、低分子量のポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどの合成ワックス類の他、キャンデリラワック
ス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、ホ
ホバ油などの植物系ワックス類;みつろう、ラノリン、
鯨ろうなどの動物系ワックス類;モンタンワックス、オ
ゾケライトなどの鉱物系ワックス類;硬化ヒマシ油、ヒ
ドロキシステアリン酸、脂肪酸アミド、フェノール脂肪
酸エステルなどの油脂系ワックス類を含有することがで
き、これらは単独であるいは2種以上混合して使用され
る。
【0035】更に本発明のトナーには、前記の離型剤の
他に必要に応じてトナーの熱特性、電気特性、物理特性
を調整する目的で、各種の可塑剤(フタル酸ジブチル、
フタル酸ジオクチルなど)、抵抗調整剤(酸化錫、酸化
鉛、酸化アンチモンなど)等の助剤を添加することも可
能である。更に本発明のトナーには、必要に応じて前記
の離型剤、助剤等以外の流動性付与剤を混合することも
できる。その流動性付与剤としては、例えばシリカ微粒
子、酸化チタン微粒子、酸化アルミニウム微粒子、フッ
化マグネシウム微粒子、炭化ケイ素微粒子、炭化ホウ素
微粒子、炭化チタン微粒子、炭化ジルコニウム微粒子、
窒化ホウ素微粒子、窒化チタン微粒子、窒化ジルコニウ
ム微粒子、マグネタイト微粒子、二硫化モリブデン微粒
子、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸マ
グネシウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子、フッ素系
樹脂微粒子、アクリル系樹脂微粒子等が挙げられ、これ
らは単独であるいは2種以上使用することが可能であ
る。なお、流動性付与剤としては、一次粒子の粒径が
0.1μmより小さく、表面をシランカップリング剤や
シリコンオイル等で疎水化処理し、疎水化度40以上の
ものが好ましい。
【0036】特に、流動性付与剤としては、疎水性シリ
カ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ま
しい。特に両微粒子の平均粒径が0.05μm以下のも
のを使用して撹拌混合を行なった場合、トナーとの静電
力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、
所望の帯電レベルを得るために行なわれる現像機内部の
撹拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離す
ることなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が
得られて、さらに転写残トナーの低減が図られることが
明らかになった。
【0037】酸化チタン微粒子は、環境安定性、画
像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性
の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量が
シリカ微粒子添加量よりも多くなると、の副作用の影
響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリ
カ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3
〜1.5wt%の範囲では、帯電立ち上がり特性が大き
く損なわれず、また適切な球形処理を施すことによって
所望な帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピー
の繰り返しを行なっても、安定した画像品質が得られ
て、トナー吹きも抑制できることが判った。
【0038】本発明においては、トナーの帯電立ち上が
り比率を70%以上にすることによって転写効率につい
て大きな改善傾向が認められた。すなわち、転写効率に
寄与するトナー側の因子としては、現像剤帯電量、流動
性、電気抵抗、トナー形状などが挙げられるが、これら
の因子の中で、現像剤帯電量、流動性、トナー形状が特
に重要な因子になってくる。特に帯電立ち上がり特性が
優れているということは、短時間でキャリアやブレード
に対して静電力、ファンデルワールス力が働き、所望の
帯電量が得られることであり、現像、転写工程が非常に
効率良く行なわれることになる。同時にトナー吹きの抑
制も可能になる。
【0039】本発明において、体積平均粒径が9μm以
下であることが望ましいが、トナーの小粒径化は解像度
を上げるためには不可欠であるが、副作用として、流動
性、保存性において悪化傾向にある。しかし、本発明の
流動性付与剤の混合方式及びローター式粉砕機による球
形化処理方式を採用すれば、体積平均粒径が9μm以下
でも、流動性、保存性において良好な水準が得られて、
なおかつ解像度の向上も図られ、高品質な画像が得られ
る。ただし、この場合にトナー円形度が0.93〜0.
97になるように調整する必要がある。また、微粉含有
量についても5μm以下の微粉含有量を20%以下にす
ることによって、流動性、保存性における品質改善効果
は顕著であり、現像機中へのトナー補給性及びトナーの
帯電立ち上がり特性において良好な水準が得られる。
【0040】トナーの粒度分布は種々の方法で測定でき
るが、本発明では小孔通過法(コールターカウンター
法)を用いて行なった。測定装置として、コールターカ
ウンターTAII(コールター社製)を用い、電解液とし
て1%食塩水、アパチャーを100μmとして測定し
た。
【0041】本発明のトナー製造方法としては、公知の
方法が用いられる。例えば結着樹脂、着色剤、帯電制御
剤、さらに必要に応じて離型剤等を適当な比率でヘンシ
ェルミキサー、ボールミル等の混合機を使用して十分に
混合した後、スクリュー型押出し式連続混練機、2本ロ
