JP2002304023A - イエロートナー及び画像形成装置 - Google Patents

イエロートナー及び画像形成装置

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JP2002304023A JP2001104861A JP2001104861A JP2002304023A JP 2002304023 A JP2002304023 A JP 2002304023A JP 2001104861 A JP2001104861 A JP 2001104861A JP 2001104861 A JP2001104861 A JP 2001104861A JP 2002304023 A JP2002304023 A JP 2002304023A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期に亘り使用してもトナーの帯電量及び搬
送量が安定し、高画像濃度で地汚れが少ない高画像品質
が得られる電子写真用イエロートナー、現像剤及び画像
形成方法を提供をする。 【解決手段】 多色画像を再現するフルカラー画像形成
に使用されるイエロートナーにおいて、(A)酸価20
KOHmg/g以下のバインダー樹脂、(B)C.I.
Pigment Yellow180に分類される化合
物、(C)スルホン酸塩基含有モノマー(1)と電子吸
引基を有する芳香族モノマー(2)とアクリル酸エステ
ルモノマー、メタアクリル酸エステルモノマー及び芳香
族ビニルモノマーよりなる群から選ばれた少なくとも一
種(3)を構成単位として構成され、かつ揮発分が5%
以下である樹脂負帯電制御剤を少なくとも含有してなる
ことを特徴とするイエロートナー。

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、静電印刷等に於ける静電荷像を現像する為の現像剤
に使用されるトナー、該トナーを収納した容器、ならび
に該トナーを使用する電子写真現像装置及び画像形成方
法に関する。更に詳しくは直接又は間接電子写真現像方
式を用いた複写機、レーザープリンター及び、普通紙フ
ァックス等に使用される電子写真トナー用外添剤、電子
写真用トナー、電子写真用現像剤及び電子写真現像装置
に関する。更に直接又は間接電子写真多色画像現像方式
を用いたフルカラー複写機、フルカラーレーザープリン
ター及び、フルカラー普通紙ファックス等に使用される
電子写真用トナー、電子写真用現像剤及び電子写真現像
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真、静電記録、静電印刷等に於い
て使用される現像剤は、その現像工程において、例え
ば、静電荷像が形成されている感光体等の像担持体に一
旦付着され、次に転写工程において感光体から転写紙等
の転写媒体に転写された後、定着工程において紙面に定
着される。その際、潜像保持面上に形成される静電荷像
を現像する為の現像剤として、キャリアとトナーから成
る二成分系現像剤及び、キャリアを必要としない一成分
系現像剤(磁性トナー、非磁性トナー)が知られてい
る。二成分現像方式は、トナー粒子がキャリア表面に付
着することにより現像剤が劣化し、また、トナーのみが
消費されるため現像剤中のトナー濃度が低下するので、
キャリアとの混合比を一定割合に保持しなければなら
ず、そのため現像装置が大型化するといった欠点があ
る。一方、一成分現像方式では、上記欠点が無く、装置
が小型化等の利点を有しているため、現像方式の主流に
なりつつある。
【0003】近年、オフィスにおけるOA化、カラー化
が一段と進み、従来の文字のみからなる原稿の複写だけ
ではなく、パーソナルコンピュータで作成した、グラフ
等を含む原稿をプリンターにて出力し、プレゼンテーシ
ョン用の資料等として、多数枚複写する機会が増してい
る。プリンター出力画像は、ベタ画像、ライン画像、ハ
ーフトーン画像が多く、それにともない画像品質に求め
られる市場の要求が変化しつつあり、また、高信頼性等
の要求も更に高まっている。
【0004】従来、一成分系現像剤を用いた電子写真プ
ロセスは、磁性トナーを用いる磁性一成分現像方式と、
非磁性トナーを用いる非磁性一成分現像方式とに分類さ
れる。磁性一成分現像方式は、内部にマグネットなどの
磁界発生手段を設けた現像剤担持体を用いて、マグネタ
イトなどの磁性体を含有する磁性トナーを保持し、層厚
規制部材により、薄層化し現像するもので、近年、小型
プリンターなどで多数実用化されている。これに対し
て、非磁性一成分現像方式は、トナーが磁気力を持たな
いため、現像剤担持体にトナー補給ローラなどを圧接し
て現像剤担持体上にトナーを供給し、静電気的に保持さ
せ、層厚規制部材により、薄層化して現像するもので、
有色の磁性体を含有しないためカラー化に対応できると
いう利点があり、また現像剤担持体にマグネットを用い
ないため、より軽量化、低コスト化が可能となり、近年
小型フルカラープリンター等で実用化されはじめてい
る。
【0005】しかしながら、一成分現像方式では、未だ
改善すべき課題が多いのが現状である。二成分現像方式
では、トナーの帯電、搬送手段としてキャリアを用い、
トナーとキャリアは現像器内部において十分撹拌、混合
された後現像剤担持体に搬送され現像されるため、比較
的長時間の使用においても安定した帯電、搬送を持続す
ることが可能であり、また、高速の現像装置にも対応し
やすい。
【0006】これに比べ、一成分現像方式ではキャリア
のような安定した帯電、搬送手段がないため、長時間使
用や高速化による帯電、搬送不良が起こりやすい。即ち
一成分現像方式は現像剤担持体上へトナーを搬送した
後、層厚規制部材にてトナーを薄層化させて現像する
が、トナーと現像剤担持体、層厚規制部材などの摩擦帯
電部材との接触・摩擦帯電時間が非常に短いため、キャ
リアを用いた二成分現像方式より低帯電、逆帯電トナー
が多くなりやすい。特に非磁性一成分現像方法において
は、通常少なくとも1つのトナー搬送部材によってトナ
ー(現像剤)を搬送し、かつ、搬送されたトナーによっ
て潜像担持体に形成された静電潜像を現像する手段が採
られているが、その際、トナー搬送部材表面のトナーの
層厚は極力薄くしなければならないとされている。この
ことは二成分系現像剤であってキャリアが非常に小径な
ものを用いる場合にも当て嵌まることであり、また、特
に一成分系現像剤を使用しそのトナーとして電気抵抗の
高いものを用いたときには、現像装置によってこのトナ
ーを帯電させる必要があるため、トナーの層厚は著しく
薄くされねばならない。このトナー層が厚いとトナー層
の表面近くだけが帯電し、トナー層全体が均一に帯電さ
れにくくなるからである。このため、トナーにはより迅
速な帯電速度と適度な帯電量を維持する事が要求され
る。
【0007】従来から、トナーの帯電を安定化させるた
めに帯電制御剤の添加することが実施されている。帯電
制御剤は、トナーの摩擦帯電量を制御し、その摩擦帯電
量を維持する働きをする。負帯電性の代表的な帯電制御
剤としては、モノアゾ染料、サリチル酸、ナフトエ酸、
ジカルボン酸の金属塩・金属錯塩、ジアゾ化合物、ホウ
素による錯化合物などが挙げられ、正帯電性の代表的な
帯電制御剤としては、四級アンモニウム塩化合物、イミ
ダゾール化合物、ニグロシン、アジン系染料などが挙げ
られる。しかし、これらの帯電制御剤は、有色であるた
めカラートナーに使用したとき色相が変わってしまうと
いう問題点がある。また、このような帯電制御剤は結着
樹脂への相溶性が悪いため、帯電に大きく関与している
トナー表面に存在しているものが脱離しやすく、トナー
の帯電のバラツキや現像スリーブや感光体フィルミング
など汚染しやすい欠点がある。そのため従来において
は、初期においては良好な画像が得られるが、徐々に画
質が変化し、地汚れやボソツキが生じてくるという現象
が生じ、特にカラー複写に応用し、トナーを補給しなが
ら連続使用すると、トナーの帯電量が低下してきて、初
