JP2000305339A - 画像形成方法、画像形成装置とそれに用いる静電潜像現像用トナー - Google Patents

画像形成方法、画像形成装置とそれに用いる静電潜像現像用トナー

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JP2000305339A
JP2000305339A JP11481499A JP11481499A JP2000305339A JP 2000305339 A JP2000305339 A JP 2000305339A JP 11481499 A JP11481499 A JP 11481499A JP 11481499 A JP11481499 A JP 11481499A JP 2000305339 A JP2000305339 A JP 2000305339A
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toner
resin
image forming
developing
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JP11481499A
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English (en)
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Takao Abe
阿部  隆夫
Mikio Kamiyama
幹夫 神山
Akira Kinoshita
昭 木下
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Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現在の静電潜像形成技術では到達し得なかっ
た、ハロゲン化銀写真画像に匹敵する高画質カラー画像
を得ることが出来る画像形成方法及び画像形成装置と、
それに用いる静電潜像現像用トナーを提供する。 【解決手段】 各濃度の異なる複数のイエロー(Y)、
マゼンタ(M)、シアン(C)の静電潜像現像用トナー
を用いて現像し、画像形成することを特徴とする画像形
成方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高画質のカラー画
像を形成する為の画像形成方法、画像形成装置とそれに
用いる静電潜像現像用トナーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、複写機およびプリンターにおいて
もカラー化の要望が高く、その上カラー画像においても
高画質化の要求が高まりつつある。
【0003】電子写真方式を中心とする静電潜像現像方
法の高画質化への対応としては、粒度分布がシャープな
小粒径粒子トナーが作製可能なことから、乳化重合法、
懸濁重合法や分散重合法等を用いた重合法トナーの製造
方法が盛んに提案されている(例えば、乳化重合法:特
開昭63−186253号、特開平6−329947
号、懸濁重合法:特開平9−15904号、分散重合
法:特開平8−320594号の各公報参照)。
【0004】この他にも多数の画像品質向上策が検討さ
れてきている。
【0005】しかし、今までの電子写真の画質レベルを
超え、ハロゲン化銀写真に匹敵する高画質画像を得るこ
とは容易ではない。このためには、現在の静電潜像形成
技術の画質を画期的に向上させる方策が必要である。そ
の一つとして仕上がり画像の階調性を改善し、低濃度部
から高濃度部まで十分に再現された画像を得て、質感の
ある画像を作る必要があり、又、特に低濃度領域での粒
状性を上げる必要がある。
【0006】本発明はそのような要望に答えるためのも
のである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ハロゲン化
銀写真画像に匹敵する高画質カラー画像を得るためにな
された。
【0008】本発明の第一の目的は、仕上がり画像の階
調性を高め質感のある画像を得ることにある。本発明の
第二の目的は、仕上がり画像の粒状性を改善し深みのあ
る画像を得ることにある。特に仕上がり画像の低濃度部
の粒状性を目立たなくし、しかし、ある程度の鮮鋭性を
保持させ画質に均一感を与えることを目的とする。
【0009】即ち、本発明は、現在の静電潜像形成技術
では到達し得なかった画質を有したカラー画像形成方法
及び画像形成装置とそれに用いる静電潜像現像用トナー
を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成の何れかを採ることにより達成される。
【0011】〔1〕 各濃度の異なる複数のイエロー
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の静電潜像現像
用トナーを用いて現像し、画像形成することを特徴とす
る画像形成方法。
【0012】〔2〕 少なくともイエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)の各最も濃度の薄い静電潜像
現像用トナーが、着色剤としてメチルエチルケトンに対
する溶解度が0.2g/100cc以上で、分子量が6
00以下の昇華性又は熱拡散性染料を用いて作製されて
いることを特徴とする〔1〕記載の画像形成方法。
【0013】〔3〕 静電潜像現像用トナーが重合法に
より作製されていることを特徴とする〔1〕又は〔2〕
記載の画像形成方法。
【0014】〔4〕 一様帯電された潜像形成体をドッ
ト像露光し、各濃度の異なる複数のイエロー(Y)、マ
ゼンタ(M)、シアン(C)のトナーを用いて現像し、
形成されたトナー画像を記録材に転写し、熱定着するこ
とを特徴とする画像形成方法。
【0015】〔5〕 一様帯電された潜像形成体をドッ
ト像露光し、各濃度の異なる複数のイエロー(Y)、マ
ゼンタ(M)、シアン(C)のトナーを用いて現像し、
形成されたトナー画像を記録材に転写し、熱定着する機
構を有することを特徴とする画像形成装置。
【0016】〔6〕 一様帯電された潜像形成体をドッ
ト像露光し、各濃度の異なる複数のイエロー(Y)、マ
ゼンタ(M)、シアン(C)のトナーを用いて現像し、
形成されたトナー画像を記録材に転写し、熱定着する画
像形成方法に用いられ、着色剤としてメチルエチルケト
ンに対する溶解度が0.2g/100cc以上で、分子
量が600以下の昇華性又は熱拡散性染料を用いて作製
されていることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
【0017】本発明は、高感度で低濃度画像部分を主に
形成するトナーと、低感度で高濃度画像部分を主に形成
するためのトナーを別々にして、前者はトナー中の着色
剤のバインダ樹脂(結着樹脂ともいう)に対する比率
を、後者より低くしておく様に構成するものである。
【0018】本発明において低濃度と高濃度とは、大体
反射濃度0.3ないし0.4を境として、それ未満を低
濃度、それ以上を高濃度としている。
【0019】この様にすると良好な結果が得られる理由
は、低濃度画像部分を高濃度のトナーで形成すると、ト
ナーが付いた部分は局部的に高い濃度となり、トナーの
付いていない部分とくっきりしたコントラストが出来
る。この場合低濃度画像部分では、当然トナーの付かな
い部分が多く、そこに高濃度の点がばらまかれた形状の
画像、例えば濃度0.15の画像が形成される。これは
結果的には、極めて粒状の目立つ画像となるが、現在の
静電潜像を現像して得られる画像は、この様な形態で形
成されている。
【0020】そこで本発明では、この部分は粒子当たり
の濃度が通常より低いトナーを用いて、その代わりに通
常より多量のトナーにより現像することにすれば、同一
濃度が前記の現像より多数のトナー即ち画像点(色点)
により形成されるので、結果的には前記画像より粒状性
のよい低濃度画像部分が形成されることになる。
【0021】この効果は、視感度が高く、従って識別力
の高いマゼンタが顕著であるが、シアンやイエローにお
いても有効である。
【0022】又この効果は、イエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)同様に黒(K)のトナーに用いて
も同様な効果が得られるので、好ましいことは言うまで
もない。
【0023】上記いずれの場合でも、後述するごとくト
ナー中の着色剤を昇華性または熱拡散性の染料とし、記
録材上で画像点が広がる様にすれば、更に各画像点がぼ
かされ、より粒状性は改善される。この効果は粒状性が
特に目立つ低濃度画像形成にかかわるトナーに適用する
とより顕著に現れる。
【0024】又、上記のごとくすれば、最高濃度は低・
高両画像濃度の合わさったものとなり、当然高くするこ
とが可能である。さらに複数回現像の条件をコントロー
ルすることにより、階調性も上げることが可能であるか
ら、これらが複合されて画質の向上がなされる。
【0025】尚、本発明では、画像を形成する方式は特
に限定されるない。即ち、画像露光方式はデジタル方式
でもアナログ方式でもよく、現像方式も正規現像、反転
現像いずれでもよい。一成分現像でも二成分現像でも、
接触現像でも非接触現像でも適宜選択することが出来
る。
【0026】又、トナーやその主な構成材料である着色
剤及びバインダ樹脂においても特に限定はない。
