JP2003186236A - 電子写真用トナー並びにそれを用いた電子写真用現像剤、画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

電子写真用トナー並びにそれを用いた電子写真用現像剤、画像形成方法及び画像形成装置

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JP2003186236A JP2001380998A JP2001380998A JP2003186236A JP 2003186236 A JP2003186236 A JP 2003186236A JP 2001380998 A JP2001380998 A JP 2001380998A JP 2001380998 A JP2001380998 A JP 2001380998A JP 2003186236 A JP2003186236 A JP 2003186236A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成時における帯電性と定着性とをバラ
ンス良く両立し、高品質の画像を安定して形成可能な電
子写真用トナー等の提供。 【解決手段】 実質的に末端基を有しない環状オリゴマ
ー及び環状ポリマーから選択される少なくとも1種の環
状化合物を含有する電子写真用トナー。環状化合物がエ
ステル化合物である態様、前記電子写真用トナーを少な
くとも含有する電子写真用現像剤。前記エステル化合物
が、ジカルボン酸化合物とジオール化合物とヒドロキシ
カルボン酸化合物との縮重合体である態様、などが好ま
しい。静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜
像を形成する静電潜像形成手段と、前記電子写真用現像
剤を収容し、前記静電潜像を現像して可視像を形成する
現像手段と、前記可視像を転写材に転写する転写手段と
を少なくとも有する画像形成装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、感光体ドラム等の
静電潜像担持体(光導電性絶縁体)の表面に形成された
静電潜像の現像に好適に用いられる電子写真用トナー、
該電子写真用トナーを含有する電子写真用現像剤、該電
子写真用現像剤を用いた画像形成方法及び画像形成装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法は、電気的な画像データを記
録紙等の記録媒体に可視化する方法として従来より広く
知られている。この電子写真法においては、感光体ドラ
ム等の静電潜像担持体(光導電性絶縁体)の表面を、コ
ロナ放電器等の帯電器を用いて一様に帯電させた後、露
光器等を用いて像様に露光することによって静電潜像を
形成した後、この静電潜像に対し、帯電させたトナーを
含有する一成分電子写真現像剤又は二成分電子写真現像
剤を静電的に付着させて該静電潜像の現像を行って可視
像(トナー像)を形成し、該可視像(トナー像)を記録
紙上等の記録媒体上に転写し、その後、該可視像(トナ
ー像)を加圧、加熱、加熱加圧、光照射等により溶融さ
せ、固化させ、定着させることにより、所望の画像が前
記記録媒体上に形成される。
【0003】前記トナーの性能、例えば、前記静電潜像
に電気的に付着させる際の帯電性、前記記録媒体に溶融
定着させる際の定着性などは、前記電子写真法により形
成する画像の品質に大きく影響するので、高性能である
ことが望まれる。ところで、前記トナーは、一般に、結
着樹脂中に、帯電制御剤、着色剤等を含有してなり、該
結着樹脂としては、ポリエステル系樹脂、スチレン−ア
クリル系樹脂、エポキシ系樹脂等が一般に使用されてい
る。これらは、COOH基やOH基等の極性基を末端に
有するモノマーから形成されており比較的負極性を示
し、また、湿度に対し吸湿特性を有すため、これらを前
記結着樹脂として用いたトナーの場合、特にポリエステ
ル樹脂を該結着樹脂として用いたトナーの場合、帯電不
良が生じ易く、プラス極性トナーとすると逆帯電、帯電
不良等が生じ易く、前記帯電性の点で十分とは言えな
い。そこで、前記結着樹脂におけるCOOH基やOH基
を置換して無極性にすることも考えられるが、製造が容
易でなくコストが高くなる等の点で問題がある。また、
前記帯電性は、前記結着樹脂を高分子量化することによ
り、ある程度良好にすることができるものの、逆に、該
結着樹脂を高分子量化する程、前記定着性が悪化してし
まうという問題がある。
【0004】前記トナーにおける前記帯電性と前記定着
性とは、互いに二律背反の関係にある特性であり、かか
る帯電性と定着性とをバランス良く両立することができ
る電子写真用トナー、及びそれを用いた電子写真現像
剤、画像形成方法、画像形成装置等は未だ提供されてい
ないのが現状であり、これらの開発が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる要望
に応え、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的
を達成することを課題とする。即ち、本発明は、画像形
成時における帯電性と定着性とをバランス良く両立し、
高品質の画像を安定して形成することができる電子写真
用トナー、並びに、該電子写真用トナーを用いた電子写
真用現像剤、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。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段は、以下の通りである。 <1> 実質的に末端基を有しない環状オリゴマー及び
環状ポリマーから選択される少なくとも1種の環状化合
物を含有することを特徴とする電子写真用トナーであ
る。 <2> 環状化合物がエステル化合物である前記<1>
に記載の電子写真用トナーである。 <3> エステル化合物が、ジカルボン酸化合物とジオ
ール化合物とヒドロキシカルボン酸化合物との縮重合体
である前記<1>又は<2>に記載の電子写真用トナー
である。 <4> 前記<1>から<3>のいずれかに記載の電子
写真用トナーを少なくとも含有することを特徴とする電
子写真用現像剤である。 <5> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電
潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記<4>に記載
の電子写真用現像剤を収容し、前記静電潜像を現像して
可視像を形成する現像手段と、前記可視像を転写材に転
写する転写手段とを少なくとも有することを特徴とする
画像形成装置である。
【0007】前記<1>から<3>のいずれかに記載の
電子写真用トナーは、実質的に末端基を有せず無極性の
環状化合物を、前記帯電性を低下させることなく、前記
