JPH11352724A - フルカラ―現像用トナ―およびフルカラ―画像形成方法 - Google Patents

フルカラ―現像用トナ―およびフルカラ―画像形成方法

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JPH11352724A
JPH11352724A JP6007499A JP6007499A JPH11352724A JP H11352724 A JPH11352724 A JP H11352724A JP 6007499 A JP6007499 A JP 6007499A JP 6007499 A JP6007499 A JP 6007499A JP H11352724 A JPH11352724 A JP H11352724A
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克宣 黒瀬
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稔 中村
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Hiroyuki Fukuda
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1次および2次転写時においてトナー画像の
中抜けやトナーの飛び散りが起こらず、フルカラー複写
画像に画像カブリが発生しない、転写性およびクリーニ
ング性に優れたフルカラー現像用トナーを提供するこ
と。 【解決手段】 イエロートナー、マゼンタトナー、シア
ントナーおよびブラックトナーからなるフルカラー現像
用トナーであって、イエロートナー、マゼンタトナーお
よびシアントナー、それぞれの平均円形度がブラックト
ナーのそれより大きく、かつ、全てのトナーの円形度の
標準偏差が0.045以下であることを特徴とするフル
カラー現像用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フルカラー複写機
やフルカラープリンター等のフルカラー画像形成装置、
特に、像担持体上に形成されたトナー像の中間転写体上
への押圧転写を各色毎に重ねて行った後、中間転写体上
に転写されたトナー像を記録部材上に押圧転写するフル
カラー画像形成装置に使用されるフルカラー現像用トナ
ーに関する。本発明は、また、上記フルカラー現像用ト
ナーを用いたフルカラー画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、感光体に形成された静電潜像
を、トナーを用いて現像し、得られたトナー像を記録紙
等の記録部材上に転写して画像形成を行う電子写真方式
を利用した画像形成装置、例えば、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等は広く利用されており、また近年に
おいては複数色のトナーを用いてフルカラー画像を再現
するフルカラー複写機やフルカラープリンター等のフル
カラー画像形成装置がよく用いられるようになってい
る。
【0003】これら装置におけるフルカラー画像形成方
法を、図2に示すフルカラー画像形成装置を参照しなが
ら概説する。フルカラー画像を形成するにあたっては、
まず、プリント動作が開始されると、感光体ドラム10
および中間転写ベルト40が同じ周速度で回転駆動さ
れ、感光体ドラム10は帯電ブラシ11によって所定の
電位に帯電される。
【0004】続いてレーザ走査光学系20によってイエ
ロー画像の露光が行われ、感光体ドラム10上にイエロ
ー画像の静電潜像が形成される。この静電潜像は直ちに
現像装置31Yで現像されると共に、トナー画像は1次
転写部で中間転写ベルト40上に押圧転写される。1次
転写終了直後に現像装置31Mが現像部Dへ切り換えら
れ、続いてマゼンタ画像の露光、現像、1次転写が行わ
れる。さらに、現像装置31Cへの切換え、シアン画像
の露光、現像、1次転写が行われる。さらに、現像装置
31Bkへの切換え、ブラック画像の露光、現像、1次
転写が行われ、1次転写ごとに中間転写ベルト40上に
はトナー画像が重ねられていく。
【0005】最終の1次転写が終了すると、記録シート
Sが2次転写部へ送り込まれ、中間転写ベルト40上に
形成されたフルカラートナー画像が記録シートS上に押
圧転写される。この2次転写が終了すると、記録シート
Sはベルト型接触加熱定着器70へ搬送され、フルカラ
ートナー画像が記録シートS上に定着されてプリンタ本
体1の上面に排出される。
【0006】フルカラー現像用トナーとしてはイエロー
トナー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラック
トナーからなるトナーを、各色毎にそれぞれの現像装置
に装填して用いられ、各トナー中に含まれるトナー粒子
の形状については、全てのトナーにおいて形状のそろっ
たものを使用している。
【0007】しかしながら、上記のフルカラー現像用ト
ナーおよびフルカラー画像形成装置を用いると、1次お
よび2次転写時において温湿度環境あるいは転写条件の
振れにより転写性が悪化し、2色以上を重ねたトナー画
像の中抜けやトナーの飛び散りが起こり、得られるフル
カラー複写画像に画像欠陥や画像カブリ等の画像ノイズ
が発生するという問題が生じている。さらに、各色のト
ナー粒子形状が球形の場合には1次転写において感光体
上の残留トナーが、感光体表面とクリーニング部材との
間隙に溜まり、クリーニング不良(拭き残し)が発生す
るという問題も生じている。
【0008】そこで、上記問題を解決するために、転写
ならびにクリーニング等の設定条件を規定する試みがな
されているが、上記問題を全て同時に解決することはで
きず、かえって様々な条件に制約されることが新たな問
題となっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、1次および
2次転写時においてトナー画像の中抜けやトナーの飛び
散りが起こらず、フルカラー複写画像に画像カブリが発
生しない、転写性およびクリーニング性に優れたフルカ
ラー現像用トナーを提供することを目的とする。
【0010】本発明は、また、1次および2次転写時に
おいてトナー画像の中抜けやトナーの飛び散りが起こら
ず、フルカラー複写画像に画像カブリが発生しない、転
写性およびクリーニング性に優れたフルカラー画像形成
方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、イエロートナ
ー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナ
ーからなるフルカラー現像用トナーであって、イエロー
トナー、マゼンタトナーおよびシアントナー、それぞれ
の平均円形度がブラックトナーのそれより大きく、か
つ、全てのトナーの円形度の標準偏差が0.045以下
であることを特徴とするフルカラー現像用トナーに関す
る。
【0012】本発明は、また、像担持体上に形成された
トナー像の中間転写体上への押圧転写を各色毎に重ねて
行った後、この中間転写体上に転写されたトナー像を記
録部材上に押圧転写することを含むフルカラー画像形成
方法において、上記フルカラー現像用トナーを用いるこ
とを特徴とするフルカラー画像形成方法に関する。
【0013】本発明の発明者等は、フルカラー現像用ト
ナーを構成するトナーの平均円形度に着目し、イエロー
トナー、マゼンタトナーおよびシアントナー(以下、カ
ラートナーという)の平均円形度を0.95以上とする
ことにより、1次および2次転写時においてトナー画像
の中抜けやトナーの飛び散りが起こらず、フルカラー複
写画像に画像カブリ等が発生しない、転写性に優れたフ
ルカラー現像用トナーおよびフルカラー画像形成方法を
提供できることを見いだした。また、カラートナーの平
均円形度をブラックトナーのそれより大きくすることに
より、すなわちブラックトナーに一定の非球形性を持た
せることにより、1次および2次転写時において感光体
上ならびに中間転写体上に残留するトナーをクリーニン
グするよう感光体に圧接して配置されるクリーニング部
材と感光体表面との間隙に溜まる上記残留トナーのクリ
ーニングが促進されることも見いだした。さらには、円
形度の標準偏差を規定して、トナー粒子個々の形状のバ
ラツキを抑えることにより、繰り返しの複写によっても
複写画像に悪影響が及ばない、優れた耐久性も得られる
ことを見いだした。
【0014】本明細書中において、「フルカラー現像用
トナー」とはフルカラー画像を形成する際に各現像装置
に装填されるべく選択される、組み合わされた複数のト
ナーを意味する。また、「トナー」はトナー粒子、およ
び流動化剤等の所望の添加剤からなり、「トナーの平均
円形度」とは当該トナー中に含まれるトナー粒子の平均
円形度を意味するものとする。
【0015】本発明のフルカラー現像用トナーはイエロ
ートナー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラッ
クトナーから構成されており、イエロートナー、マゼン
タトナーおよびシアントナー、それぞれの平均円形度は
ブラックトナーのそれより大きい。すなわち、イエロー
トナー、マゼンタトナーおよびシアントナー、それぞれ
のトナー粒子はブラックトナーのトナー粒子より球形度
が高い。
【0016】ブラックトナーは、フルカラー現像用トナ
ーを構成するトナーを各現像装置に装填するとき、画像
形成システムによっても異なるが、カラートナーと光沢
性(艶性)が異なるために生じる違和感を緩和すること
を目的として複写画像上において当該ブラックトナー層
が最下位に形成されるべく、1次転写時において中間転
写体上にブラックトナー層が最上位に形成されるよう装
填される。このため、本発明において、2色以上の重ね
合わせ画像を形成するカラートナーの平均円形度が小さ
いと、すなわち3種類または4種類のトナーの平均円形
度が相対的に低い場合には、転写時において中間転写体