【0027】しかしながら、本発明では同一色で高感度
と低感度での複数回の現像を行う必要がある。このため
には、後述するごとく種種の方法があるが、露光条件を
変えるのが最も簡単であり実施しやすいこと、階調性を
コントロールしやすいことなどから、露光画像情報を一
旦取り込んでデータ処理し、その結果に基づいて露光条
件をコントロールできるデジタル露光方式が望ましい。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。
【0029】本発明において、特に好ましく用いられる
昇華性または熱拡散性染料とは、メチルエチルケトンに
対する溶解度が0.2g/100cc以上(25℃)、
好ましくは2g/100cc以上(25℃)で、分子量
が600以下、好ましくは500以下であり、後述する
如く通常の熱定着(120〜180℃)にて、定着時に
トナー粒子中の染料がトナー粒子間あるいはトナー粒子
と記録材に塗設された受像層に少なくとも一部拡散する
性能を有する染料である。
【0030】本発明の昇華性または熱拡散性染料として
は、例えば染料熱記録材料において用いられる公知の染
料を用いることができる。
【0031】即ち、イエロー染料としては、好ましく
は、特開昭59−78895号、同60−253596
号、同60−28453号、同60−28451号、同
60−239290号、同60−53564号、同61
−162396号の各公報記載のジシアノスチリル系染
料、特開昭60−27594号、同60−152563
号、同61−244595号、同61−12393号、
同61−262191号の各公報記載のピリドンアゾ系
染料、特開昭60−122192号、同61−1239
4号の各公報記載のピラゾロンアゾ系染料、特開平1−
225592号公報記載のアミノピラゾールアゾ系染
料、特開平1−275187号、同2−24191号、
同4−164690号、同4−176686号の各公報
記載のピラゾロトリアゾールアゾ系染料、特開昭60−
30393号の各公報記載のフェニルアゾ系染料、特開
昭60−53565号、同63−182163号の各公
報記載のキノフタロン系染料、特開昭64−1591
号、同64−40832号、特開平1−176589
号、同1−176590号、同1−176591号、同
3−281289号、同3−295687号、同4−7
4694号、同4−78582号、同4−236268
号、同4−252271号、同4−368885号、同
5−69681号、同7−70459号の各公報記載の
アゾメチン系染料及び特開昭60−31560号、同6
3−74685号、特開平2−3450号の各公報記載
の染料などが挙げられる。
【0032】マゼンタ染料としては、好ましくは、特開
昭61−262190号、同60−253595号、同
60−159091号、同60−122192号、同6
0−131293号、同61−227093号、同62
−25092号、同62−97886号、同61−26
8495号の各公報記載のアントラキノン系染料、特開
昭59−78896号、同60−223862号、同6
0−28452号、同60−31563号、同60−3
1564号の各公報記載のトリシアノスチリル系染料、
特開昭60−30394号、同62−32147号、同
61−12392号、同60−30392号、同61−
227091号の各公報記載のヘテロアゾ系染料、特開
昭60−30391号、同61−227092号、同6
2−99195号、特開平7−266721号各公報記
載のフェニルアゾ系染料、特開昭64−63194号、
特開平1−176592号、同2−208094号、同
4−112089号、同4−229294号、同4−7
8583号、同4−90384号、同4−91987
号、同5−255604号、同5−286268号、同
6−192585号、同6−24157号、同7−13
7462号、同7−166084号の各公報記載のピラ
ゾロアゾールアゾメチン系染料、特開昭63−2052
88号、特開平9−30135号、同9−31346号
の各公報記載のピラゾロンアゾメチン系染料が挙げられ
る。
【0033】シアン染料としては、好ましくは、特開昭
60−151097号、同60−53563号、同61
−57391号、同59−227948号、同60−1
31294号、同60−131292号、同62−13
8291号、同60−122192号、同61−284
489号、同60−172591号、同61−1938
87号、同63−15790号、同63−15901号
の各公報記載のアントラキノン系染料、特開昭59−7
8894号、同59−227490号、同60−151
098号の各公報記載のナフトキノン系染料、特開昭6
1−268493号、同61−22993号、同61−
148269号、同61−31292号、同61−31
467号、同61−57651号、同61−35994
号、同61−19396号、同61−49893号、同
60−239289号、特開平1−240968号、同
1−128874号の各公報記載のインドアニリン系染
料、特開平2−69292号、同2−155693号、
同2−172793号、同2−172794号、同2−
175190号、同2−178088号の各公報記載の
アゾメチン系染料、特開昭60−239292号、同6
2−55194号、同60−239291号、同62−
33688号、同62−87393号、特開平2−25
384号の各公報記載のヘテロアゾ系染料、特開昭62
−132684号公報記載のフェニルアゾ系染料及び特
開平2−175294号、同2−172793号の各公
報記載の染料などが挙げられる。
【0034】酸化防止剤や紫外線吸収剤を結合した染料
としては、特開平3−205189号、同4−1786
46号、同4−239061号、同4−229294号
の各公報記載の染料などが挙げられる。
【0035】その他のアゾメチン系染料としては、特開
平3−93862号、同3−244593号、同4−5
0838号、同4−89287号、同4−234460
号、同4−338592号、同5−239367号、同
5−309954号、同6−73009号、同6−80
638号、同6−143838号、同6−143839
号、同6−219057号、同7−232482号、同
8−258434号、同8−283591号の各公報記
載の染料が挙げられる。
【0036】以下に、本発明の昇華性または熱拡散性染
料の具体例を挙げるが本発明はこれに限定されるもので
はない。
【0037】
【化1】
【0038】
【化2】
【0039】
【化3】
【0040】
【化4】
【0041】
【化5】
【0042】
【化6】
【0043】
【化7】
【0044】
【化8】
【0045】
【化9】
【0046】
【化10】
【0047】
【化11】
【0048】本発明のトナーに含有されている昇華性ま
たは熱拡散性染料のトナーへの添加量は結着樹脂100
重量部に対して0.01〜15重量部、好ましくは1.
0〜10重量部が使用される。又、これらの染料は2種
以上併用しても、従来用いられていた染料・顔料と併用
してもよい。ただし、従来用いられていた染料・顔料と
併用する場合には全着色剤の重量の30重量%以上が本
発明の昇華性または熱拡散性染料であることが極めて望
ましい。
【0049】本発明に用いられる結着樹脂は、一般に乳
化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈澱重合法、界面
重合法、溶液重合法等の既知の重合法を用いて合成後の
樹脂を、混練してから乾燥粉砕して用いることが可能で
ある。しかし、好ましくは乳化重合法等による工程を経
て製造される樹脂ラテックス(結着樹脂微粒子)を会合
させてつくる重合法トナーである。
【0050】本発明に係わる着色剤をはじめ結着樹脂以
外の静電潜像現像用トナーに必要な成分(これを固体成
分ということがある)は、結着樹脂合成時に複合させて
も良い。又、結着樹脂微粒子を作製後、これとは別に分
散液中に分散しておいて、加熱融着させて所望の粒径に
するとき複合化しても良い。
【0051】例えば、いわゆる重合法にてトナーを造る
とき、結着樹脂微粒子は臨界ミセル形成濃度(CMC)
以上の濃度の界面活性剤の存在下、着色剤を分散し、こ
の着色剤分散液が含有する界面活性剤がCMC以下にな
るように希釈し、ラジカル重合性単量体及びラジカル重
合開始剤を添加し、所定の温度で重合を行なうことによ
り得られる。
【0052】これらの結着樹脂微粒子(樹脂ラテック
ス)の粒径は、目的とするトナー粒子の粒径以下であれ
ば任意のものを用いることが可能であるが、一般的には
0.01〜10μmの粒径範囲のものが好ましい。
【0053】重合法トナーでは、結着樹脂微粒子を複数
個会合・融着してなる着色粒子(表面に凹凸があるため
非球形状粒子ということがある)を作製するに当たっ
て、臨界凝集濃度以上の濃度の凝集剤と、水に対して無
限溶解する有機溶媒で処理することによって本発明の目
的が、よりよく達成される粒子が得られる。
【0054】以下、重合法トナーを製造する方法につい
てより詳しく説明する。
【0055】〔結着樹脂微粒子〕結着樹脂微粒子は、一
般に、乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈澱重合
法、界面重合法、合成樹脂の粉砕微粉等を用いることが
可能であるが、前述した如く好ましくは乳化重合法、懸
