JP2003050477A - トナー、現像剤、画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

トナー、現像剤、画像形成方法及び画像形成装置

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JP2003050477A JP2001238556A JP2001238556A JP2003050477A JP 2003050477 A JP2003050477 A JP 2003050477A JP 2001238556 A JP2001238556 A JP 2001238556A JP 2001238556 A JP2001238556 A JP 2001238556A JP 2003050477 A JP2003050477 A JP 2003050477A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 トナー転写圧縮時の凝集性、トナー粒子間の
付着力が適正に制御され、転写材に左右されない高画質
の画像を形成しうる転写性。高温高湿、低温低湿環境に
て弱帯電、逆帯電トナーの少なく帯電性に優れた、地肌
汚れ(かぶり)の少ない画像を形成しうる非圧縮時の流
動性が充分ある補給性、耐塩化ビニル性、定着性および
非オフセット性のバランスの良い定着特性、色再現性、
色鮮明性、色透明性に優れ、かつ光沢が安定したカラー
特性のトナーを提供する。 【解決手段】 少なくともバインダー樹脂と着色剤とを
含有し、10kg/cm圧縮時の引張破断強度が、1
0〜1400(N/m)で、かつゆるみ見掛け密度
が、0.10〜0.50(g/cm)であることを特
徴とする電子写真用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真用トナ
ー、現像剤、および画像形成方法および画像形成装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法、静電印刷法による代表的な
画像形成工程は、光電導性絶縁層を一様に帯電させ、そ
の絶縁層を露光させた後、露光された部分上の電荷を消
散させることによって電気的な潜像を形成し、該潜像に
電荷を持った微粉末のトナーを付着させることにより可
視化させる現像工程、得られた可視像を転写紙等の転写
材に転写させる転写工程、加熱あるいは加圧(通常、熱
ローラー使用)により定着させる定着工程からなる。
【0003】潜像保持面上に形成される静電荷像を現像
するための現像剤として、キャリアとトナーから成る二
成分系現像剤、およ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。
フルカラー画像形成装置としては、感光体上に形成され
た各色のトナー像を中間転写体に順次転写して一旦保持
し、その後一括して用紙上に再度転写する方式がよく知
られている。
【0004】このような電子写真法あるいは静電印刷法
に使用されるトナーは、バインダー樹脂及び着色剤を主
成分とし、これに必要とあれば帯電制御剤、オフセット
防止剤等の添加物を含有させたものであり、上記各工程
において様々な性能が要求される。例えば、現像工程に
おいては、電気的な潜像にトナーを付着させるために、
トナーおよびトナー用バインダー樹脂は、温度、湿度等
の周囲の環境に影響されることなくコピー機、あるいは
プリンターに適した帯電量を保持しなくてはならない。
また、熱ローラー定着方式による定着工程においては、
通常100〜230℃程度の温度に加熱された熱ローラ
ーに付着しない非オフセット性、紙への定着性が良好で
なくてはならない。さらに、コピー機内での保存中にト
ナーがブロッキングしない耐ブロッキング性も要求され
る。
【0005】また、近年電子写真の分野では高画質化が
様々な角度から検討されており、中でも、トナーの小径
化および球形化が極めて有効であるとの認識が高まって
いる。しかし、トナーの小径化が進むにつれて転写性が
低下し、貧弱な画像となってしまう傾向が見られる。一
方、トナーを球形化することにより転写性が改善される
ことが知られている(特開平9−258474号公報に
記載)。
【0006】このような状況の中、カラー複写機やカラ
ープリンタの分野では、さらに画像形成の高速化が望ま
れている。高速化のためには「タンデム方式」が有効で
ある(例えば、特開平5−341617号公報に記
載)。「タンデム方式」というのは、画像形成ユニット
によって形成された画像を転写ベルトに搬送される単一
の転写紙上に順次重ね合わせて転写することにより転写
紙上にフルカラー画像を得る方式である。タンデム方式
のカラー画像形成装置は、使用可能な転写紙の種類が豊
富であり、フルカラー画像の品質も高く、高速度でフル
カラー画像を得ることができるという優れた特質を備え
る。特に、高速度でフルカラー画像を得ることができる
という特質は、他の方式のカラー画像形成装置にはない
特有の性質である。
【0007】一方、球形トナーを用いて高画質化を図り
つつ、高速化も達成しようという試みもなされている。
上記の方式を採用した装置において高速化を達成しよう
とすると、用紙が転写部を通過する所要時間を短縮する
必要があるため、従来と同様の転写能力を得ようとする
と転写圧を上げる必要がある。しかしながら、転写圧を
上げると、転写時にその圧力によってトナーが凝集して
良好な転写を行なうことができず、形成画像中に中抜け
が発生するという問題が生じている。このような問題を
解決するため、トナーの円形度、粒径、比重、BET比
表面積、1kg/cm圧縮時の付着応力等を6g/c
以下に規定して高画質化を図ることなどが知られて
いる(特開2000−3063号公報等に記載)。しか
し、1kg/cm圧縮時の付着応力を用いた場合、そ
の圧縮圧力が弱すぎるため、OHPや厚紙、表面コート
紙等より転写圧が増加したときの転写性、文字部中抜け
等の画質に問題があった。さらに付着応力が小さい場
合、転写チリ等の問題があった。
【0008】また、トナーの1粒子付着力を3.0dy
ne/接点以下に規定して、トナーの排出性を改善させ
ることなども知られている(特開2000−35284
0号公報に記載)。しかし、圧縮時のトナー付着力を規
定したものでなく、排出性は向上するが、転写性や文字
部中抜け画像等の画質改善には効果がなかった。
【0009】また、現像性及びその経時安定性を向上さ
せる目的で、圧縮時の凝集度を規定することなども知ら
れている(特許第3002063号公報に記載)。しか
しながら圧縮時の凝集度を規定することでは、文字部中
抜け等の画質にまだ問題があり、転写性、転写率を充分
向上させることは困難であった。
【0010】一方、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。また、必要に応じて該無機粉末表面の疎
水性、帯電特性等を改質する目的で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。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)、酸化アルミニウム、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。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。
【0011】これらのうち充分な疎水性を示し、且つ、
トナーに含有されたときにその低表面エネルギーから、
該トナーが優れた転写性を示す疎水化処理剤としては、
シリコーンオイルが好ましい。特公平7−3600号公
報や特許第02568244号公報にはシリコーンオイ
ルで処理されたシリカの疎水化度が規定されている。ま
た特開平7−271087号公報や特開平8−2959
8号公報にはシリコーンオイル添加量や添加剤中の炭素
含有率が規定されている。外添剤の母剤である無機微粒
子を疎水化処理し、高湿度下における現像剤の帯電性の
安定性を確保するためには先に挙げた公報におけるシリ
コーンオイル含有量や疎水化度で満足できた。しかしシ
リコーンオイルの重要な特異性である低表面エネルギー
を利用して現像剤と接触する部材、例えば、接触帯電装
置、現像剤担持体(スリーブ)やドクターブレード、キ
ャリア、静電潜像担持体(感光体)、中間転写体などへ
の付着性を下げるための積極的な試みは行なわれていな
かった。特に、感光体への現像剤の付着力が強いことに
よる地肌汚れや画像における文字部やライン部、ドット
部のエッジ部や中央部における転写後のぬけ(現像剤の
転写されない部分)はシリコーンオイルの添加量や疎水
化度を調節するだけでは改良できなかった。さらに凹凸
の激しい転写部材への転写時における凹部へ転写できな
いことによる白抜けも同様に改良できていなかった。特
開平11−212299号公報にはシリコーンオイルを
液体成分として特定量含有させた無機微粒子が開示され
ている。しかしこのような量の定義では上述の特性を満
足することはできなかった。
【0012】一方、バインダー樹脂としてはトナー用と
して要求される特性、即ち透明性、絶縁性、耐水性、流
動性(粉体として)、機械的強度、光沢、熱可塑性、粉
砕性等の点から、ポリスチレン、スチレン−アクリル系
共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が一般に
使用され、中でもスチレン系樹脂が粉砕性・耐水性及び
流動性に優れていることから、広く使用されている。し
かし、スチレン系樹脂含有トナーで得られたコピーを保
存するために、塩化ビニル系樹脂シート製書類ホルダー
中に入れておくと、コピーの画像面がシートと密着状態
で放置されるため、シート、即ち塩化ビニル系樹脂に含
まれる可塑剤が定着トナー画像に転移可塑化してこれを
シート側に溶着せしめ、その結果、コピーをシートから
離すと、コピーからトナー画像が一部または全部剥離
し、またシートも汚れてしまうという欠点があつた。こ
の様な欠点はポリエステル樹脂含有トナーにも見られ
る。以上の様な塩化ビニル系樹脂シートへの転移防止策
として特開昭60−263951号公報や特開昭61−
24025号公報ではスチレン系樹脂またはポリエステ
ル樹脂に塩化ビニル系樹脂用可塑剤で可塑化されないエ
ポキシ樹脂をブレンドする提案がなされている。
【0013】しかし、この様なブレンド樹脂を特にカラ
ートナー用として用いた場合、異種の樹脂間の不相溶性
によりオフセット性、定着画像のカール、光沢度(カラ
ートナー画像の場合は光沢がないと貧弱な画像として見
える)、着色性、透過性、発色性が問題となってくる。
これらの問題は、従来のエポキシ樹脂や特開昭61−2
35852号公報で提案される様なアセチル化変性エポ
キシ樹脂でも全て解決できるものではない。
【0014】そこでエポキシ樹脂を単独で用いることに
より前記問題点を解決することが考えられるが、新たな
問題点として、エポキシ樹脂のアミンとの反応性が生じ
てくる。エポキシ樹脂は、一般にはエポキシ基と硬化剤
とを反応させ架橋構造を組むことにより、機械的強度や
耐薬品性の優れた硬化型樹脂として使用されている。硬
化剤はアミン系と有機酸無水物系に大別される。もちろ
ん、電子写真用トナーとして用いられるエポキシ樹脂は
熱可塑性樹脂として用いるものであるが、トナーとして
樹脂と一緒に混練される染顔料、帯電制御剤の中にはア
ミン系のものがあり、混練時に架橋反応を起こし、トナ
ーとして使用できない場合がある。またこのエポキシ基
の化学的活性は生化学的性、即ち皮膚刺激等の毒性が考
えられ、その存在には充分注意を要する。
【0015】また、エポキシ基は親水性を示すことか
ら、高温高湿下での吸水が著しく、帯電低下、地汚れ、
クリーニング不良等の原因となる。更にエポキシ樹脂に
