JP2001142258A - 非磁性ブラックトナー及び画像形成方法 - Google Patents
非磁性ブラックトナー及び画像形成方法Info
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Abstract
な帯電が行われ、かつ良好な帯電量を有する非磁性ブラ
ックトナー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
及び有機金属化合物を含有するトナー粒子と、外添剤と
を有する非磁性ブラックトナーであり、該トナー粒子
は、一種以上のアルカリ金属元素を10〜200ppm
含有し、該トナー粒子は、有機鉄化合物、有機アルミニ
ウム化合物、有機クロム化合物、有機亜鉛化合物、有機
ホウ素化合物又は有機ジルコニウム化合物から選ばれる
一種以上の有機金属化合物を含有し、該トナー粒子は、
樹脂成分としてポリエステル樹脂を含有しており、非磁
性ブラックトナーは、重量平均粒径が4〜11μmであ
り、誘電損率ε”/誘電率ε’で示される損失正接ta
nδが、周波数5×104Hz,105Hzにおいて、 tanδ(5×104Hz)≦0.0125 tanδ(105Hz)≦0.0105 であり、カーの流動性指数が50以上であり、カーの噴
流性指数が65以上であることを特徴とする
Description
られる非磁性ブラックトナー、及び該トナーを用いる画
像形成方法に関するものである。
は、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル樹脂又はエ
ポキシ樹脂の如き結着樹脂に着色剤や荷電制御剤さらに
はワックス成分を加え溶融混練し、均一に分散せしめた
後、所定の粒度に粉砕し、さらに過剰の微粉及び粗粉を
分級機を用いて除去する、所謂粉砕法によって製造され
てきた。
公昭43−10799号公報及び特公昭51−1489
5号公報により、懸濁重合法によるトナー粒子の製造方
法が提案されている。懸濁重合法とは、重合性単量体、
着色剤及び重合開始剤、更に必要に応じて架橋剤、荷電
制御剤、その他添加剤を、均一に溶解または分散せしめ
て単量体組成物を調製した後、この単量体組成物を分散
安定剤を含有する連続相、たとえば水相中に適当な撹拌
機を用いて分散し、重合反応を行わせ、所望の粒径を有
するトナー粒子を得る方法である。
ナー粒子に脆性を付与せしめる必要がなく、更に従来の
粉砕法では使用することが困難であった低軟化点物質を
多量に使用することができることから材料の選択幅が広
がる。またトナー粒子表面に疎水性の材料であるワック
ス成分や着色剤が露出しづらく、このためトナー担持部
材、感光体、転写ローラー及び定着器への汚染が生じに
くいという特徴を有しており、最近注目されている。
ルカラープリンターが実用化され、トナーにおいては画
像忠実性/色再現性の如き特性をさらに向上させる必要
が生じてきた。デジタルフルカラー複写機やフルカラー
プリンターにおいては、複数のトナーが積層されて画像
形成が行われるため、トナーの定着性及び色再現性に対
する要求はますます高くなる。これらの要求を満たすた
めのトナー用結着樹脂として、ポリエステル樹脂が好ま
しく用いられている。
するため、高湿下で水分の影響を受けやすく、ポリエス
テル樹脂を含有するトナーは、高湿下において帯電量の
低下を招きがちであった。
けるトナーの製造においても、着色剤としてカーボンブ
ラックを使用した場合、多くの課題を有していた。
較して一次粒径が小さく、比表面積が大きいため、非常
に分散し難く、トナー粒子表面に偏在したり、遊離カー
ボンブラックが生じたりしやすい。カーボンブラックは
粘着性の高い微粉体であるため、遊離カーボンブラック
の存在は、トナーの流動性の低下を招き、良好な摩擦帯
電の妨げとなり、特にハーフトーン画像の再現性が落ち
る。また、カーボンブラックの分散が十分になされてい
ない場合には、十分な画像濃度が得られないといった問
題も生じる。
ために、トナー表面に存在した場合には、電荷がリーク
しやすく、このようなトナーを用いて画像形成を行う
と、カブリやトナー飛散が生じたり、転写抜けが生じた
りしてしまう。
ーボンブラックは表面にキノン基の如き、重合性単量体
の重合を阻害する官能基を持ち、そのため重合速度は小
さくなり、重合度が上がらず、造粒時に粒子が不安定と
なり、凝集・合一を引き起こし、粒子として取り出すの
が困難になる。
重合阻害性に対しては、特開昭56−116044号公
報のように、表面をグラフト化したカーボンブラックを
使用する方法や、特開昭63−210849号公報のよ
うに、アルミニウムカップリング剤で表面処理したカー
ボンブラックを使用する方法等が提案されている。しか
しながら、こられの方法はカーボンブラックを表面処理
する工程が煩雑で手間が掛かり、製造費用がかさむた
め、工業的には困難である。
関する出願としては、特開昭64−35457号公報及
び特開平1−145664号公報等があるが、未だ十分
に解決されたとは言えない状況である。
開平10−186713号公報等では、特定の物性を有
するカーボンブラックと特定の構造を有するアゾ系鉄化
合物とを組み合わせて用い、カーボンブラックの分散性
やトナーの帯電性等を改善することが提案されている。
例えば、特開平10−186713号公報に記載の方法
は、高着色力で帯電性が安定なトナーが得られる優れた
方法ではあるが、高湿環境下でのベタ均一性及び耐久性
には若干の課題を残すものであった。
の如き問題点を解決した非磁性ブラックトナー及び該ト
ナーを用いた画像形成方法を提供することである。
ックトナー及びそれを用いた画像形成方法を提供するこ
とである。
迅速な帯電が行われ、かつ良好な帯電量を有する非磁性
ブラックトナー及びそれを用いた画像形成方法を提供す
ることである。
粒度分布がシャープな非磁性ブラックトナー及びそれを
用いた画像形成方法を提供することである。
った製造法に関わらず、上記の優れた特性を有する非磁
性ブラックトナー及びそれを用いた画像形成方法を提供
することである。
くとも結着樹脂、カーボンブラック及び有機金属化合物
を含有するトナー粒子と、外添剤とを有する非磁性ブラ
ックトナーであり、該トナー粒子は、一種以上のアルカ
リ金属元素を10〜200ppm含有し、該トナー粒子
は、有機鉄化合物、有機アルミニウム化合物、有機クロ
ム化合物、有機亜鉛化合物、有機ホウ素化合物又は有機
ジルコニウム化合物から選ばれる一種以上の有機金属化
合物を含有し、該トナー粒子は、樹脂成分としてポリエ
ステル樹脂を含有しており、非磁性ブラックトナーは、
重量平均粒径が4〜11μmであり、誘電損率ε”/誘
電率ε’で示される損失正接tanδが、周波数5×1
04Hz,105Hzにおいて、 tanδ(5×104Hz)≦0.0125 tanδ(105Hz)≦0.0105 であり、カーの流動性指数が50以上であり、カーの噴
流性指数が65以上であることを特徴とする非磁性ブラ
ックトナーに関する。
る静電潜像を、非磁性ブラックトナーにより現像して、
トナー画像を形成する現像工程;該潜像保持体に形成さ
れたトナー画像を、中間転写体を介して又は介さずに記
録材上に転写する転写工程;及び該記録材上に転写され
たトナー画像を定着する定着工程を有する画像形成方法
であって、該非磁性ブラックトナーが、少なくとも結着
樹脂、カーボンブラック及び有機金属化合物を含有する
トナー粒子と、外添剤とを有する非磁性ブラックトナー
であり、該トナー粒子は、一種以上のアルカリ金属元素
を10〜200ppm含有し、該トナー粒子は、有機鉄
化合物、有機アルミニウム化合物、有機クロム化合物、
有機亜鉛化合物、有機ホウ素化合物又は有機ジルコニウ
ム化合物から選ばれる一種以上の有機金属化合物を含有
し、該トナー粒子は、樹脂成分としてポリエステル樹脂
を含有しており、非磁性ブラックトナーは、重量平均粒
径が4〜11μmであり、誘電損率ε”/誘電率ε’で
示される損失正接tanδが、周波数5×104Hz,
105Hzにおいて、 tanδ(5×104Hz)≦0.0125 tanδ(105Hz)≦0.0105 であり、カーの流動性指数が50以上であり、カーの噴
流性指数が65以上であることを特徴とする画像形成方
法に関する。
ボンブラックを含有した非磁性ブラックトナーにおいて
次のことを見出した。
金属元素とを適度に含有せしめることにより、カーボン
ブラックの分散性が向上することである。第二に、極性
を有するポリエステル樹脂とアルカリ金属元素を適度に
含有せしめることにより、樹脂とカーボンブラックの親
和性が増大し、カーボンブラック表面が樹脂で包まれた
状態となり、カーボンブラックの導電性に起因するトナ
ーの抵抗の低下を十分に抑制できるということである。
これらの作用により、着色力が高く、いかなる環境でも
帯電性が迅速かつ良好なトナーを提供することができ
る。
れるため、DBP吸油量が小さく、トルエン抽出量が少
ないカーボンブラックを使用することができるようにな
る。トルエン抽出量が少ないカーボンブラックは、重合
性単量体との濡れ性は低下するものの、重合阻害性の官
能基が少ないため、重合法によってトナーを製造する場
合においても、良好なトナーの製造が可能となる。ま
た、DBP吸油量の小さいカーボンブラックは、分散性
に劣るものの、空気中の水分の影響を受けにくいため、
高湿環境下においても安定した帯電性を有するトナーを
製造することができる。
トナーに比べ、優れた着色力と帯電性能を有するトナー
が得られることを見出したものである。
クトナーは、樹脂成分としてポリエステル樹脂を含有
し、着色剤としてカーボンブラックを含有し、荷電制御
剤として特定の有機金属化合物を含有し、且つ特定量の
アルカリ金属を含有している。
エステル樹脂と適量のアルカリ金属元素とを組み合わせ
て用いることにより、トナーの帯電速度と飽和帯電量を
高めることができ、更に導電性であるカーボンブラック
の影響を極力抑制することができる。
明者等は以下のように考えている。
樹脂の有するカルボキシル基は帯電速度を向上させ、ポ
リエステル樹脂のOH基は飽和帯電量を低下させる働き
があると考えられる。
であるため、カルボキシル基同士が会合し、その会合し
たところから、ポリマー鎖が周囲に拡がった状態をつく
る。例えば2つのカルボキシル基が会合する場合、下記
しているものと考えられる。
それ以上のカルボキシル基が、会合の集合体を形成して
いるものと思われる。この様に形成されたカルボキシル
基の会合の集合体は、ホールの様になっているため、自
由電子を受け入れ易く、従ってトナーの帯電速度を向上
させる働きがあると推察される。この会合状態を保って
いる場合は、外部からの攻撃に強く、特に水分子が配位
しようとしても、なかなか配位できない。従ってトナー
の環境安定性も良好である。
ば2つのOH基が会合する場合、
キシル基が会合するときのように、電荷が安定な状態で
存在することができず、外側からの攻撃を受けやすくな
る。結果、水分子の影響を受け易いものと推察される。
脂に、電気陰性度の低いアルカリ金属を適量含有させる
ことで、ポリエステルのOH基とトナー粒子に含有され
ているアルカリ金属との会合が生じ、OH基が会合した
部位においても、電荷が安定して存在し得るようになる
ため、水分の影響を受けにくくなり、飽和帯電量の低下
が抑制される。
機構について説明する。カーボンブラックは、粒径が小
さく、また炭素が網目状に配列している構造を有してい
るため、トナー樹脂への親和性が低く、分散が困難であ
る。しかし、本発明のごとくアルカリ金属元素を含有せ
しめることにより、トナー樹脂とカーボンブラックの間
においてアルカリ金属元素がバッファーとして作用し、
樹脂とカーボンブラックとの親和性が増す。従ってカー
ボンブラックが、樹脂で包まれた状態で存在するように
なり、トナー粒子中における分散性が高まるため、カー
ボンブラックのトナー表面への偏在を抑えることが可能
となり、またカーボンブラックの遊離を抑制することが
できる。更にトナー粒子表面に存在しているカーボンブ
ラックがあったとしても、樹脂により覆われているた
め、電荷をリークすることがなくなり、トナー粒子の導
電性が高まるのを抑制することが可能となる。結果、迅
速かつ良好な帯電性を有するトナーを得ることが可能と
なる。
化合物とをアルカリ金属元素と共に含有させると、詳細
な理由は明確ではないが、有機金属化合物とカーボンブ
ラックの分散性が共に良化し、前述の着色力や帯電性が
向上するばかりでなく、転写性やトナーの流動性までも
向上するという知見が得られた。
が図られ、カラー画像における中間調の再現性が優れた
画像を得ることが可能となった。
顔料と比較して分散しがたい顔料であり、特に重合法に
よりトナーを製造する場合には、十分な剪断力を掛ける
ことができないため、カーボンブラックの遊離や、トナ
ー表面への偏在化等の不均一分散を抑制するのが非常に
困難であった。本発明に好ましく用いられるカーボンブ
ラックのようにDBP吸油量が小さいカーボンブラック
は、特にこの傾向が顕著であり、着色力向上とトナーの
帯電特性の両立が難しいため、電子写真用トナーにはあ
まり使用されなかった。
とアルカリ金属元素を適度に含有せしめることにより、
カーボンブラックの分散性を向上せしめ、更にポリエス
テル樹脂とアルカリ金属元素を適度に含有せしめること
により、カーボンブラックに起因するトナーの電荷のリ
ークを十分に抑制させることに成功した。
好ましくは平均一次粒子径が13〜55nm、pHが7
以上、揮発分が1%以下、DBP吸油量が20〜100
ml/100g、トルエン抽出量が0.1%以下、フル
イ残分が250ppm以下、嵩密度が650g/リット
ル以下である。
は、平均一次粒子径が13〜55nmであることが好ま
しい。より好ましくは25〜50nmである。平均一次
粒子径が13nmより小さいと、本発明で用いる特定な
有機金属化合物を用いたとしても、均一な分散が困難で
あり、且つ、カーボンブラックのトナー表面への遊離が
発生しやすくなる。逆にカーボンブラックの平均一次粒
子径が55nmより大きい場合には、良好に分散しても
着色力が不足し、着色力を上げるために多量に使用する
と、トナーの帯電量が低下してしまう。
pHが7以上であり、より好ましくは7.5〜10.5
である。pHが7より小さいということは、カルボキシ
ル基等の官能基が多く残存していることを意味し、この
場合、カルボキシル基の会合が強くなり、カーボンブラ
ックがトナー表面に存在しやすくなるため、高湿下での
ベタ均一性の低下等を引き起こす。逆に、極端にpHが
高すぎるとカーボンブラックがトナー表面に遊離しやす
くなるため、pHは10.5以下であることが更に好ま
しい。
揮発分が1%以下であり、より好ましくは0.8%以下
である。揮発分が1%より大きいことは、カーボンブラ
ック表面に多くの官能基が存在していることを意味す
る。このようなカーボンブラックを使用すると、重合法
によるトナー製造時には重合を阻害されるばかりでな
く、カーボンブラックがトナー表面に偏在しやすくなる
ため、高湿下でのベタ均一性の低下等を引き起こしやす
くなる。
量が20〜100ml/100gであることが好まし
く、より好ましくは30〜60ml/100gである。
吸油量が100ml/100gを超えると、カーボンブ
ラックがトナー表面に存在しやすくなり、特に、高湿下
でのトナーの転写性及び着色力の向上が困難になる。一
方、吸油量が20ml/100g未満の場合には、トナ
ー粒子中のカーボンブラックの分散性が充分ではなく、
着色力の低下やトナーの帯電量の低下が生じやすくな
る。
ックとしては、通常のトナーに使用されているものより
も比表面積及びトルエン抽出量が少ないものであること
が好ましい。比表面積が小さく、トルエン抽出量が少な
いカーボンブラックは、重合阻害性の官能基が少ないこ
とから、重合阻害性が低く、重合法によってトナーを製
造した場合においてもシャープな粒度分布を有するトナ
ーが得られるようになる。
ックは、窒素吸着による比表面積が100m2/g以下
であることが好ましく、より好ましくは30〜90m2
/g、さらに好ましくは40〜90m2/gであること
が良く、さらに、トルエン抽出量が0.1%以下である
ことが好ましく、より好ましくは0.05%以下である
ことが良い。
積が100m2/gよりも大きい場合には、重合阻害が
生じやすくなる。さらに、カーボンブラックのトルエン
抽出量が0.1%を超える場合には、カーボンブラック
表面に重合阻害性の官能基が多数存在するため、重合法
によりトナーの製造を行った場合、シャープな粒度分布
を有するトナーを得ることが困難となり、またトナー表
面にカーボンブラックが偏在するようになるため、高湿
環境下での転写不良を生じやすくなる。
250ppm以下であることが好ましく、より好ましく
は100ppm以下、さらに好ましくは50ppm以下
である。フルイ残分が250ppmを超えるということ
は、凝集したカーボンブラックが多く存在することを意
味し、この凝集したカーボンブラックがトナー中に微分
散しづらいというばかりでなく、トナー表面に遊離した
状態になりやすい。この場合、高湿下での帯電量の低下
やベタ均一性の低下を引き起こしやすくなる。
0g/リットル以下であることが好ましく、より好まし
くは500g/リットル以下である。嵩密度が650g
/リットルを超えると、均一な分散が困難となり、且つ
トナー表面に遊離しやすくなる。この場合、高湿下での
帯電量の低下等を引き起こしやすい。
電安定性を並び立たせるためには、トナー粒子に対する
カーボンブラックの含有量が、好ましくは0.8〜20
質量%であることが好ましく、より好ましくは2〜15
質量%である。
未満の場合には、トナーとしての着色力が低く、高画像
濃度が達成することが困難である。20質量%を超える
場合には、本発明のアルカリ金属元素、特定の有機金属
化合物、さらにはポリエステル樹脂と併せて用いた場合
でも、カーボンブラックの均一な分散が困難となり、ト
ナーの導電性を十分に抑制することができないため、本
発明の目的を良好に達成することができない。
カリウム、ナトリウムが好ましいが、ポリエステル樹脂
やカーボンブラックとの会合状態と関連する電気陰性度
及び、有機金属化合物やカーボンブラックの分散性と関
連する原子の大きさから、カリウムが最も好ましい。
粒子中の含有量は10〜200ppmであり、好ましく
は20〜170ppmが良い。アルカリ金属元素の含有
量が10ppmより少ないと、カーボンブラックの分散
性向上、導電性抑制等の効果が十分に得ることができ
ず、帯電量の低さや分布のブロード化を招き、カブリや
飛散、転写性の低下といった弊害が生じる。逆に、アル
カリ金属元素の含有量が200ppmより多いと、高湿
下でアルカリ金属が水酸化物として存在する割合が大き
くなるため、水分の影響を受けやすくなり、帯電量の低
下を招き、含有量が少ない場合と同様に、カブリや飛
散、転写性の低下といった弊害が生じる。
粒子の質量を基準としてA(ppm)、カーボンブラッ
クの含有量をB(質量%)としたとき、比A/Bが1〜
45であり、より好ましくは、2〜30であることが良
い。
させる手段としては、特に限定されるものではないが、
カーボンブラック中に含有せしめて、トナー中に含有さ
せることも、本発明の効果を好適に発現せしめる有効な
手段である。カーボンブラックにアルカリ金属元素を添
加することにより、凝集性の高いカーボンブラックの流
動性が高まるため、トナー中におけるカーボンブラック
の分散性が向上する。これは、カーボンブラック焼成時
にアルカリ金属がイオン化し正電荷を有するようにな
り、その電荷の反発によりカーボンブラック自身の凝集
を抑制することができ、トナー中における分散が高まっ
ているものと思われる。カーボンブラックにアルカリ金
属元素を添加する場合、カーボンブラック中のアルカリ
金属元素の含有量は、カーボンブラックの質量を基準と
して50〜1000ppmにすることが好ましい。この
