JP2002278161A - フルカラー電子写真用トナー、フルカラー画像形成方法およびフルカラートナーの製造方法 - Google Patents

フルカラー電子写真用トナー、フルカラー画像形成方法およびフルカラートナーの製造方法

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JP2002278161A
JP2002278161A JP2001073930A JP2001073930A JP2002278161A JP 2002278161 A JP2002278161 A JP 2002278161A JP 2001073930 A JP2001073930 A JP 2001073930A JP 2001073930 A JP2001073930 A JP 2001073930A JP 2002278161 A JP2002278161 A JP 2002278161A
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Satoshi Miyamoto
聡 宮元
Hideyuki Ueda
英之 植田
Noboru Kuroda
昇 黒田
Kaoru Aoki
薫 青木
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流動特性に優れ、ホタル、虫喰いなどの
画像欠陥がなく安定した画像品質が得られて、さらに転
写性及びクリーニング性を両立できるフルカラー電子写
真用トナー、およびその製造方法さらに画像形成方法を
提供する。 【解決手段】 フロー式粒子像測定装置で測定される平
均円形度が0.940以上であり、円相当径(重量基
準)において1μm以上3μm以下の範囲の円形度をD
f、10μm以上20μm以下の範囲の円形度をDcと
した場合、0.940≦Df、0.920≦Dc≦0.
950及び0.000≦Df−Dc≦0.050の範囲
であるフルカラー電子写真用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真、静電記
録、静電印刷などにおける静電潜像を現像する画像形成
方法に使用されるトナーに関するもので、転写性、帯電
立ち上がり特性、流動特性、耐熱保存性、環境安定性に
おいて優れ、画像品質における転写不良(ホタル、虫喰
い)などの画像欠陥が発生しないフルカラー電子写真用
トナーとその製造方法及び画像形成方法を提供するもの
である。
【0002】
【従来の技術】一般に電子写真法、静電写真法等の画像
形成方法において潜像担持体上に形成された静電潜像を
現像するために、トナーが使用される。このトナーは微
細粒子であり、かつ流動性に優れ、適当に帯電された粉
体であることが要求される。静電潜像を現像する方法と
してはトナーとキャリアの混合物である2成分系現像剤
を使用する方法とキャリアを含まない1成分系現像剤を
使用する方法が公知である。前者の2成分系現像剤を用
いた現像方式は、比較的安定した良好な画像が得られる
反面、キャリア劣化やトナーとキャリアの混合比が変動
しやすい。また通常、潜像担持体上にてトナーで静電潜
像を現像した後に転写シートなどに転写して、定着する
ことによって画像が得られる。この際の定着方式として
は加熱されたロールによって圧着加熱する熱ロール定着
方式が一般的である。
【0003】また近年では電子写真方式のカラー化が進
み、高画質、高再現性の要求が高まってきている。フル
カラー電子写真トナーにはイエロー、マゼンタ、シアン
に着色されたトナーが使用される。また必要に応じてブ
ラックトナーも使用される。このようなカラートナーに
おいては、定着されたトナーが乱反射することのない良
好な分光反射特性を持つこと、および重ね合わさったト
ナーがあらゆる色調を再現するために透明性を有するこ
とが必須条件であり、結着樹脂中に着色剤の分散を向上
させることが不可欠になってくる。またホタル、虫喰い
などの画像欠陥を防止するためにも適度な流動性を持た
せることが必要である。さらに、高い解像力と画像の鮮
明さを得るためにトナーの粒径も小粒径であることが望
ましい。
【0004】一般的なトナーの製造方法としては、結着
樹脂、着色剤(染料、顔料、磁性体等)、帯電制御剤な
どの所定材料を溶融混練し、冷却して固化させた後粉砕
し、さらに微粉砕された粉砕物を分級して得られた微粒
子粉体に流動性を持たせるために流動性付与剤(超微粒
子状のコロイダルシリカなど)を加えて攪拌混合する方
法がある。従来の溶融混練方法にはスクリュー型押出式
連続混練機、2本ロールミル、3本ロールミル、加圧加
熱ニーダーなどが使用されている。また最近重合トナー
も上市されているが、製造方法としてはいくつかの方法
が知られている。例えば、懸濁重合方法を用いて直接ト
ナーを生成する方法や、単量体には可溶で得られる重合
体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分
散重合方法又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合
しトナーを生成するソープフリー重合法に代表される乳
化重合法などが挙げられる。
【0005】画像形成時に、現像工程において静電潜像
を現像するために磁気ブラシ等からトナーを感光体ドラ
ム上に移行させた後、転写工程で転写シートに転写され
るが、感光体ドラム上の未転写トナーはクリーニング工
程において、ブレード、ファーブラシ等を使用してクリ
ーニングを行い、廃トナータンクに回収するのが一般的
である。転写効率が低いトナーの場合、画像濃度が低く
なる傾向にあり、さらには画像部が白く抜けてしまう、
虫喰いを引き起こすことがある。さらにはクリーニング
で回収されるトナーが増えるために、廃トナータンクの
メンテナンス頻度が増加するという不具合が発生する。
このような点から転写効率の優れたトナーが求められて
いる。またトナー中に凝集物が存在すると該凝集物が磁
気ブラシから感光体ドラム上に現像された後、転写紙上
に転写されてしまい、ホタル、虫喰いなどの転写不良は
カラー画像において致命的な画像欠陥となりうる。
【0006】さらにカラー画像形成方法における転写方
式としては、中間転写体ダブル転写方式(中間転写体例
えば転写ベルト上に順次転写されたトナー像を一括して
転写材に転写する。)が主流になっている。該方式を採
用した場合、1本の潜像担持体で作像可能となり、機械
本体の小型化という点において長所はあるが、トナーの