ールミル、3本ロールミル、加圧加熱ニーダーを用いて
溶融混練を行なう。この混練物を冷却固化させた後にハ
ンマーミルなどの粉砕機を用いて粗粉砕して、粗粉砕ト
ナー原料を製造する。カラートナーの場合は、顔料の分
散性を向上させる目的で結着樹脂の一部と顔料を予め溶
融混練して得られるマスターバッチを着色剤として使用
することが一般的である。
【0042】次に、粗粉砕トナー原料をジェットミル粉
砕機で粉砕処理した後に気流式分級機などに連結された
ローター粉砕機などを用いて表面処理を行なうが、例え
ば、衝突式粉砕機としては、ハンマーミル、ボールミ
ル、チューブミル、振動ミル等を挙げることができる。
圧縮空気及び衝突板を主構成要素として具備してなるジ
ェット式粉砕機としてIタイプ及びIDSタイプ衝突式
粉砕機(日本ニューマチック工業社製)を好ましく使用
できる。
【0043】また、ローター粉砕機としては、ロールミ
ル、ピンミル、流動層式ジェットミル等を例示できる
が、特に外壁としての固定容器と該固定容器と中心軸を
同一にする回転片とを主構成要素として具備するものが
好ましい。この種のローター式粉砕機としてターボミル
(ターボ工業社製)、クリプトロン(川崎重工業社
製)、ファインミル(日本ニューマチック工業社製)等
が使用できる。本発明においては、先に説明したよう
に、このような構造のローター式粉砕機を気流式分級機
に連結した特殊機構の装置を提案し、この装置が所望の
トナーの製造に特に効果的であることを明らかにした。
【0044】このローター式粉砕機に連結する分級機と
しては、公知の気流式、機械式分級機などが使用可能で
あるが、本発明の製造方法においては気流式分級機を使
用するのが好ましい。さらに、気流式分級機としてはデ
ィスパージョンセパレータ(DS)タイプ気流式分級機
(日本ニューマチック工業社製)、多分割式分級機(エ
ルボージェット;日鉄鉱業社製)などが挙げられるが、
前者が特に好ましい。その理由は、機械式分級機の場
合、気流式分級機と比較すると分級精度において劣り、
条件変更時に調整因子が少ないために粒度調整が難し
く、切換え作業などのメンテナンスにおいても煩雑さが
伴なう傾向があるからである。また、コアンダ効果を利
用した多分割式分級機の場合、特に離型剤を含有する粉
体粒子については、DSタイプ気流式分級機と比較する
と、粉体粒子の分散が十分になされないために、分級精
度において不利であるという欠点を有する。
【0045】さらに、上記方法で得られた微細粒子に流
動性付与剤を添加混合を行なう場合、ヘンシェルミキサ
ー(三井鉱山製)、スーパーミキサー(カワタ製)、ボ
ールミル等の公知の設備が使用可能である。
【0046】本発明において、トナーの円形度を制御す
る因子としては、ローター式粉砕装置内の滞留時間が挙
げられる。例えば、分級装置を具備しないクリプトロン
システムの場合、ジェット式粉砕品はローター式粉砕装
置内に滞留することなく、粉砕粒子は次工程に送られ
る。該粒子形状はジェット式粉砕品と全く変化しておら
ず、流動性、凝集度においても水準さは極微少である。
この場合、画像品質における改善効果は不十分である。
また、ローター式粉砕装置内の滞留時間が長すぎる場
合、即ち、分級機から該粒子の該粉砕装置の戻り量を多
くした場合、球形化は進む方向であるが、球形化が進み
すぎると前記で説明したとおり、トナー凝集物が発生し
やすくなり、画像欠陥の原因となる。本発明の方法は、
特公平8−20762号公報の短時間で表面改質を行な
う提案とは明らかに異なるものであり、本発明において
は、気流式分級機は不可欠であり、粉体粒子をローター
式粉砕機と気流式分級機間を循環させ、その滞留時間を
調整することによって、所望の円形度を得る必要があ
る。
【0047】次に、本発明に用いられる中間転写体につ
いて説明する。本発明の上記トナーを用いて転写不良
(虫喰い、ホタル)や、トナーのチリによる画像の再現
性不良を防止するために、中間転写体として体積固有抵
抗が10 9〜1013Ω・cmの範囲で、かつ該中間転写
体の表面摩擦係数が0.4以下のものを用いることが好
ましい。摩擦係数が0.4を超えると離型性が低下し虫
喰い画像が発生しやすくなる。また、クリーニングブレ
ードとの摩擦負荷が大きくなりクリーニング不良を発生
してしまう傾向がある。摩擦係数がこの範囲を満足する
ためには、本発明においてはそのような特性を有する材
料を用いる、あるいは添加剤等で調整する等の手段が好
ましく用いられる。
【0048】さらに、体積抵抗値がこれ以下では、感光
体等の中間転写体との接触部材間で転写バイアスの放電
が起こり画像に乱れを発生してしまい、これ以上である
と転写バイアスを異常に高電圧にしないと転写できない
ことがある。また、中間転写体内に電荷が残留、蓄積さ
れるため、残留画像が発生してしまう。よって、中間転
写体をなす樹脂材料を無機または有機の導電性材料によ
り所望の抵抗値に調整することが好ましい。中間転写体
の体積固有抵抗についてはハイレスター(三菱化学製)
にて測定し、また表面摩擦係数については摩擦係数測定
器(Friction Abrasion Analyzer DF.PM-SS:協和界面
科学)で測定する。
【0049】本発明の中間転写体の表面にはフッ素系樹
脂が用いられるが、該フッ素系樹脂としてはポリビニリ
デンフロライド(PVdF)、ポリテトラフルオロエチ
レン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−エチレン
共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレ
ン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体−ビニリ
デンフロライド共重合体(THV)等が挙げられる。
【0050】これらのうち、成型性等の点からPVd
F、THVは特に好ましい。また中間転写体を用いた本
