JP2003098770A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents
画像形成方法及び画像形成装置Info
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Abstract
に、転写NIPの圧力又は中間体上のトナーの被転写体
への転写の際の後転写NIPの圧力を制御するという簡
便な方法により、転写過程又は後転写過程におけるトナ
ーと像担持体間の付着力を制御して当該付着力を低減さ
せ、画像不良の発生が無く、高精細な画像形成が可能な
画像形成方法及び画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 像担持体上にトナー像を形成し、該像担
持体上に形成されたトナー像を被転写体上に転写した
後、該像担持体上に残留したトナーを除去する工程を有
する画像形成方法において、上記転写過程の該像担持体
と該被転写体の接触部(以下「転写NIP」と略す)に
おける圧力が当該トナーの変形を誘起しないような低い
圧力で接触することにより、該転写過程における当該ト
ナーの該像担持体に対する付着力を低減せしめたことを
特徴とする電子写真方式の画像形成方法。
Description
は一成分現像剤を用いた複写機、プリンター、ファクシ
ミリ等の電子写真方式の画像形成方法及び画像形成装置
に関するものであり、特に、好ましくは球形トナーを用
いた際のトナー画像転写時の異常画像と画質劣化を対策
した電子写真方式の画像形成方法及び中間転写体を有し
ていてもよい画像形成装置に関する。
ル化及び高画質化が要求されており、例えば解像度は1
200dpi以上の高解像のものが検討されていて、こ
れを実現するために従来以上に高精細の画像形成方式が
望まれている。潜像を可視化するトナー及び現像剤に対
しても、高精細画像を形成するためにさらなる球形化、
小粒径化が検討され実現化されつつある。例えば特開平
1−112253号公報、特開平2−284158号公
報、特開平3−181952号公報、特開平4−162
048号公報などに特定の粒径分布を有する球形トナー
が各種提案されている。
て、トナー同士あるいは感光体に代表される電子写真装
置内の様々な他部材との付着力が無視できなくなる。特
に転写工程における中抜け現象に代表される画像不良の
発生機構には付着力が直接関与し、トナーの小粒径化に
よってこれらの効果が助長されるため、トナーの付着力
制御はトナー粒子設計における重要な課題の1つであ
る。
感光体から被転写体上に移動させる工程であり、転写特
性はトナーの付着力と電界による静電気力の力関係で決
定されるので、トナーの付着力制御は転写設計上重要な
要素になる。一旦中間体に転写した後さらに被転写体上
に移動させる場合も同様である。ローラ転写、ベルト転
写を用いた場合、感光体上又は中間体のトナー像が被転
写体に押し付けられると、反作用により該トナーが感光
体上又は中間体上に押し固められて、結果的にはトナー
粒子が変形して感光体又は中間体との接触面積が増えト
ナー/感光体又は中間体間の付着力が増大するために、
被転写体に転写しきらずに感光体又は中間体上に残留し
やすくなる。この現象は、特に圧力がかかりやすい細線
の中心部などに起こり易く、この機構によって中抜け画
像が発生する。
トナーの帯電に起因する静電的付着力とそれ以外のファ
ンデルワールス力、液架橋力、分子間力等に起因した非
静電的付着力に分類されるが、静電的付着力はトナーの
帯電量に依存し、帯電量を下げることによって低減する
ことができる。しかし、トナーの帯電量が小さすぎる
と、電界による静電気力でトナーを転写させることがで
きなくなるという問題があった。
えば特開平5−333757号、公報特開平6−167
825号公報、特開平6−167826号公報等があ
る。しかしながら、上記報告例ではトナーの付着力を静
電的付着力と非静電的付着力に分類して検討していな
い。また、特開平8−305075号では、トナーの非
静電的付着力と画質の関係について検討し、トナーの非
静電的付着力を一定値以下に規定している。トナーの非
静電的付着力はトナーの粒径に依存して変化するが、特
開平8−305075号では非静電的付着力とトナー粒
径の関係については全く触れていないため、その信憑性
はあまりに希薄である。さらには当該トナーと感光体又
は中間体間の付着力は様々な要因で容易に変化するもの
であり、とりわけ上記転写過程の前後においても当該付
着力は大きく変化するが、上記報告例においてはこの点
に対して全く検討しておらず、現実的には利用できない
ものであった。
点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
はトナー、好ましくは球形トナーを用いた際に、転写N
IPの圧力又は中間体上のトナーの被転写体への転写の
際の後転写NIPの圧力を制御するという簡便な方法に
より、転写過程又は後転写過程におけるトナーと像担持
体間の付着力を制御して当該付着力を低減させ、画像不
良の発生が無く、高精細な画像形成が可能な画像形成方
法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
めに、本発明者らは、転写特性に重要な影響を及ぼす電
子写真用トナーと電子写真用感光体又は中間体の付着力
に着目して、画像不良(中抜け画像)との関係を検討し
た。その結果、電子写真用感光体又は中間体の表面自由
エネルギー、所謂表面のμよりも、遠心分離方式による
粉体付着力測定方法によって測定される電子写真用トナ
ーと電子写真感光体又は中間体との付着力、とりわけ非
静電的付着力の大きさが上記中け画像のような異常画像
の発生に大きく関わっていることを確認した。これは上
記の中抜け画像発生メカニズムに加えて、転写過程又は
後転写過程においてトナー粒子が変形し、該感光体又は
中間体との接触面積が増加したために、トナー/感光体
又は中間体間に作用するファンデルワールス力が増大し
たためである。
NIPにおける圧力又は後転写NIPにおける圧力によ
って上記トナー/感光体又は中間体間付着力が転写過程
において変化し、さらには当該転写NIP又は後転写N
IPの圧力の印可条件によっては前記付着力が転写NI
P圧力又は後転写NIP圧力を印可する前よりも印可以
降の方が低減できることを見出し、本発明に至った。
IP圧力は上記したようにトナーの変形の程度に直接関
与し、圧力が大きいほどトナーは変形してトナー/感光
体又は中間体間付着力を増加させるため、両者の当接状
態を工夫してその圧力を低減することによって変形を予
防し付着力の増加を抑止しなければならない。しかしな
がら、感光体および転写体間を無負荷にすることは非現
実的であり、かえって転写時のトナー粒子のチリが増加
したり、あるいは転写位置のズレなどが生じたり、新た
な問題が発生する。そこで、転写過程における第1の像
担持体(感光体)および第2の像担持体(中間体)間の
圧力を、帯電時の該電子写真用トナーと第1の像担持体
(感光体)間の付着力よりも低く設定することにより、
転写NIP前の該トナー/感光体又は中間体間の付着力
よりも転写中の付着力の方が低減し、転写率が向上する
ことを見出した。この理由は現時点でも完全には解明で
きていないが、上記該トナー/感光体又は中間体間付着
力よりも小さい圧力の場合にはトナー粒子は変形までに
は至らず、瞬間的に加圧密着した後にその反作用力によ
って該感光体又は中間体表面から浮き上がるような傾向
があり、その結果当該付着力の減少に結びついたものと
推定している。
ナーを好ましく用いる。本発明における乳化重合法と
は、例えば水系媒体中にポリエステル樹脂からなるトナ
ー組成物を分散せしめ、トナー粒子を形成させる乾式ト
ナーの製造方法で作製し、無機分散剤または微粒子ポリ
マーの存在下で水系媒体中に分散したイソシアネート基
含有プレポリマーをポリオール類、アミン類により伸長
反応あるいは架橋反応させて得られたトナーを用い、さ
らには該トナーの円形度が0.98〜1.00であるこ
とを特徴とするものである。さらに、上記トナー中に含
有されるポリエステル樹脂の数平均分子量が2000〜
15000であり、ガラス転移点が55〜75℃で、酸
価が1〜30mgKOH/gである乾式トナーを用いる
ことが好ましい。上記トナー中に含有されるポリエステ