転写回数が複数回に及ぶ為に虫喰いに対して不利である
という短所も有する。一般に、中間転写体材料としては
フッ素樹脂などトナーとの離型性に優れたものが用いら
れるが、必ずしも虫喰いは無くならない。虫喰いを改善
する代表的な従来技術としては、特開平2−21388
1号公報に記載されるように中間転写体表面にステアリ
ン酸亜鉛等を有する保護膜を形成するもの、特開平3−
242667号公報に記載されるように、中間転写体と
してシリコーンゴムを用い、その表面粗さを制御するも
の、等を挙げることができる。しかしながらこれらの従
来技術では、長期にわたって常に安定した画質を維持す
ることが困難である。また、ステアリン酸亜鉛等を塗布
したり、表面を研磨する場合、その塗布装置や研磨装
置、さらにはそのタイミング制御装置などの装置が必要
であり、装置が複雑化し、コスト高になる。
【0007】また虫喰い画像などの課題に対して上記の
ようなプロセス側の提案に加えて、トナー側の提案もい
くつかなされている。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はなんら記
載もなく、また実施例に記載されているトナーを用いて
転写を行った結果、転写効率はいまだ不十分であり、更
なる改良が必要である。
【0008】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。さらに特許第2862827号公報
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、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。
【0009】さらに特開2000−010333号公報
では、フロー式粒子像測定装置で計測される円相当個数
平均径及び円相当径が1〜3μmの範囲における円形度
が0.950未満の個数比率を規定したトナーの提案が
なされている。該公報のトナーでは転写性においては効
果が認められるものの、潜像担持体上の転写残トナーの
クリーニング性は不十分なレベルであり、画像品質にお
いて満足のいくものは得られなかった。また特開200
0−010334号公報においては、フロー式粒子像測
定装置で計測される円相当個数平均径及び10μmを超
える円相当径を有する粗粒子の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が、該粗粒子の平均
円形度では適用範囲が広すぎて、転写性において改善効
果が得られないことが明らかになった。特開2000−
3063号公報では、平均円形度及び円形度の標準偏
差、トナーの表面性状並びに付着応力を規定したトナー
が提案されている。該トナーでは転写性においては若干
の改善は認められるものの、粒度分布に対する円形度は
考慮されておらず、潜像担持体上のクリーニング性にお
いて改善効果が得られないことが確認された。またトナ
ー小粒径化についても考慮されておらず、良好な画像品
質を得るには至っていない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
の第1は流動特性に優れ、ホタル、虫喰いなどの画像欠
陥がなく安定した画像品質が得られて、さらに転写性及
びクリーニング性を両立できるフルカラー電子写真用ト
ナーを提供すること、および該トナーの製造方法さらに
画像形成方法を提供することである。本発明の第2の目
的は、二成分系現像用トナーとしても使用でき、特に一
成分系トナーとして有用なフルカラー電子写真用トナー
を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明の (1)『少なくとも結着樹脂、着色剤、帯電制御剤を含
有するフルカラー電子写真用トナーにおいて、フロー式
粒子像測定装置で測定される平均円形度が0.940以
上であり、円相当径(重量基準)において1μm以上3
μm以下の範囲の円形度をDf、10μm以上20μm
以下の範囲の円形度をDcとした場合、0.940≦D
f、0.920≦Dc≦0.950及び0.000≦D
f−Dc≦0.050の範囲であることを特徴とするフ
ルカラー電子写真用トナー。』、(2)『前記(1)に
用いられるフルカラー電子写真用トナーにおいて、さら
に流動性付与剤を含有しており、該トナー100gを5
00メッシュで篩った後の残留物重量が10mg以下で
あることを特徴とする電子写真用トナー。』、(3)
『前記(1)又は(2)に用いられるフルカラー電子写
真用トナーにおいて、常温常湿下、トナー濃度5%以下
の条件下でキャリアと10分間攪拌混合した時に得られ
る帯電量Q600に対して、同一条件下で20秒間攪拌混
合した時に得られる帯電量をQ20とすると、Z(%)=
(Q20/Q600)×100で計算される帯電立ち上がり
比率Zが70(%)以上であることを特徴とするフルカ
ラー電子写真用トナー。』、(4)『前記(1)〜
(3)のいずれかに用いられるフルカラー電子写真用ト
ナーにおいて、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と平均粒径0.05μm以
下の疎水性酸化チタン微粒子を使用することを特徴とす
るフルカラー電子写真用トナー。』、(5)『前記
(4)に用いられるフルカラー電子写真用トナーにおい
て、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0.2〜1.2wt%であることを特徴とするフルカ
ラー電子写真用トナー。』、(6)『前記(1)〜
(5)のいずれかに用いられるフルカラー電子写真用ト
ナーにおいて、体積平均粒径が9μm以下であることを
特徴とするフルカラー電子写真用トナー。』、(7)
『前記(1)〜(6)のいずれかに用いられるフルカラ
ー電子写真用トナーにおいて、体積平均粒径が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
るフルカラー電子写真用トナー。』、(8)『潜像担持
体上の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を形成し、該中間
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画像形成方法にお
いて、前記(1)〜(7)のいずれかのフルカラー電子
写真用トナーを用い、中間転写体の表面摩擦係数が0.