期の複写画像の色調とは顕著に異なった画像となり、長
期間の使用に耐えられず数千枚程度でプロセスカートリ
ッジと呼ばれる作像ユニットを早期に交換しなくてはな
らない欠点を有していた。そのため環境に対する負荷も
大きく、ユーザーの手間もかかっていた。更にこれらの
多くにはクロム等の重金属が含まれるため、近年安全性
の面から問題となりつつある。
【0008】そこで上記問題を改善するものとして、特
開昭63−88564号公報、特開昭63−18476
2号公報、特開平3−56974号公報、特開平6−2
30609号公報において、結着樹脂への相溶性、トナ
ー定着像の透明性、安全性を改善した樹脂帯電制御剤が
開示されている。これらの樹脂帯電制御剤は結着樹脂と
相溶性が良いため、安定した帯電性、透明性に優れてい
る。しかしこれらの樹脂帯電制御剤は、モノアゾ染料、
サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸の金属塩・金属
錯塩を用いたトナーと比較すると、帯電量、帯電速度が
劣るという欠点がある。また、樹脂帯電制御剤の添加量
を増やすことで帯電性は向上するが、トナー定着性(低
温定着性、耐オフセット性)に悪影響を与える。さらに
これらの化合物は帯電量の環境安定性(耐湿度)が大き
い。そのため地汚れ(かぶり)を生じやすいという問題
もある。
【0009】そこで、また、特開平8−30017号公
報、特開平9−171271号公報、特開平9−211
896号公報、特開平11−218965号公報では、
スルホン酸塩基等有機酸塩を含むモノマーと電子吸引基
を有する芳香族モノマーとの共重合体が提案されてい
る。しかし、スルホン酸塩基等有機酸塩を含むモノマー
に起因すると思われる吸湿性や粘着性により、十分な帯
電量は確保されるが、結着樹脂への分散が十分でなく、
長時間に亘りトナーの帯電のバラツキ抑制や、現像スリ
ーブや感光体フィルミングなどを防止する効果は十分で
ない。また、通常溶液重合、塊状重合など公知の重合方
法により得られるトナー用結着樹脂の揮発分は、脱揮工
程により0.5〜2.0重量%であるが、本発明の樹脂
負帯電制御剤はスルホン酸塩基等有機酸塩を含むモノマ
ーに起因すると思われる水分や重合溶媒がより多く残
り、揮発分は多くなる。そのため、樹脂負帯電制御剤自
体の貯蔵安定性に問題がでたり、混練前の材料のプレ混
合後静置すると凝集し、粉体輸送できなかったりなどハ
ンドリング上問題がある。また、結着樹脂への分散が十
分でなく、長時間に亘りトナーの帯電のバラツキ抑制
や、現像スリーブや感光体フィルミングなどを防止する
効果も十分でなくなる。更にトナーの粉砕法における製
造性では、粉砕機内の各部に固着するとともに単位時間
当たりの粉砕処理量が少ない等、モノアゾ染料、サリチ
ル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸の金属塩・金属錯塩を
帯電制御剤として用いた時より、生産性の低くなるとい
う悪影響も見られた。
【0010】また、さらに結着樹脂であるスチレン系樹
脂やポリエステル系樹脂への相溶性を向上するため、そ
れぞれスルホン酸塩基等有機酸塩を含むモノマーと電子
吸引基を有する芳香族モノマーと、結着樹脂がスチレン
系樹脂の時はスチレン系モノマーに、結着樹脂がポリエ
ステル系樹脂の時はポリエステル系モノマーとの共重合
体も提案されているが、長期間にわたる帯電量の維持、
現像スリーブや感光体フィルミング防止効果は十分でな
い。特にフルカラートナー用結着樹脂としては、発色
性、画像強度の点から好適なポリエステル樹脂やポリオ
ール樹脂に対しては不十分である。
【0011】近年、プリンター需要が拡大し、装置の小
型化、高速化や低コスト化が進み、装置にはより高い信
頼性と長寿命化が要求され始めており、トナーにも諸特
性を長期にわたり維持できることが求められているが、
これらの樹脂帯電制御剤ではその帯電制御効果を維持で
きず、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやロー
ラ)を汚染しトナーの帯電性能が低下したり、感光体フ
ィルミングするという問題があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の実情
を鑑み、結着樹脂への分散性、トナー定着画像の透明
性、安全性に優れるという樹脂帯電制御剤の利点を損な
うことなく、その問題点を解決することを目的としてな
されたものである。即ち、本発明の目的は、長期に亘り
使用してもトナーの帯電量及び搬送量が安定し、高画像
濃度で地汚れが少ない高画像品質が得られる電子写真用
トナー、現像剤及び画像形成方法を提供することであ
る。特に、トナー搬送部材上(現像スリーブ)に層厚規
制部材にてトナーの薄層を形成させ現像を行う一成分現
像方式において、連続プリント後トナーの帯電性の変化
がなく、初期画像と同等の画像品質が数万枚以上得られ
る電子写真用トナー、現像剤及び画像形成方法を提供す
ることを目的とするものである。また、本発明の他の目
的は、長期の使用において、現像スリーブや層厚規制部
材(ブレードやローラ)の汚染や感光体フィルミングを
数万枚以上防止する電子写真用トナー、現像剤、画像形
成方法を提供するものである。さらにまた、本発明の他
の目的は、長期の使用においても現像機内のトナー飛散
の少ない電子写真用トナー、現像剤、画像形成方法を提
供するものである。また、本発明の別の目的は、現像ユ
ニットや感光体ユニットが長期に亘り使用できることに
より、環境に対する負荷も小さくし、ユーザーの交換手
間を少なくする電子写真用トナー、現像剤、画像形成方
法を提供するものである。また、本発明の目的は、無色
又は淡色の樹脂帯電制御剤を使用することによって色再
現性の良好な電子写真用トナーを提供することにある。
さらにまた、本発明の別の目的は、トナーを混練、粉砕
・分級する生産工程から得る方法において、粉砕工程で
の固着がなく、過粉砕されず単位時間当たりの粉砕処理
量の多い等生産性の高い電子写真用トナーを提供するこ
とにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らはかかる課題
を解決すべく、樹脂帯電制御剤の構成成分と構成比に着
目し、鋭意検討した結果、フルカラートナー用結着樹脂
として発色性、画像強度の点から好適なポリエステル樹
脂やポリオール樹脂に対して、特定の構成成分と構成比
を有する樹脂帯電制御剤を用いた場合に、高い帯電量と
シャープな帯電分布が得られ、数万枚以上長期に亘り現
像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラ)の汚染
や感光体フィルミングを防止でき、また粉砕性の良好で
生産性の高い電子写真用トナー、現像剤及び画像形成方
法が得られるという知見を得て、本発明に到達すること
ができた。
【0014】すなわち、本発明は、以下のごとき技術的
手段を採用することにより、前記課題を解決することが
できた。本発明の第1は、多色画像を再現するフルカラ
ー画像形成に使用されるイエロートナーにおいて、
(A)酸価20KOHmg/g以下のバインダー樹脂、
(B)C.I.Pigment Yellow180に
分類される化合物、(C)スルホン酸塩基含有モノマー
(1)と電子吸引基を有する芳香族モノマー(2)とア
クリル酸エステルモノマー、メタアクリル酸エステルモ
ノマー及び芳香族ビニルモノマーよりなる群から選ばれ
た少なくとも一種(3)を構成単位として構成され、か
つ揮発分が5%以下である樹脂負帯電制御剤を少なくと
も含有してなることを特徴とするイエロートナーにあ
る。
【0015】本発明の第2は、トナーの外添剤未処理品
の帯電特性が下記式(a)を満足することを特徴とする
請求項1記載のイエロートナーにある。 A/B≧0.8 (a) 〔A:不飽和帯電量 B:飽和帯電量〕
【0016】本発明の第3は、前記樹脂負帯電制御剤の
分散粒子径が、長径0.05〜1.50μm、短径0.
