JP3927814B2 - 非磁性一成分接触現像用トナーおよび画像形成方法 - Google Patents

非磁性一成分接触現像用トナーおよび画像形成方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真法、静電記録法またはトナージェット法等に用いられる非磁性一成分接触現像用トナーとその非磁性一成分接触現像用トナーを用いた画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真法としては多数の方法が知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により像担持体(感光体)上に電気的潜像を形成し、次いで、該潜像をトナーで現像を行って可視像化し、必要に応じて紙などの転写材にトナー画像を転写した後に、熱/圧力により転写材上にトナー画像を定着して複写物を得るものである。
【0003】
電気的潜像を可視化する方法としては、磁性トナーとキャリアから成る磁性二成分現像方式、非磁性トナーとキャリアから成る非磁性二成分現像方式、外添粒子を外添した非磁性トナーのみによる非磁性一成分現像方式、磁性トナーによる磁性一成分現像方式が一般的に広く用いられている。
【0004】
一方、電子写真業界において、プリンター装置等の画像解像度は、1200、2400dpiというように高解像度化してきている。従ってプリンター装置の現像方式もこれにともなって、より高精細が要求されてきている。また、複写機においても高機能化、デジタル化が進み、プリンター装置同様、高解像度化、高精細が要求されてきている。
【0005】
更に近年、電子写真法を用いた複写機あるいはプリンターは、一般家庭等を含めてその普及が進むにつれ、複写機あるいはプリンターを、安価でかつ小型なものにしたいという要望が強まっている。
【0006】
そこで、これらの要求に応えるべく現像方式の改良が行われており、様々な現像方式の中から高解像度化、高精細の要求に対し達成しやすい非磁性一成分接触現像方式が好ましく用いられる。
【0007】
一成分現像方法において、感光体とトナー担持体が距離をもつと、感光体上の静電潜像のエッジ部に電気力線が集中し、電気力線に沿ってトナーが現像されるために画像のエッジ部にトナーが偏って現像されるエッジ効果によって画像の品位が低下し易い。
【0008】
そこで、感光体とトナー担持体を非常に近づけることにより、このエッジ効果を防止するが、感光体、トナー担持体間の隙間を機械的に設定する、つまり、トナー担持体上トナー層の厚みよりも隙間を小さく設定することは困難である。
【0009】
したがって、トナー担持体を感光体に押し当て現像を行なう一成分接触現像方法を用いて、エッジ効果を防止することになる。しかしながら、感光体表面移動速度に対し、トナー担持体表面移動速度が同じであると、感光体上潜像を可視化した場合、満足できる画像は得られない。よって、一成分接触現像方法においては、感光体表面移動速度に対する、トナー担持体表面移動速度に差を持たせることにより、感光体表面の潜像に対し、トナー担持体上の一部のトナーが現像され、別の一部のトナーが剥ぎ取られ、その結果、潜像に非常に忠実なエッジ効果のない現像画像が得られる。更に、この非磁性一成分接触現像方法は二成分現像方法と比べ、現像器の小型化、簡素化、軽量化などが容易と考えられ、電子写真法を用いた複写機あるいはプリンターの、一般家庭等を含めてその普及に対してメリットが大きい。
【0010】
このような接触一成分現像方法においては、感光体表面をトナー及びトナー担持体により擦る構成が必須であり、このために長期間使用によりトナー劣化が生じ、トナーの流動性及び帯電均一性の低下が起こり、カブリの増加や転写効率の低下が生じ好ましくない。また、更にトナーが摩擦帯電部材、現像ローラー、感光体等に融着あるいはフィルミングし易くなり、画質を低下させることになり好ましくない。また、トナー担持体が感光体表面を擦るために帯電が不十分なトナーであっても、ある程度帯電していれば感光体表面にトナーが付着し易いため、ボタ落ちなど画像形成において画質を低下させてしまう場合があり、好ましくない。
【0011】
非磁性一成分接触現像方法に関して、特開平9−127720号公報及び特開平9−190006号公報には、金属塩化合物を外部添加する方法が開示されているが、これに関しても実際に画像評価を行うと、カブリや転写残において、まだ不十分なレベルである。
【0012】
EP 886187A1には、特定の円形度分布及び特定の重量平均粒径を有するトナーが有する外添剤のトナー粒子上での平均粒径及び形状係数が特定の範囲であることにより微小ドットを忠実に再現させた高画質画像が得られ、現像器内における機械的ストレスが高く、トナー劣化が生じにくいことが記載されている。
【0013】
しかしながら、上記の先行技術は、接触現像を行う場合に、カブリの抑制の点でより改良すべき点を有している。
【0014】
また更に、複写機あるいはプリンターを、安価でかつ小型なものにしたいという要望に対しては、現像方式だけでなく、定着方式についても改善が必要であり、そのためにも複写機あるいはプリンターを設計する上では定着方式の簡素化と消費電力の削減が必須である。
【0015】
トナーを紙に溶融定着させる方法としては熱ロールによる定着方式が最も一般的に用いられているが、通常熱ロールへのオフセットを防止する目的で、熱ロールへオイルを供給する手段が設けられていたり、定着時の巻きつきを防止する目的で、定着画像を定着ローラーから分離する手段が設けられている。定着方式の簡素化に際しては、このような手段を用いることなく良好な定着画像を得られる、転写材への定着強度が優れ、かつ定着ローラーからの分離性に優れたトナーが要求される。
【0016】
さらに、消費電力の削減に際しては、複写機あるいはプリンターに使用される電子写真用トナーには定着温度が低いものが要求される。
【0017】
これまで、上記の要求に対して結着樹脂の分子量や分子量分布を改良したもの等の提案がなされている。例えば、結着樹脂を低分子量で且つ分子量分布の狭い樹脂を用いることで定着温度を低くし、さらに定着時にシャープに溶融することで画像表面が平滑になるものを用いる方法が検討されていた。しかしながら、低分子量化することにより融点は低下するが内部凝集力も低下するため、溶融時に定着ロールから剥離しづらいという問題が生じていた。
【0018】
そこでさらに上記要求に対して、特開昭56−87051号公報に記載されるように、トナーに離型剤を添加することで定着ロールから剥離しやすくするという方法が検討されており、定着ロールからの剥離性という点である程度の成功を収めているが、簡素化された定着方式においては必ずしも全てのトナー特性で満足いくものではなかった。この原因としては、トナー内部に含有される離型剤の分布および分散の状態を最適な状態に制御し難いことが挙げられる。定着ロールからの離型性を満足させるためには、トナーへの離型剤添加量は1〜20質量%が望ましく、添加量が多いほど、より離型性は高まる。しかし、特に離型剤添加量が多い場合に、例えば混練粉砕法によりトナーを作製した場合に、離型剤の分布および分散の状態が、最適な状態に制御されずに、離型剤として一般的に使用されているワックスがトナー表面に顔料と共に高濃度で露出してしまうと、粉体流動性や熱的凝集性が悪化してしまう。このため更に、トナーを実際に使用する際にブロッキングやフィルミング、融着など現像性の面で問題が発生する。
【0019】
こうしたワックスを添加したトナーの欠点を克服するものとして特開昭60−222868号公報、特開昭61−114247号公報、特開昭59−162562号公報に記載されるようなワックスをトナー粒子中にカプセル型構造により内包したトナーが存在する。こうしたカプセル構造トナーは表面に露出するワックスなどの低分子量成分の割合を低減することが可能であり、前述のブロッキングやフィルミングといった問題は比較的少ない。しかしながら、こうした表面ワックスが完全に無いトナーは定着ロールからの離型性が必ずしも十分でない場合が多い。定着時に熱ロールからの分離性を十分得るには熱ロール表面と溶融したトナー層の間に溶融ワックスなどによる剥離層を瞬時に形成する必要があるが、ワックスが完全に内包されていると結着樹脂内部で溶融ワックスが界面まで拡散するのに時間が掛かり剥離層が瞬時に形成されないという問題が存在する。
【0020】
以上のような非磁性一成分接触現像方法における現像性および低エネルギーでの定着性の両立に関する問題を克服するものとして、特開平06−282099号公報に低軟化点樹脂粒子と高軟化点の樹脂粒子を組み合わせる方法が開示されているが、低エネルギーでの定着とクリーニング性の両立については記載されているがカブリやボタ落ち等についての記載は無い。
【0021】
また、特開2000−147827号公報に酸価を規定したポリエステル樹脂を含有するトナー組成物にオキシ酸エステルを含むロウエステルを含有させる方法が開示されているが、低エネルギーでの定着とカブリ、現像ローラーへの融着の改善については記載されているが、ボタ落ち、クリーニング性やOHT画像の定着時の透明性の維持等についての記載は無い。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、非磁性一成分接触現像による画像形成方法を用いて形成される画像において、低い定着温度で定着することができ、定着時の定着ローラーからの剥離性、耐オフセット性、カラートナーにおけるOHT画像定着時の透過性といった定着特性だけでなく、カブリ、フィルミング、ボタ落ち、感光体への融着の抑制についても優れた、定着性および現像性を両立できる非磁性一成分接触現像用トナーおよび画像形成方法を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明は、非磁性一成分接触現像に用いられるトナーであって、該トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤およびワックスを含有するトナー粒子を有するトナーであり、
該トナー粒子は懸濁重合法で製造されたものであり、
該ワックスの含有量が該トナー粒子に対して1〜20質量%であり、
トナーにより、未定着画像を作成し、その未定着画像を23℃,60%RH環境下においてヘキサン中に浸漬させた場合のワックスの溶出量をC(N)、該トナーにより作製した未定着画像を100℃で2分加熱した後、23℃,60%RH環境下においてヘキサン中に浸漬させた場合のワックスの溶出量をC(H)とした場合、
1.10≦C(H)/C(N)≦5.00
の関係が成り立ち、
該トナーの135℃、荷重2160g(21.2N)の条件下でのメルトインデックス(MI)が1.0g/10分以上25g/10分以下であり、
該トナーは、平均円形度が0.965以上0.990未満であることを特徴とする非磁性一成分接触現像用トナーに関し、更にこのトナーを用いる画像形成方法に関する。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、トナー特性、特に、低温での定着性および定着時の定着ローラーからの剥離性、耐オフセット性といった定着特性だけでなく、カブリ、フィルミング、ボタ落ち、感光体への融着の抑制についても優れた、定着性および現像性を両立させるという課題を解決するためには、トナー内部に含有される離型剤の分布および分散の状態を最適な状態に制御することが重要であることを見出し本発明を完成するに至ったものである。
【0025】