4以下であり、体積固有抵抗値が109〜1013Ω・c
mの範囲であり、なおかつ表面粗さが3μm以下である
中間転写体を使用することを特徴とする画像形成方
法。』、(9)『前記(1)〜(7)のいずれかのフル
カラー電子写真用トナーを使用して、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を得ること
を特徴とする画像形成方法。』、(10)『前記(1)
〜(7)のいずれかのトナーの製造において、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
式粉砕機にて粉砕原料の一次粉砕を行なった後、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
砕機が気流分級装置に連結されており、該気流分級手段
により分級されることによって微粉体が該ローター式粉
砕機と該気流分級装置とを循環して二次粉砕を行なうこ
とを特徴とするフルカラー電子写真用トナーの製造方
法。』、により解決される。
【0012】以下に本発明の詳細を説明する。本発明者
らが鋭意検討したところによれば、虫喰い画像などの転
写特性に対して従来技術にあるような単純にトナー形状
の規定では満足のいく品質は得られず、トナー粒子の粒
度分布に対する形状、円形度が非常に重要な因子である
ことが明らかになった。すなわち平均円形度に加えて、
円相当径(重量基準)において1μm以上3μm以下で
ある微粉粒子の平均円形度(Df)及び10μm以上2
0μm以下である粗粉粒子の平均円形度(Dc)が虫喰
い画像などの転写欠陥、転写残トナーのクリーニング性
と相関があることを突き止めた。1μm以上3μm以下
である微粉粒子の円形度は転写性に大きく寄与してお
り、平均円形度が0.940以上の水準にすることによ
って、中間転写体を具備した複写機の場合でも一次転写
時、二次転写時において潜像担持体上のトナーに掛かる
転写ニップ圧による押圧力が分散されやすくなり、虫喰
い画像の発生が抑制されて転写性の品質改善効果は顕著
である。該微粉粒子の平均円形度が0.940未満で
は、転写時にかかる押圧によるトナー粒子相互間距離の
近接に伴い、ファンデルワールス力は増大して、トナー
凝集によるトナー粒子構成材料間の引力も増大する傾向
にあり、虫喰い画像などの転写不良が発生する。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
色を重ね合せて色調を再現させていることより、虫喰い
画像のような転写不良は致命的な画像欠陥となりうる。
【0013】さらに10μm以上20μm以下である粗
粉粒子の平均円形度(Dc)は、0.920以上から
0.950以下の範囲でなければならない。該粒子の平
均円形度が0.950より大きい場合、潜像担持体上の
転写残トナーとクリーニングブレードとの摩擦負荷が大
きくなると考えられ、非画像部のトナー汚れ、いわゆる
クリーニング不良が発生して良好な画像品質は得られな
い。しかし平均円形度が0.920より小さい場合に
は、トナー粒子構成間引力が増大してトナー凝集が発生
しやすくなり、やはりホタル、虫喰い画像などの転写不
良が発生してしまう。前述したように良好な画像品質を
得るためには転写性、クリーニング性の改善は不可欠で
あり、該特性を両立するうえでトナーの各粒子群におけ
る平均円形度の差(微粉粒子平均円形度Df−粗粉粒子
平均円形度Dc)も、0.000から0.050の範囲
を満足してなければならない。DcがDfよりも高い場
合、すなわち粗粉粒子が微粉粒子と比較して円形度が高
い場合は、潜像担持体上のクリーニング性悪化が顕著と
なってくる。また上記水準差が0.050よりも大きい
場合には、極端に転写性が低下する傾向にあり潜像担持
体上の転写残の回収トナーも増加傾向が認められて虫喰
い画像も発生する。またトナー全粒度に対応する平均円
形度は上記条件を満足したうえで、0.940以上であ
る必要がある。平均円形度が0.940未満では所望の
帯電立ち上がり特性が得られなくなり、転写効率の低下
を招き、トナー飛散も顕在化してくる。
【0014】また潜像担持体上に形成されたトナー画像
が効率よく転写材に転写されて、尚かつ良好なクリーニ
ング性を有するためには、上記説明の通り各粒子群に対
するトナー円形度の水準及び水準差を有することが必須
条件であるが、それ以外にトナー中に凝集物や粗大粒子
などが存在しないことも重要な因子である。もしも該凝
集物や粗大粒子などがトナー中に存在する場合には、転
写されずに潜像担持体上に残ることによりやはり虫喰
い、ホタルなどの画像欠陥を引き起こす原因となる。本
発明者らが鋭意検討した結果、トナー100gを500
メッシュで篩った後の残留物重量が10mg以下であれ
ば、虫喰い、ホタルなどの画像欠陥に対して品質改善効
果は顕著であることが明らかになった。
【0015】また転写効率についても、トナーの帯電立
ち上がり比率が70(%)以上にすることによって大き
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
く行われることになる。同時にトナー飛散の抑制も可能
になる。
【0016】また本発明における流動性付与剤には種々
のものが使用可能であるが、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攪
拌混合を行った場合、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
を得るために行われる現像機内部の攪拌混合によって
も、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、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。
【0017】さらに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
性シリカ微粒子の添加量が0.3〜1.5wt%の範囲
で、疎水性酸化チタン微粒子が0.2〜1.2wt%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
がり特性が得られることが明らかになった。すなわちコ
ピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られ
て、トナー飛散も抑制できることが明らかになった。
【0018】本発明においてトナーの体積平均粒径が9
μm以下であることが望ましい。トナーの小粒径化は解
像度を上げるためには必要であるが、副作用として、流
動性、保存性において悪化傾向にある。しかし本発明に
おけ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にて粉砕原料の一次粉砕を行な
った後、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が気流分級装置に連結されており、
該気流分級手段により分級されることによって微粉体が
該ローター式粉砕機と該気流分級装置とを循環して二次
粉砕を行なう、製造法を採用すれば、体積平均粒径が9
μm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、さらに高品質
な画像が得られる。ただし、この場合にフロー式粒子像
測定装置で測定される平均円形度が0.940以上であ
り、円相当径(重量基準)において1μm以上3μm以
下の範囲の円形度をDf、10μm以上20μm以下の
範囲の円形度をDcとした場合、0.940≦Df、
0.920≦Dc≦0.950及び0.000≦Df−
Dc≦0.050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
個数%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。
【0019】さらに、本発明のトナーを中間転写体が具
備された複写機に使用する場合、中間転写体は109
1013Ω・cmの体積固有抵抗値を有していることが好
ましい。抵抗値が109Ω・cm未満では、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う。また1013Ω・cmを
超え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。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必要である。
【0020】該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1種類だけでなく2種類以上を併
用しても良い。