02〜1.00μmであることを特徴とする前記第1又
は2の電子写真用トナーにある。
【0017】本発明の第4は、前記スルホン酸基含有モ
ノマーの繰り返し単位が前記樹脂負帯電制御剤重量に対
して1〜30重量%、前記電子吸引基を有する芳香族モ
ノマーの繰り返し単位が樹脂負帯電制御剤重量に対して
1〜80重量%、前記アクリル酸エステルモノマー及び
/又はメタアクリル酸エステルモノマーの繰り返し単位
が樹脂負帯電制御剤重量に対して10〜80重量%、芳
香族ビニルモノマーの繰り返し単位が樹脂負帯電制御剤
重量に対して0〜30重量%の割合で含まれることを特
徴とする前記第1〜3の電子写真用トナーにある。
【0018】本発明の第5は、前記電子吸引基を有する
芳香族モノマーが、塩素原子又はニトロ基により置換さ
れた、フェニルマレイミド置換体又はフェニルイタコン
イミド置換体であることを特徴とする前記第1〜4の電
子写真用トナーにある。
【0019】本発明の第6は、前記樹脂負帯電制御剤の
フローテスターによる見掛け粘度が104P(104P=
104g/cm・s)となる温度が85〜110℃であ
ることを特徴とする前記第1〜5の電子写真用トナーに
ある。
【0020】本発明の第7は、前記樹脂負帯電制御剤の
重量平均分子量が5000〜100000であることを
特徴とする前記第1〜6の電子写真用トナーにある。
【0021】本発明の第8は、前記樹脂負帯電制御剤
を、トナー粒子に対して0.1〜2重量%含有すること
を特徴とする前記第1〜7の電子写真用トナーにある。
【0022】本発明の第9は、該トナー粒子にBET比
表面積が110m2/g以上の疎水性シリカ粒子とBE
T比表面積が50m2/g以下の疎水性シリカ粒子を添
加してなり、かつ酸化チタン粒子が添加されていること
を特徴とする前記第1〜8の静電荷像現像用トナーにあ
る。
【0023】本発明の第10は、トナー粒子の個数平均
粒径と体積平均粒径の関係が、体積平均粒径(Dv)/
個数平均粒径(Dn)≦1.4であることを特徴とする
前記第1〜9の静電荷像現像用トナーにある。
【0024】本発明の第11は、前記第1〜10のトナ
ーを収納したことを特徴とする容器にある。
【0025】本発明の第12は、前記第11の容器を搭
載したことを特徴とする画像形成装置にある。
【0026】本発明の第13は、潜像保持体上に潜像を
形成する潜像形成工程と、該潜像を現像剤担持体上の現
像剤を用いて現像する現像工程と、現像されたトナー像
を転写体上に転写する転写工程と、転写体上のトナー像
を加熱定着する定着工程とを少なくとも有して構成さ
れ、かつ現像剤として、前記第1〜10のトナーを用い
ることを特徴とする画像形成方法にある。
【0027】本発明の第14は、前記現像工程におい
て、現像剤担持体上に現像剤の薄層を形成し、潜像保持
体と接触又は非接触で現像することを特徴とする前記第
13の画像形成方法にある。
【0028】本発明の第15は、前記潜像形成工程にお
いて、形成される潜像が多色に分割された静電潜像であ
り、かつ、該静電潜像の色にそれぞれ対応した複数の潜
像保持体に保持体され、前記現像工程において、現像剤
が静電潜像の色にそれぞれ対応した複数の現像剤であ
り、かつ、前記複数の現像剤にそれぞれ対応した複数の
潜像保持体上の静電潜像を、現像ロール及び該現像ロー
ル上に供給する現像剤の層厚を均一に規制する現像ブレ
ードを備えた複数の多色現像装置を用いて現像し、前記
転写工程において、前記現像工程において現像した複数
の潜像保持体表面に転写体を当接し、現像されたトナー
像を該転写体に順次静電転写することを特徴とする前記
第13又は14に記載の画像形成方法にある。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳述する。
本発明は、結着樹脂がポリエステル及び/又はポリオー
ルであり、帯電制御剤が単量体として少なくともスルホ
ン酸塩基含有モノマー、電子吸引基を有する芳香族モノ
マー及びアクリル酸エステル及び/又はメタアクリル酸
エステルモノマーを構成単位とする樹脂帯電制御剤であ
る電子写真トナーである。
【0030】本発明の樹脂帯電制御剤を構成するスルホ
ン酸塩基含有モノマーとしては、芳香族スルホン酸塩基
含有モノマー及び脂肪族スルホン酸塩基含有モノマー等
が挙げられる。
【0031】芳香族スルホン酸塩基含有モノマーとして
は、ビニルスルホン酸、アリルビニルスルホン酸、2−
アクリルアミド−2メチルプロパンスルホン酸、メタク
リロイルオキシエチルスルホン酸等のアルカリ金属塩、
アルカリ土類金属塩、アミン塩及び4級アンモニウム塩
等が挙げられる。
【0032】脂肪族スルホン酸塩基含有モノマーとして
は、スチレンスルホン酸、スルホフェニルアクリルアミ
ド、スルホフェニルマレイミド、及びスルホフェニルイ
タコンイミドなどのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属
塩、アミン塩及び4級アンモニウム塩等が挙げられる。
重金属(ニッケル、銅、亜鉛、水銀、クロムなど)の塩
は安全性の面から好ましくない。
【0033】電子吸引基を有する芳香族モノマーとして
は、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレ
ン、フルオロスチレン、ニトロスチレン、シアンスチレ
ン等のスチレン置換体、クロロフェニル(メタ)アクリ
レート、ブロモフェニル(メタ)アクリレート、ニトロ
フェニル(メタ)アクリレート、クロロフェニルオキシ
エチル(メタ)アクリレート等のフェニル(メタ)アク
リレート置換体、クロロフェニル(メタ)アクリルアミ
ド、ブロモフェニル(メタ)アクリルアミド、ニトロフ
ェニル(メタ)アクリルアミド等のフェニル(メタ)ア
クリルアミド置換体、クロロフェニルマレイミド、ジク
ロロフェニルマレイミド、ニトロフェニルマレイミド、
ニトロクロロフェニルマレイミド等のフェニルマレイミ
ド置換体、クロロフェニルイタコンイミド、ジクロロフ
ェニルイタコンイミド、ニトロフェニルイタコンイミ
ド、ニトロクロロフェニルイタコンイミド等のフェニル
イタコンイミド置換体、クロロフェニルビニルエーテ
ル、ニトロフェニルビニルエーテルなどのフェニルビニ
ルエーテル置換体が挙げられる。特に、塩素原子又はニ
トロ基により置換されたフェニルマレイミド置換体及び
フェニルイタコンイミド置換体が帯電性や耐フィルミン
グ性の面で好ましい。
【0034】アクリル酸エステル及び/又はメタアクリ
ル酸エステルモノマーとしては、(メタ)アクリル酸メ
チル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸
プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)ア
クリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、
(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸2−
エチルヘキシル等が挙げられる。
【0035】芳香族ビニルモノマーとしては、スチレ
ン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等が挙げられ
る。
【0036】本発明の樹脂帯電制御剤を構成するモノマ
ーとして、スルホン酸塩基含有モノマーを添加すること
により、樹脂帯電制御剤の負帯電付与効果が向上する
が、吸湿性のためトナーの環境安定性(温湿度安定性)
が低下するので、電子吸引基を有する芳香族モノマー等
で共重合体として用いることは一般に知られているが、
数千枚程度の使用であればよいが、数万枚以上の長期間
使用するには、現像スリーブや層厚規制部材(ブレード
やローラ)の汚染や感光体フィルミングが発生し、トナ
ーの帯電安定性や高画像品質の維持が十分でなく、生産
性も低下するという問題がある。かかる欠点を補うべ
く、フルカラートナー用結着樹脂として発色性、画像強
度の点から好適なポリエステル樹脂やポリオール樹脂に
対して、スルホン酸塩基含有モノマーと電子吸引基を有
する芳香族モノマー及びアクリル酸エステル及び/又は
メタアクリル酸エステルモノマーの3種のモノマーを含
有する共重合体を樹脂帯電制御剤として用いることによ
り、長期に亘り帯電、環境安定性に優れ、現像スリーブ
や層厚規制部材(ブレードやローラ)の汚染がなく薄層
形成の良く、感光体フィルミングを防止し、高画像品質
が維持され、生産性の高い電子写真用トナーが得られる
のである。
【0037】これらの効果は以下に述べる理由からであ
るものと推定される。すなわち、スルホン酸塩基含有モ
ノマーと電子吸引基を有する芳香族モノマーを併用によ
り、負帯電付与効果が高められ、アクリル酸エステル及
び/又はメタアクリル酸エステルモノマーを使用するこ
とにより、更に帯電の環境安定性を高めるとともに樹脂
硬度が高くなり、粉砕性が良くなるとともに、現像スリ
ーブや層厚規制部材(ブレードやローラ)の汚染がな
く、感光体フィルミングを防止効果が向上し、更にフル
カラートナー用結着樹脂として発色性、画像強度の点か
ら好適なポリエステル樹脂やポリオール樹脂と組み合わ
せることにより、適度な分散性が得られ、帯電分布がシ
ャープな電子写真用トナーが得られる。
【0038】本発明の樹脂帯電制御剤におけるモノマー
の構成比は、スルホン酸基含有モノマーが1〜30重量
%、さらに好ましくは2〜20重量%である。スルホン
酸基含有モノマーが1重量%未満であると、帯電の立上
りや帯電量が十分でなく、画像に影響を及ぼしやすい。
また30重量%を超えると帯電の環境安定性が悪化し、
高温高湿時帯電量が低く、低温低湿時帯電量が高くな
り、トナーの帯電安定性や高画像品質の維持が十分でな
い。さらに現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやロ
ーラ)の汚染や感光体フィルミングが発生しやすく、混
練・粉砕工法でのトナー製造時の生産性も低下するとい
う問題がある。
【0039】電子吸引基を有する芳香族モノマーが1〜
80重量%、さらに好ましくは20〜70重量%ある。
電子吸引基を有する芳香族モノマーが1重量%未満であ
ると、帯電量が十分でなく、地汚れやトナー飛散が発生
しやすい。また80重量%を超えるとトナー中への分散
が悪く、トナーの帯電分布が広くなり、地汚れやトナー
飛散が発生しやすく、高画像品質の維持が十分でない。
【0040】アクリル酸エステル及び/又はメタアクリ
ル酸エステルモノマーが10〜80重量%、さらに好ま
しくは20〜70重量%である。アクリル酸エステル及
び/又はメタアクリル酸エステルモノマーが10重量%
未満であると、十分な帯電の環境安定性が得られず、ま