すなわち、本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤および離型剤を含有するトナーにおいて、▲1▼粉砕法によるトナーの作製においてはバインダー及び着色剤としてワックスと適度に親和性を持つものを選択し、溶融混練条件や溶融混練物の冷却条件を調整することで、バインダーや着色剤との親和性からワックスの分散および分布状態を制御し、且つバインダーの硬度をも制御することで、粉砕時の粉砕の仕方及びトナー化した時のワックスの分散および分布状態を制御することにより、バインダーの粘弾性を制御するだけでなく、トナー粒子の表面近傍にワックスがある程度分布し、その分散状態においても適度な状態になるよう制御し、更に分級方法を最適化することにより、分級時にトナーに加わるストレスを最適化してトナーの表面状態を最適状態に維持することで、また、▲2▼重合法による作製においては架橋剤、ワックスの量を調整すること、及び単量体と着色剤の種類及び量をワックスと適度な親和性を持つように調整すること、更にアトライターによる撹拌時間、重合温度を適度な条件にすること、トナー作製に用いられるワックス、単量体、荷電制御剤等の投入条件を調整することにより、バインダーの粘弾性を制御するだけでなく、トナー粒子の表面近傍にワックスがある程度分布し、更にその分散状態においても適度な状態になるよう制御制御し、更に乾燥方法を最適化することにより、乾燥時に水分およびその他の含有物質が除去される過程におけるトナーに含有される低分子量物質の分布及びバインダーの構造状態をも制御することで、該トナーを23℃環境下においてヘキサン中に浸漬させた場合のトナー中に含有されたワックスのヘキサンへの溶出量をC(N)、該トナーを、100℃で2分間加熱した後、23℃環境下においてヘキサン中に浸漬させた場合の、トナー中に含有されたワックスのヘキサンへの溶出量をC(H)とした場合、
1.10≦C(H)/C(N)≦5.00
の関係が成り立つことを特徴とする非磁性一成分接触現像用トナーである。
【0026】
C(H)/C(N)が1.10未満となる場合は、まず第一にトナー表面にワックスが多く露出している場合が考えられ、この場合は現像時において帯電不良によるカブリやフィルミング、更にはボタ落ち、感光体上への融着など現像性の面で問題が発生するため好ましくない。第二に定着時にワックスがトナー内部から界面までの拡散が遅い場合が考えられ、この場合は定着ローラーとトナーの間に溶融ワックスなどによる剥離層が迅速に形成されないため定着ローラーからの剥離性、耐オフセット性といった定着性の面で問題が発生する。更に、それらを回避するために定着温度を低下させるとカラートナーにおいて定着時の透明性を維持できなくなる。
【0027】
また、C(H)/C(N)が5.00超の場合は、得られる画像上がワックスによりギラつき、特に画像が文字などの場合において品位が無くなるという問題が発生するため好ましくない。また、特にカラートナーによるOHT上への画像形成において、定着画像上のワックスによる離型層が画像の透明性を低下させるという問題が発生するため好ましくない。
【0028】
本発明における、該トナーを溶媒中に浸漬させ、ワックスの抽出液を作製する方法、及びその抽出液の定量方法について以下に示す。
Figure 0003927814
【0029】
【表1】
Figure 0003927814
Figure 0003927814
【0030】
サンプル作製方法:▲1▼調製したトナーを使用して、画像形成装置として市販のPIXEL CP660−A(キヤノン株式会社製)の定着器を取り外した画像形成装置によって未定着画像を転写紙の表面に作製する。
ただし、転写紙上へのベタ画像部の転写質量(M/S):0.65mg/cm2
ベタ画像の大きさ:2cm×5cm
転写紙:ゼロックス社製75g紙 Xerox 4024 DP Paper
【0031】
作製した未定着画像を余白2〜3mmにして切り、短冊状にしたものを用いて以下の2種類(IおよびII)のサンプルを作製する。
I:上記未定着画像をオーブンTAH−21P(THOMAS SCIENTIFIC社製)にて100℃で2分間加熱したもの
II:上記未定着画像そのままのもの(加熱しない)
▲2▼ヘキサン17gを30mlのスクリュー管に量りとっておく。
▲3▼▲2▼のヘキサンの入ったスクリュー管に▲1▼で作製したサンプル画像をそれぞれ浸漬させ、密閉、静置する。
▲4▼1時間後に▲3▼のスクリュー管からサンプル画像を取り出し、スクリュー管のふたを閉めてよく振る。その後、取り出していたサンプル画像をスクリュー管に戻し、密閉、静置する。(1時間浸漬していたサンプル画像を元の溶媒が入ったスクリュー管に浸漬させる。)
▲5▼更に1時間浸漬後(合計2時間浸漬)、サンプル画像を取り出し、抽出液をよく振ってから抽出液をサンプリング。
▲6▼▲5▼においてサンプリングした抽出液をガスクロで定量し、C(H)/C(N)を算出する。
【0032】
定量に際しては、検量線用のサンプルを作成し、ワックスのメインピークのピーク面積により検量線を作成した。また、測定サンプルに関しては該トナーにより作成した未定着画像を23℃環境下においてヘキサン中に浸漬させて得た、抽出液中のワックスのメインピークのピーク面積から検量線によりC(N)、該トナーにより作製した未定着画像を100℃で2分加熱した後、23℃環境下においてヘキサン中に浸漬させて得た抽出液中のワックスのメインピークのピーク面積から検量線によりC(H)を算出してC(H)/C(N)を算出した。また、ワックスを抽出するために用いられる溶媒として、ヘキサンを用いたのはワックスが可溶でバインダーがほぼ不溶な溶媒であるためである。また、ワックスを2種類以上含有するトナーの場合はそれぞれのワックスに対してヘキサンを用いてそれぞれのワックスの溶出量をそれぞれ算出し、{(各ワックスのC(H)の合計)/(各ワックスのC(N)の合計)}をC(H)/C(N)の値として算出する。また、上記抽出液中のワックスの定量方法に関してはワックスの種類に応じて適切な種類のカラムに適宜変更しても良く、また、上記のガスクロマトグラフィーによる方法のみに限る必要は無く、適切な種類のカラムや測定条件を設定する限りにおいてはガスクロマトグラフィーの代わりに液体クロマトグラフィーなど他の定量分析可能な機器を用いても良い。
【0033】
本発明のトナー粒子を製造する方法としては、例えば、樹脂,離型剤、着色剤,荷電制御剤等を加圧ニーダーやエクストルーダー又はロールミルを用い溶融混練せしめた後、冷却固化せしめ、これを機械的又はジェット気流下でターゲットに衝突させ、所望のトナー粒径に微粉砕化せしめ、分級してトナーを得る粉砕法をはじめ、懸濁重合法、分散重合法、乳化重合や分散重合により作製した樹脂粒子を凝集せしめてトナーを得る方法など従来公知の製造方法を利用することができる。
【0034】
本発明のトナーに用いられる離型剤として機能するワックス成分としては、カルナバワックス、ライスワックスなどの植物系ワックス、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油ワックス、フィッシャートロピッシュワックスの如きポリメチレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、長鎖アルコール、ケトン、エーテル、エステルワックス及びこれらのグラフト化合物、ブロック化合物の如き誘導体が挙げられ、これらは低分子量成分が除去されたDSC吸熱曲線の最大吸熱ピークがシャープなものが好ましい。
【0035】
より好ましく用いられるワックスとしては、炭素数15〜100個の直鎖状のアルキルアルコール、直鎖状脂肪酸、直鎖状酸アミド、直鎖状エステルあるいは、モンタン系誘導体が挙げられる。また、これらワックスから液状脂肪酸の如き不純物を予め除去してあるものも好ましい。
【0036】
さらに、特に好ましく用いられるワックスとしては、炭素数15〜45個の長鎖アルキルアルコールと、炭素数15〜45個の長鎖アルキルカルボン酸とのエステル化合物を主成分とするエステルワックスが好ましい。
【0037】
本発明に使用されるワックスは、DSC吸熱曲線において、40〜140℃(さらに好ましくは45〜120℃)の領域に吸熱メインピークを有することが好ましい。さらに、吸熱メインピークは、半値幅が10℃以内(より好ましくは5℃以内)であるシャープメルト性の低軟化点物質が好ましい。DSC吸熱曲線において、吸熱メインピークのピークトップの温度を融点とした時に、融点は60〜120℃であることが望ましい。
【0038】
本発明のトナー粒子に対するワックスの添加量は、微粒子化されたワックスの平均分散径にもよるが、通常0.1〜40質量%が使用できるが、1〜20質量%の範囲がより好ましい。1質量%未満の場合は定着ローラーからの剥離性が十分得られず、20質量%超の場合は感光体や帯電付与部材へのフィルミングが顕著になるため、いずれも好ましくない。
【0039】
本発明に係るトナーの結着樹脂としては、特に制限されるものではなく、トナー用樹脂として一般に用いられている樹脂が使用できる。具体的には、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン及びその置換体の単重合体;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−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、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−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−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の如き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、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワックスなどが挙げられる。これらは、単独あるいは混合して使用できる。
【0040】
本発明に係るトナーに用いられる着色剤は、黒色着色剤としてカーボンブラック,以下に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い各色に調色されたものが利用される。
【0041】
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、168、180等が好適に用いられる。
【0042】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物,ジケトピロロピロール化合物,アンスラキノン,キナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合物,ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレット2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254が特に好ましい。
【0043】
本発明に用いられるシアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体,アンスラキノン化合物,塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66等が特に好適に利用できる。
【0044】
これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。
【0045】
本発明の着色剤は、カラートナーの場合、色相角,彩度,明度,耐候性,OHP透明性,トナー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、樹脂100質量部に対し1〜20質量部添加して用いられる。
【0046】
本発明においては、重合法を用いてトナーを得る場合、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要がある。好ましくは、着色剤の表面改質、例えば、重合阻害のない物質による疎水化処理を施しておいたほうが良い。特に、染料やカーボンブラックは、重合阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要する。着色剤を表面処理する好ましい方法としては、あらかじめこれら着色剤の存在下に重合性単量体を重合せしめる方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体組成物に添加するのが好ましい。また、カーボンブラックについては、上記着色剤と同様の処理の他、カーボンブラックの表面官能基と反応する物質、例えば、ポリオルガノシロキサン等でグラフト処理を行ってもよい。