定着性を良好にすることができ、画像形成時における帯
電性と定着性とをバランス良く両立した状態で高品質の
画像を安定して形成することができる。前記<4>に記
載の電子写真用現像剤は、前記電子写真用トナーを少な
くとも含有するので、前記帯電性を低下させることな
く、前記定着性を良好にすることができ、画像形成時に
おける帯電性と定着性とをバランス良く両立した状態で
高品質の画像を安定して形成することができる。前記<
5>に記載の画像形成装置においては、静電潜像形成手
段が静電潜像担持体上に静電潜像を形成する。現像手段
が、前記電子写真用現像剤を収容し、前記静電潜像を現
像して可視像を形成する。転写手段が、前記可視像を転
写材に転写する。その結果、該転写材上に画像が形成さ
れる。
【0008】
【発明の実施の形態】(電子写真用トナー)本発明の電
子写真用トナーは、環状化合物を少なくとも含有し、結
着樹脂、着色剤、帯電制御剤等を含有し、更に必要に応
じてその他の成分を含有してなる。
【0009】−環状化合物− 前記環状化合物は、実質的に末端基を有しない環状オリ
ゴマー及び環状ポリマーから選択される少なくとも1種
である。前記「実質的に末端基を有しない」とは、「分
子末端に極性基を有しない」の意であり、分子が極性基
を有しないことが好ましいが、本発明では、該分子の側
鎖において多少の極性基が存在していてもよい。
【0010】前記環状化合物としては、実質的に末端基
を有しない環状オリゴマー及び環状ポリマーから選択さ
れる少なくとも1種であれば特に制限はなく、例えば、
エステル化合物などが好適に挙げられる。これらは、1
種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよ
い。これらの中でも、製造が容易であり、電子写真用ト
ナーにおける帯電性と定着性とをバランス良く両立可能
である点でエステル化合物が好ましい。
【0011】前記エステル化合物としては、特に制限は
なく、目的に応じて適宜選択することができ、ジカルボ
ン酸化合物、ジオール化合物、ヒドロキシカルボン酸化
合物等を公知の方法にて縮重合させることにより得られ
るが、例えば、ジカルボン酸化合物とジオール化合物と
の縮重合体、ジカルボン酸化合物とジオール化合物とヒ
ドロキシカルボン酸化合物との縮重合体、などが好適に
挙げられ、該ジカルボン酸化合物とジオール化合物との
縮重合体の具体例としては、下記構造式(1)で表され
るような、テレフタル酸とビスフェノールAとの縮重合
体、下記構造式(2)で表されるような、テレフタル酸
とビスフェノールAプロピレンオキサイドとの縮重合
体、などが好適に挙げられる。
【0012】
【化1】 ただし、構造式(1)及び構造式(2)において、n
は、重合度を表し、1以上の整数を表す。
【0013】前記縮重合体の中でも、同数のジカルボン
酸化合物とジオール化合物とが縮重合されてなるものが
好ましい。前記縮重合体が同数のジカルボン酸化合物と
ジオール化合物とが縮重合されてなる場合、該縮重合体
においては、該ジカルボン酸化合物に由来するユニット
と、該ジオール化合物に由来するユニットとが同数とな
っている。この場合、該ジカルボン酸化合物に由来する
ユニットと、該ジオール化合物に由来するユニットとの
比としては、例えば、1:1、2:2、3:3などが挙
げられる。この場合、該縮重合体における末端に極性基
が存在せず、該縮重合体における酸価及び水酸基価が0
となっており、帯電性と定着性とをバランス良く両立さ
せることができる点で有利である。
【0014】前記ジカルボン酸化合物としては、2価の
カルボン酸単量体として公知のものの中から選択するこ
とができ、例えば、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、コハク酸、アジピン
酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、n−ドデセ
ニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−ドデシル
コハク酸、イソドデシルコハク酸、n−オクテニルコハ
ク酸、n−オクチルコハク酸、フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、これらの酸の無水物、低級アルキル
エステル等の脂肪族又は芳香族ジカルボン酸類、などが
好適に挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよ
く、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、カル
ボン酸の反応安定性の点でテレフタル酸が好ましい。
【0015】前記ジオール化合物としては、2価のアル
コール単量体として公知のものの中から選択することが
でき、例えば、エーテル化ビスフェノール、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−ブタンジオール、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、1,4−シ
クロヘキサンジメタノール、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グリコール、ビスフェノールA、水
素添加ビスフェノールA、などが挙げられる。これらの
中でも、帯電性及び定着性の両立の観点からは、エーテ
ル化ビスフェノールが好ましく、該エーテル化ビスフェ
ノールの具体例としては、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、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチ
レン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリ
オキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)
−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、
などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよ
いし、2種以上を併用してもよい。
【0016】前記ヒドロキシカルボン酸化合物として
は、例えば、ヒドロキシカルボン酸、ヒドロキシ安息香
酸、サリチル酸、酒石酸、クエン酸、トロパ酸、ベンジ
ール酸、グルコン酸、グルコノ−δ−ラクトン、グリコ
ール酸、グリセリン酸、ガラクツロン酸、ガラクトン
酸、ガラクトノ−γ−ラクトン、乳酸、ヒドロキシイソ
酪酸、ヒドロキシピバリン酸、ヒドロキシオクタン酸、
などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよ
いし、2種以上を併用してもよい。
