JP2000098654A - トナーおよびその製造法 - Google Patents

トナーおよびその製造法

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JP2000098654A JP27146998A JP27146998A JP2000098654A JP 2000098654 A JP2000098654 A JP 2000098654A JP 27146998 A JP27146998 A JP 27146998A JP 27146998 A JP27146998 A JP 27146998A JP 2000098654 A JP2000098654 A JP 2000098654A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 離型性が良好で、粒度分布がシャープな重合
トナーおよびそのようなトナーを製造する方法の提供。 【解決手段】 本発明のトナーは、特定のワックス粒
子、バインダー粒子及び着色剤粒子を水性媒体中で凝集
させた後に熱融着させてなり、前記ワックス粒子を構成
するワックスの溶融温度以下の温度で凝集処理され、前
記バインダー粒子を構成する重合体のガラス転移点より
25℃以上高い温度で融着処理されてなる。本発明の製
造法は、上記トナーを製造する方法であって、ワックス
粒子の水性分散液と、バインダー粒子の水性分散液と、
着色剤粒子の水性分散液とを混合し、前記ワックス粒
子、前記バインダー粒子および前記着色剤粒子を、水性
媒体中においてワックスの溶融温度以下の温度で凝集処
理し、得られる凝集体を前記バインダー粒子を構成する
重合体のガラス転移点より25℃以上高い温度で融着処
理する工程を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
印刷法、静電記録法などの画像形成方法における静電潜
像を顕像化するためのトナーおよびその製造法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】画像情報から可視画像を形成する方法と
して、電子写真法、静電印刷法、静電記録法等のように
静電潜像を経由する方法が広く利用されている。電子写
真法による画像形成プロセスの一例においては、感光体
上に、帯電、露光により静電荷像が形成され、この静電
荷像はトナーを含む現像剤によって現像されてトナー像
が形成され、次いでこのトナー像が転写紙に転写され、
定着されて可視画像が形成される。
【0003】このような画像形成プロセスの定着工程に
おいて、熱ローラ定着器により定着画像を形成すること
が広く行われている。然るに、熱ローラ定着器による定
着においては、溶融トナーの一部が熱ローラの表面に転
移付着し、これが次に送られてくる転写紙に再転移して
画像を汚すという、いわゆるオフセット現像が発生しや
すい。また、最近における複写機の小型化および低消費
電力化などの要請から、従来のものより一層低温で定着
が可能なトナーの開発が強く望まれている。このため、
トナーとしては、定着可能な最低温度(最低定着温度)
とオフセット現象が発生しない最高温度の範囲(定着適
応温度域)が広いことが望ましい。従来、オフセット現
象の発生を防止するための手段として、トナーにワック
ス(離型剤)を含有させることにより、当該トナー自体
に離型性を付与することが行われている。
【0004】一方、トナーの製造方法として、従来の混
練・粉砕法に代えて、乳化重合法、懸濁重合法などの重
合法による製造法が提案されている(例えば特開昭63
−186253号公報、特開昭63−232749号公
報、特開平4−51251号公報、特開平6−3299
47号公報、特開平9−50149号公報、特開平9−
146295号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】然るに、重合法により
トナーを製造する場合においては、ワックス(離型剤)
の添加量が増加することに伴って、トナー粒子の粒度分
布を調整することが困難となり、得られるトナー粒子
は、シャープな粒度分布を有するものとならない。この
ため、良好な離型性(耐オフセット性)を有するととも
に、粒度分布がシャープな重合トナーの開発が望まれて
いる。
【0006】本発明は以上のような事情に基いてなされ
たものである。本発明の第1の目的は、良好な離型性を
有し、耐オフセット性および低温定着性に優れた重合ト
ナーを提供することにある。本発明の第2の目的は、シ
ャープな粒度分布を有する重合トナーを提供することに
ある。本発明の第3の目的は、キャリア、感光体、現像
スリーブなどに対する汚染性が少ない重合トナーを提供
することにある。本発明の第4の目的は、流動性の良好
な重合トナーを提供することにある。本発明の第5の目
的は、高画質の可視画像を長期にわたり安定して形成す
ることができる重合トナーを提供することにある。本発
明の第6の目的は、上記のような優れた特性を有するト
ナーを確実に製造することができる方法を提供すること
にある。本発明の第7の目的は、粒度分布の制御が容易
で、粒度分布がシャープな重合トナーを確実に製造する
ことができる方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のトナーは、ワッ
クス粒子、バインダー粒子および着色剤粒子を水性媒体
中で凝集させ、得られる凝集体を熱融着させてなる静電
荷像現像用のトナーであって、前記ワックス粒子が、エ
ステル成分を20重量%以上の割合で含有し、針入度が
4以下であるワックスを水性媒体中に乳化分散させるこ
とにより調製され、前記ワックスの溶融温度以下の温度