発明の画像形成プロセスが満足に遂行されるためには、
摩擦係数が0.4以下であることが好ましい。摩擦係数
が0.4を超えると離型性が低下し虫喰い画像が発生し
やすくなる。また、クリーニングブレードとの摩擦負荷
が大きくなりクリーニング不良を発生してしまう。摩擦
係数がこの範囲を満足するためには、本発明においては
そのような特性を有する材料を用いる、あるいは添加剤
等で調整する等の手段が用いられる。
【0051】添加剤としては例えば、シリコンオイルや
フッ素系界面活性剤などに代表されるようなシリコン系
・フッ素系の低分子量添加剤やシリコン系・フッ素系の
樹脂粒子や、雲母・グラファイト・二硫化モリブデンな
どのような無機系固定潤滑剤、モンタンワックス・カル
ナウバワックス・硬化ひまし油等の天然ワックス、脂肪
酸エステル・脂肪酸トリグリセライド・脂肪族アルコー
ル・脂肪酸モノアミド・脂肪酸ビスアミドなどの合成ワ
ックス、ポリエチレンワックス・ポリプロピレンワック
スなどのポリオレフィン系ワックスなどの一般的なワッ
クス類等が挙げられる。
【0052】先述したように、中間転写体を所望の抵抗
値に調整するために、樹脂材料に無機または有機の導電
性材料を添加することが好ましい。無機導電性材料とし
ては、従来公知のものが使用可能であり、例えばカーボ
ンブラック、グラファイト、炭素繊維、金属粉末、金属
酸化物粉末、導電性ウイスカー等が挙げられる。また、
有機導電性材料としては、ポリエチレンオキサイド、ポ
リピロール、第4級アンモニウム塩等に代表されるもの
を用いることができる。これらは前記の抵抗値になるよ
うにその添加量を調整する。またこれらは一種類だけで
なく二種類以上を併用してもよい。
【0053】本発明で得られるフルカラートナーを、複
数の現像機から構成される現像ユニットが回転すること
によって、それぞれの磁気ブラシから反転現像方式を使
用して感光体ドラム上の静電潜像を現像してフルカラー
画像が得られる電子写真装置に使用した場合、画像品質
の改善効果は顕著であった。該装置の現像ユニットに
は、トナー補給ホッパーも具備されているのが一般的で
あるが、該ホッパー内部には従来必要とされていたトナ
ーブリッジを防止するための撹拌羽根(アジテーター)
などは具備されていないことと、現像ユニットが回転す
ることによってトナーの自重で現像機中にトナー補給が
行なわれる機構がとられており、スクリューで押し込む
タイプとは明らかに異なり、現像ユニット中でのトナー
凝集物は非常に発生しにくくなっており、帯電立ち上が
り比率が70%以上のフルカラートナーを使用した場
合、画像濃度の安定化が図られ、画像欠陥が発生しない
良好な画像が得られて、転写残トナーの低減効果が確認
された。
【0054】
【発明の実施の形態】以下、図5に基づいて本発明の画
像形成方法例及び装置例をさらに詳細に説明する。図5
の装置において、図示してないカラースキャナからのカ
ラー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対応し
た光書き込みを行なう図示していない書き込み光学ユニ
ットにより、感光体(19)に静電潜像が形成される。
該光学ユニットはそれ自体公知であり、レーザダイオー
ド、ポリゴンミラー、ポリゴンモータ、結像レンズ、反
射ミラー等からなる。感光体(19)は矢印のように反
時計方向の回転をするが、その周りにはクリーニング前
除電器、クリーニングローラ及びクリーニングブレード
(20−3)を含むクリーニングユニット(20)、除
電ランプ(21)、帯電器(22)、電位センサ(2
3)、Bk現像器(24)、C現像器(25)、M現像
器(26)、Y現像器(27)、現像濃度パターン検知
器(28)、中間転写ベルト(29)などが配置されて
いる。各現像器(24)〜(27)は、静電潜像を現像
するために現像剤を感光体(19)に対向させるように
回転する現像スリーブ(24−1)〜(27−1)と現
像剤を汲み上げ、撹拌するために回転する現像パドル及
び現像剤のトナー濃度検知センサなどで構成されてい
る。ここでは、現像動作の順序(カラートナー形成順
序)をBk、C、M、Yとした例で以下に動作を説明す
る(但し、順序はこれに限られるものではない)。
【0055】コピー動作が開始されると、図示してない
カラースキャナで所定のタイミングからBk画像データ
の読み取りはスタートし、この画像データに基づきレー
ザ光による光書き込み、潜像形成が始まる(以下、Bk
潜像と称する。C、M、Yについても同様とする)。こ
のBk潜像の先端部から現像可能とすべく、Bk現像器
(24)の現像位置に潜像先端部が到達する前に現像ス
リーブ(24−1)を回転開始してBk潜像をBkトナ
ー(帯電量を最小に保持)で現像する。その後、Bk潜
像領域の現像動作を続けるが、Bk潜像後端部がBk現
像位置を通過した時点で現像不作動状態にする。これは
少なくとも、次のC画像先端部が到達する前に完了させ
る。
【0056】次いで、感光体(19)上に形成したBk
トナー像を、感光体(19)と等速駆動されている中間
転写ベルト(29)の表面に転写する(以下、感光体
(19)から中間転写ベルト(29)へのトナー像転写
を「一次転写」という)。一次転写は、感光体(19)
と中間転写ベルト(29)とが接触した状態において、
転写バイアス電圧を印加することにより行なう。そし
て、中間転写ベルト(29)には感光体(19)に順次
形成するBk、C、M、Yのトナー像を同一面に順次位
置合わせして4色重ねの一次転写画像を形成し、その後
転写紙に一括転写(二次転写)を行なう。この中間転写
ベルト(29)のユニット構成及び動作については後述
する。
【0057】感光体(19)側ではBk工程の後に、帯
電量を次に小さく保持したCトナーを使用したC工程に
進むが、所定のタイミングからカラースキャナによるC
画像読み取りが始まり、その画像データによるレーザ光