【0021】中間転写体にはドラム方式、ベルト方式な
どがあるが、本発明においてはいずれの方式も使用可能
である。中間転写体の製造方法には注型法、遠心成形法
等があり、表面に相当する型側の表面粗さを小さくする
ことで、中間転写体の表面粗さの調整が可能である。な
お必要に応じてその表面を研磨してもよい。中間転写体
表面の凹凸度合も転写性に寄与する因子である。ここで
中間転写体表面が極端な凹凸状の表面粗度であると仮定
した場合、凹部上と凸部上でのトナーに対する転写電界
は凸部転写電界>凹部転写電界となり、凸部転写電界が
相対的に大きくなる。このようなことから、凸部、凹部
両者のトナー形状を同一とみなした場合、凹部における
トナーと比較して凸部におけるトナーの方が大きい電界
中に位置するので、大きな静電的力を受けて転写されや
すくなる。つまり、凸部と比較して凹部は転写されにく
いと言える。また凹部のエッジなどに位置するトナーの
中間転写体の付着力は、凸部のエッジなどに位置するト
ナーの中間転写体に対する付着力よりも大きいので、凹
部は転写されにくいと言える。以上のことから、中間転
写体表面の凹凸による転写性の差異が実質上問題となら
ないレベルまで、中間転写体表面の粗度は粗さが少ない
傾向にするのがよいと言える。本発明者らが表面粗さに
対して転写性の評価を行ったところ、中間転写体の表面
粗さは3μm以下であることが好ましいことが明らかに
なった。
【0022】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レ
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−ビニレ
デンフロライド共重合体(THV)等が挙げられる。
【0023】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、
中間転写体の表面摩擦係数が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。
【0024】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。
【0025】さらに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されていたト
ナーブリッジを防止するための攪拌羽根(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、本発明のフ
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、転写不良などの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。
【0026】円形度については種々の方法で測定できる
が、本発明では東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置
FPIA−1000を使用して測定した。また下記式よ
り得られた値を円形度と定義する。
【数1】
【0027】本発明において、トナーの重量基準の円相
当平均径は、粒度分布の分割点iにおける円相当径がd
iからdi+1の範囲の重量頻度fiを算出することによ
り、下記式を用いて算出される。 円相当重量平均径=Σ(di×fi)/Σfi
【0028】具体的な測定方法としては、界面活性剤
(ドライウエル、富士写真フィルム製)で希釈した蒸留
水に適量試料を加えて、更に分散させた懸濁液を超音波
分散器で約1〜2分間分散処理を行い、分散液濃度を3
000〜10000個/μlとして前記装置によりトナ
ーの形状、粒度分布を測定し円相当平均径を求める。
【0029】また帯電量の測定方法としては、以下のと
おりである。常温常湿下、トナー濃度5%の条件下でキ
ャリアと一定時間混合した後に、目開き500メッシュ
をセットした測定用ゲージに入れ、30秒間ブローオフ
し、飛散した粉体の電荷量Q(μC)と質量M(g)を
測定し、帯電量Q/M(μC/g)を得ることができ
る。
【0030】中間転写体の体積固有抵抗は種々の方法で
測定できるが、本発明における中間転写体の体積固有抵
抗は高抵抗抵抗率計(ハイレスタIP:三菱化学製)に
て印加電圧500V、測定時間10秒で測定した。また
表面摩擦係数は摩擦係数測定器(Friction Abrasion An
alyzer DF.PM-SS:協和界面科学)にてステンレンスボ
ール圧子加重100gで測定した。さらに表面粗さにつ
いては、JISB0601で定義されるものであり、カ
ットオフ値は0.8mm、測定長さは4mmで測定し
た。測定装置としてはTaylor Hobson社製のTALYSURF4
を使用した。
【0031】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。
【0032】本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂、
着色剤、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及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、脂肪族又は脂環族
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。
【0033】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3〜2
0wt%である。
【0034】本発明のトナーに使用される帯電制御剤と
しては、正の帯電制御剤及び負の帯電制御剤、いずれの
もの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などが挙げられ
る。
【0035】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。
【0036】更に本発明で用いるトナーには、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。
【0037】本発明のトナー製造方法としては公知の方
法が用いられるが、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をする。またカラ
ートナーの場合、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。さ
らに、粗粉砕物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が、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イン
パクト(I)タイプ及びインパクトディスパージョンセ
パレータ(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。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
として具備してなる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、連結された分級機には気流式分級機として
ディスパージョンセパレータ(DS)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)などが使用できる。さらに気流
式分級機、機械式分級機を用いて微粉分級を行ない、微
細粒子を得ることができる。
【0038】さらに上記方法で得られた微細粒子に流動
性付与剤の添加混合を行う場合、ヘンシェルミキサー、
スーパーミキサー、ボールミル等の公知の設備が使用可
能である。
【0039】本発明における円形度を制御する因子とし
て、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におい
ては、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差は極微少である。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、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ること
によって、所望の円形度が得られるように表面処理を施
す必要がある。
【0040】またローター式粉砕機に連結できる分級機
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。特に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)を使
用するのが好ましい。離型剤を含有する粉体粒子では、