上に直接的に形成されたいずれかのカラートナー層が当
該転写体から剥がれにくくなり、中抜けや飛び散りが起
こり、画像ノイズの原因になる。中間転写体上に直接的
に形成されるトナー層におけるトナー粒子の平均円形度
が比較的低いと、すなわち球形度が低いと、中間転写体
と当該トナー粒子との接触面積が大きくなるため、転写
効率が低下すると考えられる。また、4種類のトナーの
平均円形度が相対的に高い場合には、感光体上における
残留トナーのクリーニング性が低下し、クリーニング不
良の原因となる。
【0017】本明細書中、平均円形度とは次式:
【数1】 により算出される値である。なお、「粒子の投影面積に
等しい円の周囲長」および「粒子投影像の周囲長」はフ
ロー式粒子像分析装置(FPIA−1000またはFP
IA−2000;東亞医用電子株式会社製)を用いて水
分散系で測定を行って得られる値である。このように本
発明において平均円形度は、「粒子の投影面積に等しい
円の周囲長」および「粒子投影像の周囲長」から求めら
れるため、当該値はトナー粒子の形状、すなわち粒子表
面の凹凸状態を正確に反映する指標となる。また、上記
の分析装置による値は数千個の平均値として得られる値
であるため、本発明における平均円形度の信頼性は極め
て高い。なお、本明細書中において、平均円形度は上記
装置によってのみ測定されるのではなく、上式に基づい
て求めることができる装置であればいかなる装置によっ
て測定されてよい。
【0018】本発明において、イエロートナー、マゼン
タトナーおよびシアントナーの平均円形度は上述のごと
く、ブラックトナーのそれより大きければ問題ないが、
0.95〜1.00、好ましくは0.96〜1.00で
あることが望ましい。0.95未満では上述のように中
抜けや飛び散りが起こりやすくなり、画像ノイズが発生
するおそれがある。一方、ブラックトナーの平均円形度
は0.94〜0.97、好ましくは0.95〜0.97
であることが望ましい。0.94未満では細線再現性等
の画質が悪くなり、0.97を越えると感光体表面とク
リーニング部材との間隙に溜まる残留トナーのクリーニ
ング効果が低下し、L/L(低温低湿)環境等において
拭き残し(クリーニング不良)が発生しやすい。
【0019】本発明のフルカラー現像用トナーにおい
て、全てのトナーの円形度の標準偏差はそれぞれ0.0
45以下、好ましくは0.040以下、さらに好ましく
は0.035以下である。カラートナーおよびブラック
トナーの組み合わせからなるフルカラー現像用トナーに
おいて、上記円形度の標準偏差が0.045を越えるト
ナーが1種類でも含まれていると、耐久性が低下する。
すなわち、繰り返しの複写によって規制ブレード上にト
ナーの固着が発生したり、複写画像上にスジ状のノイズ
が多数現れたり、トナーの凝集性、転写性および階調性
等に問題が生じやすくなる。なお、本明細書中、円形度
の標準偏差とは円形度分布における標準偏差を指し、当
該値は上記フロー式粒子像分析装置によって平均円形度
と同時に得られる。当該値が小さいほどトナー粒子形状
がそろっていることを意味する。
【0020】このように、本発明においては、トナー粒
子形状を正確に反映する式により得られる、数千個以上
の任意のトナー粒子の平均円形度を、円形度の標準偏差
とともに規定するため、本発明のフルカラートナーは、
各色ごとに所望形状をバラツキなく有する。このような
トナー粒子形状のバラツキ(不均一性)はトナーの各種
特性、例えば、帯電が不均一になったり、ある形状のト
ナーから選択的に現像・消費される等の結果となり、耐
久性に大きな影響を及ぼすと考えられる。
【0021】本発明のフルカラー現像用トナーにおけ
る、それぞれのトナーのトナー粒子体積平均粒径は2〜
10μm、好ましくは5〜9μmである。また、本発明
で好適に使用されるトナーのトナー粒子は、体積平均粒
径(D)の2倍(2D)以上の含有割合が1重量%以
下、好ましくは0.5重量%以下であり、かつ体積平均
粒径(D)の1/3(D/3)以下の含有割合が5個数
%以下、好ましくは3個数%以下である。2D以上の含
有割合が1重量%を越えたり、D/3以下の含有割合が
5個数%を越えると、本発明の効果が得られにくい。な
お、本明細書中、トナー粒子の粒径の測定は、コールタ
ーマルチサイザー(コールターカウンタ社製)を用い、
アパチャ径50μmで測定した値である。
【0022】上記のような本発明のフルカラー現像用ト
ナーを構成するカラートナーおよびブラックトナーは、
少なくともバインダー樹脂および着色剤を含有するトナ
ー粒子および所望の添加剤、例えば、流動化剤、クリー
ニング助剤等からなる。
【0023】トナー粒子は、後述するバインダー樹脂、
着色剤およびその他の所望の添加剤を使用し、混練・粉
砕法、懸濁重合法、乳化重合法、乳化分散造粒法、カプ
セル化法等その他の公知の方法により製造することがで
きる。それらの製造方法の中では、製造コストおよび製
造安定性の観点から混練・粉砕法で製造することが好ま
しく、平均円形度の制御容易性の観点からは混練・粉砕
法、懸濁重合法および乳化重合法等ならびにこれらの方
法で得られたトナーを機械的衝撃力や熱エネルギー等に
より形状制御することが好ましい。
【0024】混練・粉砕法は、バインダー樹脂、着色剤
およびその他の所望の添加剤をヘンシェルミキサー等の
混合機で混合する工程、この混合物を溶融・混練する工
程、この混練物を冷却後粗粉砕する工程、この粗粉砕粒
子を微粉砕する工程および得られた微粉砕粒子を分級す
る工程によりトナー粒子を製造する。
【0025】上記混練・粉砕法によってトナー粒子を製
造する際、トナー粒子の平均円形度を上記範囲内に制御
するにあたっては、平均円形度が上記範囲内に制御され
ればいかなる手段を採用してもよく、粗粉砕工程、微粉
砕工程あるいは微粒子の分級工程後において、表面改質
装置、例えば、高速気流中衝撃法を応用したハイブリダ
イゼーションシステム(奈良機械製作所社製)、コスモ
スシステム(川崎重工業社製)、イノマイザーシステム
(ホソカワミクロン社製)およびターボミル(ターボ工
業社製)、乾式メカノケミカル法を応用したメカノフュ
ージョンシステム(ホソカワミクロン社製)およびメカ
ノミル(岡田精工社製)、熱気流中改質法を応用したサ
ーフュージングシステム(日本ニューマチック工業社
製)および熱処理装置(ホソカワミクロン社製)、なら
びに湿式コーティング法を応用したディスパーコート
(日清エンジニアリング社製)およびコートマイザー
(フロイント産業社製)等により表面改質処理を行うこ
とが好ましい。
【0026】上記の表面改質装置の中でも、サーフュー
ジングシステム(日本ニューマチック工業社製)は、本
目的において円形度を大きく制御できる点で最も好まし
い。以下、図1を参照しながら説明する。図1に示すご
とく、熱風発生装置101にて発生する高温高圧エアー
は導入管102を経て、熱風噴射ノズル106より噴射
される。一方、表面改質処理されるべきトナー粒子(試
料)105は、定量供給器104より所定量加圧エアー
により導入管102’を経て搬送され、熱風噴射ノズル
106の周囲に設けられた試料噴射ノズル107より熱
気流中に噴射される。この場合、試料噴射ノズル107
の噴出流が熱気流を横切ることがないように試料噴射ノ
ズル107を熱風噴射ノズル106に対して所定の傾き
を設けておくことが好ましい。また、試料噴射ノズル1
07は1本であっても複数本であってもよいが、試料の
熱気流中での分散性を向上させるため、前記所定の傾き
を有して対向する複数本の試料噴射ノズルを設けること
が望ましい。複数本の試料噴射ノズルを使用する場合、
前記所定の傾きで各々の試料噴射ノズルからトナーを熱
気流中央部に向けて噴出し、熱気流中央部でトナー粒子
同士が適度な力でぶつかり合うことによりトナー粒子を
熱気流中で十分に分散させ、トナー粒子1つ1つの加熱
処理を均質に行うことが好ましい。このようにして噴射
されたトナー粒子は高温の熱風と瞬間的に接触して均質
に表面改質処理される。
【0027】次いで表面改質処理されたトナー粒子は、
直ちに冷却風導入部108から導入される冷風により急
冷却される。かかる急冷により装置器壁への付着、トナ
ー粒子同士の凝集がなくなり収率も向上する。次にトナ
ー粒子は導入管102”を経てサイクロン109により
捕集され、製品タンク111にたまる。トナー粒子が捕
集された後の搬送エアーはさらにバグフィルター112
を通過して微粉が除去された後、ブロアー113を経て
大気中に放出される。なお、サイクロン109には、冷
却水(110aおよび110b)の循環による冷却ジャ
ケット110が設けられ、冷却水によりサイクロン内の
トナー粒子を冷却し凝集を防止する。
【0028】例えば、公知の混練・粉砕法によって得ら
れた平均円形度0.92〜0.95、粒径2〜10μm
程度の微粒子を、上記サーフュージングシステムにより
処理温度100〜500℃、滞留時間0.1〜3秒、粉
体分散濃度10〜200g/m3、冷却風温度0〜50
℃、冷却水温度−10〜25℃で表面改質処理すると平
均円形度0.93〜1.00、体積平均粒径2〜10μ
mのトナー粒子が得られる。
【0029】なお、上記混練・粉砕法においてトナー微
粒子を得た後は、上記表面改質装置等によって表面改質
処理を行う前か、当該処理を行った後かに拘わらず、上
記の粒径分布を達成すべく、必要に応じてロータ型分級
機(ティープレックス型分級機タイプ:100ATP;
ホソカワミクロン社製)、DS分級機(日本ニューマチ
ック工業)、エルボージェット分級機(日鉄鉱業)等の
分級機により分級することが望ましい。
【0030】本発明のフルカラー現像用トナーのトナー
粒子中のバインダー樹脂としては、特に限定されるもの
ではなく、例えばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ス
チレン−アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂およ
びその他の公知の樹脂を単独あるいは混合して使用する
ことができ、その用途に応じて好ましいものを適宜選択
して使用すればよい。例えば、カラートナーを調製する
場合にはポリエステル系樹脂を、黒色トナーを調製する
場合にはポリエステル系樹脂、スチレン−アクリル系樹
脂ならびにこれらを併用して使用することが好ましい。
本発明においてカラートナーおよびブラックトナー、い
ずれにも有用なポリエステル系樹脂は、上記の中抜け、
飛び散りおよびカブリ等の画像特性、トナーの転写性、
OHP透光性を含めた定着性、クリーニング性および耐
久性の観点からも最も好ましい。
【0031】本発明において、好ましいポリエステル樹
脂はアルコール成分としてビスフェノールAアルキレン
オキサイド付加物を主成分として使用し、酸成分として
フタル酸系ジカルボン酸類あるいはフタル酸系ジカルボ
ン酸類と脂肪族ジカルボン酸類を使用して重縮合反応に
より合成されたものである。
【0032】ビスフェノールAアルキレンオキサイド付
加物としては、ビスフェノールAプロピレンオキサイド
付加物、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物が
好適であり、これらを混合して用いることが好ましい。
【0033】また、アルコール成分としてビスフェノー
ルAアルキレンオキサイド付加物とともに下記ジオール
や多価アルコールを若干使用してもよい。このようなア
ルコール成分としては、例えば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
等のジオール類、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキ
サンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリ
トール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリ
トール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−
ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパ
ントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオ
ール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙
げられる。
【0034】フタル酸系ジカルボン酸類としては、テレ
フタル酸、イソフタル酸等のフタル酸系ジカルボン酸、
その酸無水物またはその低級アルキルエステル等を使用
することができる。
【0035】また、フタル酸系ジカルボン酸類とともに
使用可能な脂肪族ジカルボン酸類としては、フマール
酸、マレイン酸、コハク酸、炭素数4〜18のアルキル
またはアルケニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸、そ
の酸無水物またはその低級アルキルエステル等が挙げら
れる。
【0036】また、着色剤のバインダー樹脂中での分散
性を向上させるために、バインダー樹脂は1.0〜3
0.0KOHmg/g、好ましくは1.0〜25.0K
OHmg/g、より好ましくは2.0〜20.0KOH
mg/gの酸価を有することが望ましい。これは酸価が
1.0KOHmg/gより小さいと分散性向上の効果が
小さくなり、30.0KOHmg/gより大きくなると
環境変動による帯電量の変化が大きくなるためである。
【0037】バインダー樹脂の酸価を調整するために、
トリメリット酸等の多価カルボン酸等を、トナーの透光
性等を損なわない範囲で少量使用してもよい。このよう
な多価カルボン酸成分としては、例えば、1,2,4−
ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,
5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレン
トリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン
酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−
ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2
−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,
4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレン
カルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテト
ラカルボン酸、ピロメリット酸、これらの無水物、低級
アルキルエステル等を挙げることができる。
【0038】本発明におけるトナー粒子に用いられるバ
インダー樹脂は、ガラス転移点が55〜75℃、好まし
くは60〜70℃、軟化点が95〜120℃、好ましく
は100〜118℃、数平均分子量が2500〜600
0、好ましくは3000〜5500、重量平均分子量/
数平均分子量が2〜8、好ましくは3〜7のものであ
る。ガラス転移点が低くなるとトナーの耐熱保管性が低
下し、また高くなると透光性や混色性が低下する。軟化
点が低くなると定着時に高温オフセットが発生し易くな
り、高くなると定着強度が低下する。数平均分子量が小
さくなると画像を折り曲げた際にトナーが剥離し易くな
り、大きくなると定着強度が低下する。また重量平均分
子量/数平均分子量が小さくなると高温オフセットが発
生し易くなり、大きくなると透光性が低下する。
【0039】着色剤としてはマゼンタ色、シアン色、イ
エロー色、ブラック色等の各種の公知の着色剤を使用す
ることができる。マゼンタ着色剤としては、例えばC.
I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、
8、9、10、11、12、13、14、15、16、
17、18、19、21、22、23、30、31、3
2、37、38、39、40、41、48、49、5
0、51、52、53、54、55、57、58、6
0、63、64、68、81、83、87、88、8
9、90、112、114、122、123、163、
184、202、206、207、209等のマゼンタ
顔料や、C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、
24、25、27、30、49、81、82、83、8
4、100、109、121、C.I.ディスパースレ
ッド9、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、
13、14、15、17、18、22、23、24、2
7、29、32、34、35、36、37、38、3
9、40等のマゼンタ染料等を用いることができる。
【0040】また、シアン着色剤としては、例えば、
C.I.ピグメントブルー2、3、15、16、17等
のシアン顔料等を用いることができる。また、イエロー
着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー
1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、1
3、14、15、16、17、23、65、73、8
3、180、185、C.I.バットイエロー1、3、
20等のイエロー顔料や、C.I.ソルベントイエロー
79、162等のイエロー染料等を用いることができ
る。
【0041】ブラック着色剤としては、例えば、カーボ
ンブラック、チタンブラック、活性炭等に加えてマグネ
タイト、鉄、フェライトの磁性粒子を単独または組み合
わせて使用することができる。文字等の線図画像の再現
を目的とする場合、光沢性(艶性)がないものが好まれ
ることが多く、写真画等のような各色の濃淡のある画像
の再現を目的とする場合は光沢性(艶性)があるものが
好まれることが多い。
【0042】これら着色剤の使用量は従来と同様の値を
適用することができ、通常、バインダー樹脂100重量
部に対して、カラートナーの場合は2〜8重量部、好ま
しくは2〜5重量部、ブラックトナーの場合は4〜15
重量部、好ましくは5〜12重量部添加される。
【0043】本発明のトナー粒子には上記着色剤以外
に、荷電制御剤、オフセット防止剤等の所望の添加剤を
添加してもよい。
【0044】荷電制御剤としては、サリチル酸亜鉛錯体
等およびその他の公知の荷電制御剤が使用可能であり、
使用目的に応じてその種類を選択すればよい。カラー画
像複写用としては無色、白色あるいは薄い黄色の荷電制
御剤を使用することが好ましい。黒色複写用としては特
に制限されない。荷電制御剤の使用量は使用目的に応じ
てその量を適宜設定すればよいが通常、バインダー樹脂
100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは
0.5〜5.0重量部の範囲で使用される。
【0045】また、オフセット防止剤としても特に限定
されるものではなく、例えばポリエチレンワックス、酸
化型ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、
酸化型ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、サ
ゾールワックス、ライスワックス、キャンデリラワック
ス、ホホバ油ワックス、蜜ろうワックス等が使用可能で
ある。これは耐オフセット性を向上させるだけではな
く、静電潜像を現像するための現像装置(1次転写時)
におけるトナー規制ブレードや現像スリーブ等に対する
トナーの固着の問題を低減させることができる。特に、
酸価が0.5〜30KOHmg/gのワックスを用いる
ことが上記酸価を有するバインダー樹脂に対する分散性