書き込みでC潜像形成を行なう。C現像器(25)はそ
の現像位置に対して、先のBk潜像後端部が通過した後
で、かつ、C潜像の先端が到達する前に現像スリーブ
(25−1)を回転開始してC潜像を、帯電量を2番目
に小さく保持したCトナーで現像する。その後C潜像領
域の現像を続けるが、潜像後端部が通過した時点で、先
のBk現像器の場合と同様に現像不動作状態にする。こ
れもやはり次のM潜像先端部が到達する前に完了させ
る。MおよびYの工程については、帯電量が順次大きく
保持されたトナーを使用する他は、各々の画像データ読
み取り、潜像形成、現像の動作が上述のBk、Cの工程
と同様であるので説明を省略する。
【0058】中間転写ベルト(29)は、転写バイアス
ローラ(30)、駆動ローラ(31)および従動ローラ
(35)に架設されており、図示されてない駆動モータ
ーにより駆動制御される。ベルトクリーニングユニット
(32)は、約半分が露呈しているブラシローラ(32
−1)、ゴムブレード(32−2)等により構成され、
図示されてない接離機構により接離動作をする。この接
離動作のタイミングはプリントスタートからY(この例
では最終色の4色目)の一次転写が終了するまでは中間
転写ベルト(29)面から離反させておき、その後の所
定タイミングで、前記接離機構によって中間転写ベルト
(29)面に接触させてクリーニングを行なう。
【0059】紙転写ユニット(33)は、紙転写バイア
スローラ(33−1)(二次転写用電界形成手段)、ロ
ーラクリーニングブレード(33−2)および中間転写
ベルト(29)からの接離機構(33−3)等で構成さ
れている。このバイアスローラ(33−1)は、通常は
中間転写ベルト(29)から離反しているが、中間転写
ベルト(29)面に形成された4色の重ね画像を転写紙
(転写材)(34)に一括転写するときにタイミングを
とって接離機構(33−3)で押圧され、前記ローラ
(33−1)に所定のバイアス電圧を印加して転写紙
(34)への転写を行なう。このように中間転写ベルト
(29)面から4色重ね画像が一括転写された転写紙
(34)は、紙搬送ユニット(37)で、図示されてな
い定着器に搬送され、所定温度にコントロールされた定
着ローラと加圧ローラでトナー像を融着定着されたフル
カラーコピーを得、一方、ベルト転写後の感光体(1
9)の表面はクリーニングユニット(20)でクリーニ
ングされ、さらに除電ランプ(21)で均一に除電され
る。また、中間転写ベルト(29)のクリーニングは、
前記のように、最終色のY画像のベルト転写終了後の所
定タイミングでクリーニングユニット(32)を前記接
離機構によって中間転写ベルト(29)面に押圧して行
なう。
【0060】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお、ここでの部は重量基準である。 [実施例1] (トナー成分) 結着樹脂 エポキシ樹脂(R−304、三井石油化学) 100.0部 着色剤 フタロシアニン顔料 3.7部 (FG7351、東洋インキ) 帯電制御剤 サリチル酸亜鉛塩 3.2部 (ボントロンE84、オリエント化学) からなる組成の混合物に対して2軸混練機を用いて溶融
混練し、該混練物をジェットミル粉砕機で平均粒径12
μmになるように微粉砕し、さらにDSタイプ気流式分
級機に連結したターボミルを使用して表面処理を行なっ
たが平均粒径11.5μmであった。さらに微粉分級し
て、体積平均粒径が12μm、5μm以下の微粉含有量
が22個数%の微細粒子を得た。該微細粒子20kgに
対して平均粒径0.3μmの疎水性シリカ微粒子100
g(ヘキスト製)、平均粒径0.3μmの疎水性チタン
微粒子100g(日本アエロジル製)を添加して、羽根
周速V=20(m/sec)、撹拌混合時間T=100
(sec)、V・T/M=100の条件で撹拌混合を行
なって、シアン電子写真用トナーを得た。
【0061】 (中間転写体成分) ポリビニリデンフロライド(PVdF) 100重量部 カーボンブラック 10重量部 からなる混合物を押し出し成形にて、シームレスベルト
状の中間転写体を得た。該中間転写体をリコー製フルカ
ラー複写機PRETER550および300に装着し
て、上記方法で得られたフルカラートナーの画像評価お
よび耐久性評価を行なった。
【0062】[実施例2] (実施例1に対して、流動性付与剤にシリカ微粒子のみ
添加混合)上記実施例1で得られた微細粒子20kgに
対して平均粒径が0.3μmの疎水性シリカ微粒子(ヘ
キスト製)を100g添加して、羽根周速V=20(m
/sec)、撹拌混合時間T=100(sec)、V・
T/M=100の条件下で撹拌混合を行なって、シアン
電子写真用トナーを得た。更に実施例1の中間転写体を
使用して、同様な評価を行なった。
【0063】[実施例3] (実施例1に対して、流動性付与剤にチタン微粒子のみ
添加混合)上記実施例1で得られた微細粒子20kgに
対して、平均粒径が0.3μmの疎水性チタン微粒子
(日本アエロジル製)を200g添加して、羽根周速V
=20(m/sec)、撹拌混合時間T=100(se
c)、V・T/M=100の条件下で撹拌混合を行なっ
て、シアン電子写真用トナーを得た。更に実施例1の中
間転写体を使用して、同様な評価を行なった。
【0064】[実施例4] (実施例1に対して、平均粒径0.05μm以下の流動
性付与剤)上記実施例1で得られた微細粒子20kgに
対して平均粒径が0.01μmの疎水性シリカ微粒子
(ヘキスト製、H−2000)を100g、平均粒径が
0.01μmの疎水性酸化チタン微粒子(日本アエロジ
ル製、T−805)100gを添加して、羽根周速V=
20(m/sec)、撹拌混合時間T=100(se
c)、V・T/M=100の条件下で撹拌混合を行なっ
て、シアン電子写真用トナーを得た。更に実施例1の中
間転写体を使用して、同様な評価を行なった。
【0065】[実施例5] (実施例4に対して、シリカ微粒子をチタン微粒子より