範囲に制御することにより、トナー粒子中の含有量を1
0〜200ppmの範囲を維持することが容易となり、
また、カーボンブラックの分散性が特に良好なものとな
る。カーボンブラック中のアルカリ金属元素の含有量が
50〜1000ppmの範囲から外れた場合には、トナ
ー粒子中のアルカリ金属元素の含有量が10〜200p
pmの範囲から外れる場合と同様の弊害を生じやすくな
る。つまり、カーボンブラック中のアルカリ金属含有量
が50ppmより小さい場合には、本発明の主たる目的
であるカーボンブラックの分散性向上を良好に発揮する
ことができない。逆に1000ppmより大きい場合、
カーボンブラックの帯電性が上がりすぎ、特に重合法で
トナーを作製する際に重合阻害を起こしたり、負帯電性
トナーに適用した際に逆帯電のトナーの存在比率を増や
したり、カブリやトナー飛散の原因となる。
電子供与性の観点から有機鉄化合物、有機アルミニウム
化合物、有機クロム化合物、有機亜鉛化合物、有機ホウ
素化合物又は有機ジルコニウム化合物のいずれかである
必要があり、特に有機鉄化合物、有機アルミニウム化合
物又は有機亜鉛化合物が好ましい。本発明において、例
えば有機鉄化合物とは、鉄元素を含有する有機化合物で
あり、他の金属との複合化合物であっても良く、他の有
機金属化合物に関してもこの点は同じである。
荷電制御剤としての役割を果たすものが好ましく、高く
且つ均一な帯電をトナーに付与するという観点から、ア
ゾ系金属化合物またはオキシカルボン酸金属化合物が好
ましい。
金属化合物以外の有機金属化合物では、均一でかつ高い
帯電性が得られにくく、チャージアップによる画像濃度
薄やカブリ、低帯電によるカブリ、飛散、転写性の低下
を引き起こしやすくなる。
金属化合物の含有量は、好ましくは0.1〜8.0質量
%であり、より好ましくは0.3〜6.0質量%であ
る。この範囲においては、カーボンブラックの分散性が
良好なものとなり、均一且つ高い帯電が達成されやす
い。
リ金属元素の含有量をA(ppm)とし、有機金属化合
物の含有量C(質量%)とした際、比A/Cが5〜20
0であり、より好ましくは7〜160であることが良
い。
は、下記式(1)で示す構造を有しているものが好まし
く用いられる。
〜C18のアルキル基、C2〜C18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、カルボキシエ
ステル基、ヒドロキシ基、C1〜C18のアルコキシ基、
アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基又はハロゲン原
子を示し、R1及びR3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、R2及びR
4は、水素原子又はニトロ基を示し、R2及びR4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、アニリ
ド基、C1〜C18のアルキル基、アルケニル基、アルア
ルキル基、アルコキシ基、アリール基、カルボキシエス
テル基又は
C18のアルコキシ基、ニトロ基又はハロゲン原子を示
し、mは1〜3の整数を示し、R5及びR6は、同じであ
っても異なっていても良く、A+は水素イオン、アンモ
ニウムイオンの如き陽イオン又はそれらの混合物を示
す。]
ルボン酸金属化合物について説明する。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
エ酸が挙げられる。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。
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−ナフトエ酸が挙げられ
る。
金属原子は、アルミニウム、亜鉛、クロム、鉄である
が、本発明者らの検討においては、アルミニウム及び亜
鉛がより好ましい。
記アゾ系金属化合物とを併用することも好ましく、この
場合には、上記の金属原子に加えて、コバルト、ニッケ
ル、銅又はジルコニウムを含有するオキシカルボン酸金
属化合物を用いることもできる。オキシカルボン酸金属
化合物と前記アゾ系金属化合物とを併用した場合には、
カーボンブラックの分散効果が更に大きなものとなる。
樹脂だけでなく、ポリエステル樹脂に以下の如き樹脂を
併せて用いることも可能である。ポリエステル樹脂と併
用する樹脂としては、例えば、ポリスチレン、スチレン
−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリル共重合体の
如きスチレン系共重合体、ポリエチレン−エチレン酢酸
ビニル共重合体、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、
アクリルフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステ
ル樹脂、マレイン酸系樹脂が挙げられる。
述べる。
エステル樹脂を構成する2価の酸成分としては、例え
ば、芳香族系ジカルボン酸類としてはテレフタル酸、イ
ソフタル酸、フタル酸、ジフェニル−P,P’−ジカル
ボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ナフタレ
ン−2,6−ジカルボン酸、ジフェニルメタン−P,
P’−ジカルボン酸、ベンゾフェノン−4,4’−ジカ
ルボン酸、1,2−ジフェノキシエタン−P,P’−ジ
カルボン酸が使用でき、それ以外の酸としては、マレイ
ン酸、フマル酸、グリタル酸、シクロヘキサンジカルボ
ン酸、コハク酸、マロン酸、アジピン酸、メサコン酸、
イタコン酸、シトラコン酸、セバチン酸、及びこれらの
酸無水物或いは低級アルキルエステルが使用できる。
Yは正数であり、2≦X+Y≦6である。]で表わされ
るジオールが挙げられ、例えば、ポリオキシプロピレン
(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプ
ロピレン(6.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(13)−
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが挙
げられる。
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、1,4−ブテンジオール
の如きジオール類、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)
シクロヘキサン、及びビスフェノールA、水素添加ビス
フェノールAが挙げられる。
分を用いることにより、架橋させてもよい。架橋成分と
しては、トリメリット酸、1,2,4−トリカルボン酸
トリn−エチル、1,2,4−トリカルボン酸トリn−
ブチル、1,2,4−トリカルボン酸トリn−ヘキシ
ル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリイソブチ
ル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリn−オク
チル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリ2−エ
チルヘキシルが使用できる。但し、これらに制限される
ものではなく、他の3価以上の酸成分或いは、アルコー
ル成分を架橋成分として用いることができる。
の製造方法としては、例えば以下の如き製造方法が挙げ
られる。
で目標の酸価、水酸基価の1.5〜3倍となるように分
子量を調整し、かつ分子量が均一となるようにゆっく
り、かつ徐々に縮合反応が進むように、例えば(i)低
温かつ長時間反応せしめる、(ii)エステル化剤を減
少せしめる、(iii)反応性の低いエステル化剤を用
いる、又は(iv)これらの方法を組み合わせて用い
る、などの方法によって反応を制御する。その後、その
条件下で架橋酸成分及び必要に応じてエステル化剤をさ
らに加え、反応せしめ3次元縮合体を形成せしめる。さ
らに昇温し、分子量分布が均一になるようにゆっくり、
長時間反応せしめ、架橋反応を進め、水酸基価または酸
価またはMI値が目標値まで低下した時反応を終了し、
ポリエステル樹脂を得る。
が5〜30mgKOH/g、水酸基価が40mgKOH
/g以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂の酸
価が5mgKOH/gより小さいと、迅速かつ高い帯電
性が得られず、逆に酸価が30mgKOH/gより大き
いとチャージアップしやすくなり低湿下でのカブリや、
画像濃度低下を引き起こしやすくなる。また、水酸基価
が40mgKOH/gより大きいと、高湿下での水分の
影響を受けやすくなり、帯電量の低下によるカブリやト
ナー飛散等の弊害が生じやすくなる。
テル樹脂以外の樹脂成分を主成分として、ポリエステル
樹脂を副成分として用いる場合には、ポリエステル樹脂
の酸価を5〜40mgKOH/gとすることが好まし
く、トナーとしての酸価が5〜30mgKOH/gとな
る様に調整することが好ましい。
ポリエステル樹脂を添加する場合には、酸価が30mg
KOH/gを超える場合には、ポリエステル相互間の親
和力が強くなるために重合性単量体に溶解しにくくな
り、均一な重合性単量体組成物を調製するのに時間がか
かるようになるため好ましくない。
C(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による
分子量分布において、重量平均分子量(Mw)が、好ま
しくは5,000〜1,000,000、より好ましく
は7,000〜500,000である。また重量平均分
子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/M
n)が、好ましくは2〜100、より好ましくは3〜5
0であると、広い定着ラチチュードが得られ、トナー帯
電付与部材の如き部材の汚染を抑制できるという点で良
い。
w)が5,000未満の場合には、高温側の非オフセッ
ト領域が狭くなると同時に、トナー帯電付与部材の如き
部材への汚染が生じやすく、トナーの帯電不良が生じや
すい。重量平均分子量(Mw)が1,000,000を
超える場合には、定着性が低下してしまう。
2未満の場合には、定着可能温度領域が極端に狭くな
り、Mw/Mnが100を超える場合には、フルカラー
画像を形成する際のブラックトナーとして用いる場合、
画像上の黒色部が沈んだ感じになってしまい、フルカラ
ー画像として違和感が生じるため、好ましくない。
する離型性をよくする目的で、ワックス成分を含有して
も良い。ワックス成分としては、例えば、脂肪族炭化水
素系ワックス、脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、エ
ステルワックス、脂肪酸エステル類、飽和直鎖脂肪酸
類、不飽和脂肪酸類、飽和アルコール類、多価アルコー
ル類、脂肪酸アミド類、飽和脂肪酸ビスアミド類、不飽
和脂肪酸アミド類、芳香族系ビスアミド類が挙げられ
る。中でもワックス成分として好ましく用いられる化合
物は、長鎖アルキル基を有するエステルワックス及びこ
れらの変性物(例えば、酸化物やグラフト処理物)、脂
肪族炭化水素系ワックス、脂肪族炭化水素系ワックスの
酸化物があげられる。上記化合物としては、環球法(J
IS K 2531)による軟化点が40〜130℃、
好ましくは50〜120℃を有するものが良い。軟化点
が40℃未満の場合にはトナーの耐ブロッキング性及び
保形性が不十分であり、130℃を超える場合には離型
性の効果が不十分となる。
対して、好ましくは1〜30質量%、より好ましくは2
〜20質量%であることが良い。ワックス成分の含有量
が1質量%未満の場合には、ワックス成分の添加による
定着部材に対する離型性効果が十分に発揮されず、30
質量%を超える場合には、ワックス成分がトナー表面に
存在する量が多くなり、トナー帯電付与部材の如き部材
を汚染しやすくなり好ましくない。
エステルワックスとしては、具体的には、下記の一般式
を満足するエステルワックスが好適である。
れぞれ示す]
するエステルワックスとして、特に好ましく用いられる
エステルワックスは、高級アルコール成分及び高級カル
ボン酸成分から合成されるのが一般的である。これら高
級アルコールや高級カルボン酸成分は、通常天然物から
得られることが多く、一般的には、偶数の炭素数を有す
る混合物から構成されている。これら混合物をそのまま
エステル化した場合は、目的とするエステル化合物の他
に各種の類似構造物を持つ副生成物が副生するため、ト
ナーの各特性に悪影響を及ぼし易い。このため、本発明
においては、原材料や生成物を溶剤抽出や減圧蒸留操作
を用いて精製することによって得られるエステルワック
スを使用することが好ましい。
るエステル化合物を含有し、且つ、トータルの炭素数が
同一であるエステル化合物が50〜95質量%の範囲で
含有されているエステルワックスからなるワックス成分
を使用することが、特に好ましい。
の含有量が50質量%未満のものは、複雑な結晶多形や
凝固点降下を生じるため、トナー中に含有させた場合に
は、主としてトナーの耐ブロッキング特性や現像特性に
弊害を及ぼす原因の1つとなり易い。更に、本発明にお
いて、上記したようなエステル化合物を使用した場合に
は、所定のトナーの流動性が得られにくく、また、キャ
リア粒子や感光体表面にエステルワックスに起因するフ
ィルミングが生じ易いので、トナーの摩擦帯電量が低下
し、充分な摩擦帯電量を継続して得ることが困難とな
る。
化合物の含有量が、55〜95質量%であることがより
好ましく、さらに好ましくは60〜95質量%である。
また、本発明においては、エステルワックス中に一番多
く含有されているトータルの炭素数が同一のエステル化
合物と、トータルの炭素数が該炭素数に対して±2の範
囲にあるエステル化合物迄を含めたエステル化合物の総
含有量が、好ましくは80〜95質量%、より好ましく
は90〜95質量%であるものを使用するとよい。
一のエステル化合物の含有量を、下記に説明するガスク
ロマトグラフィー法(GC法)によって測定した。
作所製)を用いてガスクロマトグラムを測定した。その
際、予めトルエンに1質量%の濃度で溶解させた溶液を
測定試料とし、試料の1マイクロリットルをオンカラム
インジェクターを備えたGC装置に注入する。カラム
は、0.5mm径ラ10m長のUltra Alloy
−1(HT)を用いた。カラムは、初期温度を40℃と
し、そこから40℃/minの昇温スピードで200℃
迄昇温させ、更に15℃/minで350℃まで昇温さ
せ、次いで7℃/minの昇温スピードで450℃迄昇
温させた。キャリアガスは、Heガスを50kPaの圧
力条件で流した。化合物種の同定をする場合には、別途
炭素数が既知のアルカンを注入し、上記と同一の流出時
間で測定し、得られたガスクロマトグラム同士を比較す
ることや、ガス化成分をマススペクトマトグラフィーへ
と導入すること等の方法で構造を同定した。また、炭素
数が同一のエステル化合物の含有割合は、クロマトグラ
ムの総ピーク面積に対する各ピーク面積の比を求めるこ
とにより算出した。
も好ましいエステルワックスは、上記一般式において、
トータルの炭素数が44であり、R1及びR2が直鎖状長
鎖アルキル基であるエステル成分を50〜95質量%含
有しているものである。
ては、具体的には、例えば、以下のエステル化合物が挙
げられる。
テルワックスとしては、ASTMD3418−8に準じ
て吸熱曲線を測定した場合に、該吸熱曲線の主体極大ピ
ーク(メインピーク)値の温度(以下、「融点」と呼
ぶ)が、40〜90℃、より好ましくは55〜85℃の
範囲にあるものが、トナーの低温定着性や耐オフセット
性の向上を図る上で好ましい。
ックスは、エステルワックスの自己凝集力が弱いため、
結果として、トナーの耐高温オフセット性を低下させる
傾向にある。一方、融点が90℃を超えるエステルワッ
クスは、直接重合方法によりトナー粒子を得る場合、水
系媒体中での造粒時に、エステルワックスが析出してき
てしまい、粒度分布のシャープな造粒が困難になる傾向
がある。
8に準ずる測定は、パーキンエルマー社製DSC−7を
用いて行った。装置検出部の温度補正は、インジウムと
亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの
融解熱を用いた。サンプルは、アルミニウム製パンを用
い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/mi
nで測定を行った。
は、硬度0.5〜5.0を有するものであることが好ま
しい。このエステルワックスの硬度は、直径20mmで
厚さが5mmの円筒形状のサンプルを作製した後、島津
製作所製のダイナミック超微小硬度計(DUH−20
0)を用いてビッカース硬度を測定した値である。測定
条件としては、0.5gの荷重で負荷速度が9.67m
m/秒の条件下、10μm変位させた後15秒間保持
し、得られた打痕形状を測定してビッカース硬度を求め
た。本発明者らの検討によれば、上記の方法で測定した
硬度が0.5未満のエステルワックスを用いた場合に
は、定着器の圧力依存性及びプロセススピード依存性が
大きくなり、耐高温オフセット性効果が低下し易くな
る。他方、硬度が5.0を超える場合には、トナーの保
存安定性が低下し、また、エステルワックス自身の自己
凝集力も小さいため、耐高温オフセット性が低下する傾
向がある。
量平均分子量(Mw)が200〜2,000、数平均分
子量(Mn)が150〜2,000であることが好まし
く、より好ましくはMwが300〜1,000、Mnが
250〜1,000であるものが好ましい。即ち、Mw
が200未満であり、Mnが150未満のエステルワッ
クスを使用した場合には、トナーの耐ブロッキング性が
低下すると共に、低分子量成分が表面に存在し易くな
り、トナーの流動性が低下する。一方、Mwが2,00
0を超え、Mnが2,000を超えるエステルワックス
を使用した場合には、重合法によりトナーを製造する際
には、造粒性が阻害され、トナーの合一が生じやすくな
る。
GPCにより次の条件で測定した。
添加) 流速 :1.0ml/min 試料 :0.15%の試料を0.4ml注入
あたっては、単分散ポリスチレン標準試料により作成し
た分子量校正曲線を使用した。更に、Mark−Hou
wink粘度式から導き出される換算式でポリエチレン
換算することによって算出した。
粒径は4〜11μm(好ましくは、6〜9μm)であ
る。トナーの重量平均粒径が4μmより小さいと過剰帯
電を引き起こし、カブリや画像濃度の低下といった弊害
をもたらす。逆に、トナーの重量平均粒径が11μmよ
り大きいと、ドラム上の微細な潜像を忠実に再現するこ
とが困難となり、現像画像の画質が劣ったものとなりや
すい。
電を均一にするという観点から、4μm以下のトナーが
20個数%以下であることが好ましく、より好ましくは
5〜15個数%であり、12.7μm以上のトナーが
3.5体積%以下であることが好ましく、より好ましく
は0.1〜2.0体積%である。
と、特に、本発明のトナーをクリーナーレスシステムに
適用した場合に、カブリが発生しやすくなる。
体積%より多いと、特に、中間転写体を有する画像形成
装置に用いた場合、飛び散りが発生しやすくなる。
て、カーボンブラックの良好な分散性とトナーの高い流
動性がある。
指標として、「カーボンブラックの特性と最適配合およ
び利用技術(技術情報協会発行)」の241頁に示され
るように、誘電損率ε”と誘電率ε’の比で表される損
失正接tanδがある。この値が小さいほど、カーボン
ブラックの分散性が良好であることを示している。
×104Hzにおけるtanδ(5×104Hz)が0.
