JPH10333362A - 静電荷像現像用トナー及びトナーの製造方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナー及びトナーの製造方法

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JPH10333362A
JPH10333362A JP9333898A JP9333898A JPH10333362A JP H10333362 A JPH10333362 A JP H10333362A JP 9333898 A JP9333898 A JP 9333898A JP 9333898 A JP9333898 A JP 9333898A JP H10333362 A JPH10333362 A JP H10333362A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写性に優れ、各環境で帯電性が良好で、長
期間高画質な画像が得られる静電荷像現像用トナー及び
該トナーの製造方法を提供することである。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂、カーボンブラッ
ク、アゾ系鉄化合物及びオキシカルボン酸金属化合物を
含有するトナー粒子を有する静電荷像現像用トナーにお
いて、該トナー粒子が、重合性単量体、カーボンブラッ
ク、アゾ系鉄化合物及びオキシカルボン酸金属化合物を
含有する重合性単量体組成物を調製する工程、該重合性
単量体組成物を水系媒体中へ分散して重合性単量体組成
物の粒子を生成する工程、該粒子中の重合性単量体を重
合して結着樹脂を生成する工程を経て製造されることを
特徴とする静電荷像現像用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真法に用いら
れる静電荷像現像用トナーに関するものである。
【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なって可視像と
し、必要に応じて紙などの転写材にトナー像を転写した
後、熱・圧力等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】プリンター装置はLED、LBPプリンタ
ーが最近の市場の主流になっており、技術の方向として
より高解像度即ち、従来240、300dpiであった
ものが400、600、800dpiとなって来てい
る。従って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
が進んでおり、そのためデジタル化の方向に進みつつあ
る。この方向は、静電荷像をレーザーで形成する方法が
主であるため、やはり高解像度の方向に進んでおり、こ
こでもプリンターと同様に高解像・高精細の現像方式が
要求されてきている。このためトナーの小粒径化が進ん
でおり、特開平1−112253号公報、特開平1−1
91156号公報、特開平2−214156号公報、特
開平2−284158号公報、特開平3−181952
号公報、特開平4−162048号公報などでは特定の
粒度分布の粒径の小さいトナーが提案されている。
【0004】現像工程で感光体上に形成されたトナー像
は転写工程で転写材に転写されるが、感光体上に残った
転写残トナーはクリーニング工程でクリーニングされ、
廃トナー容器にトナーは蓄えられる。このクリーニング
工程については、従来ブレードクリーニング、ファーブ
ラシクリーニング、ローラークリーニング等が用いられ
ていた。装置面からみると、かかるクリーニング装置を
具備するために装置が必然的に大きくなり装置のコンパ
クト化を目指すときのネックになっていた。さらには、
エコロジーの観点より、トナーの有効活用という意味で
廃トナーの少ないシステムが望まれており、転写効率の
良いトナーが求められていた。
【0005】このため、トナーの転写性を向上させる試
みが種々検討され、その一つとして、トナー形状の球形
化及び表面の平滑化により、感光体とクリーナー部材と
の摩擦力を低減させ、感光体の高寿命化が得られ、かつ
感光体ドラムとの接触面積を小さくし、付着力を低下さ
せることで、転写効率の向上を図る試みがなされてき
た。
【0006】前述の如き、球状で表面が平滑なトナーの
製造法としては、重合法によるトナーの製造が挙げられ
る。従来、一般に行われてきた粉砕法によるトナーの製
造においては、加熱して溶融混練したトナー組成物を冷
却後、粉砕するという工程を有しているため得られるト
ナーは、不定形で、その表面も平滑な物ではなかった。
これに対し、特公昭36−10231号公報によって提
案された重合法を用いたトナーの製造においては直接、
トナー粒子を懸濁重合することにより得られるため、球
状且つ、表面の平滑なトナーを製造することができる。
【0007】しかしながら、前述のように球形で平滑な
表面を持っているトナーは、そのために帯電部材との接
触点が小さく、帯電性が低下し、高湿下では帯電性が大
幅に低下する等の問題点が生じている。これを解決する
ためには、従来のトナーよりもさらに帯電性を良好にす
る必要があった。
【0008】従来、トナーに電荷を保有せしめるために
は、トナーの成分である樹脂の摩擦帯電性を利用するこ
ともできるが、この方法ではトナーの帯電性が小さいの
で、現像によって得られる画像はカブリ易く、不鮮明な
ものとなりやすい。そこで、所望の摩擦帯電性をトナー
に付与するために、帯電性を付与する染料または顔料、
更には電荷制御剤を添加することが行われている。
【0009】電荷制御剤を含有するトナーは、現像スリ
ーブなどのトナー担持体を汚染し易いため、複写枚数の
増加に伴い摩擦帯電量が低下し、画像濃度の低下を引き
起こしやすい。また、ある種の電荷制御剤は、摩擦帯電
量が不十分であり、温度や湿度の影響を受け易いため、
環境変動に伴う画像濃度の変動の原因となりやすい。ま
た、ある種の電荷制御剤は樹脂に対する分散性が不良で
あるため、これを用いたトナーはトナー粒子間の摩擦帯
電量が不均一となりやすくカブリが発生し易い。また、
ある種の電荷制御剤は、保存安定性が悪く、長期保存中
に摩擦帯電量が低下しやすい。
【0010】今日、当該技術分野で知られている電荷制
御剤としては、負摩擦帯電性として、モノアゾ染料の金
属錯塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸の金属
錯塩、銅フタロシアニン顔料、あるいは酸成分を含む樹
脂等が知られている。また、正摩擦帯電性として、ニグ
ロシン染料、アジン系染料、トリフェニルメタン系染顔
料、四級アンモニウム塩、または、四級アンモニウム塩
を側鎖に有する樹脂等が知られている。
【0011】これらのなかで、特公昭43−17955
号公報、特公昭55−42752号公報、特開昭61−
155464号公報、特公昭63−1994号公報、特
開平8−272146号公報などに各種金属錯体が負電
荷制御剤として提案されている。これらは確かに良好な
帯電性を示すが、本発明者らの検討では、前記の球形で
表面の平滑なトナーに対しては十分とは言えず、改良が
望まれていた。
【0012】また、カーボンブラックの分散性の悪さは
以前より問題となっていたが、特に重合法によるトナー
の製造においては大きな問題であり、改善が望まれてい
た。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の如き問題点を解決した静電荷像現像用トナーを提供す
ることにある。
【0014】本発明の目的は、転写性に優れた静電荷像
現像用トナーを提供することにある。
【0015】本発明の目的は、高温高湿、低温低湿など
の各環境下において、良好な帯電性を示す静電荷像現像
用トナーを提供することにある。
【0016】本発明の目的は、長期にわたり高画質な画
像が得られる静電荷像現像用トナーを提供することにあ
る。
【0017】本発明の目的は、上記トナーを好適に生成
し得る製造方法を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも結
着樹脂、カーボンブラック、式(1)で示されるアゾ系
鉄化合物及びオキシカルボン酸金属化合物を含有するト
ナー粒子を有する静電荷像現像用トナーにおいて、該ト
ナー粒子が、重合性単量体、カーボンブラック、式
(1)で示されるアゾ系鉄化合物及びオキシカルボン酸
金属化合物を含有する重合性単量体組成物を調製する工
程、該重合性単量体組成物を水系媒体中へ分散して重合
性単量体組成物の粒子を生成する工程、該粒子中の重合
性単量体を重合して結着樹脂を生成する工程を経て製造
されたトナー粒子を有することを特徴とする静電荷像現
像用トナーに関する。
【0019】
【外11】 〔式中、R1 及びR3 は、水素原子、C118のアルキ
ル基、C218のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
シル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、C118のアル
コキシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハ
ロゲン原子及び
【0020】
【外12】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