分級室内に供給される旋回気流により非常に効率良く分
級されるためであり、コアンダ効果を利用した多分割式
分級機では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。また
機械式分級機は、気流式分級機と比較して分級精度にお
いて劣り、条件変更時に調整因子が少ないために粒度調
整が非常に困難であり、切換え作業などのメンテナンス
においても非常に煩雑さが伴なう問題が有る。
【0041】
【発明の実施の形態】以下、図1に基いて本発明の画像
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込みを行う図示し
てない書込み光学ユニットにより、感光体9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9は矢印の
ように反時計方向の回転するが、その周りにはクリーニ
ング前除電器、クニーニングローラ及びクリーニングブ
レード10−3を含むクリーニングユニット10、除電
ランプ11、帯電器12、電位センサ13、ブラック
(Bk)現像器14、シアン(C)現像器15、マゼン
ダ(M)現像器16、イエロー(Y)現像器17、現像
濃度パターン検知器18、中間転写ベルト19などが配
置されている。各現像器14〜17は、静電潜像を現像
するために現像剤を感光体9に対向させるように回転す
る現像スリーブ14−1〜17−1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)。
【0042】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
の読取りはスタートし、この画像データに基きレーザ光
による光書込み、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14の
現像位置に潜像先端部が到達する前に現像スリーブ14
−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。
【0043】次いで、感光体9上に形成したBkトナー
像を、感光体9と等速駆動されている中間転写ベルト1
9の表面に転写する(以下、感光体9から中間転写ベル
ト19へのトナー像転写を「一次転写」という)。一次
転写は、感光体9と中間転写ベルト19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
う。そして、中間転写ベルト19には感光体9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)を行う。この中間転写ベルト
19のユニット構成及び動作については後述する。
【0044】感光体9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
読取りが始まり、その画像データによるレーザ光書込み
でC潜像形成を行う。C現像器15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15−1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及び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。
【0045】中間転写ベルト19は、転写バイアスロー
ラ20、駆動ローラ21及び従動ローラ35に架設され
ており、図示されてない駆動モータにより駆動制御され
る。ベルトクリーニングユニット22は、約半分が露呈
しているブラシローラ22−1、ゴムブレード22−2
等などにより構成され、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19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19面に接触させてクリーニングを
行う。
【0046】紙転写ユニット23は、紙転写バイアスロ
ーラ23−1(二次転写用電界形成手段)、ローラクリ
ーニングブレード23−2及び中間転写ベルト19から
の接離機構23−3等で構成されている。このバイアス
ローラ23−1は、通常は中間転写ベルト19から離反
しているが、中間転写ベルト19面に形成された4色の
重ね画像を転写紙(転写材)24に一括転写する時にタ
イミングを取って接離機構23−3で押圧され、前記ロ
ーラ23−1に所定のバイアス電圧を印加して転写紙2
4への転写を行う。このように中間転写ベルト19面か
ら4色重ね画像が一括転写された転写紙24は、紙搬送
ユニット27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9の表面はクリーニングユニ
ット10でクリーニングされ、さらに除電ランプ11で
均一に除電される。また、中間転写ベルト19のクリー
ニングは、前記のように、最終色のY画像をベルト転写
終了後の所定タイミングでベルトクリーニングユニット
22を前記接離機構によって中間転写ベルト19面に押
圧して行う。
【0047】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。
【0048】 実施例1 (トナー成分) 結着樹脂 エポキシ樹脂(R-304、三井化学) 100.0部 着色剤 フタロシアニン顔料(FG7351、東洋インキ) 3.7部 帯電制御剤 サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学)3.2部 からなる組成の混合物を2軸混練機にて溶融混練し、該
混練物を粉砕部に平板型衝突板を具備したジェットミル
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、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100g、平均粒径0.3μmの疎水性
酸化チタン微粒子100gを添加及び攪拌混合を行っ
て、シアン電子写真用トナーを得た。
【0049】 (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PRETER650及び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及び耐
久性評価を行った。
【0050】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を100g添加
及び攪拌混合を行って、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
を行った。
【0051】実施例3(実施例1に対して、流動性付与
剤に酸化チタン微粒子のみ混合) 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の疎水性酸化チタン微粒子を100g
添加及び攪拌混合を行って、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
価を行った。
【0052】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を100g、
平均粒径が0.01μmの疎水性酸化チタン微粒子60
gを添加及び攪拌混合を行って、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
な評価を行った。
【0053】実施例5(実施例5に対して、酸化チタン
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の疎水性酸化チタン微粒子を100
g、平均粒径が0.01μmの疎水性シリカ微粒子60
gを添加及び攪拌混合を行って、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
な評価を行った。
【0054】実施例6(実施例4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粉砕部に平板型衝突板
を具備した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7.5μm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を100g、平均
粒径が0.01μmの疎水性酸化チタン微粒子60gを
添加及び攪拌混合を行って、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
価を行った。
【0055】実施例7(実施例6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粉砕部に平板型衝突板