も多く添加)上記実施例1で得られた微細粒子20kg
に対して平均粒径が0.01μmの疎水性シリカ微粒子
(ヘキスト製、H−2000)を100g、平均粒径が
0.01μmの疎水性酸化チタン微粒子(日本アエロジ
ル製、T−805)60gを添加して、羽根周速V=2
0(m/sec)、撹拌混合時間T=100(se
c)、V・T/M=100の条件下で撹拌混合を行なっ
て、シアン電子写真用トナーを得た。更に実施例1の中
間転写体を使用して、同様な評価を行なった。
【0066】[実施例6] (実施例5に対して、チタン微粒子をシリカ微粒子より
も多く添加)上記実施例1で得られた微細粒子20kg
に対して平均粒径が0.01μmの疎水性チタン微粒子
(日本アエロジル製、T−805)を100g、平均粒
径が0.01μmの疎水性酸化シリカ微粒子(ヘキスト
製、H−2000)60gを添加して、羽根周速V=2
0(m/sec)、撹拌混合時間T=100(se
c)、V・T/M=100の条件下で撹拌混合を行なっ
て、シアン電子写真用トナーを得た。更に実施例1の中
間転写体を使用して、同様な評価を行なった。
【0067】[実施例7] (実施例1に対して、中間転写体成分変更)上記実施例
1で得られた中間転写体成分において、ポリビニリデン
フロライドの代わりにポリカーボネートとした他は実施
例1と同様にして、シームレスベルト状の中間転写体を
得た。上記実施例1で得られたトナーを、該中間転写体
を装着したPRETER550及び300にて画像評価
及び耐久性評価を行なった。
【0068】[実施例8] (実施例1に対して、中間転写体成分変更)上記実施例
1で得られた中間転写体成分において、カーボンブラッ
ク添加量を30重量部にした他は実施例1と同様にし
て、シームレスベルト状の中間転写体を得た。上記実施
例1で得られたトナーを、該中間転写体を装着したPR
ETER550及び300にて画像評価及び耐久性評価
を行なった。
【0069】[実施例9] (実施例1に対して、中間転写体成分変更)上記実施例
1で得られた中間転写体成分において、カーボンブラッ
ク添加量を1重量部にした他は実施例1と同様にして、
シームレスベルト状の中間転写体を得た。上記実施例1
で得られたトナーを、該中間転写体を装着したPRET
ER550及び300にて画像評価及び耐久性評価を行
なった。
【0070】[実施例10] (実施例6に対して、体積平均粒径8μm)上記実施例
1で得られた混練物をジェットミル粉砕機で平均粒径8
μmになるように微粉砕し、さらにDSタイプ気流式分
級機に連結したターボミルを使用して表面処理を行なっ
たが平均粒径7.5μmであった。さらに微粉分級し
て、体積平均粒径が8μm、5μm以下の微粉含有量が
22個数%の微細粒子を得た。該微細粒子20kgに対
して平均粒径が0.01μmの疎水性シリカ微粒子(ヘ
キスト製、H−2000)を100g、平均粒径が0.
01μmの疎水性酸化チタン微粒子(日本アエロジル
製、T−805)60gを添加して、羽根周速V=20
(m/sec)、撹拌混合時間T=100(sec)、
V・T/M=100の条件下で撹拌混合を行なって、シ
アン電子写真用トナーを得た。更に実施例1の中間転写
体を使用して、同様な評価を行なった。
【0071】[実施例11] (実施例7に対して、5μm以下の微粉含有量を20%
以下)上記実施例1で得られた混練物をジェットミル粉
砕機で平均粒径8μmになるように微粉砕し、さらにD
Sタイプ気流式分級機に連結したターボミルを使用して
表面処理を行なったが平均粒径7.5μmであった。さ
らに微粉分級して、体積平均粒径が8μm、5μm以下
の微粉含有量が16個数%の微細粒子を得た。該微細粒
子20kgに対して平均粒径が0.01μmの疎水性シ
リカ微粒子(ヘキスト製、H−2000)を100g、
平均粒径が0.01μmの疎水性酸化チタン微粒子(日
本アエロジル製、T−805)60gを添加して、羽根
周速V=20(m/sec)、撹拌混合時間T=100
(sec)、V・T/M=100の条件下で撹拌混合を
行なって、シアン電子写真用トナーを得た。更に実施例
1の中間転写体を使用して、同様な評価を行なった。
【0072】[実施例12] (実施例8に対して、ローター式粉砕機条件変更)上記
実施例1で得られた混練物をジェットミル粉砕機で平均
粒径8μmになるように微粉砕し、さらにDSタイプ気
流式分級機に連結したターボミルを使用して表面処理を
行なったが平均粒径7.8μmであった。さらに微粉分
級して、体積平均粒径が8.3μm、5μm以下の微粉
含有量が16個数%の微細粒子を得た。該微細粒子20
kgに対して平均粒径が0.01μmの疎水性シリカ微
粒子(ヘキスト製、H−2000)を100g、平均粒
径が0.01μmの疎水性酸化チタン微粒子(日本アエ
ロジル製、T−805)60gを添加して、羽根周速V
=20(m/sec)、撹拌混合時間T=100(se
c)、V・T/M=100の条件下で撹拌混合を行なっ
て、シアン電子写真用トナーを得た。更に実施例1の中
間転写体を使用して、同様な評価を行なった。
【0073】[比較例1] (実施例1に対して流動性付与剤の混合条件変更)上記
実施例1で得られた混練物をジェットミル粉砕機で平均
粒径12μmになるように微粉砕し、さらにDSタイプ
気流式分級機に連結したターボミルを使用して表面処理
を行なったが平均粒径11.5μmであった。さらに微
粉分級して、体積平均粒径が12μm、5μm以下の微
粉含有量が22個数%の微細粒子を得た。該微細粒子2
0kgに対して平均粒径0.3μmの疎水性シリカ微粒
子(ヘキスト製)100g、平均粒径0.3μmの疎水
性チタン微粒子(日本アエロジル製)100gを添加し
て、羽根周速V=30(m/sec)、撹拌混合時間T
=150(sec)、V・T/M=225の条件で撹拌
混合を行なって、シアン電子写真用トナーを得た。更に
実施例1の中間転写体を使用して、同様な評価を行なっ