で凝集処理された後、前記バインダー粒子を構成する重
合体のガラス転移点より25℃以上高い温度で融着処理
されて得られることを特徴とする。
【0008】本発明のトナーにおいては下記の形態が好
ましい。 (1)ワックス粒子を構成するワックスの溶融温度(融
点)が60〜110℃の範囲にあること。 (2)ワックス粒子の平均粒径が50〜150nmの範
囲にあること。 (3)ワックスの含有割合が1〜20重量%であるこ
と。
【0009】本発明の製造法は、上記トナー(本発明の
トナー)を製造する方法であって、ワックス粒子の水性
分散液と、バインダー粒子の水性分散液と、着色剤粒子
の水性分散液とを混合し、前記ワックス粒子、前記バイ
ンダー粒子および前記着色剤粒子を、水性媒体中におい
て前記ワックスの溶融温度以下の温度で凝集処理し、得
られる凝集体を、前記バインダー粒子を構成する重合体
のガラス転移点より25℃以上高い温度で融着処理する
工程を含むことを特徴とする。ここに、ワックス粒子の
水性分散液のpHが8.5〜13の範囲にあることが好
ましい。
【0010】また、本発明の製造法は、上記トナー(本
発明のトナー)を製造する方法であって、ワックス粒子
の存在下に、ラジカル重合性の単量体を乳化重合させて
得られるワックス粒子−バインダー粒子の水性分散液
と、着色剤粒子の水性分散液とを混合し、前記ワックス
粒子、前記バインダー粒子および前記着色剤粒子を、水
性媒体中において前記ワックスの溶融温度以下の温度で
凝集処理し、得られる凝集体を、前記バインダー粒子を
構成する重合体のガラス転移点より25℃以上高い温度
で融着処理する工程を含むことを特徴とする。
【0011】また、本発明の製造法は、上記トナー(本
発明のトナー)を製造する方法であって、ワックス粒子
および着色剤粒子の存在下に、ラジカル重合性の単量体
を乳化重合させることにより、ワックス粒子−着色剤粒
子−バインダー粒子の水性分散液を調製し、前記ワック
ス粒子、前記バインダー粒子および前記着色剤粒子を、
水性媒体中において前記ワックスの溶融温度以下の温度
で凝集処理し、得られる凝集体を、前記バインダー粒子
を構成する重合体のガラス転移点より25℃以上高い温
度で融着処理する工程を含むことを特徴とする。
【0012】本発明の製造法においては、前記ワックス
の溶融温度より5〜40℃低い温度で凝集処理すること
が好ましく、前記ワックスの溶融温度より10〜35℃
低い温度で凝集処理することが特に好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。 <トナー>本発明のトナーは、ワックス粒子、バインダ
ー粒子および着色剤粒子を水性媒体中で凝集させ、得ら
れる凝集体を熱融着させてなる静電荷像現像用のトナー
であって、前記ワックス粒子が、エステル成分を20重
量%以上の割合で含有し、針入度が4以下であるワック
スから構成されている。
【0014】<ワックス粒子>バインダー粒子および着
色剤粒子との熱融着に供されるワックス粒子は、エステ
ル成分を20重量%以上の割合で含有し、針入度が4以
下であるワックスから構成される。ここに、エステル成
分としては、脂肪酸エステル、モンタン酸のエチレング
リコールエステル、モンタン酸のエチレングリコールエ
ステルの部分ケン化物、グリセリン−トリ−1,2−ヒ
ドロキシステオレート、不飽和アルコールと不飽和酸と
のエステルなどを例示することができる。
【0015】ワックス粒子を構成するワックスがエステ
ル成分を20重量%以上の割合で含有することにより、
ワックスとしての融点が低下し、トナーとしては最低定
着温度の低温化が可能になる。
【0016】また、当該ワックスの針入度が4以下であ
ることにより、トナーとして、機械的強度が増加し、現
像剤の安定性を向上させることが可能になる。
【0017】また、ワックス粒子を構成するワックスの
溶融温度(融点)が60〜110℃の範囲にあることが
好ましい。この融点が低すぎる場合には、トナーの保存
安定性が低下し、安定した画像が提供できなくなる。一
方、この融点が高すぎる場合には、最低定着温度が上昇
し、感光体汚染等が発生し、安定した画像が提供できな
い。
【0018】斯かるワックスの具体例(市販品)として
は、下記表1に示すものを挙げることができる。
【0019】
【表1】
【0020】ワックス粒子は水性媒体中に分散された状
態(水性分散液)で使用される。ワックス粒子の水性分
散液は、界面活性剤が溶解されてなる水性媒体(界面活
性剤水溶液)中にワックスを添加し、加熱下に乳化攪拌
を行い、少なくとも当該ワックスの酸価に相当するアル
カリを添加して安定化させることにより調製することが
できる。ここに、乳化攪拌の際の加熱温度としては、ワ
ックスの固体−液体転移温度以上、またはワックスの融
点以上とされる。
【0021】なお、前記アルカリは、乳化攪拌処理を行
う前から添加されていてもよい。また、ワックスの酸化
を防止する観点から、前記界面活性剤水溶液として脱気
処理したものを用い、窒素気流下または窒素雰囲気下で
乳化攪拌処理を実施することが好ましい。さらに、安定
した乳化分散液(水性分散液)を得る観点から、専用の
乳化分散機を使用することが好ましい。
【0022】ワックス粒子の水性分散液を調製するため
に使用される界面活性剤としては、ノニオン系の界面活
性剤を挙げることができ、その使用量としては、ワック
スの添加量100重量部に対して、通常1〜20重量部
とされ、好ましくは3〜18重量部とされる。
【0023】ワックス粒子の水性分散液のpHは、安定
した乳化分散液とする観点から、通常8.5〜13、好
ましくは9.0〜12.5に調整される。水性分散液中