た、混練・粉砕工法でのトナー製造時の粉砕性が十分で
なく、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやロー
ラ)の汚染や、感光体フィルミングを十分防止できな
い。80重量%を超えると、帯電の立上りや帯電量が十
分でなく、画像に影響を及ぼしやすい。
【0041】芳香族ビニルモノマーが0〜30重量%、
さらに好ましくは3〜20重量%である。芳香族ビニル
モノマーが30重量%を超えると、樹脂が固くなり、ト
ナー中での分散性が低下し、帯電分布が広くなり、地汚
れや機内でのトナー飛散が発生しやすい。さらに、トナ
ーの定着性、特にカラートナーの混色時の発色性が不良
となる。
【0042】これらの組合せの樹脂帯電制御剤は、更に
フルカラートナー用結着樹脂として発色性、画像強度の
点から好適なポリエステル樹脂やポリオール樹脂と組み
合わせることにより、適度な分散性が得られ、帯電分布
がシャープな電子写真用トナーが得られ、長期の帯電安
定性及び高画像品質が得られる。
【0043】本発明の樹脂帯電制御剤のフローテスター
による見掛け粘度が104P(104P=104g/cm
・s)となる温度が85〜110℃であることが好まし
い。85℃未満であると、トナー中での適度な分散性が
得られず、帯電が低下するだけでなく、貯蔵安定性も不
良となり固化(凝集)しやすい。混練、粉砕・分級する
生産工程から得る方法において、粉砕工程での固着が発
生しやすく、生産性を劣化させる。また、110℃を超
えるとトナー中での分散性が低下し、帯電分布が広くな
り、地汚れや機内でのトナー飛散が発生しやすい。さら
に、トナーの定着性、特にカラートナーの混色時の発色
性が不良となる。見掛け粘度が104P(104P=10
4g/cm・s)となる温度は、フローテスターを用い
て荷重10kg/cm2、オリフィス1mm×1mm、
昇温速度5℃/分で粘度測定し、見掛け粘度が104
(104P=104g/cm・s)となる温度を読み取っ
た値である。フローテスターとしては島津製作所CFT
−500型を用いることができる。
【0044】また、本発明の樹脂帯電制御剤の数平均分
子量は、5000〜100000であることが好まし
い。5000未満であると、トナー中での適度な分散性
が得られず、帯電が低下するだけでなく、混練、粉砕・
分級する生産工程から得る方法において、粉砕工程での
固着が発生しやすく、生産性を劣化させる。また、10
0000を超えるとトナー中での分散性が低下し、帯電
分布が広くなり、地汚れや機内でのトナー飛散が発生し
やすく、トナーの定着性、発色性が不良となる。
【0045】これら樹脂負帯電制御剤の分散粒子径は、
透過型電子顕微鏡で観察した場合に、長径0.05〜
1.50μm、短径0.02〜1.00μmが好まし
い。長径が1.50μm、短径が1.00μmを超える
と、トナーの帯電分布が広くなり、地汚れや機内でのト
ナー飛散が発生しやすい。長径が0.05μm、短径が
0.02μm未満であると、帯電の立上りや帯電量が十
分でなく、画像に影響を及ぼしやすい。なお、このとき
のトナーの重量平均径は6.0〜8.0μmである。
【0046】本発明の樹脂帯電制御剤の添加量は、トナ
ー粒子に対して、0.1〜2重量%が好ましく、0.5
〜1.5重量%がより好ましい。0.1重量%未満の場
合は、経時での帯電保持能力や帯電量が十分でなく、画
像に影響を及ぼしやすい。2重量%を超える場合は、経
時での帯電上昇が発生し、画像濃度低下が発生しやす
い。さらには、帯電上昇によるトナー粒子同士の帯電凝
集が発生し、薄層形成不良が発生する。また、帯電制御
剤として、サリチル酸のクロム錯体又は塩、及びアルキ
ルサリチル酸のクロム錯体又は塩から成る群より選ばれ
る少なくとも1種を併用してもよい。
【0047】本発明で用いられる結着樹脂は、フルカラ
ートナー用結着樹脂として発色性、画像強度の点から好
適なポリエステル樹脂やポリオール樹脂が用いられる。
カラー画像は、数種のトナー層が幾重にも重ねられるた
め、トナー層が厚くなってしまい、トナー層の強度不足
による画像の亀裂や欠陥が生じたり、適度な光沢が失わ
れたりする。このことから適度な光沢や優れた強度を保
持させるためポリエステル樹脂やポリオール樹脂が用い
られる。
【0048】ポリエステル樹脂は、一般に多価アルコー
ルと多価カルボン酸とのエステル化反応により得ること
ができる。
【0049】本発明におけるポリエステル樹脂を構成し
ているモノマーのうちアルコールモノマーとしては、3
価以上の多官能モノマーも含めて、たとえばエチレング
リコール、ジエチレングリコールトリエチレングリコー
ル、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレ
ングリコール、1,4−ブタジエンオール、ネオペンチ
ルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペン
タンジオール、1,6−ヘキサンジオール等のジオール
類、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポ
リオキシプロピレン化ビスフェノールA、等のビスフェ
ノールAアルキレンオキサイド付加物、その他の二価の
アルコール、又はソルビトール、1,2,3,6−ヘキ
サンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリ
トール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリ
トール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−
ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、
2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,
4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼ
ン、その他の3価以上の多価アルコールが挙げることが
できる。
【0050】これらのモノマーのうち特に、ビスフェノ
ールAアルキレンオキサイド付加物を主成分モノマーと
して用いたものが好適に用いられる。ビスフェノールA
アルキレンオキサイド付加物を構成モノマーとして用い
た場合、ビスフェノールA骨格の性質上、比較的高めの
ガラス転移点のポリエステルが得られ、耐コピーブロッ
キング性、耐熱保存性が良好となる。また、ビスフェノ
ールA骨格両側のアルキル基の存在が、ポリマー中でソ
フトセグメントとして働き、トナー定着時の発色性、画
像強度が良好となる。特にビスフェノールAアルキレン
オキサイド付加物のうち、エチレン基、プロピレン基の
ものが好適に用いられる。
【0051】本発明におけるポリエステル樹脂を構成し
ているモノマーのうち酸モノマーとしては、3価以上の
多官能モノマーも含めて、たとえばマレイン酸、フマー
ル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジ
カルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼ
ライン酸、マロン酸、又はn−ドデセニルコハク酸、n
−ドデシルコハク酸等のアルケニルコハク酸類もしくは
アルキルコハク酸類、これらの酸の無水物、アルキルエ
ステル、その他の二価のカルボン酸、そして、1,2,
4−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレン
トリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン
酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,
4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリ
カルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−メ
チレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキ
シル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボ
ン酸、エンポール三量体酸、及びこれらの無水物、アル
キルエステル、アルケニルエステル、アリールエステ
ル、その他の3価以上のカルボン酸を挙げることができ
る。
【0052】ここで述べているアルキル基、アルケニル
基又はアリールエステルの具体例としては、1,2,4
−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリ
カルボン酸トリメチル、1,2,4−ベンゼントリカル
ボン酸トリエチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン
酸トリn−ブチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン
酸イソブチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸ト
リn−オクチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸
トリ2−エチルヘキシル、1,2,4−ベンゼントリカ
ルボン酸トリベンジル、1,2,4−ベンゼントリカル
ボン酸トリス(4−イソプロピルベンジル)等が挙げら
れる。
【0053】ポリエステル樹脂の帯電性と酸価との関係
はほぼ比例関係にあり、酸価が高くなれば、樹脂の負帯
電性も大きくなることが知られており、同時に帯電の環
境安定性にも影響する。すなわち酸価が高いと、低温低
湿下では帯電量が高くなり、高温高湿下では帯電量が低
くなり、地汚れや画像濃度、色再現性の変化が大きくな
り、高画像品質の維持が難しい。従って、ポリエステル
樹脂の酸価は20KOHmg/g以下が好ましく、さら
に5KOHmg/g以下が好適である。
【0054】本発明で用いられるポリオール樹脂として
は、帯電の環境安定性、定着安定性、カラー再現性、光
沢安定性、定着後のカール防止性などの面から、エポキ
シ樹脂の末端をキャッピングし、且つ主鎖にポリオキシ
アルキレン部をもつものが好適である。例えば,両末端
グリシジル基のエポキシ樹脂と両末端グリシジル基の2
価フェノールのアルキレンオキサイド付加物を、ジハラ
イドやイソシアネート、ジアミン、ジオール、多価フェ
ノール、ジカルボン酸と反応させることにより得ること
ができる。このうち2価のフェノールを反応させること