【0047】
本発明のトナーには、必要に応じて荷電制御剤を用いることができる。
【0048】
本発明に用いられる荷電制御剤としては、公知のものが利用できるが、特に、無色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。
【0049】
具体的化合物としては、ネガ系としてサリチル酸,ナフトエ酸,ダイカルボン酸,それらの誘導体の金属化合物、スルホン酸,カルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリークスアレーン等が利用でき、ポジ系として四級アンモニウム塩、該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物等が好ましく用いられる。さらにこれらの適宣組合わせたものが好ましく使用できる。
【0050】
さらに、上記帯電制御剤と共に、金属石鹸、無機または有機金属塩を併用することができる。そのような金属石鹸としては、トリステアリン酸アルミニウム、ジステアリン酸アルミニウム、バリウム、カルシウム、鉛及び亜鉛のステアリン酸塩、またはコバルト、マンガン、鉛及び亜鉛のリノレン酸塩、アルミニウム、カルシウム、コバルトのオクタン酸塩、カルシウムとコバルトのオレイン酸塩、パルミチン酸亜鉛、カルシウム、コバルト、マンガン、鉛及び亜鉛のナフテン酸塩、カルシウム、コバルト、マンガン鉛及び亜鉛のレジン酸塩等を用いることができる。また、無機及び有機金属塩としては、例えば金属塩中のカチオン性成分は、周期律表の第Ia族、第IIa族、および第IIIa族の金属からなる群より選ばれ、該酸のアニオン性の成分はハロゲン、カーボネート、アセテート、サルフェート、ボレート、ニトレート、およびホスフェートからなる群より選ばれる塩である。
【0051】
該荷電制御剤は樹脂100質量部に対し0.1〜10質量部が好ましい。しかしながら本発明において荷電制御剤の添加は必須ではなく、二成分現像方法を用いた場合においては、キャリアとの摩擦帯電を利用し、非磁性一成分ブレードコーティング現像方法を用いた場合においてもブレード部材やスリーブ部材との摩擦帯電を積極的に利用することでトナー中に必ずしも荷電制御剤を含む必要はない。
【0052】
本発明のトナーは、平均円形度が0.950以上0.990未満(好ましくは0.965以上0.990未満)、円形度標準偏差が0.05未満の範囲にあると本発明の実施例において優れた定着性を示す。平均円形度0.950未満および円形度標準偏差0.05以上の場合はトナー粒子の形状が不均一であることから転写効率が低下し、更に定着時の熱および圧力が均一に伝わらないことから、バインダーおよびワックスの溶融が不均一になるため、特に低温領域において定着性が劣ることになる。平均円形度0.990以上の場合は、転写後に画像担体上に残留したトナーを除去する際に、トナーの流動性が良すぎて、クリーニング用部材と画像担体とのあいだをすり抜けるため、クリーニング不良を発生するという問題がある。また、定着においては、特に圧力定着において、圧力によって破壊されにくく、定着不良となりやすい。また、平均粒子径5.0μm以上12.0μm未満の場合においてトナー担持体上のトナー層を摩擦帯電部材により規制するのが容易であるため好ましい。
【0053】
トナーの重量平均粒径はコールターカウンターTA−II型あるいはコールターマルチサイザー(コールター社製)等種々の方法で測定可能であるが、本発明においてはコールターカウンターTA−II型(コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。たとえば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない前記コールターカウンターTA−II型によりアパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2μm以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。それから、本発明に係わる体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径(D4:各チャンネルの中央値をチャンネルの代表値とする)を求めた。
【0054】
平均球形化度及び円形度標準偏差は、フロー式粒子像測定装置で計測されるトナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて計測されるものであり、本発明では「FPIA−1000型」(東亜医用電子社製)を用いて測定を行い、下式を用いて算出した。
円形度=粒子像と同じ投影面積を持つ円周長/粒子投影像の周囲長
平均円形度=各粒子の円形度の合計/全粒子数
円形度標準偏差={Σ(各粒子の円形度−平均円形度)2/全粒子数}1/2
【0055】
ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積である。具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物等を除去したイオン交換水10mlを用意し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料を0.02g加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「UH−50型」(エスエムテー社製)に振動子として5Φのチタン合金チップを装着したものを用い、5分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が40℃以上とならないように適宜冷却する。
【0056】
トナーの形状測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が3000〜1万個/μlとなる様に該分散液濃度を再調整し、トナー粒子を1000個以上計測する。計測後、このデータを用いてトナーの円形度を求める。
【0057】
本発明のトナー粒子の形状係数を制御する方法としては、例えば、粉砕法により製造されたトナー粒子を球形化処理する際の球形化処理条件をコントロールしてトナーを製造する方法、及び乳化重合、懸濁重合、分散重合などによる重合法によりトナー粒子を製造する際の重合条件をコントロールしてトナーを製造する方法が挙げられる。
【0058】
粉砕法により製造されたトナー粒子を球形化処理する方法としては、樹脂,離型剤、着色剤,荷電制御剤等を加圧ニーダーやエクストルーダー又はメディア分散機を用い均一に分散せしめた後、機械的又はジェット気流下でターゲットに衝突させ、所望のトナー粒径に微粉砕化せしめる。その後、湯浴法、熱気流処理法、機械的衝撃法等によりトナー粒子を球形化処理し、更に分級工程を経て粒度分布を調整する。この球形化処理を施す際の処理温度、処理時間、および処理エネルギーの如き処理条件を適宜コントロールすることにより、トナー粒子の形状係数を調整することができる。特に粉砕法により製造されたトナー粒子を機械的球形化処理することによる方法においては球形係数の調製だけでなく、機械的衝撃によりバインダーがトナー粒子表面に露出した離型剤に覆い被さることで結果としてトナー表面近傍に離型剤が分布することになり定着性および現像性の両立に貢献するという効果もみられる。
【0059】
重合法によりトナー粒子を製造する方法としては、重合性単量体中に離型剤,着色剤,荷電制御剤,重合開始剤その他の添加剤を加え、ホモジナイザー・超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤を含有する水相中で、ホモミキサー等により分散せしめる。単量体組成物からなる液滴が所望のトナー粒子のサイズが得られた段階で、造粒を停止する。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。重合温度は40℃以上、一般的には50〜90℃の温度に設定して重合を行う。また、所定の分子量分布を得る目的で、重合反応後半に昇温しても良く、更に、未反応の重合性単量体、副生成物等を除去するために反応後半、又は、反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・ろ過により回収し、乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体組成物100質量部に対して水300〜3000質量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【0060】
上記の重合法でトナー粒子を製造する際の分散安定剤の種類及び量、撹拌条件、水層のpH及び重合条件、添加剤の分子量をコントロールすることにより、トナー粒子の形状係数を調整することができる。
【0061】
本発明において、懸濁重合法によってトナー粒子を得る場合、係る重合性単量体としては、スチレン,o(m−、p−)−メチルスチレン,m(p−)−エチルスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸メチル,(メタ)アクリル酸エチル,(メタ)アクリル酸プロピル,(メタ)アクリル酸ブチル,(メタ)アクリル酸オクチル,(メタ)アクリル酸ドデシル,(メタ)アクリル酸ステアリル,(メタ)アクリル酸ベヘニル,(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル,(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル,(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸エステル系単量体;ブタジエン,イソプレン,シクロヘキセン,(メタ)アクリロニトリル,アクリル酸アミド等のエン系単量体が好ましく用いられる。これらは、単独または一般的には出版物ポリマーハンドブック第2版III−Pl39〜192(John Wiley&Sons社製)に記載の理論ガラス転移温度(Tg)が、40〜80℃を示すように単量体を適宜混合し用いられる。理論ガラス転移温度が40℃未満の場合には、トナーの保存安定性や現像剤の耐久安定性の面から問題が生じ、一方80℃を超える場合は定着点の上昇をもたらすため好ましくない。
【0062】
また、懸濁重合法を用いてトナー粒子を得る方法においては、重合単量体の重合反応を阻害無く行わせしめるという観点から、極性樹脂を同時に添加するが特に好ましい。本発明に用いられる極性樹脂としては、スチレンと(メタ)アクリル酸の共重合体,スチレンと不飽和カルボン酸エステル等との共重合体、アクリロニトリル等のニトリル系単量体、塩化ビニル等の含ハロゲン系単量体、アクリル酸或はメタクリル酸等の不飽和カルボン酸、その他不飽和二塩基酸及び不飽和二塩基酸無水物、ニトロ系単量体等の重合体若しくはこれらの単量体とスチレン系単量体等との共重合体、マレイン酸共重合体,ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂が好ましく用いられる。該極性樹脂は、単量体と反応しうる不飽和基を分子中に含まないものが特に好ましい。これらの極性重合体及び/又は共重合体の添加量としては、重合性単量体の0.1〜10質量%が好ましい。
【0063】
本発明で使用される重合開始剤として、例えば、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド等の過酸化物系重合開始剤が用いられる。
【0064】