た。
【0074】[比較例2] (実施例1に対して、流動性付与剤の混合条件変更)上
記実施例1で得られた混練物をジェットミル粉砕機で平
均粒径12μmになるように微粉砕し、さらにDSタイ
プ気流式分級機に連結したターボミルを使用して表面処
理を行なったが平均粒径11.5μmであった。さらに
微粉分級して、体積平均粒径が12μm、5μm以下の
微粉含有量が22個数%の微細粒子を得た。該微細粒子
20kgに対して平均粒径0.3μmの疎水性シリカ微
粒子(ヘキスト製)100g、平均粒径0.3μmの疎
水性チタン微粒子(日本アエロジル製)100gを添加
して、羽根周速V=8(m/sec)、撹拌混合時間T
=100(sec)、V・T/M=40の条件で撹拌混
合を行なって、シアン電子写真用トナーを得た。更に実
施例1の中間転写体を使用して、同様な評価を行なっ
た。
【0075】[比較例3] (実施例1に対して、流動性付与剤の添加量変更)上記
実施例1で得られた微細粒子20kgに対して平均粒径
が0.3μmの疎水性シリカ微粒子(ヘキスト製)を5
5g、平均粒径が0.3μmの疎水性チタン微粒子(日
本アエロジル製)を35g添加して、羽根周速V=20
(m/sec)、撹拌混合時間T=100(sec)、
V・T/M=100の条件下で撹拌混合を行なって、シ
アン電子写真用トナーを得た。更に実施例1の中間転写
体を使用して、同様な評価を行なった。
【0076】[比較例4] (実施例1に対して、表面処理工程なし)上記実施例1
で得られた混練物をジェットミル粉砕機で平均粒径1
1.5μmになるように微粉砕し、さらに微粉分級し
て、体積平均粒径が12μm、5μm以下の微粉含有量
が22個数%の微細粒子を得た。該微細粒子20kgに
対して平均粒径0.3μmの疎水性シリカ微粒子(ヘキ
スト製)100g、平均粒径0.3μmの疎水性チタン
微粒子(日本アエロジル製)100gを添加して、羽根
周速V=20(m/sec)、撹拌混合時間T=100
(sec)、V・T/M=100の条件で撹拌混合を行
なって、シアン電子写真用トナーを得た。更に実施例1
の中間転写体を使用して、同様な評価を行なった。
【0077】[比較例5] (実施例1に対して、ローター式粉砕機の表面処理度合
UP)上記実施例1で得られた混練物をジェットミル粉
砕機で平均粒径15μmになるように微粉砕し、さらに
DSタイプ気流式分級機に連結したターボミルを使用し
て表面処理を行なったが平均粒径11.5μmであっ
た。さらに微粉分級して、体積平均粒径が12μm、5
μm以下の微粉含有量が22個数%の微細粒子を得た。
該微細粒子20kgに対して平均粒径0.3μmの疎水
性シリカ微粒子(ヘキスト製)100g、平均粒径0.
3μmの疎水性チタン微粒子(日本アエロジル製)10
0gを添加して、羽根周速V=20(m/sec)、撹
拌混合時間T=100(sec)、V・T/M=100
の条件で撹拌混合を行なって、シアン電子写真用トナー
を得た。更に実施例1の中間転写体を使用して、同様な
評価を行なった。
【0078】[比較例6] (気流式分級機に連結していないローター式粉砕機で処
理)該混練物をジェットミル粉砕機で平均粒径11.5
μmになるように微粉砕し、ターボミル単体のみで表面
処理を行なったが平均粒径11.5μmであった。さら
に微粉分級して、体積平均粒径が12μm、5μm以下
の微粉含有量が22個数%の微細粒子を得た。該微細粒
子20kgに対して平均粒径0.3μmの疎水性シリカ
微粒子(ヘキスト製)100g、平均粒径0.3μmの
疎水性チタン微粒子(日本アエロジル製)100gを添
加して、羽根周速V=20(m/sec)、撹拌混合時
間T=100(sec)、V・T/M=100の条件で
撹拌混合を行なって、シアン電子写真用トナーを得た。
更に実施例1の中間転写体を使用して、同様な評価を行
なった。
【0079】[比較例7] (比較例5に対して、円形度DOWN)上記実施例1で
得られた混練物をDS分級機を具備しないジェットミル
粉砕機で平均粒径11.5μmになるように微粉砕し、
さらに微粉分級して、体積平均粒径が12μm、5μm
以下の微粉含有量が22個数%の微細粒子を得た。該微
細粒子20kgに対して平均粒径0.3μmの疎水性シ
リカ微粒子(ヘキスト製)100g、平均粒径0.3μ
mの疎水性チタン微粒子(日本アエロジル製)100g
を添加して、羽根周速V=20(m/sec)、撹拌混
合時間T=100(sec)、V・T/M=100の条
件で撹拌混合を行なって、シアン電子写真用トナーを得
た。更に実施例1の中間転写体を使用して、同様な評価
を行なった。
【0080】虫喰いランク評価については、以下に基づ
いて行なった。 ランク5:虫喰い発生せず。 ランク4:肉眼では見えにくい程度の小さい虫喰いがわ
ずかにある。 ランク3:肉眼では見えにくい程度の小さい虫喰いが多
く見られる。 ランク2:肉眼ではっきりわかる大きい虫喰いが見られ
る。 ランク1:肉眼ではっきりわかる大きい虫喰いが多数見
られる。 ※ランク4までが許容レベル
【0081】転写時の転写チリ評価については、以下に
基づいて行なった。 ランク5:発生せず。 ランク4:目視では確認できないが、ルーペでわずかの
チリが確認できる。 ランク3:目視ではほとんど確認できないが、ルーペで
チリが数ヵ所確認できる。 ランク2:チリが目視で確認できる。 ランク1:チリによる文字のボヤケが目視で確認でき
る。 ※ランク4までが許容レベル
【0082】転写性については、各色のフルカラートナ
ー100gあたりのコピー可能枚数および回収された転
写残トナー量から評価した。すなわち、トナー100g
あたりでコピーが多くできて、回収された転写残トナー
量が少なければ、転写性に優れていることになる。
【0083】また解像度については、縦線、横線がそれ
ぞれ1mmあたり2.0、2.2、2.5、2.8、
3.2、3.6、4.0、4.5、5.0、5.6、
6.3、7.1本の線が等間隔に並んでいる線画像に対