の観点から好ましい。このようなワックスの添加量は、
バインダー樹脂100重量部に対して0.5〜5重量
部、好ましくは1〜3重量部が好ましい。
【0046】本発明のフルカラー現像用トナーにおいて
は、上記のようなバインダー樹脂、着色剤、ならびに荷
電制御剤およびオフセット防止剤等の所望の添加剤を含
むトナー粒子にそれぞれ、流動性の向上のために、流動
化剤を外添することが好ましい。上述のようにトナー粒
子形状をバラツキなく制御する目的で形状制御を行う前
に流動化剤を添加することが好ましい。この場合、形状
制御を行なうと、外添された流動化剤等の無機微粒子は
トナー微粒子表面に固定される。そして、粒子としては
後述するような比較的粒径の小さな無機微粒子を使用す
るのが好ましい。このことにより処理時のトナー粒子の
分散性が向上し、形状のバラツキを抑えることが可能と
なる。この際、当該流動化剤の種類および添加量を制御
することにより、トナーの帯電安定性および環境安定性
を向上させ、ひいてはトナーの転写性ならびに現像特性
(耐カブリ性)の向上を図ることができる。また、本発
明においては、形状制御を行ったトナー粒子に対して、
さらに流動化剤を外添処理することにより前述と同様
に、トナー特性を適宜制御することも可能となる。
【0047】流動化剤としては、炭化ケイ素、炭化ホウ
素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、
炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化タン
グステン、炭化クロム、炭化モリブデン、炭化カルシウ
ム、ダイヤモンドカーボンラクタム等の各種炭化物、窒
化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム等の各種窒化
物、ホウ化ジルコニウム等のホウ化物、酸化鉄、酸化ク
ロム、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウ
ム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム、シリカ、コ
ロイダルシリカ、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マ
グネシウム等の各種酸化物、二硫化モリブデン等の硫化
物、フッ化マグネシウム、フッ化炭素等のフッ化物、ス
テアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ス
テアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の各種金
属石鹸、滑石、ベントナイト等の各種非磁性無機微粒子
を、単独あるいは、組み合わせて用いることができる。
【0048】また、これらの微粒子は、シラン系カップ
リング剤、チタネート系カップリング剤、シリコン系オ
イル、シリコンワニス等の従来から使用されている疎水
化剤、さらにはフッ素系シランカップリング剤またはフ
ッ素系シリコンオイル、さらにアミノ基/第4級アンモ
ニウム塩含有カップリング剤、変性シリコーンオイル等
の処理剤で公知の方法により表面処理されていることが
好ましい。
【0049】なお、トナー耐久性帯電の安定化の観点か
らは流動化剤は粒径の異なる2種類以上の流動化剤を使
用することが好ましい。また、必要粒径領域で分布を有
する流動化剤を使用することがさらに好ましい。すなわ
ち、比較的粒径の小さな粒子(例えば、BET比表面積
130〜350m2/g、好ましくは150〜350m2
/gの疎水性シリカ等の無機微粒子)等を添加すること
によりトナーの流動性を向上させ(ゆるみ見掛け比重等
の物性制御)、また比較的粒径の大きな粒子(例えば、
BET比表面積が1〜130m2/g、好ましくは5〜
110m2/gの疎水性シリカ、酸化チタン、酸化亜
鉛、チタン酸ストロンチウム等の無機微粒子)等を添加
することによりトナー粒子同士の凝集性(かため見掛け
比重等の物性制御)を制御することができる。この場
合、両者のBET比表面積の差が30m2/g以上であ
ることが好ましい。特に耐久性を向上させるために、大
径の粒子を添加する事が好ましい。このような流動化剤
を使用することにより、トナーの流動性を初期から耐久
時にわたって安定的に維持することができる。
【0050】これら流動化剤の添加量としてはトナー粒
子100重量部に対して0.6〜5重量部、好ましくは
0.8〜4重量部が適当である。当該添加量が0.6重
量部より少ないと所望の転写性能や耐久性が確保でき
ず、5重量部を越えると流動化剤がトナー表面上で保持
しきれなくなり、トナー粒子から遊離した材料が帯電不
良等の副作用を引き起こす。なお、流動化剤として2種
類以上使用する場合は、それらの合計添加量が上記範囲
内になるよう添加すればよい。
【0051】また、クリーニング性の向上を図るために
チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、ステ
アリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステ
アリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の上記流動
化剤、および/または以下のクリーニング助剤を使用す
ることが好ましい。
【0052】クリーニング助剤としては、乳化重合法、
ソープフリー乳化重合法、非水分散重合法等の湿式重合
法、気相法等により造粒した、スチレン系、(メタ)ア
クリル系、ベンゾグアナミン、メラミン、テフロン、シ
リコン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の各種有機微
粒子を用いることができる。
【0053】トナー粒子への上記流動化剤の外添は、上
述のトナー粒子の表面改質処理の前および/または後に
行われる。表面改質処理を行う前に流動化剤を外添処理
することによりトナー粒子の分散性が向上し、表面改質
処理時の均一化が促進され、結果として円形度の標準偏
差を小さくすることができる。表面改質処理を行った
後、さらに所望の粉体物性を得るために、上記添加量の
範囲内でさらに流動化剤を外添処理することが好まし
い。
【0054】以上のようにして得られる本発明のフルカ
ラー現像用トナーは、像担持体上に形成されたトナー像
の中間転写体上への押圧転写を各色毎に重ねて行った
後、中間転写体上に転写されたトナー像を記録部材上に
押圧転写することを含むフルカラー画像形成方法におい
て有効に使用される。すなわち、本発明の上記トナーを
用いたフルカラー画像形成方法においては1次および2
次転写時にトナー画像の中抜けやトナーの飛び散りが起
こらず、フルカラー複写画像に画像カブリが発生せず、
転写性およびクリーニング性に優れているといえる。
【0055】上記のフルカラー現像用トナーを用いたフ
ルカラー画像形成方法を、以下の図2に示す公知のフル
カラー画像形成装置を用いて説明する。なお、以下のフ
ルカラー画像形成装置においては、像担持体として感光
体が、中間転写体として無端状の中間転写ベルトが、記
録部材としてシート状記録紙が使用されている。
【0056】図2において、フルカラー画像形成装置
は、概略、矢印a方向に回転駆動される感光体ドラム1
0と、レーザ走査光学系20と、フルカラー現像装置3
0と、矢印b方向に回転駆動される無端状の中間転写ベ
ルト40と、給紙部60とで構成されている。感光体ド
ラム10の周囲には、さらに、感光体ドラム10の表面
を所定の電位に帯電させる帯電ブラシ11、および感光
体ドラム10上に残留したトナーを除去するクリーナー
ブレード12aを備えたクリーナー12が設置されてい
る。
【0057】レーザ走査光学系20はレーザダイオー
ド、ポリゴンミラー、fθ光学素子を内蔵した周知のも
ので、その制御部にはC(シアン)、M(マゼンタ)、
Y(イエロー)、Bk(ブラック)ごとの印字データが
ホストコンピュータから転送される。レーザ走査光学系
20は各色ごとの印字データを順次レーザビームとして
出力し、感光体ドラム10上を走査露光する。これによ
り、感光体ドラム10上に各色ごとの静電潜像が順次形
成される。
【0058】フルカラー現像装置30はY、M、C、B
kの非磁性トナーからなる一成分系トナーを収容した4
つの色別現像装置31Y、31M、31C、31Bkを
一体化したもので、支軸81を支点として時計回り方向
に回転可能である。各現像装置は現像スリーブ32、ト
ナー規制ブレード34を備えている。現像スリーブ32
の回転により搬送されるトナーは、ブレード34と現像
スリーブ32との圧接部(間隙)を通過させることによ
り帯電される。
【0059】イエロートナー、マゼンタトナー、シアン
トナーおよびブラックトナー、それぞれを収容させる現
像装置の設置位置については、当該フルカラー画像形成
装置が文字等の線図画像の複写を目的としたものか、あ
るいは写真画等のような各色の濃淡のある画像の複写を
目的としたものかによって異なるが、例えば、文字等の
線図画像の複写を目的とする場合には、ブラックトナー
として光沢性(艶性)を有しないものを使用するとき、
当該ブラックトナー層がフルカラー複写画像上において
最上位に形成されると違和感が生じるため、フルカラー
複写画像上、最上位にブラックトナー層が形成されない
ようブラックトナーを現像装置に装填させることが好ま
しい。この場合において、最も好ましくは、ブラックト
ナーは複写画像上において当該ブラックトナー層が最下
位に形成されるべく、1次転写時においては中間転写体
上にブラックトナー層が最上位に形成されるよう装填さ
れる。このとき、イエロートナー、マゼンタトナーおよ
びシアントナー(カラートナー)には、1次転写におけ
るそれぞれの層の形成順序が1〜3番目のいずれかにな
るよう任意に現像装置に装填されればよい。
【0060】また、転写効率の観点からも、1次転写に
おいてブラックトナー層が中間転写体上に直接的に形成