おける帯電安定性も一つの問題である。
【0016】一般に、トナーはバインダー樹脂、着色
剤、帯電制御剤等から構成されている。着色剤としては
様々な染顔料が知られており、中には帯電制御性を有す
るものもあり、着色剤と帯電制御剤との2つの作用を有
するものもある。エポキシ樹脂をバインダー樹脂として
用い、前記の様な組成でトナー化することは広く行なわ
れているが、問題点として染顔料、帯電制御剤等の分散
性がある。一般にバインダー樹脂と染顔料、帯電制御剤
等の混練は、熱ロールミルで行なわれ、染顔料、帯電制
御剤等をバインダー樹脂中に均一に分散させる必要があ
る。しかし充分に分散させることは難しく、着色剤とし
ての染顔料の分散が悪いと発色が悪く着色度も低くなっ
てしまう。また帯電制御剤等の分散が悪いと帯電分布が
不均一となり、帯電不良、地汚れ、飛散、ID不足、ぼ
そつき、クリーニング不良など様々な不良原因となる。
また、特開昭61−219051号公報にはε−カプロ
ラクトンでエステル変性したエポキシ樹脂をバインダー
樹脂として使用したトナーが開示されているが、耐塩ビ
性、流動性等が改良されるものの、変性量が15〜90
重量%もあり、軟化点が下がり過ぎ、光沢も出すぎる欠
点があつた。
【0017】また、特開昭52−86334号公報に
は、脂肪族一級または二級アミンと既製のエポキシ樹脂
の末端エポキシ基とを反応させ、正帯電性を有するもの
が開示されているが、前述のようにエポキシ基とアミン
とは架橋反応を起こしてしまい、トナーとして使用でき
ない場合が考えられる。更にまた、特開昭52−156
632号公報には、エポキシ樹脂の末端エポキシ基のど
ちらか一方または両方をアルコール、フェノール、グリ
ニヤール試薬、有機酸ナトリウムアセチライド、アルキ
ルクロライド等で反応させることが開示されているが、
エポキシ基が残っている場合は前述の通りアミンとの反
応性、毒性、親水性等の問題を生じる。また上記反応物
の中には親水性のもの、また帯電に影響するもの、また
トナー化する際の粉砕性に影響するものがあり、必ずし
も本発明に全て有効ではない。
【0018】また、特開平1−267560号公報に
て、エポキシ樹脂の末端エポキシ基の両方を1価の活性
水素含有化合物で反応させた後、モノカルボン酸やそれ
らのエステル誘導体、ラクトン類でエステル化するもの
が開示されているが、エポキシ樹脂の反応性、毒性、親
水性は解決されているが、定着においてカールがさほど
改善されていない。
【0019】さらに、一般的にエポキシ樹脂あるいはポ
リオール樹脂の合成時にキシレン等の溶剤を用いること
が多いが(例えば特開平11−189646号公報に記
載)、それら溶剤あるいは、ビスフェノールA等の未反
応残留モノマー等が、製造後の樹脂中に少なからず存在
し、それら樹脂を用いたトナーにおいても残存量は多
く、問題であった。
【0020】一方、トナーの製造方法としては、特開平
1−304467号公報に代表されるように、原料を全
て一度に混合して混練機などにより加熱、溶融、分散を
行ない均一な組成物とした後、これを冷却して、粉砕、
分級することにより体積平均粒径6〜10μm程度のト
ナーを製造する方法が一般的に採用されている。特に、
カラー画像の形成に用いられる電子写真用カラートナー
は、一般に、バインダー樹脂中に各種の有彩色染料また
は顔料を分散含有させて構成される。この場合、使用す
るトナーに要求される性能は、黒色画像を得る場合に比
べ厳しいものとなる。
【0021】即ち、トナーとしては衝撃や湿度等の外的
要因に対する機械的電気的安定性に加え、適正な色彩の
発現(着色度)やオーバーヘッドプロジェクター(OH
P)に用いたときの光透過性(透明性)が必要となる。
着色剤として染料を用いるものとしては、例えば、特開
昭57−130043号公報、特開昭57−13004
4号公報に記載のものがある。しかしながら、着色剤に
染料を用いた場合、得られる画像は透明性に優れ、発色
性が良くて鮮明なカラー画像の形成が可能であるが、反
面、耐光性が劣り、直射光下に放置した場合、変色、退
色してしまう問題がある。
【0022】さらに、画像形成装置としては、像担持体
に順次形成した複数の可視の色現像画像を、無端移動す
る中間転写体上に順次重ね合わせて一次転写し、この中
間転体上の一次転写画像(トナー像)を転写材に一括し
て二次転写する中間転写方式の画像形成装置が知られて
いる。この中間転写方式を用いた画像形成装置は、近
年、小型化を図るという点や最終的に顕像が転写される
転写材の種類の制約が少ないという点で有利であるた
め、特にカラー画像形成装置として用いられる傾向にあ
る。
【0023】このような画像形成装置では、色現像画像
を構成するトナー像の一次転写時及び二次転写時におけ
る局部的な転写抜けに起因して、最終的な画像媒体であ
る転写紙などの転写材上の画像中に、局部的に全くトナ
ーが転写されない、いわゆる虫喰い状(文字中抜け)の
部分を生じることがある。虫喰い状画像は、ベタ画像の
場合にはある程度の面積をもって転写抜けとなる。ま
た、ライン画像の場合にはラインが途切れるように転写
抜けを生ずる。
【0024】このような異常画像は、4色フルカラー画
像を形成する場合に発生しやすい。これは、トナー層が
厚くなることに加え、一次転写を最大4回繰り返すの
で、像担持体表面とトナー間、中間転写体表面とトナー
間にて接触圧力により非クーロン力である機械的な付着
力(ファン・デル・ウァールス力等の静電気力以外の
力)が強力に発生することによる。また、画像形成プロ
セスを繰り返し実行する過程において、中間転写体の表
面にトナーがフィルム状に付着するフィルミング現象を
起こし、中間転写体の表面とトナーとの間の付着力が増
加することによると考えられる。
【0025】そこで、このような虫喰い状画像の発生を
避ける技術として、像担持体および中間転写体の表面に
潤滑剤を塗布してトナーとの付着力を低減したり、トナ
ー自体の付着力を外添剤などにより低減するなどの技術
が、すでに市場機にて実用化されている。しかしなが
ら、4色フルカラーもしくは、高速転写の際に発生する
転写接触圧力が増加したときのトナー間の付着力、引張
破断強度等は考慮されておらず、特に厚紙、表面コート
紙、OHPフィルム等に転写する際の画質の安定性に問
題があった。
【0026】また、特開平8−211755号公報で
は、像担持体のトナー付着力と、中間転写体のトナー付
着力の相対的なバランスを調整することにより、転写性
向上、虫喰い状の異常画像発生を防止するようにしたも
のが開示されている。しかしながら、このときのトナー
の付着力は粉体状態における遠心力法により求めた値
で、転写接触圧力が増加した場合の物性とは異なる結果
となり不充分であった。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、第1
に、トナー転写圧縮時の凝集性、トナー粒子間の付着力
が適正に制御された転写性、現像性に優れた、転写材に
左右されない高画質の画像を形成しうる電子写真用トナ
ーを提供すること。第2に、高温高湿、低温低湿環境に
おける帯電性に優れた弱帯電、逆帯電トナーの少なく、
地肌汚れ(かぶり)の少ない画像を形成しうる電子写真
用トナーを提供すること。第3に、トナー圧縮時の転写
性と同時に、非圧縮時の流動性が充分ある補給性、帯電
立ち上がり性の優れた電子写真用トナーを提供するこ
と。第4に、トナー、現像剤としての環境帯電安定性に
優れ、印刷速度が低速から高速領域まで遜色なく、継続
的画像出力で画像濃度低下のない、定着性および非オフ
セット性のバランスに優れたトナ−及び現像剤を提供す
ること。第5に、トナーの転写状況が良好で、色再現
性、色鮮明性、色透明性に優れ、かつ光沢が安定したム
ラのないトナー、画像を提供すること。第6に、環境安
定性、環境保存性に優れたトナーを提供すること。第7
に、定着画像面を塩化ビニル系樹脂シートに密着させて
も、シートへのトナー画像の転移のないトナーを提供す
ること。第8に、定着画像が実質上カールすることのな
いトナー、画像を提供すること。第9に、静電荷像担持
体上に形成されるトナー像を中間転写体上に一次転写
し、該トナー像を転写材に二次転写する方式の画像形成
装置または、かつ、タンデム方式による高速出力可能な
画像形成装置において、虫喰い状画像等の発生を防止す
ることができる画像形成装置を提供することにある。
【0028】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
達成すべく鋭意検討した結果、少なくともバインダー樹
脂と着色剤とを含有し、10kg/cm圧縮時の引張
破断強度が、10〜1400(N/m)で、かつゆる
み見掛け密度が0.10〜0.50(g/cm )であ
ることを特徴とする電子写真用トナーを用いることで、
トナー転写圧縮時の凝集性、トナー粒子間の付着力が適
正に制御された転写性、現像性に優れた高画質の画像を
形成しうる電子写真用トナーを見い出した。
【0029】そのメカニズムは現在解明中であるが、い
くつかの解析データから以下のことが推測された。10
kg/cm圧縮時の引張破断強度が、10〜1400
(N/m)、より好ましくは100〜1200(N/
)に制御することにより、転写圧縮凝集時における
トナー間の引き離し易さを制御できる。引張破断強度を
1400N/m以下にすることにより、凝集時のトナ
ーがトナー間で剥離され、静電荷像担持体や転写体に残
存することが少なく、文字部中抜け画像や、転写不良に
よる地肌汚れ(かぶり)を防ぐことができる。さらに転
写効率が上がることにより、クリーニング時に発生する
廃トナー量を減少させ、少量トナーを転写させることで
トナー消費量を少なくできる。一方、引張破断強度が1
0(N/m)未満の場合、トナー間の圧縮時の付着力
が小さすぎて、転写時にトナーの転写チリを引き起こ
す。その結果、細線の再現性が低下したり、充分な画像
濃度が達成できなくなる。
【0030】また、同時にゆるみ見掛け密度を0.10
〜0.50(g/cm)、より好ましくは0.30〜
0.50(g/cm)に制御することにより、非圧縮
時におけるトナーの嵩高さを制御することになり、トナ
ー、現像剤の流動性が高く、帯電が均一になされ、画像
濃度ムラの少ない高画質な画像で、かつ高温高湿、低温
低湿環境における帯電性に優れた弱帯電、逆帯電トナー
の少なく、地肌汚れ(かぶり)の少ない画像を形成しう
る電子写真用トナーを提供し得ることを見い出した。ゆ
るみ見掛け密度が0.10(g/cm)未満の場合、
嵩高さが高くなりすぎて、転写時にトナーの転写チリを
引き起こす。特にフルカラーでトナーを積層する場合、
未定着のトナー層が嵩高くなり転写チリを引き起こしや
すく好ましくない。また、ゆるみ見掛け密度が0.50
(g/cm)を超える場合、流動性が充分確保でき
ず、トナー補給性、トナー、現像剤の帯電立ち上がり性
が悪化し、画像濃度ムラの多い画像となり好ましくな
い。
【0031】さらに、体積平均粒径が3〜10μmのト
ナーにおいて、上記の引張破断強度、ゆるみ見掛け密度
を確保するため、疎水化処理された一次粒子の平均粒径
が1〜100nmの無機微粒子を少なくとも2種類以上
含むことにより、転写性、流動性と同時に環境帯電安定
性を向上させることができ好ましい。疎水化処理するこ
とで環境安定性を向上させ、一次粒子の平均粒径を1〜
100nm、より好ましくは5nm〜70nmに規定す
ることで、充分な流動性とトナーに対するスペーサ効
果、被覆効果を発揮できる。平均粒径が1nm未満の場
合、トナーのスペーサとしての効果が充分発揮されな
い。また平均粒径が100nmを超える場合、トナーと
の被覆効果が充分でなく、環境安定性、環境帯電安定性
が低下したり、流動性が低下するため好ましくない。
【0032】また、これら無機微粒子を2種類以上含む