が、反応安定性の点でもっとも好ましい。また、ゲル化
しない範囲で、多価フェノール類や多価カルボン酸類を
2価フェノールと併用することも好ましい。
【0055】本発明で用いられる両末端グリシジル基の
2価フェノールのアルキレンオキサイド付加物として
は、例えば以下のものが例示される。エチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド及び、
これらの混合物とビスフェノールAやビスフェノールF
等のビスフェノールとの反応生成物が挙げられる。得ら
れた付加物を、エピクロロヒドリンやβ−メチルエピク
ロロヒドリンでグリシジル化して用いてもよい。特に、
下記一般式(1)で表されるビスフェノールAのアルキ
レンオキサイド付加物のグリシジルエーテルが好まし
い。
【0056】
【化1】 (ここでRは、下記化2で表されるアルキレン基を表
す。また、n、mは繰り返し単位数であり、各々1以上
であってn+m=2〜6である。)
【0057】
【化2】
【0058】本発明のトナーにおいては、トナー粒子の
体積平均粒径が4〜9μmであり、体積平均径Dvと個
数平均径Dnの比がDv/Dn≦1.4であることによ
り初期画像品質との差異が少なくなる。Dv/Dn>
1.4の場合は現像ローラ及び薄層形成部材へのトナー
フィルミングが発生しやすい。また、経時でのトナー粒
径分布変動が大きく、帯電量の変動が発生し、画像濃度
変動が発生する。また、Dv/Dnは1.1以上である
ことが好ましい。
【0059】着色剤としてのC.I.Pigment
Yellow180に分類される化合物の使用量は一般
にバインダー樹脂100重量部に対し0.1〜10重量
部である。該着色剤は帯電発生効果もあり、帯電制御剤
を添加しないトナーでも、帯電制御剤を添加したトナー
と同等の帯電量を発生する。ただし、帯電制御剤を添加
しない場合は経時の帯電保持能力が低下してしまう。ま
た、A/Bの上限値は1.2であることが好ましい。
【0060】トナーの外添剤未処理品の帯電特性が、下
記式(a)を満足することが好ましい。A/B<0.8
の場合は、経時でトナー帯電上昇により画像濃度低下を
発生し、さらには帯電上昇により現像剤担持体上にトナ
ー薄層形成量が過多になり、地肌汚れを発生してしま
う。 A/B≧0.8 ・・・・・・・・・・・(a) 〔A:不飽和帯電量 B:飽和帯電量〕 ここで、A:不飽和帯電量とは、下記実施例に示すトナ
ーの帯電量の測定方法により、ブローオフ測定時のTC
が安定する最小の撹拌時間でのトナー帯電量を示し、ま
た、B:飽和帯電量とは前記トナーの帯電量の測定方法
により、撹拌時間をのばしていったときの帯電量が飽和
に達した時のトナーの帯電量を示す。
【0061】製造される現像剤に離型性を持たせる為
に、製造される現像剤の中にワックスを含有させること
が好ましい。前記ワックスは、その融点が40〜120
℃のものであり、特に50〜110℃のものであること
が好ましい。ワックスの融点が過大のときには低温での
定着性が不足する場合があり、一方融点が過小のときに
は耐オフセツト性、耐久性が低下する場合があるなお、
ワックスの融点は、示差走査熱量測定法(DSC)によ
って求めることができる。すなわち、数mgの試料を一
定の昇温速度、例えば(10℃/min)で加熟したと
きの融解ピーク値を融点とする。
【0062】本発明に用いることができるワックスとし
ては、例えば固形のパラフィンワックス、マイクロワッ
クス、ライスワックス、脂肪酸アミド系ワックス、脂肪
酸系ワックス、脂肪族モノケトン類、脂肪酸金属塩系ワ
ックス、脂肪酸エステル系ワックス、部分ケン化脂肪酸
エステル系ワックス、シリコーンワニス、高級アルコー
ル、カルナウバワックスなどを挙げることができる。ま
た低分子量ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ
フィンなども用いることができる。特に、環球法による
軟化点が70〜150℃のポリオレフィンが好ましく、
さらには当該軟化点が120〜150℃のポリオレフィ
ンが好ましい。
【0063】感光体や一次転写媒体に残存する転写後の
現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤として
は、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチル
メタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソー
プフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微
粒子などを挙げることができる。ポリマー微粒子は比較
的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01〜1μmの
ものが好ましい。
【0064】本発明の外部添加剤としては、無機微粒子
や有機微粒子等の公知の外部添加剤を用いることができ
るが、その中でも、トナーの流動特性、帯電特性等を改
善する目的でトナー粒子と各種金属酸化物等の無機粉末
等を混合して使用する方法が提案されており、外添剤と
呼ばれている。
【0065】前記無機粉末としては、例えば、二酸化珪
素(シリカ)、二酸化チタン(チタニア)、チタン酸ス
トロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグウネシウム、
炭酸カルシウム、炭酸マグウネシウム、酸化アルミニウ
ム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化
セリウム、酸化鉄、酸化銅、酸化錫等が知られている。
【0066】有機樹脂微粒子としては、フッ素含有樹脂
微粒子、シリカ含有樹脂微粒子及び窒素含有樹脂微粒子
等が好ましい。
【0067】また必要に応じて前記無機粉末表面の疎水
性、帯電特性等を改質する目的で、表面処理剤として特
定のシランカップリング剤、チタネートカップリング
剤、シリコーンオイル、有機酸等で処理する方法、特定
の樹脂を被覆する方法なども提案されているが、特にシ
リカや酸化チタン微粒子とジメチルジクロロシラン、ヘ
キサメチルジシラザン、シリコーンオイル等の有機珪素
化合物とを反応させシリカ微粒子表面のシラノール基を
有機基で置換し疎水化したシリカ微粒子が用いられてい
る。
【0068】また、外部添加剤としては、大粒径と小粒
径の2種以上の粒径が異なるもので構成されるものが好
ましい。大粒径と小粒径の2種以上の異なる粒径のもの
で構成される外部添加剤は、大粒径外部添加剤がスペー
サーの役割を果たし、トナー流動性に効果がある小粒径
外部添加剤のトナー母体への埋没が防止され、トナー流
動性を維持でき、経時での外部添加剤のトナー母体への
埋没が急激に進み、トナー流動性の悪化が急激に進み、
トナーの流動性が低下することによる画像むらの発生や
画像ぬけを防止できる。
【0069】大粒径のものとしては、BET比表面積が
50m2/g以下、特に、30〜50m2/gのものがよ
り好ましい。50m2/g以下の範囲にあれば、種々の
表面処理されたものが使用可能であり、また、30m2
/g未満の場合はトナーの流動性が急激に低下すること
による画像むらが発生しやすく、また、トナーへの付着
力が強くなり難く、トナーからの脱離が容易に起こり、
感材傷、画像ぬけの原因となる。
【0070】これら大きな粒径の外部添加剤は、トナー
100重量部に対して0.5〜3.0重量部の範囲で添
加するのが好ましく、1.0〜1.8重量部の範囲で添
加するのがより好ましい。1.0重量部未満の場合は転
写不良が発生し、また、原因は不明ではあるが、経時で
の現像担持体の薄層形成が不均一となる。3.0重量部
を超える場合ではトナーからの脱離が容易に起こり、感
材傷、画像ぬけの原因となる。
【0071】小粒径のものとしては、BET比表面積が
110m2/g以上の範囲にあれば、種々の表面処理さ
れたものが使用可能であるので好ましい。特に、110
〜170m2/gのものが、特に、トナーの付着力を低
減するため効果があるのでより好ましい。
【0072】これらの外部添加剤は、トナー100重量
部に対して0.3〜3重量部の範囲で添加するのが好ま
しく、0.5〜1.5重量部の範囲で添加するのがより
好ましい。0.3重量部未満の場合は、その効果が十分
に発揮されにくく、3重量部を超えると、トナーから脱
離する外部添加剤が多くなり、感光体傷等を引き起こす
し易くなる。
【0073】特に、粒径の異なるシリカ微粒子を含有す
ることが好ましく、BET比表面積が110m2/g以
上の疎水性シリカ粒子とBET比表面積が50m2/g
以下の疎水性シリカ粒子を組み合わせたものがトナー流
動性が向上するのでより好ましい。
【0074】また、本発明においては、酸化チタン粒子
の少なくとも一つにおいて、形成されるアルミニウム又
はアルミナ被膜は、Al23換算で0.1〜2.0重量
%の範囲であることが好ましい。Al23換算0.1重
量%未満の場合は、その効果が弱められ、Al23換算
2.0重量%を超える場合には、アルミニウムの+帯電
性が機能し、負極性トナーの帯電性を低下させてしま
う。
【0075】また、上記アルミニウム又はアルミナ被膜
が形成された酸化チタン微粒子の少なくとも一種の粒子
表面は、更に処理剤として、アニオン界面活性剤、両性
イオン界面活性剤、シランカップリング剤、シリコーン
オイル、脂肪酸、脂肪酸エステルの少なくともいずれか
一種の化合物で表面処理されることが好ましい。それに
より酸化チタン微粒子における表面処理剤の剥がれが長
期ストレス下においても発生せず、安定な負帯電性能を
得ることができる。
【0076】本発明において、酸化チタン微粒子にアル
ミニウム又はアルミナ被膜を形成することにより、処理
剤の剥がれが抑制されるメカニズムは明確ではないが、
次のように推測される。酸化チタン微粒子表面に、まず
アルミニウム又はアルミナ被膜を形成すると、アルミナ
の等電点が比較的高いため中性付近で表面電荷は+にな
っている。その状態のものに、アニオン界面活性剤、両
性イオン界面活性剤、シランカップリング剤、シリコー
ンオイル、脂肪酸、脂肪酸エステルの少なくともいずれ
か一種の化合物を加えると、それらの化合物が配向吸着
されて酸化チタン微粒子表面が親油化する。更に熱を加
えることにより結合等はより強いものとなり、表面処理
剤の剥がれが抑制されるものと推測される。
【0077】(トナーの製造方法)本発明の製造方法
は、少なくとも結着剤樹脂、主帯電制御剤及び顔料を含
む現像剤成分を機械的に混合する工程と、溶融混練する
工程と、粉砕する工程と、分級する工程とを有するトナ
ーの製造方法が適用できる。また機械的に混合する工程