におけるワックス粒子の濃度は、目的に応じて適宜調整
することができ、通常10〜30重量%とされ、好まし
くは15〜28重量%とされる。
【0024】水性分散液中におけるワックス粒子の平均
粒径(重量平均粒径)は、乳化処理条件によって適宜調
整することができ、通常20〜300nmとされ、ワッ
クス粒子の乳化安定性を向上させる観点から、50〜2
00nmであることが好ましく、更に好ましくは50〜
150nmとされる。
【0025】<バインダー粒子>ワックス粒子および着
色剤粒子との熱融着に供されるバインダー粒子として
は、乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈澱重合
法、界面重合法などの重合法により調製される重合体粒
子、合成樹脂(重合体)を粉砕処理して得られる粒子な
どを挙げることができる。これらのうち、乳化重合法に
より調製される重合体粒子が好ましい。
【0026】バインダー粒子を構成するバインダー樹脂
のガラス転移温度(Tg)は、−10〜120℃の範囲
にあることが好ましく、更に好ましくは0〜90℃とさ
れる。また、当該バインダー樹脂の軟化点(Ts)は8
0〜220℃の範囲にあることが好ましい。
【0027】バインダー粒子を調製するために使用する
単量体組成としては、ガラス転移温度(Tg)および軟
化点(Ts)が、上記の好ましい範囲にあり、解離性基
を有する構成単位を0.1〜20重量%の割合で含有す
る重合体を構成できるものであれば特に限定されるもの
ではない。
【0028】バインダー粒子を構成する重合体(バイン
ダー樹脂)の分子量としては、重量平均分子量(Mw)
が2,000〜1,000,000であることが好まし
く、更に好ましくは8,000〜500,000とされ
る。また、バインダー樹脂の分子量分布としては、前記
重量平均分子量(Mw)の数平均分子量(Mn)に対す
る比(Mw/Mn)が1.5〜100であることが好ま
しく、更に好ましくは1.8〜50とされる。
【0029】バインダー粒子を調製するために使用する
重合性単量体としては、疎水性単量体を必須とする1種
または2種以上の単量体を使用することができる。ま
た、必要に応じて架橋性単量体を併用することができ
る。更に、後述する酸性極性基を有する単量体および塩
基性極性基を有する単量体から選ばれた少なくとも1種
の単量体を併用することが好ましい。
【0030】(1)疎水性単量体 必須成分の単量体成分である『疎水性単量体』として
は、特に限定されるものではなく、従来公知の単量体を
挙げることができる。具体的には、ビニル芳香族系単量
体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、ビニルエス
テル系単量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィ
ン系単量体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフ
ィン系単量体等を例示することができ、これらは単独で
または2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0031】ビニル芳香族系単量体としては、例えばス
チレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p
−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニ
ルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレ
ン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルス
チレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチル
スチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルス
チレン、p−n−ドデシルスチレン、2,4−ジメチル
スチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン系単
量体およびその誘導体が挙げられる。
【0032】(メタ)アクリル酸エステル系単量体とし
ては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル
酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メ
タクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシ
ル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−アミノアク
リル酸プロピル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル
酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノ
エチル等が挙げられる。
【0033】ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げ
られる。ビニルエーテル系単量体としては、ビニルメチ
ルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチル
エーテル、ビニルフェニルエーテル等が挙げられる。モ
ノオレフィン系単量体としては、エチレン、プロピレ
ン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メ