ことにより、例えばシリカや酸化チタン(粒径や表面処
理剤の異なる2種類のシリカ)のように互いに帯電性の
異なる無機微粒子をバランスさせることができ、帯電環
境安定性、帯電立ち上がり性をより向上できる。またト
ナーの体積平均粒径は3〜10μm、より好ましくは5
〜7μmが好ましい。トナーの体積平均粒径が3μm未
満の場合、トナーの製造性、生産性が低下するととも
に、トナーが人体に吸収され健康上好ましくない。また
10μmを超える場合、画質の粒状度が低下して好まし
くない。
【0033】さらに、一次粒子の平均粒径が20nm以
下の無機微粒子を少なくとも2種類以上含み、かつ30
nm以上の無機微粒子を少なくとも1種類以上含むこと
で、流動性を確保すると共にトナー劣化時の無機微粒子
の埋め込みを防ぐことができる。20nm以下の無機微
粒子で流動性、環境安定性、帯電性を確保すると共に、
30nm以上の無機微粒子により、トナー収支が少ない
場合に発生しやすいトナー劣化時の無機微粒子のトナー
への埋め込みを防ぐことができ、トナースペントを防止
したり、トナーの流動性を維持できる。
【0034】さらに、転写性、流動性を向上させると、
トナーの熱物性も変化するが、該トナーの軟化点を60
〜150℃、より好ましくは90〜120℃、かつガラ
ス転移温度(Tg)を40〜70℃、より好ましくは5
0〜70℃に制御することで、定着性、色再現性、鮮明
性、色透明性、転写性が優れたトナーを得ることができ
た。
【0035】さらに該トナーの数平均分子量(Mn)を
2000〜8000、かつ重量平均分子量/数平均分子
量(Mw/Mn)を1.5〜20、かつ少なくとも1つ
のピーク分子量(Mp)を3000〜7000に制御す
ることで、10kg/cm圧縮時の引張破断強度が1
0〜1400(N/m)の範囲に入り、かつ低温定着
可能で、かつ定着性、色再現性、鮮明性、色透明性、転
写性が優れたトナーを得ることができた。
【0036】また、該トナーのバインダー樹脂が、少な
くともポリオール樹脂を含むことで、充分な耐圧縮強
度、引張破断強度、環境安定性、安定した定着特性が得
られ、さらに該トナーのバインダー樹脂が、少なくとも
主鎖にエポキシ樹脂部とポリオキシアルキレン部を有す
るポリオール樹脂を含むことで、環境安定性、安定した
定着特性、コピー定着画像面の塩化ビニル系樹脂へのシ
ートに密着時のシートへのトナー画像の転移防止を図る
ことができ、特にカラートナーに使用した場合、カラー
再現性、安定した光沢、コピー定着画像のカール防止等
に効果をもたらす。
【0037】また、該トナーのバインダー樹脂が少なく
ともポリオール樹脂部とポリエステル樹脂部を含むこと
で、耐圧縮強度とともに伸縮性と付着性のバランスのと
れたトナーとなり、さらに安定した転写性、現像性、定
着特性が得られた。
【0038】また、該トナー中に少なくともワックスを
含有し、離型剤として用いる場合、該ワックスのトナー
中での分散径が3μm以下、より好ましくは2μm以
下、さらに好ましくは1μm以下であることにより、ト
ナー定着時に離型剤としてワックスが熱によるしみ出し
ホットオフセットを防止するとともに、トナー間の付着
力を低減でき、転写性、転写率を向上でき、文字部中抜
け画像等を防止できる。
【0039】また、上記トナーと磁性粒子からなるキャ
リアを少なくとも含むことを特徴とする電子写真用現像
剤を用いることで、キャリアとの付着力のバランスのと
れた帯電立ち上がり性、環境帯電安定性の優れた現像特
性が得られた。また、該トナーバインダー樹脂のポリオ
ール樹脂末端が不活性であると環境安定性、有害性の少
ないトナーとすることができる。
【0040】本発明に用いられるエポキシ樹脂は好まし
くはビスフェノールAやビスフェノールF等のビスフェ
ノールとエピクロロヒドリンを結合して得られたもので
ある。エポキシ樹脂は安定した定着特性や光沢を得るた
めに、数平均分子量の相違する少なくとも2種以上のビ
スフェノールA型エポキシ樹脂で、低分子量成分の数平
均分子量が360〜2000であり、高分子量成分の数
平均分子量が3000〜10000であることが好まし
い。更に低分子量成分が20〜50wt%、高分子量成
分が5〜40wt%であることが好ましい。低分子量成
分が多すぎたり分子量360よりさらに低分子の場合
は、光沢が出すぎたり、さらには保存性の悪化の可能性
がある。また、高分子量成分が多すぎたり分子量100
00よりさらに高分子の場合は、光沢が不足したり、さ
らには定着性の悪化の可能性がある。
【0041】本発明で用いられる化合物として、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)で表わ
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
のジグリシジルエーテルが好ましい。
【0042】
【化1】 n、mは繰り返し単位の数であり、各々1以上であっ
て、n+m=2〜8、好ましくは2〜6である。)
【0043】また、2価フェノールのアルキレンオキサ
イド付加物もしくはそのグリシジルエーテルが、ポリオ
ール樹脂に対して10〜40wt%含まれていることが
好ましい。ここで量が少ないとカールが増すなどの不具
合が生じ、またn+mが8より上であったり量が多すぎ
ると光沢が出すぎたり、さらには保存性の悪化の可能性
がある。
【0044】本発明で用いられるエポキシ基と反応する
活性水素を分子中に一個有する化合物としては、1価フ
ェノール類、2級アミン類、カルボン酸類がある。1価
フェノール類としては以下のものが例示される。フェノ
ール、クレゾール、イソプロピルフェノール、アミノフ
ェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、キ
シレノール、p−クミルフェノール等が挙げられる。2
級アミン類としては、ジエチルアミン、ジプロピルアミ
ン、ジブチルアミン、N−メチル(エチル)ピペラジ
ン、ピペリジンなどが挙げられる。また、カルボン酸類
としては、プロピオン酸、カプロン酸などが挙げられ
る。
【0045】本発明の主鎖にエポキシ樹脂部とアルキレ
ンオキサイド部を有するポリオール樹脂を得るために
は、種々の原材料の組み合わせが可能ではある。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
をジハライドやジイソシアネート、ジアミン、ジチオー
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
反応させるのが反応安定性の点で最も好ましい。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のも好ましい。ここで、
多価フェノール類、多価カルボン酸類の量は全量に対し
15%以下、好ましくは10%以下である。
【0046】本発明で用いられるエポキシ基と反応する
活性水素を分子中に2個以上有する化合物としては、2
価フェノール類、多価フェノール類、多価カルボン酸類
が挙げられる。2価フェノールとしてはビスフェノール
AやビスフェノールF等のビスフェノールが挙げられ
る。また、多価フェノール類としてはオルソクレゾール
ノボラック類、フェノールノボラック類、トリス(4−
ヒドロキシフェニル)メタン、1−〔α−メチル−α−
(4−ヒドロキシフェニル)エチル〕ベンゼンが例示さ
れる。多価カルボン酸類としては、マロン酸、コハク
酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、
フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、無水トリメ
リット酸が例示される。
【0047】また本発明に用いる樹脂中の主鎖にエポキ
シ樹脂部とポリオキシアルキレン部およびポリエステル
部を有するポリオール樹脂とすることで、特に該ポリエ
ステル成分により樹脂の粘弾性、硬性が変化し、よりソ
フトな樹脂物性となり画像のカール発生を抑えることが
できより好ましい。
【0048】また該バインダー樹脂のエポキシ当量を、
10000以上、好ましくは30000以上、より好ま
しくは50000以上に制御することで、樹脂の熱特性
を制御できるとともに、反応残留物である低分子のエピ
クロロヒドリン等の量を低減することができ、安全性、
樹脂特性ともに優れたトナーとすることができる。
【0049】また、静電荷像担持体上の静電荷像を静電
荷像現像用現像剤により現像してトナー像を形成し、静
電荷像担持体表面に転写材を介し転写手段を当接させ該
トナー像を該転写材に静電転写する電子写真記録装置に
用いる画像形成装置において、用いる現像剤が、磁性粒
子からなるキャリアと上記のトナーからなる二成分系の
現像剤であることを特徴とする画像形成装置において、
該転写時に転写不良の少ない、画像欠陥の少ない高画質
な画像形成装置が得られた。
【0050】また、静電荷像担持体上の多色に分割され
た静電荷像を複数の多色からなる静電荷像現像用現像剤
により現像してトナー像を形成し、静電荷像担持体表面
に転写材を介し転写手段を当接させ該トナー像を該転写
材に多数回もしくは一括して静電転写する電子写真記録
装置に用いる電子写真現像装置において、用いる現像剤
が、磁性粒子からなるキャリアと上記のトナーからなる
二成分系の現像剤であることを特徴とする画像形成装置
において、該転写時に転写不良の少ない、特にカラー色
の再現性に関わる画像欠陥の少ない高画質な画像形成装
置が得られた。
【0051】また、現像ロールおよ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によって、静電荷像担持体上
に形成された多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、それぞれの色に対応した複数
の静電荷像担持体上に現像し、静電荷像担持体表面に転
写材を介し転写手段を当接させ該トナー像を該転写材に
順次静電転写する電子写真記録装置に用いる電子写真現
像方法において、用いる現像剤が、前記トナーからなる
一成分系の現像剤であることを特徴とする画像形成装置
において、該転写時に転写不良の少ない、特にカラー色
の再現性に関わる画像欠陥の少ない高画質でしかもコン
パクトな画像形成装置が得られた。
【0052】また、静電荷像担持体上に形成されるトナ
ー像を中間転写体上に一次転写し、該トナー像を転写材
に二次転写する方式の画像形成装置において、前記のト
ナーを含むことを特徴とする画像形成装置において、O
HP、厚紙等、特に転写材の材質に影響されにくく、該
転写時に転写不良の少ない、画像欠陥の少ない高画質
で、画像形成装置が得られた。
【0053】また、該中間転写体の静止摩擦係数が0.
1〜0.6、より好ましくは0.3〜0.5であること
を特徴とする画像形成装置を用いることにより、さらに
転写性を向上させ、地肌汚れ(かぶり)が少なく、廃ト
ナー量が少なく、トナー消費量の少ない画像形成装置が
得られた。
【0054】また、ベルト駆動ローラとベルト従動ロー
ラとの間に掛け渡された転写ベルトに沿って複数個配置
された画像形成ユニットによって形成された画像を前記
転写ベルトに搬送される単一の転写材上に順次重ね合わ
せて転写することにより前記転写材上にカラー画像を得
るタンデム型カラー画像形成装置において、前記のトナ
ーを含むことを特徴とする画像形成装置において、高速
印字に対応してかつ、OHP、厚紙、コート紙等、転写
材の材質に影響されにくく、該転写時に転写不良の少な
い、画像欠陥の少ない高画質の画像形成装置が得られ
た。
【0055】すなわち、上記課題は本発明の(1)「少
なくともバインダー樹脂と着色剤とを含有し、10kg
/cm圧縮時の引張破断強度が、10〜1400(N
/m )で、かつゆるみ見掛け密度が、0.10〜0.