や溶融混練する工程において、粉砕又は分級する工程で
得られる製品となる粒子以外の粉末を戻して再利用する
製造方法も含まれる。
【0078】ここで言う製品となる粒子以外の粉末(副
製品)とは溶融混練する工程後、粉砕工程で得られる所
望の粒径の製品となる成分以外の微粒子や粗粒子や引き
続いて行われる分級工程で発生する所望の粒径の製品と
なる成分以外の微粒子や粗粒子を意味する。このような
副製品を混合工程や溶融混練する工程で原料と好ましく
は副製品1に対しその他原材料99から副製品50に対
し、その他原材料50の重量比率で混合するのが好まし
い。
【0079】少なくとも結着剤樹脂、主帯電制御剤及び
顔料、副製品を含む現像剤成分を機械的に混合する混合
工程は、回転させる羽による通常の混合機などを用いて
通常の条件で行えばよく、特に制限はない。
【0080】以上の混合工程が終了したら、次いで混合
物を混練機に仕込んで溶融混練する。溶融混練機として
は、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッ
チ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所
社製KTK型2軸押出機、東芝機械社製TEM型押出
機、ケイ・シー・ケイ社製2軸押出機、池貝鉄工所社製
PCM型2軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用
いられる。
【0081】この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖
の切断を招来しないような適正な条件で行うことが重要
である。具体的には、溶融混練温度は、結着剤樹脂の軟
化点を参考に行うべきであり、軟化点より低温過ぎると
切断が激しく、高温過ぎると分散が進まない。
【0082】以上の溶融混練工程が終了したら、次いで
混練物を粉砕する。この粉砕工程においては、まず粗粉
砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際 ジェ
ット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット
気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回
転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する
方式が好ましく用いられる。
【0083】この粉砕工程が終了した後に、粉砕物を遠
心力などで気流中で分級し、もって所定の粒径例えば平
均粒径が5〜20μmの現像剤を製造する。
【0084】また、現像剤を調製する際には、現像剤の
流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上
のようにして製造された現像剤にさらに先に挙げた疎水
性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。
【0085】外添剤の混合は一般の粉体の混合機が用い
られるがジャケット等装備して、内部の温度を調節でき
ることが好ましい。外添剤に与える負荷の履歴を変える
には、途中又は漸次外添剤を加えていけばよい。もちろ
ん混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化さ
せてもよい。はじめに強い負荷を、次に比較的弱い負荷
を与えても良いし、その逆でも良い。使用できる混合設
備の例としては、V型混合機、ロッキングミキサー、レ
ーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキ
サーなどが挙げられる。
【0086】(フルカラー画像現像方法)本発明におけ
る導電性ブラシを用いた非磁性一成分現像方式において
特定の円形度を持つフルカラー用トナーを用いて多数回
の現像を順次行い、転写媒体上に順次重ねて転写してい
く非磁性一成分フルカラープロセスにおいて特にハーフ
トーンの均一再現性にその効果を有効に利用できる。
【0087】本発明のフルカラー非磁性一成分画像形成
方法とは、現像ローラ及び該現像ローラ上に供給する現
像剤の層厚を均一に規制する現像ブレードを備えた複数
の多色現像装置によって、導電性ブラシ帯電器及び露光
装置によって感光体上に形成された各色に分割された静
電潜像をそれぞれの色に対応する現像剤により順次現像
し、転写媒体に転写する方法である。
【0088】また、本発明のフルカラー非磁性一成分画
像形成方法とは、現像ローラ及び該現像ローラ上に供給
する現像剤の層厚を均一に規制する現像ブレードを備え
た複数の多色の現像装置によって、それぞれの色に対応
した複数の感光体上に、各色に分割された静電潜像を導
電性ブラシ帯電器及び露光装置によって形成し、対応す
る色の現像剤により順次現像し、転写媒体に転写する方
法である。この場合、感光体上の静電潜像の極性と非磁
性一成分現像剤の極性とが同一である反転現像方式によ
り現像することが好ましい。また、感光体上の静電潜像
と現像ローラを直接接触させて感光体よりも高速で現像
ローラを回転させて現像することが好ましい。
【0089】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明につ
いて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例の
みに限定されるものではない。また、以下の例おいて、
部及び%は、特に断りのない限り重量基準である。
【0090】(帯電制御樹脂の合成例) 合成例1 3,4−ジクロロフェニルマレイミド350部及び2−
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸100
部をジメチルホルムアルデヒド(DMF)中沸点下、ジ
ターシャリーブチルパーオキサイドを開始剤として8時
間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを500
部、スチレンを50部加え、ジターシャリーブチルパー
オキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した後、
DMFを減圧乾燥機により留去し、揮発分1.1重量
%、重量平均分子量25000、見掛け粘度が104
(104P=104g/cm・s)となる温度が96℃の
帯電制御樹脂Aを得た。
【0091】合成例2 m−ニトロフェニルマレイミド600部及びパーフルオ
ロオクタンスルホン酸100部をジメチルホルムアルデ
ヒド(DMF)中沸点下、ジターシャリーブチルパーオ
キサイドを開始剤として8時間共重合した。次いでアク
リル酸2−エチルヘキシルを250部、スチレンを30
部加え、ジターシャリーブチルパーオキサイドを開始剤
として4時間グラフト重合した後、DMFを減圧乾燥機
により留去し、揮発分3.6重量%、重量平均分子量5
300、見掛け粘度が104P(104P=104g/c
m・s)となる温度が85℃の帯電制御樹脂Bを得た。
【0092】合成例3 3,4−ジクロロフェニルマレイミド500部及び2−
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸150
部をジメチルホルムアルデヒド(DMF)中沸点下、ジ
ターシャリーブチルパーオキサイドを開始剤として8時
間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを350
部、α−メチルスチレンを250部加え、ジターシャリ
ーブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト
重合した後、DMFを減圧乾燥機により留去し、揮発分
0.5重量%、重量平均分子量98000、見掛け粘度
が104P(104P=104g/cm・s)となる温度
が110℃の帯電制御樹脂Cを得た。
【0093】合成例4 3,4−ジクロロフェニルマレイミド400部及びパー
フルオロオクタンスルホン酸200部をジメチルホルム
アルデヒド(DMF)中沸点下、ジターシャリーブチル
パーオキサイドを開始剤として8時間共重合した。次い
でアクリル酸n−ブチルを300部加え、ジターシャリ
ーブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト
重合した後、DMFを減圧乾燥機により留去し、揮発分
1.7重量%、重量平均分子量50000、見掛け粘度
が104P(104P=104g/cm・s)となる温度
が105℃の帯電制御樹脂Dを得た。
【0094】合成例5 3,4−ジクロロフェニルマレイミド400部及び2−
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸100
部をジメチルホルムアルデヒド(DMF)中沸点下、ジ
ターシャリーブチルパーオキサイドを開始剤として8時
間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを500
部、スチレンを100部加え、ジターシャリーブチルパ
ーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した
後、DMFを減圧乾燥機により留去し、揮発分4.8重
量%、重量平均分子量30000、見掛け粘度が104
P(104P=104g/cm・s)となる温度が101
℃の帯電制御樹脂Eを得た。
【0095】合成例6 3,4−ジクロロフェニルマレイミド400部及び2−
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸200
部をジメチルホルムアルデヒド(DMF)中沸点下、ジ
ターシャリーブチルパーオキサイドを開始剤として8時
間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを200
部、スチレンを400部加え、溶解した後、DMFを減
圧乾燥機により留去し、揮発分0.6重量%、重量平均
分子量115000、見掛け粘度が104P(104P=
104g/cm・s)となる温度が110℃の帯電制御
樹脂Fを得た。
【0096】合成例7 3,4−ジクロロフェニルマレイミド450部及びパー
フルオロオクタンスルホン酸150部をジメチルホルム
アルデヒド(DMF)中沸点下、ジターシャリーブチル
パーオキサイドを開始剤として3時間共重合した。次い
でアクリル酸メチルを500部加え、ジターシャリーブ
チルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合
した後、DMFを減圧乾燥機により留去し、揮発分5.