ル樹脂がウレアー結合を有する変性ポリエステルを含有
する乾式トナーを用いることが、より好ましい。上記ト
ナー中に含有されるポリエステル樹脂のポリオール成分
としてビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物
を含有することが、より好ましい。上記トナー中に離型
剤としてワックスを含有した乾式トナーを用いること
が、より好ましい。また、本発明においてはこれら事項
を内容とする電子写真方式の画像形成方法とこれを用い
た画像形成装置が提供される。
「像担持体上にトナー像を形成し、該像担持体上に形成
されたトナー像を被転写体上に転写した後、該像担持体
上に残留したトナーを除去する工程を有する画像形成方
法において、上記転写過程の該像担持体と該被転写体の
接触部(以下「転写NIP」と略す)における圧力が当
該トナーの変形を誘起しないような低い圧力で接触する
ことにより、該転写過程における当該トナーの該像担持
体に対する付着力を低減せしめたことを特徴とする電子
写真方式の画像形成方法」、(2)「像担持体上にトナ
ー像を形成し、該像担持体上に形成されたトナー像を第
2の像担持体上に転写(以下「前転写」ともいう)して
一次的に担持し、さらにこの第2の像担持体上のトナー
像を像被転写体上に転写した後、該像担持体上に残留し
たトナーを除去する工程を有する画像形成方法におい
て、上記転写過程の像担持体と第2の像担持体(以下
「前転写NIP」ともいう)における圧力が当該トナー
の変形を誘起しないような低い圧力で接触することによ
り、該転写過程における当該トナーの該像担持体に対す
る付着力を低減せしめたことを特徴とする電子写真方式
の画像形成方法」、(3)「像担持体上にトナー像を形
成し、該像担持体上に形成されたトナー像を第2の像担
持体上に転写(前転写」)して一次的に担持し、さらに
この第2の像担持体上のトナー像を像被転写体上に転写
した後、該像担持体上に残留したトナーを除去する工程
を有する画像形成方法において、上記第2の像転写時の
第2の像担持体と該被転写体(以下「後転写NIP」と
もいう)における圧力が当該トナーの変形を誘起しない
ような低い圧力で接触することにより、該転写過程にお
ける当該トナーの該第2の像担持体に対する付着力を低
減せしめたことを特徴とする電子写真方式の画像形成方
法」、(4)「前記像担持体が現像工程における電子写
真感光体であり、前記第2の像担持体が、前転写工程に
おけるトナー画像を一時的に担持する中間転写体であっ
てベルト状の導電性または半導電性の弾性体からなるこ
とを特徴とする前記第(2)項又は第(3)項に記載の
電子写真方式の画像形成方法」、(5)「前記トナーの
平均円形度が0.950から1.00であることを特徴
とする前記第(2)項乃至第(4)項のいずれか1に電
子写真方式の画像形成方法」、(6)「転写過程、前転
写過程又は後転写過程における当該転写NIPの圧力、
前転写NIPの圧力又は後転写NIPの圧力が、遠心分
離方式による粉体付着力測定方法によって測定される当
該トナー粒子の該像担持体に対する付着力の平均値以下
に設定されることにより、該転写過程、前転写過程又は
後転写過程における当該トナーの該像担持体又は第2の
像担持体に対する付着力を低減せしめたことを特徴とす
る前記第(1)項乃至第(5)項のいずれか1に記載の
電子写真方式の画像形成方法」、(7)「少なくとも樹
脂、着色剤からなるトナー組成物を有機溶剤中に溶解ま
たは分散させ、該溶解物または分散物を水系媒体中で無
機分散剤または微粒子ポリマーの存在下で分散せしめ、
該溶解物または分散物を重付加反応させ得られた乳化分
散液の溶媒を除去することによって得られたトナーを用
いることを特徴とする前記第(1)項乃至第(6)項の
いずれか1に電子写真方式の画像形成方法」、(8)
「上記トナーが、水系媒体中にポリエステル樹脂からな
るトナー組成物を分散せしめ、トナー粒子を形成させる
乾式トナーの製造方法において、無機分散剤または微粒
子ポリマーの存在下で水系媒体中に分散したイソシアネ
ート基含有プレポリマーをアミン類により伸長反応ある
いは架橋反応させ、得られた乳化分散液から溶媒を除去
することにより得られ、かつ平均円形度が0.98〜
1.00であることを特徴とする前記第(7)項に記載
の電子写真方式の画像形成方法」、(9)「上記トナー
中に含有されるポリエステル樹脂の数平均分子量が20
00〜15000であり、ガラス転移点が55〜75℃
で、酸価が1〜30mgKOH/gである乾式トナーを
用いることを特徴とする前記第(8)項に記載の電子写
真方式の画像形成方法」、(10)「上記トナー中に含
有されるポリエステル樹脂が、ウレアー結合を有する変
性ポリエステルを含有することを特徴とする前記第
(8)項又は第(9)項に記載の電子写真方式の画像形
成方法」、(11)「上記トナー中に含有されるポリエ
ステル樹脂のポリオール成分として、ビスフェノール類
のアルキレンオキサイド付加物が用いられたことを特徴
とする請求項前記第(8)項乃至第(10)項のいずれ
か1に記載の電子写真方式の画像形成方法」、(12)
「上記トナーは、離型剤としてワックスを含有したもの
であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(11)
項のいずれか1に記載の電子写真方式の画像形成方法」
により達成される。
担持体上にトナー像を形成してトナー像を現像する現像
手段と、該像担持体上に形成されたトナー像を被転写体
上に転写するトナー像転写手段と、該像担持体上に残留
したトナーを除去する残留トナー除去手段とを有する画
像形成装置において、上記トナー像転写手段での該像担
持体と該被転写体とが接触中の転写NIPにおける圧力
が、当該トナーの変形を誘起しないような低い圧力で接
触することにより、該転写手段における当該トナーの該
像担持体に対する付着力を低減せしめたことを特徴とす
る前記第(1)項又は第(5)項乃至第(12)項のい
ずれか1に記載の電子写真方式の画像形成方法を用いた
画像形成装置」、(14)「像担持体上にトナー像を形
成してトナー像を現像する現像手段と、現像された該ト
ナー像を一次的に担持する第2の像担持手段と、該トナ
ー像を被転写体上に転写するトナー像転写手段と、該像
担持体及び第2の像担持手段上に残留したトナーを除去
する残留トナー除去手段とを有する画像形成装置におい
て、上記トナー像転写手段での該像担持体と第2の像担
持手段の接触中の前転写NIPにおける圧力が、当該ト
ナーの変形を誘起しないような低い圧力で接触すること
により、該転写手段における当該トナーの該像担持体に
対する付着力を低減せしめたことを特徴とする前記第
(2)項又は第(4)項乃至第(12)項のいずれか1
に記載の電子写真方式の画像形成方法を用いた画像形成
装置」、(15)「像担持体上にトナー像を形成してト
ナー像を現像する現像手段と、現像された該トナー像を
一次的に担持する第2の像担持手段と、該トナー像を被
転写体上に転写するトナー像転写手段と、該像担持体及
び第2の像担持手段上に残留したトナーを除去する残留
トナー除去手段とを有する画像形成装置において、上記
トナー像転写手段での該第2の像担持手段と被転写体の
接触中の後転写NIPにおける圧力が、当該トナーの変
形を誘起しないような低い圧力で接触することにより、
第2の転写手段における当該トナーの該第2の像担持手
段に対する付着力を低減せしめたことを特徴とする前記
第(3)項乃至第(12)項のいずれか1に記載の電子
写真方式の画像形成方法を用いた画像形成装置」、(1
6)「転写過程における該転写NIPの圧力又は後転写
NIPの圧力後転写NIPの圧力が、遠心分離方式によ
る粉体付着力測定方法によって測定される該トナー粒子
の該像担持体に対する付着力の平均値以下に設定するこ
とにより、又は、該転写NIPの圧力が、遠心分離方式
による粉体付着力測定方法によって測定される該トナー
粒子の該第2の像担持手段像担持体に対する付着力の平
均値以下に設定することにより、該転写過程における当
該トナーの該像担持体又は、第2の転写の際の該第2の
像担持手段に対する付着力を低減せしめたことを特徴と
する前記第(12)項又は第(13)項に記載の電子写
真方式の画像形成装置」により達成される。
用いることができるが、このトナーの平均円形度が0.