を具備した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7.5μm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を100g、平均
粒径が0.01μmの疎水性酸化チタン微粒子60gを
添加及び攪拌混合を行って、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
価を行った。
【0056】実施例8(実施例7に対して、ジェットミ
ル粉砕部の衝突板形状変更) 上記実施例1で得られた混練物を粉砕部に円錐型衝突板
を具備する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7.5μm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を100g、平均
粒径が0.01μmの疎水性酸化チタン微粒子60gを
添加及び攪拌混合を行って、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
価を行った。
【0057】実施例9(実施例8に対して、ジェットミ
ル粉砕部の衝突板形状変更) 上記実施例1で得られた混練物を粉砕部に球型衝突板を
具備する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
7.5μm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を100g、平均粒
径が0.01μmの疎水性酸化チタン微粒子60gを添
加及び攪拌混合を行って、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
を行った。
【0058】実施例10(実施例7に対して、表面改質
処理) 上記実施例7で得られた微細粒子に対して、Q型ミキサ
ー(三井鉱山製)でタービン式羽根を用いて周速80m
/sで表面改質処理を施して、体積平均粒径が7.8μ
m、5μm以下の微粉含有量が17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0.01
μmの疎水性シリカ微粒子を100g、平均粒径が0.
01μmの疎水性酸化チタン微粒子60gを添加及び攪
拌混合を行って、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、同様な評価を行っ
た。
【0059】実施例11(実施例7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7で得られたトナーを、該中間転写体を装着
したPRETER650及び300にて画像評価及び耐
久性評価を行った。
【0060】実施例12(実施例7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7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
性評価を行った。
【0061】実施例13(実施例7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ビニリデンフロライド
−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン
共重合樹脂とした他は実施例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7で得られ
たトナーを、該中間転写体を装着したPRETER65
0及び300にて画像評価及び耐久性評価を行った。
【0062】実施例14(実施例7に対して、中間転写
体の表面粗さ変更) 上記実施例1に示す中間転写体成分において、成型時に
表面に相当する型側の表面粗さが4.0μmになるよう
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7で得られたトナー
を、該中間転写体を装着したPRETER650及び3
00にて画像評価及び耐久性評価を行った。
【0063】実施例15(実施例7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イトとし
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7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った。
【0064】比較例1(実施例1に対して、円錐型衝突
板を具備したジェットミル粉砕処理) 上記実施例1で得られた混練物を粉砕部に円錐型衝突板
を具備した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100g、平均粒径
0.3μmの疎水性チタン微粒子100gを添加及び攪
拌混合を行って、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、同様な評価を行っ
た。
【0065】比較例2(実施例1に対して、平板型衝突
板を具備したジェットミル粉砕処理) 上記実施例1で得られた混練物を粉砕部に平板型衝突板
を具備した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100g、平均粒径
0.3μmの疎水性チタン微粒子100gを添加及び攪
拌混合を行って、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、同様な評価を行っ
た。
【0066】比較例3(実施例1に対して、球形型衝突
板を具備したジェットミル粉砕処理) 上記実施例1で得られた混練物を粉砕部に球形型衝突板
を具備した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100g、平均粒径
0.3μmの疎水性チタン微粒子100gを添加及び攪
拌混合を行って、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、同様な評価を行っ
た。
【0067】比較例4(比較例1に対して、Q型ミキサ
ーで弱混合処理) 上記比較例1で得られた微細粒子に対して、Q型ミキサ
ー(三井鉱山製)でタービン式羽根を用いて周速40m
/sで表面改質処理を施して、体積平均粒径が11.9
μm、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0.3μ
mの疎水性シリカ微粒子100g、平均粒径0.3μm
の疎水性チタン微粒子100gを添加及び攪拌混合を行
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、同様な評価を行った。
【0068】比較例5(比較例1に対して、Q型ミキサ
ーで強混合処理) 上記比較例1で得られた微細粒子に対して、Q型ミキサ
ー(三井鉱山製)でタービン式羽根を用いて周速80m
/sで表面改質処理を施して、体積平均粒径が11.8
μm、5μm以下の微粉含有量が23個数%の微細粒子
を得た。該微細粒子20kgに対して平均粒径0.3μ
mの疎水性シリカ微粒子100g、平均粒径0.3μm
の疎水性チタン微粒子100gを添加及び攪拌混合を行
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、同様な評価を行った。
【0069】比較例6(実施例1に対して、ローター式
粉砕機のみで粉砕処理) 上記実施例1で得られた混練物をDSタイプ気流式分級
機に連結したターボミル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100g、平
均粒径0.3μmの疎水性チタン微粒子100gを添加
及び攪拌混合を行って、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
を行った。
【0070】比較例7(実施例1に対して、粉砕処理順
序を変更) 上記実施例1で得られた混練物を、DSタイプ気流式分
級機に連結したターボミルで平均粒径12μmになるよ
うに微粉砕し、さらに粉砕部に平板型衝突板を具備した
ジェットミル粉砕機にて粉砕処理を行ったが平均粒径は
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100g、平均粒径
0.3μmの疎水性チタン微粒子100gを添加及び攪
拌混合を行って、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、同様な評価を行っ
た。
【0071】比較例8(重合トナー) [重合トナーの製造例]イオン交換水710gに、0.