は官能基であり、R1 とR3 とは同じであっても異なっ
ていても良く、n及びn′は1〜3の整数を示し、R7
は、C118のアルキル基又はC618のアリール基を
表し、R2 及びR4 は、水素原子又は、ニトロ基を示
し、R2 とR4 とは同じであっても異なっていても良
く、R5 及びR6 は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ
基、カルボキシル基、C118のアルキル基、C218
のアルケニル基、C718のアルアルキル基、C118
のアルコキシ基、C618のアリール基、
【0021】
【外13】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
は官能基を示し、R5 とR6 とは同じであっても異なっ
ていても良く、R7 は、C118のアルキル基又はC6
18のアリール基を表し、Xは、水素原子、C15
アルキル基、C15 のアルコキシ基、ニトロ基及びハ
ロゲン原子からなるグループより選ばれる原子又は官能
基を表し、mは1〜3の整数を示し、A+ は、水素イオ
ン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウム
イオン又はそれらの混合物を表す。〕
【0022】本発明は、少なくとも下記工程、 i)重合性単量体、カーボンブラック、式(1)で表さ
れるアゾ系鉄化合物及びオキシカルボン酸金属化合物を
含有する重合性単量体組成物を調製する工程、 ii)該重合性単量体組成物を水系媒体中へ分散して重
合性単量体組成物の粒子を生成する工程、 iii)該粒子中の重合性単量体を重合を有してトナー
粒子を生成する工程、を有することを特徴とするトナー
粒子を有する静電荷像現像用トナーの製造方法に関す
る。
【0023】
【外14】 〔式中、R1 及びR3 は、水素原子、C118のアルキ
ル基、C218のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
シル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、C118のアル
コキシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハ
ロゲン原子及び
【0024】
【外15】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
は官能基であり、R1 とR3 とは同じであっても異なっ
ていても良く、n及びn′は1〜3の整数を示し、R7
は、C118のアルキル基又はC618のアリール基を
示し、R2 及びR4 は、水素原子又は、ニトロ基を示
し、R2 とR4 とは同じであっても異なっていても良
く、R5 及びR6 は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ
基、カルボキシル基、C118のアルキル基、C218
のアルケニル基、C718のアルアルキル基、C118
のアルコキシ基、C618のアリール基、
【0025】
【外16】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
は官能基を示し、R5 とR6 とは同じであっても異なっ
ていても良く、R7 は、C118のアルキル基又はC6
18のアリール基を示し、Xは、水素原子、C1 〜C5
のアルキル基、C15 のアルコキシ基、ニトロ基及び
ハロゲン原子からなるグループより選ばれる原子又は官
能基を表し、mは1〜3の整数を示しA+ は、水素イオ
ン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウム
イオン又はそれらの混合物を表す。〕
【0026】
【発明の実施の形態】前述したように、形状が球形で平
滑な表面を持っているトナーは、帯電部材との接触点が
小さいため、高湿下では帯電性が低下し、トナー飛散や
カブリが発生しやすかった。これを解決するために、帯
電量を増大させると、今度は低湿下で帯電量が過大とな
り、得られる画像の濃度の低下、転写効率の悪化等が発
生した。
【0027】この課題に対して、本発明者らは、特定の
アゾ系鉄化合物と、オキシカルボン酸金属化合物を併用
することで解決したのである。
【0028】一般に電荷制御剤として用いられる有機酸
の金属化合物を用いた現像剤は、比較的高い帯電性を示
す場合があるものの、高湿下では帯電量の低下が見ら
れ、低湿下においては帯電速度の低下が見られる。
【0029】この原因としては金属付近での水分の吸脱
着が考えられ、高湿下では金属化合物への吸着水量が増
大するため帯電量が低下し、低湿下では金属化合物中の
吸着水が減少するため抵抗が高くなり帯電速度が低下す
るものと考えられる。
【0030】これに対して、有機酸の中でもオキシカル
ボン酸のようにカルボキシル基酸素上の負電荷密度が低
いと思われるものを使用した場合、高湿下においても高
い帯電量を得ることができる。これに関しては、カルボ
キシル基酸素上の負電荷密度が小さい場合、金属と結合
しても金属原子上の電子密度があまり上昇せず、金属化
合物の負帯電能力が高いものと考えられる。
【0031】特に芳香族オキシカルボン酸においては高
い効果が見い出された。この理由については明らかでは
ないが、芳香族オキシカルボン酸は共鳴構造により、カ
ルボキシル酸素上の負電荷密度がより小さいこと及び立
体的に大きい構造を有するために、結合した金属分子に
対して水分子をブロックしやすいことなどが考えられ
る。
【0032】なお、オキシカルボン酸金属化合物を含有
する現像剤に関しては、これまでいくつか公開されてい
る。例えば、特公昭55−42752号公報においてサ
リチル酸クロム化合物が、特開昭63−2074号公報
及び特開昭63−33755号公報においてはサリチル
酸亜鉛化合物が、また特開昭63−208865号公
報、特開昭63−237065号公報及び特開昭64−
10261号公報にはサリチル酸のアルミニウム化合物
が開示されている。
【0033】しかしながら、本発明者らの検討では、オ
キシカルボン酸金属化合物のみでは、本発明のような球
形で表面が平滑なトナーにおいて、低湿下での帯電速度
が遅く、初期と耐久時の帯電特性の差が大きく、画像濃
度の低下等を招いた。
【0034】そこで、本発明者らは、一般式(1)に示
されるアゾ系鉄化合物を併用すると、低湿下での帯電速
度の低下を防止できると共に、高湿下での帯電もさらに
良好にできることを見い出したのである。
【0035】このアゾ系鉄化合物は、単独で荷電制御剤
として使用すると、帯電速度は良好で、帯電量の立ち上
がりは解決できるものの、帯電量の絶対値が低く、高湿
下での飛散やカブリが問題であった。
【0036】しかるに、本発明者らの検討によると、特
定のアゾ系鉄化合物とオキシカルボン酸金属化合物を併
用すると、各化合物の性能を加算したよりも大きな効果
が得られ、各環境下での帯電性を大幅に改善することを
見い出したのである。
【0037】その理由は明らかではないが、併用するこ
とによりお互いのトナー中での分散性が向上し、より有
効な性能が得られるため、環境特性が良好になると考え
られる。
【0038】本発明の構成は、重合法により形成された
トナーにおいて効果が大きく、特に高湿下での帯電特性
を大幅に向上することが可能となった。
【0039】その理由は明らかではないが、本発明のア
ゾ系鉄化合物により、通常使用される顔料であるカーボ
ンブラックの分散性が著しく向上する。そのため、導電
性のカーボンブラックによる導電経路の形成が少なく、
また、トナー表面に存在するカーボンブラックも少ない
ため、負電荷のリークが押さえられ、帯電量が増大す
る。
【0040】さらに、本発明者らの検討では、該アゾ系
鉄化合物とオキシカルボン酸金属化合物の添加量が、該
アゾ系鉄化合物の添加量をA重量部、オキシカルボン酸
金属化合物の添加量をB重量部とすると、 0.1≦A/B≦20 であることが好ましい。その理由は明らかではないが、
トナー中の各化合物の分散状態が変化し、前述のような
相乗効果が得られないためと考えれらる。0.1未満や
20を超えた場合は、低湿下での帯電の立ち上がりの悪
化および高湿下での帯電量の低下が生じる。
【0041】本発明で使用するアゾ系鉄化合物は、下記
式(1)で示す構造を有している。
【0042】
【外17】 〔式中、R1 及びR3 は、水素原子、C118のアルキ
ル基、C218のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
シル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、C118のアル
コキシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハ
ロゲン原子及び
【0043】
【外18】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
は官能基であり、R1 とR3 とは同じであっても異なっ
ていても良く、n及びn′は1〜3の整数を示し、R7
は、C118のアルキル基又はC618のアリール基を
表し、R2 及びR4 は、水素原子又は、ニトロ基を示
し、R2 とR4 とは同じであっても異なっていても良