50(g/cm)であることを特徴とする電子写真用
トナー」、(2)「疎水化処理された一次粒子の平均粒
径が1〜100nmの無機微粒子を少なくとも2種類以
上含み、かつトナーの体積平均粒径が3μm〜10μm
であることを特徴とする前記第(1)項に記載の電子写
真用トナー」、(3)「疎水化処理された一次粒子の平
均粒径が20nm以下の無機微粒子を少なくとも2種類
以上含み、かつ30nm以上の無機微粒子を少なくとも
1種類以上含むことを特徴とする前記第(1)項又は第
(2)項に記載の電子写真用トナー」、(4)「前記ト
ナーの軟化点が60〜150℃、かつ流出開始温度が7
0℃〜130℃、かつガラス転移温度(Tg)が40〜
70℃であることを特徴とする前記第(1)項乃至第
(3)項のいずれか1に記載の電子写真用トナー」、
(5)「前記トナーの数平均分子量(Mn)が2000
〜8000、かつ重量平均分子量/数平均分子量(Mw
/Mn)が1.5〜20、かつ少なくとも1つのピーク
分子量(Mp)が3000〜7000であることを特徴
とする前記第(1)項乃至第(4)項のいずれか1に記
載の電子写真用トナー」、(6)「前記トナーのバイン
ダー樹脂が少なくともポリオール樹脂を含むことを特徴
とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれか1に記
載の電子写真用トナー」、(7)「前記トナーのバイン
ダー樹脂が少なくともポリオール樹脂部とポリエステル
樹脂部を含むことを特徴とする前記第(1)項乃至第
(5)項のいずれか1に記載の電子写真用トナー」、
(8)「前記トナーのバインダー樹脂が少なくとも主鎖
にエポキシ樹脂部とポリオキシアルキレン部を有するポ
リオール樹脂を少なくとも含むことを特徴とする前記第
(1)項乃至第(7)項のいずれか1に記載の電子写真
用トナー」、(9)「前記トナー中に少なくともワック
スを含有し、該ワックスのトナー中での分散平均粒径が
3μm以下であることを特徴とする前記第(1)項乃至
第(8)項のいずれか1に記載の電子写真用トナー」に
よって達成される。
【0056】更に、上記課題は本発明の(10)「前記
第(1)項乃至第(9)項のいずれか1に記載の電子写
真用トナーと磁性粒子からなるキャリアを少なくとも含
むことを特徴とする電子写真用現像剤」によって達成さ
れる。
【0057】更に、上記課題は本発明の(11)「静電
荷像担持体上の静電荷像を静電荷像現像用現像剤により
現像してトナー像を形成し、静電荷像担持体表面に転写
材を介し転写手段を当接させ該トナー像を該転写材に静
電転写する電子写真記録装置に用いる電子写真現像装置
であって、用いる現像剤が、磁性粒子からなるキャリア
と前記第(1)項乃至第(9)項のいずれか1に記載さ
れている電子写真用トナーからなる二成分系の現像剤で
あることを特徴とする画像形成装置」、(12)「静電
荷像担持体上の多色に分割された静電荷像を複数の多色
からなる静電荷像現像用現像剤により現像してトナー像
を形成し、静電荷像担持体表面に転写材を介し転写手段
を当接させ該トナー像を該転写材に多数回もしくは一括
して静電転写する電子写真記録装置に用いる電子写真現
像装置であって、用いる現像剤が、磁性粒子からなるキ
ャリアと前記第(1)項乃至第(9)項のいずれか1に
記載の電子写真用トナーからなる二成分系の現像剤であ
ることを特徴とする画像形成装置」、(13)「現像ロ
ールおよ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
によって、静電荷像担持体上に形成された多色に分割さ
れた静電潜像をそれぞれの色に対応する現像剤により、
それぞれの色に対応した複数の静電荷像担持体上に現像
し、静電荷像担持体表面に転写材を介し転写手段を当接
させ該トナー像を該転写材に順次静電転写する電子写真
記録装置に用いる電子写真現像方法であって、用いる現
像剤が、前記第(1)項乃至第(9)項のいずれか1に
記載の電子写真用トナーからなる一成分系の現像剤であ
ることを特徴とする画像形成装置」、(14)「静電荷
像担持体上に形成されるトナー像を中間転写体上に一次
転写し、該トナー像を転写材に二次転写する方式の画像
形成装置において、用いるトナーが、前記第(1)項乃
至第(9)項のいずれか1に記載のトナーを含むことを
特徴とする画像形成装置」、(15)「前記中間転写体
の静止摩擦係数が0.1〜0.6であることを特徴とす
る前記第(14)項に記載の画像形成装置」、(16)
「ベルト駆動ローラとベルト従動ローラとの間に掛け渡
された転写ベルトに沿って複数個配置された画像形成ユ
ニットによって形成された画像を前記転写ベルトに搬送
される単一の転写材上に順次重ね合わせて転写すること
により前記転写材上にカラー画像を得るタンデム型カラ
ー画像形成装置であって、前記第(1)項乃至第(9)
項のいずれか1に記載のトナーを含むことを特徴とする
画像形成装置」によって達成される。
【0058】更に、上記課題は本発明の(17)「前記
第(11)項乃至第(16)項のいずれか1に記載の画
像形成装置に用いることを特徴とする画像形成方法」に
よって達成される。
【0059】以下、本発明について詳述する。ここで、
本発明に用いられるトナー、現像剤の製法や材料、およ
び電子写真感光体、転写ベルト等を含む電子写真プロセ
スに関するシステム全般に関しては条件を満たせば、公
知のものが可能である。
【0060】(引張破断強度)本発明の10kg/cm
圧縮時の引張破断強度測定は、例えば以下で示す粉体
層の圧縮・引張特性計測装置(アグロボット:ホソカワ
ミクロン社製)を用い、下記条件下で上下2分割の円筒
セル内に一定量の粉体を充填し、粉体を10kg/cm
の圧力下で保持した後、上部セルを持ち上げ、粉体層
が破断されたときの最大引張破断強度(N/m)をい
う。なお、引張破断強度測定は、上記と同様の原理法則
によって求められるのであれば、特に上記装置、条件で
測定されたものでなくても良い。
【0061】測定条件 サンプル量:8g 環境温度:23℃ 湿度:50% セル内径:25mm セル温度:25℃ バネ線径:1.0mm 圧縮速度:0.1mm/sec 圧縮応力:10kg/cm 圧縮保持時間:60秒 引張速度:0.4mm/sec
【0062】引張破断強度はトナーに加える流動化剤の
種類や流動化剤に用いる表面処理剤の種類、添加量やト
ナーへの混合付着条件等の製造条件によって調整するこ
とができる。引張破断強度を低下させるには、比表面積
の小さい流動化剤を使用する、流動化剤の添加量を増加
させる、混合条件を弱くする、混合後の風篩過程で超音
波振動篩等を用い、流動化剤の減少を防ぐと共に流動化
剤、トナー同士の凝集も防ぐ手法等が有効であり、これ
らの手法を組み合わせて前述した引張破断強度が得られ
るように調節する。
【0063】(ゆるみ見掛け密度)本発明のトナーのゆ
るみ見掛け密度は、パウダーテスター(ホソカワミロン
社製、PT−N型)を用い、振動台に246μmの篩を
セットし、その中に試料を250cc入れ、30秒振動
させ、付属のブレートにてカップ上の余分なトナーをす
りきった後、重量を測定する。この作業を5回繰り返
し、平均値を測定値とする。PT−N型では、自動で測
定値が表示される。ゆるみ見掛け密度=重量(g)/カ
ップの容積(100cc)で示される。なお、ゆるみ見
掛け密度は、上記と同様の原理法則によって求められる
のであれば、特に上記装置、条件で測定されたものでな
くても良い。
【0064】(軟化点、流出開始温度)本発明のトナー
の軟化点は、軟化点測定装置(メトラー社製、FP9
0)を使用して、1℃/minの昇温速度で軟化温度、
流出開始温度を測定した。
【0065】(ガラス転移温度(Tg))本発明のトナ
ーのTgは、下記の示差走査型熱量計を用いて、下記条
件で測定した。 示差走査熱量計:SEIKO1DSC100 SEIKO1SSC5040(Disk Statio
n) 測定条件 温度範囲:25〜150℃ 昇温速度:10℃/min サンプリング時間:0.5sec サンプル量:10mg
【0066】(分子量)GPC(ゲルパーミエーション
クロマトグラフィー)による数平均分子量(Mn)、重
量平均分子量(Mw)およびMpの測定は、以下のよう
に行なった。試料80mgをTHF10mlに溶解して
試料液を調製し、5μmのフィルターで濾過して、この
試料液100μlをカラムに注入し、下記の条件で保持
時間の測定を行なう。また、平均分子量既知のポリスチ
レンを標準物質として用いて、保持時間を測定して、予
め作成しておいた検量線から試料の数平均分子量をポリ
スチレン換算で求めた。
【0067】カラム:ガードカラム+GLR400M+
GLR400M+GLR400(全て日立製作所(株)
製) カラム温度:40℃ 移動相(流量):THF(1ml/min) ピーク検出法:UV(254nm)
【0068】(エポキシ当量)エポキシ当量は、JIS
K7236の4.2に示される指示薬滴定法により求
めた。
【0069】(針入度)トナーを10gずつ計量し、2
0ccのガラス容器に入れ、50℃にセットした恒温槽
に5時間放置した後、針入度計で針入度を測定した。
【0070】(静止摩擦係数)静止擦係数は、以下のよ
うにして求めることができる。本実施形態においては、
ポータブル靜摩擦計(新東科学(株)製、HEIDON
トライボギヤ ミューズ TYPE94i200)を
使用した。靜摩擦計は、感光体ベルト及び中間転写体と
靜摩擦計の平面圧子との接触を均一にするために、圧版
をベルト内周側に挟みこんで使用される。ここで、感光
体ベルト及び中間転写体に代えて、それぞれドラム状の
ものを使用することもできる。この場合、接触面積が多
少減り、データのばらつきが若干増加するが、平均化な
どで問題とはならない。
【0071】静止摩擦係数は、静止摩擦計の下部に設け
られた平面圧子とベルトの間に働く最大摩擦力を計測
し、垂直方向に方向に互いに押し合う力との比により得
ることができる。また、この平面圧子は、φ40の金属
製プローブで約40gfと軽く、ベルト表面へ傷がつく
などの不具合をけ避けられるものである。さらに、平面
圧子とベルトの間に緩衝材を付けて測定する。本実施形
態においては、この緩衝材に薄地の布を用いたが、綿・
麻などの天然繊維、レーヨン・ポリプロピレンなどの合
成樹脂繊、金属繊維、不織布なども用いることができ
る。また、適当な硬度の発泡体、適度な凹凸を持つ薄膜
フィルムなども用いられる。
【0072】平面圧子とベルトとの間にこのような緩衝
材をつける理由は、中間転写体(又は感光体ベルト)は
表面粗さと素材自体の柔らかさによる変形がある。ま
た、トナーは粉体であるため、ベルト表面の凹凸に倣
い、凹部の下の方にも密着するものである。よって、実
際のベルトとトナーとの付着力として表わされるベルト
表面の靜摩擦係数は、このような凹凸面の凹部も含んだ
測定値である必要がある。そこで、凹凸面に対してもな
じむことができ、かつ、相手部材を痛めない程度の柔軟
でほぐれやすい材質の緩衝材を用いて測定するようにす
る。これにより、ベルトに平均的な押圧をかけることが
できるので、精度の良い靜摩擦係数を得ることができ
る。本実施形態にて用いた布の繊維束は、0.5mm程
度の太さであり、さらにその繊維は5〜30μm程度と
なっているため、これを平面圧子とベルトの間につけて
押圧すれば、繊維が適度に変形し、時には少しずつほぐ
れてベルトに平均的な押圧をかけることができる。な
お、緩衝材に何を使うかは、対象表面の表面粗さや柔ら
かさに応じて選択すればよい。
【0073】ところで、上記静止摩擦計による測定以外
にも、特開平8−211757号公報に記載されている
ような、勾配をかけて圧子の滑り落ち始める時の角度θ
を求めてμ=tanθから求める方法もある。同公報で
は、新東科学(株)製HEIDON−14DRのAST
M D−1894で規定された平面圧子にポリエチレン
テレフタレート(PET)シートを巻き付け、測定対象
物と上記平面圧子間に200gfの垂直荷重をかけ水平
方向に100mm/minの速度でサンプルシートを移
動させたときのPETシートとサンプルシートのすべり
抵抗を測定している。しかし、圧子に使われるPETな
どの伸展樹脂材は、上述したようにトナーが中間転写体
の凹凸に倣って変形しつつ付着するような状態を再現で
きず、表面凸部のみで摩擦力を見るものである。また、
このような計測器では、対象片を切り出してサンプルシ
ートを作成するため、半ば破壊検査となり、ランニング
中に随時測定するようなリアルタイムの評価ができな
い。よって、ポータブル静止摩擦計が望ましい。しか
し、上記装置に限定されず、同様な原理に基づいて測定
できる装置であれば特に上記装置、条件で測定されたも
のでなくても良い。
【0074】(ワックスの分散平均粒径)本発明に関わ
るワックスの分散平均粒径は、トナーの超薄切片をTE
M(透過型電子顕微鏡)で観察することにより解析でき
る。必要によりTEM像をコンピュータに取り込み画像
処理ソフトウエアにより分散平均粒子径を求める。
【0075】(バインダー樹脂)本発明のトナーのバイ
ンダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリp−クロロス
チレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびその
置換体の重合体;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−ビニルナフタリン共重合
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、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂、ポリウ
レタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアク
リル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪
族叉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、単独
あるいは混合して使用できる。
【0076】より好ましくは、前述のように、ポリオー
ル樹脂あるいは少なくとも主鎖にエポキシ樹脂部とポリ
オキシアルキレン部を有するポリオール樹脂を少なくと
も含むことで、充分な耐圧縮強度、引張破断強度、環境
安定性、安定した定着特性、コピー定着画像面の塩化ビ
ニル系樹脂へのシートに密着時のシートへのトナー画像
の転移防止を図ることができ、特にカラートナーに使用
した場合、カラー再現性、安定した光沢、コピー定着画
像のカール防止等に効果をもたらしより好ましい。さら
に少なくともポリオール樹脂部とポリエステル樹脂部を
含むことで、耐圧縮強度とともに伸縮性と付着性のバラ
ンスのとれたトナーとなり、さらに安定した転写性、現
像性、定着特性が得られたより好ましい。
【0077】(外添剤)本発明のトナーは、必要に応じ
て外添剤を含有してもよい。外添剤としては無機微粒子
や疎水化処理無機微粒子が使用できるが、前述したよう
に疎水化処理された一次粒子の平均粒径が1〜100n
m、より好ましくは5nm〜70nmの無機微粒子を少
なくとも2種類以上含むことがより望ましい。さらに疎
水化処理された一次粒子の平均粒径が20nm以下の無
機微粒子を少なくとも2種類以上含みかつ、30nm以
上の無機微粒子を少なくとも1種類以上含むことがより
望ましい。それらは、条件を満たせば公知のものが使用
可能である。例えば、シリカ微粒子、疎水性シリカ、脂
肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニ
ウムなど)、金属酸化物(チタニア、アルミナ、酸化
錫、酸化アンチモンなど)、フルオロポリマー等を含有
してもよい。
【0078】特に好適な添加剤としては、疎水化された
シリカ、チタニア、酸化チタン、アルミナ微粒子が挙げ
られる。シリカ微粒子としては、HDK H 200
0、HDK H 2000/4、HDK H 2050
EP、HVK21(以上ヘキスト)やR972、R97
4、RX200、RY200、R202、R805、R
812(以上日本アエロジル)がある。また、チタニア
微粒子としては、P−25(日本アエロジル)やSTT
−30、STT−65C−S(以上チタン工業)、TA
F−140(富士チタン工業)、MT−150W、MT
−500B、MT−600B、MT−150A(以上テ
イカ)などがある。特に疎水化処理された酸化チタン微
粒子としては、T−805(日本アエロジル)やSTT
−30A、STT−65S−S(以上チタン工業)、T
AF−500T、TAF−1500T(以上富士チタン
工業)、MT−100S、MT−100T(以上テイ
カ)、IT−S(石原産業)などがある。
【0079】疎水化処理されたシリカ微粒子及びチタニ
ア微粒子、アルミナ微粒子を得るためには、親水性の微
粒子をメチルトリメトキシシランやメチルトリエトキシ
シラン、オクチルトリメトキシシランなどのシランカッ
プリング剤で処理して得ることができる。またシリコー
ンオイルを必要ならば熱を加えて無機微粒子に処理した
シリコーンオイル処理無機微粒子も好適である。
【0080】シリコーンオイルとしては、例えばジメチ
ルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイ
ル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロ
ジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイ
ル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シ
リコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、ア
ミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオ
イル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、
フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シ
リコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、ア
クリル、メタクリル変性シリコーンオイル、α−メチル
スチレン変性シリコーンオイル等が使用できる。
【0081】無機微粒子としては、例えばシリカ、アル
ミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネ
シウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウ
ム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、ク
レー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化
セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシ
ウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、炭酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙
げることができる。その中でも特にシリカと二酸化チタ
ンが好ましい。添加量はトナーに対し0.1〜5重量
%、好ましくは0.3〜3重量%を用いることができ
る。無機微粒子の一次粒子の平均粒径は、100nm以
下、好ましくは3nm以上70nm以下である。この範
囲より小さいと、無機微粒子がトナー中に埋没し、その
機能が有効に発揮されにくい。またこの範囲より大きい
と、感光体表面を不均一に傷つけ好ましくない。またこ
こでの平均粒径は、数平均の粒子径である。本発明に使
用される無機微粒子の粒子径は、動的光散乱を利用する
粒径分布測定装置、例えば(株)大塚電子製のDLS−
700やコールターエレクトロニクス社製のコールター
N4により測定可能である、しかし疎水化処理後の粒子
の二次凝集を解離することは困難であるため、走査型電
子顕微鏡もしくは透過型電子顕微鏡により得られる写真
より直接粒径を求めることが好ましい。この場合少なく
とも100個以上の無機微粒子を観察しその長径の平均
値を求める。
【0082】(着色剤)本発明のトナーの着色剤として
は公知の染料及び顔料が使用でき、例えば、カーボンブ
ラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフト−ルイエロー
S、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウ
ムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、オイ
ルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、
ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、G
R)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファ
ストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノ
リンイエローレーキ、アンスラゲンイエローBGL、イ
ソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カド
ミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アン
チモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファ
イヤーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッ
ド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントフ
ァストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パ
ーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRL
L、F4RH)、ファストスカレートVD、ベルカンフ
ァストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソー
ルルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアン
トカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルド
ー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF
2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマル
ーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、
ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリン
レーキ、チオインジゴレットB、チオインジゴマルー
ン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレ
ッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペ
リノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セ
ルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブ
ルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシ
アニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイ
ブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジ
ゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイ
オレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、
マンガン紫、ジオキサジンバイオレット、アントラキノ
ンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸
化クロム、ピリジアンエメラルドグリーン、ピグメント
グリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴール
ド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレー
キ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリー
ン、酸化チタン、亜鉛華、リトポン及びそれらの混合物
等である。使用量は一般にバインダー樹脂100重量部
に対し0.1〜50重量部である。
【0083】(マスターバッチ顔料)本発明では、樹脂
と顔料との親和性を向上させる目的で、あらかじめ樹脂
と顔料を1:1程度で混合、混練りしたマスターバッチ
顔料を用いることもできる。より好ましくは低極性溶媒
可溶成分量の樹脂と顔料を有機溶剤を用いずに加熱混練
して製造することで、環境帯電安定性の優れたマスター
バッチ顔料とすることができる。さらに、乾燥粉体顔料
を用い、樹脂と濡らす方法として水を用いることでより
分散性をより向上できる。
【0084】一般的に着色剤として使用される有機顔料
は疎水性であるが、その製造工程においては水洗、乾燥
という工程をとっているため、ある程度の力を加えれば
顔料凝集体内部にまで水を染み込ませることが可能であ
る。この凝集体内部に水が染み込んだ顔料と樹脂を混合
したものを、開放型の混練機で100℃以上の設定温度
で混練すると、凝集体内部の水は瞬時に沸点に達し、体
積膨張するため、凝集体内部から凝集体を解砕しようと
する力が加わることになる。この凝集体内部からの力
は、外部から加える力に比べ非常に効率良く凝集体を解
砕することが可能である。さらにこの時、樹脂は軟化点
以上の温度に加熱されているため、粘度が低くなり、凝
集体を効率よく濡らすようになるのと同時に、凝集体内
部の沸点温度近い水といわゆるフラッシングに似た効果
で置換されることにより、1次粒子に近い状態で顔料が
分散したマスターバッチ顔料を得ることができる。さら
に、水が蒸発している過程においては、水の蒸発に伴う
気化熱を混練物から奪うため、混練物の温度は100℃
以下の比較的低温高粘度に保持されるため、剪断力が有
効に顔料凝集体に加えられるという効果も合せもつ。本
発明で用いるマスターバッチ顔料製造用の開放型混練機
としては通常の2本ロール、3本ロールの他、バンバリ
ーミキサーを開放型として使用する方法や、三井鉱山社
製連続式2本ロール混練機等を用いることができる。
【0085】(帯電制御剤)本発明のトナーは、必要に
応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤として
は公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、ト
リフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モ
リブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキ
シ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アン
モニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または
化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活
性剤、サリチル酸金属塩および、サリチル酸誘導体の金
属塩等である。
【0086】具体的にはニグロシン系染料のボントロン
03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含
金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸
系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−8
4、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント
化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体
のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業
社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY
VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブ
ルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ N
EG VP2036、コピーチャージ NX VP43
4(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯
体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタ
ロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、そ
の他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム
塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【0087】本発明において帯電制御剤の使用量は、バ
インダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の
有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定さ
れるもので、一義的に限定されるものではないが、好ま
しくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜
10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、2〜5重
量部の範囲がよい。10重量部を越える場合にはトナー
の帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、
現像ローラとの静止電的吸引力が増大し、現像剤の流動
性低下や、画像濃度の低下を招く。
【0088】(キャリア)また、本発明のトナーを2成
分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して
用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比
は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量
部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜2
00μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、
磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用でき
る。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿
素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグア
ナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹
脂等が挙げられる。またポリビニルおよびポリビニリデ
ン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレ
ート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル
樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラー
ル樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重
合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハ
ロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート
樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエ
ステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン
樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、
ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプ
ロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共
重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テ
トラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体
とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシ
リコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電
粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉として
は、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、
酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子
径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよ
りも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。ま
た、本発明のトナーはキャリアを使用しない1成分系の
磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることが
できる。
【0089】(ワックス)トナーあるいは現像剤に定着
離型性を持たせるために、トナーあるいは現像剤の中に
ワックスを含有させることが好ましい。前記ワツクス
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)で加熱したときの融解ピーク値を融
点とする。ワックスの含有量は0〜20重量部が好まし
く、特に0〜10重量部であることがより好ましい。
【0090】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、エステルが
好ましく、さらには当該軟化点が120〜150℃のポ
リオレフィン、エステルが好ましい。
【0091】さらに好ましくは、酸価5以下の脱遊離脂
肪酸型カルナウバワックス、モンタン系エステルワック
ス、酸価10〜30の酸化ライスワックス及びサゾール
ワックスから選ばれた少なくとも一種のワックス類を含
有することが効果的であることが判明した。脱遊離脂肪
酸型カルナウバワックスは、カルナウバワックスを原料
にして遊離脂肪酸を脱離したものであり、このため酸価
が5%以下となり、且つ従来のカルナウバワックスより
微結晶となり、結着樹脂中での分散平均粒径が1μm以
下となり、分散性が向上する。モンタン系エステルワッ
クスは鉱物より精製されたものであり、カルナウバワッ
クスと同様に微結晶となり、結着樹脂中での分散平均粒
径が1μm以下となり、分散性が向上する。モンタン系
エステルワックスの場合、酸価として特に5〜14であ
ることが好ましい。
【0092】また、酸化ライスワックスは、米ぬかワッ
クスを空気酸化したものである。酸価は10〜30であ
ることが好ましく、10未満では定着下限温度が上昇
し、低温定着性が不充分となり、30より大きいとコー
ルドオフセット温度が上昇しやはり低温定着性が不充分
となる。サゾールワックスは、サゾール社製サゾールワ
ックスH1、H2、A1、A2、A3、A4、A6、A
7、A14、C1、C2、SPRAY30、SPRAY
40等が使用できるが、中でもH1、H2、SPRAY
30、SPRAY40が低温定着、保存安定性に優れ好
ましい。また、上記ワックスは単独で用いても組み合わ
せて用いても良く、結着樹脂100重量部に対して1〜
15重量部、好ましくは2〜10重量部含有させること
で、前記に示した良好な結果が得られる。
【0093】(クリーニング性向上剤)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
ーニング性向上剤をトナー中に含有あるいはトナー表面
に添加、あるいは現像剤中に含有あるいは表面に添加す
ることがより好ましい。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かできる。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。クリーニング性向上剤の含有量は0〜
5重量部が好ましく、特に0〜1重量部であることがよ
り好ましい。
【0094】(磁性材料)更に、本発明のトナーは、磁