0125以下であり、105Hzにおけるtanδ(1
05Hz)が0.0105以下であり、好ましくはta
nδ(5×104Hz)が0.0110以下であり、1
05Hzにおけるtanδ(105Hz)が0.0090
以下である。
(5×104Hz)が0.0125より大きくかつ、1
05Hzにおけるtanδ(105Hz)が0.0105
より大きい場合、カーボンブラックの分散性が劣り不均
一となるために、トナーの帯電量分布がブロードとな
り、低湿下でのチャージアップによる画像濃度薄やカブ
リや高湿下での帯電量不足によるカブリ、飛散、転写性
の低下等の弊害が生じる。
本発明の効果を好適に発現しうるためには、カーの流動
性指数が50以上、好ましくは60以上であることが必
要であり、カーの噴流性指数が65以上、好ましくは7
5以上であることが必要である。カーの流動性指数が5
0より小さく、噴流性指数が65より小さい場合、トナ
ーの十分な帯電がなされず、画質の低下、特にハーフト
ーン画像の再現性が低下する。
する接触角が110度以上であることが好ましい。特
に、トナーとの濡れ性が高い水に対する接触角が105
度より小さい潜像担持体を用いる場合には、水に対する
接触角が110度以上であることが重要となり、転写性
の向上のみならず、潜像担持体に対するトナー融着やフ
ィルミングの発生を改善することができる。
カーボンブラックの分散状態は、トナー断面を透過型顕
微鏡で観察した際に、カーボンブラックは、結着樹脂中
にトナー中央部の方に多く存在し、トナー表層にはあま
り存在しないことが望ましい。
抵抗値は、好ましくは1010〜10 16Ω・cm、より好
ましくは1012〜1016Ω・cm、さらに好ましくは1
013〜1016Ω・cmであることが長期にわたって、ト
ナーの帯電を安定化させる点で良い。
・cm未満の場合には、特に高湿下においてトナーの帯
電が低下しやすく、1016Ω・cmを超える場合には、
特に低湿下で画像面積比率が2%以下のオリジナル原稿
を連続プリントした際、画像濃度が低下しやすくなるた
め好ましくない。
現像性、流動性、耐久性向上のため、種々の微粉末が添
加される。
カ、アルミナ、酸化チタンの微粉体が挙げられ、BET
法で測定した窒素吸着による比表面積が30m2/g以
上(より好ましくは50〜400m2/g)の範囲内の
ものが良好な結果を与える。添加量としては、トナー粒
子100質量部に対して流動性向上微粉末0.01〜8
質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜
5質量部である。
性を向上させる目的で、シリコーンワニス、各種変性シ
リコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコー
ンオイル、シランカップリング剤、その他の有機ケイ素
化合物の如き処理剤を単独或いは併せて用いることによ
って、処理されていることが好ましい。
録商標)、ステアリン酸亜鉛、ポリ弗化ビニリデンの如
き滑剤(中でもポリ弗化ビニリデンが好ましい);酸化
セリウム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウムの如き
研磨剤(中でもチタン酸ストロンチウムが好ましい)、
ケーキング防止剤;酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化ス
ズの如き導電性付与剤;現像性向上剤が挙げられる。こ
れらの添加剤の添加量としては、トナー粒子100質量
部に対して0.01〜10質量部が好ましく、より好ま
しくは0.1〜8質量部である。
成分系現像剤として使用する場合には、キャリアとして
は、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉の如き磁性
を有する粉体;樹脂中に磁性材料を分散させた粉体;芯
材となる粒子の表面を樹脂で処理したものが挙げられ
る。
性材料、又は磁性材料と非磁性材料の混合物からなる芯
材粒子を、樹脂及び/またはシラン化合物で被覆したキ
ャリアが好ましい。特に、負帯電性のトナーと混合して
用いる場合には、アミノシラン化合物を被覆層中に含有
せしめることが好ましい。
ア粒子の表面を汚染し易い傾向にあるので、これを予防
するためにも芯材粒子の表面を樹脂で被覆したキャリア
が好ましい。
に適用した際の耐久性においても利点があり、トナーの
電荷を制御するという点でも優れたものであります。
しては、例えばフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、シリ
コーン系化合物を好ましく用いることができる。
系樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニル、ポリフッ
化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリトリフ
ルオルクロルエチレンの如きハロフルオロポリマー;ポ
リテトラフルオロエチレン、ポリパーフルオルプロピレ
ン、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、
フッ化ビニリデンとトリフルオルクロルエチレンとの共
重合体、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロ
ピレンとの共重合体、フッ化ビニルとフッ化ビニリデン
との共重合体、フッ化ビニリデンとテトラフルオロエチ
レンとの共重合体、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロ
プロピレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフ
ッ化ビニリデンと非フッ素化単量体とのターポリマーの
共重合体の如きフルオロターポリマーが好ましく用いら
れる。
0,000〜400,000(より好ましくは100,
000〜250,000)が好ましい。
しては、該フッ素系樹脂をそれぞれ単独で用いてもよい
し、或いはこれをブレンドしたものを用いてもよい。更
には、これらに非フッ素系の重合体をブレンドして用い
てもよい。
る様なモノマーの単重合体或いは、共重合体が用いられ
る。
ルスチレン、p−t−ブチルスチレン、p−クロルスチ
レンの如きスチレン誘導体;メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸
ブチル、メタクリル酸ペンチル、メタクリル酸ヘキシ
ル、メタクリル酸ヘプチル、メタクリル酸オクチル、メ
タクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸
ウンデシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸グリ
シジル、メタクリル酸メチキシエチル、メタクリル酸プ
ロポキシエチル、メタクリル酸ブトキシエチル、メタク
リル酸メチキシジエチレングリコール、メタクリル酸エ
トキシシエチレングリコール、メタクリル酸メトキシエ
チレングリコール、メタクリル酸ブトキシトリエチレン
グリコール、メタクリル酸メトキシジプロピレングリコ
ール、メタクリル酸フェノキシエチル、メタクリル酸フ
ェノキシジエチレングリコール、メタクリル酸フェノキ
シテトラエチレングリコール、メタクリル酸ベンジル、
メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸テトラヒド
ロフルフリル、メタクリル酸ジシクロペンテニル、メタ
クリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、メタクリル
酸N−ビニル−2−ピロリドン、メタクリロニトリル、
メタクリルアミド、N−メチロ−ルメタクリルアミド、
メタクリル酸エチルモレホリン、ジアセトンアクリルア
ミド、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ペンチル、
アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、アクリル酸
オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アク
リル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸グ
リシジル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸プロ
ポキシエチル、アクリル酸ブトキシエチル、アクリル酸
メトキシジエチレングリコール、アクリル酸エトキシジ
エチレングリコール、アクリル酸メトキシエチレングリ
コール、アクリル酸ブトキシトリエチレングリコール、
アクリル酸メトキシジプロピレングリコール、アクリル
酸フェノキシエチル、アクリル酸フェノキシテトラエチ
レングリコール、アクリル酸フェノキシテトラエチレン
グリコール、アクリル酸ベンジル、アクリル酸シクロヘ
キシル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル
酸ジシクロペンテル、アクリル酸ジシクロペンテニルオ
キシエチル、アクリル酸N−ビニル−2−ピロリドン、
アクリル酸グリシジル、アクリロニトリル、アクリルア
ミド、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアク
リルアミド、アクリル酸エチルモルホリン及びビニルピ
リジンの如き1分子中に1個のビニル基を有するビニル
系モノマー;ジビニルベンゼン;グリコールとメタクリ
ル酸あるいはアクリル酸との反応生成物、例えばエチレ
ングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリ
コールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメ
タクリレート、1,5−ペンタジオールジメタクリレー
ト、1,6−ヘキサンジオールメタクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジメタクリレート、ジエチレングリコ
ールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタ
クリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト、トリプロピレングリコールジメタクリレート、ヒド
ロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジメ
タクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペン
タエリトリットテトラメタクリレート、トリスメタクリ
ロキシエチルホスフェート、トリス(メタクリロイルオ
キシエチル)イソシアヌレート、エチレングリコールジ
アクリレート、1,3−ブチレングリーコルジアクリレ
ート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5
−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサン
ジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジア
クリレート、ジエチレングレコールジアクリレート、ト
リエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレング
リコールジアクリレート、トリプロピレンジアクリレー
ト、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジア
クリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリ
トリットテトラアクリレート、トリスアクリロキシエチ
ルホスフェート、トリス(メタクリロイルオキシエチ
ル)イソシアヌレート、メタクリル酸グリシジルとメタ
クリル酸或いはアクリル酸のハーフエステル化物、ビス
フェノール型エポキシ樹脂とメタクリル酸或いはアクリ
ル酸のハーフエステル化物、アクリル酸グリシジルとメ
タクリル酸或いはアクリル酸のハーフエステル化物の如
き1分子中に2個以上のビニル基を有するビニル系モノ
マー;アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2
−ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、
アクリル酸2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピ
ル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸
2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシブチ
ル、メタクリル酸2−ヒドロキシ3フェニルオキシプロ
ピルの如きヒドロキシ基を有するビニル系モノマーを挙
げることができる。
合、溶液重合等公知の方法で共重合される。これらの共
重合体は、重量平均分子量が10,000〜70,00
0であるものが好ましい。またこの共重合体をメラミン
アルデヒド架橋、或いはイソシアネート架橋させてもよ
い。
ブレンド比は、(20〜80):(80〜20)が好ま
しく、特には(40〜60):(60〜40)が好まし
い。
ーン系樹脂またはシリコーン系化合物としては、ジメチ
ルポリシロキサン、フェニルメチルポリシロキサンの如
きポリシロキサンが用いられる。またアルキド変性シリ
コーン、エポキシ変性シリコーン、ポリエステル変性シ
リコーン、ウレタン変性シリコーン、アクリル変性シリ
コーンの如き変性シリコーン樹脂も使用可能である。変
性の形態としては、ブロック共重合体、グラフト共重合
体、くし形グラフト共重合体が挙げられる。
系樹脂、シリコーン系樹脂又はシリコーン系化合物をワ
ニス状にしておいて磁性粒子をその内へ分散させる方
法、或いは、ワニスを磁性粒子に噴霧する方法がとられ
る。
や耐久性の観点から、キャリア芯材に対し0.1〜30
質量%(好ましくは0.5〜20質量%)であることが
好ましい。
0μm(好ましくは10〜80μm、更に好ましくは2
0〜60μm)のものが小粒径トナーとのマッチングに
おいて好ましい。キャリアの体積平均粒径が4μm未満
では、現像工程において、キャリアがトナーと共に潜像
保持体上に転写され易くなり、潜像保持体やクリーニン
グブレードを傷つけ易くなる。一方、キャリアの体積平
均粒径が100μmより大きいと、キャリアのトナー保
持能力が低下し、ベタ画像が不均一となり、トナー飛散
やカブリ等も発生し易くなる。
質量%(より好ましくは6〜9質量%)となるように、
キャリアとトナーとを混合することが好ましい。
の製造方法について説明する。
法で製造する場合、例えば以下の如き製造方法によって
具体的に製造することができる。
としては、結着樹脂、カーボンブラック、有機金属化合
物、アルカリ金属塩、その他の添加剤を加え、ヘンシェ
ルミキサーのごとき混合機で均一に混合した後、加熱ロ
ール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用
いて溶融混練し、互いに相溶分散せしめ、冷却固化後、
粉砕及び厳密な分級を行って目的の粘度を有するブラッ
クトナー粒子を製造する方法が挙げられる。溶融混練温
度は、120〜170℃が良い。
ボンブラック、必要に応じて他の成分を結着樹脂の一部
に予め添加し分散させた後、上記の分散物を残りの結着
樹脂、有機金属化合物、アルカリ金属塩、さらには必要
に応じてその他の添加剤を加え、溶融混練、冷却、粉
砕、分級をおこなってもよい。予めカーボンブラックを
結着樹脂に分散させる工程としては、従来から知られて
いるマスターバッチ法やフラッシング処理法が挙げられ
る。
方法としては、上記の如く、アルカリ金属塩、例えば炭
酸カリウム、炭酸ナトリウムをトナー処方中に加える方
法も可能であるが、予めアルカリ金属元素を含有させた
カーボンブラックを用い、それによりトナー中にアルカ
リ金属元素を導入することもできる。この場合には、別
途アルカリ金属塩をトナー処方中に加える必要は無い。
後述する如き、重合法によるトナーの製造おいても同様
であり、重合性単量体組成物中にアルカリ金属塩を添加
して、トナー中にアルカリ金属元素を導入することもで
きるが、予めアルカリ金属元素を含有させたカーボンブ
ラックを用いることもできる。
重合法で製造する場合、例えば以下の如き製造方法によ
って具体的に製造することが可能である。
ンブラック、ポリエステル樹脂及び有機金属化合物、さ
らに必要に応じて重合開始剤,その他の添加剤を加え、
ホモジナイザー又はメディア分散機の如き混合装置によ
って均一に溶解又は分散せしめて重合性単量体組成物を
調製する。この調製された重合性単量体組成物を、分散
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
又はホモジナイザーの如き混合装置により分散せしめ
る。好ましくは重合性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5
0〜90℃の温度に設定して重合を行う。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,副生成物を除去するために重合反応後半、又
は、重合反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。
重合反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄し、ろ過に
より回収し、乾燥する。懸濁重合法においては、通常、
重合性単量体組成物100質量部に対して水300〜3
000質量部を分散媒として使用するのが好ましい。
よって製造する場合には、トナー粒子中でのカーボンブ
ラックの分散性を向上させるために、マスターバッチ工
程を経て重合性単量体組成物を調製することが好まし
い。
アルカリ金属塩及び有機金属化合物、必要に応じてポリ
エステル、ワックス成分、荷電制御剤を含有するマスタ
ーバッチ分散液の粘度は、好ましくは100〜2000
mN・sec/m2(cP)、より好ましくは150〜
1600mN・sec/m2(cP)であることが良
い。
ec/m2(cP)の範囲である場合には、マスターバ
ッチ分散液の粘度が適度であり、良好な混合を行うこと
ができるため、カーボンブラックの均一分散も促進され
る。分散液の粘度が2000mN・sec/m2(c
P)を超える場合には、分散液の排出性も低下し、生産
性が低下してしまう。
ス成分、必要に応じてポリエステル、荷電制御剤、重合
開始剤及びその他の添加剤と混合して重合性単量体組成
物を調製する。
る第2の重合性単量体の混合量は、好ましくは20〜1
00質量部、より好ましくは30〜70質量部であるこ
とが、マスターバッチ分散液の第2の重合性単量体への
均一分散性の点で良い。
量部未満の場合には、均一に分散するまでに時間を要
し、100質量部を超える場合には、カーボンブラック
の再凝集等が生じやすくなり、やはり均一分散に時間が
かかってしまう。
際に用いられ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
スチレンの如きスチレン系単量体;(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の如き(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;アクリル酸アミドが、
挙げられる。これらは、単独または混合して用いること
が可能である。混合して用いる場合には、出版物ポリマ
ーハンドブック第2版III−139〜192頁(Jo
hn Wiley&Sons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
宜組み合わせて用いる。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