濁重合法、分散重合法により製造される重合体粒子が用
いられる。更に好ましくは乳化重合法により製造された
重合体粒子が用いられる。
【0056】本発明に係る結着樹脂微粒子は、そのTg
が−10〜120℃の範囲にあれば良く、更に好ましく
は0〜90℃である。又、軟化点は80〜220℃の範
囲である。上記結着樹脂微粒子の単量体(モノマー)組
成はこの範囲を満足するものであればその他の共重合性
単量体の種類及び組成は問わない。しかし、解離性基を
有する重合体単位を、重合体に対し好ましくは0.1〜
20重量%含有されるのが良く、本発明に係る結着樹脂
微粒子の分子量は好ましくは重量平均分子量で2000
〜1000000、より好ましくは8000〜5000
00である。又、分子量分布は重量平均分子量と数平均
分子量の比(Mw/Mnと略記する)で1.5〜100
がよく、より好ましくは1.8〜50である。
【0057】〔単量体〕本発明に用いられる結着樹脂を
造るための重合性単量体としては、疎水性単量体を必須
の構成成分とし、必要に応じて架橋性単量体が用いられ
る。また、下記するごとく酸性極性基を有する単量体又
は塩基性極性基を有する単量体を少なくとも1種類含有
するのが望ましい。
【0058】(1)疎水性単量体 単量体成分を構成する疎水性単量体としては、特に限定
されるものではなく従来公知の単量体を用いることがで
きる。また、要求される特性を満たすように、1種又は
2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
【0059】具体的には、モノビニル芳香族系単量体、
(メタ)アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル
系単量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィン系
単量体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン
系単量体等を用いることができる。
【0060】ビニル芳香族系単量体としては、例えば、
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、
p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェ
ニルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレ
ン、p−n−ブチルスチレン、p−t−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、2,4−ジメチルスチ
レン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン系単量体
及びその誘導体が挙げられる。
【0061】アクリル系単量体としては、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル
酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、
アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシ
ル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、β−ヒドロキ
シアクリル酸エチル、γ−アミノアクリル酸プロピル、
メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ジメチルアミノ
エチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙げら
れる。
【0062】ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げ
られる。
【0063】ビニルエーテル系単量体としては、ビニル
メチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブ
チルエーテル、ビニルフェニルエーテル等が挙げられ
る。
【0064】モノオレフィン系単量体としては、エチレ
ン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペン
テン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられる。
【0065】ジオレフィン系単量体としては、ブタジエ
ン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。
【0066】(2)架橋性単量体 結着樹脂微粒子の特性を改良するために架橋性単量体を
添加しても良い。架橋性単量体としては、ジビニルベン
ゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエチ
レングリコールメタクリレート、エチレングリコールジ
メタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレ
ート、フタル酸ジアリル等の不飽和結合を2個以上有す
るものが挙げられる。
【0067】(3)酸性極性基を有する単量体 酸性極性基を有する単量体としては、(i)カルボキシ
ル基(−COOH)を有するα,β−エチレン性不飽和
化合物及び(ii)スルホン基(−SO3H)を有する
α,β−エチレン性不飽和化合物を挙げることができ
る。
【0068】(i)の−COOH基を有するα,β−エ
チレン性不飽和化合物の例としては、アクリル酸、メタ
アクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、ケ
イ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モ
ノオクチルエステル、及びこれらのNa、Zn等の金属
塩類等を挙げることができる。
【0069】(ii)の−SO3H基を有するα,β−エ
チレン性不飽和化合物の例としてはスルホン化スチレ
ン、そのNa塩、アリルスルホコハク酸、アリルスルホ
コハク酸オクチル、そのNa塩等を挙げることができ
る。
【0070】(4)塩基性極性基を有する単量体 塩基性極性基を有する単量体としては、(i)アミン基
或いは四級アンモニウム基を有する炭素原子数1〜1
2、好ましくは2〜8、特に好ましくは炭素原子数2の
脂肪族アルコールの(メタ)アクリル酸エステル、(i
i)(メタ)アクリル酸アミド或いは随意N上で炭素原
子数1〜18のアルキル基でモノ又はジ置換された(メ
タ)アクリル酸アミド、(iii)Nを環員として有する
複素環基で置換されたビニール化合物及び(iv)N,N
−ジアリル−アルキルアミン或いはその四級アンモニウ
ム塩を例示することができる。中でも、(i)のアミン
基或いは四級アンモニウム基を有する脂肪族アルコール
の(メタ)アクリル酸エステルが塩基性極性基を有する
単量体として好ましい。
【0071】(i)のアミン基或いは四級アンモニウム
基を有する脂肪族アルコールの(メタ)アクリル酸エス
テルの例としては、ジメチルアミノエチルアクリレー
ト、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルア
ミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタク
リレート、上記4化合物の四級アンモニウム塩、3−ジ
メチルアミノフェニルアクリレート、2−ヒドロキシ−
3−メタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウム
塩、ビニルベンジルトリメチルアンモニウム塩、ビニル
ベンジルジメチルベンジルアンモニウム塩等を挙げるこ
とができる。
【0072】〔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。
【0073】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、t−ドデシルメルカプタン等のメルカプタンが
使用される。
【0074】〔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)、過酸化水素、ベンゾイルパーオキサイ
ド等のパーオキサイド化合物等が挙げられる。
【0075】更に上記ラジカル重合開始剤は、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事が
可能である。レドックス系開始剤を用いる事で、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。
【0076】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80℃の範囲が用いられる。又、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又はそれに近い
温度で重合する事も可能である。
【0077】〔界面活性剤〕界面活性剤は、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