性材料を含有させ、磁性トナーとしても使用し得る。磁
性トナーとする場合には、トナー粒子に磁性体の微粒子
を含有させれば良い。斯かる磁性体としては、フェライ
ト、マグネタイトをはじめとする鉄、ニッケル、コバル
トなどの強磁性を示す金属もしくは合金またはこれらの
元素を含む化合物、強磁性元素を含まないが適当な熱処
理を施すことによって強磁性を示すようになる合金、例
えばマンガン銅アルミニウム、マンガン−銅−錫、など
のマンガンと銅とを含むホイスラー合金と呼ばれる種頼
の合金、二酸化クロム、その他を挙げることができる。
磁性体は、平均粒径が0.1〜1μmの微粉末の形態で
均一に分散されて含有されることが好ましい。そして磁
性体の含有割合は、得られるトナーの100重量部に対
して、10〜70重量部であることが好ましく、特に2
0〜50重量部であることが好ましい。
【0095】(製造方法)本発明のトナーの製造方法
は、少なくともバインダー剤樹脂、主帯電制御剤および
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、粉砕または分級
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。
【0096】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
続いて行な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。
【0097】少なくともバインダー剤樹脂、主帯電制御
剤および顔料、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なえばよく、特に制限はない。
【0098】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。
【0099】この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖
の切断しないような適正な条件で行なうことが重要であ
る。具体的には、溶融混練温度は、バインダー剤樹脂の
軟化点を参考に行なうべきであり、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。また
トナー中の揮発性成分量を制御する場合、溶融混練温度
と時間、雰囲気は、そのときの残留揮発性成分量をモニ
ターしながら最適条件を設定することがより好ましい。
【0100】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、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。
【0101】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体
積平均粒径が5〜20μmのトナーを製造する。トナー
の体積平均粒径は3〜10μmであることが、画像品
質、製造コスト、外添剤との被覆率等からより好まし
い。体積平均粒径は例えば、COULTERTA−II
(COULTER ELECTRONICS,INC)
等を用いて測定できる。
【0102】また、トナーを調製する際には、トナーの
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トナー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。
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、途中ま
た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。
【0103】(中間転写体)本発明において転写システ
ムに中間転写体を用いることができる。その1実施形態
について説明する。図1は本実施形態に係る複写機の概
略構成図である。像担持体としての感光体ドラム(以
下、感光体という)(10)の回りには、帯電装置とし
ての帯電ローラ(20)、露光装置(30)、クリーニ
ングブレードを有するクリーニング装置(60)、除電
装置としての除電ランプ(70)、現像装置(40)、
中間転写体としての中間転写体(50)とが配設されて
いる。該中間転写体(50)は、複数の懸架ローラ(5
1)によって懸架され、図示しないモータ等の駆動手段
により矢印方向に無端状に走行するように構成されてい
る。この該懸架ローラ(51)の一部は、中間転写体へ
転写バイアスを供給する転写バイアスローラとしての役
目を兼ねており、図示しない電源から所定の転写バイア
ス電圧が印加される。また、該中間転写体(50)のク
リーニングブレードを有するクリーニング装置(90)
も配設されている。また、該中間転写体(50)に対向
し、最終転写材としての転写紙(100)に現像像を転
写するための転写手段として転写ローラ(80)が配設
され、該転写ローラ(80)は図示しない電源装置によ
り転写バイアスを供給される。そして、上記中間転写体
(50)の周りには、電荷付与手段としてのコロナ帯電
器(52)が設けられている。
【0104】上記現像装置(40)は、現像剤担持体と
しての現像ベルト(41)と、該現像ベルト(41)の
回りに併設した黒(以下、Bkという)現像ユニット
(45K)、イエロー(以下、Yという)現像ユニット
(45Y)、マゼンタ(以下、マゼンタという)現像ユ
ニット(45M)、シアン(以下、Cという)現像ユニ
ット(45C)とから構成されている。また、該現像ベ
ルト(41)は、複数のベルトローラに張り渡され、図
示しないモータ等の駆動手段により矢印方向に無端状に
走行するように構成され、上記感光体(10)との接触
部では該感光体(10)とほぼ同速で移動する。
【0105】各現像ユニットの構成は共通であるので、
以下の説明はBk現像ユニット(45K)についてのみ
行ない、他の現像ユニット(45Y)、(45M)、
(45C)については、図中でBk現像ユニット(45
K)におけるものと対応する部分に、該ユニットにおけ
るものに付した番号の後にY、M、Cを付すに止め説明
は省略する。現像ユニット(45K)は、トナー粒子と
キャリア液成分とを含む、高粘度、高濃度の液体現像剤
を収容する現像タンク(42K)と、下部を該現像タン
ク(42K)内の液体現像剤に浸漬するように配設され
た汲み上げローラ(43K)と、該汲み上げローラ(4
3K)から汲み上げられた現像剤を薄層化して現像ベル
ト(41)に塗布する塗布ローラ(44K)とから構成
されている。該塗布ローラ(44K)は、導電性を有し
ており、図示しない電源から所定のバイアスが印加され
る。
【0106】なお、本実施形態に係る複写機の装置構成
としては、図1に示すような装置構成以外にも、図2に
示すような、各色の現像ユニット(45)を感光体(1
0)の回りに併設した装置構成であっても良い。
【0107】次に、本実施形態に係る複写機の動作につ
いて説明する。図1において、感光体(10)を矢印方
向に回転駆動しながら帯電ローラ(20)により一様に
帯電した後、露光装置(30)により図示しない光学系
で原稿からの反射光を結像投影して該感光体(10)上
に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置(4
0)により現像され、顕像としてのトナー像が形成され
る。現像ベルト(41)上の現像剤薄層は、現像領域に
おいて感光体との接触により薄層の状態で該ベルト(4
1)から剥離し、感光体(10)上の潜像の形成されて
いる部分に移行する。この現像装置(40)により現像
されたトナー像は、感光体(10)と等速移動している
中間転写体(50)との当接部(一次転写領域)にて中
間転写体(50)の表面に転写される(一次転写)。3
色あるいは4色を重ね合わせる転写を行なう場合は、こ
の行程を各色ごとに繰り返し、中間転写体(50)にカ
ラー画像を形成する。
【0108】上記中間転写体上の重ね合せトナー像に電
荷を付与するための上記コロナ帯電器(52)を、該中
間転写体(50)の回転方向において、上記感光体(1
0)と該中間転写体(50)との接触対向部の下流側
で、かつ該中間転写体(50)と転写紙(100)との
接触対向部の上流側の位置に設置する。そして、このコ
ロナ帯電器(52)が、該トナー像に対して、該トナー
像を形成するトナー粒子の帯電極性と同極性の真電荷を
付与し、転写紙(100)へ良好な転写がなされるに充
分な電荷をトナー像に与える。上記トナー像は、上記コ
ロナ帯電器(52)によりに帯電された後、上記転写ロ
ーラ(80)からの転写バイアスにより、図示しない給
紙部から矢印方向に搬送された転写紙(100)上に一
括転写される(二次転写)。この後、トナー像が転写さ
れた転写紙(100)は、図示しない分離装置により感
光体(10)から分離され、図示しない定着装置で定着
処理がなされた後に装置から排紙される。一方、転写後
の感光体(10)は、クリーニング装置(60)よって
未転写トナーが回収除去され、次の帯電に備えて除電ラ
ンプ(70)により残留電荷が除電される。
【0109】該中間転写体の静止摩擦係数は前述したよ
うに、好ましくは0.1〜0.6、より好ましくは0.
3〜0.5が良い。該中間転写体の体積抵抗は数Ωcm
以上10Ωcm以下であることが好ましい。体積抵抗
を数Ωcm以上10Ωcm以下とすることにより、中
間転写体自身の帯電を防ぐとともに、電荷付与手段によ
り付与された電荷が該中間転写体上に残留しにくくなる
ので、二次転写時の転写ムラを防止できる。また、二次
転写時の転写バイアス印加を容易にできる。
【0110】中間転写体の材質は特に制限されず、公知
の材料が使用できる。その一例を以下に示す。 (1)ヤング率(引張弾性率)の高い材料を単層ベルト
として用いたものであり、PC(ポリカーボネイト)、
PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PAT(ポリアル
キレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネイト)/
PAT(ポリアルキレンテレフタレート)のブレンド材
料、ETFE(エチレンテトラフロロエチレン共重合
体)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレン
ド材料、カーボンブラック分散の熱硬化性ポリイミドな
ど。これらヤング率の高い単層ベルトは画像形成時の応
力に対する変形量が少なく、特にカラー画像形成時にレ
ジズレを生じにくいとの利点を有している。 (2)上記のヤング率の高いベルトを基層とし、その外
周上に表面層または中間層を付与した2〜3層構成のベ
ルトであり、これら2〜3層構成のベルトは単層ベルト
の硬さに起因し発生するライン画像の中抜けを防止しう
る性能を有している。 (3)ゴムおよびエラストマーを用いたヤング率の比較
的低いベルトであり、これらのベルトは、その柔らかさ
によりライン画像の中抜けが殆ど生じない利点を有して
いる。また、ベルトの幅を駆動ロールおよび張架ロール
より大きくし、ロールより突出したベルト耳部の弾力性
を利用して蛇行を防止するので、リブや蛇行防止装置を
必要とせず低コストを実現できる。
【0111】(タンデム型カラー画像形成装置)本発明
のタンデム型カラー画像形成装置の実施形態の一例を図
3に基づいて説明する。図3は全体の縦断正面図、図4
は画像形成ユニットを拡大して示す縦断正面図である。
なおこのシステムにおいて上記のような中間転写体を用
いることも画質向上の点からより好ましい。
【0112】図3に示すように、転写紙(1)を案内す
るための二つの給紙部(2a)、(2b)から排紙部
(3)に至る二系統の通紙経路(4a)、(4b)が設
けられている(後に詳述する)。これらの通紙経路
(4)は、図示しない駆動源より駆動力を付与されて回
転するベルト駆動ローラ(5)と回転自在なベルト従動
ローラ(6)との間に掛け渡された転写ベルト(7)を
一部に含む。そして、転写ベルト(7)上には、転写紙
(1)の搬送方向上流側より順に、イエロー(Y)、マ
ゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)用の四つ
の画像形成ユニット(8Y)、(8M)、(8C)、
(8K)が順に配設されている。したがって、ブラック
(K)用の画像形成ユニットは、黒画像形成ユニット
(8K)として転写紙(1)の搬送方向最下流に位置付
けられている。これらの各画像形成ユニット(8Y)、
(8M)、(8C)、(8K)は、転写ベルト(7)に
接触する感光ドラム(9)を主体として、この感光ドラ
ム(9)の周囲に帯電装置(16)、イメージ露光装置
(11)、現像装置(12)、及び感光体クリーナ(1
3)が順に配置されて形成されている。さらに、通紙経
路(4a)、(4b)は、転写ベルト(7)を抜けた場
所に位置させて定着装置(14)を備える。
【0113】ここで、画像形成ユニット(8)における
画像形成作用について説明する。画像形成ユニット
(8)では、帯電装置(16)によるローラ帯電方式の
帯電によって感光ドラム(9)を一方の極性に一様に帯
電する。そして、感光ドラム(9)は露光位置EXにお
いて一様に帯電されているため、この露光位置EXにイ
メージ露光装置(11)から画像情報に応じて光ビーム
を照射することで、感光ドラム(9)に静電潜像が形成
される。つまり、感光ドラム(9)では、その帯電電位
との電位差が光ビームの照射部分に生じ、この部分が静
電潜像となる。現像装置(12)は、露光位置EXで感
光ドラム(9)に形成された静電潜像にこの静電潜像と
電位差を持つトナーを付着させて顕像化する。顕像化さ
れた感光ドラム(9)上のトナー像は、転写ベルト
(7)との電位差によって転写紙(1)に吸引され、こ
れによってトナー像が転写紙(1)に転写される。この
場合、転写ベルト(7)は、通紙経路(4a)、(4
b)において転写紙(1)を搬送する搬送機能をも備え
ている。クリーニング装置(13)は、転写過程後の感
光ドラム(9)に残留するトナーを掻き落す等の方法で
クリーニングする。定着装置(14)は、転写ベルト
(7)によって搬送されてきた後の転写紙(1)に付着
する未定着トナーを加熱・加圧作用によって定着する。
【0114】次いで、二系統の通紙経路(4a)、(4
b)について説明する。一方の通紙経路(4a)は、給
紙部(2a)を給紙源とし、転写紙(1)の搬送方向最
上流に位置する画像形成ユニット(8Y)の上流位置
(便宜上、カラープリント位置という)で転写ベルト
(7)に連絡する給紙経路(15a)を一部に備える。
この場合、給紙経路(15a)は略U字形状に屈曲して
いる。もう一方の通紙経路(4b)は、給紙部(2b)
を給紙源とし、黒画像形成ユニット(8K)とその上流
直近のシアン画像形成ユニット(8C)との間の位置
(便宜上、モノクロプリント位置という)で転写ベルト
(7)に連絡する給紙経路(15b)を一部に備える。
この場合、給紙経路(15b)は略S字形状に屈曲して
いる。
【0115】このような構成において、画像形成ユニッ
ト(8)による画像形成作用については既に説明したと
おりなのでその詳細は省略する。この場合、フルカラー
画像を得るには、カラープリント位置に連絡する給紙経
路(15a)から転写紙(1)を転写ベルト(7)に導
き入れる。また、モノクロ画像を得るには、モノクロプ
リント位置の給紙経路(15b)から転写紙(1)を転
写ベルト(7)に導き入れる。この場合、モノクロプリ
ント位置は、転写紙(1)の搬送方向最下流に位置する
黒画像形成ユニット(8K)とその上流直近のシアン画
像形成ユニット(8C)との間に位置するため、排紙部
(3)に到るまでの距離が必然的に短くなる。したがっ
て、モノクロ画像のファーストプリント時間が短縮す
る。
【0116】
【実施例】以下に実施例およ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、部および%は、特に断りのない限り重量基準であ
る。得られた特性および評価結果は表1に示した。実施
例において評価は以下のように行なった。
【0117】評価で用いる画像は以下の評価機A,B,
C,Dいずれかを用いて評価した。 (評価機A)4色の現像部が2成分系現像剤を1つのド
ラム状感光体に各色現像し、中間転写体に順次転写し、
転写紙紙等に4色を一括転写する方式のリコー社製フル
カラーレーザー複写機、イマジオカラー2800を改造
した評価機Aを用いて評価した。 (評価機B)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リコー社製フ
ルカラーレーザープリンター、イプシオ5000を改造
した評価機Bを用いて評価した。 (評価機C)4色用の非磁性一成分系の現像部と4色用
の感光体を有し、紙等に順次転写するタンデム方式の富
士通社製フルカラーLEDプリンター、GL8300を
改造した評価機Cを用いて評価した。 (評価機D)富士通社製フルカラーLEDプリンター、
GL8300を非磁性2成分現像部に改良して、4色用
の非磁性2成分系の現像部と4色用の感光体を有し、ト
ナー像を中間転写体上に一次転写し、該トナー像を転写
材に二次転写する方式を採用したタンデム方式の評価機
Dを用いて評価した。印字速度は高速印字(30枚〜7
0枚/min/A4まで変化)で評価した。
【0118】(評価項目) (1)引張破断強度 10kg/cm圧縮時の引張破断強度を示した。4色
トナーの場合その平均値を示した。 (2)ゆるみ見掛け密度 4色トナーの場合その平均値を示した。 (3)文字画像内部の中抜け 文字部画像をリコー社製タイプDXのOHPシートに4
色重ねて出力させ、文字部の線画像内部が抜けるトナー
未転写頻度を段階見本と比較した。×、△、○、◎の順
にランクが良くなる。 (4)トナー転写率 単色モードで7%画像面積の画像チャートを100,0
00枚ランニング出力した後、投入したトナー量と廃ト
ナー量の関係から転写率を算出した。 転写率=100×(投入トナー量−廃トナー量)/(投
入トナー量) 転写率90以上を◎、75以上90未満を○、60以上
75未満を△、60未満を×とした。 (5)トナー補給性 90%画像面積の画像チャートと5%画像チャートを5
000枚ごとに交互に出力して、その時のトナーの補給
性を調べた。×、△、○、◎の順にトナー補給性が良く
なる。 (6)細線再現性 600dpiの細線画像をリコー社製タイプ6000ペ
ーパーに出力させ、細線のにじみ度合いを段階見本と比
較した。×、△、○、◎の順にランクが良くなる。これ
を4色重ねて行なった。 (7)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。画像濃度の差が少ない方が地肌汚れは
良く、×、△、○、◎の順にランクが良くなる。 (8)画像濃度 ベタ画像をリコー社製6000ペーパーに画像出力後、
画像濃度をX−Rite(X−Rite社製)により測
定。これを4色単独に行ない平均を求めた。この値が
1.2未満の場合は×、1.2以上1.4未満の場合は
△、1.4以上1.8未満の場合は○、1.8以上2.
