JP2008216677A - トナー及び二成分現像剤、並びに画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも結着樹脂と、磁性体と、疎水化処理された無機微粒子とを含有し、前記結着樹脂が、無機スズ(II)化合物を触媒として含むポリエステル樹脂を含有し前記トナーの磁化が、5kエルステッドの磁場中で10emu/g〜25emu/gであり、前記トナーのガラス転移温度をTgとすると、温度(Tg+30)℃でレオメーターにより測定した周波数が0.1Hzのときのtanδ(損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’)が0.7〜1.3であるトナーを提供する。
【選択図】なし
Description
これらの提案では、粒径5μm以下の小粒径トナーは、高精細、及び高解像度の画像を形成するための必須成分であり、このような小粒径のトナーが潜像の現像時に円滑に供給される場合、静電潜像に忠実な、即ち、静電潜像からはみ出すことのない再現性に優れた画像が得られるとされている。また、エッジ部に比べて画像中央部の濃度が薄くなるエッジ効果現象は、粒径5μm以下の小粒径トナーほど顕著に現れるが、これに対して、粒径5μm超の中間粒径トナーの個数%を規定することにより、この問題を解決できるとしている。
<1> 少なくとも結着樹脂と、磁性体と、疎水化処理された無機微粒子とを含有するトナーであって、
前記結着樹脂が、無機スズ(II)化合物を触媒として含むポリエステル樹脂を含有し
前記トナーの磁化が、5kエルステッドの磁場中で10emu/g〜25emu/gであり、
前記トナーのガラス転移温度をTgとすると、温度(Tg+30)℃でレオメーターにより測定した周波数が0.1Hzのときのtanδ(損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’)が0.7〜1.3であることを特徴とするトナーである。
<2> 疎水化処理された無機微粒子が、シリコーンオイルで処理された無機微粒子である前記<1>に記載のトナーである。
<3> トナーの重量平均粒径が6.0μm〜10.0μmであり、かつ粒径5μm以下のトナーの比率が20個数%〜80個数%である前記<1>から<2>のいずれかに記載のトナーである。
<4> トナーの重量平均粒径が6.0μm〜8.0μmであり、かつ粒径5μm以下のトナーの比率が40個数%〜80個数%である前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナーである。
<5> トナーが更に離型剤を含有し、かつ結着樹脂がビニル系重合ユニットと、無機スズ(II)化合物を触媒として含有するポリエステル系ユニットとを含むハイブリッド樹脂を含有し、該ハイブリッド樹脂のトナーにおける含有量Aと、前記離型剤のトナーにおける含有量Bとが、次式、1/2B≦A≦3Bを満たす前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナーである。
<6> 無機スズ(II)化合物が、オクチル酸スズである前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナーである。
<7> 前記<1>から<6>のいずれかに記載のトナーと、キャリアとを含有することを特徴とする二成分現像剤である。
<8> キャリアが、芯材と、該芯材上に被覆層とを有し、該被覆層が少なくともシリコーン樹脂を含有する前記<7>に記載の二成分現像剤である。
<9> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有してなり、
前記現像手段が、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に前記<7>から<8>のいずれかに記載の二成分現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される該二成分現像剤の量を規制する第1規制部材と、該第1規制部材により掻き落とされた該二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に隣接し、該現像剤担持体にトナーを供給するトナー収容部とを有し、
前記現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度変化により、キャリアとトナーとの接触状態を変化させて、該現像剤担持体上の二成分現像剤の取り込み状態を変化させる画像形成装置であって、
前記現像剤収容部が、第1規制部材よりも現像剤担持体上の二成分現像剤の搬送方向上流側に配設された第2規制部材を有し、第2規制部材が、該現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度が上昇し、該二成分現像剤の層厚が増加した場合に該二成分現像剤の増加分の通過を規制する、該現像剤担持体との間隙を有することを特徴とする画像形成装置である。
<10> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含んでなり、
前記現像工程が、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に前記<7>から<8>のいずれかに記載の二成分現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される該二成分現像剤の量を規制する第1規制部材と、第1規制部材により掻き落とされた該二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に隣接し、該現像剤担持体にトナーを供給するトナー収容部とを有する現像装置を用いて行われ、
前記現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度変化により、キャリアとトナーとの接触状態を変化させて、該現像剤担持体上の二成分現像剤の取り込み状態を変化させる画像形成方法であって、
前記現像剤収容部が、第1規制部材よりも現像剤担持体上の二成分現像剤の搬送方向上流側に配設された第2規制部材を有し、該第2規制部材が、該現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度が上昇し、該二成分現像剤の層厚が増加した場合に該二成分現像剤の増加分の通過を規制する、前記現像剤担持体との間隙を有することを特徴とする画像形成方法である。
前記結着樹脂が、無機スズ(II)化合物を触媒として含むポリエステル樹脂を含有し
前記トナーの磁化が、5kエルステッドの磁場中で10emu/g〜25emu/gであり、
前記トナーのガラス転移温度をTgとすると、温度(Tg+30)℃でレオメーターにより測定した周波数が0.1Hzのときのtanδ(損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’)が0.7〜1.3である。