性の面から好ましくなく、75℃を超える場合は定着点
の上昇をもたらし、特にフルカラー画像形成用のブラッ
クトナーとして用いる場合においては、マゼンタトナ
ー、シアントナー、イエロートナーの如き他のトナーと
の混色が不十分となり、色再現性に乏しく、OHP画像
においては透明性に劣るようになるため好ましくない。
及びポリエステル樹脂の他に、他の樹脂成分を含有させ
ることもできる。
解して乳化重合を起こすため使用することができないア
ミノ基、カルボン酸基、水酸基、スルホン酸基、グリシ
ジル基、ニトリル基の如き親水性官能基含有の重合性単
量体成分をトナー粒子中に導入する時には、これらとス
チレンあるいはエチレンの如きビニル化合物とのランダ
ム共重合体、ブロック共重合体、あるいはグラフト共重
合体の如き共重合体の形にして、あるいはポリエステ
ル、ポリアミドの如き重縮合体、ポリエーテル、ポリイ
ミンの如き重付加合体の形とすれば、使用することが可
能となる。こうした極性官能基を含む高分子重合体をト
ナー粒子中に共存させると、水系媒体中において、重合
性単量体組成物に含有されるワックス成分と重合性単量
体との相分離がより明確になるため、本発明の目的とす
るトナーの性能を向上させることが出来る。
製造する際に用いられる重合開始剤としては、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の如きア
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
ペルオキシドの如き過酸化物系重合開始剤が用いられ
る。
合度により変化するが、一般的には重合性単量体に対し
0.5〜20質量%であることが、トナーの分子量分布
を制御し、かつ反応条件のラチチュードを広げることか
ら好ましい。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。
度を制御するため公知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止
剤を更に添加してトナー粒子を製造することも可能であ
る。
としては、例えば無機系分散剤として、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、ヒドロキシアパタイト、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、フェライトが挙げられる。有機系分散
剤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、デンプンが用いられる。これら分散剤
は、重合性単量体100質量部に対して0.2〜10質
量部を使用することがシャープな粒度分布を達成し、か
つトナー粒子を合一させることから好ましい。
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
生成させることもできる。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できる。これら分散剤の
微細化のため0.001〜0.1質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が好ましく用いら
れる。
説明する。
測定 DIN 53601に準じて測定する。
比表面積の測定 ASTM D 3037に準じて測定する。
の測定 透過型電子顕微鏡で、トナーの断面を40,000倍の
倍率で拡大写真をとり、一次粒子100個を無作為に選
択し、平均一次粒子径を算出する。
の測定 DIN 53553に準じて測定する。
定 DIN ISO 787/18に準じて測定する。
トナーの粒度分布の測定 トナーの平均粒径及び粒度分布はコールターカウンタT
A−IIあるいはコールターマルチサイザーII(コー
ルター社製)を用いて測定可能であるが、本発明におい
てはコールターマルチサイザーII(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ー
ス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピュー
ター(NEC製)を接続して測定を行った。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。例えば、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
フォン酸塩を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分間分散処理を行い、前記コールターマル
チサイザー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を算出した。これらの値を用
いて、重量基準(各チャンネルの代表値をチャンネル毎
の代表値とする)の重量平均粒径(D4)、4.0μm
以下のトナーの個数%及び10.1μm以上のトナーの
体積%を求めた。
布測定方法 トナーの樹脂成分の具体的な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てトルエン
溶剤で20時間抽出を行った後、ロータリーエバポレー
ターでトルエンを留去せしめる。次に、必要により、ト
ナーに含有されるワックスは溶解するが、樹脂成分は溶
解し得ない有機溶剤、例えばクロロホルムを加え十分洗
浄を行う。その後、THF(テトラヒドロフラン)に溶
解し、得られた溶液をポア径が0.3μmの耐溶剤性メ
ンブランフィルターでろ過したものを測定サンプルとす
る。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、80
5、806、807を連結し、標準ポリスチレン樹脂の
検量線を用いて、該サンプルの分子量分布を測定する。
(Mw)及び数平均分子量(Mn)を算出する。
測定方法 4284AプレシジョンLCRメーター(ヒューレット
・パッカード社製)を用いて、1KHz及び1MHzの
周波数で校正後、周波数5×104Hzと105Hzの誘
電率の測定値から誘電正接(tanδ)を算出する。
00kPa(350kgf/cm2)の荷重を2分間か
けて、直径25mm、厚さ1mm以下(好ましくは、
0.5〜0.9mm)の円盤状に成型し測定試料とす
る。この測定試料を直径25mmの誘電率測定治具(電
極)を装着したARES(レオメトリック・サイエンテ
ィフィック・エフ・イー社製)に装着し、固定する。そ
の後、3.43N(350g)の荷重をかけた状態で1
00〜106Hzの周波数範囲で、3回測定し平均値を
算出する。
トナー5gを入れ、2000N/cm2の圧力を2分間
かけて、加圧成型する。これを#800〜#1500の
研磨材を用いて順次研磨し、平滑な測定用サンプルを作
製する。このサンプルを接触角測定装置CONTACT
−ANGLE METER TYPE01(KYOWA
KAIMENKAGAKU CO.,LTD)に水平
にセットし、1mm径のイオン交換水をサンプル面に滴
下し、15秒後の接触角を測定する。測定部位を変更し
た上で、同様の測定を5回行い、平均値を計算し、この
平均値をもって接触角とする。
て加熱し、放冷したものをサンプルとして用いる。これ
を、誘導結合プラズマ発光分光分析方法(ICP−AE
S)により定量する。外添剤を添加したトナーを試料と
して用いる場合には、以下の方法により外添剤を除去し
たものを測定サンプルとして用いる。トナー10gを水
/メタノール(70/30)溶液100ml中に添加
し、超音波分散器で20〜30分間分散させる。その後
50mlを採取し、遠心分離器(KOKUSAN社製H
−18)にて3500rpm,30分間の遠心分離を行
い上澄み液を除去する。除去後の粉体に蒸留水50ml
を添加し、再度同様の遠心分離操作を行いトナー粒子を
採取する。
方法 基本操作は、JIS−K0070に準ずる。
脂肪酸、樹脂酸などを中和するのに要する水酸化カリウ
ムのmg数を酸価といい、次によって試験を行う。
(1+1または2+1)またはベンゼン−エチルアルコ
ール混液(1+1または2+1)で、これらの溶液は使
用直前にフェノールフタレインを指示薬として0.1m
ol/リットル水酸化カリウムエチルアルコール溶液で
中和しておく。 (b)フェノールフタレイン溶液 フェノールフタレイ
ン1gをエチルアルコール(95体積%)100mlに
溶かす。 (c)0.1mol/リットル水酸化カリウム−エチル
アルコール溶液 水酸化カリウム7.0gをできるだけ
少量の水に溶かしエチルアルコール(95体積%)を加
えて1リットルとし、2〜3日放置後ろ過する。標定は
JIS K 8006(試薬の含量試験中滴定に関する
基本事項)に準じて行う。
り、これに溶剤100mlおよび指示薬としてフェノー
ルフタレイン溶液数滴を加え、試料が完全に溶けるまで
十分に振る。固体試料の場合は水浴上で加温して溶か
す。冷却後これを0.1mol/リットル水酸化カリウ
ムエチルアルコール溶液で滴定し、指示薬の微紅色が3
0秒間続いたときを中和の終点とする。
出する。
コール溶液の使用量(ml) f:0.1mol/リットル水酸化カリウムエチルアル
コール溶液のファクター S:試料(g)
てアセチル化するとき水酸基と結合した酢酸を中和する
のに要する水酸化カリウムのmg数を水酸基価といい、
つぎの試薬、操作および計算式によって試験を行う。
100mlに入れ、ピリジンを加えて全量を100ml
にし、十分に振りまぜる。 (b)フェノールフタレイン溶液 フェノールフタレイ
ン1gをエチルアルコール(95体積%)100mlに
溶かす。 (c)0.5mol/リットル水酸化カリウム−エチル
アルコール溶液 水酸化カリウム35gをできるだけ少
量の水に溶かし、エチルアルコール(95体積%)を加
えて1リットルとし、2〜3日間放置後ろ過する。標定
はJIS K 8006によって行う。
り、これにアセチル化試薬5mlを加える。フラスコの
口に小さな漏斗をかけ、95〜100℃のグリセリン浴
中に底部約1cmを浸して加熱する。このときフラスコ
の首が浴の熱をうけで温度の上がるのを防ぐために、中
に丸い穴をあけた厚紙の円盤をフラスコの首の付根にか
ぶせる。1時間後フラスコを浴から取り出し、放冷後漏
斗から水1mlを加えて振り動かして無水酢酸を分解す
る。さらに分解を完全にするため、再びフラスコをグリ
セリン浴中で10分間加熱し、放冷後エチルアルコール
5mlで漏斗およびフラスコの壁を洗い、フェノールフ
タレイン溶液を指示薬として0.5mol/リットル水
酸化カリウムエチルアルコール溶液で滴定する。
エチルアルコール溶液の使用量(ml) C:本試験の0.5mol/リットル水酸化カリウム−
エチルアルコール溶液の使用量(ml) f:0.5mol/リットル水酸化カリウム−エチルア
ルコール溶液のファクター S:試料(g) D:酸価
性指数 カーの流動性指数及び噴流性指数は、パウダーテスター
PT−R型(ホソカワミクロン株式会社製)を用い、
「改訂 増補 粉体物性図説(粉体工学会 日本粉体工
業技術協会編)」151〜155頁に記載の方法に準じ
て測定されるものであり、具体的には以下の如き方法に
よって求められる。
項目に関する測定を行い、下記換算表(表1)に基づ
き、各々の指数を算出する。その合計値を流動性指数と
する。 A)安息角 B)圧縮度 C)スパチュラ角 D)凝集度
形成された円錐状の堆積層の角度を、分度器を用いて直
接測定する。その際のトナーの供給は、漏斗の上に目開
き608μm(24メッシュ)の篩いを配置し、その上
にトナーを乗せ、振動を加え漏斗へ供給する。
3cm,高さ5.03cmの円筒容器へ目開き608μ
m(24メッシュ)の篩いを通して上方から均一に供給
し、上面をすり切って秤量することによりρAを得る。
後円筒状のキャップをはめ、この上縁まで粉体を加えて
タップ高さ1.8cmのタッピングを180回行う。終
了後、キャップを外して容器の上面で粉体をすり切って
秤量し、この状態の密度をρ Pとする。
る受け皿のすぐ上に水平にセットし、その上に目開き6
08μm(24メッシュ)の篩を通過させた粉体を堆積
させる。十分に堆積させた後、受け皿を静かに下げ、そ
の時のスパチュラ上に堆積した粉体の側面の角度をと
する。次にスパチュラを支持するアーム上に重錐落下に
よる衝撃を一回加えて再び測定した角度をとする。上
記との平均値をスパチュラ角とする。
中、下段に重ね、その上に2gの粉体を設置し、1mm
の振幅で振動を加えた後の篩上の残存量から凝集度を算
出する。用いる篩は嵩密度の値により決定する。
は、目開き355μm(40メッシュ)、263μm
(60メッシュ)、154μm(100メッシュ)の篩
を使用し、嵩密度が0.4g/cm3以上0.9g/c
m3未満の場合には、目開き263μm(60メッシ
ュ)、154μm(100メッシュ)、77μm(20
0メッシュ)の篩を使用し、嵩密度が0.9g/cm3
以上である場合には、目開き154μm(100メッシ
ュ)、77μm(200メッシュ)、43μm(325
メッシュ)の篩を使用する。
より決定される。 T=20+{(1.6−ρW)/0.016} ρW=(ρP−ρA)×(C/100)+ρA
1、w2、w3を測定し、下記式により求める。
00×(1/2)×(3/5)+w3×100×(1/
2)×(1/5)
目に関する測定を行い、下記換算表(表2)に基づき、
各々の指数を算出する。その合計値を噴流性指数とす
る。 E)流動性 F)崩壊角 G)差角 H)分散度
乗せた短形バットに重錐落下による一定の衝撃を与え
て、堆積層を崩壊させ、崩壊後の斜面の角度を崩壊角と
する。
ラス円筒を通して上方から10gの粉体を一度に落下さ
せて時計皿の上にたまった量wを測定して、下記式より
求める。 分散度(%)=(10−w)×100/10
法の一例を添付図面を参照しながら以下に説明する。
は、例えば図1に示すような、トナーとキャリアとを有
する二成分系の現像剤を用いる現像方法が挙げられる。
このような現像方法においては、交番電界を印加しつ
つ、磁気ブラシが静電荷像担持体、例えば、感光ドラム
1に接触している状態で現像を行うことが好ましい。現
像剤担持体(現像スリーブ)11と感光ドラム1の距離
(S−D間距離)Bは100〜800μmであることが
キャリア付着防止及びドット再現性の向上において良好
である。100μmより狭いと現像剤の供給が不十分に
なり、画像濃度が低くなりやすく、800μmを超える
と磁極S1からの磁力線が広がるため磁気ブラシの密度
が低くなり、ドット再現性に劣るようになりやすく、ま
た磁性キャリアを拘束する力が弱まるためキャリア付着
が生じやすくなる。
00Vが好ましく、周波数は500〜10000Hzで
あることが好ましく、より好ましくは1000〜700
0Hzであり、それぞれプロセスに応じて適宜選択して
用いることができる。この場合、波形としては三角波、
矩形波、正弦波、あるいはDuty比を変えた波形、断
続的な交番重畳電界等種々選択して用いることができ
る。
濃度が得られにくく、また非画像部のカブリトナーを良
好に回収することができない場合がある。また、500
0Vを超える場合には、磁気ブラシを介して潜像を乱し
てしまい、画質低下を招く場合がある。
セススピードにも関係するが、静電荷像担持体に接触し
たトナーが現像スリーブに戻される際に、十分な振動が
与えられずカブリが生じやすくなる。10000Hzを
超えると、電界に対してトナーが追随できず画質の低下
を招きやすい。
像剤を使用することで、カブリ取り電圧(Vback)
を低くすることができ、感光体の一次帯電を低めること
ができるために感光体寿命を長寿命化できる。Vbac
kは、現像システムにもよるが350V以下、より好ま
しくは300V以下が良い。
度が出るように100〜500Vが好ましく用いられ
る。
れ、かつキャリア付着のない現像を行うためには、現像
スリーブ11上の磁気ブラシと感光ドラム1との接触幅
(現像当接幅C)を3〜8mmにすることが好ましい。
現像当接幅Cが3mmより狭いと、十分な画像濃度とド
ット再現性を良好に満足することが困難となり、8mm
より広いと、現像剤のパッキングが起き機械の動作を止
めてしまったり、またキャリア付着を十分に抑えること
が困難になったりする。現像当接幅の調整方法として
は、現像剤規制部材15と現像スリーブ11との距離A
を調整したり、現像スリーブ11と感光ドラム1との距
離Bを調整したりすることによって行うことができる。
のトナーを含有する現像剤を用い、特にデジタル潜像を
形成した現像システムと組み合わせることで、トナーを
介しての電荷注入の影響がなく、また潜像を乱すことな
く現像を行うことができるため、ドット潜像に対して忠
実な現像が達成される。更に転写工程においても微粉カ
ットした粒度分布のシャープなトナーを用いることで高
転写率が達成でき、したがって、ハーフトーン部の再現
性及びベタ部の均一性に優れた画像形成を達成できる。
は、現像器内でのトナーの帯電量変化が小さいため、初
期の高画質化と併せて、多数枚の複写後においても画質
の低下が抑制され、長期にわたり良好な画像形成が達成
される。
ー画像形成時に用いる場合、より引き締まったフルカラ
ー画像を得るためには、併用する他のカラートナー、例
えばマゼンタトナー、シアントナー及びイエロートナー
による現像をまず行い、ブラックトナーによる現像を最
後に行うことで引き締まった画像を得ることができる。
画像形成方法について説明する。
する磁力によって、搬送スリーブ22の表面に磁性粒子
23よりなる磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを静
電荷像担持体(感光ドラム)1の表面に接触させ、感光
ドラム1を帯電する。搬送スリーブ22には、図示され
ないバイアス印加手段により帯電バイアスが印加されて
いる。帯電された感光ドラム1に、図示されない露光装
置によりレーザー光24を照射することにより、デジタ
ルな静電荷像を形成する。感光ドラム1上に形成された
静電荷像は、マグネットローラ12を内包しており、図
示されないバイアス印加装置によって現像バイアスが印
加されている現像スリーブ11に担持された現像剤19
中のトナー19aによって、現像される。
1、撹拌室R2に区画され、それぞれ現像剤搬送スクリュ
ー13、14が設置されている。撹拌室R2の上方に
は、補給用トナー18を収容したトナー貯蔵室R3が設
置され、貯蔵室R3の下部には補給口20が設けられて
いる。
によって、現像剤室R1内の現像剤を撹拌しながら現像
スリーブ11の長手方向に沿って一方向に搬送する。隔
壁17には図の手前側と奥側に図示しない開口が設けら
れており、スクリュー13によって現像剤室R1の一方
に搬送された現像剤は、その一方側の隔壁17の開口を
通って撹拌室R2に送り込まれ、現像剤搬送スクリュー
14に受け渡される。スクリュー14の回転方向はスク
リュー13と逆で、撹拌室R2内の現像剤、現像剤室R1
から受け渡された現像剤及びトナー貯蔵室R3から補給
されたトナーを撹拌、混合しながら、スクリュー13と
は逆方向に撹拌室R2内を搬送し、隔壁17の他方の開
口を通って現像剤室R1に送り込む。
トローラ12の磁力により汲み上げられ、現像スリーブ
11の表面に担持される。現像スリーブ11上に担持さ
れた現像剤は、現像スリーブ11の回転にともない規制
ブレード15に搬送され、そこで適正な層厚の現像剤薄
層に規制された後、現像スリーブ11と感光ドラム1と
が対向した現像領域に至る。マグネットローラ12の現
像領域に対応した部位には、磁極(現像極)N1が位置
されており、現像極N1が現像領域に現像磁界を形成
し、この現像磁界により現像剤が穂立ちして、現像領域
に現像剤の磁気ブラシが生成される。そして磁気ブラシ
が感光ドラム1に接触し、反転現像法により、磁気ブラ
シに付着しているトナーおよび現像スリーブ11の表面
に付着しているトナーが、感光ドラム1上の静電荷像の
領域に転移して付着し、静電荷像が現像されトナー像が
形成される。
ブ11の回転にともない現像装置4内に戻され、磁極S
1、S2間の反撥磁界により現像スリーブ11から剥ぎ取
られ、現像剤室R1及び撹拌室R2内に落下して回収され
る。
装置4内の現像剤19のT/C比(トナー19aとキャ
リア19bの混合比、すなわち現像剤中のトナー濃度)