酸ナトリウムなど)、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など)、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
ルシウムなど)などが挙げられる。
【0078】〔凝集剤〕本発明で用いられる凝集剤は金
属塩の中から選択されるものが好ましい。
【0079】金属塩としては、一価の金属、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、例えばカルシウム、マグネシウム等のアルカ
リ土類金属の塩、マンガン、銅等の二価の金属塩、鉄、
アルミニウム等の三価の金属塩等が挙げられる。
【0080】これら金属塩の具体的な数例を以下に示
す。一価の金属の金属塩の具体例として、塩化ナトリウ
ム、塩化カリウム、塩化リチウム、二価の金属の金属塩
として塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネ
シウム、硫酸マンガン等が挙げられる。三価の金属塩と
しては、塩化アルミニウム、塩化鉄等が挙げられる。こ
れらは目的に応じて適宜選択される。一般的には一価の
金属塩より二価の金属塩のほうが臨界凝集濃度(凝析値
或いは凝析点)が小さく、更に三価の金属塩の臨界凝集
濃度は小さい。本発明に用いられる好ましい金属塩とし
ては一価の金属塩が用いられる。
【0081】本発明の臨界凝集濃度とは、水性分散液中
の分散物の安定性に関する指標であり、凝集剤を添加
し、凝集が起こる点の濃度を示している。この臨界凝集
濃度は、ラテックス自身及び分散剤により大きく変化す
る。例えば、北原文雄、古沢邦夫著「最新コロイド化
学」(1960 講談社サイエンティフィック)等に記
述されており、これらの記載に従えばその値を知ること
が出来る。又、別の方法として、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電位
を測定し、ζ電位が変化し出す点の塩濃度を臨界凝集濃
度とすることも可能である。
【0082】本発明の金属塩を用いて臨界凝集濃度以上
の濃度になるように樹脂微粒子分散液を処理する。この
時、当然の事ながら、金属塩を直接加えるか、水溶液と
して加えるかは、その目的に応じて任意に選択される。
水溶液として加える場合には、樹脂粒子分散液の容量と
金属塩水溶液の総容量に対し、添加した金属塩が樹脂粒
子の臨界凝集濃度以上になる必要がある。
【0083】本発明における凝集剤たる金属塩の濃度
は、臨界凝集濃度以上であれば良いが、好ましくは臨界
凝集濃度の1.2倍以上、更に好ましくは1.5倍以上
添加される。
【0084】〔水に無限溶解する有機溶媒〕水に無限溶
解する溶媒とは、水に対していかなる比率で混合しても
均一混和する有機溶媒である。水と混合したとき結着樹
脂微粒子を溶解させないものが好ましい。具体例として
メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノ
ール、t−ブタノール、メトキシエタノール、エトキシ
エタノール、ブトキシエタノール等のアルコール類、ア
セトニトリル等のニトリル類、ジオキサン等が挙げられ
る。特に好ましくはアルコール類等で、特にイソプロパ
ノールが挙げられる。
【0085】本発明における水に対して無限溶解する有
機溶媒は、凝集剤含有結着樹脂微粒子分散液に対し1〜
300%の範囲から適宜選択されるのが好ましい。
【0086】〔固体成分〕静電潜像現像用トナーとして
必要な含有物としては、前述した本発明に係わる着色剤
以外に、場合により離型剤、帯電制御剤等を挙げること
ができる。これらは単独又は併用して用いることができ
る。これらは水性分散液として用いられる。
【0087】これらは結着樹脂微粒子作製時または作製
後に混合添加され、各々結着樹脂微粒子に対し0.1〜
25重量%含有させることができる。
【0088】〔非球形状粒子の作製〕本発明の非球形状
粒子は、結着樹脂微粒子を複数個会合させて製造され
る。この際、着色剤は、結着樹脂微粒子を複数個会合さ
せる際、同時に分散液として添加し、会合時に複合化さ
せることができる。
【0089】その非球形状粒子の平均粒径、粒度分布は
凝集剤濃度、水に無限溶解する有機溶媒の添加濃度、更
に結着樹脂微粒子のイオン性解離基(極性基)を有する
単量体単位の解離度により決定される。例えば、水に無
限溶解する有機溶媒の添加温度及び重合体粒子のイオン
性解離基を有する単量体単位の解離度が一定の場合、凝
集剤濃度が大きくなれば一般的に粒径は大きくなり、凝
集剤濃度が小さくなれば粒径も小さくなる。同様に、凝
集剤濃度、重合体粒子のイオン性解離基を有する単量体
単位の解離度が一定の場合、水に無限溶解する有機溶媒
の添加濃度が大きくなれば粒径は大きくなり、小さいと
粒径は小さくなる。更に、結着樹脂微粒子のイオン性解
離基を有する単量体単位の解離度を変化させると、解離
度が大きくなると粒径は小さく、解離度が小さい場合は
生成粒子の粒径は大きくなる。
【0090】即ち、本発明において、前記三つの因子を
適宜変化させることで所望の粒径を得ることが出来る。
又、この三つの因子の働きにより、非常に狭い粒度分布
の粒子を得ることが出来る。
【0091】〔製造方法〕本発明は結着樹脂微粒子分散
液に対し、必要量の金属塩又は金属塩水溶液を攪拌下で
添加する。更に、水に対して無限溶解する有機溶媒を添
加するのが好ましく、好ましくは結着樹脂のTgの−5
℃〜+50℃の温度で加熱する工程が基本となる。但
し、各添加剤の添加順序は特に規定されない。
【0092】〔製造装置〕本発明において用いられる装
置は特に限定されるものではない。即ち、重合時及び非
球形状粒子会合時の反応釜の形状は、特には限定されな
いが、好ましくは、通常の円筒状又は球状の反応釜が好
ましい。
【0093】又、重合時及び会合時の攪拌翼の形状は、
特には限定されないが、例えば、アンカー翼、タービン
翼、ファウドラー翼、マックスブレンド翼、パドル翼、
ヘリカルリボン翼、ブルマージン翼等が挙げられる。
【0094】〔静電潜像現像用トナー〕非球形状粒子等
を静電潜像現像用トナーとして用いる場合、トナーとし
ての特性を保持させるために添加されるべき成分を含有
させる必要がある。上記成分として、前述したごとく荷
電制御剤、離型剤等が挙げられる。
【0095】また、流動性や帯電性を改良するための後
添加剤(外添剤と称する)や滑剤を配合して用いること
ができる。
【0096】(離型剤)離型剤としては、公知のものが
用いられる。一般的には、ポリオレフィン系が用いられ
る。例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピ
レン、酸化処理されたポリエチレン及びポリプロピレ
ン、酸変成処理されたポリエチレン及びポリプロピレン
等が用いられる。
【0097】(荷電制御剤)荷電制御剤も同様に公知の
ものが用いられる。但し、結着樹脂微粒子表面に極性基
を有するモノマーを共重合させた場合には、必要がない
場合もある。ここで言う極性基とはカルボキシル基、ス
ルホン酸基、アミノ基、アンモニウム塩基等、正負に問
わず電荷を有する基をいう。
【0098】荷電制御剤としては、正帯電性としてニグ
ロシン系の電子供与性染料、ナフテン酸又は高級脂肪酸
の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム
塩、アルキルアミド、金属錯体、顔料、フッ素処理活性
剤等、負帯電性として電子受容性の有機錯体、塩素化パ
ラフィン、塩素化ポリエステル、銅フタロシアニンのス
ルホニルアミン等が挙げられる。
【0099】(外添剤)外添剤には、例えば流動化剤、
帯電制御剤及び滑剤等の微粒子がある。流動化剤として
は、無機微粉末、例えば疎水性シリカ、酸化チタン、ア
ルミナ及びこれらの硫化物、窒化物及び炭化ケイ素等が
挙げられる。帯電制御剤としては、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリスチレン粉末、ポリメチルメタクリレート粉末
及びポリエチレン微粒子等が挙げられる。
【0100】(滑剤)滑剤には、例えばステアリン酸の
カドミウム、バリウム、ニッケル、コバルト、ストロン
チウム、銅、マグネシウム、カルシウム塩等、オレイン
酸亜鉛、マンガン、鉄、コバルト、銅、鉛、マグネシウ
ム塩、パルミチン酸の亜鉛、コバルト、銅、マグネシウ
ム、ケイ素、カルシウム塩、リノール酸の亜鉛、コバル
ト、カルシウム塩、リシノール酸の亜鉛、カドミウム
塩、カプリル酸の鉛塩、カプロン酸の鉛塩等の高級脂肪
酸の金属塩が挙げられる。これらは必要に応じて添加さ
れる。
【0101】〔現像剤〕本発明に用いられる現像剤は、
一成分現像剤でも二成分現像剤でもよい。一成分現像剤
として用いる場合は、非磁性一成分現像剤として前記ト
ナーをそのまま用いる方法もあるが、通常はトナー粒子
中に0.1〜5μm程度の磁性粒子を含有させ磁性一成
分現像剤として用いる。その含有方法としては、着色剤
と同様にして非球形状粒子中に含有させるのが普通であ
る。
【0102】しかし、より好ましくは現像剤用キャリア
を用いた磁性二成分現像剤として用いる。この場合は、
磁性粒子としては、鉄、フェライト、マグネタイト等の
金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合
金等の従来から公知の材料を用いることができる。特に
Li2O、MgO、MnOの少なくとも一種を含有する