95〜1.00、望ましくは0.98〜1.00である
ことにより、さらに良好な転写性又は後転写性が得ら
れ、高画質画像を形成することができる。これは、トナ
ーの平均円形度が高いと感光体等平滑性媒体への接触面
積が増加し、トナーにNIP圧が働いた際の反作用力が
大きくなるため、トナー/感光体又は中間体間に働く付
着力が低くなり、良好な転写性が得られるためだと考え
られる。
液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで
光学的に粒子画像を検知し解析することで得られる。平
均円形度は、この手法で得られる投影面積の等しい相当
円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である。
して垂直方向の粉体付着力測定を実施する際の装置につ
いて説明する。図1、図2は、本発明に係る粉体付着力
測定装置の測定セル、遠心分離装置を示す図である。図
1は、粉体付着力測定装置の測定セルの説明図である。
図1において符号(1)は測定セルであり、測定セル
(1)は、粉体を付着させた試料面(2a)を有する試
料基板(2)と、試料基板(2)から分離した粉体を付
着させる付着面(3a)を有する受け基板(3)と、試
料基板(2)の試料面(2a)と受け基板(3)の付着
面(3a)の間に設けられたスペーサ(4)から構成さ
れる。
置の一部断面図である。図2において、符号(5)は遠
心分離装置であり、遠心分離装置(5)は、測定セル
(1)を回転させるロータ(6)と、保持部材(7)を
備えている。ロータ(6)は、自身の回転中心軸(9)
に対して垂直な断面で穴形状であり保持部材(7)を設
置する試料設置部(8)を有している。保持部材(7)
は、棒状部(7a)と、棒状部(7a)に設けられ測定
セル(1)を保持するセル保持部(7b)、測定セル
(1)をセル保持部(7b)から押し出すための穴部
(7c)、棒状部(7a)を試料設置部(8)に固定す
る設置固定部(7d)を備えている。セル保持部(7
b)は、測定セル(1)を設置したときに、測定セル
(1)の垂直方向がロータの回転中心軸(9)に垂直と
なるように構成される。また、試料基板(2)、受け基
板(3)、スペーサ(4)、保持部材(7)は、大きな
遠心力に耐えられる強度があり、またロータ(6)に設
置したときに、遠心分離装置の最大回転数まで回転可能
な重量以下となるような軽量の材料を用いる必要があ
る。
電的付着力を測定する方法を説明する。まず、フィルム
状の感光体を作製し、試料基板(2)の形状に合わせて
加工し、試料基板(2)に接着剤で貼り付ける。次に、
未帯電のトナーを、試料基板(2)に貼り付けられた感
光体又は中間体(試料面2a)上に自然落下させて付着
させる。次に、図1のように、試料基板(2)、受け基
板(3)及びスペーサ4を用いて測定セル(1)を構成
する。測定セル(1)を、保持部材(7)をロータ
(6)の試料設置部(8)に設置したときに、試料基板
(2)が受け基板(3)とロータ(6)の回転中心軸
(9)の間になるように、保持部材(7)のセル保持部
(7b)に設置する。保持部材(7)を、測定セル
(1)の垂直方向がロータの回転中心軸(9)に垂直と
なるように、ロータ(6)の試料設置部(8)に設置す
る。遠心分離装置(5)を稼働してロータ(6)を一定
の回転数で回転させる。試料基板(2)に付着したトナ
ーは回転数に応じた遠心力を受け、トナーの受ける遠心
力がトナーと試料面(2a)間の付着力よりも大きい場
合は、トナーが試料面(2a)から分離し、付着面(3
a)に付着する。
重量(m)、ロータの回転数(f)(rpm)、ロータ
の中心軸から試料基板のトナー付着面までの距離(r)
を用いて、式(1)より求められる。 F=m×r×(2πf/60)2 (1) トナーの重量(m)は、トナーの真比重(ρ)、円相当
径(d)を用いて、式(2)より求められる。 m=(π/6)×ρ×d3 (2) 式(1)と式(2)より、トナーの受ける遠心力(F)は、
式(3)から求めることができる。 F=(π3/5400)×ρ×d3×r×f2 (3) 遠心分離終了後、保持部材(7)をロータ(6)の試料
設置部(8)から取り出し、保持部材(7)のセル保持
部(7b)から測定セル(1)を取り出す。受け基板
(3)を交換し、測定セル(1)を保持部材(7)に設
置し、保持部材(7)をロータ(6)に設置し、ロータ
(6)を前回よりも高回転数で回転させる。トナーの受
ける遠心力が前回よりも大きくなり、付着力の大きなト
ナーが、トナーが試料面(2a)から分離して付着面
(3a)に付着する。
高回転数へ変えて同様の操作を実施することにより、各
回転数で受ける遠心力と付着力の大小関係に応じて、試
料面(2a)上のトナーが付着面(3a)に移動する。
全ての設定回転数について遠心分離を実施後、各回転数
の受け基板(3)の付着面(3a)に付着したトナーの
粒径を計測することにより、式(3)を用いて各トナーの
付着力を求めることができる。
鏡で付着面(3a)上のトナーを観察し、その画像をC
CDカメラを通してコンピュータに取り込み、画像処理
ソフトウェアを用いておこなうことができる。遠心分離
装置(5)は、ロータ(6)と、保持部材(7)とを有
する。ロータ(6)は、回転軸(9)まわりに回動自在
に設けられ、試料基板(2)の試料面(2a)が鉛直上
方を向くとともに回転軸(9)に対して垂直となるよう
に内部に試料基板(2)を保持する。また、保持部材
(7)の形状に対応する形状の凹みを有し、保持部材
(7)を嵌合可能に支持す試料設置部(8)を有する。
ロータ(6)は、試料設置部(8)が回転軸(9)に対
して傾斜しているアングルロータである。
部(7a)に設けられ試料基板(2)を保持する基板保
持部(11)とを備えている。保持部材(7)の棒状部
(7a)は、先端に設けられた配置調節部(12)と、
ロータ(6)の試料設置部(8)に嵌合したとき試料設
置部(8)の内周面に当接する配置固定部(13)と、
を有している。保持部材(7)の基板保持部(11)
は、試料基板(2)を保持部材(7)に対して固定する
固定部材を備えるとともにガイド(14)を備えてい
る。ガイド(14)は、基板保持部(11)に保持され
た試料基板(2)の試料面(2a)が基板保持部(1
1)の内周面に接触することがないように試料面(2
a)の周辺部に対応する基板保持部(11)の内周面部
分に設けられている。ガイド(14)と試料基板(2)
との間には隙間が形成されるようになっている。前記固
定部材はねじ(10)から構成されている。基板保持部
(11)に試料面(2a)を鉛直上方に向けて試料基板
(2)を挿入した後、ねじ(10)で試料基板(2)を
保持部材(7)に固定して保持させるようになってい
る。
保持部(11)に保持されたとき設置方向が一定となるよ
うな形状の部材から構成される。試料基板(2)および保
持部材(7)は、遠心分離装置(5)のロータ(6)の大
きな遠心力に耐えられる強度があり、ロータ(6)が最
大回転数で回転可能な重量以下の軽量の部材から構成さ
れる。保持部材(7)の配置調節部(12)は、何等かの
治具で保持部材の向きを調整することができる突起を有
する凸部あるいはドライバーの先端に対応する形状であ
る凹みを有する凹部から構成される。
の弾力性を有する部材から構成される。本実施例の遠心
分離式付着力測定方法は、基板配置工程と、付着力導出
工程と、を備えている。前記基板配置工程においては、
上述された図1に示された粉体付着力測定装置を用い
て、操作者が試料基板(2)を試料面(2a)が鉛直上
方を向くようにして保持部材(7)の基板保持部(1
1)へ挿入し、ねじ(10)を用いて試料基板(2)を
保持部材(7)に固定して、保持部材(7)の基板保持
部(11)に試料基板(2)を保持させる。操作者が保
持部材(7)を試料設置部(8)に嵌合して、配置調節
部(12)を保持部材(7)の棒状部(7a)の軸線ま
わりに回転させ、かつ配置固定部(13)を試料設置部
(8)の内周面に当接させることにより、基板保持部
(11)に保持された試料基板(2)の試料面(2a)
が鉛直上方を向くとともにロータ(6)の回転軸(9)
に対して垂直となるように、回転軸(9)に対して垂直
な方向に対する試料設置部(8)内での保持部材(7)
の向きが調節され固定される。このため、試料基板
(2)の試料面(2a)に付着した粉体にロータ(6)
の回転による遠心力が試料面(2a)に平行な方向に向
って作用するよう保持部材(7)をロータ(6)内に配
置することを容易に行うことができる。
(2)を保持部材(7)に対して固定させているので、
試料基板(2)の試料面(2a)が鉛直上方を向くとと
もにロータ(6)の回転軸(9)に対して垂直となる状
態を容易に維持することができる。前記付着力導出工程
においては、内部に試料基板(2)を保持するロータ
(6)を回転軸(9)まわりに回動させることにより試
料基板(2)上の前記粉体を移動させて、前記粉体の粒
径、前記粉体の比重、回転軸(9)から前記粉体の測定
領域の中心位置までの距離およびロータ(6)の回転数
から前記粉体の試料面(2a)への付着力が求められ
る。このため、ロータ(6)を用いて試料基板(2)に
大きな遠心力を加えることにより、付着力が大きい粉体
の付着力の測定を行うことができる。
ナーの製造方法”を説明する。本発明で用いられる球形
トナーは、乳化重合法によって形成することができる。
本乳化重合法では、無機分散剤または微粒子ポリマーの
存在下で、水系媒体中にイソシアネート基を有するポリ
エステルプレポリマーをはじめとするトナー組成物を分
散せしめ、アミン類により伸長反応あるいは架橋反応に
よりトナー粒子を形成させる。
レポリマー(A)としては、ポリオール(1)とポリカ
ルボン酸(2)の重縮合物でかつ活性水素基を有するポ
リエステルをさらにポリイソシアネート(3)と反応さ
せた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活
性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基および
フェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メ
ルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいもの
はアルコール性水酸基である。
−1)および3価以上のポリオール(1−2)が挙げら
れ、(1−1)単独、または(1−1)と少量の(1−
2)の混合物が好ましい。ジオール(1−1)として
は、アルキレングリコール(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−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールな
ど);脂環式ジオール(1,4-シクロヘキサンジメタノー
ル、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール
類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノ
ールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサ
イド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブ
チレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類
のアルキレンオキサイド(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など)付加物など
が挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2
〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類
のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいも
のはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、
およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールと
の併用である。3価以上のポリオール(1−2)として
は、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール
(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロール
プロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールな
ど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールP
A、フェノールノボラック、クレゾールノボラックな
ど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオ
キサイド付加物などが挙げられる。
ン酸(2−1)および3価以上のポリカルボン酸(2−
2)が挙げられ、(2−1)単独、および(2−1)と
少量の(2−2)の混合物が好ましい。ジカルボン酸
(2−1)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク
酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカ
ルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカ
ルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナ
フタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。
20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20
の芳香族ジカルボン酸である。3価以上のポリカルボン
酸(2−2)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカ
ルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)など
が挙げられる。なお、ポリカルボン酸(2)としては、
上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メ
チルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル
など)を用いてポリオール(1)と反応させてもよい。
の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の