本発明のトナーは、メルトインデックス(MI)が1.0〜25g/10分の範囲にあると本発明の実施例において優れた定着性を示す。トナーのMIが1.0未満の場合は定着時に必要となる定着ローラーからの圧力および加熱を高温高圧にする必要があるため定着方式の簡素化と消費電力の削減の観点から不利である。また、25超の場合は内部凝集力が低下するため、耐オフセット性が悪化し、望ましくない。
【0065】
ここでのメルトインデックスは日本工業規格の熱可塑性プラスチックの流れ試験方法JIS K7210記載の装置を用いて、下記測定条件下、手動切り取り法で測定を行う。この時、測定値は10分値に換算する。
測定温度 :135℃
荷重 :2.16kg(21.2N)
試料充填量:5〜10g
【0066】
本発明で用いられる各種特性付与を目的として添加剤は、トナーに添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の重量平均径の1/10以下の粒径であることが好ましい。この添加剤の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。これら特性付与を目的とした添加剤としては、例えば、以下のようなものが用いられるが、特に何ら限定するものではない。
【0067】
1)流動性付与剤としては:金属酸化物(シリカ、疎水性シリカ、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなど)、カーボンブラック、フッ化カーボンなど。それぞれ、疎水化処理を行ったものがより好ましい。更に、特にシリコーンオイルにより疎水化処理を行ったものがより好ましい。
【0068】
2)研磨剤としては:金属酸化物(チタン酸ストロチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化クロムなど)、窒化物(窒化ケイ素など)、炭化物(炭化ケイ素など)、金属塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど)などが好ましい。
【0069】
3)滑剤としては:フッ素系樹脂粉末(フッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなど)、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど)などが好ましい。
【0070】
4)荷電制御性粒子としては:金属酸化物(酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化アルミニウムなど)、カーボンブラックなどが好ましい。
【0071】
これら添加剤は、トナー100質量部に対し、0.1〜10質量部(好ましくは0.1〜5質量部)が用いられるのが良い。これらの添加剤は単独で用いても、複数併用しても良い。
【0072】
次に本発明の画像形成方法を添付図面を参照しながら以下に説明する。
【0073】
図1において、100は現像装置、109は感光体、105は紙などの被転写体、106は転写部材、107は定着用加圧ローラー、108は定着用加熱ローラー、110は感光体109に接触して直接帯電を行う一次帯電部材を示す。
【0074】
一次帯電部材110には、感光体109表面を一様に帯電するようにバイアス電源115が接続されている。
【0075】
現像装置100はトナー104を収容しており、感光体109と接触して矢印方向に回転するトナー担持体102を具備する。さらに、トナー量規制及び帯電付与のための現像ブレード101と、トナー104をトナー担持体102に付着させかつトナー担持体102との摩擦でトナーへの帯電付与を行うため矢印方向に回転する塗布ローラー103も備えている。トナー担持体102には現像バイアス電源117が接続されている。塗布ローラー103にも図示しないバイアス電源が接続されており、負帯電性トナーを使用する場合は現像バイアスよりも負側に、正帯電性トナーを使用する場合は現像バイアスよりも正側に電圧が設定される。
【0076】
転写部材106には感光体109と反対極性の転写バイアス電源116が接続されている。
【0077】
ここで、感光体109とトナー担持体102の接触部分における回転方向の長さ、いわゆる現像ニップ幅は0.2mm以上8.0mm以下が好ましい。0.2mm未満では現像量が不足して満足な画像濃度が得られず、転写残トナーの回収も不十分となる。8.0mmを超えてしまうと、トナーの供給量が過剰となり、カブリ抑制が悪化しやすく、また、感光体の摩耗にも悪影響を及ぼす。
【0078】
トナー担持体としては、表面に弾性層を有する、いわゆる弾性ローラーが好ましく用いられる。
【0079】
使用される弾性層の材料の硬度としては、30〜60度(asker−C/荷重1kg)のものが好適に使用される。
【0080】
また、トナー担持体の抵抗としては、体積抵抗値で102〜109Ωcm程度の範囲が好ましい。102Ωcmよりも低い場合、例えば感光体109の表面にピンホール等がある場合、過電流が流れる恐れがある。反対に109Ωcmよりも高い場合は、摩擦帯電によるトナーのチャージアップが起こりやすく、画像濃度の低下を招きやすい。
【0081】
トナー担持体上のトナーコート量は、0.1〜1.5mg/cm2が好ましい。0.1mg/cm2よりも少ないと十分な画像濃度が得にくく、1.5mg/cm2よりも多くなると個々のトナー粒子全てを均一に摩擦帯電することが難しくなり、カブリ抑制の悪化の要因となる。さらに、0.2〜0.9mg/cm2がより好ましい。
【0082】
トナーコート量は現像ブレード101により制御されるが、この現像ブレード101はトナー層を介してトナー担持体102に接触している。この時の接触圧は、4.9〜49N/m(5〜50gf/cm)が好ましい範囲である。4.9N/mよりも小さいとトナーコート量の制御に加え均一な摩擦帯電も難しくなり、カブリ抑制の悪化等の原因となる。一方、49N/mよりも大きくなるとトナー粒子が過剰な負荷を受けるため、粒子の変形や現像ブレードあるいはトナー担持体へのトナーの融着等が発生しやすくなり、好ましくない。
【0083】
規制部材の自由端部はどのような形状でもよく、例えば断面形状が直線状のもの以外にも、先端近傍で屈曲したL字形状のものや、先端近傍が球状に膨らんだ形状のもの等が好適に用いられる。
【0084】
トナーコート量の規制部材としては、トナーを圧接塗布するための弾性ブレード以外にも、剛性のある金属ブレード等を用いても良い。
【0085】
弾性の規制部材には、所望の極性にトナーを帯電させるのに適した摩擦帯電系列の材質を選択することが好ましく、シリコーンゴム、ウレタンゴム、NBRの如きゴム弾性体、ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹脂弾性体、ステンレス、鋼、リン青銅の如き金属弾性体が使用できる。また、それらの複合体であっても良い。
【0086】
また、弾性の規制部材とトナー担持体に耐久性が要求される場合には、金属弾性体に樹脂やゴムをスリーブ当接部に当たるように貼り合わせたり、コーティング塗布したものが好ましい。
【0087】
更に、弾性の規制部材中に有機物や無機物を添加してもよく、溶融混合させても良いし、分散させても良い。例えば、金属酸化物、金属粉、セラミックス、炭素同素体、ウィスカー、無機繊維、染料、顔料、界面活性剤などを添加することにより、トナーの帯電性をコントロールできる。特に、弾性体がゴムや樹脂等の成型体の場合には、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化錫、酸化ジルコニア、酸化亜鉛等の金属酸化物微粉末、カーボンブラック、一般にトナーに用いられる荷電制御剤等を含有させることも好ましい。
【0088】
またさらに、規制部材に直流電場及び/または交流電場を印加することによっても、トナーへのほぐし作用のため、均一薄層塗布性、均一帯電性がより向上し、充分な画像濃度の達成及び良質の画像を得ることができる。
【0089】
図1において、一次帯電部材110は、矢印方向に回転する感光体109を一様に帯電する。
【0090】
ここで用いている一次帯電部材は、中心の芯金110bとその外周を形成した導電性弾性層110aとを基本構成とする帯電ローラーである。帯電ローラー110は、静電潜像担持体一面に押圧力を持って当接され、静電潜像担持体109の回転に伴い従動回転する。
【0091】
帯電ローラーを用いたときの好ましいプロセス条件としては、ローラーの当接圧が4.9〜490N/m(5〜500gf/cm)であり、印加電圧としては直流電圧あるいは直流電圧に交流電圧を重畳したもの等が用いられ、特に限定されないが、本発明においては直流電圧のみの印加電圧が好適に用いられ、この場合の電圧値としては±0.2〜±5kVの範囲で使用される。
【0092】
この他の帯電手段としては、帯電ブレードを用いる方法や、導電性ブラシを用いる方法がある。これらの接触帯電手段は、非接触のコロナ帯電に比べて、高電圧が不必要になったり、オゾンの発生が低減するといった効果がある。接触帯電手段としての帯電ローラーおよび帯電ブレードの材質としては、導電性ゴムが好ましく、その表面に離型性被膜を設けても良い。離型性被膜としては、ナイロン系樹脂、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PVDC(ポリ塩化ビニリデン)などが適用可能である。
【0093】
一次帯電工程に次いで、発光素子からの露光123によって感光体109上に情報信号に応じた静電潜像を形成し、トナー担持体102と当接する位置においてトナーにより静電潜像を現像し可視像化する。さらに、本発明の画像形成方法において、特に感光体上にデジタル潜像を形成した現像システムと組み合わせることで、潜像を乱さないためにドット潜像に対して忠実に現像することが可能となる。該可視像は転写部材106により被転写体105に転写され、加熱ローラー108と加圧ローラー107の間を通過して定着され、永久画像を得る。なお、加熱加圧定着手段としては、ここに示したハロゲンヒーター等の発熱体を内蔵した加熱ローラーとこれと押圧力をもって圧接された弾性体の加圧ローラーを基本構成とする熱ローラー方式以外に、フィルムを介してヒーターにより加熱定着する方式も用いられる。
【0094】
一方、転写されずに感光体109上に残った転写残トナーは、感光体109の表面に当接されるクリーニングブレードを有するクリーナー138で回収され、感光体109はクリーニングされる。
【0095】
次に、複数画像形成部にて各色のトナー画像をそれぞれ形成し、これを同一転写材に順次重ねて転写するようにしたフルカラー画像形成方法を図2をもとに説明する。
【0096】
ここでは、第1,第2,第3および第4の画像形成部29a,29b,29c,29dが並設されており、各画像形成部はそれぞれ専用の静電潜像保持体、いわゆる感光ドラム19a,19b,19cおよび19dを具備している。
【0097】
感光ドラム19a乃至19dはその外周側に潜像形成手段23a,23b,23cおよび23d、現像部17a,17b,17cおよび17d、転写用放電部24a,24b,24cおよび24d、ならびにクリーニング部18a,18b,18cおよび18dが配置されている。
【0098】
このような構成にて、先ず、第1画像形成部29aの感光ドラム19a上に潜像形成手段23aによって原稿画像における、例えばイエロー成分色の潜像が形成される。該潜像は現像手段17aのイエロートナーを有する現像剤で可視画像とされ、転写部24aにて、転写材としての記録材Sに転写される。
【0099】
上記のようにイエロー画像が転写材Sに転写されている間に、第2画像形成部29bではマゼンタ成分色の潜像が感光ドラム19b上に形成され、続いて現像手段17bのマゼンタトナーを有する現像剤で可視画像とされる。この可視画像(マゼンタトナー像)は、上記の第1画像形成部29aでの転写が終了した転写材Sが転写部24bに搬入されたときに、該転写材Sの所定位置に重ねて転写される。
【0100】