本発明のトナーにおいては、上記のような特定のレオロジー特性を有し、これによりトナーの弾性が増し、経時のストレスによる添加剤の埋め込みを改善でき、更に環境での帯電変動性が良化し、トナーへの帯電付与が十分に行え、転写での画像抜けがなく、クリーニング不良による画像汚れがなく、細線、中間調の再現性に優れた高品質画像を得ることができる。
本発明の二成分現像剤は、本発明の前記トナーと、キャリアとを含有するので、帯電性に優れた高画質画像を形成することができる。
前記現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度変化により、キャリアとトナーとの接触状態を変化させて、該現像剤担持体上の二成分現像剤の取り込み状態を変化させ、
前記現像剤収容部が、第1規制部材よりも現像剤担持体上の二成分現像剤の搬送方向上流側に配設された第2規制部材を有し、第2規制部材が、前記現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度が上昇し、該二成分現像剤の層厚が増加した場合に該二成分現像剤の増加分の通過を規制する、該現像剤担持体との間隙を有する。その結果、トナー取り込み時に現像剤がトナーを効率よく取り込むことができ、経時でのトナーの表面劣化が無いことにより取り込み量が一定であるため、長期にわたりトナー消費量の多い画像を繰り返し複写しても画像濃度の低下を防止できる。
また、トナー自体の磁化による現像剤担持体方向への磁気束縛力により、現像剤担持体の回転に伴うトナー飛散や地肌部分へのトナー現像を有効に防止できる。更に、現像剤が現像スリーブから離脱し感光体上に付着することを防止することが可能で、更に現像に寄与する現像剤を構成するキャリアの粒子径を小さくすることにより、トナーの保有率を高くできるため、高速複写機においても十分な画像濃度及び細線再現性を達成することができる。
本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂と、磁性体と、疎水化処理された無機微粒子とを含有してなり、離型剤、荷電制御剤、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記5kエルステッドの磁場中でのトナーの磁化が、10emu/g未満であると、かぶりが発生することがあり、25emu/gを超えると、磁気バイアス効果によりトナーが現像されにくくなることがある。
ここで、前記5kエルステッドの磁場中でのトナーの磁化は、例えば、理研電子株式会社製の磁化測定装置BHU−60を用い、内径7mm、高さ10mmのセルに充填したトナーに、磁界を測定磁場5kエルステッドで掃引した際の履歴曲線から、飽和磁化を求めることができる。
また、1kエルステッド磁場中でのトナーの磁化は、7emu/g〜20emu/gが好ましく、10emu/g〜17emu/gがより好ましい。
そこで、本発明において、トナーのレオロジー特性は、トナーのガラス転移温度(結着樹脂に起因する)をTgとすると、温度(Tg+30)℃でのレオメーターによる周波数掃引法にて周波数が0.1Hzのときのtanδ(損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’)が0.7〜1.3である。前記tanδが0.7未満であると、トナーの弾性が高すぎて、硬くなり、弾性ゴムブレードでのクリーニングシステムにおいてブレードの劣化が発生し、寿命が短くなる。またトナー製造での粉砕工程において、粉砕性が悪化し、ワックスが粉砕界面になりやすく、これによりトナーの付着性が増加し、感光体フィルミングやキャリアスペントが発生する。一方、前記tanδが1.3を超えると、トナーの粘性が増加するため現像機内ストレスにより変形してしまい、添加剤の埋め込みが発生し、トナーの流動性が悪化し、特にトナー濃度センサを有しないシステムにおいては画像濃度むら及び地肌汚れが発生することがある。
そこで、有機系触媒を使用してtanδ(損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’)が0.7〜1.3であるレオロジー特性を得るには、磁性体を増量添加し、フィラー効果により弾性を上げなければならないが、その結果、所望のtanδは得られるが、トナーの磁化は5kエルステッド磁場中において25emu/gを超えてしまう。
したがって本発明においては、無機スズ(II)化合物を触媒として合成したポリエステル樹脂を含有することにより、所望のtanδと磁化の範囲を両立することができる。即ち、トナーの飽和磁化を適切な範囲とし、結着樹脂として無機スズ(II)化合物を触媒として用いたポリエステル樹脂を含有するトナーは、帯電の変動性が少なく、長期においてトナー飛散や転写抜け、地肌汚れのない高品質な画像を得ることができる。このことは、特に小型の現像装置のような現像スリーブや感光体が小径で、クリーニングシステムに弾性ゴムブレードのみを用いる画像形成装置において、その効果が大きい。更に、本発明のレオロジー特性を有するトナーは、離型剤(ワックス)が粉砕界面になりにくいので、このような小粒径の分布を有するトナーであってもトナー付着性が増大せず感光体フィルミングやキャリアスペントが発生しない。
粘弾性測定装置:レオメーターRDA−II型(レオメトリックス社製)
測定治具:直径7.9mmのパラレルプレートを用いた。
測定試料:トナー又は結着樹脂を加熱,溶融後に直径約8mm,高さ2mm〜5mmの円柱状試料に成型して使用する。
測定周波数:0.1Hz
測定温度:70℃〜150℃
測定歪の設定:初期値を0.1%に設定し、自動測定モードにて測定を行う。
試料の伸長補正:自動測定モードにて調整
前記結着樹脂としては、無機スズ(II)化合物を触媒として含むポリエステル樹脂を含有する。
前記ポリエステル樹脂としては、触媒としての無機スズ(II)化合物の存在下、アルコール成分と、酸成分とを縮重合させることにより、製造することができる。
前記Sn−X(ただし、Xはハロゲン原子を示す)結合を有する化合物としては、例えば塩化錫(II)、臭化錫(II)等のハロゲン化錫(II)などが挙げられる。
これらの中でも、帯電立ち上がり効果及び触媒能の点から、(R6COO)2Sn(ただし、R6は炭素数5〜19のアルキル基又はアルケニル基を示す)で表される脂肪酸錫(II)、(R7O)2Sn(ただし、R7は炭素数6〜20のアルキル基又はアルケニル基を示す)で表されるジアルコキシ錫(II)及びSnOで表される酸化錫(II)が好ましく、(R6COO)2Snで表される脂肪酸錫(II)及び酸化錫(II)がより好ましく、具体的には、オクチル酸錫(II)、ジオクタン酸錫(II)、ジステアリン酸錫(II)、酸化錫(II)などが挙げられ、これらの中でも、オクチル酸錫(II)が特に好ましい。
このときのハイブリッド樹脂のトナーにおける含有量Aと、離型剤のトナーにおける含有量Bとが、次式、1/2B≦A≦3Bを満たし、B≦A≦2Bを満たすことが好ましく、前記離型剤の前記トナーにおける含有量Bが2.5質量〜8質量%であることが好ましい。これは、離型剤とハイブリッド樹脂におけるビニル系重合ユニットの溶解性が高く、結着樹脂としてのポリエステル樹脂とハイブリッド樹脂成分のポリエステル系ユニットの溶解性が高いので、ハイブリッド樹脂成分がポリエステルへの離型剤分散剤としての効果を発揮でき、離型剤が結着樹脂としてのポリエステル樹脂に微分散できるため、現像スリーブへのワックス汚染を抑制できる。