当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/
1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは
1.3/1〜1.02/1である。
族ポリイソシアネート(テトラメチレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソ
シアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシ
アネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシ
ルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネ
ート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジ
イソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート
(α,α,α',α'−テトラメチルキシリレンジイソシ
アネートなど);イソシアヌレート類;前記ポリイソシ
アネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタ
ムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併
用が挙げられる。
シアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステル
の水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常
5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さら
に好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]
/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NC
O]のモル比が1未満では、変性ポリエステル中のウレ
ア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
末端にイソシアネート基を有するプレポリマー(A)中
のポリイソシアネート(3)構成成分の含有量は、通常
0.5〜40重量%、好ましくは1〜30重量%、さら
に好ましくは2〜20重量%である。0.5重量%未満
では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱
保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、4
0重量%を超えると低温定着性が悪化する。
(A)中の1分子当たりに含有するイソシアネート基
は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さ
らに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子
当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量
が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコー
ル(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸
(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックした
もの(B6)などが挙げられる。ジアミン(B1)とし
ては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチル
トルエンジアミン、4,4’ジアミノジフェニルメタン
など);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,
3’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロ
ヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジ
アミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価
以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミ
ノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒ
ドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメル
カプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタ
ン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。ア
ミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノ
カプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基を
ブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5の
アミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化
合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらア
ミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と
少量のB2の混合物である。
レア変性ポリエステルの分子量を調整することができ
る。伸長停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミ
ン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンな
ど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合
物)などが挙げられる。
基を有するプレポリマー(A)中のイソシアネート基
[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当
量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、
好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは
1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHx]が
2を超え、1/2未満では、ウレア変性ポリエステル
(i)の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪
化する。本発明においては、ウレア結合で変性されたポ
リエステル(i)中に、ウレア結合と共にウレタン結合
を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結
合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であ
り、好ましくは80/20〜20/80、さらに好まし
くは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモ
ル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化す
る。
は、ワンショット法、などにより製造される。ウレア変
性ポリエステル(i)の重量平均分子量は、通常1万以
上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3
万〜100万である。1万未満では耐ホットオフセット
性が悪化する。ウレア変性ポリエステルの数平均分子量
は、後述の変性されていないポリエステル(ii)を用い
る場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分
子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。(i)単
独の場合は、数平均分子量は、通常2000〜1500
0、好ましくは2000〜10000、さらに好ましく
は2000〜8000である。20000を超えると低
温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が
悪化する。
されたポリエステル(i)単独使用だけでなく、この
(i)と共に、変性されていないポリエステル(ii)を
トナーバインダー成分として含有させることもできる。
(ii)を併用することで、低温定着性およびフルカラー
装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ま
しい。(ii)としては、前記(i)のポリエステル成分
と同様なポリオール(1)とポリカルボン酸(2)との
重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(i)と同様
である。また、(ii)は無変性のポリエステルだけでな
く、ウレア結合以外の化学結合で変性されているもので
もよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。
(i)と(ii)は少なくとも一部が相溶していることが
低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従
って、(i)のポリエステル成分と(ii)は類似の組成
が好ましい。(ii)を含有させる場合の(i)と(ii)
の重量比は、通常5/95〜80/20、好ましくは5
/95〜30/70、さらに好ましくは5/95〜25
/75、特に好ましくは7/93〜20/80である。
(i)の重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性
が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の
面で不利になる。
ましく、(ii)の酸価は通常1〜30、好ましくは5〜
20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやす
い傾向がある。本発明において、トナーバインダーのガ
ラス転移点(Tg)は通常55〜75℃、好ましくは5
5〜65℃である。50℃未満ではトナーの耐熱保存性
が悪化し、75℃を超えると低温定着性が不十分とな
る。ウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、本発明
の乾式トナーにおいては、公知のポリエステル系トナー
と比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好
な傾向を示す。
ワックスを含有する。該ワックスとしては、融点が50
〜120℃の低融点のものが、バインダー樹脂との分散
の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界
面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き
離型材を塗布することなく高温オフセットに対し効果を
示す。尚、本発明におけるワックスの融点は、示差走査
熱量計(DSC)による最大吸熱ピークとした。
能するワックス成分としては、以下の材料が使用でき
る。即ち、具体例としては、ロウ類及びワックス類とし
ては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワッ
クス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物
系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワック
ス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペ
トロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。またこれ
ら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワッ
クス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワック
ス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が
挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸ア
ミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素
化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高
分子樹脂である、ポリn−ステアリルメタクリレート、
ポリn−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレート
のホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリ
ルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)
等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用
いることができる。
転写性、定着性、ホットオフセット性、高画質、耐熱保
存性、高い画像濃度や、特にカラートナーについての光
沢性、OHPでの透明性、について鋭意検討したとこ
ろ、変性されたポリエステルを少なくともトナーバイン
ダーとして含有する乾式トナーにおいて変性ポリエステ
ルが着色剤を形成する顔料粒子の優れた分散剤として効
果を発揮し顔料粒子の特定の分散粒径が得られることを
発見した。すなわち、本発明に係わる結着樹脂は例えば
ポリエステルレジンをウレタンとウレアー結合により高
分子量化することで得られる変性ポリエステルは、トナ
ーバインダーとしてポリエステルレジンの低温定着性や
カラートナーの透明性が確保できる上うえ、ウレアー結
合の塩基性の分子が溶剤中で顔料分散に強い分散力を示
し高度な顔料分散を可能にした。これはウレアー結合を
有する塩基性ポリエステルの塩基性分子が顔料系着色剤
との双方の作用により溶剤中での高分散性を可能として
いると考えられる。
料系着色材をあらかじめ分散を上げた顔料系分散材にす