1M−Na3PO4水溶液450gを投入し、60℃に加
温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用
いて、12000rpmにて攪拌した。これに1.0M
−CaCl2水溶液68gを徐々に添加し、Ca3(P
42を含む水系媒体を得た。
【0072】(トナー成分) スチレン 170g n−ブチルアクリレート 30g フタロシアニン顔料 10g ジ−t−ブチルサリチル酸金属化合物 2g ポリエステル樹脂 10g 上記処方を60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊
機化工業製)を用いて、12000rpmにて均一に溶
解、分散した。これに、重合開始剤2,2’−アゾビス
(2,4−ジメチルバレロニトリル)10gを溶解し、
重合性単量体組成物を調整した。前記、水系媒体中に上
記重合性単量体組成物を投入し、60℃、N2雰囲気下
において、TK式ホモミキサーにて10000rpmで
20分間攪拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その
後、パドル攪拌翼で攪拌しつつ、80℃に昇温し、10
時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で一部水系媒
体を留去して冷却し、塩酸を加えリン酸カルシウムを溶
解させた後、濾過、水洗、乾燥をして、体積平均粒径が
8μmの着色懸濁粒子を得た。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、平均粒径0.3μmの疎水性チタン微粒子100g
を添加及び攪拌混合を行って、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
評価を行った。
【0073】比較例9(実施例8に対して、サーヒュー
ジョン処理) 上記実施例8で得られた微細粒子に対して、サーヒュー
ジョンシステム(日本ニューマチック工業製)で処理フ
ィード0.1kg/h、熱風温度300℃で熱処理を施
して、体積平均粒径が7.8μm、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20k
gに対して平均粒径0.3μmの疎水性シリカ微粒子1
00g、平均粒径0.3μmの疎水性チタン微粒子10
0gを添加及び攪拌混合を行って、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
様な評価を行った。
【0074】虫喰いランク評価については、以下に基づ
いて行った。 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
【0075】転写時の転写チリ評価については、以下に
基づいて行った。 ランク5:発生せず。 ランク4:目視では確認できないが、ルーペで僅かのチ
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
チリが数ヶ所確認できる。 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
【0076】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(原図にはA4サイ
ズ6%チャートを使用:A4サイズの面積に対して6%
の画像面積を有するチャート)及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。 ランク5:4000枚上コピー可能 ランク4:3500枚以上4000枚未満コピー可能 ランク3:3000枚以上3500枚未満コピー可能 ランク2:2500枚以上3000枚未満コピー可能 ランク1:2500枚未満 ※ランク4までが許容レベル
【0077】クリーニング性評価については、実機評価
終了後、潜像担持体上表面の傷や残留トナーの固着発生
状況と出力画像への影響を目視で評価した。 ランク5:未発生 ランク4:わずかに傷が認められるが、画像への影響は
ない。 ランク3:残留トナーや傷が認められるが、画像への影
響は少ない。 ランク2:残留トナーがかなり多く、縦スジ状の画像欠
陥が発生。 ランク1:残留トナーが固着して、画像欠陥も多数発
生。 ※ランク4までが許容レベル
【0078】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。即ち再現できている1mmあたりの本数
が解像度になる。
【0079】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
い方が良い。
【0080】トナーの物性、中間転写体の物性を表1
に、トナーの評価結果を表2に示す。
【0081】
【表1】
【0082】
【表2】 品質評価 ◎:特に優れている 〇:良好 △:やや不良 ×:不良
【0083】
【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、本発
明のフルカラー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、流動性付与剤を添加混合する
ことによって、非常に容易に効率良くフルカラー電子写
真トナーが得られる。また本発明の製造方法で得られた
フルカラー電子写真用トナーは、フロー式粒子像測定装
置で測定される平均円形度が0.940以上であり、円
相当径(重量基準)において1μm以上3μm以下の範
囲の円形度をDf、10μm以上20μm以下の範囲の
円形度をDcとした場合、0.940≦Df、0.92
0≦Dc≦0.950及び0.000≦Df−Dc≦
0.050の範囲に調整することにより、ホタル、虫喰
いなどの画像欠陥が発生しない良好な画像が得られて、
潜像担持体上のクリーニング不良も抑制される。また該
トナー100gを500メッシュで篩った後の残留物重
量が10mg以下にすることにより、虫喰い画像に対し
て改善効果に加えて、ホタルなどの画像欠陥においても
改善効果が認められた。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及
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、保存性おいても良好な水準が得られて、環境安定
性にも優れたフルカラー電子写真用トナーが得られる。
さらに、体積平均粒径を9μm以下及び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
が向上により鮮明な画像が得られる。また上記フルカラ
ートナーを表面摩擦係数が0.4以下であり、体積固有
抵抗値が109〜1013Ω・cmであり、表面粗さが3
μm以下である中間転写体を具備した画像形成装置に使