以下、上記と同様な方法により第3,第4の画像形成部29c,29dによってシアン色,ブラック色の画像形成が行なわれ、上記同一の転写材Sに、シアン色,ブラック色を重ねて転写するのである。このような画像形成プロセスが終了したならば、転写材Sは定着部22に搬送され、転写材S上の画像を定着する。これによって転写材S上には多色画像が得られるのである。転写が終了した各感光ドラム19a,19b,19cおよび19dはクリーニング部18a,18b,18cおよび18dにより残留トナーを除去され、引き続き行なわれる次の潜像形成のために供せられる。
【0101】
なお、上記画像形成装置では、転写材としての記録材Sの搬送のために、搬送ベルト25が用いられており、図2において、転写材Sは右側から左側へ搬送され、その搬送過程で、各画像形成部29a,29b,29cおよび29dにおける各転写部24a,24b,24cおよび24dを通過し、転写をうける。
【0102】
この画像形成方法において、転写材を搬送する搬送手段として加工の容易性及び耐久性の観点からテトロン(登録商標)繊維のメッシュを用いた搬送ベルトおよびポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂の如き薄い誘電体シートを用いた搬送ベルトが利用される。
【0103】
転写材Sが第4画像形成部29dを通過すると、AC電圧が除電器20に加えられ、転写材Sは除電され、ベルト25から分離され、その後、定着器22に入り、画像定着され、排出口26から排出される。
【0104】
なお、この画像形成方法では、その画像形成部にそれぞれ独立した静電潜像保持体を具備しており、転写材はベルト式の搬送手段で、順次、各静電潜像保持体の転写部へ送られるように構成してもよい。
【0105】
また、この画像形成方法では、その画像形成部に共通する静電潜像保持体を具備してなり、転写材は、ドラム式の搬送手段で、静電潜像保持体の転写部へ繰返し送られて、各色の転写をうけるように構成してもよい。
【0106】
しかしながら、この搬送ベルトでは、体積抵抗が高いため、カラー画像形成装置におけるように、数回の転写を繰り返す過程で、搬送ベルトが帯電量を増加させて行く。このため、各転写の都度、転写電流を順次増加させないと、均一な転写を維持できない。
【0107】
本発明トナーは転写性が優れているので、転写を繰返す毎に搬送手段の帯電が増しても、同じ転写電流で各転写におけるトナーの転写性を均一化でき、良質な高品位画像が得られることになる。
【0108】
定着性評価は、低温低湿度環境(10℃,15%RH)にて市販のPIXELCP660−A(キヤノン社製)を図2のように改造し、更にプロセススピードを100mm/sに改造したものを1晩放置し、評価機及びその内部の定着器が完全に低温低湿度環境になじんだ状態から定着器の温調温度が170℃になるように設定して連続200枚プリントアウトし、その印刷画像の200枚目を定着性の評価に用いた。定着性の評価は、定着画像を50g/cm2(4.9kPa)の荷重をかけてシルボン紙(LenzCleaning Paper“dasper”Ozu Paper Co.Ltd)で擦り、擦り前後の濃度低下率により評価した。試験紙としてトナーが定着しにくい複写機用普通紙(90g/m2)を使用した。したがって、こすり後の反射濃度の低下率(画像濃度低下率)の値が大きいほど、こすりによる画像のはがれる割合が多く、トナーの定着性は悪いことになる。低下率10%以下の場合を実用上問題無しとした。
【0109】
耐オフセット性は低温低湿度環境(10℃,15%RH)にて市販のPIXEL CP660−A(キヤノン社製)を図2のように改造し、更にプロセススピードを100mm/sに改造したものを用い、初期から耐久100枚までの画像サンプルの裏側に発生する汚れを観察し、発生枚数を数えた。発生枚数3枚以下を実用上問題無しとした。
【0110】
カブリの測定は、低温低湿度環境(10℃,15%RH)にて市販のPIXEL CP660−A(キヤノン社製)を図2のように改造し、更にプロセススピードを100mm/sに改造したものを用い、初期から耐久5000枚目の画像サンプルのカブリ量を東京電色社製のREFLECT METER MODELTC−6DSを使用して測定した。カブリ量は下記式より算出した。数値が小さい程、カブリが少ない。カブリ量2.0%未満を実用上問題無しとした。
【0111】
カブリ量(%)=(プリントアウト前の白色度)−(プリント後の記録材の非画像形成部(白地部)の白色度)
【0112】
フィルミングは高温多湿環境下(30℃,80%RH)にて市販のPIXELCP660−A(キヤノン社製)を図2のように改造し、更にプロセススピードを100mm/sに改造したものにて耐久試験を行い、フィルミングが発生し始めた枚数にて評価した。発生開始枚数が2000枚以上を実用上問題無しとした。
【0113】
ボタ落ちは高温多湿環境下(30℃,80%RH)にて市販のPIXEL CP660−A(キヤノン社製)を図2のように改造し、更にプロセススピードを100mm/sに改造したものにより耐久試験を行い、ボタ落ちが発生し始めた枚数にて評価した。発生開始枚数が2000枚以上を実用上問題無しとした。
【0114】
感光体上への融着は低温低湿環境下(10℃,15%RH)にて市販のPIXEL CP660−A(キヤノン社製)を図2のように改造し、更にプロセススピードを100mm/sに改造したものにより耐久試験を行い、感光体上への融着が発生し始めた枚数にて評価した。発生開始枚数が2000枚以上を実用上問題無しとした。
【0115】
クリーニング性は高温多湿環境下(30℃,80%RH)にて市販のPIXEL市販のPIXEL CP660−A(キヤノン社製)を図2のように改造し、更にプロセススピードを100mm/sに改造したものにて、連続1万枚プリントアウトし、クリーニング性と画質を目視にて評価した。(クリーニングが良好なものは○、不良なもの、即ち、ブレードの弾性が低下し、トナーがすり抜けることにより画像に黒い横スジが発生したものは×で示した。)。
【0116】
画像品位は高温多湿環境下(30℃,80%RH)にて市販のPIXEL CP660−A(キヤノン社製)を図2のように改造し、更にプロセススピードを100mm/sに改造したものにて、75g/m2の転写紙を用いて、印字率2%でE文字をプリントアウトし、その画像を目視で評価した。
A:優 全くギラつき無し
B:良 ギラつきは軽微
C:可 多少ギラつき有り
D:不可 かなりギラつき有り
【0117】
トランスペアレンシーシート画像の透過率は温度23℃/湿度65%RHの環境下にて市販のPIXEL CP660−A(キヤノン社製)を図2のように改造し、更にプロセススピードを50mm/sに改造したものにて、トランスペアレンシーシート(CG3700:3M製)上に現像コントラスト320Vにて現像転写し、階調を有する定着画像を得た。
【0118】
得られた定着画像の画像濃度0.4〜0.6の箇所の透過率を測定した。
【0119】
透過率の測定は、島津自己分光光度計UV2200(島津製作所社製)を使用し測定した。そして、トランスペアレンシーシート単独の透過率を100%とし、600nmでの最大吸収波長における透過率を測定した。
【0120】
なお、下記の基準で評価した。
A:透過率が80%以上
B:透過率が65%以上80%未満
C:透過率が50%以上65%未満
D:透過率が50%未満
【0121】
【実施例】
以下、発明を実施例により具体的に説明するがこれは本発明をなんら限定するものではない。
【0122】
参考例1>
スチレン−n−ブチルアクリレート−アクリル酸オクチル共重合体
(Tg57.5℃,分子量:Mw37000) 100質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 1.5質量部
低分子量エチレンプロピレン共重合体(m.p.140℃) 2.5質量部
まず、上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、該混練物を125℃で三本ロールミルによって溶融混練して混練物排出部より混練物を排出し、更に該混練物を120℃で三本ロールミルによる溶融混練を2回繰り返し行った。さらに該混練物を135℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行った。得られた混練物を所定温度まで急冷後、室温にて放置して徐冷した後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更にコアンダ効果を利用した気流式分級機を用いて分級することで、重量平均粒径7.5μmの負荷電性の摩擦帯電性シアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0123】
このシアントナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0124】
参考例2>
スチレン−n−ブチルアクリレート−アクリル酸オクチル共重合体
(Tg57.5℃,分子量:Mw37000) 100質量部
C.I.ピグメントイエロー17 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 1.5質量部
低分子量エチレンプロピレン共重合体(m.p.140℃) 2.5質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、該混練物を125℃で三本ロールミルによって溶融混練して混練物排出部より混練物を排出し、更に該混練物を120℃で三本ロールミルによる溶融混練を2回繰り返し行った。さらに該混練物を135℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行った。得られた混練物を所定温度まで急冷後、室温にて放置して徐冷した後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更にコアンダ効果を利用した気流式分級機を用いて分級することで、重量平均粒径7.5μmの負荷電性の摩擦帯電性ブラックトナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0125】
このイエロートナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0126】
参考例3>
スチレン−n−ブチルアクリレート−アクリル酸オクチル共重合体
(Tg57.5℃,分子量:Mw37000) 100質量部
C.I.ピグメントレッド122 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 1.5質量部
低分子量エチレンプロピレン共重合体(m.p.140℃) 2.5質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、該混練物を125℃で三本ロールミルによって溶融混練して混練物排出部より混練物を排出し、更に該混練物を120℃で三本ロールミルによる溶融混練を2回繰り返し行った。さらに該混練物を135℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行った。得られた混練物を所定温度まで急冷後、室温にて放置して徐冷した後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更にコアンダ効果を利用した気流式分級機を用いて分級することで、重量平均粒径7.5μmの負荷電性の摩擦帯電性ブラックトナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0127】
このマゼンタトナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0128】
参考例4>
スチレン−n−ブチルアクリレート−アクリル酸オクチル共重合体
(Tg57.5℃,分子量:Mw37000) 100質量部