ることでさらに顔料系着色材の分散粒径はさらに小さく
なる。つまり樹脂に対し高濃度の顔料系着色剤を高せん
断力下で混合混練りしたマスターバッチを使用して上記
トナー成分を調整する方法により特にフルカラートナー
における透明性の優れたトナーが得られる。
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、ナフトールイエロー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、ポリアゾイエロー、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、アンスラザンイエロー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
イセーレッド、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)、ファストスカーレット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、ポ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
F2K、ヘリボルドー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、チオインジゴレッド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、ポリアゾレッド、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(R
S、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、リトボン及
びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナ
ーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重
量%である。
たマスターバッチとして用いることもできる。マスター
バッチの製造またはマスターバッチとともに混練される
バインダー樹脂としては、先にあげた変性、未変性ポリ
エステル樹脂の他にポリスチレン、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及びその置換
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、エポキシポリオール樹脂、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。
脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマス
ターバッチを得る事ができる。この際着色剤と樹脂の相
互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。
またいわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含
んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練
し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を
除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用い
る事ができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いら
れる。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分
散装置が好ましく用いられる。
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、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属
塩等である。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ー51、含
金属アゾ染料のボントロンSー34、オキシナフトエ酸
系金属錯体のEー82、サリチル酸系金属錯体のEー8
4、フェノール系縮合物のEー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ー302、TP一415(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ー901、ホウ素錯
体であるLRー147(日本カ一リット社製)、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。
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、0.2〜
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。これらの帯電制御
剤、離型剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練す
る事もできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際
に加えても良い。
動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として
は、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無
機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが
好ましく、特に5mμ〜500mμであることが好まし
い。また、BET法による比表面積は、20〜500m
2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割
合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好まし
く、特に0.01〜2.0重量%であることが好まし
い.無機微粒子の具体例としては、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、硫酸バリウム、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。
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50mμ以下のもの
を使用して撹拌混合を行なった場合、トナーとの静電
力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、
所望の帯電レベルを得るために行なわれる現像機内部の
撹拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離す
ることなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が
得られて、さらに転写残トナーの低減が図られることが
明らかになった。酸化チタン微粒子は、環境安定性、画
像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の
悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシ
リカ微粒子添加量よりも多くなると、の副作用の影響が
大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微
粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜
1.5wt%の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく
損なわれず、所望な帯電立ち上がり特性が得られ、すな
わち、コピーの繰り返しを行なっても、安定した画像品
質が得られて、トナー吹きも抑制できることが判った。
ーバインダー用レジンは以下の方法などで製造すること
ができる。ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)
を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイ
ドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280
℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜
去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで4
0〜140℃にて、これにポリイソシアネート(3)を
反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー
(A)を得る。さらに(A)にアミン類(B)を0〜1
40℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエス
テルを得る。(3)を反応させる際および(A)と
(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いるこ
ともできる。
ルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステ
ル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類
(テトラヒドロフランなど)などのイソシアネート
(3)に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合
で変性されていないポリエステル(ii)を併用する場合
は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で(ii)
を製造し、これを前記(i)の反応完了後の溶液に溶解
し、混合する。
できるが勿論これらに限定されることはない。 (水系媒体中でのトナー製造法)この中で変性ポリエス
テル樹脂とはポリエステル樹脂中にエステル結合以外の
結合基が存在し、またポリエステル樹脂中に構成の異な
る樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態
をさし、例えば、ポリエステル末端をエステル結合以外
のもので反応させたもの。具体的には末端に酸基、水酸
基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、
活性水素化合物とさらに反応させ末端を変性したものを
いう。
あればポリエステル末端同士を結合させたもの(ウレア
変性ポリエステル、ウレタン変性ポリエステルなどがあ
る)また、ポリエステル主鎖中に二重結合などの反応性
基を導入し、そこからラジカル重合を起こして側鎖に炭
素−炭素結合のグラフト成分を導入したもの(スチレン
変性、アクリル変性ポリエステルなど)また、ポリエス
テルの主鎖中に構成の異なる樹脂成分を共重合させたも
の、例えば末端がカルボキシル基、水酸基、エポキシ
基、メルカプト基によって変性されたシリコーン樹脂と
共重合させたもの(シリコーン変性ポリエステルなど)
を使用することができる。
でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもでき
る。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノー
ル、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジ
メチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ
類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセト
ン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
ト基を有するプレポリマー(A)からなる分散体を、ア
ミン類(B)と反応させて形成しても良いし、あらかじ
め製造したウレア変性ポリエステル(i)を用いても良
い。水系媒体中でウレア変性ポリエステル(i)やプレ
ポリマー(A)からなる分散体を安定して形成させる方
法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル
(i)やプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成
物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げ
られる。プレポリマー(A)と他のトナー組成物である
(以下トナー原料と呼ぶ)着色剤、着色剤マスターバッ
チ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂など
は、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよ
いが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中
にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。
また、本発明においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤
などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子
を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成
せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含ま
ない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を
添加することもできる。
はないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧
ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分
散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が
好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数
は特に限定はないが、通常1000〜30000rp
m、好ましくは5000〜20000rpmである。分
散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常