されないことは好ましい。ブラックトナー層が中間転写
体上に直接的に形成されると、当該トナー層におけるト
ナー粒子の平均円形度は比較的低いことから当該粒子の
転写体との接触面積が増大するため、2次転写において
多重トナー層が当該転写体から剥がれにくくなり、中抜
けや飛び散りが起こり、画像ノイズの原因になるためで
ある。
【0061】一方、フルカラー画像形成装置が写真画等
のような各色の濃淡のある画像の複写を目的とする場合
には、ブラックトナーとしては光沢性(艶性)を有する
ものが使用され、当該ブラックトナー層は複写画像上に
おいて最上位に形成されても他のカラートナー層との違
和感は生じない。
【0062】中間転写ベルト40は支持ローラ41、4
2およびテンションローラ43、44に無端状に張り渡
され感光体ドラム10と同期して矢印b方向に回転駆動
される。中間転写ベルト40の側部には図示しない突起
が設けられ、この突起をマイクロスイッチ45が検出す
ることにより、露光、現像、転写等の作像処理が制御さ
れる。中間転写ベルト40は回転自在な1次転写ローラ
46に押圧されて感光体ドラム10に接触している。こ
の接触部が1次転写部T1である。また、中間転写ベル
ト40は支持ローラ42に支持された部分で回転自在な
2次転写ローラ47が接触している。この接触部が2次
転写部T2である。
【0063】さらに、前記現像装置30と中間転写ベル
ト40の間のスペースにはクリーナー50が設置されて
いる。クリーナー50は中間転写ベルト40上の残留ト
ナーを除去するためのブレード51を有している。この
ブレード51及び前記2次転写ローラ47は中間転写ベ
ルト40に対して接離可能である。
【0064】給紙部60は、画像形成装置本体1の正面
側に開放可能な給紙トレイ61と、給紙ローラ62と、
タイミングローラ63とから構成されている。記録シー
トSは給紙トレイ61上に積載され、給紙ローラ62の
回転によって1枚ずつ図中右方へ給紙され、タイミング
ローラ63で中間転写ベルト40上に形成された画像と
同期をとって2次転写部へ送り出される。記録シートの
水平搬送路65は前記給紙部を含んでエアーサクション
ベルト66等で構成され、定着器70からは搬送ローラ
72、73、74を備えた垂直搬送路71が設けられて
いる。記録シートSはこの垂直搬送路71から画像形成
装置本体1の上面へ排出される。
【0065】ここで、上記フルカラー画像形成装置のプ
リント動作について説明する。プリント動作が開始され
ると、感光体ドラム10および中間転写ベルト40が同
じ周速度で回転駆動され、感光体ドラム10は帯電ブラ
シ11によって所定の電位に帯電される。
【0066】続いてレーザ走査光学系20によってイエ
ロー画像の露光が行われ、感光体ドラム10上にイエロ
ー画像の静電潜像が形成される。この静電潜像は直ちに
現像装置31Yで現像されると共に、トナー画像は1次
転写部で中間転写ベルト40上に転写される。1次転写
終了直後に現像装置31Mが現像部Dへ切り換えられ、
続いてマゼンタ画像の露光、現像、1次転写が行われ
る。さらに、現像装置31Cへの切換え、シアン画像の
露光、現像、1次転写が行われる。さらに、現像装置3
1Bkへの切換え、ブラック画像の露光、現像、1次転
写が行われ、1次転写ごとに中間転写ベルト40上には
トナー画像が重ねられていく。
【0067】最終の1次転写が終了すると、記録シート
Sが2次転写部へ送り込まれ、中間転写ベルト40上に
形成されたフルカラートナー画像が記録シートS上に転
写される。この2次転写が終了すると、記録シートSは
ベルト型接触加熱定着器70へ搬送され、フルカラート
ナー画像が記録シートS上に定着されてプリンタ本体1
の上面に排出される。
【0068】本発明のフルカラートナーは、現像装置が
上記のようにトナー規制ブレードと現像スリーブとの圧
接部を通過させることによりトナーの帯電が行われる1
成分現像方式を採用していても、またはキャリアとの摩
擦によりトナーの帯電が行われる2成分現像方式を採用
していても有効に使用され得る。一般に、トナー粒子に
かかるストレスは2成分現像方式より1成分現像方式の
方が大きいため、1成分現像方式で使用されるトナーは
2成分現像方式で使用されるトナー以上に耐ストレス性
に優れた特性が要求される。本発明のトナーは上述のご
とく、いずれの現像方式においても有効に使用され得る
ため、本発明のトナーは特に1成分現像方式での使用に
より有効である。
【0069】以下の実施例では、上記のフルカラー画像
形成装置の構成を有する装置を、感光体表面電位−55
0V、現像バイアス電圧−200V、1次転写バイアス
電圧900V、2次転写バイアス電圧500Vを基準に
して、記録シート上のベタ画像部のトナー付着量が0.
7mg/cm2となる設定条件で、かつ定着温度160
℃の条件で使用した。本発明を、以下の実施例によりさ
らに詳しく説明する。実施例中、特記しない限り「部」
は「重量部」を意味するものとする。
【0070】
【実施例】(ポリエステル樹脂Aの製造)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(以下「PO」という)4.0モル、
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(以下「EO」という)
6.0モル、テレフタル酸(以下「TPA」という)
9.0モルおよび触媒としてジブチル錫オキシドをガラ
ス製の4つ口フラスコ内に入れ、温度計、ステンレス製
撹拌棒、流下式コンデンサー、および窒素導入管を取り
付け、マントルヒーター中で窒素気流下で撹拌加熱しな
がら、反応させるようにした。そして、この反応の進行
は、酸価を測定することにより追跡した。所定の酸価に
達した時点でそれぞれ反応を終了させて室温まで冷却
し、ポリエステル樹脂Aを得た。
【0071】(ポリエステル樹脂Bの製造)材料の組成
を下記表1の通りとする以外は、ポリエステル樹脂Aの
製造方法と同様の方法で、ポリエステル樹脂Bを得た。
【表1】
【0072】ポリエステル樹脂AおよびBの物性を以下
の表2にまとめて示す。
【表2】
【0073】(ポリエステル樹脂Cの製造)このポリエ
ステル樹脂Cを製造するにあたっては、上記のPOを1
376g、イソフタル酸を659g、ジエチレングリコ
ールを90gの割合で5リットルの4つ口フラスコ内に
入れ、この4つ口フラスコに還流冷却器と水分離装置と
窒素ガス導入管と温度計と撹拌装置とを取り付け、マン
トルヒーター中に設置し、上記の窒素ガス導入管からフ
ラスコ内に窒素ガスを導入しながら、220〜270℃
で脱水重縮合を行い低分子量体ポリエステル樹脂を得
た。
【0074】一方、上記のPOを1720g、イソフタ
ル酸を1028g、1,6−ジプロピル−1,6−ヘキ
サンジオールを328g、グリセリンを74.6gの割
合で5リットルの4つ口フラスコ内に入れ、この4つ口
フラスコに上記のように還流冷却器と水分離装置と窒素
ガス導入管と温度計と撹拌装置とを取り付け、マントル
ヒーター中に設置し、上記の窒素ガス導入管からフラス
コ内に窒素ガスを導入しながら240℃で脱水重縮合を
行い高分子化用ポリエステル樹脂を得た。
【0075】そして、上記の低分子量体ポリエステル樹
脂75部と、高分子量体ポリエステル樹脂25部とをヘ
ンシェルミキサーに投入して十分均一に混合撹拌した
後、この混合物に対してジフェニルメタン−4,4−ジ
イソシアネートを40部加えて加圧ニーダーにおいて1
20℃で1時間反応させ、NCOの%を測定して残存し
ている遊離のイソシアネート基が略なくなったことを確
認し、軟化点(Tm)118℃、流出開始温度(Ti)
98℃、ガラス転移点(Tg)61℃のウレタン変性ポ
リエステル樹脂からなるポリエステル樹脂Cを得た。
【0076】なお、軟化点については、フローテスター
(CFT−500;島津製作所製)を用いて測定した。
樹脂を1.0〜1.5g秤量し、成型器を使用し、18
0kg/cm2の加重で1分間加圧する。この加圧サン
プルを下記の条件でフローテスター測定を行い、サンプ
ルが1/2量流出した時の温度を軟化点温度とした。R
ATE TEM(昇温速度);3.0℃/分、SET
TEMP;50.0℃、MAX TEMP;120.0
℃、INTERVAL;2.0℃、PREHEAT;
2.0℃、LOAD;30.0kgf、DIE(DI
A);1.0mm、DIE(LENG);1.0mm、
PLUNGER;1.0cm2
【0077】流出開始温度については、サンプルが流出
し始めたときの温度とした。ガラス転移点は、示差走査
熱量測定装置(DSC−200;セイコー電子工業社
製)を用いて測定した。樹脂を約10mg精秤し、アル
ミニウムパンに入れ、リファレンスとしては、アルミナ
をアルミニウムパンに入れたものとし、昇温温度30℃
/min.で常温から、200℃まで昇温してメルトク
エンチした後、冷却し、昇温温度10℃/min.で2
0〜150℃の間で測定を行う。この昇温過程で、30
〜80℃の温度範囲におけるメインピークの吸熱ピーク
のショルダー値をガラス転移点とした。
【0078】酸価は秤量された試料を適当な溶媒に溶解
し、フェノールフタレイン等の指示薬を使用して酸性基
を中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数で表し
た。水酸価は秤量された試料を無水酢酸で処理し、得ら
れたアセチル化物を加水分解し、遊離する酢酸を中和す
るのに必要な水酸化カリウムのmg数で表した。
【0079】数平均分子量(Mn)、重量平均分子量
(Mw)の測定は、ゲル浸透クロマトグラフィーによ
り、以下に記す条件で測定し、標準ポリスチレンにより
作成した検量線から換算した数値を示した。 検出器:RID−300型示差屈折計(日本分光工業社
製) カラム:A−80M×2 温度:35℃ 溶媒:THF 流速:1.0ml/min
【0080】(顔料マスターバッチa〜cの製造)以下
のトナーA〜Oの製造で使用する顔料としては、それぞ
れのトナーの製造で使用するポリエステル樹脂と、C.