が減ったら、トナー貯蔵室R3からトナー18を現像で
消費された量に見あった量で撹拌室R2に補給し、現像
剤19のT/C比が所定量に保たれる。その容器4内の
現像剤19のT/C比の検知には、コイルのインダクタ
ンスを利用して現像剤の透磁率の変化を測定するトナー
濃度検知センサー28を使用する。該トナー濃度検知セ
ンサーは、図示されないコイルを内部に有している。
スリーブ11上の現像剤19の層厚を規制する規制ブレ
ード15は、アルミニウム又はSUS316の如き非磁
性材料で作製される非磁性ブレードである。その端部と
現像スリーブ11面との距離は150〜1000μmで
あることが好ましく、より好ましくは250〜900μ
mである。この距離が150μmより小さいと、磁性キ
ャリアがこの間に詰まり現像剤層にムラを生じやすいと
共に、良好な現像を行うのに必要な現像剤を塗布しにく
く、濃度の薄いムラの多い現像画像が形成されやすい。
現像剤中に混在している不用粒子による不均一塗布(い
わゆるブレードづまり)を防止するためにはこの距離は
250μm以上であることが好ましい。また1000μ
mより大きいと現像スリーブ11上へ塗布される現像剤
量が増加し、感光ドラム1への磁性キャリア粒子の付着
が多くなると共に、現像剤の循環が不十分となったり、
規制ブレード15との摩擦が弱まったりするため、トナ
ーのトリボが低下してしまい、カブリが生じやすくな
る。
てくる転写材(記録材)25上へ、バイアス印加手段2
6により転写バイアスが印加されている転写手段である
転写ブレード27により転写され、転写材上に転写され
たトナー画像は、図示されていない定着装置により転写
材に定着される。転写工程において、転写材に転写され
ずに感光ドラム1上に残った転写残トナーは、帯電工程
において、帯電を調整され、現像時に回収される。
を示し、以下に本発明の画像形成方法をフルカラー画像
形成に適用した場合について説明する。
像形成ユニットPa、第2画像形成ユニットPb、第3
画像形成ユニットPc及び第4画像形成ユニットPdが
併設され、各々異なった色の画像が潜像形成、現像、転
写のプロセスを経て転写材上に形成される。
ットの構成について第1の画像形成ユニットPaを例に
挙げて説明する。
担持体としての直径30mmの電子写真感光体ドラム6
1aを具備し、この感光体ドラム61aは矢印a方向に
回転する。62aは帯電手段としての一次帯電器であ
り、直径16mmのスリーブの表面に形成された磁気ブ
ラシが感光ドラム61aの表面に接触するように配置さ
れている。67aは、一次帯電器62aにより表面が均
一に帯電されている感光体ドラム61aに静電荷像を形
成するためのレーザー光であり、図示されていない露光
装置により照射される。63aは、感光体ドラム61a
上に担持されている静電荷像を現像してトナー画像を形
成するための現像手段としての現像装置でありトナーを
保持している。64aは、感光体ドラム61aの表面に
形成されたトナー画像をベルト状の転写材担持体68に
よって搬送されてくる転写材(記録材)の表面に転写す
るための転写手段としての転写ブレードであり、転写バ
イアス印加手段60aによって転写バイアスが印加され
ている。
低下すると、その低下をコイルのインダクタンスを利用
して現像剤の透磁率の変化を測定するトナー濃度検知セ
ンサー85aで検知し、消費されたトナー量に応じて補
給用トナー65aを補給する。なお、トナー濃度検知セ
ンサー85aは図示されないコイルを内部に有してい
る。
トPaと同様の構成で、現像装置に保有されるカラート
ナーの色の異なる第2の画像形成ユニットPb、第3の
画像形成ユニットPc、第4の画像形成ユニットPdの
4つの画像形成ユニットを併設するものである。例え
ば、第1の画像形成ユニットPaにイエロートナー、第
2の画像形成ユニットPbにマゼンタトナー、第3の画
像形成ユニットPcにシアントナー、及び第4の画像形
成ユニットPdにブラックトナーをそれぞれ用い、各画
像形成ユニットの転写部で各カラートナーの転写材上へ
の転写が順次行なわれる。この工程で、レジストレーシ
ョンを合わせつつ、同一転写材上に一回の転写材の移動
で各カラートナーは重ね合わせられ、終了すると分離帯
電器69によって転写材担持体68上から転写材が分離
され、搬送ベルトの如き搬送手段によって定着器に送ら
れ、ただ一回の定着によって最終のフルカラー画像が得
られる。
ラ71と直径30mmの加圧ローラ72を有し、定着ロ
ーラ71は、内部に加熱手段75及び76を有してい
る。
ー画像は、この定着器70の定着ローラ71と加圧ロー
ラ72との圧接部を通過することにより、熱及び圧力の
作用により転写材上に定着される。
のベルト状部材であり、このベルト状部材は、駆動ロー
ラ80によって矢印e方向に移動するものである。79
は、転写ベルトクリーニング装置であり、81はベルト
従動ローラであり、82はベルト除電器である。83は
転写材ホルダー内の転写材を転写材担持体68に搬送す
るための一対のレジストローラである。
も、ローラ状の転写ローラの如き転写材担持体の裏面側
に当接して、転写バイアスを直接印加する転写手段を用
いることが可能である。さらに、そのような接触転写手
段に代えて一般的に用いられている転写材担持体の裏面
側に非接触で配置されているコロナ帯電器から転写バイ
アスを印加して転写を行う非接触の転写手段を用いるこ
とも可能である。
ンの発生量を制御できる点で接触転写手段を用いること
が、より好ましい。
像形成方法の一例を説明する。
な他の画像形成装置の例を示す概略構成図である。
構成されている。フルカラー複写機は、図4に示すよう
に、上部にデジタルカラー画像リーダ部35、下部にデ
ジタルカラー画像プリンタ部36を有する。
ガラス31上に載せ、露光ランプ32により露光走査す
ることにより、原稿30からの反射光像をレンズ33に
よりフルカラーセンサー34に集光し、カラー色分解画
像信号を得る。カラー色分解画像信号は、増幅回路(図
示せず)を経てビデオ処理ユニット(図示せず)にて処
理を施され、デジタル画像プリンタ部に送出される。
である感光ドラム41は、例えば有機光導電体のような
感光体であり、矢印方向に回転自在に担持されている。
感光ドラム41の回りには、前露光ランプ51、一次帯
電部材としてのコロナ帯電器42、潜像形成手段として
のレーザー露光光学系43、電位センサー52、色の異
なる4個の現像器44Y、44C、44M、44K、ド
ラム上光量検知手段53、転写装置45Aおよびクリー
ニング器46が配置されている。
部からの画像信号は、レーザー出力部(図示せず)にて
イメージスキャン露光の光信号に変換され、変換された
レーザー光がポリゴンミラー43aで反射され、レンズ
43bおよびミラー43cを介して、感光ドラム41の
面上に投影される。
1を矢印方向に回転させ、前露光ランプ51で除電した
後に感光ドラム41を帯電器42により一様にマイナス
帯電させて、各分解色ごとに光像Eを照射し、感光ドラ
ム41上に潜像を形成する。
ム41上の潜像を現像し、感光ドラム41上に樹脂を基
体とした負帯電性トナーによる可視像、すなわち、トナ
ー像を形成する。現像器44Y、44C、44M、44
Kは、それぞれの偏心カム54Y、54C、54M、5
4Kの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラ
ム41に接近して、現像を行う。
帯電器45b、記録材を静電吸着するための吸着帯電器
45cおよびこれと対向する吸着ローラ45g、そして
内側帯電器45d、外側帯電器45e、分離帯電器45
hを有している。転写ドラム45は、回転駆動可能に軸
支され、その周囲の開口域に記録材(転写材)を担持す
る記録材担持体である転写シート45fが、円筒状に一
体的に調節されている。転写シート45fにはポリカー
ボネートフィルムの如きフィルムが使用される。
または47cから記録材搬送系を通って転写ドラム45
に搬送され、その転写シート45f上に担持される。転
写ドラム45上に担持された記録材は、転写ドラム45
の回転にともない感光ドラム41と対向した転写位置に
繰り返し搬送され、転写位置を通過する過程で転写帯電
器45bの作用により、記録材上に感光ドラム41上の
トナー像が転写される。
マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)につ
いて繰り返し、転写ドラム45上の記録材上に4色のト
ナー像を重ねて転写したカラー画像が得られる。
4色のトナー像を転写された記録材が、分離爪48a、
分離押上げコロ48bおよび分離帯電器45hの作用に
より、転写ドラム45から分離して加熱定着装置49に
送られる。この加熱定着装置49は、内部に加熱手段を
有する加熱定着ローラ49aと加圧ローラ49bによっ
て構成されている。加熱部材としてのこの加熱定着ロー
ラ49aと加圧ローラ49bの圧接部を記録材が通過す
ることにより記録材上に担持されているフルカラー画像
が記録材に定着される。すなわち、この定着工程により
トナーの混色、発色および記録材への固定が行われて、
フルカラーの永久像とされたのちトレイ50に排紙さ
れ、1枚のフルカラー複写が終了する。他方、感光ドラ
ム41は、表面の残留トナーをクリーニング器46で清
掃して除去された後、再度、画像形成工程に供せられ
る。
た静電荷像を現像したトナー像を、中間転写体を介して
記録材に転写し、画像形成を行うことも可能である。
担持体に形成された静電荷像を現像することによって形
成したトナー像を中間転写体に転写する工程、及び、中
間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する工程
を有するものである。
画像形成方法の一例を具体的に説明する。
現像器94−1、マゼンタ現像器94−2、イエロー現
像器94−3、ブラック現像器94−4に、それぞれシ
アントナーを有するシアン現像剤、マゼンタトナーを有
するマゼンタ現像剤、イエロートナーを有するイエロー
現像剤及びブラックトナーを有するブラック現像剤が導
入されている。レーザー光の如き潜像形成手段93によ
って静電荷像保持体としての感光体91上に静電潜像が
形成される。磁気ブラシ現像方式、非磁性一成分現像方
式又は磁性ジャンピング現像方式の如き現像方式によっ
て、感光体91に形成された静電荷像をこれらの現像剤
によって現像し、各色トナー像が感光体91に形成され
る。感光体91は導電性基体91b及び導電性基体上に
形成されたアモルファスセレン、硫化カドミウム、酸化
亜鉛、有機光導電体、アモルファスシリコンの如き光導
電絶縁物質層91aを持つ感光ドラムもしくは感光ベル
トである。感光体91は図示しない駆動装置によって矢
印方向に回転する。感光体91としては、アモルファス
シリコン感光層又は有機感光層を有する感光体が好まし
く用いられる。
質及び電荷輸送性能を有する物質を同一層に含有する単
一層型でもよく、又は、電荷輸送層を電荷発生層を成分
とする機能分離型感光層であっても良い。導電性基体上
に電荷発生層、次いで電荷輸送層の順で積層されている
構造の積層型感光層は好ましい例の一つである。
樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂がクリーニン
グ性が良く、クリーニング不良、感光体へのトナーの融
着、外添剤のフィルミングが起こりにくい。
体91とは非接触タイプの方式と、ローラの如き接触帯
電部材を用いる接触タイプの方式があり、いずれのもの
も用いられる。効率的な均一帯電、シンプル化、低オゾ
ン発生化のために図5に示す如く接触方式のものが好ま
しく用いられる。
中心の芯金92bとその外周を形成した導電性弾性層9
2aとを基本構成とするものである。帯電ローラ92
は、感光体91面に押圧力をもって圧接され、感光体9
1の回転に伴い従動回転する。
条件としては、ローラの当接圧が4.9〜490N/m
(5〜500g/cm)で、直流電圧に交流電圧を重畳
したものを用いたときには、交流電圧が0.5〜5kV
pp、交流周波数が50〜5000Hz、直流電圧が絶
対値で0.2〜5kVである。
ードを用いる方法や、導電性ブラシを用いる方法があ
る。これらの接触帯電部材は、高電圧が不必要になった
り、オゾンの発生が低減したりするといった効果があ
る。
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)、フッ素アクリ
ル樹脂が適用可能である。
対値で0.1〜5kV)が印加されている中間転写体9
5に転写される。中間転写体95は、パイプ状の導電性
芯金95bと、その外周面に形成した中抵抗の弾性体層
95aからなる。芯金95bは、プラスチックの表面に
導電層(例えば導電性メッキ)を設けたものでも良い。
ム、テフロンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、
EPDM(エチレン−プロピレン−ジエンの3元共重合
体)の如き弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、
酸化スズ、炭化ケイ素の如き導電性付与材を配合分散し
て電気抵抗値(体積抵抗値)を105〜1011Ωcmの
中抵抗に調整したソリッドあるいは発泡肉質の層であ
る。
行に軸受けさせて感光体91の下面部に接触させて配設
してあり、感光体91と同じ周速度で矢印の方向に回転
する。
トナー像が、感光体91と中間転写体95とが接する転
写当接部を通過する過程で中間転写体95に対する印加
転写バイアスによって、中間転写体95の外面に対して
順次に中間転写されていく。
91上の転写残トナーは、感光体用クリーニング部材9
8によってクリーニングされ感光体用クリーニング容器
99に回収される。
て中間転写体95の下面部に接触させて転写手段が配設
され、転写手段97は例えば転写ローラ又は転写ベルト
である。転写手段97は直接中間転写体95と接触する
ように配設されていても良く、またベルト等が中間転写
体95と転写手段97との間に接触するように配置され
ても良い。
の外周を形成した導電性弾性層97aとを基本構成とす
るものである。
的な材料を用いることが可能である。中間転写体の弾性
層の体積固有抵抗値よりも転写ローラの弾性層の体積固
有抵抗値をより小さく設定することで転写ローラへの印
加電圧が軽減でき、転写材上に良好なトナー像を形成で
きると共に転写材の中間転写体への巻き付きを防止する
ことができる。特に中間転写体の弾性層の体積固有抵抗
値が転写ローラの弾性層の体積固有抵抗値より10倍以
上であることが特に好ましい。
S K−6301に準拠し測定される。本発明に用いら
れる中間転写体は、10〜40度の範囲に属する弾性層
から構成されることが好ましく、一方、転写ローラの弾
性層の硬度は、中間転写体の弾性層の硬度より硬く41
〜80度の値を有するものが中間転写体への転写材の巻
き付きを防止する上で好ましい。中間転写体と転写ロー
ラの硬度が逆になると、転写ローラ側に凹部が形成さ
れ、中間転写体への転写材の巻き付きが発生しやすい。
は周速度に差をつけて回転させる。転写材96は中間転
写体95と転写手段97との間に搬送されると同時に、
転写手段97にトナーが有する摩擦電荷と逆極性のバイ
アスを転写バイアス手段から印加することによって中間
転写体95上のトナー像が転写材96の表面側に転写さ
れる。
上の転写残トナーは、中間転写体用クリーニング部材1
00によってクリーニングされ中間転写体用クリーニン
グ容器102に回収される。転写材96に転写されたト
ナー像は、加熱定着装置101により転写材96に定着
される。
様のものを用いることができ、好ましい転写プロセス条
件としては、ローラの当接圧が2.94〜490N/m
(0.3〜50kg/m)、より好ましくは19.6〜
294N/mであり、直流電圧が、絶対値で0.2〜1
0kVである。
満であると、転写材の搬送ずれや転写不良の発生が起こ
りやすくなるため好ましくない。
ーを用いて、例えば図6に示すような現像装置を用い現
像することが可能である。
る一成分現像剤118を収容する現像容器111、現像
容器111に収納されている一成分現像剤118を担持
し、現像領域に搬送するための現像剤担持体112、現
像剤担持体上に現像剤を供給するための供給ローラ11
5、現像剤担持体上の現像剤層厚を規制するための現像
剤層厚規制部材としての弾性ブレード116、現像容器
111内の現像剤118を撹拌するための撹拌部材11
7を有している。
体112a上に、発泡シリコーンゴムの如き弾性を有す
るゴム又は樹脂の如き弾性部材によって形成された弾性
層112bを有する弾性ローラを用いることが好まし
い。
としての感光体ドラム119の表面に圧接して、弾性ロ
ーラ表面に塗布されている一成分現像剤118により感
光体に形成されている静電潜像を現像する共に、転写後
に感光体上に存在する不要な一成分現像剤118を回収
する。
は実質的に感光体表面と接触している。これは、現像剤
担持体から現像剤を除いたときに現像剤担持体が感光体
と接触しているということを意味する。このとき、現像
剤を介して、感光体と現像剤担持体との間に働く電界に
よってエッジ効果のない画像が得られると同時にクリー
ニングが行なわれる。現像剤担持体としての弾性ローラ
表面或いは、表面近傍が電位を持ち感光体表面と弾性ロ
ーラ表面間で電界を有する必要性がある。このため、弾
性ローラの弾性ゴムが中抵抗領域に抵抗制御されて感光
体表面との導通を防ぎつつ電界を保つか、又は導電性ロ
ーラの表面層に薄層の誘電層を設ける方法も利用でき
る。さらには、導電性ローラ上に感光体表面と接触する
側の面を絶縁性物質により被覆した導電性樹脂スリーブ
或いは、絶縁性スリーブで感光体と接触しない側の面に
導電層を設けた構成も可能である。
は、感光体ドラムと同方向に回転しても良いし、逆方向
に回転しても良い。その回転が同方向である場合、弾性
ローラの周速が、感光体ドラムの周速に対して100%
(更には、103%)より大きいことが好ましい。10
0%以下であるとラインの鮮明性が悪いなどの画像品質
に問題を生じやすい。周速の差が大きいほど、現像部位
に供給される現像剤の量は多くなり、また静電潜像に対
する現像剤の脱着頻度が多くなり、不要な部分の現像剤
は掻き落とされ、必要な部分には現像剤が付与されると
いう繰り返しにより、静電潜像に忠実な画像が得られ
る。
体112の表面に弾性力で圧接するものであれば、弾性
ブレードに限られることなく、弾性ローラを用いること
も可能である。
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、鋼の如き金属弾性体が使用できる。さらに、
それらの複合体であってもよい。
辺部側である基部は現像剤容器側に固定保持され、下辺
部側をブレードの弾性に抗して現像スリーブの順方向或
いは逆方向にたわめた状態にしてブレード内面側(逆方
向の場合には外面側)をスリーブ表面に適度な弾性押圧
をもって当接させる。
の如き発泡材より成っており、現像剤担持体に対して、
順又は逆方向に0でない相対速度をもって回転し、一成
分現像剤の供給とともに、現像剤担持体上の現像後の現
像剤(未現像現像剤)の剥ぎ取りも行っている。
分現像剤によって感光体の静電潜像を現像する際には、
現像剤担持体と感光体ドラムとの間に直接及び/又は交
流の現像バイアスを印加して現像することが好ましい。
一成分非磁性現像剤を用いた非接触ジャンピング現像方
式について説明する。
非磁性一成分現像剤176を収容する現像容器171、
現像容器171に収容されている非磁性一成分現像剤1
76を担持し、現像領域に搬送するための現像剤担持体
172、現像剤担持体上に非磁性一成分現像剤を供給す
るための供給ローラ173、現像剤担持体上の現像剤層
厚を規制するための現像剤層厚規制部材としての弾性ブ
レード174、現像容器171内の非磁性一成分現像剤
176を撹拌するための撹拌部材175を有している。
は図示しない電子写真プロセス手段又は静電記録手段に
よりなされる。172は現像剤担持体としての現像スリ
ーブであり、アルミニウム或いはステンレスからなる非
磁性スリーブからなる。
スの粗管をそのまま用いてもよいが、好ましくはその表
面をガラスビーズを吹き付けて均一に荒らしたものや、
鏡面処理したもの、或いは樹脂でコートしたものが良
い。