Fe23からなる芯材粒子が好ましい。上記磁性粒子
は、その体積平均粒径としては15〜100μm、より
好ましくは25〜60μmのものがよい。
【0103】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)」(シンパチィク(SYMPA
TEC)社製)により測定される。
【0104】キャリアは、更に樹脂によりコーティング
(被覆)されていることが好ましい。コーティング用の
樹脂組成としては、特に限定は無く、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、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体
系樹脂等が用いられる。
【0105】更に、キャリアの比抵抗は105Ω・cm
以上、1014Ω・cm以下であることが望ましく、10
5Ω・cm未満では電荷注入が起こる場合があり、一方
1014Ω・cmを越えると現像層の上面(現像剤の穂の
先端)まで電荷が達しにくく現像性が低くなる。
【0106】本発明においてキャリアの磁化は20em
u/cm3以上、60emu/cm3以下であることが望
ましく、特に望ましいのは30emu/cm3以上、5
0emu/cm3以下である。20emu/cm3未満で
はキャリアが感光体の未現像部に付着してしまう現象を
起し易く、60emu/cm3を越えると現像スリーブ
上に柔らかく均一な現像層が形成しにくくなる。
【0107】本発明の記録材は、特に限定はなく、普通
紙等を用いることもできるが、支持体と、支持体の表面
に形成される受像層から構成されるものがより好まし
い。
【0108】記録材の支持体としては、例えば紙、コー
ト紙及び合成紙(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
スチレン等と紙とをはり合せた複合材料)等の各種紙
類、塩化ビニル系樹脂シート、ABS樹脂シート、ポリ
エチレンテレフタレートベースフィルム、ポリエチレン
ナフタレートベースフィルム等の各種プラスチックフィ
ルムないしシート、各種の金属で形成されたフィルムな
いしシート、各種のセラミックス類で形成されたフィル
ムないしシート等を挙げることができる。無論これら支
持体自体を記録材として用いることもできる。
【0109】金属やセラミックス以外の素材で支持体を
形成する場合、特に前記合成紙で支持体を形成すると
き、支持体中には、後の工程で形成される画像の鮮明性
を高めるために、白色顔料(例えばチタンホワイト、炭
酸マグネシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、シリカ、タ
ルク、クレー、炭酸カルシウム等)が添加されているこ
とが好ましい。支持体の厚みは、通常20〜1000μ
mが適当であり、好ましくは20〜800μmである。
【0110】受像層は、基本的にバインダー及び各種の
添加剤で形成される。支持体の表面に受像層を形成する
方法としては、受像層を形成する成分を溶媒に分散ある
いは溶解してなる受像層用塗工液を調製し、その受像層
用塗工液を前記支持体の表面に塗布し、乾燥する塗工
法、あるいは前記受像層を形成する成分を有する混合物
を溶融押出し、支持体の表面にラミネートするラミネー
ト法等を挙げることができる。支持体の表面に形成され
る受像層の厚みは、一般に0.5〜50μm、好ましく
は1〜20μm程度である。
【0111】受像層用のバインダーとしては、塩化ビニ
ル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂及び
各種の耐熱性樹脂などさまざまのバインダーを使用する
ことができる。バインダーの種類の選択は任意である
が、画像保存性などの点において、ポリビニルアセター
ル系樹脂又は塩化ビニル系樹脂が好ましい。前記ポリビ
ニルアセタール系樹脂としては、ポリビニルアセトアセ
タール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホ
ルマール樹脂などがあげられる。前記塩化ビニル系樹脂
としては、ポリ塩化ビニル樹脂と塩化ビニル共重合体と
を挙げることができる。
【0112】この塩化ビニル共重合体としては、塩化ビ
ニルをモノマーユニットとして50モル%以上の割合で
含有する塩化ビニルと他のコモノマーとの共重合体を挙
げることができる。前記ポリビニルアセタール系樹脂、
塩化ビニル系樹脂の他に、ポリエステル系樹脂も熱定着
の受像層として好適に用いることができる。ポリエステ
ル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、特開昭58−188
695号公報、特開昭62−244696号公報に記載
されている化合物を挙げることができる。また、ポリカ
ーボネート系樹脂としては、たとえば、特開昭62−1
69694号公報に記載の各種の化合物を使用すること
ができる。アクリル系樹脂としては、例えばポリアクリ
ルエステルを挙げることができる。
【0113】耐熱性樹脂としては耐熱性がよく、極度に
軟化点あるいはガラス転移点(Tg)の低い樹脂でな
く、前記塩化ビニル系樹脂と適度に相溶し、実質的に無
色である限り公知の各種の耐熱性樹脂を使用することが
できる。
【0114】ここで言う「耐熱性」とは熱定着した場合
に樹脂そのものが黄変などの着色を起こさず、物理的強
度が極端に劣化しないことを指す。前記耐熱性樹脂は軟
化点が80〜200℃、特にTgが50〜150℃であ
るのが好ましい。軟化点が80℃未満であると、熱定着
を行う際、受像層が軟化して好ましくない。軟化点が2
00℃を越えると受像層が硬くなり過ぎ、トナー粒子も
埋め込まれ難くなる。上記条件を満たす耐熱性樹脂とし
てはフェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ケト
ン樹脂などがあげられるが、中でも尿素アルデヒド樹
脂、ケトン樹脂が特に好ましい。尿素アルデヒド樹脂は
尿素とアルデヒド類(主としてホルムアルデヒド)との
縮合により得られるものであり、ケトン樹脂はケトンと
ホルムアルデヒドとの縮合反応によって得られる。
【0115】受像層のバインダーとして、さらに下記の
ような樹脂を用いることができる。
【0116】ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹
脂、前記以外のハロゲン化ビニル樹脂(ポリ塩化ビニリ
デン等)、前記以外のビニルポリマー(ポリ酢酸ビニル
等)、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレ
ンやプロピレン等のオレフィンと他のビニルモノマーと
の共重合体系樹脂、アイオノマー、セルロースジアセテ
ート等のセルロース系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイ
ミド樹脂、エポキシ樹脂等である。
【0117】特開平5−246152号公報に記載のポ
リカーボネート樹脂と芳香族ポリエステル樹脂との併
用;特開平5−246151号公報に記載のカルボキシ
ル基を含有するポリビニルアセタール系樹脂、該カルボ
キシル基を構成する成分がカルボキシル基含有付加重合
性モノマーである上記ポリビニルアセタール系樹脂、該
カルボキシル基を含有するモノマー単位が上記ポリビニ
ルアセタール系樹脂の0.5〜20重量%である樹脂;
特開平5−246150号公報に記載のエポキシ基を含
有する塩化ビニル系共重合体樹脂;特開平5−1317
58号公報に記載のランダム−コ−ポリカーボネート樹
脂;特開平5−64978号公報に記載のジオール成分
又は酸成分の少なくとも一方が脂環族化合物を含むポリ
エステル樹脂、該脂環族化合物が、トリシクロデカンジ
メタノール、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキ
サンジメタノール又はシクロヘキサンジオールであるポ
リエステル樹脂(該樹脂により、画像の耐光性、耐指紋
性、耐可塑性等の耐久性が向上する);特開平4−29
9187号公報に記載のイソホロジンアミン成分とする
ポリアミド樹脂、該樹脂の分子量が5000〜2000
0の範囲であり、軟化点が80〜170℃である樹脂;
特開平4−347690号公報に記載の疎水性樹脂液か
らなる水性樹脂;特開平4−299188号公報に記載
のアミン価が3以下のポリアミド樹脂、分子量が500
0〜20000の範囲であり、軟化点が80〜170℃
である上記ポリアミド樹脂、酸成分がダイマー酸、プロ
ピオン酸、アジピン酸又はアゼライン酸から選ばれる上
記ポリアミド樹脂;特開平4−299184号公報に記
載のポリウレタン樹脂及びポリエステル樹脂;特開平4
−223194号公報に記載の塗膜形成能又はフィルム
形成能を有する高分子物質;特開平4−131287号
公報に記載の合成樹脂;特開平4−43082号公報に
記載のウレタン変性ポリエステル樹脂;特開平4−13
5794号公報に記載の平均重合度400以下の塩化ビ
ニル/酢酸ビニル共重合体;特開平2−107485号
公報に記載の、酸価が2以上の酸性樹脂、例えば次のよ
うな酸変性樹脂:(イ)エステル結合を有するもの、例
えばポリエステル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、スチレン