I. Pigment Yellow 180、C. I. PigmentBlue 15−
3またはC. I. Pigment Red 184とを重量比で7:3
の割合で加圧ニーダーに仕込み、120℃で1時間混練
し、冷却後、ハンマーミルで粗粉砕して得られた顔料含
有率30wt%の顔料マスターバッチを用いた。なお、
使用した上記いずれかの顔料によって、得られる顔料マ
スターバッチを順にマスターバッチa〜cと呼ぶことに
する。
【0081】(トナーAの製造)ポリエステル樹脂A9
3部、顔料マスターバッチa10部、荷電制御剤として
サリチル酸の亜鉛錯体(E−84;オリエント化学工業
社製)2.0部、酸化型低分子量ポリプロピレン(10
0TS;三洋化成工業社製:軟化点140℃、酸価3.
5)2部をヘンシェルミキサーで十分混合した後、2軸
押出混練機(PCM−30;池貝鉄工社製)の排出部を
取り外したものを使用して、溶融混練して得られた混練
物を冷却プレスローラーで2mm厚に圧延し、冷却ベル
トで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、
イノマイザー(INM−30型;ホソカワミクロン社
製)で平均粒径5.9μmまで粉砕粗粉分級した後、微
粉分級をロータ型分級機(ティープレックス:タイプ1
00ATP;ホソカワミクロン社製)を使用して行い、
体積平均粒径6.2μm、体積平均粒径(D)の2倍
(2D)以上の重量割合が0.1重量%、かつ体積平均
粒径の1/3(D/3)以下の個数割合が3.8個数%
のトナー粒子を得た。
【0082】このトナー粒子100部に対して、流動化
剤としてBET比表面積225m2/gの疎水性シリカ
(TS−500;キャボット社製)0.5部と、BET
比表面積110m2/gの疎水性酸化チタン(STT−
30A;チタン工業社製)1.0部を添加し、ヘンシェ
ルミキサーを用い周速40m/secで180秒間混合
処理した後、振動ふるい(目開き106μm)にてふる
ってトナーAを得た。
【0083】(トナーBおよびCの製造)顔料として顔
料マスターバッチbまたはcを用いたこと以外、トナー
Aの製造方法と同様にして、それぞれトナーBおよびC
を得た。
【0084】(トナーDの製造)トナーAの製造方法と
同様にして得られた混練物を冷却プレスローラーで2m
mに圧延し、冷却ベルトで冷却した後、フェザーミルで
粗粉砕した。その後、ジェット粉砕機(IDS;日本ニ
ューマチック工業社製)で平均粒径9μmまで粉砕粗粉
分級した後、微粉分級をDS分級機(日本ニューマチッ
ク工業社製)を使用して行ったこと以外、再びトナーA
の製造においてと同様にして、トナーDを得た。
【0085】(トナーEおよびFの製造)顔料として顔
料マスターバッチbまたはcを用いたこと以外、トナー
Dの製造方法と同様にして、それぞれトナーEおよびF
を得た。
【0086】(トナーGの製造)原料としてポリエステ
ル樹脂C100部、カーボンブラック(モーガルL;キ
ャボット社製)5部、荷電制御剤(ボントロンS−3
4;オリエント化学工業社製)2部、低分子量ポリプロ
ピレン(ビスコールTS−200;三洋化成工業社製)
2.5部用いたことおよびトナー粒子の体積平均粒径を
7.5μmに調製したこと以外、トナーAの製造方法と
同様にして、トナー粒子を得た。このトナー粒子100
部に対して、流動化剤として疎水性シリカ(TS−50
0;キャボット社製)0.8部を添加し、ヘンシェルミ
キサーを用い周速30m/secで90秒間混合処理し
た後、振動ふるい(目開き106μm)にてふるってト
ナーGを得た。
【0087】(トナーHの製造)ポリエステル樹脂とし
てポリエステル樹脂Bを用いたこと、および低分子量ポ
リプロピレンを使用しなかったこと以外、トナーAの製
造方法と同様にして、トナーHを得た。
【0088】(トナーIおよびJの製造)顔料として顔
料マスターバッチbまたはcを用いたこと以外、トナー
Hの製造方法と同様にして、それぞれトナーIおよびJ
を得た。
【0089】(トナーKの製造)顔料としてカーボンブ
ラック(モーガルL;キャボット社製)を5部用いたこ
とおよびトナー粒子の体積平均粒径を8.3μmに調製
したこと以外、トナーHの製造方法と同様にして、トナ
ー粒子を得た。このトナー粒子100部に対して、流動
化剤として疎水性シリカ(TS−500;キャボット社
製)0.8部を添加し、ヘンシェルミキサーを用い周速
30m/secで90秒間混合処理した後、振動ふるい
(目開き106μm)にてふるってトナーKを得た。
【0090】(トナーL〜Nの製造)トナーH〜Jの製
造方法と同様にして得られたそれぞれのトナー粒子10
0部に対し、疎水性シリカ(TS−500;キャボット
社製)0.5部を添加し、ヘンシェルミキサーを用い周
速30m/secで90秒間混合処理を行った。得られ
たそれぞれのトナーを、図1に示す表面改質装置(サー
フュージングシステム;日本ニューマチック工業社製)
により以下の条件で表面処理した後、さらにこのトナー
100部に対して疎水性シリカ(TS−500;キャボ
ット社製)0.3部、疎水性酸化チタン(STT−30
A;チタン工業社製)0.5部およびBET比表面積9
2/gのチタン酸ストロンチウム粒子0.5部を添加
し、ヘンシェルミキサーを用い周速40m/secで1
80秒間混合処理した。その後、振動ふるい(目開き1
06μm)にてふるってそれぞれトナーL〜Nを得た。
なお、トナー凝集は起こらなかった。最高温度;300
℃、滞留時間;0.5秒、粉体分散濃度;100g/m
3、冷却風温度;18℃、冷却水温度;20℃。
【0091】(トナーOの製造)スチレン60部、n−
ブチルメタクリレート35部、メタクリル酸5部、2,
2−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)
0.5部、低分子量ポリプロピレン(ビスコール605
P;三洋化成工業社製)3部、カーボンブラック(MA
#8;三菱化学社製)8部およびクロム錯体(アイゼン
スピロンブラックTRH;保土谷化学工業社製)1部を
サンドスターラにより混合して重合組成物を調製した。
この重合組成物を濃度3%のアラビアゴム水溶液中で撹
拌機TKオートホモミクサー(特殊機化工業社製)を用
いて回転数4000rpmで撹拌しながら、温度60℃
で6時間重合反応させ、平均粒径6.2μmの球状粒子
を得た。球状粒子の濾過/水洗を繰り返した後、濾過物
を35℃、30%RHにて十分風乾して、トナー粒子を
得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ
(TS−500;キャボット社製)0.8部を添加し、
ヘンシェルミキサーを用い周速30m/secで90秒
間混合処理した後、振動ふるい(目開き106μm)に
てふるってトナーOを得た。
【0092】(トナーP〜Rの製造)トナーA〜Cの製
造方法と同様にして得られたそれぞれのトナー粒子10
0部に対し、疎水性シリカ(TS−500;キャボット
社製)0.5部を添加し、ヘンシェルミキサーを用い周
速30m/secで90秒間混合処理を行った。得られ
たそれぞれのトナーを、図1に示す表面改質装置(サー
フュージングシステム;日本ニューマチック工業社製)
により以下の条件で表面処理した後、さらにこのトナー
粒子100部に対して疎水性シリカ(TS−500;キ
ャボット社製)0.3部、酸化チタン(STT−30
A;チタン工業社製)0.3部、BET比表面積9m2
/gのチタン酸ストロンチウム0.6部をヘンシェルミ
キサーを用い風速40m/secで180秒間混合処理
した。その後、振動ふるい(目開き106μm)にてふ
るってそれぞれトナーP〜Rを得た。なお、上記表面処
理においてトナー凝集は発生しなかった。最高温度;2
50℃、滞留時間;0.5秒、粉体分散濃度;100g
/m3、冷却風温度;18℃、冷却水温度;20℃。
【0093】(トナーS〜Uの製造)表面処理後に添加
される流動化剤として、BET比表面積170m2/g
の疎水性シリカ(R−974;日本アエロジル社製)
0.3部ならびにBET比表面積9m2/gのチタン酸
ストロンチウム0.6部を用いたこと以外、トナーL〜
Nの製造方法と同様にして、トナーS〜Uを得た。
【0094】(トナーVの製造)スチレン−n−ブチル