1に貯蔵されており、供給ローラ173によって現像剤
担持体172上へ供給される。供給ローラ173はポリ
ウレタンフォームの如き発泡材より成っており、現像剤
担持体に対して、同方向又は逆方向に0でない相対速度
をもって回転し、現像剤の供給とともに、現像剤担持体
172上の現像後の現像剤(未現像現像剤)の剥ぎ取り
も行っている。現像剤担持体172上に供給された非磁
性一成分現像剤は現像剤層厚規制部材としての弾性ブレ
ード174によって均一且つ薄層に塗布される。
圧力は、現像スリーブ母線方向の線圧として2.94〜
245N/m(0.3〜25kg/m)、好ましくは
4.90〜118N/m(0.5〜12kg/m)が有
効である。当接圧力が2.94N/mより小さい場合、
非磁性一成分現像剤の均一な塗布が困難となり、非磁性
一成分現像剤の帯電量分布がブロードとなりカブリや飛
散の原因となる。当接圧力が245N/mを超えると、
非磁性一成分現像剤に大きな圧力がかかり、現像剤が劣
化するため、現像剤の凝集が発生するなど好ましくな
い。また、現像剤担持体を駆動させるために大きなトル
クを要するため好ましくない。即ち、当接圧力を2.9
4〜245N/mに調整することで、本発明のトナーを
用いた非磁性一成分現像剤の凝集を効果的にほぐすこと
が可能になり、さらに、非磁性一成分現像剤の帯電量を
瞬時に立ち上げることが可能になる。
性ローラを用いることができ、これらは所望の極性に現
像剤を帯電するのに適した摩擦帯電系列の材質のものを
用いることが好ましい。
ンゴム、スチレンブタジエンゴムが好適である。さら
に、ポリアミド、ポリイミド、ナイロン、メラミン、メ
ラミン架橋ナイロン、フェノール樹脂、フッ素系樹脂、
シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ス
チレン系樹脂の如き有機樹脂層を設けても良い。さら
に、金属酸化物、カーボンブラック、無機ウイスカー、
無機繊維の如きフィラーや荷電制御剤を導電性ゴム層或
いは樹脂中に分散させると、適度の導電性、帯電付与性
が得られ、非磁性一成分現像剤を適度に帯電させること
ができるため好ましい。
ードにより現像スリーブ上に非磁性一成分現像剤を薄層
コートする系においては、十分な画像濃度を得るため
に、現像スリーブ上の現像剤層の厚さを現像スリーブと
静電荷像保持体との間隙βよりも小さくし、この間隙に
交番電場を印加することが好ましい。即ち図7に示すバ
イアス電源177により、現像スリーブ172と静電荷
像保持体169との間に交番電場又は交番電場に直流電
場を重畳した現像バイアスを印加することにより、現像
スリーブ上から静電荷像保持体への非磁性一成分現像剤
の移動を容易にし、更に良質の画像を得ることができ
る。
らに詳細に説明するが、これは本発明を何ら限定するも
のではない。また実施例に記載されている「部」は、全
て「質量部」を意味する。
0部に対して、カーボンブラック(1)(平均一次粒子
径32nm、pH9.1、比表面積64m2/g、揮発
分0.4%、DBP吸油量41ml/100g、トルエ
ン抽出量0.02%、フルイ残分32ppm、嵩密度4
00g/リットル)20部、下記に示すアゾ系鉄化合物
(1)を1.0部、ジ−t−ブチルサリチル酸のアルミ
ニウム化合物2.0部及び炭酸カリウム0.07部を用
意し、これをアトライター(三井鉱山社製)に添加し、
2mmのジルコニアビーズを用いて200rpmにて2
5℃で180分間撹拌を行い、マスターバッチ分散液を
調製した。
ol/リットルのNa3PO4水溶液450部を投入し、
60℃に加温した後、クレアミキサー(エムテクニック
社製)を用いて12,000rpmにて撹拌した。これ
に1.0mol/リットルのCaCl2水溶液68部を
徐々に添加し、リン酸カルシウム化合物を含む水系媒体
を得た。
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。
し、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、クレアミキサー(エムテクニック社
製)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、反応容器に移し、水系
媒体中をpH6に維持し、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、
60℃に昇温し、5時間反応させた。さらに、水溶性開
始剤を添加し80℃に昇温し5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化合物を溶解させた後、ろ
過、水洗、真空下で乾燥をし、多段分割式分級機にて分
級して、黒色トナー粒子を得た。
て、BET法による比表面積が98m 2/gである疎水
性酸化チタン0.7部と、BET法による比表面積が4
3m2/gである疎水性シリカ0.7部とをヘンシェル
ミキサーで外添した後、ターボスクリーナーで粗粒を除
去し、重量平均粒径7.9μm(4μm以下:6個数
%,12.7μm以上:1.5体積%)の黒色非磁性ト
ナー1を得た。このトナーのカリウム量を定量したとこ
ろ、113ppmであった。また、誘電率測定によるt
anδ(5×104Hz)は0.00736、tanδ
(105Hz)は0.00548であった。さらに、カ
ーの流動性指数は75、カーの噴流性指数は85であ
り、水に対する接触角は129度であった。
0部に対して、カーボンブラック(1)20部、飽和ポ
リエステル樹脂(Mw:12000,Mw/Mn:2.
0,Tg:70℃、酸価:11.0、水酸基価:23.
0)10部、不飽和ポリエステル樹脂(Mw:1700
0,Mw/Mn:4.5,Tg:54℃、酸価:19.
9、水酸基価:7.5)0.5部、アゾ系鉄化合物
(1)を1.0部、ジ−t−ブチルサリチル酸のアルミ
ニウム化合物2.0部、炭酸カリウム0.07部を用意
した。これを、アトライター(三井鉱山社製)に添加
し、2mmのジルコニアビーズを用いて200rpmに
て25℃で180分間撹拌を行い、マスターバッチ分散
液を調製した。
ol/リットルのNa3PO4水溶液450部を投入し、
60℃に加温した後、クレアミキサー(エムテクニック
社製)を用いて12,000rpmにて撹拌した。これ
に1.0mol/リットルのCaCl2水溶液68部を
徐々に添加し、リン酸カルシウム化合物を含む水系媒体
を得た。
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。それ以外は、実施例1と同様にして操作を行
い、黒色トナー粒子を得た。
て、BET法による比表面積が98m 2/gである疎水
性酸化チタン0.7部と、BET法による比表面積が4
3m2/gである疎水性シリカ0.7部とをヘンシェル
ミキサーで外添した後、ターボスクリーナーで粗粒を除
去し、重量平均粒径7.9μm(4μm以下:8個数
%,12.7μm以上:1.9体積%)の黒色非磁性ト
ナー2を得た。このトナーのカリウム量を定量したとこ
ろ、125ppmであった。また、誘電率測定によるt
anδ(5×104Hz)は0.00701、tanδ
(105Hz)は0.00517であった。さらに、流
動性指数は72、噴流性指数は82であった。
て、炭酸カリウムを添加しない以外は同様にして、重量
平均粒径7.9μmの比較用黒色非磁性トナー1を得
た。
て、炭酸カリウムを添加しない以外は同様にして、重量
平均粒径7.8μmの比較用黒色非磁性トナー2を得
た。
炭酸カリウムの添加量を0.011部にする以外は同様
にして、重量平均粒径7.6μmの黒色非磁性トナー3
を得た。このトナーのカリウム量を定量したところ、1
4ppmであった。
て、炭酸カリウムの添加量を0.006部にする以外は
同様にして、重量平均粒径7.7μmの比較用黒色非磁
性トナー3を得た。このトナーのカリウム量を定量した
ところ、5.5ppmであった。
炭酸カリウムの添加量を0.10部にする以外は同様に
して、重量平均粒径7.7μmの黒色非磁性トナー4を
得た。このトナーのカリウム量を定量したところ、19
0ppmであった。
て、炭酸カリウムの添加量を0.14部にする以外は同
様にして、重量平均粒径7.7μmの比較用黒色非磁性
トナー4を得た。このトナーのカリウム量を定量したと
ころ、240ppmであった。
アゾ系鉄化合物を用いず、ジ−t−ブチルサリチル酸の
アルミニウム化合物の代わりにジ−t−ブチルサリチル
酸の亜鉛化合物を用いる以外は同様にして、重量平均粒
径7.8μmの黒色非磁性トナー5を得た。
アゾ系鉄化合物を用いず、ジ−t−ブチルサリチル酸の
アルミニウム化合物の代わりにジ−t−ブチルサリチル
酸のクロム化合物を用いる以外は同様にして、重量平均
粒径7.8μmの黒色非磁性トナー6を得た。
アゾ系鉄化合物を用いず、ジ−t−ブチルサリチル酸の
アルミニウム化合物の代わりにジ−t−ブチルサリチル
酸のジルコニウム化合物を用いる以外は同様にして、重
量平均粒径7.8μmの黒色非磁性トナー7を得た。
アゾ系鉄化合物を用いず、ジ−t−ブチルサリチル酸の
アルミニウム化合物の代わりにベンジル酸のホウ素化合
物を用いる以外は同様にして、重量平均粒径7.8μm
の黒色非磁性トナー8を得た。
て、アゾ系鉄化合物を用いず、ジ−t−ブチルサリチル
酸のアルミニウム化合物の代わりにジ−t−ブチルサリ
チル酸のコバルト化合物を用いる以外は同様にして、重
量平均粒径7.9μmの比較用黒色非磁性トナー5を得
た。
て、有機金属化合物を含有させないこと以外は同様にし
て、重量平均粒径7.8μmの比較用黒色非磁性トナー
6を得た。
0.1mol/リットルのNa3PO4水溶液を530
部、クレアミキサーの回転数を12000rpmに変更
し、多段分割式分級機の分級条件を変えた以外は同様に
して、重量平均粒径5.4μm(4μm以下:23個数
%、12.7μm以上:0体積%)の黒色非磁性トナー
9を得た。
て、0.1mol/リットルのNa3PO4水溶液を28
0部、クレアミキサーの回転数を5550rpmに変更
し、多段分割式分級機の分級条件を変えた以外は同様に
して、重量平均粒径9.5μm(4μm以下:3個数
%、12.7μm以上:2.7体積%)の黒色非磁性ト
ナー10を得た。
て、0.1mol/リットルのNa3PO4水溶液を60
0部、クレアミキサーの回転数を13000rpmに変
更し、多段分割式分級機の分級条件を変えた以外は同様
にして、重量平均粒径3.9μm(4μm以下:29個
数%、12.7μm以上:0体積%)の比較用黒色非磁
性トナー7を得た。
て、0.1mol/リットルのNa3PO4水溶液を19
0部、クレアミキサーの回転数を4300rpmに変更
し、多段分割式分級機の分級条件を変える以外は同様に
して、重量平均粒径11.5μm(4μm以下:2.7
個数%、12.7μm以上:2.7体積%)の比較用黒
色非磁性トナー8を得た。
て、マスターバッチ分散液調製時のアトライターによる
攪拌条件を150rpmにて25℃で120分間の撹拌
に変更し、カーボンブラックの添加量を30部に、炭酸
カリウムの添加量を0.018部に変更すること以外は
同様にして、重量平均粒径7.3μmの黒色非磁性トナ
ー11を得た。このトナーの誘電率測定によるtanδ
(5×104Hz)は0.0115、tanδ(105H
z)は0.0102であった。
て、マスターバッチ分散液調製時のアトライターによる
攪拌条件を80rpmにて25℃で40分間の撹拌に変
更し、カーボンブラックの添加量を32部に、炭酸カリ
ウム添加量を0.012部に変更すること以外は同様に
して、重量平均粒径7.1μmの比較用黒色非磁性トナ
ー9を得た。このトナーの誘電率測定によるtanδ
(5×104Hz)は0.0131、tanδ(105H
z)は0.0111であった。
て、分級条件を変更することによって6.5μmのトナ
ー粒子を得、該トナー粒子に疎水性酸化チタンを0.3
部、疎水性シリカを0.3部添加するように変更するこ
と以外は同様にして黒色非磁性トナー12を得た。この
トナーのカーの流動性指数は55、カーの噴流性指数は
70であった。
いて、分級条件を変更し6.2μmのトナー粒子を得、
添加する疎水性酸化チタンを0.2部、疎水性シリカを
0.2部に変更すること以外は同様にして比較用黒色非
磁性トナー10を得た。このトナーのカーの流動性指数
は48、カーの噴流性指数は60であった。
て、炭酸カリウムの替わりに炭酸ナトリウム0.09部
を添加すること以外は同様にして、重量平均粒径7.8
μmの黒色非磁性トナー13を得た。
て、使用するカーボンブラックとして、製造時の原料油
に炭酸カリウム水溶液を添加し燃焼させて製造したカー
ボンブラック(20)(カリウム含有量300ppm)
を用い、炭酸カリウムを別途加えないこと以外は同様に
して、重量平均粒径7.7μmの黒色非磁性トナー14
を得た。このトナーのカリウム量を定量したところ、1
00ppmであった。
おいて、カリウム含有量が1100ppmのカーボンブ
ラック(21)を用いること以外は同様にして、重量平
均粒径7.8μmの比較用黒色非磁性トナー11を得
た。このトナーのカリウム量を定量したところ、230
ppmであった。
おいて、カリウム含有量が30ppmのカーボンブラッ
ク(22)を用いること以外は同様にして、重量平均粒
径7.7μmの比較用黒色非磁性トナー12を得た。こ
のトナーのカリウム量を定量したところ、7ppmであ
った。
て、使用するポリエステルとして酸価が4.0、水酸基
価が9.0の飽和ポリエステル樹脂と、酸価が3.0、
水酸基価が8.0の不飽和ポリエステル樹脂を用いるこ
と以外は同様にして、重量平均粒径7.8μmの黒色非
磁性トナー15を得た。
て、使用するポリエステルとして酸価が33.0、水酸
基価が42.0の飽和ポリエステル樹脂と、酸価が3
1.0、水酸基価が41.0の不飽和ポリエステル樹脂
を用いること以外は同様にして、重量平均粒径7.8μ
mの黒色非磁性トナー16を得た。
て、疎水化処理を施していないシリカを用いること以外
は同様にして、重量平均粒径7.8μmの黒色非磁性ト
ナー17を得た。このトナーの水に対する接触角は10
5度であった。
おいて、用いるカーボンブラックを表3に記載のカーボ
ンブラック(2)〜(19)に変更する以外は同様にし
て、黒色非磁性トナー18〜35を得た。
て、黒色非磁性トナーへの有機金属化合物及びアルカリ
金属元素の添加量を替えること以外は同様にして黒色非
磁性トナー36を得た。このトナーの有機金属化合物の
含有量Cは4.48質量%、アルカリ金属元素の含有量
Aは21ppmであった。
て、非磁性ブラックトナーへの有機金属化合物及びアル
カリ金属元素の添加量を替えること以外は同様にして黒
色非磁性トナー37を得た。このトナーの有機金属化合
物の含有量Cは2.97質量%、アルカリ金属元素の含
有量Aは21ppmであった。
て、アゾ系鉄化合物を用いないこと以外は同様にして、
重量平均粒径7.8μmの黒色非磁性トナー38を得
た。
て、不飽和ポリエステルを用いないこと以外は同様にし
て、重量平均粒径7.9μmの黒色非磁性トナー39を
得た。
おいて、不飽和ポリエステル及び炭酸カリウムを用い
ず、且つカーボンブラックの代わりにキナクリドン顔料
16部を使用してマゼンタトナー40を製造した。同様
にして、フタロシアニン顔料を13部或いはピグメント
イエロー93を16部使用してシアントナー41或いは
イエロートナー42を得た。
装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を付し、フ
ラスコ内に窒素を導入しながら縮合重合して、酸価=1
0.5mgKOH/g、Tg=56℃、Mn=400
0、Mw=10500のポリエステル樹脂(A)を得
た。
ーボンブラック(1)6部、ジ−t−ブチルサリチル酸
のアルミニウム化合物5部、エステルワックス(総炭素
数:36)2部、炭酸カリウム0.02部を75Eヘン
シェルミキサーにより1800rpmで8分間の予備混
合を行い、二軸押出し混練機を120℃に設定し溶融混
練を行った。冷却後ハンマーミルを用いて、約1〜2m
m程度に粗粉砕した。次いでエアージェット方式による
微粉砕機で40μm以下の粒径に微粉砕した。さらに、
得られた微粉砕物を分級して黒色トナー粒子を得た。
て、BET法による比表面積が98m 2/gである疎水
性酸化チタン1.1部と重量平均粒径0.7μmのチタ
ン酸ストロンチウム0.2部をヘンシェルミキサーで外
添した後、ターボスクリーナーで粗粒を除去し、重量平
均粒径7.7μmの黒色非磁性トナー44を得た。この
トナーのカリウム量を定量したところ、130ppmで
あった。また、誘電率測定によるtanδ(5×104
Hz)は0.00528、tanδ(105Hz)は
0.00618であった。さらに、カーの流動性指数は
83、カーの噴流性指数は90、接触角は128度であ
った。
おいて、炭酸カリウムを添加しない以外は同様にして、
重量平均粒径7.7μmの比較用黒色非磁性トナー13
を得た。
て、炭酸カリウムの添加量を0.011部にする以外は
同様にして、重量平均粒径7.8μmの黒色非磁性トナ
ー44を得た。このトナーのカリウム量を定量したとこ
ろ、14.2ppmであった。
おいて、炭酸カリウムの添加量を0.004部にする以
外は同様にして、重量平均粒径7.7μmの比較用黒色
非磁性トナー14を得た。このトナーのカリウム量を定
量したところ、5.1ppmであった。
て、炭酸カリウムの添加量を0.09部にする以外は同
様にして、重量平均粒径7.8μmの黒色非磁性トナー
45を得た。このトナーのカリウム量を定量したとこ
ろ、198ppmであった。
おいて、炭酸カリウムの添加量を0.12部にする以外
は同様にして、重量平均粒径7.7μmの比較用黒色非
磁性トナー15を得た。このトナーのカリウム量を定量
したところ、290ppmであった。
おいて、有機金属化合物を含有させないこと以外は同様
にして、重量平均粒径7.8μmの比較用黒色非磁性ト
ナー16を得た。
て、粉砕及び多段分割式分級機の条件をそれぞれ変更し
た以外は同様にして、重量平均粒径5.4μm(4μm
以下:24個数%、12.7μm以上:0体積%)の黒
色非磁性トナー46を得た。
て、粉砕及び多段分割式分級機の条件をそれぞれ変更し
た以外は同様にして、重量平均粒径9.5μm(4μm
以下:4.5個数%、12.7μm以上:2.4体積
%)の黒色非磁性トナー47を得た。
て、予備混合の回転時間を1分間に、カーボンブラック
の添加量を7部に、カリウム添加量を0.01部に変更
すること以外は同様にして、重量平均粒径7.7μmの
黒色非磁性トナー48を得た。このトナーの誘電率測定
によるtanδ(5×104Hz)は0.0102、t
anδ(105Hz)は0.0104であった。
おいて、予備混合の回転時間を0.5分間に、カーボン
ブラックの添加量を8部に、カリウム添加量を0.00
8部に変更すること以外は同様にして、重量平均粒径
7.8μmの比較用黒色非磁性トナー17を得た。この
トナーの誘電率測定によるtanδ(5×104Hz)
は0.0134、tanδ(105Hz)は0.015
5であった。
て、分級条件を変更し6.5μmのトナー粒子を得、添
加する疎水性酸化チタンを0.3部に変更すること以外
は同様にして黒色非磁性トナー49を得た。このトナー
のカーの流動性指数は57、カーの噴流性指数は72で
あった。
おいて、分級条件を変更し6.2μmのトナー粒子を
得、添加する疎水性酸化チタンを0.2部に変更するこ
と以外は同様にして比較用黒色非磁性トナー18を得
た。このトナーのカーの流動性指数は49、カーの噴流
性指数は63であった。
て、使用するカーボンブラックとして、製造時の原料油
に炭酸カリウム水溶液を添加し燃焼させ製造したカーボ
ンブラック(20)(カリウム含有量300ppm)を
用いること以外は同様にして、重量平均粒径7.7μm
の黒色非磁性トナー50を得た。このトナーのカリウム
量を定量したところ、65ppmであった。
おいて、粉砕及び多段分割式分級機の条件をそれぞれ変
更した以外は同様にして、重量平均粒径3.4μm(4
μm以下:29個数%、12.7μm以上:0体積%)
の比較用黒色非磁性トナー19を得た。
おいて、粉砕及び多段分割式分級機の条件をそれぞれ変
更した以外は同様にして、重量平均粒径11.4μm
(4μm以下:2.8個数%、12.7μm以上:2.