アクリレート樹脂、ビニルトルエンアクリレート樹脂、
(ロ)ウレタン結合を有するもの、例えばポリウレタン
樹脂等、(ハ)アミド結合を有するもの、例えば、ポリ
アミド樹脂(ナイロン)、(ニ)尿素結合を有するも
の、例えば尿素樹脂等、(ホ)その他極性の高い結合を
有するもの、例えば、ポリカプロラクトン樹脂、ポリス
チレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂等(これらのう
ちで特に好適なものはポリエステル系樹脂である);特
開平2−107485号公報に記載の、熱可塑性樹脂
と、反応官能基(メラミン骨格、尿素骨格、ベンゾグア
ナミン骨格又はグリコールウリル骨格を有するアミノ樹
脂と、イソシアネート化合物)を有する少なくとも2種
以上の化合物(メラミン骨格、尿素骨格、ベンゾグアナ
ミン骨格又はグリコールウリル骨格を有するアミノ樹脂
と、イソシアネート化合物等)との反応物;特開平7−
40670号公報に記載の、数平均分子量15000以
下の熱可塑性樹脂(製造時における速乾性に優れ、かつ
画像形成時における熱転写シートとの剥離性、発色濃
度、鮮明性に優れる)、及び該熱可塑性樹脂として、受
像層のバインダーの5〜100重量%の塩化ビニルスチ
レン系共重合体(塩化ビニルアクリルスチレン共重合
体、塩化ビニル酢酸ビニルアクリルスチレン共重合体、
塩化ビニル酢酸ビニルスチレン共重合体、塩化ビニルブ
チルアクリルスチレン共重合体、塩化ビニルブチルアク
リル共重合体、塩化ビニルメタクリルスチレン共重合
体、塩化ビニル酢酸ビニルメタクリルスチレン共重合
体、塩化ビニルブチルアクリルメタクリルスチレン共重
合体、塩化ビニル酢酸ビニルブチルアクリルメタクリル
スチレン共重合体等);特開平5−270151号公報
に記載の、アルデヒド変性ビニルアルコール樹脂と数平
均分子量1万以下のポリエステル樹脂(効果:画像の濃
度、耐光性、耐指紋性、熱可塑性等の耐久性の向上)、
アルデヒド変性ビニルアルコール樹脂のアルデヒド変性
率が30〜50%である上記ポリエステル樹脂、アルデ
ヒド変性ビニルアルコール樹脂の平均重合度が200〜
3000である上記ポリエステル樹脂、上記ポリエステ
ル樹脂のポリオール成分及び/又は酸成分の少なくとも
1部が脂環族化合物である上記ポリエステル樹脂、アル
デヒド変性がホルマリン、アセトアルデヒド又はブチル
アルデヒド(特に好ましくは、アセトアルデヒド又はブ
チルアルデヒド)である上記ポリエステル樹脂;特開平
6−115272号公報に記載の、引張強さ200kg
/cm 2以上の樹脂(効果:受像層のクラック発生の防
止)、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹
脂、ブチラール系樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体系樹脂、アイオノマー、セルロースジアセテー
ト等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート等(特に好
ましいものはポリエステル系樹脂及び塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体系樹脂);特開平6−79974号公報
に記載の、ポリビニルアルコールと、−100〜20℃
のガラス転移温度を有するとともに極性基を有する合成
樹脂のエマルジョンとの混合物;特開平6−79974
号公報に記載の、溶剤に不〜難溶性のポリエステル樹脂
水性分散物と該ポリエステル樹脂以外の熱可塑性樹脂の
水性分散物との混合物;特開平6−15966号公報に
記載の、ポリオキシアルキレンポリオールと有機ポリイ
ソシアネートとの反応生成物;特開昭58−21539
8号公報、特開昭61−199997号公報、特開平2
−178089号公報、特開平2−86494号公報に
記載のポリエステル系樹脂とポリイソシアネートとの反
応生成物;特開平1−160681号公報、特開平1−
123794号公報、特開平3−126587号公報に
記載の活性水素を持つ塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体
とポリイソシアネートとの反応生成物;特開平6−86
46号公報に記載の、水酸基含有熱可塑性樹脂、例え
ば、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルアルコール
単位の含有量が5〜50重量%である上記ポリビニルア
セタール樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリ
ビニルアルコール単位の含有量が1〜30重量%である
上記塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエステ
ル、部分鹸化ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体の部分又は完全鹸化物、アクリル樹脂、ポリウ
レタン樹脂等、特に好適なものはポリビニルアセタール
樹脂及び塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、好ましいポ
リビニルアセタール樹脂は、ポリビニルホルマール樹
脂、ポリビニルアセトアセタール樹脂及びポリビニルブ
チラール樹脂(効果:上記樹脂と架橋剤とからなる架橋
物は離型性に優れ、かつ発色濃度、鮮明性、各種耐久性
及び非エンボス性に優れる);特開平5−294076
号公報に記載の、ポリビニルアルコール単位の含有量が
10重量%以上(又は10〜50重量%)であるポリビ
ニルアセタール樹脂、重合度が100〜10000であ
る上記ポリビニルアセタール樹脂等である。
【0118】なお、受像層の形成に際しては、上述した
各種の樹脂はその反応活性点を利用して(反応活性点が
無い場合はそれを樹脂に付与する)、放射線、熱、湿
気、触媒等により架橋もしくは硬化してもよい。その場
合には、エポキシ、アクリルの如き放射線活性モノマー
や、イソシアナートの如き架橋剤を用いることができ、
それらのモノマーや架橋剤は受像層中にそのまま添加し
てもよいし、マイクロカプセルに封入したものでもよ
い。
【0119】更に受像層には、画像保存性を向上させる
ために紫外線吸収剤等を添加してもよい。
【0120】紫外線吸収剤としては、染料画像の紫外線
吸収用として機能し、かつ熱転写を阻害しない、例え
ば、特開昭59−158287号、同63−74686
号、同63−145089号、同59−196292
号、同62−229594号、同63−122596
号、同61−283595号、特開平1−204788
号等の公報に記載の化合物、及び写真その他の画像記録
材料における画像耐久性を改善するものとして公知の化
合物を使用することができる。バインダと紫外線吸収剤
との重量比は、1:10〜10:1が好ましく、さらに
好ましくは2:8〜7:3の範囲である。又、受像層の
層厚は通常は2〜25μmである。
【0121】酸化防止剤としては、特開昭59−182
785号、同60−130735号、特開平1−127
387号各公報等に記載の酸化防止剤、及び写真その他
の画像記録材料における画像耐久性を改善するものとし
て公知の化合物を挙げることができる。紫外線吸収剤及
び光安定剤としては、特開昭59−158287号、同
63−74686号、同63−145089号、同59
−196292号、同62−229594号、同63−
122596号、同61−283595号、特開平1−
204788号等の公報に記載の化合物、及び写真その
他の画像記録材料における画像耐久性を改善するものと
して公知の化合物を挙げることができる。
【0122】更に、受像層にはフィラーを添加しても良
い。フィラーとしては、無機微粒子や有機樹脂粒子を挙
げることができる。この無機微粒子としてはシリカゲ
ル、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸性白土、活性白
土、アルミナ等を挙げることができ、有機微粒子として
はフッ素樹脂粒子、グアナミン樹脂粒子、アクリル樹脂
粒子、シリコン樹脂粒子等の樹脂粒子を挙げることがで
きる。これらの無機・有機樹脂粒子は比重により異なる
が、0.1〜70重量%の添加が好ましい。顔料として
は、代表例としてチタンホワイト、炭酸カルシウム、酸
化亜鉛、硫酸バリウム、シリカ、タルク、クレー、カオ
リン、活性白土、酸性白土などを挙げることができる。
【0123】可塑剤としてはフタル酸エステル類(例え
ばフタル酸ジメチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオ
クチル、フタル酸ジデシルなど)、トリメリット酸エス
テル類(例えばトリメリット酸オクチルエステル、トリ
メリット酸イソノニルエステル、トリメリット酸イソデ
ソルエステルなど)、ピロメリット酸オクチルエステル
などのピロメリット酸エステル類、アジピン酸エステル
類などが挙げられる。なお、可塑剤の過度の添加は画像
の保存性を劣化させるので、可塑剤の添加量は、通常、
受像層のバインダに対して0.1〜30重量%の範囲で
ある。
【0124】又、記録材の裏面に滑性裏面層を設けても
良い。
【0125】記録材の裏面に滑性裏面層を設ける場合、
用いる樹脂は染料染着性の低いものが好ましい。そのよ
うな樹脂として、具体的には、アクリル系樹脂、ポリス
チレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹
脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、酢
酸セルロース樹脂などがあげられる。また、特開平7−
186557号公報に記載の非晶質ポリオレフィン樹脂
を用いることもできる。この他、ポリビニルブチラー
ル、メラミン、セルロース、アクリル系樹脂等をキレー
ト、イソシアネート、放射線照射等の手段で硬化させた
硬化性樹脂なども好ましい。市販されているものとして
は、例えば、アクリル樹脂ではBR85、BR80、B
R113(以上三菱レイヨン製)、非晶質ポリオレフィ
ン樹脂としてAPL6509、130A、291S、1
50R(以上、三井石油化学工業製)、ゼオネックス4
80、250、480S(以上日本ゼオン製)、ポリビ
ニルブチラール樹脂では3000−1(電気化学工業
製)、ポリビニルアルコール樹脂として、SMR−20
H、SMR−20HH、C−20、C−10、MA−2
3、PA−20、PA−15(以上信越化学工業製)、
酢酸セルロース樹脂としてL−30、LT−35(以上
ダイセル化学工業製)、メラミン樹脂ではサイメル30
3(三井サイアッド製)等があげられるが、もちろんこ
れらに限定されるものではない。
【0126】また、給紙適性をよくするために、記録材
の裏面を構成する層の少なくとも1層に、有機及び/又
は無機の充填剤を含有させても良い。具体的にはポリエ
チレンワックス、ビスアマイド、ナイロン、アクリル樹
脂、架橋ポリスチレン、シリコン樹脂、シリコンゴム、
タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン等があげられるが
特に限定はされず何でも使用できる。
【0127】尚、熱定着とは、熱によりトナー結着樹脂
を軟化させ、トナー同士およびトナーと記録材を接着さ
せ、常温に戻った時には記録材上に画像が安定に定着さ
れる方式ならばどのような定着方法でも特に限定はな
い。但し、記録材とトナーとの接着性を上げるため、熱
ローラ定着、熱ベルト定着等の熱圧着されるものが極め
て望ましい。
【0128】次に、本発明の画像形成方法及び装置につ
いて図1〜3を用いて説明する。
【0129】図1は、本発明にかかわる画像形成装置の
一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図であ
り、図2は、図1の要部、即ち静電潜像形成体への現像
手段の対向状態を示す説明図であり、図3は、プロセス
カートリッジの画像形成装置よりの着脱を説明する図で
ある。
【0130】図1または図2によれば、静電潜像形成体
であるベルト感光体10はローラ部材としての駆動ロー
ラ1、第1の回動ローラ2及び第2の回動ローラ3に張
架された無端状の可撓性の感光体ベルトで、テンション
ローラ4の作用により緊張状態とされて、図2に矢印で
示す時計方向に回動する。
【0131】ベルト感光体10はポリエステル、ポリイ
ミド、ポリエチレンテレフタレート等の可撓性基体上に
酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム等の金属薄膜を導電層
として設け、その上面には各種有機感光層(OPC)を
塗布し、前記導電層を接地している。本実施形態で用い
るベルト感光体10は80μm厚のポリエチレンテレフ
タレートを基体とし、OPCを塗布したもので、100
μm厚に一様の厚みとなるよう精度よく成型されてい
る。
【0132】ベルト感光体10は、後述する潜像形成体
のクリーニング手段としてのクリーニング装置19と樹
脂ケーシングに一体的に取付けられ、プロセスカートリ
ッジとして構成される。
【0133】以下に説明するごとく帯電手段としてのス
コロトロン帯電器11があり、これと走査手段としての
露光光学系12及び現像手段としての現像器13は、そ
れぞれ、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン
(C)及び黒色(K)の各色毎に設けられて各色の画像
形成プロセスに用いられる。本実施形態においては、現
像器13はさらにxとyの2個がペアになって、張架さ
れたベルト感光体10の外側面に、図1及び2の矢印に
て示すベルト感光体10の回転方向に対して、Y、M、
C、Kの順に配置されている。
【0134】帯電手段としてのスコロトロン帯電器11
は像形成体であるベルト感光体10の移動方向に対して
直交する方向(図1において紙面垂直方向)にベルト感
光体10と対峙し近接して取り付けられ、ベルト感光体
10の前述した有機感光層に対し所定の電位に保持され
た制御グリッドと、コロナ放電電極として、例えば鋸歯
状電極を用い、トナーと同極性のコロナ放電とによって
帯電作用(本実施形態においてはマイナス帯電)を行
い、ベルト感光体10に対し一様な電位を与える。コロ
ナ放電電極としては、その他ワイヤ電極や針状電極を用
いることも可能であり、又、帯電器をローラ帯電器に変
えることも可能である。
【0135】各色毎の走査手段である露光光学系12
は、半導体レーザで発光されたレーザビームを駆動モー
タにより回転されるポリゴンミラーにより回転走査を行
いfθレンズを経てベルト感光体10に対して走査光
(露光光)を走査(像露光)し潜像形成を行う。この走
査光は別体の画像読み取り装置によって読み取られた各
色の画像信号が画像処理をなされて露光光学系12にそ
れぞれ電気信号として入力されることによって行われ
る。
【0136】各色毎の露光光学系12は、ベルト感光体
10上での走査位置を、スコロトロン帯電器11と現像
器13との間でベルト感光体10に走査光を走査するよ
うにして、ベルト感光体10より離れて外側に配置され
ている。
【0137】各色毎の現像手段としての現像器13は、
内部にイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)
及び黒色(K)の二成分(一成分でもよい)の現像剤を
収容し、縦型に配設されたベルト感光体10の一方の側
にベルト感光体10の移動方向と直交してベルト面に平
行に位置するように上下に配設され、それぞれ、例えば
厚み0.5mm〜1mm、外径15〜25mmの円筒状
の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現
像剤担持体である現像スリーブ131を備えている。
【0138】現像領域では、現像スリーブ131は、突
き当てコロ(不図示)によりベルト感光体10と所定の
値の間隙、例えば100μm〜1000μmをあけて非
接触に保たれ、ベルト感光体10の回転方向と順方向に
回転しており、現像スリーブ131に対して現像バイア
スとしてトナーと同極性(本実施形態においてはマイナ
ス極性)の直流電圧或いは直流電圧に交流電圧ACを重
畳する電圧を印加することにより、ベルト感光体10の
露光部に対して非接触の反転現像が行われる。この時の
現像間隔精度は画像ムラを防ぐために20μm程度以下
が必要である。
【0139】Y、M、C及びKの各色毎の現像器13の
更に各現像器xとyには、Y、M、C及びKの各xとy
のトナー補給槽があり、対応したトナーが補給される。
【0140】以上のように現像器13は、スコロトロン
帯電器11による帯電と露光光学系12Y、M、C、K
による走査光により形成されるベルト感光体10上の静
電潜像を、非接触の状態でベルト感光体10の帯電極性
と同極性のトナー(本実施形態においてはベルト感光体
は負帯電であり、トナーは負極性)により反転現像す
る。
【0141】画像記録のスタートにより、駆動モータが
回動して駆動ローラ1を介してベルト感光体10は時計
方向へと回転し、Yのスコロトロン帯電器11の帯電作
用によりベルト感光体10への電位の付与が開始され
る。ベルト感光体10は電位を付与されたあと、Yの露
光光学系12において第1の色信号すなわちイエロー
(Y)の画像信号に対応する電気信号による走査露光が
開始され、ベルトの回転(副走査)によってその表面の
感光層に現像画像のイエロー(Y)の画像に対応する静
電潜像を形成する。この潜像はYの現像器13により現
像スリーブ131上に付着搬送されたイエロー(Y)の
現像剤が非接触の状態で反転現像され、ベルト感光体1
0の回転に応じてベルト感光体10上にイエロー(Y)
のトナー像が形成される。
【0142】この時、通常の画像形成においては一回の
上記動作を行うのみだが、本発明においては、主に低濃
度部分の画像形成を行う着色剤の含有比率が低いトナー
にて現像する高感度現像器xと、比較的高濃度部の画像
形成を行うための着色剤の含有比率が高いトナーにて現
像する低感度現像器yにて現像を行う。
【0143】現像回数は、さらに中濃度部現像用の現像
器を設けることにして3回としてもよく、更に多い回数
にしてもよい。しかし、あまり多くすると画像形成に時
間を多く要するのでその面から望ましくない。
【0144】現像を行うための静電潜像形成は、最初に
形成したものを用いても良く、現像の度に行ってもよ
い。又、低感度現像器、高感度現像器とするには、両者
で現像条件、例えば現像バイアスの交流・直流電圧を変
える等により作り出すことが出来る。あるいは潜像形成
をその都度行う場合はその条件を変える。また、いわゆ
るタンデム方式の画像形成装置のごとく、各現像器と感