2未満の場合は◎とした。 (9)耐熱保存性 各色トナーを10gずつ計量し、20ccのガラス容器
に入れ、100回程度ガラス瓶をタッピングした後、5
0℃にセットした恒温槽に24時間放置した後、針入度
計で針入度を測定した。良好なものから、◎:20mm
以上、○:15mm以上20mm未満、△:10mm以
上〜15mm未満、×:10mm未満とした。 (10)透明性 リコー社製タイプDXのOHPシート上に、それぞれ単
色で画像濃度;1.0mg/cm、定着温度;150
℃の条件で定着し、スガ試験機社製の直続ヘーズコンピ
ューターHGM−2DP型により測定。透明性の良好な
順に◎、○、△、×とした。 (11)色の鮮やかさ、色再現性 色の鮮やかさ、色再現性は、リコー社製6000ペーパ
ーに出力した画像を視覚的に評価した。良好な順に◎、
○、△、×とした。 (12)光沢 リコー社製6000ペーパーに出力した画像を、光沢度
計(VG−1D)(日本電色社製)を用い、投光角度、
受光角度をそれぞれ60°に合わせ、S、S/10切り
替えSWはSに合わせ、0調製および標準板を用いた標
準設定の後、測定した。光沢度が良好なものから、◎:
20以上、○:10以上20未満、△:5以上〜10未
満、×:5未満とした。 (13)環境帯電安定性 温度40℃、湿度90%の環境において、単色モードで
7%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニン
グ出力する間に、1000枚ごとに現像剤を一部サンプ
リングしてブローオフ法により帯電量を測定して、帯電
安定性を評価した。帯電低下が少なく良好な順に◎、
○、△、×とした。 (14)定着性 トナーの定着下限温度、定着上限温度が定着温度領域内
で充分あり、ホットオフセット、コールドオフセットが
発生せず、紙づまり等、搬送トラブルも発生しにくい、
定着の良好な順に◎、○、△、×として総合的な定着性
を評価した。
【0119】実施例1 (ポリオール樹脂1)撹拌装置、温度計、N導入口、
冷却管付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2700)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ジグリシジル化物〔前記
一般式(1)においてn+m:約2.1〕191.0
g、ビスフェノールF274.5g、p−クミルフェノ
ール70.1g、キシレン200gを加えた。N雰囲
気下で70〜100℃まで昇温し、塩化リチウムを0.
183g加え、更に160℃まで昇温し減圧下で水を加
え、水とキシレンをバブリングさせることで水、キシレ
ン、他揮発性成分、極性溶媒可溶成分を除去し、180
℃の反応温度で6〜9時間重合させて、Mn;380
0、Mw/Mn;3.9、Mp;5000、軟化点10
9℃、Tg58℃、エポキシ当量30000以上のポリ
オール樹脂1000gを得た(以下ポリオール樹脂1と
いう)。重合反応ではモノマー成分が残留しないよう
に、反応条件を制御した。主鎖のポリオキシアルキレン
部については、NMRにて確認した。
【0120】 (トナーの製造) <ブラックトナー> 水 1000部 フタロシアニングリーン含水ケーキ(固形分30%) 200部 カーボンブラック(MA60、三菱化学社製) 540部 ポリオール樹脂1 1200部 上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集
体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面
温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練
を行ない、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、マスター
バッチ顔料を得た。 ポリオール樹脂1 100部 上記マスターバッチ 8部 帯電制御剤(オリエント化学社製、ボントロンE−84) 2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。その後ジェットミルによ
る衝突板方式の粉砕機(I式ミル;日本ニューマチック
工業社製)と旋回流による風力分級(DS分級機;日本
ニューマチック工業社製)を行ない、体積平均粒径6.
5μmのブラック色の着色粒子を得た。さらに、一次粒
子径10nmの疎水性シリカ(HDK H2000、ク
ラリアントジャパン)を1.0wt%、一次粒子径15
nmの酸化チタン(MT−150A、テイカ)を0.5
wt%添加し、ヘンシェルミキサーで混合、目開き50
μmの篩を通過させ凝集物を取り除くことによりブラッ
クトナー1を得た。外添剤混合条件(回転数、混合時
間、混合回数、混合時の温度、回転羽根の形状)を最適
化することで、表1に示す引張破断強度とゆるみ見掛け
密度を得ることができた。
【0121】 <イエロートナー> 水 600部 Pigment Yellow 17 含水ケーキ(固形分50%) 1200部 ポリオール樹脂1 1200部 上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集
体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面
温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練
を行ない、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、マスター
バッチ顔料を得た。 ポリオール樹脂1 100部 上記マスターバッチ 8部 帯電制御剤(オリエント化学社製、ボントロンE−84) 2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ない、体積平均粒径
6.5μmのイエロー色の着色粒子を得た。さらに、一
次粒子径10nmの疎水性シリカ(HDK H200
0、クラリアントジャパン)を1.0wt%、一次粒子
径15nmの酸化チタン(MT−150A、テイカ)を
0.5wt%添加し、ヘンシェルミキサーで混合、目開
き50μmの篩を通過させ凝集物を取り除くことにより
イエロートナー1を得た。外添剤混合条件(回転数、混
合時間、混合回数、混合時の温度、回転羽根の形状)を
最適化することで、表1に示す引張破断強度とゆるみ見
掛け密度を得ることができた。
【0122】 <マゼンタトナー> 水 600部 Pigment Red 57 含水ケーキ(固形分50%) 1200部 ポリオール樹脂1 1200部 上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集
体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面
温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練
を行ない、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、マスター
バッチ顔料を得た。 ポリオール樹脂1 100部 上記マスターバッチ 8部 帯電制御剤(オリエント化学社製、ボントロンE−84) 2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ない、体積平均粒径
6.5μmのマゼンタ色の着色粒子を得た。さらに、一
次粒子径10nmの疎水性シリカ(HDK H200
0、クラリアントジャパン)を1.0wt%、一次粒子
径15nmの酸化チタン(MT−150A、テイカ)を
0.5wt%添加し、ヘンシェルミキサーで混合、目開
き50μmの篩を通過させ凝集物を取り除くことにより
マゼンタトナー1を得た。外添剤混合条件(回転数、混
合時間、混合回数、混合時の温度、回転羽根の形状)を
最適化することで、表1に示す引張破断強度とゆるみ見
掛け密度を得ることができた。
【0123】 <シアントナー> 水 600部 Pigment Blue 15:3 含水ケーキ(固形分50%) 1200部 ポリオール樹脂1 1200部 上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集
体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面
温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練
を行ない、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、マスター
バッチ顔料を得た。 ポリオール樹脂1 100部 上記マスターバッチ 8部 帯電制御剤(オリエント化学社製、ボントロンE−84) 2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ない、体積平均粒径
6.5μmのシアン色の着色粒子を得た。さらに、一次
粒子径10nmの疎水性シリカ(HDK H2000、
クラリアントジャパン)を1.0wt%、一次粒子径1
5nmの酸化チタン(MT−150A、テイカ)を0.