9体積%)の比較用黒色非磁性トナー20を得た。
す。
0分間で85℃まで昇温保持し、120分間反応、硬化
させた。その後30℃まで冷却し500質量部の水を添
加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾し
た。次いでこれを減圧下(5mmHg)150〜180
℃で24時間乾燥して、フェノール樹脂を結着樹脂とす
る磁性キャリアコア(A)を得た。磁性キャリアコア
(A)には、30℃/80%環境下24hr放置後0.
4質量%の吸着水が存在していた。
に、以下の構造を有するγ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン
ャリアコア(A)に剪断応力を連続して印加しながら、
塗布しつつトルエンを揮発させた。
は、
%となっていた。
ャリアコア(A)を上記処理を行った装置内において、
70℃で撹拌しながら、シリコーン樹脂KR−221
(信越化学工業(株)製)にシリコーン樹脂固型分に対
して3%のγ−アミノプロピルトリメトキシシランを添
加し、シリコーン樹脂固型分として20%になるようト
ルエンで希釈した後、減圧下でトルエン希釈液を添加し
て、樹脂被覆を行った。以後、2時間撹拌した後、窒素
ガスによる雰囲気下において140℃で2時間熱処理を
行い、凝集をほぐした後、目開き77μm(200メッ
シュ)の篩によって粗粒を除去し、磁性キャリアIを得
た。
%平均粒径は35μmであり、電気抵抗値7×1013Ω
・cm、79.6kA/m(1キロエルステッド)にお
ける磁化の強さ(σ1000)が42Am2/kg、残留磁
化(σr)が3.1Am2/kgであり、真比重は3.7
1であり、嵩密度は1.87g/cm3であった。
いて、Mg−Mn−Sn−Fe組成のコアを使用する以
外は同様にしてシリコーン樹脂コートを行い、体積基準
の50%平均粒径が38μm、電気抵抗値が5×1011
Ω・cm、σ1000が45Am2/kg、σrが0.8Am
2/kgであり、真比重が4.6、嵩密度が1.98g
/cm3の磁性キャリアIIを得た。
色非磁性トナー1:8部をV型混合機で混合し、二成分
現像剤とした。
機GP55(キヤノン製)を図1の現像装置及び帯電装
置が入れられるよう改造し、図2の現像バイアスを印加
して、定着装置を加熱ローラ、加圧ローラともに表層を
PFAで1.2μm被覆したローラに変更し、オイル塗
布機構を除去した構成に改造したものを用いた。また感
光体は、帯電しやすいよう3×1012Ω・cmの体積抵
抗値の表面層を設けた直径30mmの有機感光体を使用
した。
て、オリジナル原稿(X−Rite社製504型反射濃
度計で測定される画像濃度が1.5である直径20mm
の円を5箇所設けた画像)を使用して、23℃/60%
(N/N),23℃/5%(N/L),32.5℃/9
0%(H/H)の各環境で、それぞれ3万枚の通紙試験
を行い、以下の評価方法に基づいて評価した。評価結果
を表10に示す。
用して、普通紙上に形成された画像の反射濃度として測
定した。
である直径20mmの5箇所の円部分の画像濃度を上記
反射濃度計で測定し、その際の最大値と最小値との差を
求めた。 A:0.04未満 B:0.04〜0.08未満 C:0.08〜0.12未満 D:0.12〜0.16未満 E:0.16〜0.20未満 F:0.20以上
を測定した。方法としては、画出し前の普通紙の平均反
射率Dr(%)を、グリーンフィルターを搭載したリフ
レクトメーター(東京電色株式会社製「REFLECT
OMETERODEL TC−6DS」)によって測定
した。一方、普通紙上にベタ白画像を画出しし、ベタ白
画像の反射率Ds(%)を測定した。カブリ(%)は下
記式から算出する。 カブリ(%)=Dr−Ds A:0.4%未満 B:0.4%〜0.8%未満 C:0.8%〜1.2%未満 D:1.2%〜1.6%未満 E:1.6%〜2.0%未満 F:2.0%以上
ナル原稿を基準にして、階調性、ハイライト均一性及び
細線再現性について目視により総合的に評価した。 A:優 B:良 C:普通 D:悪い
量を目視によって、以下の基準で総合的に評価した。 A:トナー飛散が全くない B:トナー飛散がほとんどない C:若干トナー飛散があるが実使用上全く問題ないレベ
ル D:トナー飛散あり、耐久後半に画像を汚染する場合あ
り E:トナー飛散あり、耐久前半から画像を汚染する場合
あり F:顕著なトナー飛散が生じる
00枚後の画像濃度の変動幅によって画像濃度の安定性
を評価した。 A:0.04未満 B:0.04〜0.08未満 C:0.08〜0.12未満 D:0.12〜0.16未満 E:0.16〜0.20未満 F:0.20以上
性トナー2を使用する以外は同様にして評価を行ったと
ころ、表10に示すように実施例1と同様に良好な結果
が得られた。
を含有しない比較用黒色非磁性トナー1を使用する以外
は同様にして評価を行った。その結果、表12に示すよ
うに画像濃度、ベタ均一性、カブリ、画質、トナー飛散
及び画像濃度安定性の全ての項目において、劣った結果
であった。これは、カーボンブラックの分散が悪いため
に、引き起こされたものであると思われる。
を含有しない比較用黒色非磁性トナー2を使用する以外
は同様にして評価を行った。その結果、表12に示すよ
うに画像濃度、ベタ均一性、カブリ、画質、トナー飛散
及び画像濃度安定性の全ての項目において、劣った結果
であった。これは、カーボンブラックの分散が悪いため
に、引き起こされたものと思われる。
カリウム量が14.0ppmの黒色非磁性トナー3を使
用する以外は同様にして評価を行ったところ、表10に
示すように実施例1に比べ、画像濃度、ベタ均一性、カ
ブリ、トナー飛散及び画像濃度安定性に関して、若干劣
るものの、実使用上問題のないレベルであった。
カリウム量が5.5ppmの比較用黒色非磁性トナー3
を使用する以外は同様にして評価を行ったところ、表1
2に示すように実施例1に比べ、画像濃度、ベタ均一
性、カブリ、トナー飛散及び画像濃度安定性に関して、
劣ったものであった。
カリウム量が190ppmの黒色非磁性トナー4を使用
する以外は同様にして評価を行ったところ、表10に示
すように実施例1に比べ、H/H環境下でのカブリ、ト
ナー飛散、ベタ均一性及び画像濃度安定性に関して、若
干劣るものの、実使用上問題のないレベルであった。
カリウム量が240ppmの比較用黒色非磁性トナー4
を使用する以外は同様にして評価を行ったところ、表1
2に示すように実施例1に比べ、H/H環境下でのカブ
リ、トナー飛散、ベタ均一性、画像濃度安定性に関し
て、劣ったものであった。
金属化合物を変更した黒色非磁性トナー5〜8を使用す
る以外は同様にして評価を行ったところ、表10に示す
ように実施例1に比べ、画像濃度、ベタ均一性、カブ
リ、トナー飛散及び画像濃度安定性に関して、若干劣る
ものであるが問題となるレベルではなかった。
ブチルサリチル酸アルミニウム化合物をジ−t−ブチル
サリチル酸コバルト化合物に変更した比較用黒色非磁性
トナー5を使用する以外は同様にして評価を行ったとこ
ろ、表12に示すように実施例1に比べ、H/H環境下
における画像濃度低下、カブリ、トナー飛散及び画像濃
度安定性に劣ったものであった。
化合物を含有しない比較用黒色非磁性トナー6を使用す
る以外は同様にして評価を行ったところ、表12に示す
ように実施例1に比べ、全ての評価項目において劣った
結果となった。
4μmの黒色非磁性トナー9を使用する以外は同様にし
て評価を行ったところ、表10に示すように実施例1に
比べ、カブリ及びトナー飛散において若干レベルが悪い
ものであるが、問題となるレベルではなかった。
9μmの比較用黒色非磁性トナー7を使用する以外は同
様にして評価を行ったところ、表12に示すように実施
例1に比べ、画像濃度、カブリ及びトナー飛散において
ひどく劣ったものであった。劣悪なものであり実使用上
で問題となるレベルであった。この原因としては、微粒
子トナーの粒径が小さすぎるため、キャリアとの鏡映力
が大きくなり、帯電量分布がブロード化したものと考え
られる。また、画像濃度が低い最大の原因は、N/L環
境下では、帯電量が高すぎるが故に潜像電位を埋めるト
ナー絶対量が少なくなりかつ、ドラムに対するトナーの
鏡映力が大きすぎるが故に転写不良になったためであ
る。また、H/H環境下では転写紙の持つ水分で転写不
良が起こり、低い画像濃度となったものと考えられる。
9.5μmの黒色非磁性トナー10を使用する以外は同
様にして評価を行ったところ、表10に示すように実施
例1に比べ、画質が劣るものであったが、問題となるレ
ベルではなかった。
1.5μmの比較用黒色非磁性トナー8を使用する以外
は同様にして評価を行ったところ、表12に示すように
実施例1に比べ、画質に劣るものであった。
δ(5×104Hz)が0.0115、tanδ(105
Hz)が0.0102である黒色非磁性トナー11を使
用する以外は同様にして評価を行ったところ、表10に
示すように実施例1に比べ画像濃度は高いものの、H/
H環境下でのカブリ、トナー飛散、ベタ均一性、画像濃
度安定性に関してレベルが若干悪いものであった。しか
し、実使用上問題となるレベルではなかった。
(5×104Hz)が0.0131、tanδ(105H
z)が0.0111である比較用黒色非磁性トナー9を
使用する以外は同様にして評価を行ったところ、表12
に示すように実施例1に比べ画像濃度は高いものの、H
/H環境下でのカブリ、トナー飛散、ベタ均一性及び画
像濃度安定性に関して劣った画像が得られた。
指数が55、噴流性指数が70である黒色非磁性トナー
12を使用する以外は同様にして評価を行ったところ、
表10に示すように実施例1に比べハイライトの再現性
といった画質の点に関して、若干劣るものであった。ま
た、カブリも若干発生していた。しかし、実使用上問題
となるレベルではなかった。
指数が48、噴流性指数が60である比較用黒色非磁性
トナー10を使用する以外は同様にして評価を行ったと
ころ、表12に示すように実施例1に比べハイライトの
再現性といった画質の点においてに関して、劣るもので
あった。また、カブリの発生も顕著であった。
リ金属としてナトリウムを含有した黒色非磁性トナー1
3を使用する以外は同様にして評価を行ったところ、表
10に示すように実施例1に比べ、画像濃度及びカブリ
の点で若干劣るものの、それ以外はほぼ同等の画像特性
を示した。
ムを有するカーボンブラックを含有する黒色非磁性トナ
ー14を使用する以外は同様にして評価を行ったとこ
ろ、表10に示すように実施例1と同等の画像特性が得
られた。
ムを有するカーボンブラックを含有する比較用黒色非磁
性トナー11を使用する以外は同様にして評価を行った
ところ、表12に示すように実施例1に比べ、H/H環
境下でのカブリ、トナー飛散、ベタ均一性及び画像濃度
安定性に関して劣るものであった。
ムを有するカーボンブラックを含有する比較用黒色非磁
性トナー12を使用する以外は同様にして評価を行った
ところ、表12に示すように実施例1に比べ、着色力、
カブリ、トナー飛散、ベタ均一性及び画像濃度安定性に
関して劣るものであった。
るポリエステルとして酸価:4.0、水酸基価:9.0
の飽和ポリエステル樹脂と、酸価:3.0、水酸基価:
8.0の不飽和ポリエステル樹脂を用いた黒色非磁性ト
ナー15を使用する以外は同様にして評価を行ったとこ
ろ、表10に示すように実施例1に比べ、画像濃度安定
性に関して、若干劣るものであった。しかし、実使用上
問題となるレベルではなかった。
るポリエステルとして酸価:33.0、水酸基価:4
2.0の飽和ポリエステル樹脂と酸価:31.0、水酸
基価:41.0の不飽和ポリエステル樹脂を用いた黒色
非磁性トナー16を使用する以外は同様にして評価を行
ったところ、表10に示すように実施例1に比べ、カブ
リやトナー飛散に関して劣るものであった。しかし、実
使用上問題となるレベルではなかった。
シリカを用いた黒色非磁性トナー17を使用する以外は
同様にして評価を行ったところ、表10に示すように実
施例1に比べ、H/H環境での評価において、ベタ均一
性、画質に若干劣るものであった。しかし、実使用上問
題となるレベルではなかった。
次粒子径11nmのカーボンブラック(2)を用いた黒
色非磁性トナー18を使用する以外は同様にして評価を
行ったところ、表10に示すようにH/H環境下でのベ
タ均一性が低下した。しかし実用上問題となるものでは
なかった。低下の原因としては、カーボンブラックの平
均一次粒子径が小さいため、トナー表面に遊離のカーボ
ンブラックが存在し、それにより転写電荷がそのカーボ
ンブラックを介してドラムへ注入されてしまったためと
考えられる。ベタ均一性が損なわれるのは、上述の転写
不良に加え、紙の凹凸やトナーの微妙な載り量の違いが
作用するためと思われる。
次粒子径60nmのカーボンブラック(3)を用いた黒
色非磁性トナー19を使用する以外は同様にして評価を
行ったところ、表10に示すように画像濃度が低下し
た。しかし実用上問題となるものではなかった。低下の
原因は、カーボンブラックの平均一次粒子径が大きいた
め、分散は良好であるものの絶対量が不足してしまった
ためと考えられる。
6.5のカーボンブラック(4)を用いた黒色非磁性ト
ナー20を使用する以外は同様にして評価を行ったとこ
ろ、表10に示すようにH/H環境下でベタ均一性が低
下し、画像濃度も低いものであった。しかし実用上問題
となるものではなかった。このようなカーボンブラック
を用いた場合には、トナー製造時、カーボンブラックの
有する極性官能基による重合阻害を引き起こし、トナー
表面にカーボンブラックが偏在したためと推察される。
また得られたトナーの重合後の粒度分布は、ブロードな
ものであった。
1.2%のカーボンブラック(5)を用いた黒色非磁性
トナー21を使用する以外は同様にして評価を行ったと
ころ、表10に示すようにH/H環境下でベタ均一性が
低下した。しかし実用上問題となるものではなかった。
これは、トナー表面にカーボンブラックが偏在したため
と考えられる。また、製造時のトナーの粒度分布がブロ
ードなものであった。
吸油量19ml/100gのカーボンブラック(6)を
用いた黒色非磁性トナー22を使用する以外は同様にし
て評価を行ったところ、表10に示すようにすべての環
境下で初期から画像濃度が低いものであった。また耐久
での帯電量が低下し、画像濃度変動を引き起こした。し
かし実用上問題となるものではなかった。これは、DB
P吸油量があまりにも低すぎるため、カーボンブラック
の分散が不十分になり、起こったものと推察される。
吸油量115ml/100gのカーボンブラック(7)
を用いた黒色非磁性トナー23を使用する以外は同様に
して評価を行ったところ、表10に示すようにH/H環
境下でベタ均一性が低下した。しかし実用上問題となる
ものではなかった。これは、トナー表面にカーボンブラ
ックが偏在したためと考えられる。
ン抽出量0.13%のカーボンブラック(8)を用いた
黒色非磁性トナー24を使用する以外は同様にして評価
を行ったところ、表10に示すようにH/H環境下でベ
タ均一性が低下した。これは、トナー表面にカーボンブ
ラックが偏在したためと考えられる。また、製造時のト
ナーの粒度分布がブロードなものであった。
残分298ppmのカーボンブラック(9)を用いた黒
色非磁性トナー25を使用する以外は同様にして評価を
行ったところ、表10に示すようにH/H環境下でベタ
均一性及びカブリに劣るものであった。しかし実用上問
題となるものではなかった。これは、トナー表面にカー
ボンブラックが遊離したためと推察される。
が680g/リットルのカーボンブラック(10)を用
いた黒色非磁性トナー26を使用する以外は同様にして
評価を行ったところ、表10に示すようにH/H環境下
でベタ均一性が低下し、且つ、画像濃度も低いものであ
った。しかし実用上問題となるものではなかった。これ
は、カーボンブラックの分散が不十分になり、起こった
ものと推察される。
次粒子径23nmのカーボンブラック(11)を用いた
黒色非磁性トナー27を使用する以外は同様にして評価
を行ったところ、表11に示すようにH/H環境下でベ
タ均一性が若干劣るものであったが、実用上問題となる
レベルではなかった。
次粒子径55nmのカーボンブラック(12)を用いた
黒色非磁性トナー28を使用する以外は同様にして評価
を行ったところ、表11に示すように画像濃度が若干低
いものであった。しかし、実用上問題となるレベルでは
なかった。
1のカーボンブラック(13)を用いた黒色非磁性トナ
ー29を使用する以外は同様にして評価を行ったとこ
ろ、表11に示すようにH/H環境下でベタ均一性にわ
ずかに劣り、画像濃度も若干低いものであった。しか
し、実用上問題となるレベルではなかった。また、トナ
ーの重合後の粒度分布は若干ブロードなものであった。
0.9%のカーボンブラック(14)を用いた黒色非磁
性トナー30を使用する以外は同様にして評価を行った
ところ、表11に示すようにH/H環境下でベタ均一性
が若干低下した。しかし、実用上問題となるレベルでは
なかった。また、トナーの重合後の粒度分布は若干ブロ
ードなものであった。
吸油量27ml/100gのカーボンブラック(15)
を用いた黒色非磁性トナー31を使用する以外は同様に
して評価を行ったところ、表11に示すようにすべての
環境下で初期から画像濃度が若干低いものであった。ま
た耐久での帯電量がわずかに低下し、画像濃度の変動が
生じた。
吸油量70ml/100gのカーボンブラック(16)
を用いた黒色非磁性トナー32を使用する以外は同様に
して評価を行ったところ、表11に示すようにH/H環
境下でベタ均一性が若干低下した。しかし、実用上問題
となるレベルではなかった。
ン抽出量0.07%のカーボンブラック(17)を用い
た黒色非磁性トナー33を使用する以外は同様にして評
価を行ったところ、表11に示すようにH/H環境下で