メタクリレート樹脂(Mn=3500、Mw=1600
0)100部、サリチル酸亜鉛金属錯体(E−84;オ
リエント化学工業社製)2部、C. I. Pigment Yellow
180:4部からなる混合物をヘンシェルミキサーで十
分混合した後、2軸押し出し混練機(PCM−30;池
貝鉄工社製)を使用して、溶融混練した。ここで得られ
た混練物を冷却プレスローラーで2mm厚に圧延し、冷
却ベルトで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。そ
の後、ジェットミル(IDS2型;日本ニューマチック
工業社製)で微粉砕・粗粉分級した後、微粉分級をロー
タ型分級機(ティープレックス タイプ100ATP;
ホソカワミクロン社製)を使用して行った。さらにここ
で得られた微粒子をハイブリダイゼーションシステム
(NHS−3型;奈良機械製作所社製)を用いて、60
00rpmで3分間球形化処理することにより、トナー
粒子を得た。このトナー粒子100部に対して、BET
比表面積250m2/gの疎水性シリカ(R−976;
日本アエロジル社製)0.5部をヘンシェルミキサーを
用い周速40m/secで90秒間、混合処理した後、
振動ふるい(目開き106μm)にてふるってそれぞ
れ、トナーVを得た。
【0095】(トナーW〜Xの製造)着色剤としてそれ
ぞれ、C. I. Pigment Blue 15−3:4部またはC. I.
Pigment Red 184:4部を用いたこと以外、トナー
Vの製造方法と同様にして、トナーW〜Xを得た。
【0096】(トナーYの製造)着色剤としてカーボン
ブラック(モーガルL;キャボット社製)8部を用いた
こと、およびハイブリダイゼーションシステムによる球
形化処理を行なわなかったこと以外はトナーVの製造方
法と同様にしてトナーYを得た。
【0097】以上で得られたトナーにおけるトナー粒子
の体積平均粒径、体積平均粒径(D)の2倍(2D)以
上の重量割合、体積平均粒径の1/3(D/3)以下の
個数割合、平均円形度および円形度の標準偏差をまとめ
て以下の表3に示す。
【0098】
【表3】
【0099】(1成分現像方式)実施例1 フルカラー現像用トナーとして、トナーA、B、Cおよ
びGからなる組み合わせを選択した。
【0100】実施例2 フルカラー現像用トナーとして、トナーL、M、Nおよ
びKからなる組み合わせを選択した。
【0101】実施例3 フルカラー現像用トナーとして、トナーH、I、Jおよ
びKからなる組み合わせを選択した。
【0102】実施例4 フルカラー現像用トナーとして、トナーL、M、Nおよ
びGからなる組み合わせを選択した。
【0103】実施例5 フルカラー現像用トナーとして、トナーP、Q、Rおよ
びGからなる組み合わせを選択した。
【0104】比較例1 フルカラー現像用トナーとして、トナーD、E、Fおよ
びGからなる組み合わせを選択した。
【0105】比較例2 フルカラー現像用トナーとして、トナーL、M、Nおよ
びOからなる組み合わせを選択した。
【0106】比較例3 フルカラー現像用トナーとして、トナーV、W、Xおよ
びYからなる組み合わせを選択した。
【0107】(評価)上記の実施例および比較例で選択
されたフルカラー現像用トナーを、以下に示す項目につ
いて評価した。なお、評価はH/H環境下(30℃/8
5%RH)およびL/L環境下(10℃/15%RH)
にて行った。なお、実施例5および比較例3において
は、所定のプリントパターンで、他の実施例1〜4およ
び比較例1〜2と同様にH/HならびにL/L環境下で
初期評価を行った後、さらにN/N環境下(25℃/5
0%RH)でB/W比が各色6%のプリントパターンを
用いて3000枚連続複写後に評価を行った。実施例5
および比較例3での3000枚連続複写後の評価方法
は、N/N環境下で評価を行ったこと、3000枚複写
後に評価を行ったこと、各色6%のプリントパターンを
用いたこと以外、以下の評価方法と同様である。
【0108】中抜け 上記フルカラー現像用トナーを、図2に示す構成を有す
るフルカラー画像形成装置に装填し、4色重ね刷りによ
りフルカラー画像(ジェネラルパターン)を複写し、1
0枚複写後におけるフルカラー複写画像を、以下のラン
ク付けに従って評価した。なお、4種類のトナーは、4
つの現像装置に、中間転写ベルト上の層形成順序が下か
らY、M、C、Bkとなるように装填されている。 ○:複写画像上に中抜けは発生しなかった; △:複写画像上に中抜けが若干発生しているものの、実
用上問題なかった; ×:複写画像上に中抜けが多数発生しており、実用上問
題があった。
【0109】飛び散り 上記フルカラー現像用トナーを、図2に示す構成を有す
るフルカラー画像形成装置に装填し、4色重ね刷りによ
りフルカラーライン画像(ジェネラルパターン)を複写
し、10枚複写後におけるフルカラー複写画像を目視に
より観察し、以下のランク付けに従って評価した。な
お、4種類のトナーは、4つの現像装置に、中間転写ベ
ルト上の層形成順序が下からY、M、C、Bkとなるよ
うに装填されている。 ○:ライン複写画像のまわりにトナーの飛び散りは認め
られなかった; △:ライン複写画像のまわりにトナーの飛び散りが認め
られるが、実用上問題なかった; ×:ライン複写画像のまわりにトナーの飛び散りが多く
認められ、にじみとして認識され、実用上問題があっ
た。
【0110】カブリ 上記フルカラー現像用トナーを、図2に示す構成を有す
るフルカラー画像形成装置に装填し、4色重ね刷りによ
りB/W比30%の文字パターン画像を連続で10枚複
写した際の複写画像を目視により観察し、以下のランク
付けに従って評価した。なお、4種類のトナーは、4つ
の現像装置に、中間転写ベルト上の層形成順序が下から
Y、M、C、Bkとなるように装填されている。 ○:ほとんどカブリは認められなかった; △:若干のカブリが認められるが、実用上問題なかっ
た; ×:カブリが全面にわたって存在し、実用上問題があっ
た。
【0111】転写性 上記フルカラー現像用トナーを、図2に示す構成を有す
るフルカラー画像形成装置に装填し、イエロー、マゼン
タ、シアン、レッド、グリーン、ブルー(以下、Y、
M、C、R、G、Bという)、6種類(6色)のソリッ
ドパターンを複写し、10回目の複写工程における感光
体ドラム上のトナー付着量に対する紙上の付着量の割合
から、以下のランク付けに従って評価した。 ○:6種類のパターンについての上記割合が全て80%
以上であった; △:6種類のパターンについての上記割合のうち最小値
が70%以上、80%未満であった; ×:6種類のパターンについての上記割合のうち最小値
が70%未満であった。
【0112】クリーニング性 上記フルカラー現像用トナーを、図2に示す構成を有す
るフルカラー画像形成装置に装填し、4色重ね刷りによ
り各色の2by2パターン画像を連続複写し、10枚複
写後における感光体ドラム上の残留トナーをテープ剥離
し、目視により観察し、以下のランク付けに従って評価
した。なお、4種類のトナーは4つの現像装置に、中間
転写ベルト上の層形成順序が、下からY、M、C、Bk
となるように装填されている。 ○:拭き残しはなかった; ×:拭き残しがあった。
【0113】実施例1〜4および比較例1〜2の評価結
果は以下の表4に示し、実施例5および比較例3の評価
結果は表5に示す。なお、比較例3の評価においては、
連続複写1000枚時で規制ブレード上にトナーの固着
が発生し、画像サンプル上にスジ状のノイズが多数発生
し、耐久テストを継続できなくなった為、中止した。
【表4】
【0114】
【表5】
【0115】(2成分現像方式)実施例6 フルカラー現像用トナーとして、トナーS、T、Uおよ
びKからなる組み合わせを選択し、それぞれのトナーに
後述のキャリアを、トナー混合比が5重量%となるよう
に混合した。
【0116】比較例4 フルカラー現像用トナーとして、トナーV、W、Xおよ
びYからなる組み合わせを選択し、それぞれのトナーに
後述のキャリアを、トナー混合比が5重量%となるよう
に混合した。
【0117】(評価)実施例6および比較例4のトナー
について、デジタルフルカラー複写機CF900(ミノ
ルタ社製)を用いてN/N環境下(25℃、50%)で
5000枚耐刷し、初期(10枚目)と5000枚後に