1/2B>Aであると、ハイブリッド樹脂成分量が少ないため、離型剤の分散性が不充分でスリーブ汚染抑制効果が充分ではないことがある。一方、A>3Bであると、ハイブリッド樹脂成分量が多いため、ハイブリッド樹脂と結着樹脂であるポリエステル樹脂との層分離が生じやすいことがあり、またハイブリッド樹脂成分中のビニル系重合ユニット成分量が増加するため、低温定着性が悪化しやすいことがある。
本発明のトナーは、磁性体を含有し、磁性トナーとして用いられる。前記磁性体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄;鉄、コバルト、ニッケル等の金属、又はこれら金属と、アルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウム等の金属との合金、又はこれらの混合物などが挙げられる。これらの中でも、マグネタイトが特に好ましい。
前記磁性体の平均粒径は、0.01μm〜1μmが好ましく、0.1μm〜0.5μmがより好ましい。
前記磁性体の前記トナーにおける含有量は、5質量%〜80質量%が好ましく、10質量%〜60質量%がより好ましい。
前記疎水化処理された無機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を疎水化剤で処理したものなどが挙げられる。これらの中でも、疎水化シリカ、疎水化酸化チタンが好ましく、平均粒径0.05μm以下の疎水性シリカ微粒子と、平均粒径0.05μm以下の疎水性酸化チタン微粒子と併用することが、環境安定性、画像濃度安定性の点から特に好ましい。
前記シリコーンオイルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばメチルシリコーンオイル、ジメチルシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、クロルフェニルメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル、ポリオキシアルキル変性シリコーンオイルなどが挙げられる。これらの中でも、ジメチルシリコーンオイルが好ましい。
前記無機微粒子の前記トナーにおける含有量は、0.1質量%〜2質量%が好ましい。前記含有量が0.1質量%未満であると、トナー凝集を改善する効果が乏しくなり、前記含有量が2質量%を超えると、細線間のトナー飛び散り、機内の汚染、感光体の傷や摩耗等の問題が生じやすいことがある。本発明においては、このように無機微粒子の添加量が少量であっても所定の流動性を確保でき、長期間、多数枚数の複写、プリントにおいても高解像度の画質を維持できる。
前記離型剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えばカルナウバワックス、モンタンワックス、酸化ライスワックスなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記カルナウバワックスとしては、微結晶のものがよく、酸価が5mgKOH/g以下であり、トナー中に分散した時の粒子径が1μm以下であるものが好ましい。
前記モンタンワックスは、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを意味し、前記カルナバワックス同様、微結晶であり、酸価が5mgKOH/g〜14mgKOH/gが好ましい。
前記酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は、10mgKOH/g〜30mgKOH/gが好ましい。
その他の離型剤としては、例えば固形シリコーンワニス、高級脂肪酸高級アルコール、モンタン系エステルワックス、低分子量ポリプロピレンワックスなどが挙げられる。
また、前記離型剤のトナー中における分散粒径は、0.1μm〜1.0μmが好ましく、0.1μm〜0.5μmがより好ましい。これにより、スリーブ汚染の無いトナーを得ることができる。
ここで、前記離型剤の体積平均粒径は、例えばレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−920、堀場製作所製)により測定することができる。
前記離型剤の前記トナーにおける含有量は、2.5質量%〜8質量が好ましく、4.0質量%〜7.0質量%がより好ましい。これにより、更に定着特性が向上する。特に離型剤の分散粒径0.1μm〜0.5μmと小さい場合には、前記離型剤の含有量が、2.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が不充分である。8質量%を超えると、小粒径トナーにおいてトナー凝集性やスリーブ汚染の悪化が発生しやすい。
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記黒色用のものとしては、例えばファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料、などが挙げられる。
マゼンタ用着色顔料としては、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、32、37、38、39、40、41、48、48:1、49、50、51、52、53、53:1、54、55、57、57:1、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、163、177、179、202、206、207、209、211;C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35などが挙げられる。
シアン用着色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブルー2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、60;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45又フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料、グリーン7、グリーン36などが挙げられる。
イエロー用着色顔料としては、例えばC.I.ピグメントイエロー0−16、1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、55、65、73、74、83、97、110、151、154、180;C.I.バットイエロー1、3、20、オレンジ36などが挙げられる。
前記トナーには、荷電制御剤をトナー粒子に内添又はトナー粒子に外添して用いることが好ましい。前記荷電制御剤を添加することによって、現像システムに応じた最適の荷電量コントロールが可能となり、トナー濃度を制御しない現像方法に用いる場合、特に有効となる。