光体が一体となっているものは、その感光体感度を変え
ることでも達成することが出来き、そのいずれでも良
い。これらの動作及び対応は、以下に述べるマゼンタ
(M)、シアン(C)、黒色(K)の場合においても同
様であることはいうまでもない。しかし、同一色にて露
光を複数回行うこととし、これをデジタル露光としてコ
ントロールするのが最もやりやすいことはすでに述べ
た。
【0145】次いで、ベルト感光体10は前記イエロー
(Y)のトナー像の上に、上記スコロトロン帯電器11
の帯電作用により電位が付与され、Mの露光光学系12
の第2の色信号すなわちマゼンタ(M)の画像データに
対応する電気信号による走査露光が行われ、Mの現像器
13による非接触の反転現像によって前記のイエロー
(Y)のトナー像の上にマゼンタ(M)のトナー像が重
ね合わせて形成される。これらが低感度現像器、高感度
現像器により画像形成されることはすでに述べたイエロ
ー(Y)の場合と同様である。。
【0146】同様のプロセスにより、スコロトロン帯電
器11、Cの露光光学系12及び現像器13によってさ
らに第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像
が、また、スコロトロン帯電器11、Kの露光光学系1
2及び現像器13によって第4の色信号に対応する黒色
(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成され、ベルト
感光体10の周面上にカラーのトナー重ね合わせ像が形
成される。
【0147】上記特定現像器での画像形成がなされてい
る間は、その他の現像器は不作動状態にしてあることは
いうまでもない。
【0148】ベルト感光体10の周面上に形成されたカ
ラーのトナー重ね合わせ像は、トナーの電位が揃えられ
たのち転写前露光器よって除電が行われる。
【0149】一方、記録材としての記録紙Pは、転写材
収納手段としての給紙カセット15a,15bの何れか
より、対応する送り出しローラにより送り出され、タイ
ミングローラ15cへ搬送される。
【0150】記録紙Pは、タイミングローラ15cの駆
動によって、ベルト感光体10上に担持されたカラート
ナー像との同期がとられて転写域へ給送され、転写域に
おいてベルト感光体10の駆動用の駆動ローラ1の下部
に対向して配置され、トナーと反対極性(本実施形態に
おいてはプラス極性)の電圧が印加される転写手段とし
ての転写ローラ16により、ベルト感光体10の周面上
のカラートナー重ね合わせ像が一括して記録紙Pに転写
される。
【0151】トナー像の転写を受けた記録紙Pは、駆動
ローラ1の曲率に沿ったベルト感光体10の周面より分
離された後、定着装置17へと搬送され、内部にヒータ
(不図示)を有する定着ローラ17aと、圧着ローラ1
7bとの間で熱と圧力とを加えられることにより記録紙
P上の付着トナーが定着され、排紙搬送ローラ18a,
18bにより搬送され、排紙ローラ18により送られ
て、画像形成装置100の上部に設けられ、プロセスカ
ートリッジ300の取出用の開閉蓋を兼用する排紙皿2
0に記録紙P上のトナー像面を下面にして排出される。
【0152】転写後のベルト感光体10の周面上に残っ
たトナーは、ベルト状像担持体クリーニング手段として
のクリーニング装置19に設けられたクリーニング部材
であるクリーニングブレード19aによってベルト感光
体10面の摺擦がなされ、残留トナーの除去・清掃がな
されて、次の原稿画像のトナー像の形成を続行するか、
もしくは一旦停止して待機する。
【0153】クリーニングブレード19aによりベルト
感光体10上より除去された廃トナーはクリーニング装
置19から、例えば不図示の搬送スクリュウ等を通して
廃トナー回収容器へと回収される。なお次の原稿画像の
トナー像の形成が続いて行われるときは、帯電前露光器
によるベルト感光体10の感光体面への露光が行われて
前歴の除去がなされるのが望ましい。
【0154】さらに図3に示すように、ベルト感光体1
0を有するプロセスカートリッジ300は、画像形成装
置100上部の前述した排紙皿20を開閉し、プロセス
カートリッジ300を構成する前側板及び後側板に設け
られる孔を把手として装置本体に着脱可能とされ、ベル
ト感光体10、クリーニング装置19、廃トナー回収容
器等のメンテナンス、交換或いはプロセスカートリッジ
300の交換等が行われる。この際、図1にて説明した
各色毎の現像器13は、例えば排紙皿20の開口に伴い
不図示のレバー、カム等の作動によりベルト感光体10
面より退避される。また排紙皿20を閉じると、前記レ
バー、カム等の作動により、ベルト感光体10面に不図
示の突き当てコロが当接され現像器13の位置出しが行
われる。
【0155】上記のごとくして形成された画像は、従来
電子写真で形成された画質の水準を遙かにしのぎ、ハロ
ゲン化銀写真の画質に匹敵するものであった。
【0156】尚、上記画像形成はベルト感光体を用いた
方式で説明したが、これに限定されずタンデム方式或い
は比較的小径のドラム感光体と転写ドラムを用いた逐次
画像転写方式にも適用できることは無論である。
【0157】
【発明の効果】本発明により、第一の効果としては、仕
上がり画像の階調性を高め質感のある画像を得ることが
できる。又、第2の効果としては、仕上がり画像の粒状
性を改善し深みのある画像を得ることが出来る。
【0158】特に仕上がり画像の低濃度部の粒状性を目
立たなくし、ある程度の鮮鋭性を保持させ画質に均一感
を与えることが出来る。
【0159】即ち、本発明によれば、現在の静電潜像形
成技術では到達し得なかった画質を有したカラー画像形
成方法及び画像形成装置とそれに用いる静電潜像現像用
トナーを提供することが出来、ハロゲン化銀写真画像に
匹敵する高画質カラー画像を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すカラー画像形成装置
の断面構成図。
【図2】図1の要部、即ち静電潜像形成体(感光体)へ
の現像手段の対向状態を示す説明図。
【図3】プロセスカートリッジの画像形成装置よりの着
脱を説明する図。
【符号の説明】
1 駆動ローラ 2 第1の回動ローラ 3 第2の回動ローラ 4 テンションローラ 10 ベルト感光体 11 スコロトロン帯電器 12 露光光学系(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、
シアン(C)、黒(K)の露光光学系がある) 13 現像器(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シア
ン(C)、黒(K)の現像器に各にxとyの現像器があ
る) 17 定着装置 18 排紙ローラ 19 クリーニング装置 100 画像形成装置 300 プロセスカートリッジ P 記録紙
フロントページの続き Fターム(参考) 2H005 AA21 AA27 AB06 CA21 DA04 EA06 EA07 EA10 2H027 EB04 ED04 2H030 AD01 BB23 BB71 9A001 HZ31 JJ35 KK17

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各濃度の異なる複数のイエロー(Y)、
    マゼンタ(M)、シアン(C)の静電潜像現像用トナー
    を用いて現像し、画像形成することを特徴とする画像形
    成方法。
  2. 【請求項2】 少なくともイエロー(Y)、マゼンタ
    (M)、シアン(C)の各最も濃度の薄い静電潜像現像
    用トナーが、着色剤としてメチルエチルケトンに対する
    溶解度が0.2g/100cc以上で、分子量が600
    以下の昇華性又は熱拡散性染料を用いて作製されている
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成方法。
  3. 【請求項3】 静電潜像現像用トナーが重合法により作
    製されていることを特徴とする請求項1又は2記載の画
    像形成方法。
  4. 【請求項4】 一様帯電された潜像形成体をドット像露
    光し、各濃度の異なる複数のイエロー(Y)、マゼンタ
    (M)、シアン(C)のトナーを用いて現像し、形成さ
    れたトナー画像を記録材に転写し、熱定着することを特
    徴とする画像形成方法。
  5. 【請求項5】 一様帯電された潜像形成体をドット像露
    光し、各濃度の異なる複数のイエロー(Y)、マゼンタ
    (M)、シアン(C)のトナーを用いて現像し、形成さ
    れたトナー画像を記録材に転写し、熱定着する機構を有
    することを特徴とする画像形成装置。
  6. 【請求項6】 一様帯電された潜像形成体をドット像露
    光し、各濃度の異なる複数のイエロー(Y)、マゼンタ
    (M)、シアン(C)のトナーを用いて現像し、形成さ
    れたトナー画像を記録材に転写し、熱定着する画像形成
    方法に用いられ、着色剤としてメチルエチルケトンに対
    する溶解度が0.2g/100cc以上で、分子量が6
    00以下の昇華性又は熱拡散性染料を用いて作製されて
    いることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
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