カーボンブラック 10質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 1.5質量部
低分子量エチレンプロピレン共重合体(m.p.140℃) 2.5質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、該混練物を125℃で三本ロールミルによって溶融混練して混練物排出部より混練物を排出し、更に該混練物を120℃で三本ロールミルによる溶融混練を2回繰り返し行った。さらに該混練物を135℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行った。得られた混練物を所定温度まで急冷後、室温にて放置して徐冷した後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更にコアンダ効果を利用した気流式分級機を用いて分級することで、重量平均粒径7.5μmの負荷電性の摩擦帯電性ブラックトナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0129】
このブラックトナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0130】
参考例5>
スチレン−n−ブチルアクリレート−アクリル酸オクチル共重合体
(Tg57.5℃,分子量:Mw37000) 100質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 2.5質量部
低分子量エチレンプロピレン共重合体(m.p.140℃) 1.5質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、該混練物を125℃で三本ロールミルによって溶融混練して混練物排出部より混練物を排出し、更に該混練物を120℃で三本ロールミルによる溶融混練を2回繰り返し行った。さらに該混練物を135℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行った。得られた混練物を所定温度まで急冷後、室温にて放置して徐冷した後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更にコアンダ効果を利用した気流式分級機を用いて分級することで、重量平均粒径7.7μmの負荷電性の摩擦帯電性シアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0131】
このシアントナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0132】
参考例6>
スチレン−n−ブチルアクリレート−ヒドロキシエチルアクリレート−アクリル酸オクチル共重合体
(Tg62.8℃,分子量:Mw57000) 100質量部
スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体
(Tg63.1℃,分子量:Mw52000) 1.5質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物 3.0質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 2質量部
低分子量エチレンプロピレン共重合体(m.p.140℃) 2質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、該混練物を125℃で三本ロールミルによって溶融混練して混練物排出部より混練物を排出し、更に該混練物を120℃で三本ロールミルによる溶融混練を2回繰り返し行った。さらに該混練物を135℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行った。得られた混練物を所定温度まで急冷後、室温にて放置して徐冷した後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更にコアンダ効果を利用した気流式分級機を用いて分級することで、重量平均径7.2μmの負荷電性の摩擦帯電性シアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0133】
このシアントナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0134】
参考例7>
スチレン−n−ブチルアクリレート−アクリル酸オクチル共重合体
(Tg57.5℃,分子量:Mw37000) 100質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 2質量部
低分子量エチレンプロピレン共重合体(m.p.140℃) 2質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、該混練物を125℃で三本ロールミルによって溶融混練して混練物排出部より混練物を排出し、更に該混練物を120℃で三本ロールミルによる溶融混練を2回繰り返し行った。さらに該混練物を135℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行った。得られた混練物を所定温度まで急冷後、室温にて放置して徐冷した後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更にハイブリダイザー(奈良機械製作所製)を用いて球形化した後に、更にコアンダ効果を利用した気流式分級機を用いて分級することで、重量平均径7.3μmの負荷電性の摩擦帯電性シアントナー粒子を得た。この球形化処理を施す際の処理温度、処理時間、および処理エネルギーの如き処理条件は適宜コントロールした。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0135】
このシアントナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0136】
参考例8>
スチレン−n−ブチルアクリレート−ヒドロキシエチルアクリレート−アクリル酸オクチル共重合体
(Tg61.5℃,分子量:Mw53000) 100質量部
スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体
(Tg62.4℃,分子量:Mw51000) 0.5質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物 1質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 2質量部
低分子量エチレンプロピレン共重合体(m.p.140℃) 2質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、該混練物を125℃で三本ロールミルによって溶融混練して混練物排出部より混練物を排出し、更に該混練物を120℃で三本ロールミルによる溶融混練を2回繰り返し行った。さらに該混練物を135℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行った。得られた混練物を所定温度まで急冷後、室温にて放置して徐冷した後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更にハイブリダイザー(奈良機械製作所製)を用いて球形化した後に、更にコアンダ効果を利用した気流式分級機を用いて分級することで、重量平均径7.3μmの負荷電性の摩擦帯電性シアントナー粒子を得た。この球形化処理を施す際の処理温度、処理時間、および処理エネルギーの如き処理条件は適宜コントロールした。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0137】
このシアントナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0138】
参考例9>
スチレン−n−ブチルアクリレート−ヒドロキシエチルアクリレート−アクリル酸オクチル共重合体
(Tg62.2℃,分子量:Mw54000) 100質量部
スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体
(Tg63.1℃,分子量:Mw52000) 1質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物 1.7質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 2質量部
低分子量エチレンプロピレン共重合体(m.p.140℃) 2質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、該混練物を125℃で三本ロールミルによって溶融混練して混練物排出部より混練物を排出し、更に該混練物を120℃で三本ロールミルによる溶融混練を2回繰り返し行った。さらに該混練物を135℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行った。得られた混練物を所定温度まで急冷後、室温にて放置して徐冷した後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更にハイブリダイザー(奈良機械製作所製)を用いて球形化した後に、更にコアンダ効果を利用した気流式分級機を用いて分級することで、重量平均径7.3μmの負荷電性の摩擦帯電性シアントナー粒子を得た。この球形化処理を施す際の処理温度、処理時間、および処理エネルギーの如き処理条件は適宜コントロールした。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0139】
このシアントナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0140】
参考例10>
スチレン−n−ブチルアクリレート−ヒドロキシエチルアクリレート−アクリル酸オクチル共重合体
(Tg61.5℃,分子量:Mw53000) 100質量部
スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体
(Tg62.4℃,分子量:Mw51000) 0.7質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物 1.2質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 2質量部
低分子量エチレンプロピレン共重合体(m.p.140℃) 2質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、該混練物を125℃で三本ロールミルによって溶融混練して混練物排出部より混練物を排出し、更に該混練物を120℃で三本ロールミルによる溶融混練を2回繰り返し行った。さらに該混練物を135℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行った。得られた混練物を所定温度まで急冷後、室温にて放置して徐冷した後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更にハイブリダイザー(奈良機械製作所製)を用いて球形化した後に、更にコアンダ効果を利用した気流式分級機を用いて分級することで、重量平均径7.4μmの負荷電性の摩擦帯電性シアントナー粒子を得た。この球形化処理を施す際の処理温度、処理時間、および処理エネルギーの如き処理条件は適宜コントロールした。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0141】
このシアントナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0142】
<実施例
スチレン単量体 160質量部