前記正極性制御剤としては、例えばニグロシン系化合物、又は脂肪酸金属塩等による変性物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガノスズボレートなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ニグロシン系化合物、四級アンモニウム塩が特に好ましい。
前記荷電制御剤の前記トナーにおける添加量は、結着樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一律に決定されるものではないが、結着樹脂100質量部に対して0.1質量部〜20質量部が好ましく、0.2質量部〜10質量部がより好ましい。前記添加量が0.1質量部未満であると、トナーの帯電量が不足し実用的でない。一方、20質量部を超えると、トナーの帯電量が大きすぎて、キャリアとの静電的吸引力の増大のため、現像剤の流動性低下や画像濃度の低下を招くことがある。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、テフロン(登録商標)粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末等の滑剤粉末;酸化セリウム粉末、炭化珪素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末等の研磨剤;カーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末等の導電性付与剤;逆極性の白色微粒子、黒色微粒子等の現像性向上剤などが挙げられる。
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、従来公知のトナーの製造方法の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、混練・粉砕法、重合法、溶解懸濁法、噴霧造粒法等が挙げられる。これらの中でも、着色剤の分散性、生産性の観点から、混練・粉砕法が特に好ましい。
前記混練・粉砕法は、例えば、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナー材料を溶融混練し、得られた混練物を粉砕し、分級することにより、前記トナーの母体粒子を製造する方法である。
前記溶融混練では、前記トナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。該溶融混練機としては、例えば、一軸又は二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所製KTK型二軸押出機、東芝機械社製TEM型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、株式会社池貝製PCM型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、結着樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、結着樹脂の軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナー母体粒子を製造することができる。
ここで、前記ガラス転移温度は、例えばJIS K7121に準拠し、示差走査熱量計「DSC210」(セイコー電子工業株式会社製)を用い、昇温速度10℃/分で測定することができる。
本発明の二成分現像剤は、本発明の前記トナーと、キャリアとを含有する。
前記キャリアとしては、特に制限はなく、従来公知のものが使用可能であり、例えば、鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉、マグネタイト粉のような磁性芯材粒子、又は該磁性芯材粒子の表面を樹脂で処理したもの、又は磁性粒子が樹脂中に分散されている磁性粒子分散樹脂粒子などが挙げられる。これらの中でも、芯材と、該芯材上に被覆層を有するものが特に好ましい。
前記カーボンブラックの平均粒径は、0.01μm〜10μmが好ましい。前記カーボンブラックの添加量は、前記被覆樹脂100質量部に対し2質量部〜30質量部が好ましく、5質量部〜20質量部がより好ましい。
YRSiX3・・・一般式(3)
前記一般式(3)において、Xはケイ素原子に結合している加水分解基であり、例えばクロル基、アルコキシ基、アセトキシ基、アルキルアミノ基、プロペノキシ基などが挙げられる。
Yは、有機マトリックスと反応する有機官能基であり、例えばビニル基、メタクリル基、エポキシ基、グリシドキシ基、アミノ基、メルカプト基などが挙げられる。
Rは、炭素数1〜20のアルキル基、又はアルキレン基である。
前記式(3)で表されるシランカップリング剤の中でも、特に負帯電性を有する現像剤を得るには、Yにアミノ基を有するアミノシランカップリング剤が好ましく、正帯電性を有する現像剤を得るには、Yにエポキシ基を有するエポキシシランカップリング剤が好ましい。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブ、ブチルアセテート、などが挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
前記被覆層の厚みは、0.1μm〜20μmが好ましい。
ここで、前記キャリアの平均粒径は、種々の方法で測定可能であるが、例えば、通常の篩分けによる方法や光学顕微鏡から得られる画像からランダムに抽出した200個〜400個を、画像処理解析装置により解析する方法を用いることができる。
前記二成分現像剤は、公知の各種電子写真法による画像形成に好適に用いることができ、以下の本発明の画像形成装置及び画像形成方法に特に好適に用いることができる。
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記静電潜像担持体(以下、「電子写真感光体」、「感光体」、「像担持体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記現像工程は、前記静電潜像を、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を本発明の前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度変化により、キャリアとトナーとの接触状態を変化させて、該現像剤担持体上の二成分現像剤の取り込み状態を変化させるものなどが挙げられる。
前記現像剤収容部は、第1規制部材よりも現像剤担持体上の二成分現像剤の搬送方向上流側に配設された第2規制部材を有し、第2規制部材が、前記現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度が上昇し、該二成分現像剤の層厚が増加した場合に該二成分現像剤の増加分の通過を規制する、該現像剤担持体との間隙を有することが好ましい。