【0017】前記環状化合物の分子量としては、10,
000以下であるのが好ましく、2,000以下である
のがより好ましく、400〜2,000が特に好まし
い。前記分子量が、10,000以下であると、低エネ
ルギーで記録紙等の転写材(記録媒体)に容易に固着可
能であり、定着性に優れた電子写真用トナーが得られる
点で好ましく、2,000以下であると定着性に顕著に
優れた電子写真用トナーが得られる点で有利である。
【0018】前記環状化合物の分子量は、公知の方法に
より測定することができ、例えば、該環状化合物の分子
量が500以下程度の場合にはGC−MS、FDMSな
どにより好適に測定することができ、該環状化合物の分
子量が500超3000以下程度の場合にはFDMS、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィなどにより好適
に測定することができ、該環状化合物の分子量が300
0超10000以下程度の場合にはゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィなどにより好適に測定することがで
きる。
【0019】前記環状化合物の前記電子写真用トナーに
おける含有量としては、30質量%未満であるのが好ま
しく、0.01〜20質量%であるのがより好ましく、
1〜15質量%であるのが特に好ましい。前記含有量
が、30質量%を超えると、樹脂強度が低下する結果、
定着性、擦過性等が低下してしまい、現像器内攪拌によ
るの過粉砕、前記転写材(記録媒体)上での画像のかす
れ、前記転写材への裏写り等の問題を生じることがあ
り、0.01質量%未満であると、定着性及び帯電性を
バランス良く両立することができないことがある。一
方、前記含有量が30質量%未満であるとそのようなこ
とはなく、0.01〜20質量%であると定着性に優
れ、帯電性との高次元での両立が可能であり、1〜15
質量%であるとその効果が顕著である。
【0020】−結着樹脂− 前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて
適宜選択することができ、例えば、天然高分子、合成高
分子等の熱可塑性樹脂などが挙げられ、具体的には、エ
ポキシ樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリアクリル樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニル樹
脂、ポリウレタン樹脂、及び、ポリブタジエン樹脂、な
どが好適に挙げられる。これらの中でも、定着性と樹脂
強度の点でポリエステル樹脂が好ましい。前記結着樹脂
としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択する
ことができ、例えば、重量平均分子量が4000〜10
万程度が好ましく、また、融点が90〜150℃程度で
あるのが好ましい。
【0021】前記結着樹脂の前記電子写真用トナーにお
ける含有量としては、特に制限はないが、帯電性等の点
で50質量%以上であるのが好ましく、50〜95質量
%であるがより好ましい。
【0022】−着色剤− 前記着色剤としては、特に制限はなく、前記電子写真用
トナーのカラー、即ち黒色、赤色、黄色、青色、緑色等
に応じて公知の染料、顔料の中から適宜選択することが
できる。
【0023】前記黒色の場合における前記着色剤として
は、例えば、サーマルブラック法、アセチレンブラック
法、チャンネルブラック法、ランプブラック法等により
得られる各種カーボンブラック、カーボンブラック表面
を樹脂で被覆したグラフト化カーボンブラック、鉄黒等
の無機顔料、有彩色の染料・有機顔料、ニグロシン染
料、アゾ染料、などが挙げられる。前記赤色の場合にお
ける前記着色剤としては、例えば、アントラキノン、キ
ナクリドン、ビスアゾ系染料、モノアゾ系染料、などが
挙げられる。前記黄色の場合における前記着色剤として
は、例えば、アニライド化合物、ベンジジン、ベンズイ
ミダゾロン、ビスアゾ系染料、などが挙げられる前記青
色の場合における前記着色剤としては、例えば、フタロ
シアニン、などが挙げられる。前記緑色の場合における
前記着色剤としては、例えば、ハロゲン化フタロシアニ
ン、などが挙げられる。これらの着色剤は、1種単独で
使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0024】前記着色剤の前記電子写真用トナーにおけ
る含有量としては、0.1〜10質量%が好ましく、2
〜5質量%がより好ましい。前記含有量が、0.1質量
%未満であると、記録紙等の転写材(記録媒体)に定着
された画像の着色度が悪化することがあり、10質量%
を超えると、トナーにおける帯電安定性等の諸特性が劣
化し、原材料がコスト高となることがある。
【0025】−帯電制御剤− 前記帯電制御剤は、前記電子写真用トナーの帯電量を、
所望の範囲内に制御する目的で前記結着樹脂中に分散さ
せることができる。前記帯電制御剤は、前記結着樹脂を
プラスに帯電させるかマイナスに帯電させるかによっ
て、正極性帯電制御剤と負極性帯電制御剤とを適宜使い
分けるのが好ましい。前記正極性帯電制御剤としては、
例えば、ニグロシン染料、第4級アンモニウム塩、トリ
フェニルメタン誘導体、などが挙げられる。前記負極性
帯電制御剤としては、例えば、含金属アゾ錯体、ナフト
ーヤ酸亜鉛錯体、サリチル酸亜鉛錯体、カリクッスアレ
ーン系化合物、などが挙げられる。これらは、1種単独
で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0026】前記帯電制御剤の前記電子写真用トナーに
おける含有量としては、5質量%以下が好ましく、3質
量%以下がより好ましい。
【0027】−その他の成分− 前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応
じて適宜選択することができるが、例えば、赤外線吸収
剤、定着助剤、流動化剤、などが好適に挙げられる。
【0028】前記赤外線吸収剤は、前記電子写真用トナ
ーを光定着用トナーとして用いる場合に好適に使用する
ことができる。前記赤外光吸収剤としては、特に制限は
なく、公知の赤外光吸収剤の中から適宜選択することが
できるが、例えば、アミニウム化合物、ジイモニウム化
合物、シアニン化合物、ポリメチン系化合物、ニッケル
錯体化合物、フタロシアニン系化合物、酸化スズ、ラン
タノイド化合物、などが挙げられる。
【0029】前記定着助剤としては、例えば、ワックス
類、金属石鹸、界面活性剤などが挙げられる。前記ワッ
クス類としては、例えば、ポリプロピレンワックス、ポ
リエチレンワックス、カルナウバワックス、エステルワ
ックス、などが挙げられる。前記金属石鹸としては、例
えば、ステアリン酸亜鉛、などが挙げられる。前記界面
活性剤としては、例えば、非イオン性界面活性剤などが