n−ブチルアクリレート単量体 30質量部
2エチルヘキシルアクリレート単量体 10質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 20質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物 2質量部
ジビニルベンゼン 0.35質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 30質量部
以上の混合物を、アトライターを用いて5時間分散させた後、重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2質量部およびラウロイルパーオキサイド3質量部を添加した単量体組成物を、水1200質量部とリン酸三カルシウム7質量部とを混合した68.5℃の水溶液に投入した後、TK式ホモミキサーで、12,000rpmで撹拌して11分間造粒した。その後、高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根に撹拌器を変え、60rpmで重合を10時間継続させた。その際、造粒終了後から3時間後にスチレン単量体5質量部、アクリル酸オクチル単量体5質量部、2エチルヘキシルアクリレート単量体10質量部、パラフィンワックス2質量部および2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.3質量部を液温70℃で撹拌させたものを連続滴下し、その後0.5時間後、水120質量部とリン酸三カルシウム0.5質量部とを混合した水溶液を投入した。
【0143】
重合終了後、希塩酸を添加し、リン酸カルシウムを除去せしめた。更に洗浄、高速流動層乾燥機により乾燥を行い、重量平均粒径が7.4μmであるシアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0144】
上記シアントナー粒子100質量部とヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.5質量部をヘンシェルミキサーで混合し、評価用トナーを得た。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0145】
<実施例
スチレン単量体 160質量部
n−ブチルアクリレート単量体 40質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 20質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物 2質量部
ジビニルベンゼン 0.40質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 30質量部
以上の混合物を、アトライターを用いて4.5時間分散させた後、重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2質量部およびラウロイルパーオキサイド3質量部を添加した単量体組成物を、水1200質量部とリン酸三カルシウム7.5質量部とを混合した68.5℃の水溶液に投入した後、TK式ホモミキサーで、12,000rpmで撹拌して11分間造粒した。その後、高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根に撹拌器を変え、60rpmで重合を10時間継続させた。その際、造粒終了後から3時間後にスチレン単量体5質量部、n−ブチルアクリレート単量体3質量部、ヒドロキシエチルアクリレート単量体2質量部、C22のアルキルカルボン酸とC22のアルキルアルコールとのエステルワックス2質量部および2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.3質量部を液温70℃で撹拌させたものを連続滴下し、その後0.5時間後、水120質量部とリン酸三カルシウム0.5質量部とを混合した水溶液を投入した。
【0146】
重合終了後、希塩酸を添加し、リン酸カルシウムを除去せしめた。更に洗浄、高速流動層乾燥機により乾燥を行い、重量平均粒径が7.2μmであるシアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0147】
上記シアントナー粒子100質量部とヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.5質量部をヘンシェルミキサーで混合し、評価用トナーを得た。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0148】
参考例11
スチレン単量体 160質量部
n−ブチルアクリレート単量体 40質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 20質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物 2質量部
ジビニルベンゼン 0.45質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 30質量部
以上の混合物を、アトライターを用いて4.5時間分散させた後、重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2質量部およびラウロイルパーオキサイド3質量部を添加した単量体組成物を、水1200質量部とリン酸三カルシウム7.5質量部とを混合した68.5℃の水溶液に投入した後、TK式ホモミキサーで、12,000rpmで撹拌して11分間造粒した。その後、高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根に撹拌器を変え、60rpmで重合を10時間継続させた。その際、造粒終了後から3時間後にスチレン単量体5質量部、n−ブチルアクリレート単量体3質量部、ヒドロキシエチルアクリレート単量体2質量部、C22のアルキルカルボン酸とC22のアルキルアルコールとのエステルワックス2質量部および2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.3質量部を液温70℃で撹拌させたものを連続滴下し、その後0.5時間後、水120質量部とリン酸三カルシウム0.5質量部とを混合した水溶液を投入した。
【0149】
重合終了後、希塩酸を添加し、リン酸カルシウムを除去せしめた。更に洗浄、高速流動層乾燥機により乾燥を行い、重量平均粒径が7.3μmであるシアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0150】
上記シアントナー粒子100質量部とヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.5質量部をヘンシェルミキサーで混合し、評価用トナーを得た。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0151】
<実施例
スチレン単量体 160質量部
n−ブチルアクリレート単量体 40質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 20質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物 2質量部
ジビニルベンゼン 0.40質量部
C22のアルキルカルボン酸とC22のアルキルアルコールとのエステルワックス
(m.p.75℃) 30質量部
以上の混合物を、アトライターを用いて4.5時間分散させた後、重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2質量部およびラウロイルパーオキサイド3質量部を添加した単量体組成物を、水1200質量部とリン酸三カルシウム7質量部とを混合した68.5℃の水溶液に投入した後、TK式ホモミキサーで、12,000rpmで撹拌して11分間造粒した。その後、高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根に撹拌器を変え、60rpmで重合を10時間継続させた。その際、造粒終了後から3時間後にスチレン単量体5質量部、n−ブチルアクリレート単量体3質量部、ヒドロキシエチルアクリレート単量体2質量部、C22のアルキルカルボン酸とC22のアルキルアルコールとのエステルワックス2質量部および2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.3質量部を液温70℃で撹拌させたものを連続滴下し、その後0.5時間後、水120質量部とリン酸三カルシウム0.5質量部とを混合した水溶液を投入した。
【0152】
重合終了後、希塩酸を添加し、リン酸カルシウムを除去せしめた。更に洗浄、高速流動層乾燥機により乾燥を行い、重量平均粒径が6.8μmであるシアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0153】
上記シアントナー粒子100質量部とヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.5質量部をヘンシェルミキサーで混合し、評価用トナーを得た。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表1に示す。
【0154】
<実施例
スチレン単量体 160質量部
n−ブチルアクリレート単量体 40質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 20質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物 2質量部
ジビニルベンゼン 0.40質量部
C22のアルキルカルボン酸とC22のアルキルアルコールとのエステルワックス
(m.p.75℃) 30質量部
以上の混合物を、アトライターを用いて4.5時間分散させた後、重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2質量部およびラウロイルパーオキサイド3質量部を添加した単量体組成物を、水1200質量部とリン酸三カルシウム7質量部とを混合した68.5℃の水溶液に投入した後、TK式ホモミキサーで、12,000rpmで撹拌して11分間造粒した。その後、高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根に撹拌器を変え、60rpmで重合を10時間継続させた。その際、造粒終了後から3時間後にスチレン単量体5質量部、n−ブチルアクリレート単量体3質量部、ヒドロキシエチルアクリレート単量体2質量部、C22のアルキルカルボン酸とC22のアルキルアルコールとのエステルワックス2質量部および2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.3質量部を液温70℃で撹拌させたものを連続滴下し、その後0.5時間後、水120質量部とリン酸三カルシウム0.5質量部とを混合した水溶液を投入した。
【0155】
重合終了後、希塩酸を添加し、リン酸カルシウムを除去せしめた。更に洗浄、高速流動層乾燥機により乾燥を行い、重量平均粒径が7.1μmであるシアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0156】
上記シアントナー粒子100質量部とシリコーンオイルにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.5質量部をヘンシェルミキサーで混合し、評価用トナーを得た。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0157】
<比較例1>
スチレン−n−ブチルアクリレート共重合体