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、などが挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱は、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
対向面14bの傾斜角度αは、5゜程度が好ましい。長さLとしては、2mm〜20mmが好ましく、3mm〜10mmがより好ましい。
下記実施例において、以下のようにして、「トナーの重量平均粒径及び粒度分布」、「トナーのレオロジー特性」、「ガラス転移温度」、及び「磁気特性」を測定した。
コールターカウンター法によるトナーの粒度分布測定装置として、コールターカウンターTA−II(コールター社製)を用いて、以下のようにして測定した。
まず、電解水溶液100ml〜150ml中に分散剤として界面活性剤(アルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1ml〜5ml加えた。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて1質量%NaCl水溶液を調製したもので、ISOTON−II(コールター社製)が使用した。更に測定試料を2mg〜20mg加えた。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で1分間〜3分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの質量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出した。得られた分布から、トナーの重量平均粒径、及び粒径5μm以下の粒子の比率を求めた。
チャンネルとしては、2.00μm以上2.52μm未満;2.52μm以上3.17μm未満;3.17μm以上4.00μm未満;4.00μm以上5.04μm未満;5.04μm以上6.35μm未満;6.35μm以上8.00μm未満;8.00μm以上10.08μm未満;10.08μm以上12.70μm未満;12.70μm以上16.00μm未満;16.00μm以上20.20μm未満;20.20μm以上25.40μm未満;25.40μm以上32.00μm未満;32.00μm以上40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とした。
トナーのレオロジー特性を以下のようにして測定した。
粘弾性測定装置:レオメーターRDA−II型(レオメトリックス社製)
測定治具:直径7.9mmのパラレルプレートを用いた。
測定試料:トナー又は結着樹脂を加熱,溶融後に直径約8mm,高さ2mm〜5mmの円柱状試料に成型して使用する。
測定周波数:0.1Hz
測定温度:70℃〜150℃
測定歪の設定:初期値を0.1%に設定し、自動測定モードにて測定を行う。
試料の伸長補正:自動測定モードにて調整した
トナーのガラス転移温度(Tg)は、JIS K7121に準拠し、示差走査熱量計「DSC210」(セイコー電子工業株式会社製)を用い、昇温速度10℃/分で測定した。
トナーの磁気特性の測定には、理研電子株式会社製の磁化測定装置BHU−60を用い、内径7mm、高さ10mmのセルに充填したトナーに、磁界を測定磁場5kエルスタッドで掃引した際の履歴曲線から、飽和磁化を求めた。
−ポリエステル樹脂P1の合成−
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン2.5モル、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1.5モル、テレフタル酸1.5モル、トリメリット酸1モル、マレイン酸1.5モル、及びオクチル酸錫5gを入れ、窒素気流下、230℃で生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで、5mmHg〜20mmHgの減圧下で反応させて、180℃に冷却し、無水トリメリット酸0.8モルを加え、常圧密閉下、2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂P1を合成した。得られたポリエステル樹脂P1のガラス転移温度は64℃であった。
−ポリエステル樹脂P2の合成−
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン0.5モル、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2.5モル、イソフタル酸0.9モル、フマル酸2.1モル、及びオクチル酸錫4gを窒素雰囲気下、230℃で攪拌しつつ、10時間反応させた。次いで、5mmHg〜20mmHgの減圧下で反応させて取り出し、室温まで冷却した後粉砕して、ポリエステル樹脂P2を合成した。得られたポリエステル樹脂P2のガラス転移温度は60℃であった。
−ポリエステル樹脂P3の合成−
1,3−プロピレングリコール1モル、1,4−プロピレングリコールポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1.5モル、ペンタエスリトール1.5モル、シトラコン酸1モル、イタコン酸2モル、トリメリット酸0.5モル、及びオクチル酸錫5gを入れ、窒素気流下、230℃で生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで、5mmHg〜20mmHgの減圧下で反応させて、180℃に冷却し、無水トリメリット酸1モルを加え、常圧密閉下、2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂P3を合成した。得られたポリエステル樹脂P3のガラス転移温度は、58℃であった。
−ポリエステル樹脂P4の合成−
合成例1において、オクチル酸錫5gをシュウ酸錫8gに変えた以外は、合成例1と同様にして、ポリエステル樹脂P4を合成した。得られたポリエステル樹脂P4のガラス転移温度は63℃であった。
−ハイブリッド樹脂P5の合成−
付加重合反応モノマーとしてスチレン25モル、ブチルメタクリレート2モル、重合開始剤としてt−ブチルハイドロパーオキサイド0.8モルを滴下ロートに入れ、付加重合、縮重合両反応性モノマーとしてテレフタル酸15モル、アジピン酸3モル、縮重合反応モノマーとして無水トリメリット酸2モル、ビスフェノールA(2,2)プロピレンオキサイド15モル、ビスフェノールA(2,2)エチレンオキサイド5モル、エステル化触媒としてジオレイン酸スズ(II)5モルをステンレス攪拌棒、流下式コンデンサー、窒素ガス導入管、及び温度計を装備したフラスコ内に入れ、窒素雰囲気下、150℃で攪拌しつつ、滴下ロートより付加重合系原料をあらかじめ混合したものを5時間かけて滴下した。終了後150℃に保ったまま5時間熟成した後、230℃に昇温して反応して、ハイブリッド樹脂P5を合成した。得られたハイブリッド樹脂P5のガラス転移温度は55℃であった。
−ハイブリッド樹脂P6の合成−