0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0
〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。
高温なほうが、ウレア変性ポリエステル(i)やプレポ
リマー(A)からなる分散体の粘度が低く、分散が容易
な点で好ましい。
マー(A)を含むトナー組成物100部に対する水系媒
体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは
100〜1000重量部である。50重量部未満ではト
ナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子
が得られない。20000重量部を超えると経済的でな
い。また、必要に応じて、分散剤を用いることもでき
る。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになる
とともに分散が安定である点で好ましい。
まれる液体に乳化、分散するための分散剤としてアルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、αーオレフィンスルホン酸
塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキ
ルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミ
ン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、ア
ルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルア
ンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム
塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩
化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオ
ン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘
導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデ
シルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノ
エチル)グリシンやNーアルキルーN,Nージメチルア
ンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられ
る。
効果が確認された。例えばMMAポリマー微粒子1、及
び3μm、スチレン微粒子0.5及び2μm、スチレン―アクリロニトリル微
粒子ホ゜リマー1μm、PB−200H(花王製)SGP
(総研)、テクノホ゜リマーSB(積水化成品工業)、SGP-3G(総
研)ミクロハ゜ール(積水ファインケミカル)、また上記の無機分散
剤、微粒子ポリマーとの併用して使用可能な分散剤とし
ては、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化さ
せても良い。
アノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン
酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マ
レイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メ
タ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸β一ヒドロキ
シエチル、メタクリル酸β一ヒドロキシエチル、アクリ
ル酸βーヒドロキシプロビル、メタクリル酸β一ヒドロ
キシプロピル、アクリル酸γーヒドロキシプロピル、メ
タクリル酸γ一ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−ク
ロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3ークロロ
ー2一ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノ
アクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタク
リル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、
グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロール
アクリルアミド、Nーメチロールメタクリルアミドな
ど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエ一
テル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエ
ーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルア
ルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル
類、例えば酢酸ピニル、プロピオン酸ピニル、酪酸ビニ
ルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセト
ンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、
アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの
酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、
ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、
またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまた
は共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレ
ン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプ
ロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキル
アミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオ
キシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチ
レンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンス
テアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニル
フェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチル
セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルセルロースなどのセルロース類などが使用でき
る。
るためには系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を
完全に短時間で蒸発除去する方法を採用することができ
る。なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの
酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の
酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する
などの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を
除去する。その他酵素による分解などの操作によっても
除去できる。
ナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸
長および/または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナ
ーの帯電面から好ましい。
めに、ウレア変性ポリエステル(i)や(A)が可溶の
溶剤を使用することもできる。溶剤を用いたほうが粒度
分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は沸点が1
00℃未満の揮発性であることが除去が容易である点か
ら好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシ
レン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−
ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリ
クロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、
ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独ある
いは2種以上組合せて用いることができる。特に、トル
エン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、
1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等
のハロゲン化炭化水素が好ましい。プレポリマー(A)
100部に対する溶剤の使用量は、通常0〜300部、
好ましくは0〜100部、さらに好ましくは25〜70
部である。溶剤を使用した場合は、伸長および/または
架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。伸
長および/または架橋反応時間は、プレポリマー(A)
の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)の組み
合わせによる反応性により選択されるが、通常10分〜
40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度
は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃であ
る。また、必要に応じて公知の触媒を使用することがで
きる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチル
チンラウレートなどが挙げられる。
の画像形成装置例の概念図が示され、図4には、本発明
の第2のタイプの画像形成装置例の概念図が示される。
図3に示される例の画像形成装置において、感光体(4
0)は、感光層が設けられ、最表面を形成する層に少な
くともフィラー、バインダー樹脂及び有機感光性半導体
材料を含有してなる。感光体(40)はドラム状の形状
を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のもの
であっても良い。帯電チャージャー(43)、転写前チ
ャージャー(47)、転写チャージャー(50)、分離
チャージャー(51)、クリーニング前チャージャー
(53)には、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器
(ソリッド・ステート・チャージャー)のほか、ローラ
ー状の帯電部材あるいはブラシ状の帯電部材等が用いら
れ、公知の手段がすべて使用可能である。
式やローラーあるいはブラシを用いた帯電部材による接
触帯電方式が一般的であり、本発明においてはいずれも
有効に使用することが可能である。特に、帯電ローラー
は、コロトロンやスコロトロン等に比べてオゾンの発生
量を大幅に低減することが可能であり、感光体の繰り返
し使用時における安定性や画質劣化防止に有効である。
しかし、感光体と帯電ローラーとが接触していることに
より、繰り返し使用によって帯電ローラーが汚染され、
それが感光体に影響を及ぼし異常画像の発生や耐摩耗性
の低下等を助長する原因となっていた。特に、耐摩耗性
の高い感光体を用いる場合、表面の摩耗によるリフェイ
スがし難いことから、帯電ローラーの汚染を軽減させる
必要があり、そこで、ここでは、帯電ローラーを感光体
に対して画像形成領域において非接触とすることによっ
て、汚染物質が帯電ローラーに付着しにくく、あるいは
除去しやすくなり、それらの影響を軽減することが可能
となる。この場合、感光体と帯電ローラーとのギャップ
は小さい方が好ましく、80μm以下、より好ましくは
50μm以下である。しかし、帯電ローラーを非接触と
することによって、放電が不均一になり、感光体の帯電
が不安定になる場合がある。ここでは、直流成分に交流
成分を重畳させることによって帯電の安定性を維持し、
これによりオゾンの影響、帯電ローラーの汚染の影響及
び帯電性の影響を同時に軽減することが可能となり、耐
摩耗性の高い感光体と組み合わせて使用することによ
り、さらなる高耐久化及び高画質化が実現できる。
することができるが、図に示されるように転写チャージ
ャーと分離チャージャーを併用したものが効果的であ
る。また、このような転写手段を用いて、感光体からト
ナー像を紙に直接転写されるが、この第1のタイプの画
像形成装置を、後程説明するように、第2ののタイプの
画像形成装置に変更し、感光体上のトナー像を一度中間
転写体に転写し、その後中間転写体から紙に転写する中
間転写方式のものとすることもできる。感光体の高耐久
化あるいは高画質化においてより好ましい。高耐久性を
有する感光体は、前述のとおり耐摩耗性が高い故にリフ
ェイスしにくく、感光体表面に付着した汚染物質を除去
しにくい傾向がある。感光体表面に付着する汚染物質の
中でも帯電によって生成する放電物質やトナー中に含ま
れる外添剤等は、湿度の影響を拾いやすく異常画像の原
因となっているが、このような異常画像の原因物質に
は、紙粉もその一つであり、それらが感光体に付着する
ことによって、異常画像が発生しやすくなるだけでな
く、耐摩耗性を低下させたり、偏摩耗を引き起こしたり
する傾向が見られる。従って、上記の理由により感光体
と紙とが直接接触しない構成であることが高画質化の点
からより好ましい。また、中間転写方式は、フルカラー
印刷が可能な電子写真装置に特に有効であり、複数のト
ナー像を一度中間転写体上に形成した後に紙に一度に転
写することによって、色ズレの防止の制御もしやすく高
画質化に対しても有効である。しかし、中間転写方式
は、一枚のフルカラー画像を得るのに4回のスキャンが
必要となる。