挙げられる。
【0030】前記流動化剤としては、特に制限はなく、
目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、無
機微粒子などが好適に挙げられる。前記無機微粒子は、
前記電子写真用トナーに外添して用いるのが好ましい。
前記無機微粒子の粒子径としては、一次粒子径(数平均
粒子径(D50))で5nm〜2μmであるのが好まし
く、5nm〜500nmであるのがより好ましい。前記
無機微粒子のBET法による比表面積としては、20〜
500m/gが好ましい。前記無機微粒子としては、
例えば、シリカ微粉末、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、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、ベンガラ、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、炭化硅素、及び、窒化硅素、などが挙
げられる。これらの中でも、シリカ微粉末が特に好まし
い。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上
を併用してもよい。
【0031】前記無機微粒子の前記電子写真用トナーへ
の添加(外添)量としては、前記電子写真用トナー(無
機微粒子外添分を除く)における100質量部に対し、
0.01〜5質量部が好ましく、0.01〜2.0質量
部がより好ましい。
【0032】前記電子写真用トナーの製造方法として
は、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法の中から
適宜選択することができるが、例えば、前記環状化合
物、前記結着樹脂、前記着色剤、前記帯電制御剤、前記
その他の成分等を、ヘンシェルミキサー等の混合装置を
用いて混合後、混練装置を用いて溶融混練し、ジェット
ミル等の粉砕装置を用いて粉砕し、所望の粒径に分級す
ることにより製造する機械的粉砕法、前記各成分を溶媒
中に混合分散しスプレードライ等により噴霧することに
より微粒化することにより製造するスプレードライ法、
マイクロカプセル化法、重合法、あるいは、前記各成分
を界面活性剤を含有する水溶液中でヘテロ凝集等させる
ことにより粒子化することにより製造するヘテロ凝集
法、などであってもよい。
【0033】本発明の電子写真用トナーは、上述のよう
に、前記実質的に末端基を有しない前記環状化合物を含
有するため、該電子写真用トナーを用いると、画像形成
時における帯電性と定着性とをバランス良く両立するこ
とができ、高画質な画像を安定に形成することができ
る。本発明の電子写真用トナーは、ブラックトナー、マ
ゼンタトナー、イエロートナー、シアントナー等のいず
れであってもよく、電子写真用現像剤、電子写真方式に
よる画像形成方法及び画像形成装置に好適に用いること
ができ、以下の本発明の電子写真用現像剤、画像形成方
法及び画像形成装置に特に好適に用いることができる。
【0034】(電子写真用現像剤)本発明の電子写真用
現像剤は、本発明の前記電子写真用トナーを少なくとも
含有してなり、適宜選択したその他の成分を含有してな
る。前記電子写真用現像剤は、前記電子写真用トナーか
らなる一成分現像剤であってもよいし、前記電子写真用
トナーとキャリアとを含む二成分現像剤であってもよい
が、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ
等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現
像剤が好ましい。
【0035】−キャリア− 前記キャリアとしては、特に制限はなく、目的に応じて
適宜選択することができるが、芯材と、該芯材を被覆す
る樹脂層とを有するものが好ましい。
【0036】前記芯材の材料としては、例えば、50〜
90emu/gのマンガン−ストロンチウム(Mn−S
r)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系
材料などが好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉
(100emu/g以上)、マグネタイト(75〜12
0emu/g)等の高磁化材料が好ましく、トナーが穂
立ち状態となっている感光体への当りを弱くでき高画質
化に有利である点で、銅−ジンク(Cu−Zn)系(3
0〜80emu/g)等の弱磁化材料が好ましい。これ
らは、1種単独で使用してもよい、2種以上を併用して
もよい。
【0037】前記芯材の粒径としては、平均粒径(体積
平均粒径(D50))で、10〜150μmが好まし
く、40〜100μmがより好ましい。前記平均粒径
(体積平均粒径(D50))が、10μm未満である
と、キャリア粒子の分布において、微粉系が多くなり、
1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じる
ことがあり、150μmを超えると、比表面積が低下
し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多い
フルカラーでは、特にベタ部の再現が悪くなることがあ
る。
【0038】前記樹脂層の材料としては、特に制限はな
く、目的に応じて適宜公知の材料の中から選択すること
ができるが、耐久性、長寿命性等の点で、例えばシリコ
ーン樹脂、アクリル変性シリコーン系樹脂、フッ素変性
シリコーン樹脂等のシリコーン樹脂類が好適に挙げられ
る。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上
を併用してもよい。前記樹脂層は、例えば、前記シリコ
ーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、
該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法、例えば
浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法等により均一に塗布
し、乾燥した後、焼付を行なうこと等により形成するこ
とができる。
【0039】前記溶剤としては、特に制限はなく、目的
に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエ
ン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、及び、セルソルブチルアセテート、などが挙げ
られる。前記焼付としては、外部加熱方式であってもよ
いし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電
気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉
等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、など
が挙げられる。
【0040】前記樹脂層の前記キャリアにおける割合
(樹脂被覆量)としては、前記キャリア総量に対し、
0.01〜5.0質量%が好ましい。前記割合(樹脂被
覆量)が、0.01質量%未満であると、前記芯材の表
面に均一な前記樹脂層を形成することができないことが
あり、5.0質量%を超えると、前記樹脂層が厚くなり
過ぎキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子
が得られないことがある。
【0041】前記電子写真用現像剤が前記二成分現像剤
である場合、前記キャリアの前記二成分現像剤における
含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選
択することができるが、例えば、90〜98質量%が好
ましく、93〜97質量%がより好ましい。
【0042】本発明の電子写真用現像剤は、本発明の前
記電子写真用トナーを含有しているので、画像形成時に
おける帯電性と定着性とをバランス良く両立することが
でき、高画質な画像を安定に形成することができる。本
発明の電子写真用トナーは、磁性一成分現像方法、非磁
性一成分現像方法、二成分現像方法等の公知の各種電子
写真法による画像形成に好適に用いることができ、以下
の本発明の画像形成方法及び画像形成装置に特に好適に
用いることができる。
【0043】(画像形成方法及び画像形成装置)本発明
の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、
転写工程とを少なくとも含み、定着工程を更に含むのが
好ましく、必要に応じて適宜選択したその他の工程、例
えば除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制
御工程、などを含んでいてもよい。本発明の画像形成装
置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手
段と、転写手段とを少なくとも有してなり、定着手段を
更に有してなるのが好ましく、必要に応じて適宜選択し
たその他の手段、例えば除電手段、クリーニング手段、
リサイクル手段、制御手段、などを有していてもよい。
【0044】本発明の画像形成方法は、本発明の画像形
成装置により好適に実施することができ、前記静電潜像
形成工程は前記静電潜像形成手段により行うことがで
き、前記現像工程は前記現像手段により行うことがで
き、前記転写工程は前記転写手段により行うことがで
き、前記定着工程は前記定着手段により行うことがで
き、前記その他の工程は前記その他の手段により行うこ
とができる。
【0045】−静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段
− 前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像
を形成する工程である。前記静電潜像担持体(「光導電
性絶縁体」、「感光体」と称することがある)として
は、その材質、形状、構造、大きさ、材質等について特
に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することが
できるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げら
れ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、
セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロシアニン等
の有機感光体、などが挙げられる。
【0046】前記静電潜像の形成は、例えば、前記静電
潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光す
ることにより行うことができ、前記静電潜像形成手段に
より行うことができる。前記静電潜像形成手段は、前記
静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前
記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少
なくとも備える。
【0047】前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて
前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより
行うことができる。前記帯電器としては、特に制限はな
く、目的に応じて適宜選択することができるが、例え
ば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、
ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コ
ロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接
触帯電器、などが挙げられる。
【0048】前記露光は、例えば、前記露光器を用いて
前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより
行うことができる。前記露光器としては、前記帯電器に
より帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべ
き像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、
目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複
写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液
晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。な
お、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側か
ら像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【0049】−現像工程及び現像手段− 前記現像工程は、前記静電潜像を電子写真用現像剤を用
いて現像して可視像を形成する工程である。前記可視像
の形成は、例えば、前記静電潜像を電子写真用現像剤を
用いて現像することにより行うことができ、前記現像手
段により行うことができる。前記現像手段は、電子写真
用現像剤を収容し、前記静電潜像に前記電子写真用現像
剤を接触又は非接触的に付与する現像器を少なくとも有
する。
【0050】前記現像器は、乾式現像方式のものであっ
てもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、ま
た、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であ
ってもよいが、例えば、前記電子写真用現像剤を摩擦攪
拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットロ
ーラとを有してなるものなどが好適に挙げられる。
【0051】前記現像器内では、例えば、前記電子写真
用トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩
擦により該電子写真用トナーが帯電し、回転するマグネ
ットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシ
が形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担
持体(感光体)近傍に配置されているため、該マグネッ
トローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する
前記電子写真用トナーの一部は、電気的な吸引力によっ
て該静電潜像担持体(感光体)の表面に移動する。その
結果、前記静電潜像が該電子写真用トナーにより現像さ
れて該静電潜像担持体(感光体)の表面にトナーによる
可視像が形成される。
【0052】前記現像器に収容させる現像剤は、本発明
の前記電子写真用現像剤であるが、該電子写真用現像剤
としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤
であってもよい。該電子写真用現像剤に含まれるトナー
は、本発明の前記電子写真用トナーであるが、単色用現
像の場合には一般にブラックトナーが用いられ、多色用
現像の場合には、該ブラックトナー以外にマゼンタトナ
ー、イエロートナー及びシアントナーから選択される有
彩色トナーが用いられ、フルカラーの場合には、ブラッ
クトナー、マゼンタトナー、イエロートナー及びシアン
トナーが用いられる。
【0053】−転写工程及び転写手段− 前記転写工程は前記可視像を転写材に転写する工程であ
る。前記転写は、例えば、前記可視像を前記電子写真用
トナーと逆極性の転写帯電器を用いることにより行うこ
とができ、前記転写手段により行うことができる。前記
転写手段は、前記静電潜像担持体(感光体)上に形成さ
れた前記可視像を前記転写材側へ剥離帯電させる転写器
を少なくとも有する。前記転写器としては、コロナ放電
によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転
写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。なお、前記
転写材としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記
録紙)の中から適宜選択することができる。
【0054】−定着工程及び定着手段− 前記定着工程は、転写材に転写された転写像を定着装置
を用いて定着させる工程である。前記定着は、例えば、
前記転写材に転写された前記転写像に対し、熱定着ロー
ラを用いて行う加熱加圧定着であってもよいが、光定着
が好ましく、前記定着手段により行うことができる。前
記光定着は、例えば、前記転写材に転写された前記転写
像に対し光定着器を用いて光照射することにより行うこ
とができ、前記光定着手段により行うことができる。前
記光定着手段は、赤外線を照射するフラッシュランプを
少なくとも有する。前記フラッシュランプとしては、特
に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる
が、例えば、赤外線ランプ、キセノンランプなどが好適
に挙げられる。
【0055】前記光定着におけるフラッシュエネルギー
としては、1〜3J/cm程度が好ましい。前記フラ
ッシュエネルギーが、1J/cm未満であると、良好
に定着できないことがある一方、3J/cmを超える
と、トナーボイド、用紙の焦げ等が発生することがあ
る。
【0056】前記除電工程は、前記静電潜像担持体に対
し、全面露光又は除電バイアスの印加を行って除電を行
う工程であり、除電手段により好適に行うことができ
る。前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電
潜像担持体に対し、露光又は除電バイアスの印加を行う
ことができればよく、公知の除電器の中から適宜選択す
ることができる。
【0057】前記クリーニング工程は、前記静電潜像担
持体上に残留する前記電子写真トナーを除去する工程で
あり、クリーニング手段により好適に行うことができ
る。前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、
前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを
除去することができればよく、公知のクリーナの中から
適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリー
ナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレー
ドクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適
に挙げられる。
【0058】前記リサイクル工程は、前記クリーニング
工程により除去した前記電子写真用トナーを前記現像手
段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段によ
り好適に行うことができる。前記リサイクル手段として
は、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
【0059】前記制御手段としては、前記各手段の動き
を制御することができる限り特に制限はなく、目的に応
じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサ
ー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【0060】本発明の画像形成方法においては、前記静
電潜像形成工程において、静電潜像担持体上に静電潜像
が形成される。前記現像工程において、前記静電潜像が
前記電子写真用現像剤により現像されて可視像が形成さ
れる。前記転写工程において、前記可視像が転写材に転
写される。前記定着工程において、前記転写材に転写さ
れた転写像が定着される。その結果、前記転写材上に画
像が形成される。その結果、前記転写材上に画像が極め
て高速に定着され形成される。また、本発明の画像形成
装置においては、前記静電潜像形成手段が静電潜像担持
体上に静電潜像を形成する。前記現像手段が、前記電子