く、R5 及びR6 は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ
基、カルボキシル基、C118のアルキル基、C218
のアルケニル基、C718のアルアルキル基、C118
のアルコキシ基、C6 〜C18のアリール基、
【0044】
【外19】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
は官能基を示し、R5 とR6 とは同じであっても異なっ
ていても良く、R7 は、C118のアルキル基又はC6
18のアリール基を表し、Xは、水素原子、C15
アルキル基、C15 のアルコキシ基、ニトロ基及びハ
ロゲン原子からなるグループより選ばれる原子又は官能
基を表し、mは1〜3の整数を示し、A+ は、水素イオ
ン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウム
イオン又はそれらの混合物を表す。〕
【0045】より好ましいアゾ系鉄化合物は、下記式
(2)で示す構造を有している。
【0046】
【外20】 〔式中、R1 及びR3 は、水素原子、C118のアルキ
ル基、C218のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
シル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、C118のアル
コキシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハ
ロゲン原子及び
【0047】
【外21】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
は官能基であり、R1 とR3 とは同じであっても異なっ
ていても良く、n及びn′は1〜3の整数を示し、R5
は、C118のアルキル基又はC618のアリール基を
表し、R2 及びR4 は、水素原子又は、ニトロ基を示
し、R2 とR4 とは同じであっても異なっていても良
く、X1 及びX2 は、水素原子、C15 のアルキル
基、C15 のアルコキシ基、ニトロ基及びハロゲン原
子からなるグループより選ばれる原子又は官能基を表
し、X1 とX2 とは同じであっても異なっていても良
く、m及びm′は1〜3の整数を示し、A+ は、水素イ
オン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウ
ムイオンからなるグループより選ばれるイオン又はそれ
らの混合物を表す。〕
【0048】前記一般式のアゾ系鉄化合物の代表的な具
体例としては、次のような化合物が挙げられる。
【0049】
【外22】
【0050】
【外23】
【0051】本発明に用いることのできるアゾ系鉄化合
物は、一般に、ジアゾ化置換アミノフェノールと置換ナ
フトールとをカップリング反応させ、その後得られた生
成物を硫化鉄のような鉄塩と結合させることにより調製
できる。
【0052】また、該アゾ系鉄化合物は結着樹脂100
重量部に対して0.1〜8重量部好ましくは0.1〜6
重量部用いられる。0.1重量部未満では前述の効果が
小さく、8重量部を超えてしまうと、帯電部材等への汚
染等が発生する。
【0053】次に、本発明において用いられるオキシカ
ルボン酸金属化合物において、使用されるオキシカルボ
ン酸としては、リンゴ酸、ジメチロールブタン酸、酒石
酸、クエン酸、サリチル酸、ヒドロキシナフトエ酸等が
ある。中でも炭素数5以下のアルキル基を持つアルキル
サリチル酸、ジアルキルサリチル酸が好ましく、3,5
−ジアルキルサリチル酸が特に好ましい。アルキル基と
してはt−ブチル基が最も好ましく用いられる。
【0054】また、別の化合物としては、2−ヒドロキ
シ−3−ナフトエ酸、炭素数5以下のアルキル−2−ヒ
ドロキシ−3−ナフトエ酸、5,6,7,8−テトラハ
ロゲン−2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸などが用いら
れる。
【0055】一方、使用される金属原子としてはアルミ
ニウム、亜鉛、クロム、コバルト、ニッケル、銅、鉄、
ジルコニア等が挙げられるが、本発明者らの検討におい
ては、アルミニウム及び亜鉛の化合物が、前記アゾ系鉄
化合物と併用した場合効果が大であり、特に好ましい。
【0056】好ましいオキシカルボン酸金属化合物とし
ては、以下の化合物が例示される。
【0057】
【外24】 〔式中、Aは水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属
を示す。〕
【0058】
【外25】
【0059】
【外26】
【0060】
【外27】
【0061】また、本発明によるオキシカルボン酸金属
化合物の添加量は、結着樹脂100重量部に対して0.
1〜10重量部好ましくは1〜6重量部である。0.1
重量部未満では前述の効果が小さく、10重量部を超え
てしまうと、前記アゾ系鉄化合物同様に帯電部材等への
汚染等が発生する。
【0062】本発明トナーにおいては、トナーの形状係
数を示すSF−1が100〜140、SF−2が100
〜120であることが好ましい。本発明に用いられる形
状係数を示すSF−1、SF−2とは、日立製作所製F
E−SEM(S−800)を用いトナー像を100個無
作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェー
スを介してニコレ社製画像解析装置(Luzex3)に
導入し解析を行い下式より算出し得られた値を、本発明
においては形状係数SF−1,SF−2と定義した。
【0063】SF−1={(MXLNG)2 /ARE
A}×(π/4)×100 SF−2={(PERI)2 /AREA}×(1/4
π)×100 (式中、AREA=トナー投影面積、MXLNG=絶対
最大長、PERI=トナー像の周長である)
【0064】即ち、トナーの形状係数SF−1は球形度
合を示し、140より大きいと、球形から外れて不定形
に近くなる。SF−2は凹凸度合いを示し、120より
大きいとトナー表面の凹凸が顕著となる。
【0065】上記のようにトナーの形状係数を小さく制
御することによる利点を以下に説明する。第一に、感光
体ドラムとの接触面積が小さくなるため、付着力が低下
し、高い効率で転写することが可能となる。
【0066】図2に転写効率と形状係数の相関関係を示
す。この図から、形状係数が小さいほど転写効率が上が
ることがわかる。その結果クリーニング機中に回収され
る転写残存トナーが極めて少なくなり、クリーニング装
置の小型化が可能となる。
【0067】第二の効果として、球形、平滑な、表面の
均一であるトナーを用いることで、転写材に転写した後
のトナーの帯電が一定であり、次の画像形成部に進んだ
時点で、前回転写したトナーが今回の画像形成部で静電
的に感光ドラムに剥ぎ取られる、再転写の現象を防ぐこ
とができる。その結果転写材上のトナーが乱されること
がなく、高画質の画像が得られる。
【0068】第三に小径の感光ドラムを使用することが
できる。すなわち、形状係数を球形に、かつ表面を平滑
にすることにより、感光体ドラムとクリーナー部材との
摩擦力を落とすことができ、感光体ドラムの摩耗を防止
することが可能となる。
【0069】図3に、形状係数と潤滑性の相関関係を示
す。なお、測定は硝子上にトナーを塗布し、その上に3
00gの重りを乗せたウレタンゴムを乗せ、横方向から
引いたときに動きだす荷重を測定した。この図から、形
状係数が小さいほど潤滑性が高いことが明らかである。
実際に装置上で試験を行っても、感光体ドラムの摩耗は
極めて少なく、高寿命化を達成することができた。
【0070】しかし、上記に効果を得るために、形状係
数を球形に、かつ表面を平滑にすると、前述のように不
定形トナーに比較してトナー表面と帯電部材との接触点
が小さく、帯電的には不利となり、例えば高湿下でのト
ナー飛散やカブリ等が問題となった。
【0071】しかるに、本発明の構成のトナーを採用す
ることにより、良好な帯電性を確保しながら、高転写効
率、再転写防止、小径ドラムの採用を達成することがで
きたのである。
【0072】本発明のトナーの形状を上記の範囲にする
ためには、以下の方法が挙げられる。
【0073】特公昭36−10231号公報、特開昭5
9−53856号公報、特開昭59−61842号公報
に述べられている懸濁重合方法を用いて直接トナーを生
成する方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶
な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方
法又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナー
を生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合
方法等を用いトナーを製造することが可能である。
【0074】本発明においては、トナーの形状係数SF
−1を100〜140、SF−2を100〜120に容
易にコントロールでき、比較的容易に粒度分布がシャー
プで3〜10μm粒径の微粒子トナーが得られる常圧下
での、または加圧下での懸濁重合方法が特に好ましい。
トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、難水溶性の無機
塩や保護コロイド作用をする分散剤の種類や添加量を変
える方法や機械的装置条件例えばローターの周速・バス
回数・攪拌羽根形状等の攪拌条件や容器形状又は、水溶
液中での固形分濃度等を制御することにより所定の本発
明のトナーを得ることができる。
【0075】本発明のトナーに用いられる樹脂として
は、一般的に用いられているスチレン重合体スチレン−
アクリル共重合体、スチレン−メタクリル共重合体等を
利用することができる。
【0076】重合法による直接トナーを得る方法におい
ては、それらの単量体が好ましく用いられる。具体的に
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−P139〜192(John Wiley&S
ons社製)に記載の理論ガラス温度(Tg)が、40
〜75℃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75℃を超える場合は定着点の上昇をもたらし、特
にフルカラートナーの場合においては各色トナーの混色
が不十分となり色再現性に乏しく、更にOHP画像の透
明性を著しく低下させ高画質の面から好ましくない。
【0077】結着樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミ
エーションクロマトグラフィー)により測定される。具
体的なGPCの測定方法としては、予めトナーをソック
スレー抽出器を用いトルエン溶剤で20時間抽出を行っ
た後、ロータリーエバポレータでトルエンを留去せし
め、更にエステル系ワックスは溶解するが結着樹脂は溶
解し得ない有機溶剤例えばクロロホルム等を加え十分洗
浄を行った後、THF(テトラヒドロフラン)に可溶し
た溶液をポア径が0.3μmの耐溶剤性メンブランフィ
ルターでろ過したサンプルをウォーターズ社製150C
を用い、カラム構成は昭和電工製A−801、802、
803、804、805、806、807を連結し標準
ポリスチレン樹脂の検量線を用い分子量分布を測定し得
る。得られた樹脂成分の数平均分子量(Mn)は、50
00〜1,000,000であり、重量平均分子量(M
w)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)は、2
〜100を示す結着樹脂が本発明には好ましい。
【0078】また、本発明での重合法トナーの単量体系
には、極性基を有する重合体、共重合体を添加しても良
い。
【0079】本発明に使用できる極性重合体、極性共重
合体を以下に例示する。
【0080】メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタ
クリル酸ジエチルアミノエチルなど含窒素単量体の重合
体もしくはスチレン−不飽和カルボン酸エステル等の共
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、メタクリ
ル酸の不飽和カルボン酸、その他不飽和二塩基酸、不飽
和二塩基酸無水物、ニトロ系単量体等の重合体もしくは
スチレン系単量体等との共重合体、ポリエステル、ポリ
カーボネート、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0081】本発明においては、着色剤としてカーボン
ブラックが用いられる。中でも、平均一次粒径10〜7
0nm、窒素吸着による比表面積が100m2 /g以
下、揮発分が2%以下、pHが2以下、DBP吸油量が
50〜200ml/100gのカーボンブラックが好ま
しく用いられる。またカーボンブラックの添加量は、結
着樹脂に100重量部に対して1〜20重量部用いられ
る。
【0082】カーボンブラックの平均一次粒径は10〜
70nmのものが好ましく、より好ましくは20〜60
nm、更に好ましくは25〜45nmのものである。カ
ーボンブラックの一次粒径が10nm未満であると本発
明において用いられる特定のアゾ系鉄化合物と併用した
場合、粘度が大きくなりすぎ、使いこなすのが困難であ
り、さらに、平均一次粒径が非常に微細なため、十分な
分散性が得られにくい。さらに、カーボンブラックの平
均一次粒径が70nmより大きい場合は、良好に分散し
てもトナーの着色力が低くなりすぎ、着色力をあげるた
めに、多量に使用すると、トナーの帯電が低下してしま
い使用に適さない。
【0083】カーボンブラックのpHは2以上が好まし
く、更に好ましくは4以上である。pHが2より低い場
合には、カーボンブラックの表面に官能基が多く存在し
ており、重合阻害を引き起こし易い。
【0084】また、カーボンブラックの窒素吸着による
比表面積は、100m2 /g以下であることが好まし
く、より好ましくは30〜90m2 /g、更に好ましく
は40〜90m2 /gである。又、カーボンブラックの
揮発分は、2%以下であることが好ましく、より好まし
くは0.1〜1.8%、更に好ましくは0.1〜1.7
%である。比表面積が100m2 /gを超えると、重合
阻害が生じやすくなり、揮発分が2%を超える場合には
カーボンブラック表面に重合阻害基が多数存在するため
使用に適さない。
【0085】カーボンブラックのDBP吸油量は、50
〜200ml/100gであることが好ましく、より好
ましくは110〜200ml/100g、更に好ましく
は120〜160ml/100gである。DBP吸油量
が、50ml/100g未満であると、トナー粒子中で
のカーボンブラックの分散性が充分ではなく、着色性が
低下しやすい。また200ml/100gを超えると、
トナー表面の導電性が高くなりすぎ、特に高湿化での帯
電が低下してしまい好ましくない。
【0086】カーボンブラックの添加量は、結着樹脂に
100重量部に対して1〜20重量部用いられるが、分
散性の面よりアゾ系鉄化合物の添加量との間において以
下の関係を満たすことが好ましい。アゾ系鉄化合物の添
加量をA重量部、カーボンブラックの添加量をC重量部
とすると、 3≦C/A≦50 を満たすことが好ましく、さらに好ましくは下記関係 3≦C/A≦38 を満たす。
【0087】カーボンブラックに対してアゾ系鉄化合物
が少なすぎると、粘度が上がらず、カーボンブラックが
安定して分散され難い。この場合、時間の経過とともに
カーボンブラックが沈殿し、この分散液を使用してトナ
ーを作製すると充分な着色力が得られ難い。
【0088】カーボンブラックに対してアゾ系鉄化合物
が多すぎると、アゾ系鉄化合物が二次凝集を起こし易
く、分散性が低下するとともに、この二次凝集体が重合
阻害を起こし易く、トナー粒子として取り出すのが困難
となる。
【0089】次に、カーボンブラックの各物性の測定方
法について説明する。
【0090】(1)カーボンブラックのDBP吸油量 JIS K 6221に記載されたA法に準じて、DB
Pを乾燥試料(カーボンブラック)に滴下することによ
りDBP吸油量を求める。
【0091】(2)カーボンブラックの窒素吸着による
比表面積の測定 ASTM D 3037に準じて測定を行う。
【0092】(3)カーボンブラックの揮発分の測定 JIS K 6221に準じて、乾燥試料の加熱前及び
加熱後の質量を測定することにより、揮発分を求める。
【0093】(4)カーボンブラックの平均一次粒径の
測定 透過型電子顕微鏡を用いASTM D3849−89に
準じて測定する。
【0094】(5)カーボンブラックのpHの測定 JIS K 6221に準じて、試料に水を加え、煮沸
後、上澄み液を除去し、試料のpHを測定する。
【0095】本発明のトナーは、カーボンブラックを含
有する黒色トナーであるが、イエロートナー、マゼンタ
トナー、シアントナーと併用し、フルカラー画像を形成
することも可能である。
【0096】又本発明のトナーは、非磁性トナーとして
は、磁性体を含有する磁性トナーとしても用いることが
できる。磁性トナーとする場合には、結着樹脂100重
量部に対し、40〜150重量部添加される。
【0097】直接重合方法によりトナー粒子を製造する
際には、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又はジアゾ
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。
【0098】該重合開始剤の添加量は、目的とする重合
度により変化するが一般的には単量体に対し0.5〜2
0重量%添加され用いられる。重合開始剤の種類は、重
合方法により若干異なるが、十時間半減期温度を参考
に、単独又は混合し利用される。
【0099】重合度を制御するため公知の架橋剤,連鎖
移動剤,重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能で
ある。
【0100】本発明のトナー製造方法として懸濁重合を
利用する場合には、用いる分散剤として例えば無機系酸
化物として、リン酸三カルシウム,リン酸マグネシウ
ム,リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛,炭酸カルシウ
ム,炭酸マグネシウム,水酸化カルシウム,水酸化マグ
ネシウム,水酸化アルミニウム,メタケイ酸カルシウ
ム,硫酸カルシウム,硫酸バリウム,ベントナイト,シ
リカ,アルミナ,磁性体,フェライト等が挙げられる。
有機系化合物としては例えばポリビニルアルコール,ゼ