用した場合には、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が適用さ
れる画像形成装置及び方法の一例を示す概略説明図であ
る。
【符号の説明】
9 感光体(潜像担持体) 10 クリーニングユニット 10−3 クリーニングブレード 11 除電ランプ 12 帯電器 13 電位センサ 14 Bk現像器 14−1 現像スリーブ 15 C現像器 15−1 現像スリーブ 16 M現像器 16−1 現像スリーブ 17 Y現像器 17−1 現像スリーブ 18 現像濃度パターン検知器 19 中間転写ベルト 20 転写バイアスローラ 21 駆動ローラ 22 ベルトクリーニングユニット 22−1 ブラシローラ 22−2 ゴムブレード 23 転写ユニット 23−1 紙転写バイアスローラ 23−2 ローラクリーニングブレード 23−3 接離機構 24 転写紙 27 搬送ベルト 35 従動ローラ
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/087 G03G 15/01 114A 9/10 15/16 15/01 9/08 361 114 344 15/16 381 (72)発明者 黒田 昇 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 青木 薫 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H005 AA06 AA08 AA15 AA21 AB04 CA21 CB07 CB13 DA01 EA01 EA05 EA07 FA02 2H030 AD01 AD12 BB23 BB42 BB63 2H200 FA01 GA23 GA44 GA47 GA53 GA59 GB12 GB22 HA02 HA12 HA28 HB03 HB12 JA02 JA03 JC04 JC07 JC12 JC15 JC16 JC17 MA04 MA06 MB04 MC05 MC06

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、着色剤、帯電制御
    剤を含有するフルカラー電子写真用トナーにおいて、フ
    ロー式粒子像測定装置で測定される平均円形度が0.9
    40以上であり、円相当径(重量基準)において1μm
    以上3μm以下の範囲の円形度をDf、10μm以上2
    0μm以下の範囲の円形度をDcとした場合、0.94
    0≦Df、0.920≦Dc≦0.950及び0.00
    0≦Df−Dc≦0.050の範囲であることを特徴と
    するフルカラー電子写真用トナー。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載するフルカラー電子写真
    用トナーにおいて、さらに流動性付与剤を含有してお
    り、該トナー100gを500メッシュで篩った後の残
    留物重量が10mg以下であることを特徴とするフルカ
    ラー電子写真用トナー。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載するフルカラー電
    子写真用トナーにおいて、常温常湿下、トナー濃度5%
    以下の条件下でキャリアと10分間攪拌混合した時に得
    られる帯電量Q600に対して、同一条件下で20秒間攪
    拌混合した時に得られる帯電量をQ20とすると、 Z(%)=(Q20/Q600)×100 で計算される帯電立ち上がり比率Zが70(%)以上で
    あることを特徴とするフルカラー電子写真用トナー。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載するフル
    カラー電子写真用トナーにおいて、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と平均
    粒径0.05μm以下の疎水性酸化チタン微粒子を使用
    することを特徴とするフルカラー電子写真用トナー。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載するフルカラー電子写真
    用トナーにおいて、流動性付与剤として平均粒径0.0
    5μm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0.2〜1.2wt%であることを
    特徴とするフルカラー電子写真用トナー。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載するフル
    カラー電子写真用トナーにおいて、体積平均粒径が9μ
    m以下であることを特徴とするフルカラー電子写真用ト
    ナー。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載するフル
    カラー電子写真用トナーにおいて、体積平均粒径が5μ
    m以下の微粉含有量が20個数%以下であることを特徴
    とするフルカラー電子写真用トナー。
  8. 【請求項8】 潜像担持体上の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
    用いた画像形成方法において、請求項1〜7のいずれか
    に記載するフルカラー電子写真用トナーを用い、中間転
    写体の表面摩擦係数が0.4以下であり、体積固有抵抗
    値が109〜1013Ω・cmの範囲であり、なおかつ表
    面粗さが3μm以下である中間転写体を使用することを
    特徴とするフルカラー画像形成方法。
  9. 【請求項9】 請求項1〜7のいずれかに記載するフル
    カラー電子写真用トナーを使用して、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を得ること
    を特徴とするフルカラー画像形成方法。
  10. 【請求項10】 請求項1〜7のいずれかに記載するフ
    ルカラー電子写真用トナーの製造において 圧縮空気及び衝突板を主構成要素として具備してなる
    ジェット式粉砕機にて粉砕原料の一次粉砕を行なった
    後、 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
    ー式粉砕機が気流分級装置に連結されており、該気流分
    級手段により分級されることによって微粉体が該ロータ
    ー式粉砕機と該気流分級装置とを循環して二次粉砕を行
    なう ことを特徴とするフルカラー電子写真用トナーの製造方
    法。
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