写真用現像剤を収容し、前記静電潜像を現像して可視像
を形成する。前記転写手段が、前記可視像を転写材に転
写する。前記定着手段が、転写材に転写された転写像を
定着させる。その結果、前記転写材上に画像が極めて高
速に定着され形成される。この画像形成装置及び画像形
成方法では、前記電子写真用現像剤として本発明の電子
写真用トナーを含有する本発明の電子写真用現像剤を使
用するので、画像形成時における帯電性と定着性とをバ
ランス良く両立することができ、高画質な画像を安定に
形成することができる。
【0061】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではな
い。
【0062】(環状化合物1〜6の合成) −環状化合物1の合成− ビスフェノールAプロピレンオキサイド及びテレフタル
酸を縮重合させ、環状化合物1を得た。環状化合物1に
おける酸価及び水酸基価は、いずれも0であり、環状化
合物1は実質的に末端基を有しない構造であることが確
認された。
【0063】−環状化合物2〜6の合成− 低濃度の溶液に調製したビスフェノールAプロピレンレ
ンオキサイド化合物及びテレフタル酸化合物を縮重合さ
せ、環状化合物2〜6を得た。環状化合物2〜6の酸価
及び水酸基価はいずれも総て0であり、環状化合物2〜
6は、総て実質的に末端基を有しない構造であることが
確認された。
【0064】−環状化合物1〜6の構造の特定− 環状化合物1については、ガスクロマトグフラフ及び質
量分析装置を用い、環状化合物2については、質量分析
装置を用い、環状化合物3については、質量分析装置及
びGPC装置を用い、環状化合物4〜6については、G
PC装置を用い、それぞれ以下のようにして構造を特定
した。
【0065】1)ガスクロマトグラフ(GC−MS)測
定 以下の条件により測定した。 ・装置:GC−MS(ガスクロマトグラフ−質量分析
計、6890/5973型、ヒューレットパッカード
(株)製) ・カラム:HP−1 ・環状化合物の前処理:環状化合物1gを精秤し、TH
F(テトラヒドロフラン)を溶させたメタノールで沈殿
生成し濾過抽出した溶液を、トリメチルシリル化(TM
S化)し、−OH基を−OSi(CH基に変換し
て環状化合物の前処理を行った。
【0066】2)質量分析(MS) 以下の条件により測定を行った。 ・装置:質量分析装置(SX102A、日本電子社製) ・質量分析方法:FD−MS分析 ・イオン化方法:電界脱離 ・測定範囲:m/z=100〜3000 ・加速電圧:8Kv ・イオンマルチ:1.2Kv ・エミッター電流:0→30mA
【0067】3)GPC測定(ゲルパーミエーションク
ロマトグラフィー測定) テトラヒドロフラン(THF)に溶解させ、0.2μm
メンブランフィルタにより濾過した後、GPC装置を用
い示唆屈折によりテトラヒドロフランに溶解した成分の
分子量分布を以下の条件にて測定した。 ・G.P.C.装置:HLC−8120GPC(東ソー
(株)製) ・カラム:TSKgel SuperHM−M(東ソー
(株)製)(500〜106)を2本連結 ・充填剤:主にスチレン・ジビニルベンゼンゲル ・ガードカラム:TSKguardcolumn Su
perH−H(東ソー(株)製) ・流速:0.6ml/min ・試料濃度:0.1w.t.%、テトラヒドロフラン ・検出器:示差屈折 ・検量線:標準ポリスチレン(370−289000)
による3次式較正曲線 ・溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
【0068】環状化合物1のガスクロマトグラフ(GC
−MS)測定により、該環状化合物1は、分子量474
にピークを持ち、分子量492にピークを持つビスフェ
ノールAプロピレンオキサイド及びテレフタル酸の縮重
合体から得られた脱水物であることが確認された。ま
た、質量分析の結果においても、分子量474にピーク
を持つことが確認された。結果を表1に示した。
【0069】環状化合物2の質量分析測定より、該環状
化合物2は、分子量948にピークを持ち、ビスフェノ
ールAプロピレンレンオキサイド及びテレフタル酸が各
2量体である分子量966から得られた脱水物であるこ
とが確認された。結果を表1に示した。
【0070】環状化合物3の質量分析測定及びGPC測
定より、該環状化合物3は、分子量1896にピークを
持ち、ビスフェノールAプロピレンレンオキサイドとテ
レフタル酸が各4量体である分子量1900から得られ
た脱水物であることが確認された。結果を表1に示し
た。
【0071】環状化合物4〜6のGPC測定より、各々
の構造を確認した。結果を表1に示した。
【0072】
【表1】
【0073】(電子写真用トナー及び現像剤の調製)得
られた環状化合物1〜6を各々用い、結着樹脂としてポ
リエステル樹脂を用い、正極性帯電制御剤としてオリエ
ント化学社製のN−01を用い、黒色顔料としてカーボ
ンブラック#25(三菱化学社製)、ワックスとしてポ
リプロピレン系ワックス(三井化学社製、NP105)
を用い、表2に示す電子写真用トナー1〜13を各々調
製した。表2に示す材料を表2に示す配合量にて、ヘン
シェルミキサーに投入して混合し、予備混合を行った
後、溶融混練して結着樹脂内に各成分を分散させて固化
し、粉砕分級して平均粒子径(体積平均粒径
(D50))が9μmの正帯電性黒色トナー母体を得
た。その後、これに疎水性シリカを0.8質量部外添処
理し、電子写真用トナーを製造した。なお、結着樹脂で
あるポリエステル樹脂としては、ビスフェノールAのエ
チレンオキサイドを主要ジオール成分としテレフタル
酸、トリメリット酸を主要カルボン酸成分とするものを
用いた。
【0074】以上により得られた電子写真用トナー1〜
13を、フェライトキャリア(平均粒子径が60μm)
にトナー濃度4.5質量%となるように調合し、電子写
真用現像剤1〜13を製造した。
【0075】(実施例1〜12及び比較例1)電子写真
用現像剤1〜13を、各々FK6718Kプリンタ(富
士通(株)製)の改造機に搭載し、700〜1500n
mの波長範囲に高い発光強度を有するキセノンフラッシ
ュ光を照射して光定着を行い、転写材としての普通紙
(商品名「NIP−1500LT」(小林記録紙社
製))上に可視像を定着させ画像を形成した。
【0076】<評価>電子写真用トナー1〜13を定着
させた各々の普通紙に対し、下記テープ剥離試験を行
い、下記評価基準により電子写真用トナーの定着率を評
価した。結果を表2に示した。
【0077】−定着率試験(テープ剥離試験)− 先ず、電子写真用トナーが定着した普通紙上の画像印字
濃度を光学濃度として測定した。次いで、普通紙上の電
子写真用トナーによる可視像上に、剥離テープ(商品名
「スコッチメディングテープ」(住友3M(株)製))
を粘着させた後、剥離テープを剥離し、剥離後の普通紙
上の光学濃度を測定した。これらの測定に基づき、剥離