付加重合反応モノマーとしてスチレン30モル、重合開始剤としてt−ブチルハイドロパーオキサイド0.8モルを滴下ロートに入れ、付加重合、縮重合両反応性モノマーとしてテレフタル酸20モル、縮重合反応モノマーとして無水トリメリット酸1モル、ビスフェノールA(2,2)プロピレンオキサイド10モル、ビスフェノールA(2,2)エチレンオキサイド10モル、エステル化触媒としてオクチル酸スズ3モルをステンレス攪拌棒、流下式コンデンサー、窒素ガス導入管、及び温度計を装備したフラスコ内に入れ、窒素雰囲気下、150℃で攪拌しつつ、滴下ロートより付加重合系原料をあらかじめ混合したものを5時間かけて滴下した。終了後150℃に保ったまま5時間熟成した後、230℃に昇温して反応して、ハイブリッド樹脂P6を合成した。得られたハイブリッド樹脂P6のガラス転移温度は57℃であった。
−ポリエステル樹脂P7の合成−
合成例1において、オクチル酸錫5gをジブチルスズオキサイド5gに変えた以外は、合成例1と同様にして、ポリエステル樹脂P7を合成した。得られたポリエステル樹脂P7のガラス転移温度は61℃であった。
−ポリエステル樹脂P8の合成−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽内に、ビスフェノールA・PO2モル付加物2モル、ビスフェノールA・EO2モル付加物3モル、テレフタル酸3モル、無水マレイン酸2モル、及び重縮合触媒としてイソフタル酸チタニル5部を入れ、窒素気流下、230℃で生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで、5mmHg〜20mmHgの減圧下で反応させて、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂P8を合成した。得られたポリエステル樹脂P8のガラス転移温度は62℃であった。
−ポリエステル樹脂P9の合成−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入菅の付いた反応槽内に、1,2,3,6−ヘキサンテトロール2モル、ジペンタエスリトール3モル、セバチン酸4モル、コハク酸1モル、重縮合触媒としてカルボン酸チタン10質量部を入れ、230℃で窒素気流下、生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで、5〜20mmHgの減圧下に反応させ、180℃に冷却し、無水トリメリット酸1モルを加え、常圧密閉下、2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂P9を合成した。得られたポリエステル樹脂P9のガラス転移温度は、54℃であった。
−トナーの作製−
下記処方をヘンシェルミキサーにて混合した後、180℃に設定した混練押し出し機で混練した後、冷却し、固化した。これをカッターミルにて粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を使用して分級し、トナー母体粒子を作製した。
〔トナー処方〕
・ポリエステル樹脂P1・・・100質量部
・荷電制御剤(サリチル酸亜鉛(III)錯体、オリエント化学工業株式会社製、E−84)・・・5質量部
・マグネタイト微粒子・・・22質量部
・ポリプロピレン(三洋化成工業株式会社製、ビスコール550P)・・・3質量部
得られたトナーの重量平均粒径は6.1μmであり、粒径5μm以下の粒子の比率は79.8個数%であった。
下記の混合物をホモミキサーで20分間分散して、被覆層液を調製した。
・シリコーン樹脂(オルガノストレートシリコーン)・・・100質量部
・トルエン・・・100質量部
・γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン・・・5質量部
・カーボンブラック・・・10質量部
次に、得られた被覆層液を、流動床型コーティング装置を用いて、粒径50μmの球状マグネタイト1,000質量部の表面にコーティングして、磁性キャリアを作製した。
次に、前記磁性キャリア90質量部と、実施例1のトナー10質量部とをターブラミキサーを用いて混合し、二成分現像剤を作製した。
下記処方をヘンシェルミキサーにて混合した後、180℃に設定した混練押し出し機で混練した後、冷却し固化した。これをカッターミルにて粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を使用して、分級し、トナー母体粒子を作製した。
〔トナー処方〕
・ポリエステル樹脂P2・・・50質量部
・ポリエステル樹脂P3・・・50質量部
・荷電制御剤(含クロム系アゾ染料、オリエント化学工業株式会社製、BONTRON S−34)・・・3質量部
・マグネタイト微粒子・・・17質量部
・合成エステルワックス(日本油脂株式会社製、WEP−1)・・・8質量部
得られたトナーの重量平均粒径は8.5μmであり、粒径5μm以下の粒子の比率は40.0個数%であった。
実施例2のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を作製した。
下記処方をヘンシェルミキサーにて混合した後、180℃に設定した混練押し出し機によって混練した後、冷却し固化した。これをカッターミルにて粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を使用して分級し、トナー母体粒子を作製した。
〔トナー処方〕
・ポリエステル樹脂P2・・・40質量部
・ポリエステル樹脂P3・・・60質量部
・荷電制御剤(含クロム系アゾ染料、オリエント化学工業株式会社製、BONTRON S−34)・・・3質量部
・マグネタイト微粒子・・・28質量部
・合成エステルワックス(日本油脂株式会社製、WEP−1)・・・5質量部
得られたトナーの重量平均粒径は10.0μmであり、粒径5μm以下の粒子の比率は20.0個数%であった。
実施例3のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を作製した。
下記処方をヘンシェルミキサーにて混合した後、180℃に設定した混練押し出し機で混練した後、冷却し固化した。これをカッターミルにて粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を使用して分級し、トナー母体粒子を作製した。
〔トナー処方〕
・ポリエステル樹脂P4・・・100質量部
・荷電制御剤(ニグロシン、オリエント化学工業株式会社製、PBN−04)・・・5質量部
・マグネタイト微粒子・・・22質量部
・合成エステルワックス(日本油脂株式会社製、WEP−5)・・・6質量部
得られたトナーの重量平均粒径は5.5μmであり、粒径5μm以下の粒子の比率は85.0個数%であった。
得られた実施例4のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を作製した。
実施例4のトナーと同じトナー処方、及び工法にて混練後、実施例4と同じ粉砕、分級機を使用し、条件を変更して、トナー母体粒子を作製した。
得られたトナーの重量平均粒径は10.5μmであり、粒径5μm以下の粒子の比率は12個数%であった。