ラチン,メチルセルロース,メチルヒドロキシプロピル
セルロース,エチルセルロース,カルボキシメチルセル
ロースのナトリウム塩,デンプン等が水相に分散させて
使用される。これら分散剤は、重合性単量体100重量
部に対して0.2〜10重量部を使用することが好まし
い。
【0101】これら分散剤は、市販のものをそのまま用
いても良いが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得
るために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を
生成させることも出来る。例えば、リン酸三カルシウム
の場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液
と塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合方法
に好ましい分散剤を得ることが出来る。また、これら分
散剤の微細化のため0.001〜0.1重量部の界面活
性剤を併用しても良い。具体的には市販のノニオン,ア
ニオン,カチオン型の界面活性剤が利用でき、例えばド
デシル硫酸ナトリウム,テトラデシル硫酸ナトリウム,
ペンタデシル硫酸ナトリウム,オクチル硫酸ナトリウ
ム,オレイン酸ナトリウム,ラウリル酸ナトリウム,ス
テアリン酸カリウム,オレイン酸カルシウム等が好まし
く用いられる。
【0102】本発明は、直接重合方法を用いる場合にお
いては、以下の如き製造方法によって具体的にトナーを
製造することが可能である。単量体中にカーボンブラッ
ク,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
水相中に通常の撹拌機またはホモミキサー,ホモジナイ
ザー等により分散せしめる。好ましくは単量体組成物か
らなる液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように
撹拌速度・時間を調整し、造粒する。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、一般には50〜90℃の温度に設定して重合を
行う。また、重合反応後半に昇温しても良く、更に、本
発明のトナーを用いた画像形成方法における耐久性向上
の目的で、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、通常単量体系100重量部に対して水300〜30
00重量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【0103】本発明において、カーボンブラックをより
均一に分散させるために、以下のようなマスターバッチ
工程を用いることにより好ましい方法である。
【0104】重合性単量体中にカーボンブラック、荷電
制御剤、重合開始剤、その他の添加剤を加えて、溶解及
び分散をする前に、重合性単量体の一部に、カーボンブ
ラック及びアゾ系鉄化合物のみを混合する。こうするこ
とにより、重合性単量体に対してカーボンブラックを非
常に高濃度にして混合できるため、分散液の濃度が高ま
り、混合時のシェアが十分にかかることから、アゾ系鉄
化合物による分散効果との組み合わせで、カーボンブラ
ックの分散性を飛躍的に向上させることができる。
【0105】本発明において、トナーは、3.0乃至1
0.0μm、好ましくは3.0乃至8.0μmの重量平
均粒径(D4)を有することが好ましい。
【0106】トナーの体積平均粒径が10.0μm以下
の場合にはハイライト再現性がより良好になり、また
3.0μm以上の場合には特に低湿環境下においてチャ
ージアップしにくく、画像濃度の低下が生じ難くなる。
【0107】本発明のトナーの粒度分布の測定はコール
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)を用いる。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、前記電界水溶液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フ
ォン酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜2
0mg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測定装置によりアパ
ーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2μ
m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。
【0108】それから、本発明に係る体積分布から求め
た重量基準の重量平均粒径(D4)及び体積平均粒径
(Dv)(それぞれ各チャンネルの中央値をチャンネル
毎の代表値とする)を求めた。
【0109】本発明に用いられる現像方法は、一成分現
像、二成分現像のどちらも対応できる。二成分磁気ブラ
シ現像方法を用いる場合は、そのキャリアとして、フェ
ライト、マグネタイト、鉄粉あるいは、それらをアクリ
ル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等でコーティング
したものが用いられる。一成分現像剤としては、磁性ト
ナー、非磁性トナーのどちらを用いてもよい。
【0110】
【実施例】以下、本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。
なお、以下の配合における部数は、特に説明のない場合
は重量部である。
【0111】(アルミニウム化合物製造例1)NaOH
0.25mol/lの水溶液1lにジ−tert−ブチ
ルサリチル酸0.2モルを混合し、加熱溶解した。この
溶液をAl2 (SO43 0.05mol/lの水溶液
1lに添加し加熱撹拌した後、中性から弱アルカリ付近
の条件下で濾別採取した。採取した白色沈殿物を、洗浄
水が中性となるまで、水洗した後乾燥し目的生成物であ
るジ−tert−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物
を得た。
【0112】また、その生成物のFDマススペクトルを
分析した結果、主成分はオキシカルボン酸とアルミニウ
ムの組成比が3:2で結合した化合物であることが確認
された。
【0113】(アルミニウム化合物製造例2)ジ−te
rt−ブチルサリチルの代わりに2−ヒドロキシナフタ
レン−3−カルボン酸を用いる以外はアルミニウム化合
物製造例1と同様の合成法で、ほぼ純度100%の2−
ヒドロキシナフタレン−3−カルボン酸アルミニウム化
合物を得た。
【0114】(亜鉛化合物製造例1)Al2 (SO4
3 の代わりにZnSO4 水溶液を用いる以外はアルミニ
ウム化合物製造例1と同様の合成法で、ジ−tert−
ブチルサリチル酸亜鉛化合物を得た。
【0115】〔重合トナーの製造例A〕イオン交換水7
10重量部に、0.1M−Na3 PO4 水溶液450重
量部を投入し、60℃に加温した後、TK式ホモミキサ
ー(特殊機化工業製)を用いて、12000rpmにて
撹拌した。これに1.0M−CaCl2 水溶液68重量
部を徐々に添加し、Ca3 (PO42 を含む水系媒体
を得た。
【0116】一方、 スチレン 80部 n−ブチルアクリレート 20部 カーボンブラック(平均一次粒径=40nm,比表面積
=50m2 /g 10部 ジ−tert−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物
1部 アゾ系鉄化合物(1) 1部 飽和ポリエステル樹脂(ピーク分子量=7600,酸価
=8mgKOH/g)5部 エステルワックス(m.p.75℃) 15部
【0117】上記処方を60℃に加温し、TK式ホモミ
キサー(特殊機化工業製)を用いて、12000rpm
にて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤2,
2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレニトリル)5部
を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0118】前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物
を投入し、60℃,N2 雰囲気下において、TK式ホモ
ミキサーにて10000rpmで10分間撹拌し、重合
性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹
拌しつつ、80℃に昇温し、10時間反応させた。重合
反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、
塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解させた後、ろ過、水
洗、乾燥をして、重量平均径約7.5μmのシャープな
重合体粒子を得た。得られた粒子の物性を表3及び表4
に示す。
【0119】得られた粒子98.5部に対して、BET
法による比表面積が200m2 /gである疎水性シリカ
を1.5部外添し、重合トナーAを得た。このトナー5