前の普通紙上の画像印字濃度を100とした場合の剥離
後の普通紙上の画像印字濃度をパーセンテージで表し、
これを電子写真用トナーの定着率として以下の基準に従
って評価した。 ◎・・・印字濃度変化が5%以下である場合 〇・・・印字濃度変化が5%超10%以下である場合 ×・・・印字濃度変化が10%超である場合 なお、前記光学濃度の測定には、マクベスPCMメータ
を用いた。
【0078】−帯電性の評価− FK6718Kプリンタ(富士通(株)製)の改造機
を、環境試験室にて、通常環境(温度:25℃/湿度:
50%)、及び、高温高湿環境(温度:32℃/湿度8
0%)にて各々50ksで100ks連続印刷し、通常
環境及び高温高湿環境における帯電変化を測定し、下記
の評価基準に従って評価した。 −−評価基準−− ◎・・・初期50ksの通常環境における帯電性に対
し、ラスト50ks高温高湿環境における帯電性が80
%以上維持されている場合 ○・・・初期50ksの通常環境における帯電性に対
し、ラスト50ks高温高湿環境における帯電性が60
%以上80%未満維持されている場合 ×・・・初期50ksの通常環境における帯電性に対
し、ラスト50ks高温高湿環境における帯電性の維持
率が60%未満である場合
【0079】
【表2】
【0080】表2に示す結果より、環状化合物1〜6を
含む電子写真用トナー1〜6及び8〜13を用いた実施
例では、定着性に優れ、環境による帯電量変動が小さ
く、帯電性と定着性とをバランス良く両立することがで
き、良好な結果が得られたことが判る。これに対し、環
状化合物を含まない電子写真用トナー7を用いた比較例
では、実施例に比し定着性及び帯電量変動に劣ってお
り、帯電性と定着性との両立ができなかったことが判
る。
【0081】ここで、本発明の好ましい態様を付記する
と、以下の通りである。 (付記1) 実質的に末端基を有しない環状オリゴマー
及び環状ポリマーから選択される少なくとも1種の環状
化合物を含有することを特徴とする電子写真用トナー。 (付記2) 環状化合物がエステル化合物である付記1
に記載の電子写真用トナー。 (付記3) エステル化合物が、ジカルボン酸化合物と
ジオール化合物との縮重合体である付記2に記載の電子
写真用トナー。 (付記4) エステル化合物が、ジカルボン酸化合物と
ジオール化合物とヒドロキシカルボン酸化合物との縮重
合体である付記2又は3に記載の電子写真用トナー。 (付記5) 縮重合体が、同数のジカルボン酸化合物と
ジオール化合物とを縮重合してなる付記3又は4に記載
の電子写真用トナー。 (付記6) 縮重合体における酸価及び水酸基価が0で
ある付記4又は5に記載の電子写真用トナー。 (付記7) 環状化合物の分子量が10,000以下で
ある付記1から6のいずれかに記載の電子写真用トナ
ー。 (付記8) 環状化合物の分子量が2,000以下であ
る付記1から6のいずれかに記載の電子写真用トナー。 (付記9) 環状化合物の含有量が30質量%未満であ
る付記1から8のいずれかに記載の電子写真用トナー。 (付記10) 環状化合物の含有量が0.01〜20質
量%である付記1から8のいずれかに記載の電子写真用
トナー。 (付記11) 環状化合物の含有量が1〜15質量%で
ある付記1から8のいずれかに記載の電子写真用トナ
ー。 (付記12) 結着樹脂、着色剤及び帯電制御剤から選
択される少なくとも1種を含有する付記1から11のい
ずれかに記載の電子写真用トナー。 (付記13) 赤外線吸収剤を含有する付記1から12
のいずれかに記載の電子写真用トナー。 (付記14) 光定着用トナーである付記1から13の
いずれかに記載の電子写真用トナー。 (付記15) 付記1から14のいずれかに記載の電子
写真用トナーを少なくとも含有することを特徴とする電
子写真用現像剤。 (付記16) キャリアを更に含有する付記15に記載
の電子写真用現像剤。 (付記17) キャリアが、シリコーン樹脂を含有する
被覆材で表面が被覆されてなる付記16に記載の電子写
真用現像剤。 (付記18) 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する
静電潜像形成工程と、前記静電潜像を付記15から17
のいずれかに記載の電子写真用現像剤を用いて現像して
可視像を形成する現像工程と、前記可視像を転写材に転
写する転写工程とを少なくとも含むことを特徴とする画
像形成方法。 (付記19) 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上
に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、付記15か
ら17のいずれかに記載の電子写真用現像剤を収容し、
前記静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を転写材に転写する転写手段とを少なくとも
有することを特徴とする画像形成装置。 (付記20) 転写材に転写された転写像を光定着させ
る光定着手段を更に有する付記19に記載の画像形成装
置。
【0082】
【発明の効果】本発明によると、画像形成時における帯
電性と定着性とをバランス良く両立し、高品質の画像を
安定して形成することができる電子写真用トナー、並び
に、該電子写真用トナーを用いた電子写真用現像剤、画
像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に末端基を有しない環状オリゴマ
    ー及び環状ポリマーから選択される少なくとも1種の環
    状化合物を含有することを特徴とする電子写真用トナ
    ー。
  2. 【請求項2】 環状化合物がエステル化合物である請求
    項1に記載の電子写真用トナー。
  3. 【請求項3】 エステル化合物が、ジカルボン酸化合物
    とジオール化合物とヒドロキシカルボン酸化合物との縮
    重合体である請求項1又は2に記載の電子写真用トナ
    ー。
  4. 【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載の電子
    写真用トナーを少なくとも含有することを特徴とする電
    子写真用現像剤。
  5. 【請求項5】 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上
    に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、請求項4に
    記載の電子写真用現像剤を収容し、前記静電潜像を現像
    して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を転写材
    に転写する転写手段とを少なくとも有することを特徴と
    する画像形成装置。
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