1重量%、重量平均分子量2800、見掛け粘度が10
4P(104P=104g/cm・s)となる温度が80
℃の帯電制御樹脂Gを得た。
【0097】(ポリエステル樹脂の合成例) 合成例1 攪拌装置、温度計、窒素導入口、流下式コンデンサー、
冷却管付き4つ口セパラブルフラスコに、ポリオキシプ
ロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン740g、ポリオキシエチレン(2,
2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン300g、テレフタル酸ジメチル466g、イソドデ
セニル無水コハク酸80g、1,2,4−ベンゼントリ
カルボン酸トリn−ブチル114gをエステル化触媒と
ともに加えた。窒素雰囲気下で前半210℃まで常圧昇
温し、後半210℃減圧にて撹拌しつつ反応させた。酸
価2.3KOHmg/g、水酸基価28.0KOHmg
/g、軟化点106℃、Tg62℃のポリエステル樹脂
を得た(以下ポリエステル樹脂Aという)。
【0098】合成例2 ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパン71225g、ポリオキ
シエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン165g、テレフタル酸500g、
イソドデセニル無水コハク酸130g、1,2,4−ベ
ンゼントリカルボン酸トリイソプロピル170gをエス
テル化触媒とともにフラスコに加えた。これらを合成例
1と同様の装置、同様の処方にて反応させ、酸価0.5
KOHmg/g、水酸基価25.0KOHmg/g、軟
化点109℃、Tg63℃のポリエステル樹脂を得た
(以下ポリエステル樹脂Bという)。
【0099】合成例3 ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパン650g、ポリオキシエ
チレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン650g、イソフタル酸515g、イソ
オクテニルコハク酸70g、1,2,4−ベンゼントリ
カルボン酸80gをエステル化触媒とともにフラスコに
加えた。これらを合成例1と同様の装置、同様の処方に
て反応させ、酸価19.5KOHmg/g、水酸基価3
5.0KOHmg/g、軟化点110℃、Tg60℃の
ポリエステル樹脂を得た(以下ポリエステル樹脂Cとい
う)。
【0100】合成例4 ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパン714g、ポリオキシエ
チレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン663g、イソフタル酸648g、イソ
オクテニルコハク酸150g、1,2,4−ベンゼント
リカルボン酸100gをエステル化触媒とともにフラス
コに加えた。これらを合成例1と同様の装置、同様の処
方にて反応させ、酸価21.0KOHmg/g、水酸基
価24.0KOHmg/g、軟化点128℃、Tg65
℃のポリエステル樹脂を得た(以下ポリエステル樹脂D
という)。
【0101】(ポリオール樹脂の合成例) 合成例1 攪拌装置、温度計、窒素導入口、冷却管付きセパラブル
フラスコに、低分子ビスフェノールA型エポキシ樹脂
(数平均分子量:約360)378.4g、高分子ビス
フェノールA型エポキシ樹脂(数平均分子量:約270
0)86.0g、ビスフェノールA型プロピレンオキサ
イド付加体のグリシジル化物(前記一般式(1)におい
てn+m:約2.1)191.0g、ビスフェノールF
274.5g、p−クミルフェノール70.1g、キシ
レン200gを加えた。窒素雰囲気下で70〜100℃
まで昇温し、塩化リチウムを0.1839g加え、更に
160℃まで昇温し減圧下でキシレンを留去し、180
℃の反応温度で7〜9時間重合させて、酸価0.0KO
Hmg/g、水酸基価70.0KOHmg/g、軟化点
110℃、Tg62℃のポリオール樹脂を得た(以下ポ
リオール樹脂Aという)。
【0102】合成例2 合成例1の装置を用いて、低分子ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂(数平均分子量:約360)205.3g、
高分子ビスフェノールA型エポキシ樹脂(数平均分子
量:約3000)54.0g、ビスフェノールA型プロ
ピレンオキサイド付加体のグリシジル化物(前記一般式
(1)においてn+m:約2.2)432.0g、ビス
フェノールF282.7g、p−クミルフェノール2
6.0g、キシレン200gを加えた。窒素雰囲気下で
70〜100℃まで昇温し、塩化リチウムを0.183
g加え、更に160℃まで昇温し減圧下でキシレンを留
去し、180℃の反応温度で6〜8時間重合させて、酸
価0.0KOHmg/g、水酸基価58.0KOHmg
/g、軟化点105℃、Tg58℃のポリオール樹脂を
得た(以下ポリオール樹脂Bという)。
【0103】 (トナー製造例1) 水 600部 C.I.Pigment Yellow 180 含水ケーキ(固形分50%) 1200部 をフラッシャーでよく撹拌する。ここに、ポリエステル
樹脂A1200部を加え、150℃で30分混練後、キ
シレン1000部を加えさらに1時間混練、水とキシレ
ンを除去後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、さらに
3本ロールで2回パスし、マスターバッチ顔料を得た。
【0104】 ポリエステル樹脂A 100部 上記マスターバッチ 5部 帯電制御樹脂A 1.5部 上記材料をミキサーで混合後、2本ロールミルで溶融混
練し、混練物を圧延冷却した。その後、ブラック色の着
色粒子製造例と同様に粉砕分級を行い、個数平均径6.
0μm、体積平均径7.1μm(Dv/Dn=1.2)
のイエロー色の着色粒子を得た。その際の単位時間当た
りの粉砕処理量は2.3Kg/Hであった。
【0105】(外添剤との混合と得られたトナーの評
価)得られた4色の着色粒子100重量部と外添剤とし
て、疎水性シリカA(ワッカー社HDK H2000)
1.0重量部、疎水性シリカC(日本アエロジル社アエ
ロジル RX−50)1.0重量部、疎水性酸化チタン
E(テイカ社 MT−150AI)0.5重量部をヘン
シェルミキサーにより混合し、目開き100μmのメッ
シュを通過させる事により粗大粒子や凝集物を取り除く
事により電子写真用トナーT1を得た。表1に使用した
外添剤、表2に結着樹脂及び帯電制御剤の組み合わせと
得られたトナーを示す。
【0106】(トナー評価機)得られたトナーは4色の
現像部が非磁性一成分系現像剤を1つのベルト感光体に
各色順次現像し、中間転写体に順次転写し、紙等に4色
を一括転写する方式のフルカラーレーザープリンター
イプシオ 5000(リコー社製)にて実施した。
【0107】(評価項目)いずれの項目も5%画像面積
の画像チャートを100000枚まで連続でランニング
した後、以下に述べる評価を行った。 1)画像濃度 ベタ画像出力後、画像濃度をX−Rite(X−Rit
e社製)により測定。これを各色単独に5点測定し各色
ごとに平均を求めた。 2)地肌汚れ 白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像
剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を
938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社
製)により測定。 3)フィルミング 現像ローラ又は感光体上のトナーフィルミング発生状況
の有無を観察した。○はフィルミングがなく、△はスジ
上のフィルミングが見られ、×は全体的にフィルミング
がある。
【0108】4)物性測定 4−1)〔粒径〕 トナーの粒径は、コールターエレクトロニクス社製の粒
度測定器「コールターカウンターTAIIIを用い、アパ
ーチャー径100μmで測定した。体積平均粒径及び個
数平均粒径は上記粒度測定器により求めた。 4−2)〔帯電量〕 (帯電量)本発明におけるトナーの帯電量は、トナーと
キャリアを混合させて現像剤としたときの帯電量を示
す。このときの現像剤中のトナー濃度(TC)は3〜5
重量%とする。TCは以下のようにして求められる。 TC(重量%)=(トナー重量)/[(トナー重量)+
(キャリア重量)]×100 トナー及びキャリアを調製した現像剤6gを、直径2.