チル−1−ペンテン等が挙げられる。ジオレフィン系単
量体としては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン
等が挙げられる。
【0034】(2)架橋性単量体 バインダー粒子の特性を改良するために併用される『架
橋性単量体』の具体例としては、ジビニルベンゼン、ジ
ビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエチレングリ
コールメタクリレート、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、フ
タル酸ジアリル等の不飽和結合を2個以上有するものを
挙げることができる。
【0035】(3)酸性極性基を有する単量体 『酸性極性基を有する単量体』としては、(i)カルボ
キシル基(−COOH)を有するα,β−エチレン性不
飽和化合物、および(ii)スルホン酸基(−SO3 H)
を有するα,β−エチレン性不飽和化合物を挙げること
ができる。
【0036】(i)カルボキシル基を有するα,β−エ
チレン性不飽和化合物の具体例としては、アクリル酸、
メタクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、
ケイ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸
モノオクチルエステル、およびこれらの金属塩類(例え
ばNa塩、Zn塩)を挙げることができる。
【0037】(ii)スルホン酸基を有するα,β−エチ
レン性不飽和化合物の具体例としては、スルホン化スチ
レン、スルホン化スチレンのNa塩、アリルスルホコハ
ク酸、アリルスルホコハク酸オクチル、アリルスルホコ
ハク酸オクチルのNa塩等を挙げることができる。
【0038】(4)塩基性極性基を有する単量体 『塩基性極性基を有する単量体』としては、(i)置換
もしくは未置換のアミノ基または4級アンモニウム基を
有する脂肪族アルコールの(メタ)アクリル酸エステ
ル、(ii)(メタ)アクリル酸アミド、あるいは窒素原
子(N)上で炭素原子数1〜18のアルキル基でモノま
たはジ置換された(メタ)アクリル酸アミド、(iii) 窒
素原子(N)を環員として有する複素環基で置換された
ビニール化合物、並びに(iv)N,N−ジアリル−アル
キルアミン、N,N−ジアリル−アルキルアミンの4級
アンモニウム塩を挙げることができ、これらのうち、上
記(i)の化合物が好ましい。また、上記(i)の化合
物を得るための「置換もしくは未置換のアミノ基または
4級アンモニウム基を有する脂肪族アルコール」の炭素
数は1〜12であることが好ましく、更に好ましくは2
〜8、特に好ましくは2とされる。
【0039】(i)置換もしくは未置換のアミノ基また
は4級アンモニウム基を有する脂肪族アルコールの(メ
タ)アクリル酸エステルの具体例としては、ジメチルア
ミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリ
レートの4級アンモニウム塩ジメチルアミノエチルメタ
クリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレートの4
級アンモニウム塩ジエチルアミノエチルアクリレート、
ジエチルアミノエチルアクリレートの4級アンモニウム
塩ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミ
ノエチルメタクリレートの4級アンモニウム塩、3−ジ
メチルアミノフェニルアクリレート、2−ヒドロキシ−
3−メタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウム
塩等を挙げることができる。
【0040】(ii)(メタ)アクリル酸アミド、あるい
は窒素原子(N)上で炭素原子数1〜18のアルキル基
でモノまたはジ置換された(メタ)アクリル酸アミドの
具体例としては、アクリルアミド、N−ブチルアクリル
アミド、N,N−ジブチルアクリルアミド、ピペリジル
アクリルアミド、メタクリルアミド、N−ブチルメタク
リルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−オ
クタデシルアクリルアミド等を挙げることができる。
【0041】(iii) 窒素原子(N)を環員として有する
複素環基で置換されたビニール化合物の具体例として
は、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニル−N−
メチルピリジニウムクロリド、ビニル−N−エチルピリ
ジニウムクロリド等を挙げることができる。
【0042】(iv)N,N−ジアリル−アルキルアミン
の具体例としては、N,N−ジアリルメチルアンモニウ
ムクロリド、N,N−ジアリルエチルアンモニウムクロ
リド等を挙げることができる。
【0043】また、得られる重合体(バインダー粒子)
の分子量を調整することを目的として、連鎖移動剤を用
いることができ、かかる連鎖移動剤としては、オクチル
メルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデ
シルメルカプタン等のメルカプタン類を例示することが
できる。
【0044】バインダー粒子を得るために好適に使用さ
れる重合開始剤としては、水溶性のラジカル重合開始剤
を挙げることができ、過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫
酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(4,4’−アゾビ