して、複写画像が線間をどこまで忠実に再現できている
かを評価する。すなわち再現できている1mmあたりの
本数が解像度になる。
【0084】ホタル評価については、フルカラー複写機
を用いてA3サイズで全面ベタ画像を10枚出力して、
画像中のホタル発生個数を数える。すなわち個数が少な
いほうがよい。
【0085】
【表1−1】
【0086】
【表1−2】 品質評価 ◎:特に優れている ○:良好 △:やや不良 ×:不良
【0087】
【表1−3】 品質評価 ◎:特に優れている ○:良好 △:やや不良 ×:不良
【0088】
【発明の効果】以上、詳細且つ具体的な説明から明らか
なように、本発明の電子写真用トナーの製造方法によれ
ば、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤からなる混練物を粗
粉砕したものをジェット粉砕機等で粉砕処理した後に、
気流分級機に連結したローター式粉砕機等を用いて球形
処理して得られた微細粒子に、流動性付与剤の撹拌羽根
周速をV(m/sec)、撹拌混合時間をT(se
c)、撹拌混合を行なうトナー重量をM(kg)とした
ときに、50≦(V・T)/M≦200を満足する条件
下で流動性付与剤を添加混合することによって、非常に
容易に効率良く電子写真用トナーが得られる。また本発
明の製造方法で得られた電子写真用トナーは、平均円形
度が0.93〜0.97であり、該トナー100gを5
00メッシュで篩った後の残留物が10mg以下であ
り、該トナーを使用することによりホタルなどの画像欠
陥が発生しない良好な画像を得ることが可能となる。本
発明を特にフルカラートナーに使用した場合には、品質
改善効果はより顕著である。すなわち該トナーを体積固
有抵抗値が109〜1013Ω・cmであり、表面摩擦係
数が0.4以下である中間転写体を具備するフルカラー
複写機に使用することによって、虫喰い、ホタルなどの
画像欠陥が発生しない良好な画像が得られる。さらには
該トナーの帯電立ち上がり比率が70%以上であること
により、転写性に優れて画像濃度安定化が図られ、また
同時にトナー吹きも抑制される。さらに流動性付与剤に
疎水性シリカ微粒子および疎水性酸化チタン微粒子を併
用することによって、流動性、保存性においても良好な
水準が得られて、環境安定性にも優れた電子写真用トナ
ーが得られる。さらに、体積平均粒径を9μm以下およ
び5μm以下の微粉含有量を20%以下に調整すること
によって、解像度が向上することにより鮮明な画像が得
られる。特に複数の現像機から構成される現像ユニット
が回転することによって、それぞれの磁気ブラシから反
転現像方式を使用して感光体ドラム上に静電潜像を現像
してフルカラー画像が得られる電子写真装置に、該トナ
ーを使用した場合、品質改善効果はより顕著であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフルカラー電子写真用トナーの電子顕
微鏡写真である。(×500)
【図2】フルカラー電子写真用トナーを500メッシュ
で篩った残留物の電子顕微鏡写真である。(×200、
×1500)
【図3】本発明に用いる回転羽根式混合機の概略図であ
る。
【図4】本発明に用いる気流式分級機と連結するロータ
ー式粉砕機の概略断面図である。
【図5】本発明の画像形成方法例及び装置例を説明する
図である。
【符号の説明】
1 混合機の壁 2 材料挿入口 3 撹拌羽根 4 撹拌羽根 5 衝突板 6 製造物排出口 11 ロータ 12 ステータ 13 電動機 14 吸気口 15 排気口 19 感光体(像担持体) 20 感光体クリーニングユニット 20−1 クリーニング前除電器 20−2 ブラシローラ 20−3 ゴムブレード 21 除電ランプ 22 帯電器 23 電位センサ 24 Bk現像器 24−1 現像スリーブ 25 C現像器 25−1 現像スリーブ 26 M現像器 26−1 現像スリーブ 27 Y現像器 27−1 現像スリーブ 28 現像濃度パターン検知器 29 中間転写ベルト 30 転写バイアスローラ 31 駆動ローラ 32 ベルトクリーニングユニット 32−1 ブラシローラ 32−2 ゴムブレード 33 転写ユニット 33−1 紙転写バイアスローラ 33−2 ローラクリーニングブレード 33−3 接離機構 34 転写紙 35 従動ローラ 37 搬送ベルト
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/08 507 G03G 9/08 381 15/08 507L (72)発明者 植田 英之 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 杉本 正一 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 長谷川 久美 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 内野倉 理 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 梶原 保 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 望月 賢 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 鈴木 智美 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 冨田 正実 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体上に形成されたトナー像を無端
    状の中間転写体に一次転写する工程を複数回繰り返して
    重ね転写画像を形成し、この中間転写体上の重ね転写画
    像を一括して転写材上に二次転写するようにした中間転