5wt%添加し、ヘンシェルミキサーで混合、目開き5
0μmの篩を通過させ凝集物を取り除くことによりシア
ントナー1を得た。外添剤混合条件(回転数、混合時
間、混合回数、混合時の温度、回転羽根の形状)を最適
化することで、表1に示す引張破断強度とゆるみ見掛け
密度を得ることができた。
【0124】(2成分現像剤評価)2成分系現像剤で画
像評価する場合は、シリコーン樹脂により0.3μmの
平均厚さでコーティングされた平均粒径50μmのフェ
ライトキャリアを用い、キャリア100重量部に対し各
色トナー5重量部を容器が転動して攪拌される型式のタ
ーブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像
剤を作成した。
【0125】実施例2〜5 実施例1において、表2に示す原材料、添加量、物性等
で同様に合成、製造した樹脂を使用すること以外は同様
にしてトナー、現像剤を作成して評価した。
【0126】実施例6 実施例1において、疎水性シリカ(HDK H200
0、クラリアントジャパン)を2.0wt%、酸化チタ
ン(MT−150A、テイカ)を1.0wt%添加し
て、外添剤混合条件をより弱く(回転数を下げ、混合時
間を短く、混合回数を少なく)して表1に示す引張破断
強度、ゆるみ見掛け密度に制御した以外は、実施例1と
同様にして評価した。
【0127】実施例7 実施例1において、疎水性シリカ(HDK H200
0、クラリアントジャパン)を0.3wt%、酸化チタ
ン(MT−150A、テイカ)を0.3wt%添加し
て、外添剤混合条件をより強く(回転数を上げ、混合時
間を長く、混合回数を多く)して表1に示す引張破断強
度、ゆるみ見掛け密度に制御した以外は、実施例1と同
様にして評価した。
【0128】実施例8 実施例1において、一次粒径40nmのシリカ(OX−
50、日本アエロジル)にジメチルシリコーンオイル
(粘度300mm/s)を遊離シリコーンオイル成分
が50%になるように過熱処理した疎水性シリカ0.5
wt%を外添剤混合時に新たに加えた以外は実施例1と
同様にして評価した。外添剤混合条件(回転数、混合時
間、混合回数、混合時の温度、回転羽根の形状)を最適
化することで、表1に示す引張破断強度とゆるみ見掛け
密度を得ることができた。
【0129】実施例9 実施例1において、各色トナーの体積平均粒径を11μ
mに制御して粉砕した以外は実施例1と同様にして評価
した。
【0130】実施例10 実施例1において、該トナーの軟化点が110℃、かつ
ガラス転移温度(Tg)が61℃、流出開始温度が11
0℃になるようにトナーの混練条件をより強い混練条件
に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
【0131】実施例11 実施例1において、該トナーの軟化点が130℃、かつ
ガラス転移温度(Tg)が92℃、流出開始温度が12
9℃になるように、トナーの混練条件をより弱い混練条
件に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
【0132】実施例12 実施例1において、該トナーの数平均分子量(Mn)が
4300、かつ重量平均分子量/数平均分子量(Mw/
Mn)が3.9、かつ少なくとも1つのピーク分子量
(Mp)が4900となるようにトナーの混練条件をよ
り弱い混練条件に変更した以外は同様にして評価した。
【0133】実施例13 実施例1において、該トナーの数平均分子量(Mn)が
3500、かつ重量平均分子量/数平均分子量(Mw/
Mn)が2.8、かつ少なくとも1つのピーク分子量
(Mp)が4200となるようにトナーの混練条件をよ
り強い混練条件に変更した以外は同様にして評価した。
【0134】実施例14 実施例1において、樹脂をポリエステル樹脂(酸価;
3、水酸基価;25、Mn;44300、Mw/Mn;
3.8、Tg;59℃)に変更した以外は実施例1と同
様にして評価した。
【0135】実施例15 実施例1において、ビスフェノールA型プロピレンオキ
サイド付加体のジグリシジル化物の代わりに、ビスフェ
ノールA型プロピレンオキサイド付加体のフタル酸エス
テルに変更した以外は同様にして評価した。Mn;32
00、Mw/Mn;5.9、Mp;5100、軟化点1
08℃、Tg59℃、エポキシ当量30000以上のポ
リエステル樹脂部を含むポリオール樹脂1000gを得
た。重合反応ではモノマー成分が残留しないように、反
応条件を制御した。主鎖のポリオキシアルキレン部につ
いては、NMRにて確認した。またポリエステル樹脂部
は赤外分光法により確認した。
【0136】実施例16 実施例1において、モンタン系エステルワックス5重量
部を新たに混合混練時に追加して混練した以外は実施例
1と同様にして評価した。トナー中のワックスの分散平
均粒径は1.2μmであった。
【0137】実施例17 実施例1において、脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス
(酸価4)4重量部を新たに混合混練時に追加して混練
した以外は実施例1と同様にして評価した。トナー中の
ワックスの分散平均粒径は0.8μmであった。
【0138】実施例18 実施例1において、評価機Bを用いた以外は同様にして
評価した。
【0139】実施例19 実施例1において、評価機Cを用いた以外は同様にして
評価した。
【0140】実施例20 実施例1において、評価機Dを用いた以外は同様にして
評価した。
【0141】実施例21 実施例1において、評価機Dを用いて該中間転写体の静
止摩擦係数が0.4になるように中間転写体表面を平滑
にするための表面処理した以外は実施例1と同様にして
評価した。
【0142】実施例22 実施例1において、評価機Dを用いて該中間転写体の静
止摩擦係数が0.7になるように中間転写体表面に細か
い凹凸を持たせるよう表面処理した以外は実施例1と同
様にして評価した。
【0143】比較例1 実施例1において、疎水性シリカ(HDK H200
0、クラリアントジャパン)を2.0wt%、酸化チタ
ン(MT−150A、テイカ)を1.0wt%添加し
て、外添剤混合条件をより弱く(回転数を下げ、混合時
間を短く、混合回数を少なく)して表1に示す引張破断
強度、ゆるみ見掛け密度に制御した以外は、実施例1と
同様にして評価した。
【0144】比較例2 実施例1において、疎水性シリカ(HDK H200
0、クラリアントジャパン)を0.3wt%、酸化チタ
ン(MT−150A、テイカ)を0.3wt%添加し
て、外添剤混合条件をより強く(回転数を上げ、混合時
間を長く、混合回数を多く)して表1に示す引張破断強
度、ゆるみ見掛け密度に制御した以外は、実施例1と同
様にして評価した。
【0145】比較例3 実施例1において、疎水性シリカ(HDK H200
0、クラリアントジャパン)を2.0wt%、酸化チタ
ン(MT−150A、テイカ)を1.0wt%添加し
て、外添剤混合条件をより弱く(回転数を下げ、混合時
間を短く、混合回数を少なく)して表1に示す引張破断
強度、ゆるみ見掛け密度に制御した以外は、実施例1と
同様にして評価した。
【0146】比較例4 実施例1において、疎水性シリカ(HDK H200
0、クラリアントジャパン)を0.3wt%、酸化チタ
ン(MT−150A、テイカ)を0.3wt%添加し
て、外添剤混合条件をより強く(回転数を上げ、混合時
間を長く、混合回数を多く)して表1に示す引張破断強
度、ゆるみ見掛け密度に制御した以外は、実施例1と同
様にして評価した。
【0147】比較例5 実施例1において、該樹脂をポリエステル樹脂(酸価;
4、Mn;45000、Mw/Mn;4.0、Tg;6
1℃、軟化点106℃)に変更して、一次粒子径15n
mの酸化チタン(MT−150A、テイカ)を2.0w
t%添加に変更し、表1に示す引張破断強度、ゆるみ見
掛け密度になるように外添剤混合条件を制御した以外
は、実施例1と同様にして評価した。
【0148】
【表1】
【0149】
【表2】
【0150】
【発明の効果】以上、詳細且つ具体的な説明より明らか
なように、本発明の、少なくともバインダー樹脂と着色
剤とを含有し、10kg/cm圧縮時の引張破断強度
が、10〜1400(N/m)で、かつゆるみ見掛け
密度が0.10〜0.50(g/cm)であることを
特徴とする電子写真用トナーを用いることで、トナーの
転写性を改善し、文字部中抜け等の異常画像の防止、ト
ナー転写率の向上による廃トナー量の低減、トナー消費
量の低減、トナー補給性の向上によるベタ画像の均一
性、トナーチリ等の減少による細線再現性の向上、帯電
環境安定性の向上による地肌汚れの低減を達成できた。
さらに耐熱保存性に優れ、色再現性、色の鮮やかさ、光
沢、透明性、定着性に優れた印刷物を得ることができ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図
である。
【図2】本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構
成図である。
【図3】本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構
成図である。
【図4】図3の装置の画像形成ユニット部分をを拡大し
て示した概略構成図である。
【符号の説明】
1 転写紙 2a 給紙部 2b 給紙部 3 排紙部 4a 通紙経路 4b 通紙経路 5 ベルト駆動ローラ 6 ベルト従動ローラ 7 転写ベルト 8 画像形成ユニット 8Y イエロー画像形成ユニット 8M マゼンタ画像形成ユニット 8C シアン画像形成ユニット 8K 黒画像形成ユニット 9 感光ドラム 10 感光体 11 イメージ露光装置 12 現像装置 13 感光体クリーナー 14 定着装置 15 給紙経路 15a 給紙経路 15b 給紙経路 16 帯電装置 20 帯電ローラ 30 露光装置 40 現像装置 41 現像ベルト 42 現像タンク 42K 黒現像タンク 42Y イエロー現像タンク 42M マゼンタ現像タンク 42C シアン現像タンク 43 汲み上げローラ 43K 黒汲み上げローラ 43Y イエロー汲み上げローラ 43M マゼンタ汲み上げローラ 43C シアン汲み上げローラ 44 塗布ローラ 44K 黒塗布ローラ 44Y イエロー塗布ローラ 44M マゼンタ塗布ローラ 44C シアン塗布ローラ 45 現像ユニット 45K 黒現像ユニット 45Y イエロー現像ユニット 45M マゼンタ現像ユニット 45C シアン現像ユニット 50 中間転写体 51 懸架ローラ 52 コロナ帯電器 60 クリーニング装置 70 除電ランプ 80 転写ローラ 90 クリーニング装置 100 転写紙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/01 G03G 15/01 113Z 113 114A 114 114B 15/08 504A 15/08 504 15/16 507 9/08 331 15/16 321 333 15/08 507L (72)発明者 梅村 和彦 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 朝比奈 安雄 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 増田 稔 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 鈴木 浩介 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 田村 智美 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H005 AA01 AA06 AA08 CA07 CA08 CA14 CA15 CB07 CB13 EA03 EA05 EA06 EA10 2H030 AA06 AB02 AD01 BB23 BB42 BB44 2H077 AD06 AD13 BA10 DB14 DB15 EA03 EA24 GA13 2H200 FA16 GA12 GA45 JA03 JB07 JC04

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともバインダー樹脂と着色剤とを
    含有し、10kg/cm圧縮時の引張破断強度が、1
    0〜1400(N/m)で、かつゆるみ見掛け密度
    が、0.10〜0.50(g/cm)であることを特
    徴とする電子写真用トナー。
  2. 【請求項2】 疎水化処理された一次粒子の平均粒径が
    1〜100nmの無機微粒子を少なくとも2種類以上含
    み、かつトナーの体積平均粒径が3μm〜10μmであ
    ることを特徴とする請求項1に記載の電子写真用トナ
    ー。
  3. 【請求項3】 疎水化処理された一次粒子の平均粒径が
    20nm以下の無機微粒子を少なくとも2種類以上含
    み、かつ30nm以上の無機微粒子を少なくとも1種類
    以上含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子
    写真用トナー。
  4. 【請求項4】 前記トナーの軟化点が60〜150℃、
    かつ流出開始温度が70℃〜130℃、かつガラス転移
    温度(Tg)が40〜70℃であることを特徴とする請
    求項1乃至3のいずれか1に記載の電子写真用トナー。
  5. 【請求項5】 前記トナーの数平均分子量(Mn)が2
    000〜8000、かつ重量平均分子量/数平均分子量
    (Mw/Mn)が1.5〜20、かつ少なくとも1つの
    ピーク分子量(Mp)が3000〜7000であること
    を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1に記載の電子
    写真用トナー。
  6. 【請求項6】 前記トナーのバインダー樹脂が少なくと
    もポリオール樹脂を含むことを特徴とする請求項1乃至
    5のいずれか1に記載の電子写真用トナー。
  7. 【請求項7】 前記トナーのバインダー樹脂が少なくと
    もポリオール樹脂部とポリエステル樹脂部を含むことを
    特徴とする請求項1乃至5のいずれか1に記載の電子写
    真用トナー。
  8. 【請求項8】 前記トナーのバインダー樹脂が少なくと
    も主鎖にエポキシ樹脂部とポリオキシアルキレン部を有
    するポリオール樹脂を少なくとも含むことを特徴とする
    請求項1乃至7のいずれか1に記載の電子写真用トナ
    ー。
  9. 【請求項9】 前記トナー中に少なくともワックスを含
    有し、該ワックスのトナー中での分散平均粒径が3μm
    以下であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか
    1に記載の電子写真用トナー。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至9のいずれか1に記載の
    電子写真用トナーと磁性粒子からなるキャリアを少なく
    とも含むことを特徴とする電子写真用現像剤。
  11. 【請求項11】 静電荷像担持体上の静電荷像を静電荷
    像現像用現像剤により現像してトナー像を形成し、静電
    荷像担持体表面に転写材を介し転写手段を当接させ該ト
    ナー像を該転写材に静電転写する電子写真記録装置に用
    いる電子写真現像装置であって、用いる現像剤が、磁性
    粒子からなるキャリアと請求項1乃至9のいずれか1に
    記載されている電子写真用トナーからなる二成分系の現
    像剤であることを特徴とする画像形成装置。
  12. 【請求項12】 静電荷像担持体上の多色に分割された
    静電荷像を複数の多色からなる静電荷像現像用現像剤に
    より現像してトナー像を形成し、静電荷像担持体表面に
    転写材を介し転写手段を当接させ該トナー像を該転写材
    に多数回もしくは一括して静電転写する電子写真記録装
    置に用いる電子写真現像装置であって、用いる現像剤
    が、磁性粒子からなるキャリアと請求項1乃至9のいず
    れか1に記載の電子写真用トナーからなる二成分系の現
    像剤であることを特徴とする画像形成装置。
  13. 【請求項13】 現像ロールおよ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によって、静電荷像担持体上に
    形成された多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、それぞれの色に対応した複数の
    静電荷像担持体上に現像し、静電荷像担持体表面に転写
    材を介し転写手段を当接させ該トナー像を該転写材に順
    次静電転写する電子写真記録装置に用いる電子写真現像
    方法であって、用いる現像剤が、請求項1乃至9のいず
    れか1に記載の電子写真用トナーからなる一成分系の現
    像剤であることを特徴とする画像形成装置。
  14. 【請求項14】 静電荷像担持体上に形成されるトナー
    像を中間転写体上に一次転写し、該トナー像を転写材に
    二次転写する方式の画像形成装置において、用いるトナ
    ーが、請求項1乃至9のいずれか1に記載のトナーを含
    むことを特徴とする画像形成装置。
  15. 【請求項15】 前記中間転写体の静止摩擦係数が0.
    1〜0.6であることを特徴とする請求項14に記載の
    画像形成装置。
  16. 【請求項16】 ベルト駆動ローラとベルト従動ローラ
    との間に掛け渡された転写ベルトに沿って複数個配置さ
    れた画像形成ユニットによって形成された画像を前記転
    写ベルトに搬送される単一の転写材上に順次重ね合わせ
    て転写することにより前記転写材上にカラー画像を得る
    タンデム型カラー画像形成装置であって、請求項1乃至
    9のいずれか1に記載のトナーを含むことを特徴とする
    画像形成装置。
  17. 【請求項17】 請求項11乃至16のいずれか1に記
    載の画像形成装置に用いることを特徴とする画像形成方
    法。
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