ベタ均一性が若干低下した。また製造時のトナーの粒度
分布がブロードなものであった。しかし、評価結果とし
ては実用上問題となるレベルではなかった。
残分130ppmのカーボンブラック(18)を用いた
黒色非磁性トナー34を使用する以外は同様にして評価
を行ったところ、表11に示すようにH/H環境下でベ
タ均一性が若干劣るものであった。しかし、実用上問題
となるレベルではなかった。
が520g/リットルのカーボンブラック(19)を用
いた黒色非磁性トナー35を使用する以外は同様にして
評価を行ったところ、表11に示すようにH/H環境下
でベタ均一性が若干劣るものであり、且つ、画像濃度も
わずかに低いものであった。しかし、実用上問題となる
レベルではなかった。
て、黒色非磁性トナー36(A/C=4.69)、黒色
非磁性トナー37(A/C=6.93)を使用する以外
は同様にして評価を行ったところ、表11に示すように
実施例1に比べ全ての項目に関して劣る結果であった。
しかし、実用上問題となるレベルではなかった。
て、アゾ系鉄化合物を含有しない黒色非磁性トナー38
と、不飽和ポリエステルを含有しない黒色非磁性トナー
39を使用する以外は同様にして評価を行ったところ、
表11に示すように実施例1より若干画像濃度が低いも
のの、ほぼ同等の画像特性が得られた。
55の代わりに市販のフルカラー複写機CLC2400
(キヤノン製)を改造し、図3に示す如くクリーニング
ユニットをなくし、一次帯電を接触帯電ユニットにした
ものを使用し、定着装置を実施例1と同様に改造したも
のを用い、黒色非磁性トナー1、マゼンタトナー40、
シアントナー41及びイエロートナー42の4色の現像
剤を使用する以外は同様にして評価を行ったところ、表
11に示すように良好な結果が得られた。
形成装置としてCLC−700(キヤノン製)を図1の
現像装置及び帯電装置が入れられるよう改造し、図2の
現像バイアスを印加して、定着装置を加熱ローラ,加圧
ローラともに表層をPFAで1.2μm被覆したローラ
に変更し、オイル塗布機構を除去した構成に改造したも
のを用い、画出しを行ったところ、表11に示すように
良好な結果が得られた。
示す如く中間転写ドラムを有する画像形成装置を用い、
該画像形成装置の現像器として、黒色非磁性トナー1、
マゼンタトナー40、シアントナー41及びイエロート
ナー42の4色のトナーをそれぞれ有する非磁性一成分
現像方式の現像器(図7)を使用して画出しを行ったと
ころ、表11に示すように良好な結果が得られた。
如く、GP55の現像装置を非磁性接触現像用に改造
し、黒色非磁性トナー1を使用して1.5万枚の耐久を
行ったところ、表11に示すように良好な結果が得られ
た。
イトキャリアIIを使用する以外は同様にして行ったと
ころ、表11に示すように若干カブリが増加したもの
の、良好な結果が得られた。
92部と黒色非磁性トナー43:8部をV型混合機で混
合し、二成分現像剤とした。
市販のキヤノン製カラー複写機CLC1000改造機
(加熱ローラ及び加圧ローラを1.2μmのPFA表層
を有するローラに変更し、オイル塗布機構を除去した定
着装置に変更)のブラックステーションに導入し、実施
例1と同様の評価を行った。表11に示すとおり、良好
な結果が得られた。
ウムを含有しない比較用黒色非磁性トナー13を使用す
る以外は同様にして評価を行った。その結果、表12に
示すように、画像濃度、ベタ均一性、カブリ、画質、ト
ナー飛散及び画像濃度安定性の全ての項目に関して、劣
った結果が得られた。これは、カーボンブラックの分散
が悪いため、引き起こされたものであった。
ー中カリウム量が16ppmの黒色非磁性トナー44を
使用する以外は同様にして評価を行ったところ、表11
に示すように実施例45に比べ、画像濃度、カブリ、ト
ナー飛散、ベタ均一性及び画像濃度安定性に関して若干
劣るものの、実使用上問題のないレベルであった。
ー中カリウム量が5.5ppmの比較用黒色非磁性トナ
ー14を使用する以外は同様にして評価を行ったとこ
ろ、表12に示すように実施例45に比べ、画像濃度、
カブリ、トナー飛散、ベタ均一性及び画像濃度安定性に
関して劣るものであった。
ー中カリウム量が198ppmの黒色非磁性トナー45
を使用する以外は同様にして評価を行ったところ、表1
1に示すように実施例45に比べ、H/H環境下でのカ
ブリ、トナー飛散、ベタ均一性及び画像濃度安定性に関
して、若干劣るものの、実使用上問題のないレベルであ
った。
ー中カリウム量が290ppmの比較用黒色非磁性トナ
ー15を使用する以外は同様にして評価を行ったとこ
ろ、表12に示すように実施例45に比べ、H/H環境
下でのカブリ、トナー飛散、ベタ均一性及び画像濃度安
定性に関して劣るものであった。
金属化合物を含有しない比較用黒色非磁性トナー16を
使用する以外は同様にして評価を行ったところ、表12
に示すように実施例45に比べ、全ての評価項目に関し
て劣るものであった。
5.4μmの黒色非磁性トナー46を使用する以外は同
様にして評価を行ったところ、表11に示すように実施
例45に比べ、カブリ及びトナー飛散に関して、若干劣
るが、問題となるレベルではなかった。
9.5μmの黒色非磁性トナー47を使用する以外は同
様にして評価を行ったところ、表11に示すように実施
例45に比べ、画質が劣るものであったが、問題となる
レベルではなかった。
nδ(5×104Hz)が0.0102、tanδ(1
05Hz)が0.0104である黒色非磁性トナー48
を使用する以外は同様にして評価を行ったところ、表1
1に示すように実施例45に比べ画像濃度は高いもの
の、H/H環境下でのカブリ、トナー飛散、ベタ均一性
及び画像濃度安定性に関して、若干劣るものであった。
しかし、実使用上問題となるレベルではなかった。
nδ(5×104Hz)が0.0134、tanδ(1
05Hz)が0.0155である比較用黒色非磁性トナ
ー17を使用する以外は同様にして評価を行ったとこ
ろ、表12に示すように実施例45に比べ画像濃度は高
いものの、H/H環境下でのカブリ、トナー飛散、ベタ
均一性及び画像濃度安定性に関して劣るものであった。
の流動性指数が57、カーの噴流性指数が68である黒
色非磁性トナー49を使用する以外は同様にして評価を
行ったところ、表11に示すように実施例45に比べハ
イライトの再現性といった画質の点に関して若干劣るも
のであった。また、カブリも若干発生していた。しか
し、実使用上問題となるレベルではなかった。
の流動性指数が49、カーの噴流性指数が63である比
較用黒色非磁性トナー18を使用する以外は同様にして
評価を行ったところ、表12に示すように実施例45に
比べハイライトの再現性といった画質の点において劣る
ものであった。また、カブリの発生も顕著であった。
ウムを有するカーボンブラックを含有する黒色非磁性ト
ナー50を使用する以外は同様にして評価を行ったとこ
ろ、表11に示すように実施例45と同等の画像特性が
得られた。
3.4μmの比較用黒色非磁性トナー19を使用する以
外は同様にして評価を行ったところ、表12に示すよう
に実施例45に比べ、画像濃度、カブリ、トナー飛散に
関して大きく劣るものであった。
11.4μmの比較用黒色非磁性トナー20を使用する
以外は同様にして評価を行ったところ、表12に示すよ
うに実施例45に比べて、画質が劣るものであった。
となく、どんな現像方式に適用しても高画像濃度で高精
細なブラック画像を得ることができ、さらにフルカラー
用のブラックトナーとしても好適に用いることができ
る。
図である。
である。
成装置の他の例を示す概略的説明図である。
成装置の他の例を示す概略的説明図である。
成装置の他の例を示す概略的説明図である。
成装置の他の例を示す概略的説明図である。
Claims (31)
- 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、カーボンブラック
及び有機金属化合物を含有するトナー粒子と、外添剤と
を有する非磁性ブラックトナーであり、 該トナー粒子は、一種以上のアルカリ金属元素を10〜
200ppm含有し、 該トナー粒子は、有機鉄化合物、有機アルミニウム化合
物、有機クロム化合物、有機亜鉛化合物、有機ホウ素化
合物又は有機ジルコニウム化合物から選ばれる一種以上
の有機金属化合物を含有し、 該トナー粒子は、樹脂成分としてポリエステル樹脂を含
有しており、 非磁性ブラックトナーは、重量平均粒径が4〜11μm
であり、誘電損率ε”/誘電率ε’で示される損失正接
tanδが、周波数5×104Hz,105Hzにおい
て、 tanδ(5×104Hz)≦0.0125 tanδ(105Hz)≦0.0105 であり、カーの流動性指数が50以上であり、カーの噴
流性指数が65以上であることを特徴とする非磁性ブラ
ックトナー。 - 【請求項2】 該トナー粒子中のアルカリ金属元素含有
量が20〜170ppmであることを特徴とする請求項
1に記載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項3】 該トナー粒子中に含有されているアルカ
リ金属元素において、最も含有量の高い元素が、カリウ
ムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の非磁
性ブラックトナー。 - 【請求項4】 該トナー粒子中のアルカリ金属元素がカ
ーボンブラックに含有されていることを特徴とする請求
項1乃至3のいずれかに記載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項5】 該カーボンブラックが、アルカリ金属元
素をカーボンブラックの質量を基準として50〜100
0ppm含有していることを特徴とする請求項4に記載
の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項6】 該有機金属化合物が、有機鉄化合物、有
機アルミニウム化合物又は有機亜鉛化合物であることを
特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の非磁性ブ
ラックトナー。 - 【請求項7】 該有機金属化合物が、アゾ系金属化合物
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
載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項8】 該有機金属化合物が、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乃至6のい
ずれかに記載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項9】 該トナー粒子中のポリエステル樹脂の酸
価が、5〜30mgKOH/gであ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非磁性ブラックトナ
ー。 - 【請求項10】 該非磁性ブラックトナーの誘電損率
ε”/誘電率ε’で示される損失正接tanδが、周波
数5×104Hz,105Hzにおいて、 tanδ(5×104Hz)≦0.0110 tanδ(105Hz)≦0.0090 であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記
載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項11】 該非磁性ブラックトナーのカーの流動
性指数が60以上であり、カーの噴流性指数が75以上
であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに
記載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項12】 該非磁性ブラックトナーの水に対する
接触角が110度以上であ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非磁性ブラックトナー。 - 【請求項13】 該カーボンブラックは、平均一次粒子
径が13〜55nm、pHが7以上、揮発分が1%以
下、DBP吸油量が20〜100ml/100g、トル
エン抽出量が0.1%以下、フルイ残分が250ppm
以下、嵩密度が650g/リットル以下であることを特
徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の非磁性ブ
ラックトナー。 - 【請求項14】 該カーボンブラックは、平均一次粒子
径25〜50nmであることを特徴とする請求項13に
記載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項15】 該カーボンブラックは、pH7.5〜
10.5であることを特徴とする請求項13に記載の非
磁性ブラックトナー。 - 【請求項16】 該カーボンブラックは、揮発分0.8
%以下であることを特徴とする請求項13に記載の非磁
性ブラックトナー。 - 【請求項17】 該カーボンブラックは、DBP吸油量
30〜60ml/100gであることを特徴とする請求
項13に記載の非磁性ブラックトナー。ー。 - 【請求項18】 該カーボンブラックは、トルエン抽出
量0.05%以下であることを特徴とする請求項13に
記載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項19】 該カーボンブラックは、フルイ残分1
00ppm以下であることを特徴とする請求項13に記
載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項20】 該カーボンブラックは、嵩密度500
g/リットル以下であることを特徴とする請求項13に
記載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項21】 該トナー粒子が、該カーボンブラック
を0.8〜20質量%含有していることを特徴とする請
求項1乃至20のいずれかに記載の非磁性ブラックトナ
ー。 - 【請求項22】 該トナー粒子が、該カーボンブラック
を2〜15質量%含有していることを特徴とする請求項
1乃至20のいずれかに記載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項23】 該トナー粒子が、該有機金属化合物を
0.1〜8質量%含有していることを特徴とする請求項
1乃至22のいずれかに記載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項24】 該トナー粒子が、該有機金属化合物を
0.3〜6質量%含有していることを特徴とする請求項
1乃至22のいずれかに記載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項25】 トナーの重量平均粒径が6〜9μmで
あることを特徴とする請求項1乃至24のいずれかに記
載の非磁性ブラックトナー。 - 【請求項26】 トナーは、4μm以下の粒径の粒子を
20個数%以下含有し、12.7μm以上の粒径の粒子
を3.5体積%以下含有していることを特徴とする請求
項1乃至25のいずれかに記載の非磁性ブラックトナ
ー。 - 【請求項27】 潜像保持体に保持される静電潜像を、
非磁性ブラックトナーにより現像して、トナー画像を形
成する現像工程;該潜像保持体に形成されたトナー画像
を、中間転写体を介して又は介さずに記録材上に転写す
る転写工程;及び該記録材上に転写されたトナー画像を
定着する定着工程を有する画像形成方法であって、該非
磁性ブラックトナーが、少なくとも結着樹脂、カーボン
ブラック及び有機金属化合物を含有するトナー粒子と、
外添剤とを有する非磁性ブラックトナーであり、該トナ
ー粒子は、一種以上のアルカリ金属元素を10〜200
ppm含有し、該トナー粒子は、有機鉄化合物、有機ア
ルミニウム化合物、有機クロム化合物、有機亜鉛化合
物、有機ホウ素化合物又は有機ジルコニウム化合物から
選ばれる一種以上の有機金属化合物を含有し、該トナー
粒子は、樹脂成分としてポリエステル樹脂を含有してお
り、非磁性ブラックトナーは、重量平均粒径が4〜11
μmであり、誘電損率ε”/誘電率ε’で示される損失
正接tanδが、周波数5×104Hz,105Hzにお
いて、 tanδ(5×104Hz)≦0.0125 tanδ(105Hz)≦0.0105 であり、カーの流動性指数が50以上であり、カーの噴
流性指数が65以上であることを特徴とする画像形成方
法。 - 【請求項28】 定着工程に供されるトナー画像が、該
非磁性ブラックトナー及び有彩色のカラートナーを有す
るカラートナー画像であることを特徴とする請求項27
に記載の画像形成方法。 - 【請求項29】 定着工程に供されるトナー画像が、該
非磁性ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー
及びイエロートナーを有するフルカラートナー画像であ
ることを特徴とする請求項27に記載の画像形成方法。 - 【請求項30】 該潜像保持体は、電子写真用感光体か
らなることを特徴とする請求項27乃至29のいずれか
に記載の画像形成方法。 - 【請求項31】 潜像保持体に保持される静電潜像を、
非磁性ブラックトナーにより現像して、トナー画像を形
成する現像工程;該潜像保持体に形成されたトナー画像
を、中間転写体を介して又は介さずに記録材上に転写す
る転写工程;及び該記録材上に転写されたトナー画像を
定着する定着工程を有する画像形成方法であって、該非
磁性ブラックトナーが、請求項2乃至26のいずれかに
記載されたトナーであることを特徴とする画像形成方
法。
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