実施例5のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を作製した。
下記処方をヘンシェルミキサーにて混合した後、180℃に設定した混練押し出し機で混練した後、冷却し固化した。これをカッターミルにて粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を使用して分級し、トナー母体粒子を作製した。
〔トナー処方〕
・ポリエステル樹脂P1・・・80質量部
・ポリエステル樹脂P2・・・20質量部
・ハイブリッド樹脂P5・・・10質量部
・荷電制御剤(保土ヶ谷化学株式会社製、スピロンブラックTRH)・・・5質量部
・マグネタイト微粒子・・・20質量部
・離型剤(サンワックス151−P、三洋化成工業株式会社製)・・・5質量部
得られたトナーの重量平均粒径は7.2μmであり、粒径5μm以下の粒子の比率は38個数%であった。
得られた実施例6のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を作製した。
下記処方をヘンシェルミキサーにて混合した後、180℃に設定した混練押し出し機で混練した後、冷却し固化した。これをカッターミルにて粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を使用して分級し、トナー母体粒子を作製した。
〔トナー処方〕
・ポリエステル樹脂P1・・・80質量部
・ポリエステル樹脂P2・・・20質量部
・ハイブリッド樹脂P5・・・2質量部
・荷電制御剤(保土ヶ谷化学株式会社製、スピロンブラックTRH)・・・5質量部
・マグネタイト微粒子・・・20質量部
・離型剤(サンワックス151−P、三洋化成工業株式会社製)・・・8質量部
得られたトナーの重量平均粒径は6.2μmであり、粒径5μm以下の粒子の比率は75個数%であった。
得られた実施例7のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を作製した。
下記処方をヘンシェルミキサーにて混合した後、180℃に設定した混練押し出し機で混練した後、冷却し固化した。これをカッターミルにて粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を使用して分級し、トナー母体粒子を作製した。
〔トナー処方〕
・ポリエステル樹脂P1・・・80質量部
・ポリエステル樹脂P2・・・20質量部
・ハイブリッド樹脂P5・・・30質量部
・荷電制御剤(保土ヶ谷化学株式会社製、スピロンブラックTRH)・・・5質量部
・マグネタイト微粒子・・・20質量部
・離型剤(サンワックス151−P、三洋化成工業株式会社製)・・・8質量部
得られたトナーの重量平均粒径は7.8μmであり、粒径5μm以下の粒子の比率は70個数%であった。
得られた実施例8のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を作製した。
下記処方をヘンシェルミキサーにて混合した後、180℃に設定した混練押し出し機で混練した後、冷却し固化した。これをカッターミルにて粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を使用して分級し、トナー母体粒子を作製した。
〔トナー処方〕
・ポリエステル樹脂P3・・・40質量部
・ポリエステル樹脂P2・・・60質量部
・ハイブリッド樹脂P6・・・30質量部
・荷電制御剤(オリエント化学社製、サリチル酸錯体 BONTRON E−304)・・・2質量部
・マグネタイト微粒子・・・20質量部
・離型剤(サンワックス151−P、三洋化成工業株式会社製)・・・8質量部
得られたトナーの重量平均粒径は6.1μmであり、粒径5μm以下の粒子の比率は78個数%であった。
得られた実施例9のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を作製した。
下記処方をヘンシェルミキサーにて混合した後、180℃に設定した混練押し出し機で混練した後、冷却し固化した。これをカッターミルにて粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を使用して分級し、トナー母体粒子を作製した。
〔トナー処方〕
・ポリエステル樹脂P7・・・100質量部
・荷電制御剤(保土ヶ谷化学株式会社製、スピロンブラックTRH)・・・5質量部
・マグネタイト微粒子・・・20質量部
・離型剤(サンワックス151−P、三洋化成工業株式会社製)・・・5質量部
得られたトナーの重量平均粒径は6.5μmであり、粒径5μm以下の粒子の比率は50個数%であった。
得られた比較例1のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を得た。
比較例1において、マグネタイト微粒子を50質量部に変更した以外は、比較例1と同様にして、比較例2のトナーを作製した。
得られた比較例2のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を得た。
比較例1にて作製したトナー母体粒子100質量部に対して、ヘキサメチルジシラザン処理の疎水性シリカ(HVK−21、クラリアント社製)1.0質量部を添加して、ヘンシェルミキサーにて混合し、比較例3のトナーを作製した。
比較例3のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を作製した。
下記処方をヘンシェルミキサーにて混合した後、180℃に設定した混練押し出し機で混練した後、冷却し固化した。これをカッターミルにて粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を使用して分級し、トナー母体粒子を作製した。
〔トナー処方〕
・ポリエステル樹脂P8・・・70質量部
・ポリエステル樹脂P9・・・30質量部
・荷電制御剤(オリエント化学株式会社製、サリチル酸錯体 BONTRON E−304)・・・5質量部
・マグネタイト微粒子・・・8質量部
・離型剤(サンワックス151−P、三洋化成工業株式会社製)・・・5質量部
得られたトナーの重量平均粒径は7.2μmであり、粒径5μm以下の粒子の比率は58個数%であった。
得られた比較例4のトナーと、実施例1のキャリアとを用い、実施例1と同様にして、二成分現像剤を得た。
画像の上部、中部、及び下部から、それぞれ3箇所、合計9箇所の位置の画像濃度をマクベス反射濃度計で測定し、その平均値を画像濃度とした。
各画像の上部、中部、及び下部から、それぞれ3箇所、合計9箇所の位置の画像濃度をマクベス反射濃度計で測定し、その最大値と最小値の差を濃度ムラとし、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:画像濃度差が0.1未満
○:画像濃度差が0.1以上0.2未満
△:画像濃度差が0.2以上0.5未満
×:画像濃度差が0.5以上
縦線及び横線が、それぞれ1mmあたり「2.0」本、「2.2」本、「2.5」本、「2.8」本、「3.2」本、「3.6」本、「4.0」本、「4.5」本、「5.0」本、「5.6」本、「6.3」本、「7.1」本の線が等間隔に並んでいる線画像に対して、複写画像が線間をどこまで忠実に再現できているかで解像度を評価した。