(Tg57.1℃,分子量:Mw37000) 100質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 1質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、110℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行い、混練物を室温まで徐々に冷却後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更に振動篩いを用いて分級することで、重量平均径6.5μmの負荷電性の摩擦帯電性シアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0158】
このシアントナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0159】
<比較例2>
スチレン−n−ブチルアクリレート共重合体
(Tg57.1℃,分子量:Mw37000) 100質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 5質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、110℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行い、混練物を室温まで徐々に冷却後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更に振動篩いを用いて分級することで、重量平均径7.8μmの負荷電性の摩擦帯電性シアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0160】
このシアントナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0161】
<比較例3>
スチレン−n−ブチルアクリレート共重合体
(Tg57.1℃,分子量:Mw37000) 100質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、110℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行い、混練物を室温まで徐々に冷却後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更に風力分級機を用いて分級することで、重量平均径7.5μmの負荷電性の摩擦帯電性ブラックトナー粒子を得た。更に、上記トナー粒子100部に対しパラフィンワックス1.5部をハイブリダイザーI型(奈良機械製作所製)を用い、6000rpm,2分間処理し、その後さらにそのトナー粒子にスチレンーブチルアクリレートーアクリル酸共重合体(Tg:47℃)1.0部をハイブリダイザーI型(奈良機械製作所製)を用い、6000rpm,2分間処理し、得られたトナー粒子を更に振動篩いを用いて分級することで、重量平均粒径が7.6μmであるシアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0162】
このシアントナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0163】
<比較例4>
スチレン−n−ブチルアクリレート共重合体
(Tg58.5℃,分子量:Mw37000) 100質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
パラフィンワックス(m.p.75℃) 1質量部
低分子量エチレンプロピレン共重合体(m.p.140℃) 1質量部
上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、130℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行い、混練物を室温まで徐々に冷却後、カッターミルで粗粉砕、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更に風力分級機を用いて分級し、更にハイブリダイザー(奈良機械製作所製)を用いて球形化した後に、更に振動篩いを用いて分級することで、重量平均径7.0μmの負荷電性の摩擦帯電性シアントナー粒子を得た。この球形化処理を施す際の処理温度、処理時間、および処理エネルギーの如き処理条件は適宜コントロールした。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0164】
このシアントナー粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.0質量部、Mg−Al金属錯体0.3質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用トナーとした。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0165】
<比較例5>
スチレン単量体 160質量部
n−ブチルアクリレート単量体 40質量部
不飽和ポリエステル 2質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 1質量部
ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物 2質量部
ジビニルベンゼン 0.6質量部
C22のアルキルカルボン酸とC22のアルキルアルコールとのエステルワック
ス(m.p.75℃) 20質量部
以上の混合物を、アトライターを用いて3時間分散させた後、重合開始剤であるラウロイルパーオキサイド3質量部を添加した単量体組成物を、水1200質量部とリン酸三カルシウム7質量部とを混合した71.0℃の水溶液に投入した後、TK式ホモミキサーで、10,000rpmで撹拌して10分間造粒した。その後、高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根に撹拌器を変え、50回転で重合を10時間継続させた。重合終了後、希塩酸を添加し、リン酸カルシウムを除去せしめた。更に洗浄、乾燥を行い、重量平均粒径が7.1μmであるシアントナー粒子を得た。得られたトナーのMIおよび重量平均粒径、平均円形度、円形度標準偏差について得られた結果は下記表2に示す。
【0166】
上記シアントナー粒子100質量部とシリコーンオイルにより疎水化処理したシリカ(比表面積200m2/g)1.5質量部をヘンシェルミキサーで混合し、評価用トナーを得た。この現像剤および外添トナーを用いて定着評価および現像性評価を行った。得られた結果は表2に示す。
【0167】
【表2】
Figure 0003927814
【0168】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によって、非磁性一成分接触現像による画像形成方法を用いて形成される画像において、低い定着温度で定着することができ、定着時の定着ローラーからの剥離性、耐オフセット性、カラートナーにおけるOHT画像定着時の透過性といった定着特性だけでなく、カブリ、フィルミング、ボタ落ち、感光体への融着の抑制についても優れた、定着性および現像性を両立できる非磁性一成分接触現像用トナー及び該トナーを用いた画像形成方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】非磁性一成分接触現像をおこなう現像装置を有する画像形成装置の概略図である。
【図2】非磁性一成分接触現像をおこなう現像装置を有するフルカラー画像形成装置の概略図である。
【符号の説明】
17 現像部
18 クリーニング部
19 感光体ドラム(潜像担持体)
20 徐電部
22 定着器
23 潜像形成手段
24 転写用放電部
25 ベルト
26 排出口
29 画像形成部
S 記録材
100 現像装置
101 現像ブレード
102 トナー担持体
103 塗布ローラー
104 トナー
105 紙などの被転写体
106 転写部材
107 定着用加圧ローラー
108 定着用加熱ローラー
109 感光体ドラム(潜像担持体)
110 一次帯電部材
110a 導電性弾性層
110b 芯金
115 バイアス電源
116 バイアス電源
117 バイアス電源
123 発光素子からの露光
138 クリーナー

Claims (6)

  1. 非磁性一成分接触現像に用いられるトナーであって、該トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤およびワックスを含有するトナー粒子を有するトナーであり、
    該トナー粒子は懸濁重合法で製造されたものであり、
    該ワックスの含有量が該トナー粒子に対して1〜20質量%であり、
    トナーにより、未定着画像を作成し、その未定着画像を23℃,60%RH環境下においてヘキサン中に浸漬させた場合のワックスの溶出量をC(N)、該トナーにより作製した未定着画像を100℃で2分加熱した後、23℃,60%RH環境下においてヘキサン中に浸漬させた場合のワックスの溶出量をC(H)とした場合、
    1.10≦C(H)/C(N)≦5.00
    の関係が成り立ち、
    該トナーの135℃、荷重2160g(21.2N)の条件下でのメルトインデックス(MI)が1.0g/10分以上25g/10分以下であり、
    該トナーは、平均円形度が0.965以上0.990未満であることを特徴とする非磁性一成分接触現像用トナー。
  2. トナー粒子中に含有されるワックスとして、少なくともワックスの融点が60℃以上120℃以下で、炭素数15〜45個の長鎖アルキルアルコールと炭素数15〜45個の長鎖アルキルカルボン酸とのエステル化合物を主成分とするエステルワックスを含有することを特徴とする請求項1に記載の非磁性一成分接触現像用トナー。
  3. 該トナーがシリコーンオイル処理されている無機微紛体を含有することを特徴とする請求項1に記載の非磁性一成分接触現像用トナー。
  4. 非磁性一成分接触現像による画像形成方法であって、トナー画像を形成しているトナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤およびワックスを含有するトナー粒子を有するトナーであり、
    該トナー粒子は懸濁重合法で製造されたものであり、
    該ワックスの含有量が該トナー粒子に対して1〜20質量%であり、
    トナーにより、未定着画像を作成し、その未定着画像を23℃,60%RH環境下においてヘキサン中に浸漬させた場合のワックスの溶出量をC(N)、該トナーにより作製した未定着画像を100℃で2分加熱した後、23℃,60%RH環境下においてヘキサン中に浸漬させた場合のワックスの溶出量をC(H)とした場合、
    1.10≦C(H)/C(N)≦5.00
    の関係が成り立ち、
    該トナーの135℃、荷重2160g(21.2N)の条件下でのメルトインデックス(MI)が1.0g/10分以上25g/10分以下であり、
    該トナーは、平均円形度が0.965以上0.990未満であることを特徴とする非磁性一成分接触現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法。
  5. トナー粒子中に含有されるワックスとして、少なくともワックスの融点が60℃以上120℃以下で、炭素数15〜45個の長鎖アルキルアルコールと炭素数15〜45個の長鎖アルキルカルボン酸とのエステル化合物を主成分とするエステルワックスを含有することを特徴とする請求項に記載の画像形成方法。
  6. 該トナーがシリコーンオイル処理されている無機微紛体を含有することを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成方法。
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