以下の評価を行った。
【0118】凝集性(白抜け) 各トナーについて、CF900を用いてN/N環境下で
B/W15%の画像を5000枚耐刷した。耐刷後A3
の紙上に全面ベタ画像(ID=1.2)を3枚画出し
し、以下の基準で評価を行い3枚の平均値を評価結果と
した。なお、最初の3枚についても同様に評価した。評
価基準は以下の通りである。 ×:ベタ画像中に2mm2以上の大きさでベタ画像のI
Dの1/2以下のIDの画像ムラ(白抜け)が発生して
いた; △:上記白抜けは発生していないが、画像中に0.3μ
m程度の凝集物の核が観察され、その周囲の画像濃度が
若干低下している部分が画像中に3個所以上認められ
た; 〇:上記の画像濃度低下部分が1〜2個所であった: ◎:上記の画像濃度低下部分は全く生じていなかった。
【0119】階調性(ハーフトーン画像のキメ) 0〜256階調のグラデーションパターンを作成して、
連続複写し、初期と5000枚複写後における複写画像
を以下のランク付けに従って評価した。 〇:ハイライト部からベタ部までザラツキ感のない均一
な画像が得られていた; △:ハイライト部においてザラツキ感はあるものの実用
上問題のなかった; ×:中間濃度域からハイライト部においてザラツキ感や
ムラが生じていた。
【0120】転写性 転写性についてはデジタル複写機(CF900;ミノル
タ社製)を用いて感光体上に、Y、M、C、R、G、
B、6種類(6色)のソリッドパターンを現像し、これ
を転写紙に転写した直後にこの転写紙を抜き取り、感光
体上のトナー付着量に対する転写紙上のトナー付着量の
割合から以下のランク付けに従って評価した。なお、こ
の評価は10回目と5000回目の複写工程において行
った。 〇:6種類のパターンについての上記割合が全て90%
以上であった; △:6種類のパターンについての上記割合のうち最小値
が85%以上90%未満であった; ×:6種類のパターンについての上記割合のうち最小値
が85%未満であった。
【0121】クリーニング性 初期および耐刷後の有機感光体上を目視観察した際にク
リーニングブレードをすり抜けたトナー粒子の付着が見
られないものを○、若干トナー粒子の付着は見られるも
のの画像上にはノイズが見られないものを△、トナー粒
子の付着が見られ画像上にもノイズが生じているものを
×として評価した。
【0122】以上の実施例6および比較例4についての
評価結果を以下の表6に示す。
【表6】
【0123】(キャリア製造)撹拌器、コンデンサー、
温度計、窒素導入管、滴下装置を備えた容量500ml
のフラスコにメチルエチルケトンを100部仕込んだ。
別に窒素雰囲気下、80℃でメチルメタクリレートを3
6.7部、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを5.
1部、3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチル
シロキシ)シランを58.2部および1,1’−アゾビ
ス(シクロヘキサン−1−カルボニトリルを1部を、メ
チルエチルケトン100部に溶解させて得られた溶液を
2時間にわたり反応容器中に滴下し5時間熟成させた。
得られた樹脂に対して、架橋剤としてイソホロンジイソ
シアネート/トリメチロールプロパンアダクト(NCO
%=6.1%)をOH/NCOモル比率が1/1となる
ように調整した後メチルエチルケトンで希釈して固形比
3重量%であるコート樹脂溶液を調整した。コア材とし
て焼成フェライト粉F−300(体積平均粒径:50μ
m、パウダーテック社製)を用い、上記コート樹脂溶液
をコア材に対する被覆樹脂量が1.5重量%になるよう
にスピラコーター(岡田精工社製)により塗布・乾燥し
た。得られたキャリアを熱風循環式オーブン中にて16
0℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バ
ルクを目開き106μmと75μmのスクリーンメッシ
ュを取り付けたフルイ振とう器を用いて解砕し、樹脂被
覆キャリアを得た。
【0124】
【発明の効果】本発明のフルカラー現像用トナーは1次
および2次転写時においてトナー画像の中抜けやトナー
の飛び散りを起こさず、フルカラー複写画像に画像カブ
リを発生させず、転写性に優れている。また、クリーニ
ング性にも優れている。本発明のフルカラー画像形成方
法によると、1次および2次転写時においてトナー画像
の中抜けやトナーの飛び散りが起こらず、フルカラー複
写画像に画像カブリが発生せず、転写性およびクリーニ
ング性に優れているといえる。さらに、本発明のトナー
は上記特性を長期間にわたって維持することができ、す
なわち耐久性に優れている。また、本発明のトナーは1
成分現像方式および2成分現像方式、いずれにおいても
有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 トナーの表面改質に使用する表面改質装置の
概略フローシートを示す。
【図2】 フルカラー画像形成装置の概略構成図を示
す。
【符号の説明】
10:感光体ドラム、11:帯電ブラシ、12:クリー
ナー、20:レーザ走査光学系、30:フルカラー現像
装置、31C、31M、31Y、31Bk:現像装置、
32:現像スリーブ(スリーブ)、34:トナー規制ブ
レード(ブレード)、40:中間転写ベルト、41:支
持ローラ、42:支持ローラ、43:テンションロー
ラ、44:テンションローラ、46:1次転写ローラ、
47:2次転写ローラ、60:給紙部、61:給紙トレ
イ、62:給紙ローラ、63:タイミングローラ、6
6:エアーサクションベルト、70:定着器、71:垂
直搬送路、81:支軸、101:熱風発生装置、10
2、102’、102”:導入管、104:定量供給
器、105:試料、106:熱風噴射ノズル、107:
粉体噴射ノズル、108:冷却風導入管、109:サイ
クロン、110a:冷却水(in)、110b:冷却水
(out)、111:製品タンク、112:バグフィル
ター、113:ブロア。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 稔 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 筒井 主税 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 福田 洋幸 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イエロートナー、マゼンタトナー、シア
    ントナーおよびブラックトナーからなるフルカラー現像
    用トナーであって、イエロートナー、マゼンタトナーお
    よびシアントナー、それぞれの平均円形度がブラックト
    ナーのそれより大きく、かつ、全てのトナーの円形度の
    標準偏差がそれぞれ0.045以下であることを特徴と
    するフルカラー現像用トナー。
  2. 【請求項2】 前記イエロートナー、マゼンタトナーお
    よびシアントナーの表面に無機微粒子が固着されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のフルカラー現像用ト
    ナー。
  3. 【請求項3】 それぞれのトナーにおいて、さらに無機
    微粒子がトナーに外添混合されていることを特徴とする
    請求項2に記載のフルカラー現像用トナー。
  4. 【請求項4】 前記イエロートナー、マゼンタトナーお
    よびシアントナーの円形度が0.95〜1.00で、前
    記ブラックトナーの円形度が0.94〜0.97である
    ことを特徴とする請求項1に記載のフルカラー現像用ト
    ナー。
  5. 【請求項5】 像担持体上に形成されたトナー像の中間
    転写体上への押圧転写を各色毎に重ねて行った後、この
    中間転写体上に転写されたトナー像を記録部材上に押圧
    転写することを含むフルカラー画像形成方法において、
    請求項1〜4いずれかに記載のフルカラー現像用トナー
    を用いることを特徴とするフルカラー画像形成方法。
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