5cm、高さ3.0cmの円筒状のステンレス瓶に入
れ、ボールミルで250rpmの速度で所定時間撹拌し
てそのときのトナーの帯電量をブローオフ法で測定す
る。(キャリアにはパウダーテック社 FPC−300
を使用) 実験機の場合;現像ローラ(スリーブ)上にトナーを搬
送させ、吸引トリボ測定法にて測定した。
【0109】5)樹脂負帯電制御剤の分散粒子径 トナーを超薄切片化し、酸化ルテニウムにより染色した
後、日立製作所(株)社製透過型電子顕微鏡H−800
で5000〜20000倍に拡大した写真画像を用い、
分散状態を観察した。 6)透明性 90mm/secの定着速度で160℃にて、OHPシ
ートでサンプルを作成した。これをヘイズ度メータ(ス
ガ試験機械社)を用いて、透明性を測定した。ヘイズ度
が15%以下のものを○、30%未満のものを△、30
%以上のものを×と評価した。 7)揮発分 20メッシュパスに粉砕したサンプル1.5〜2.0g
を精秤し、150℃の循風乾燥機(タバイ製)に45分
間静置した後取り出し、乾燥残渣を精秤し下記計算式に
より求めた。 揮発分(%)=(1−乾燥残渣重量/サンプル重量)×
100
【0110】その他トナー製造例を表2にまとめた。ト
ナー粒径、帯電制御樹脂及びその添加量、結着樹脂以外
は、実施例1と同様にトナーを調製した。また、実施例
及び比較例の実機評価の結果を表3にまとめた。
【0111】下記表1に使用外添剤を示す。
【表1】
【0112】下記表2にトナー処方を示す。
【表2】
【0113】下記表3に実機評価結果を示す。
【表3】
【0114】
【発明の効果】本発明によれば、一成分カラー現像方式
のいずれの方式においても、従来のものに比し、長期の
連続プリント後、感光体、現像剤層厚規制部材や現像ス
リーブへのフィルミングがなく、トナーの帯電及び搬送
を安定化し、初期画像と同等の画像濃度、高品位な出力
画像を維持できる電子写真用イエロートナーが得られ
る。また、連続使用における帯電の低下が少ないため、
画像濃度の変動、低現像性、地汚れ、現像器内のトナー
飛散などの問題がなく、発色性、色再現性の良い画像が
得られる。このように長期の耐久性があるため、現像ユ
ニット、感光体ユニットなどの長寿命化が達成でき、使
用後発生するリサイクル物、廃棄物が従来のものより少
なく、ユーザーの作像ユニット交換の手間が少なくする
ことが可能になる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/09 G03G 9/08 361 (72)発明者 南谷 俊樹 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 加藤 光輝 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 AA01 AA06 AA21 CA04 CA06 CA21 CB07 CB13 DA02 EA03 EA05 EA06 EA07 EA10

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多色画像を再現するフルカラー画像形成
    に使用されるイエロートナーにおいて、(A)酸価20
    KOHmg/g以下のバインダー樹脂、(B)C.I.
    Pigment Yellow180に分類される化合
    物、(C)スルホン酸塩基含有モノマー(1)と電子吸
    引基を有する芳香族モノマー(2)とアクリル酸エステ
    ルモノマー、メタアクリル酸エステルモノマー及び芳香
    族ビニルモノマーよりなる群から選ばれた少なくとも一
    種(3)を構成単位として構成され、かつ揮発分が5%
    以下である樹脂負帯電制御剤、を少なくとも含有してな
    ることを特徴とするイエロートナー。
  2. 【請求項2】 トナーの外添剤未処理品の帯電特性が下
    記式(a)を満足することを特徴とする請求項1記載の
    イエロートナー。 A/B≧0.8 (a) 〔A:不飽和帯電量 B:飽和帯電量〕
  3. 【請求項3】 前記樹脂負帯電制御剤の分散粒子径が、
    長径0.05〜1.50μm、短径0.02〜1.00
    μmであることを特徴とする請求項1又は2記載の電子
    写真用トナー。
  4. 【請求項4】 前記スルホン酸基含有モノマーの繰り返
    し単位が前記樹脂負帯電制御剤重量に対して1〜30重
    量%、前記電子吸引基を有する芳香族モノマーの繰り返
    し単位が樹脂負帯電制御剤重量に対して1〜80重量
    %、前記アクリル酸エステルモノマー及び/又はメタア
    クリル酸エステルモノマーの繰り返し単位が樹脂負帯電
    制御剤重量に対して10〜80重量%、芳香族ビニルモ
    ノマーの繰り返し単位が樹脂負帯電制御剤重量に対して
    0〜30重量%の割合で含まれることを特徴とする請求
    項1〜3のいずれかに記載の電子写真用トナー。
  5. 【請求項5】 前記電子吸引基を有する芳香族モノマー
    が、塩素原子又はニトロ基により置換された、フェニル
    マレイミド置換体又はフェニルイタコンイミド置換体で
    あることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の
    電子写真用ト21ナー。
  6. 【請求項6】 前記樹脂負帯電制御剤のフローテスター
    による見掛け粘度が10P(10P=10g/c
    m・s)となる温度が85〜110℃であることを特徴
    とする請求項1〜5のいずれかに記載の電子写真用トナ
    ー。
  7. 【請求項7】 前記樹脂負帯電制御剤の重量平均分子量
    が5000〜100000であることを特徴とする請求
    項1〜6のいずれかに記載の電子写真用トナー。
  8. 【請求項8】 前記樹脂負帯電制御剤を、トナー粒子に
    対して0.1〜2重量%含有することを特徴とする請求
    項1〜7のいずれかに記載の電子写真用トナー。
  9. 【請求項9】 該トナー粒子にBET比表面積が110
    /g以上の疎水性シリカ粒子とBET比表面積が5
    0m/g以下の疎水性シリカ粒子を添加してなり、か
    つ酸化チタン粒子がさらに添加されていることを特徴と
    する請求項1〜8のいずれかに記載の静電荷像現像用ト
    ナー。
  10. 【請求項10】 トナー粒子の個数平均粒径と体積平均
    粒径の関係が、体積平均粒径(Dv)/個数平均粒径
    (Dn)≦1.4であることを特徴とする請求項1〜9
    のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  11. 【請求項11】 請求項1〜10に記載のトナーを収納
    したことを特徴とする容器。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の容器を搭載したこと
    を特徴とする画像形成装置。
  13. 【請求項13】 潜像保持体上に潜像を形成する潜像形
    成工程と、該潜像を現像剤担持体上の現像剤を用いて現
    像する現像工程と、現像されたトナー像を転写体上に転
    写する転写工程と、転写体上のトナー像を加熱定着する
    定着工程とを少なくとも有して構成され、かつ現像剤と
    して、請求項1〜10に記載のトナーを用いることを特
    徴とする画像形成方法。
  14. 【請求項14】 前記現像工程において、現像剤担持体
    上に現像剤の薄層を形成し、潜像保持体と接触又は非接
    触で現像することを特徴とする請求項13記載の画像形
    成方法。
  15. 【請求項15】 前記潜像形成工程において、形成され
    る潜像が多色に分割された静電潜像であり、かつ、該静
    電潜像の色にそれぞれ対応した複数の潜像保持体に保持
    体され、前記現像工程において、現像剤が静電潜像の色
    にそれぞれ対応した複数の現像剤であり、かつ、前記複
    数の現像剤にそれぞれ対応した複数の潜像保持体上の静
    電潜像を、現像ロール及び該現像ロール上に供給する現
    像剤の層厚を均一に規制する現像ブレードを備えた複数
    の多色現像装置を用いて現像し、前記転写工程におい
    て、前記現像工程において現像した複数の潜像保持体表
    面に転写体を当接し、現像されたトナー像を該転写体に
    順次静電転写することを特徴とする請求項13又は14
    に記載の画像形成方法。
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