原稿濃度が1.6の100%ソリッド画像を20枚連続複写し、前後における画像濃度差について、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:画像濃度差が0.1未満
○:画像濃度差が0.1以上0.2未満
△:画像濃度差が0.2以上0.5未満
×:画像濃度差が0.5以上
現像スリーブへのトナー付着の状況を目視観察し、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
1:スリーブにトナーが黒く融着し、こすりとってもとれない。
2:スリーブにトナーが黒く付着しているが、こするととれる。
3:スリーブにトナーが付着していない。
かぶりの評価は、各画像を目視観察し、下記の評価基準により総合的に判断した。
〔評価基準〕
A:かぶりなし
B:わずかにかぶり発生
C:悪い、かぶりひどい
画像形成装置における定着装置のヒーター温度を振って画像形成を行い、定着画像を得た。次いで、定着後の画像(トナー付着量:0.85±0.05mg/cm2)にメンデイングテープ(3M社製)を貼り、一定の圧力(2kg)を掛けた後、ゆっくり引き剥がす。その前後の画像濃度をマクベス濃度計により測定し、下記数式1により定着率を算出した。次いで、定着ローラの温度を段階的に下げて、下記数式1で示す定着率が80%以下となるときの温度を定着下限温度とした。
<数式1>
定着率(%)=(テープ引き剥がし後の画像濃度/元の画像濃度)×100
ただし、前記数式1中、元の画像濃度はメンデイングテープ付着前の画像濃度を表す。
2、13 現像装置
4、15 現像剤担持体(現像スリーブ)
5a、16a、24a 現像剤収容部
5b 内壁面
6、17 第1規制部材(第1ドクターブレード)
7、18 トナー
8、19 トナー収容部(トナーホッパー)
9、20 トナー供給開口部
10、21 トナー供給手段(トナーアジテータ)
11、22 現像剤
12、23 第2規制部材(第2ドクターブレード)
22a 磁性キャリア
r1 現像剤担持体の半径
S 最大距離
X 界面部(界面)
X1 第2規制部材の先端位置
Claims (10)
- 少なくとも結着樹脂と、磁性体と、疎水化処理された無機微粒子とを含有するトナーであって、
前記結着樹脂が、無機スズ(II)化合物を触媒として含むポリエステル樹脂を含有し
前記トナーの磁化が、5kエルステッドの磁場中で10emu/g〜25emu/gであり、
前記トナーのガラス転移温度をTgとすると、温度(Tg+30)℃でレオメーターにより測定した周波数が0.1Hzのときのtanδ(損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’)が0.7〜1.3であることを特徴とするトナー。 - 疎水化処理された無機微粒子が、シリコーンオイルで処理された無機微粒子である請求項1に記載のトナー。
- トナーの重量平均粒径が6.0μm〜10.0μmであり、かつ粒径5μm以下のトナーの比率が20個数%〜80個数%である請求項1から2のいずれかに記載のトナー。
- トナーの重量平均粒径が6.0μm〜8.0μmであり、かつ粒径5μm以下のトナーの比率が40個数%〜80個数%である請求項1から3のいずれかに記載のトナー。
- トナーが更に離型剤を含有し、かつ結着樹脂がビニル系重合ユニットと、無機スズ(II)化合物を触媒として含有するポリエステル系ユニットとを含むハイブリッド樹脂を含有し、該ハイブリッド樹脂のトナーにおける含有量Aと、前記離型剤のトナーにおける含有量Bとが、次式、1/2B≦A≦3Bを満たす請求項1から4のいずれかに記載のトナー。
- 無機スズ(II)化合物が、オクチル酸スズである請求項1から5のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1から6のいずれかに記載のトナーと、キャリアとを含有することを特徴とする二成分現像剤。
- キャリアが、芯材と、該芯材上に被覆層とを有し、該被覆層が少なくともシリコーン樹脂を含有する請求項7に記載の二成分現像剤。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有してなり、
前記現像手段が、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に請求項7から8のいずれかに記載の二成分現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される該二成分現像剤の量を規制する第1規制部材と、該第1規制部材により掻き落とされた該二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に隣接し、該現像剤担持体にトナーを供給するトナー収容部とを有し、
前記現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度変化により、キャリアとトナーとの接触状態を変化させて、該現像剤担持体上の二成分現像剤の取り込み状態を変化させる画像形成装置であって、
前記現像剤収容部が、第1規制部材よりも現像剤担持体上の二成分現像剤の搬送方向上流側に配設された第2規制部材を有し、第2規制部材が、前記現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度が上昇し、該二成分現像剤の層厚が増加した場合に該二成分現像剤の増加分の通過を規制する、該現像剤担持体との間隙を有することを特徴とする画像形成装置。 - 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含んでなり、
前記現像工程が、内部に固定された磁界発生手段を有し、かつ表面に請求項7から8のいずれかに記載の二成分現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される該二成分現像剤の量を規制する第1規制部材と、第1規制部材により掻き落とされた該二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に隣接し、該現像剤担持体にトナーを供給するトナー収容部とを有する現像装置を用いて行われ、
前記現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度変化により、キャリアとトナーとの接触状態を変化させて、該現像剤担持体上の二成分現像剤の取り込み状態を変化させる画像形成方法であって、
前記現像剤収容部が、第1規制部材よりも現像剤担持体上の二成分現像剤の搬送方向上流側に配設された第2規制部材を有し、該第2規制部材が、該現像剤担持体上の二成分現像剤の濃度が上昇し、該二成分現像剤の層厚が増加した場合に該二成分現像剤の増加分の通過を規制する、該現像剤担持体との間隙を有することを特徴とする画像形成方法。
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