ス4−シアノ吉草酸およびその塩、2,2’−アゾビス
(2−アミジノプロパン)塩等)、過酸化水素、ベンゾ
イルパーオキサイド等のパーオキサイド化合物等を例示
することができる。さらに、上記のラジカル性重合開始
剤は、還元剤と組み合わせてレドックス系開始剤とする
ことが可能である。レドックス系開始剤を用いることに
より、重合活性が上昇し、重合温度の低下および重合時
間の短縮化を図ることができる。
【0045】バインダー粒子を得るための重合温度は、
重合開始剤の最低ラジカル生成温度以上であれば特に限
定されないが、通常50〜80℃の範囲とされる。ま
た、常温開始の重合開始剤、例えば過酸化水素−還元剤
(アスコルビン酸等)の組合せを用いることにより、室
温またはそれに近い温度で重合することも可能である。
【0046】重合の際に用いることのできる界面活性剤
としては、スルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸
ナトリウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,
4−ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スル
ホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ
−ジメチルアニリン、2,2,5,5−テトラメチル−
トリフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフ
トール−6−スルホン酸ナトリウムなど)、硫酸エステ
ル塩(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
トリウムなど)、脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラ
ウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル
酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カ
リウム、オレイン酸カルシウムなど)などが挙げられ
る。
【0047】<着色剤粒子>バインダー粒子およびワッ
クス粒子との熱融着に供される着色剤粒子としては、無
機顔料および有機顔料からなる粒子を挙げることができ
る。
【0048】着色剤粒子を構成する無機顔料としては、
従来公知のものを全て使用することができる。ここに、
黒色の無機顔料としては、ファーネスブラック、チャン
ネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラッ
ク、ランプブラック等のカーボンブラック、マグネタイ
ト、フェライト等の磁性粉などを例示することができ、
これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用する
ことができる。無機顔料からなる着色剤粒子の使用割合
としては、バインダー100重量部に対して、通常2〜
20重量部とされる。
【0049】着色剤粒子を構成する有機顔料としては、
従来公知のものを全て使用することができる。ここに、
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、C.I.ピグ
メントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.
I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド
6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメント
レッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.
ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド
53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.
I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッ
ド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.
ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド1
49、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグ
メントレッド177、C.I.ピグメントレッド17
8、C.I.ピグメントレッド222などを例示するこ
とができる。オレンジまたはイエロー用の顔料として
は、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメ
ントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、
C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメント
イエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.
I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエ
ロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.