等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲン
ランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LE
D)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセ
ンス(EL)などの発光物全般を用いることができる。
そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャ
ープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外
カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フ
ィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルター
を用いることもできる。
を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、あ
るいは前露光などの工程を設けることにより、感光体に
光が照射される。但し、除電工程における感光体への露
光は、感光体に与える疲労の影響が大きく、特に帯電低
下や残留電位の上昇を引き起こす場合がある。従って、
露光による除電ではなく、帯電工程やクリーニング工程
において逆バイアスを印可することによっても除電する
ことが可能な場合もあり、感光体の高耐久化の面からよ
り好ましい。
0)上に現像されたトナーは、転写紙(49)に転写さ
れるが、すべてが転写されるわけではなく、感光体(4
0)上に残存するトナーも生ずる。このようなトナー
は、ファーブラシ(54)あるいはブレード(55)に
より、感光体より除去される。このクリーニング工程
は、クリーニングブラシだけで行なわれたり、ブレード
と併用して行なわれることもあり、クリーニングブラシ
にはファーブラシ、マグファーブラシを始めとする公知
のものが用いられる。
で、レジストローラ(48)により供給された転写紙
(49)と確実に分離された感光体(40)上に残った
トナー等を除く工程である。上記のブレードあるいはブ
ラシ等によって感光体が繰り返し擦られることにより、
感光体の摩耗が促進されたり、傷が入ったりすることに
よって異常画像が発生することがある。また、クリーニ
ング不良によって感光体の表面が汚染されたりすると異
常画像の発生の原因となるだけでなく、感光体の寿命を
大幅に低減させることにつながる。従って、感光体のク
リーニング性を高めることは感光体の高耐久化及び高画
質化に対し非常に有効である。
ては、感光体表面の摩擦係数を低減させる方法が知られ
ているが、本発明の現像剤を用いて効果的に低減させる
ことができる。潤滑性物質を現像剤に含有させることに
よって現像時に感光体に付着させる方法は、エンジン廻
りのレイアウトにも制約を受けずに、感光体表面の摩擦
係数低減効果の持続性も高いため、感光体の高耐久化及
び高画質化に対しては非常に有効な手段である。これら
の潤滑性物質としては、シリコーンオイル、フッ素オイ
ル等の潤滑性液体、PTFE、PFA、PVDF等の各
種フッ素含有樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン系
樹脂、シリコングリース、フッ素グリース、パラフィン
ワックス、脂肪酸エステル類、ステアリン酸亜鉛等の脂
肪酸金属塩、黒鉛、二硫化モリブデン等の潤滑性液体や
固体、粉末等が挙げられるが、特に現像剤に混合させる
場合には粉末状である必要があり、特にステアリン酸亜
鉛は悪影響が少なく、極めて有効に使用することができ
る。
像露光を行なうと、感光体表面上には正(負)の静電潜
像が形成される。これを負(正)極性のトナー(検電微
粒子)で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正
(負)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られ
る。かかる現像手段には、公知の方法が適用されるし、
また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
成装置において、感光体(60)は導電性支持体上に、
少なくとも感光層と保護層が設けられてなり、保護層を
形成するバインダー樹脂がイオン性不純物を極力除去し
たものからなる。また、感光体(60)はドラム状の形
状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のも
のであっても良い。
(67)、帯電部材(68)、イレーサ(69)、画像
露光部(70)、現像ユニット(71)が感光体(6
0)に接触若しくは近接配置され、ファーブラシ(7
8)及びクリーニングブレード(79)を有するクリー
ニングユニットが感光体に接触若しくは近接配置されて
おり、現像ユニット(71)で感光体上に形成されたト
ナー像は、レジストローラ(73)により供給された転
写紙(74)に転写ベルト(75)の箇所で転写され、
転写像を有する転写紙(74)は分離爪(76)により
感光体(60)から分離される。必要に応じて、転写前
チャージャ(72)、転写チャージャ(75a)、分離
チャージャ(75b)、クリーニング前チャージャ(7
7)が配置されている。これらチャージャには、コロト
ロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート
・チャージャ)、帯電ローラを始めとする公知の手段が
用いられる。帯電用部材により感光体に帯電を施す際、
帯電部材に直流成分に交流成分を重畳した電界により感
光体に帯電を与えることにより、帯電ムラを低減するこ
とが可能で効果的である
できるが、図に示されるように転写チャージャーと分離
チャージャーを併用したものが効果的である。また、画
像露光部(70)、除電ランプ(67)等の光源には、
蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀
灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体
レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)
などの発光物全般を用いることができる。そして、所望
の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフ
ィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィル
ター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色
温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いること
もできる。
光除電装置を配置しないことは有効な手段である。感光
層を構成する材料にもよるが、除電光により材料の光劣
化が起こり、残留電位の上昇や帯電電位の低下が起こる
場合が存在する。本発明の感光体を搭載する電子写真装
置として、光除電機構を有さないことは、感光体の特徴
(効果)を更に顕著にするものである。
程、除電工程、クリーニング工程、あるいは前露光など
の工程を設けることにより、感光体に光が照射される。
0)上に現像されたトナーは、転写紙(74)に転写さ
れるが、全部が転写されるわけではなく、感光体(6
0)上に残存するトナーも生ずる。このようなトナー
は、ファーブラシ(78)およびクリーニングブレード
(79)により、感光体(60)より除去される。クリ
ーニングは、クリーニングブラシだけで行なわれること
もあり、クリーニングブラシにはファーブラシ、マグフ
ァーブラシを始めとする公知のものが用いられる。
像露光を行なうと、感光体表面上には正(負)の静電潜
像が形成される。これを負(正)極性のトナー(検電微
粒子)で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正
(負)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られ
る。かかる現像手段には、公知の方法を適用することが
でき、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。更
に、本発明の画像形成装置において、使用する感光体上
にステアリン酸亜鉛を供給する機構を有し、ステアリン
酸亜鉛を保護層上に供給することにより耐摩耗性が良好
な状態でのフィルミング抑制が可能である。更にまた、
該感光体を具備する電子写真プロセスにおいて、非画像
形成時に感光体上へのトナー付着とクリーニング部での
トナー回収動作の繰り返しにより、耐摩耗性を保持した
上での画像流れ抑制に効果を有するものであり、有効な
手段である。
は、多すぎる場合には転写出力画像上への出力量も多く
なり、定着不良の原因となり好ましくない。また、ステ
アリン酸亜鉛の供給過剰により感光体表面の摩擦係数が
0.1程度に低下した場合には画像濃度低下を引き起こ
し好ましくない。一方、少ない場合にはトナー成分の感
光体上へのフィルミングが発生し、画像流れや中間調の
不均一性を招き好ましくない。
装置の実施例につき説明する。 [第1のタイプの本発明の例] (実施例1)リコー製IMAGIO MF7070で使
用する現像剤を用い、以下の評価を実施した。 (付着力測定)前述した遠心分離による粒子付着力測定
法により、実施例、比較例の電子写真用トナーの垂直方
向及び水平方向の付着力を測定した。測定に使用した感
光体は、リコー製IMAGIO MF7070の感光体
と同一構成の有機光導電体膜を、Alを蒸着したマイラ
ーフィルム上に塗布したものを用いた。測定結果を表1
に示す。測定に使用した装置は以下のとおりであった。 ○遠心分離装置:日立工機製CP100α ・最高回転数:100,000rpm ・最大加速度:800,000×g ・アングルロータP100AT) ○画像処理装置:インタークエスト製Hyper700
電子写真用トナーを、IMAGIO MF7070用の
キャリアと、トナー濃度が2.5重量%となるように配
合して2成分現像剤を作製した。該現像剤を用い、リコ
ー製IMAGIO MF7070型複写機を改造し、転
写NIP部の圧力を変化させて紙上における画質評価を
行った。試験結果を表1に示す。なお表1において複写
試験欄の符号は、それぞれ以下の状態を表す。 ○:中抜け無し ×:中抜け有り
用い、以下表1に示した転写NIP圧条件を変更した以
外は実施例1と同様の方法で特性を評価し、表1の結果
が得られた。
導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレン
オキサイド2モル付加物690部、イソフタル酸256
部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧23
0℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧
で5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに1
8部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。次いで、
80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイ
ソシアネート188部と2時間反応を行いイソシアネー
ト含有プレポリマー(1)を得た。次いでプレポリマー
(1)267部とイソホロンジアミン14部を50℃で
2時間反応させ、ウレア変性ポリエステル(1)を得
た。上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド
2モル付加物690部、テレフタル酸256部を常圧
下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mm
Hgの減圧で5時間反応して、変性されていないポリエ
ステル(a)を得た。ウレア変性ポリエステル(1)1
00部と変性されていないポリエステル(a)900部
を酢酸エチル溶剤1800部に溶解、混合し、トナーバ
インダー(1)の酢酸エチル溶液を得た。一部減圧乾燥
し、トナーバインダー(1)を単離した。
ーバインダー(1)の酢酸エチル溶液210部、帯電制
御剤として含鉄モノアゾ染料(保土ヶ谷化学製T-77)2
部、銅フタロシアニンブルー顔料4部を入れ、60℃に
てTK式ホモミキサーで12000rpmで攪拌し、均
一に溶解、分散させた。ビーカー内にイオン交換水26
5部、リン酸三カルシウム10%水溶液260部、ドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ均一
に溶解した。ついで60℃に昇温し、TK式ホモミキサ
ーで12000rpmに攪拌しその懸濁液500gを蒸
留できる温度計付きフラスに移し攪拌しながら40〜5
0℃、減圧下の条件下45〜50分で溶剤を除去した。
ついで濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、球形のト
ナー粒子を得た。ついで、トナー粒子100部に疎水性
シリカ0.5部と、疎水化酸化チタン0.5部をヘンシ
ェルミキサーにて混合して、本発明のトナーを得た。上
記方法により取得した電子写真用トナーを、複写機(リ
コー製IMAGIOMF7070)用のキャリアと、ト
ナー濃度が2.5重量%となるように配合して2成分現
像剤を作製した。このトナーと上記キャリアを充分混ぜ
合わせた後、トナーの帯電量をブローオフ法で測定した
ところ、帯電量は−25.6μC/gであった。以下表
1に示した条件にて実施例1と同様の方法で特性を評価
し、表1の結果が得られた。
スフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物314
部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加
物314部イソフタル酸274部および無水トリメリッ
ト酸20部を重縮合した後、イソホロンジイソシアネー
ト154部を反応させプレポリマー(2)を得た。次い
でプレポリマー(2)213部とイソホロンジアミン
9.5部およびジブチルアミン0.5部を実施例1と同
様に反応し、ウレア変性ポリエステル(2)を得た。ウ
レア変性ポリエステル(2)200部と変性されていな
いポリエステル(b)800部を酢酸エチル1000部
に溶解、混合し、トナーバインダー(2)の酢酸エチル
溶液を得た。一部減圧乾燥しトナーバインダー(2)を
単離した。
形のトナー粒子を得た。ついで、トナー粒子100部に
疎水性シリカ0.5部と、疎水化酸化チタン0.5部を
ヘンシェルミキサーにて混合して、本発明のトナーを得
た。評価結果を表1に示す。上記トナー粒子とシリカ微