    写方式を用いたフルカラー画像形成方法に使用する電子
    写真用トナーであって、少なくとも流動性付与剤を含有
    し、かつ平均円形度が0.93〜0.97の範囲であ
    り、100gを500メッシュで篩った後の残留物の重
    量が10mg以下であることを特徴とする電子写真用ト
    ナー。
  2. 【請求項2】 少なくともイエロー、マゼンタ、シアン
    から構成されるフルカラー電子写真用トナーであること
    を特徴とする請求項1に記載の電子写真用トナー。
  3. 【請求項3】 常温常湿下、トナー濃度5%以下の条件
    下でキャリアと10分間撹拌混合したときに得られる帯
    電量Q600に対して、同一条件下で20秒間撹拌混合し
    たときに得られる帯電量Q20とすると、 【数1】 で計算される帯電立ち上がり比率が70(%)以上であ
    ることを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真
    用トナー。
  4. 【請求項4】 流動性付与剤として疎水性シリカ粒子と
    疎水性酸化チタン粒子を使用することを特徴とする請求
    項1乃至3のいずれか1に記載の電子写真用トナー。
  5. 【請求項5】 流動性付与剤の平均粒径が0.05μm
    以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
    1に記載の電子写真用トナー。
  6. 【請求項6】 流動性付与剤として平均粒径0.05μ
    m以下の疎水性シリカ微粒子の添加量が0.3〜1.5
    wt%、平均粒径0.05μm以下の疎水性チタン微粒
    子の添加量が0.3〜1.5wt%であることを特徴と
    する請求項1乃至5のいずれか1に記載の電子写真用ト
    ナー。
  7. 【請求項7】 体積平均粒径が9μm以下であることを
    特徴とする請求項1乃至6のいずれか1に記載の電子写
    真用トナー。
  8. 【請求項8】 5μm以下の微粉含有量が20個数%以
    下であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1
    に記載の電子写真用トナー。
  9. 【請求項9】 中間転写体の体積固有抵抗が109〜1
    13Ω・cmの範囲であり、且つ該中間転写体の表面摩
    擦係数が0.4以下であることを特徴とする請求項1乃
    至8のいずれか1に記載の電子写真用トナー。
  10. 【請求項10】 像担持体上に形成されたトナー像を無
    端状の中間転写体に一次転写する工程を複数回繰り返し
    て重ね転写画像を形成し、この中間転写体上の重ね転写
    画像を一括して転写材上に二次転写するようにした中間
    転写方式を用いたフルカラー画像形成方法において、使
    用するトナーが請求項1乃至9のいずれか1に記載のも
    のであることを特徴とするフルカラー画像形成方法。
  11. 【請求項11】 中間転写体の体積固有抵抗が109
    1013Ω・cmの範囲であり、且つ該中間転写体の表面
    摩擦係数が0.4以下であることを特徴とする請求項1
    0に記載のフルカラー画像形成方法。
  12. 【請求項12】 像担持体上に形成されたトナー像が、
    複数の現像機から構成される現像ユニットが回転するこ
    とによって、それぞれの磁気ブラシから反転現像方式を
    使用して感光体ドラム上の静電潜像を現像して得られた
    ものであることを特徴とする請求項10または11に記
    載のフルカラー画像形成方法。
  13. 【請求項13】 撹拌羽根(アジテーター)を持たない
    回転式の補給用トナー容器にトナーが収容され、その容
    器が現像機に設置されることを特徴とする請求項10乃
    至12のいずれか1に記載のフルカラー画像形成方法。
  14. 【請求項14】 撹拌羽根(アジテーター)を持たない
    回転式の補給用トナー容器であって、請求項1乃至9の
    いずれか1に記載のトナーが収容された補給用トナー容
    器。
  15. 【請求項15】 分級トナー原料に流動性付与剤を混合
    してなる電子写真用トナーの製造方法において、分級ト
    ナー原料への流動性付与剤の混合を回転羽根式混合機に
    よって行ない、かつ混合する際の条件として、回転羽根
    式混合機の撹拌羽根周速をV(m/sec)、撹拌混合
    時間をT(sec)、撹拌混合を行なうトナー重量をM
    (kg)としたときに、下記式を満足することを特徴と
    する電子写真用トナーの製造方法。 【数2】
  16. 【請求項16】 外壁としての固定容器と該固定容器と
    中心軸を同一にする回転片とを主構成要素として具備し
    たローター式粉砕機によって2次粉砕し、該ローター式
    粉砕機に連結された気流分級装置によって分級し、かつ
    該ローター式粉砕機と該気流分級装置とを循環させて分
    級トナー原料を得ることを特徴とする請求項15記載の
    電子写真用トナーの製造方法。
  17. 【請求項17】 圧縮空気及び衝突板を主構成要素とし
    て具備してなるジェット式粉砕機で粗粉砕トナー原料の
    1次粉砕を行なうことを特徴とする請求項16に記載の
    電子写真用トナーの製造方法。
  18. 【請求項18】 外壁としての固定容器と該固定容器と
    中心軸を同一にする回転片とを主構成要素として具備し
    たローター式粉砕機と気流分級装置からなり、該ロータ
    ー式粉砕機と該気流分級装置とが連結されて分級トナー
    原料が循環される機構からなることを特徴とする電子写
    真用トナー製造装置。
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