部に対し、アクリル樹脂コートされた磁性フェライトキ
ャリア95部を混合し、二成分系現像剤Aとした。
【0120】トナー形状係数を測定したところ、SF−
1=111、SF−2=109であった。
【0121】〔重合トナーの製造例B〜S〕製造例Aに
おいて、アゾ系鉄化合物、及びオキシカルボン酸金属化
合物の種類及び添加量を、表1及び表2に示すごとく変
更して重合体粒子B〜Sを得た。さらに製造例Aと同様
に疎水性シリカを外添し、重合トナーB〜Sを得、この
トナー5部に対し、アクリルコートされたフェライトキ
ャリア95部を混合し、現像剤B〜Sとした。得られた
重合体粒子の物性を表3及び表4に示す。
【0122】〔重合トナーの製造例T〕 スチレン 60部 カーボンブラック 10部 アゾ系鉄化合物(1) 1部
【0123】上記材料をアトライター1S(三井鉱山社
製)を用いて3時間撹拌し分散させ、マスターバッチ分
散液を作製した。
【0124】次に、 上記マスターバッチ分散液 71部 スチレン 20部 n−ブチルアクリレート 20部 ジ−tert−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物
1部 飽和ポリエステル樹脂 5部 エステルワックス 15部
【0125】上記処方を60℃に加温し、TK式ホモミ
キサー(特殊機化工業製)を用いて、12000rpm
にて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤2,
2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)5
部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0126】それ以外は、重合トナーの製造例Aと同様
にして、重合体粒子Tを得、更に重合トナーT、現像剤
Tを得た。得られた重合体粒子の物性を表2及び表3に
示す。
【0127】実施例1 トナーの製造例1で得られた現像剤Aを使用して、図3
に示す市販のカラー複写機CLC−500(キヤノン
製)を改造した画像形成装置を用い、黒色モードに設定
して画出しを行い、転写効率、帯電立ち上がり特性、帯
電安定性、トナー飛散、カブリ、画像濃度に関して評価
を行った。それぞれの測定条件及び評価基準を以下に示
す。
【0128】まず図3に示す装置を用いた画像形成方法
を説明する。
【0129】装置本体内の画像形成部は一つの潜像担持
体(感光ドラム)501を持ち、その外周は、露光ラン
プ9、ドラム帯電器2、図示しない光源装置から発せら
れた光をスキャンする為のポリゴンミラー13が設けら
れている。図示しない光源装置から発せられたレーザー
光をポリゴンミラー13を回転することによって走査
し、反射ミラーによって光束を変向した走査光を感光ド
ラム2の母線上に集光するfθレンズを介して画像信号
に応じた静電潜像を形成する。
【0130】次いで現像器3が、潜像に応じて感光ドラ
ム1上に可視像を形成する。更に、記録材カセット10
中にあった転写材としての記録材6は、転写材担持体8
上に静電的に担持され、この転写材担持体8は潜像担持
体である感光ドラム1と同期して回転し、現像器で現像
された可視像転写部において転写帯電器4によって転写
される。この工程を順次複数回行い、レジストレーショ
ンを合わせつつ、同一記録材上にトナーは重ね合わせら
れ、この工程が終了すると分離爪等によって記録材担持
体8上から記録材6が分離され、搬送ベルトによって定
着器7に送られ、定着ローラー11及び加圧ローラー1
2の間を記録材6が通過することにより、加熱及び加圧
されて、ただ一回の定着によって画像が得られる。転写
材上に転写されずに感光ドラム1の感光体上に残ったト
ナー粒子は、クリーニング装置5により感光体上から除
去される。
【0131】又評価環境は、常温低湿下(23℃/5%
RH)、常温常湿下(23℃/65%RH)、高温高湿
下(30℃/80%RH)において行い、複写機の現像
コントラストは、常温低湿下においては400V、常温
常湿下では320V、高温高湿下では250Vに設定し
て評価を行った。
【0132】転写効率の評価は、通常環境下において
行った。評価方法は、先ず感光体ドラム上にベタ黒画像
を形成し、そのベタ黒画像を透明な粘着テープで採取
し、その画像濃度(D1)をカラー反射濃度計(Col
or reflectiondensitometer
X−RITE 404A manufactured
by X−Rite Co.)で測定した。次に再
度、ベタ黒画像を感光体ドラム上に形成し、ベタ黒画像
を記録材へ転写し、記録材上に転写されたベタ黒画像を
透明な粘着テープで採取し、その画像濃度(D2)を測
定した。転写効率は、得られた画像濃度(D1)及び
(D2)から下式に基づき算出した。
【0133】転写効率(%)=(D2/D1)×100
【0134】帯電の立ち上がり特性は、常温低湿下で
1000枚の複写テストを行い、初期からの現像剤の帯
電量変化から帯電の立ち上がり特性を評価した。評価
は、空回転を3分間行った後、画出しを開始し、その時
の帯電量と1000枚時の帯電量の変化幅を%で表し、
以下の基準で行った。
【0135】 A:帯電量の変化幅が0〜10% B:帯電量の変化幅が11〜20% C:帯電量の変化幅が21〜30% D:帯電量の変化幅が31〜40% E:帯電量の変化幅が41〜50% F:帯電量の変化幅が51%以上
【0136】帯電安定性は、高温高湿下で50000
枚の複写テストを行い、現像剤の帯電量変化から帯電安
定性を評価した。評価は、1000枚複写時の帯電量と
終了時の帯電量の変化幅を%で表し、以下の基準で行っ
た。
【0137】 A:帯電量の変化幅が0〜10% B:帯電量の変化幅が11〜20% C:帯電量の変化幅が21〜30% D:帯電量の変化幅が31〜40% E:帯電量の変化幅が41〜50% F:帯電量の変化幅が51%以上
【0138】トナー飛散は、高温高湿下において5万
枚耐画出し後の現像器を取り出し、空回転器にセットす
る。現像器のスリーブの真下を中心にA4の紙を置き、
10分間の空回転を行い、紙上に落ちたトナーの重量を
測定し、以下の基準により評価した。
【0139】 A:3mg以下 B:4〜6mg C:7〜9mg D:10〜12mg E:13〜15mg F:16mg以上
【0140】カブリに関しては、高温高湿下(30℃
/80%RH)で、反射濃度計(densitomet
er TC6MC:(有)東京電色技術センター)を用
いて、白紙の反射濃度、及び複写機の紙の非画像部の反
射濃度を測定し、両者の反射濃度の差を、白紙の反射濃
度を基準として評価した。
【0141】 A:0.5%以下 B:0.6〜1.0% C:1.1〜1.5% D:1.6〜2.0% E:2.1〜4.0% F:4.1%以上
【0142】画像濃度は、高温高湿下において、初期
及び30000枚の複写終了後にベタ黒画像を複写し、
その濃度をマクベス濃度計にて測定した。
【0143】評価結果を表5に示す。
【0144】〔実施例2〜17及び比較例1〜3〕用い
る現像剤を現像剤B〜Tに代える以外は実施例1と同様
にして画出しを行い評価した。評価結果を表5に示す。
【0145】
【表1】
【0146】
【表2】
【0147】
【表3】
【0148】
【表4】
【0149】
【表5】
【0150】
【発明の効果】本発明のごとく、特定のアゾ系鉄化合物
とオキシカルボン酸金属化合物を適正量併用することに
より、転写性に優れ、各環境において帯電性が良好で、
長期間高画質を維持できる静電荷像現像用トナーを得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】転写効率と形状係数との関係図である。
【図2】形状係数と潤滑性との関係図である。
【図3】本発明のトナーを好適に使用し得る画像形成装
置の一例を示す概略的説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 9/08 381 384

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、カーボンブラッ
    ク、式(1)で示されるアゾ系鉄化合物及びオキシカル
    ボン酸金属化合物を含有するトナー粒子を有する静電荷
    像現像用トナーにおいて、 該トナー粒子が、重合性単量体、カーボンブラック、式
    (1)で示されるアゾ系鉄化合物及びオキシカルボン酸
    金属化合物を含有する重合性単量体組成物を調製する工
    程、 該重合性単量体組成物を水系媒体中へ分散して重合性単
    量体組成物の粒子を生成する工程、 該粒子中の重合性単量体を重合して結着樹脂を生成する
    工程を経て製造されたトナー粒子であることを特徴とす
    る静電荷像現像用トナー。 【外1】 〔式中、R1 及びR3 は、水素原子、C118のアルキ
    ル基、C218のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
    シル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、C118のアル
    コキシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハ
    ロゲン原子及び 【外2】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
    は官能基であり、R1 とR3 とは同じであっても異なっ
    ていても良く、n及びn′は1〜3の整数を示し、R7
    は、C118のアルキル基又はC618のアリール基を
    表し、 R2 及びR4 は、水素原子又は、ニトロ基を示し、R2
    とR4 とは同じであっても異なっていても良く、 R5 及びR6 は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、
    カルボキシル基、C118のアルキル基、C218のア
    ルケニル基、C718のアルアルキル基、C118のア
    ルコキシ基、C618のアリール基、 【外3】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
    は官能基を示し、R5 とR6 とは同じであっても異なっ
    ていても良く、R7 は、C118のアルキル基又はC6
    18のアリール基を表し、Xは、水素原子、C15
    アルキル基、C15 のアルコキシ基、ニトロ基及びハ
    ロゲン原子からなるグループより選ばれる原子又は官能
    基を表し、mは1〜3の整数を示し、 A+ は、水素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオ
    ン、アンモニウムイオン又はそれらの混合物を表す〕。
  2. 【請求項2】 該アゾ系鉄化合物が式(2)で表される
    ことを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナ
    ー。 【外4】 〔式中、R1 及びR3 は、水素原子、C118のアルキ
    ル基、C218のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
    シル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、C118のアル
    コキシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハ
    ロゲン原子及び 【外5】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
    は官能基であり、R1 とR3 とは同じであっても異なっ
    ていても良く、n及びn′は1〜3の整数を示し、R5
    は、C118のアルキル基又はC618のアリール基を
    表し、 R2 及びR4 は、水素原子又は、ニトロ基を示し、R2
    とR4 とは同じであっても異なっていても良く、 X1 及びX2 は、水素原子、C15 のアルキル基、C
    15 のアルコキシ基、ニトロ基及びハロゲン原子から
    なるグループより選ばれる原子又は官能基を表し、X1
    とX2 とは同じであっても異なっていても良く、m及び
    m′は1〜3の整数を示し、 A+ は、水素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオ
    ン、アンモニウムイオンからなるグループより選ばれる
    イオン又はそれらの混合物を示す。〕
  3. 【請求項3】 該オキシカルボン酸金属化合物が、芳香
    族オキシカルボン酸金属化合物であることを特徴とする
    請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 【請求項4】 該オキシカルボン酸金属化合物が、アル
    ミニウム又は亜鉛を有する金属化合物であることを特徴
    とする請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 【請求項5】 該オキシカルボン酸金属化合物が、炭素
    数5以下のアルキル基を有するアルキルサリチル酸アル
    ミニウム化合物及びアルキルサリチル酸亜鉛化合物、炭
    素数5以下のアルキル基を有するジアルキルサリチル酸
    アルミニウム化合物及びアルキルサリチル酸亜鉛化合物
    からなるグループより選ばれるオキシカルボン酸金属化
    合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の静
    電荷像現像用トナー。
  6. 【請求項6】 該オキシカルボン酸金属化合物が、3,
    5−ジ−tert−ブチルサリチル酸アルミニウム化合
    物又は3,5−tert−ブチルサリチル酸亜鉛化合物
    であることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電荷
    像現像用トナー。
  7. 【請求項7】 該トナーが非磁性トナーであることを特
    徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の静電荷像現
    像用トナー。
  8. 【請求項8】 該結着樹脂が、スチレン共重合体、スチ
    レン−アクリル共重合体、スチレン−メタクリル共重合
    体からなるグループより選択される樹脂であることを特
    徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の静電荷像現
    像用トナー。
  9. 【請求項9】 該トナー粒子が、極性樹脂を有している
    ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の静
    電荷像現像用トナー。
  10. 【請求項10】 該極性樹脂が、ポリエステル又はポリ
    カーボネートであることを特徴とする請求項9に記載の
    静電荷像現像用トナー。
  11. 【請求項11】 該トナーが、形状係数がSF−1が1
    00〜140、SF−2が100〜120である形状を
    有していることを特徴とする請求項1乃至10のいずれ
    かに記載の静電荷像現像用トナー。
  12. 【請求項12】 該トナーが、3〜10μmの重量平均
    粒径を有していることを特徴とする請求項1乃至11の
    いずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  13. 【請求項13】 該トナーが、3〜8μmの重量平均粒
    径を有していることを特徴とする請求項1乃至11のい
    ずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  14. 【請求項14】 該アゾ系鉄化合物が、結着樹脂100
    重量部に対して0.1〜8重量部添加されていることを
    特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の静電荷
    像現像用トナー。
  15. 【請求項15】 該アゾ系鉄化合物が、結着樹脂100
    重量部に対して0.1〜6重量部添加されていることを
    特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の静電荷
    像現像用トナー。
  16. 【請求項16】 該オキシカルボン酸金属化合物が、結
    着樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部添加
    されていることを特徴とする請求項1乃至15いずれか
    に記載の静電荷像現像用トナー。
  17. 【請求項17】 該オキシカルボン酸金属化合物は、結
    着樹脂100重量部に対して、0.1〜6重量部添加さ
    れていることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか
    に記載の静電荷像現像用トナー。
  18. 【請求項18】 該アゾ系鉄化合物及び該オキシカルボ
    ン酸金属化合物が、アゾ系鉄化合物の添加量をA(重量
    部)、オキシカルボン酸金属化合物の添加量をB(重量
    部)とした時、0.1≦A/B≦20の関係を満たすよ
    うに添加されることを特徴とする請求項1乃至17のい
    ずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  19. 【請求項19】 カーボンブラックが、結着樹脂100
    重量部に対して1〜20重量部添加されていることを特
    徴とする請求項1乃至18のいずれかに記載の静電荷像
    現像用トナー。
  20. 【請求項20】 少なくとも下記工程、 i)重合性単量体、カーボンブラック、式(1)で表さ
    れるアゾ系鉄化合物及びオキシカルボン酸金属化合物を
    含有する重合性単量体組成物を調製する工程、 ii)該重合性単量体組成物を水系媒体中へ分散して重
    合性単量体組成物の粒子を生成する工程、 iii)該粒子中の重合性単量体を重合を有してトナー
    粒子を生成する工程、 を有することを特徴とするトナー粒子を有する静電荷像
    現像用トナーの製造方法。 【外6】 〔式中、R1 及びR3 は、水素原子、C118のアルキ