粒子とを、シリカ微粒子の添加量がトナー量の0.5重
量%となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって
攪拌混合処理して電子写真用トナーを作製した。上記方
法により取得した電子写真用トナーを、複写機(リコー
製IMAGIOMF7070)用のキャリアと、トナー
濃度が2.5重量%となるように配合して2成分現像剤
を作製した。このトナーと上記キャリアを充分混ぜ合わ
せた後、トナーの帯電量をブローオフ法で測定したとこ
ろ、帯電量は−20.7μC/gであった。以下表1に
示した条件にて実施例1と同様の方法で特性を評価し、
表1の結果が得られた。
い、以下表1に示した転写圧以外は、実施例1と同様の
方法で特性を評価し、表1の結果が得られた。
用い、以下表1に示した転写圧以外は、実施例1と同様
の方法で評価し、表1の結果が得られた。
00で使用する現像剤を用い、以下の評価を実施した。 (付着力測定)前述した遠心分離による粒子付着力測定
法により、実施例、比較例の電子写真用トナーの垂直方
向及び水平方向の付着力を測定した。測定に使用した感
光体は、リコー製IMAGIO COLOR 5100
の感光体と同一構成の有機光導電体膜を、Alを蒸着し
たマイラーフィルム上に塗布したものを用いた。測定結
果を表1に示す。測定に使用した装置は以下のとおり。 ○遠心分離装置:日立工機製CP100α ・最高回転数:100,000rpm ・最大加速度:800,000×g ・アングルロータP100AT) ○画像処理装置:インタークエスト製Hyper700
較例3〜4の電子写真用トナーを、IMAGIO CO
LOR 5100用のキャリアと、トナー濃度が2.5
重量%となるように配合して2成分現像剤を作製した。
該現像剤を用い、リコー製IMAGIO COLOR
5100型複写機を改造し、転写NIP部の圧力を変化
させて紙上における画質評価を行った。試験結果を表2
に示す。なお表2において複写試験欄の符号は、それぞ
れ以下の状態を表す。 ○:中抜け無し ×:中抜け有り
用い、以下表2に示した後転写NIP圧条件を変更した
以外は実施例5と同様の方法で特性を評価し、表2の結
果が得られた。
導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレン
オキサイド2モル付加物690部、イソフタル酸256
部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧23
0℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧
で5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに1
8部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。次いで、
80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイ
ソシアネート188部と2時間反応を行いイソシアネー
ト含有プレポリマー(1)を得た。次いでプレポリマー
(1)267部とイソホロンジアミン14部を50℃で
2時間反応させ、ウレア変性ポリエステル(1)を得
た。上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド
2モル付加物690部、テレフタル酸256部を常圧
下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mm
Hgの減圧で5時間反応して、変性されていないポリエ
ステル(a)を得た。ウレア変性ポリエステル(1)1
00部と変性されていないポリエステル(a)900部
を酢酸エチル溶剤1800部に溶解、混合し、トナーバ
インダー(1)の酢酸エチル溶液を得た。一部減圧乾燥
し、トナーバインダー(1)を単離した。
ーバインダー(1)の酢酸エチル溶液210部、帯電制
御剤として含鉄モノアゾ染料(保土ヶ谷化学製T-77)2
部、銅フタロシアニンブルー顔料4部を入れ、60℃に
てTK式ホモミキサーで12000rpmで攪拌し、均
一に溶解、分散させた。ビーカー内にイオン交換水26
5部、リン酸三カルシウム10%水溶液260部、ドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ均一
に溶解した。ついで60℃に昇温し、TK式ホモミキサ
ーで12000rpmに攪拌しその懸濁液500gを蒸
留できる温度計付きフラスに移し攪拌しながら40〜5
0℃、減圧下の条件下45〜50分で溶剤を除去した。
ついで濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、球形のト
ナー粒子を得た。ついで、トナー粒子100部に疎水性
シリカ0.5部と、疎水化酸化チタン0.5部をヘンシ
ェルミキサーにて混合して、本発明のトナーを得た。上
記方法により取得した電子写真用トナーを、複写機(リ
コー製IMAGIOCOLOR 5100)用のキャリ
アと、トナー濃度が2.5重量%となるように配合して
2成分現像剤を作製した。このトナーと上記キャリアを
充分混ぜ合わせた後、トナーの帯電量をブローオフ法で
測定したところ、帯電量は−25.6μC/gであっ
た。以下表2に示した条件にて実施例5と同様の方法で
特性を評価し、表2の結果が得られた。
スフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物314
部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加
物314部イソフタル酸274部および無水トリメリッ
ト酸20部を重縮合した後、イソホロンジイソシアネー
ト154部を反応させプレポリマー(2)を得た。次い
でプレポリマー(2)213部とイソホロンジアミン
9.5部およびジブチルアミン0.5部を実施例1と同
様に反応し、ウレア変性ポリエステル(2)を得た。ウ
レア変性ポリエステル(2)200部と変性されていな
いポリエステル(b)800部を酢酸エチル1000部
に溶解、混合し、トナーバインダー(2)の酢酸エチル
溶液を得た。一部減圧乾燥し、トナーバインダー(2)
を単離した。
形のトナー粒子を得た。ついで、トナー粒子100部に
疎水性シリカ0.5部と、疎水化酸化チタン0.5部を
ヘンシェルミキサーにて混合して、本発明のトナーを得
た。評価結果を表2に示す。上記トナー粒子とシリカ微
粒子とを、シリカ微粒子の添加量がトナー量の0.5重
量%となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって
攪拌混合処理して電子写真用トナーを作製した。上記方
法により取得した電子写真用トナーを、複写機(リコー
製IMAGIO COLOR 5100)用のキャリア
と、トナー濃度が2.5重量%となるように配合して2
成分現像剤を作製した。このトナーと上記キャリアを充
分混ぜ合わせた後、トナーの帯電量をブローオフ法で測
定したところ、帯電量は−20.7μC/gであった。
以下表1に示した条件にて実施例5と同様の方法で特性
を評価し、表2の結果が得られた。
い、以下表2に示した転写圧以外は、実施例5と同様の
方法で特性を評価し、表2の結果が得られた。
用い、以下表2に示した転写圧以外は、実施例2と同様
の方法で評価し、表2の結果が得られた。
なように、請求項1乃至4記載の本発明により、転写過
程の像担持体と被転写体の接触部(転写NIP)におけ
る圧力又は転写過程の像担持体と第2の像担持体の接触
部(前転写NIP)における圧力が当該トナーの変形を
誘起しないように、遠心分離方式による粉体付着力測定
方法によって測定される当該トナー粒子の該像担持体又
は第2の転写の際の第2の像担持体に対する付着力の平
均値以下の圧力に設定することにより、該転写過程又は
前転写過程における当該トナーの該像担持体に対する付
着力又は第2の転写の際の第2の像担持体に対する付着
力を低減して、異常(中抜け)画像の無い良好な画像が得
られ、請求項5乃至11記載の本発明により、特殊な乳
化重合法により作製した球形トナーを使用することによ
り、さらに該転写過程における当該トナーの該像担持体
に対する付着力を低減して、異常(中抜け)画像の無い良
好な画像が得られ、請求項12乃至13記載の本発明に
より、異常(中抜け)画像の無い良好な画像が得られる新
規な画像形成装置が提供できるという極めて優れた効果
を発揮するものである。
を示す図である。
装置を示す図である。
である。
である。
Claims (14)
- 【請求項1】 像担持体上にトナー像を形成し、該像担
持体上に形成されたトナー像を被転写体上に転写した
後、該像担持体上に残留したトナーを除去する工程を有
する画像形成方法において、上記転写過程の該像担持体
と該被転写体の接触部(以下「転写NIP」と略す)に
おける圧力が当該トナーの変形を誘起しないような低い
圧力で接触することにより、該転写過程における当該ト
ナーの該像担持体に対する付着力を低減せしめたことを
特徴とする電子写真方式の画像形成方法。 - 【請求項2】 像担持体上にトナー像を形成し、該像担
持体上に形成されたトナー像を第2の像担持体上に転写
(以下「前転写」ともいう)して一次的に担持し、さら
にこの第2の像担持体上のトナー像を像被転写体上に転
写した後、該像担持体上に残留したトナーを除去する工
程を有する画像形成方法において、上記転写過程の像担
持体と第2の像担持体(以下「前転写NIP」ともい
う)における圧力が当該トナーの変形を誘起しないよう
な低い圧力で接触することにより、該転写過程における
当該トナーの該像担持体に対する付着力を低減せしめた
ことを特徴とする電子写真方式の画像形成方法。 - 【請求項3】 前記像担持体が現像工程における電子写
真感光体であり、前記第2の像担持体が、前転写工程に
おけるトナー画像を一時的に担持する中間転写体であっ
てベルト状の導電性または半導電性の弾性体からなるこ
とを特徴とする請求項2に記載の電子写真方式の画像形
成方法。 - 【請求項4】 前記トナーの平均円形度が0.950か
ら1.00であることを特徴とする請求項2又は3に電
子写真方式の画像形成方法。 - 【請求項5】 転写過程又は前転写過程における当該転
写NIPの圧力又は当該前転写NIPの圧力が、遠心分
離方式による粉体付着力測定方法によって測定される当
該トナー粒子の該像担持体に対する付着力の平均値以下
に設定されることにより、該転写過程又は前転写過程に
おける当該トナーの該像担持体に対する付着力を低減せ
しめたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1に
記載の電子写真方式の画像形成方法。 - 【請求項6】 少なくとも樹脂、着色剤からなるトナー
組成物を有機溶剤中に溶解または分散させ、該溶解物ま
たは分散物を水系媒体中で無機分散剤または微粒子ポリ
マーの存在下で分散せしめ、該溶解物または分散物を重
付加反応させ得られた乳化分散液の溶媒を除去すること
によって得られたトナーを用いることを特徴とする請求
項1乃至5のいずれか1に電子写真方式の画像形成方
法。 - 【請求項7】 上記トナーが、水系媒体中にポリエステ
ル樹脂からなるトナー組成物を分散せしめ、トナー粒子
を形成させる乾式トナーの製造方法において、無機分散
剤または微粒子ポリマーの存在下で水系媒体中に分散し
たイソシアネート基含有プレポリマーをアミン類により
伸長反応あるいは架橋反応させ、得られた乳化分散液か
ら溶媒を除去することにより得られ、かつ平均円形度が
0.98〜1.00であることを特徴とする請求項6に
記載の電子写真方式の画像形成方法。 - 【請求項8】 上記トナー中に含有されるポリエステル
樹脂の数平均分子量が2000〜15000であり、ガ
ラス転移点が55〜75℃で、酸価が1〜30mgKO
H/gである乾式トナーを用いることを特徴とする請求
項7に記載の電子写真方式の画像形成方法。 - 【請求項9】 上記トナー中に含有されるポリエステル
樹脂が、ウレアー結合を有する変性ポリエステルを含有
することを特徴とする請求項7又は8に記載の電子写真
方式の画像形成方法。 - 【請求項10】 上記トナー中に含有されるポリエステ
ル樹脂のポリオール成分として、ビスフェノール類のア
ルキレンオキサイド付加物が用いられたことを特徴とす
る請求項7乃至9のいずれか1に記載の電子写真方式の
画像形成方法。 - 【請求項11】 上記トナーは、離型剤としてワックス
を含有したものであることを特徴とする請求項1乃至1
0のいずれか1に記載の電子写真方式の画像形成方法。 - 【請求項12】 像担持体上にトナー像を形成してトナ
ー像を現像する現像手段と、該像担持体上に形成された
トナー像を被転写体上に転写するトナー像転写手段と、
該像担持体上に残留したトナーを除去する残留トナー除
去手段とを有する画像形成装置において、上記トナー像
転写手段での該像担持体と該被転写体とが接触中の転写
NIPにおける圧力が、当該トナーの変形を誘起しない
ような低い圧力で接触することにより、該転写手段にお
ける当該トナーの該像担持体に対する付着力を低減せし
めたことを特徴とする請求項1又は請求項4乃至11の
いずれか1に記載の電子写真方式の画像形成方法を用い
た画像形成装置。 - 【請求項13】 像担持体上にトナー像を形成してトナ
ー像を現像する現像手段と、現像された該トナー像を一
次的に担持する第2の像担持手段と、該トナー像を被転
写体上に転写するトナー像転写手段と、該像担持体及び
第2の像担持手段上に残留したトナーを除去する残留ト
ナー除去手段とを有する画像形成装置において、上記ト
ナー像転写手段での該像担持体と第2の像担持手段の接
触中の前転写NIPにおける圧力が、当該トナーの変形
を誘起しないような低い圧力で接触することにより、該
転写手段における当該トナーの該像担持体に対する付着
力を低減せしめたことを特徴とする請求項2乃至11の
いずれか1に記載の電子写真方式の画像形成方法を用い
た画像形成装置。 - 【請求項14】 転写過程における該転写NIPの圧力
又は該前転写NIPの圧力が、遠心分離方式による粉体
付着力測定方法によって測定される該トナー粒子の該像
担持体に対する付着力又は該第2の像担持手段に対する
付着力の平均値以下に設定することにより、該転写過程
における当該トナーの該像担持体又は該第2の像担持手
段に対する付着力を低減せしめたことを特徴とする請求
項12又は13に記載の電子写真方式の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001290592A JP4497771B2 (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 画像形成方法及び画像形成装置 |
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