    ル基、C218のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
    シル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、C118のアル
    コキシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハ
    ロゲン原子及び 【外7】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
    は官能基であり、R1 とR3 とは同じであっても異なっ
    ていても良く、n及びn′は1〜3の整数を示し、R7
    は、C118のアルキル基又はC618のアリール基を
    示し、 R2 及びR4 は、水素原子又は、ニトロ基を示し、R2
    とR4 とは同じであっても異なっていても良く、 R5 及びR6 は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、
    カルボキシル基、C118のアルキル基、C218のア
    ルケニル基、C718のアルアルキル基、C118のア
    ルコキシ基、C618のアリール基、 【外8】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
    は官能基を示し、R5 とR6 とは同じであっても異なっ
    ていても良く、R7 は、C118のアルキル基又はC6
    18のアリール基を表し、Xは、水素原子、C15
    アルキル基、C15 のアルコキシ基、ニトロ基及びハ
    ロゲン原子からなるグループより選ばれる原子又は官能
    基を表し、mは1〜3の整数を示し、 A+ は、水素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオ
    ン、アンモニウムイオン又はそれらの混合物を表す。〕
  21. 【請求項21】 該アゾ系鉄化合物が一般式(2)で表
    されることを特徴とする請求項20に記載の静電荷像現
    像用トナーの製造方法。 【外9】 〔式中、R1 及びR3 は、水素原子、C118のアルキ
    ル基、C218のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
    シル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、C118のアル
    コキシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハ
    ロゲン原子及び 【外10】 で表される官能基からなるグループより選ばれる原子又
    は官能基であり、R1 とR3 とは同じであっても異なっ
    ていても良く、n及びn′は1〜3の整数を示し、R5
    は、C118のアルキル基又はC618のアリール基を
    示し、 R2 及びR4 は、水素原子又は、ニトロ基を示し、R2
    とR4 とは同じであっても異なっていても良く、 X1 及びX2 は、水素原子、C15 のアルキル基、C
    15 のアルコキシ基、ニトロ基及びハロゲン原子から
    なるグループより選ばれる原子又は官能基を表し、X1
    とX2 とは同じであっても異なっていても良く、m及び
    m′は1〜3の整数を示し、 A+ は、水素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオ
    ン、アンモニウムイオン又はそれらの混合物を表す。〕
  22. 【請求項22】 該オキシカルボン酸金属化合物が、芳
    香族オキシカルボン酸金属化合物であることを特徴とす
    る請求項20又は21に記載の静電荷像現像用トナーの
    製造方法。
  23. 【請求項23】 該オキシカルボン酸金属化合物が、ア
    ルミニウム又は亜鉛を有する金属化合物であることを特
    徴とする請求項20又は21に記載の静電荷像現像用ト
    ナーの製造方法。
  24. 【請求項24】 該オキシカルボン酸金属化合物が、炭
    素数5以下のアルキル基を有するアルキルサリチル酸ア
    ルミニウム化合物及びアルキルサリチル酸亜鉛化合物、
    炭素数5以下のアルキル基を有するジアルキルサリチル
    酸アルミニウム化合物及びアルキルサリチル酸亜鉛化合
    物からなるグループより選ばれるオキシカルボン酸金属
    化合物であることを特徴とする請求項20又は21に記
    載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  25. 【請求項25】 該オキシカルボン酸金属化合物が、
    3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸アルミニウム
    化合物又は3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸亜
    鉛化合物であることを特徴とする請求項20又は21に
    記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  26. 【請求項26】 該トナーが、非磁性トナーであること
    を特徴とする請求項20乃至25のいずれかに記載の静
    電荷像現像用トナーの製造方法。
  27. 【請求項27】 該重合性単量体が、スチレン系単量
    体、アクリル酸エステル系単量体、メタクリル酸エステ
    ル系単量体からなるグループより選択される単量体を1
    種以上含有することを特徴とする請求項20乃至26の
    いずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  28. 【請求項28】 該重合性単量体組成物が、極性樹脂を
    含有していることを特徴とする請求項20乃至27のい
    ずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  29. 【請求項29】 該極性樹脂が、ポリエステル又はポリ
    カーボネートであることを特徴とする請求項28に記載
    の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  30. 【請求項30】 該トナーが、形状係数SF−1が10
    0〜140、SF−2が100〜120である形状を有
    していることを特徴とする請求項20乃至29のいずれ
    かに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  31. 【請求項31】 該トナーが、3〜10μmの重量平均
    粒径を有していることを特徴とする請求項20乃至30
    のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  32. 【請求項32】 該トナーが、3〜8μmの重量平均粒
    径を有していることを特徴とする請求項20乃至30の
    いずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  33. 【請求項33】 該アゾ系鉄化合物が、重合性単量体1
    00重量部に対して0.1〜8重量部添加されることを
    特徴とする請求項20乃至32のいずれかに記載の静電
    荷像現像用トナーの製造方法。
  34. 【請求項34】 該アゾ系鉄化合物が、重合性単量体1
    00重量部に対して0.1〜6重量部添加されることを
    特徴とする請求項20乃至32のいずれかに記載の静電
    荷像現像用トナーの製造方法。
  35. 【請求項35】 該オキシカルボン酸金属化合物が、重
    合性単量体100重量部に対して、0.1〜10重量部
    添加されることを特徴とする請求項20乃至34のいず
    れかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  36. 【請求項36】 該オキシカルボン酸金属化合物は、重
    合性単量体100重量部に対して、0.1〜6重量部添
    加されることを特徴とする請求項20乃至34のいずれ
    かに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  37. 【請求項37】 該アゾ系鉄化合物及び該オキシカルボ
    ン酸金属化合物が、アゾ系鉄化合物の添加量をA(重量
    部)、オキシカルボン酸金属化合物の添加量をB(重量
    部)とした時、0.1≦A/B≦20の関係を満たすよ
    うに添加されることを特徴とする請求項20乃至36の
    いずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
  38. 【請求項38】 該カーボンブラックが、重合性単量体
    100重量部に対して1〜20重量部添加されることを
    特徴とする請求項20乃至37のいずれかに記載の静電
    荷像現像用トナーの製造方法。
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