ピグメントイエロー138などを例示するこができる。
グリーンまたはシアン用の顔料としては、C.I.ピグ
メントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:
2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグ
メントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、
C.I.ピグメントグリーン7などを例示することがで
きる。これらの有機顔料は、単独でまたは2種以上を組
み合わせて使用することができる。有機顔料からなる着
色剤粒子の使用割合としては、バインダー100重量部
に対して、通常2〜20重量部とされる。
【0050】着色剤粒子は、シラン化合物、チタン化合
物、アルミニウム化合物等からなる表面改質剤により表
面処理されていることが好ましい。かかる表面改質剤と
しては、従来公知のものを全て使用することができる。
【0051】ここに、表面改質剤として用いられるシラ
ン化合物としては、メチルトリメトキシシラン、フェニ
ルトリメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラ
ン、ジフェニルジメトキシシラン、等のアルコキシシラ
ン、ヘキサメチルジシロザン等のシリザン、γ−クロロ
プロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルト
リエトキシシラン等が挙げられる。また、チタン化合物
としては、例えば、味の素(株)から「プレンアクト」
の商品名で市販されているTTS、9S、38S、41
B、46B、55、138S、238S等、日本曹達
(株)製の市販品A−1、B−1、TOT、TST、T
AA、TAT、TLA、TOG、TBSTA、A−1
0、TBT、B−2、B−4、B−7、B−10、TB
STA−400、TTS、TOA−30、TSDMA、
TTAB、TTOP等が挙げられる。また、アルミニウ
ム化合物としては、例えば、味の素(株)製の「プレン
アクトAL−M」等が挙げられる。表面改質剤の使用割
合としては、着色剤粒子100重量部に対して0.01
〜20重量部であることが好ましく、更に好ましくは1
〜15重量部とされる。
【0052】<凝集処理・融着処理>本発明のトナー
は、水性媒体中において、ワックス粒子と、バインダー
粒子と、着色剤粒子とが、前記ワックス粒子を構成する
ワックスの溶融温度以下の温度で凝集処理されるととも
に、前記バインダー粒子を構成する重合体(バインダー
樹脂)のガラス転移点(Tg)より25℃以上高い温度
で融着処理されて得られる点に特徴を有するものであ
る。
【0053】凝集処理温度としては、前記ワックスの溶
融温度より低いことが必要とされ、前記ワックスの溶融
温度より5〜40℃低いことが好ましく、前記ワックス
の溶融温度より10〜35℃低いことが特に好ましい。
前記ワックスの溶融温度以下の温度で凝集処理されるこ
とにより、後述する実施例の結果からも明らかなよう
に、トナー粒子の粒度分布をシャープにすることが可能
になる。
【0054】融着処理温度としては、前記バインダー樹
脂のガラス転移温度(Tg)より25℃以上高いことが
必要とされ、当該ガラス転移温度(Tg)より25〜3
5℃高いことが好ましい。バインダー樹脂のガラス転移
温度(Tg)より25℃以上高い温度で融着処理される
ことにより、バインダー樹脂同士の融着が促進され、ト
ナー形状の均一化、又トナー粒子の機械的強度を向上さ
せることができる。
【0055】<トナーの製造法(ワックスの導入法)>
水性媒体中に分散された状態のワックス粒子をトナー粒
子内に導入して、本発明のトナーを製造する方法として
は、下記(1)〜(3)の方法を挙げることができる。
【0056】(1)ワックス粒子の水性分散液と、バイ
ンダー粒子の水性分散液と、着色剤粒子の水性分散液と
を所定の比率で混合し、前記ワックス粒子を構成するワ
ックスの溶融温度以下の温度に加熱することにより、前
記ワックス粒子、前記バインダー粒子および前記着色剤
粒子を水性媒体中で凝集させ、次いで、得られる凝集体
を、前記バインダー粒子を構成する重合体のガラス転移
点(Tg)より25℃以上高い温度に加熱することによ
り熱融着させ、その後、室温まで冷却し、洗浄・濾過を
繰り返して精製を行った後、前記ガラス転移点(Tg)
以下の温度で乾燥処理する方法。
【0057】(2)ワックス粒子の水性分散液と、バイ
ンダー粒子を得るための単量体混合物と、界面活性剤と
を水相中に添加し、この系を攪拌しながら重合温度まで
昇温させた後、ラジカル重合開始剤を添加して前記単量
体混合物を共重合させることにより、ワックス粒子−バ
インダー粒子の水性分散液を調製する。このようにして
得られた水性分散液(ワックス粒子−バインダー粒子の
水性分散液)に、着色剤粒子の水性分散液を添加して混
合し、前記ワックス粒子を構成するワックスの溶融温度
以下の温度に加熱することにより、前記ワックス粒子、
前記バインダー粒子および前記着色剤粒子を水性媒体中
で凝集させ、次いで、得られる凝集体を、前記バインダ
ー粒子を構成する重合体のガラス転移点(Tg)より2
5℃以上高い温度に加熱することにより熱融着させ、そ
の後、室温まで冷却し、洗浄・濾過を繰り返して精製を
行った後、前記ガラス転移点(Tg)以下の温度で乾燥
処理する方法。
【0058】(3)ワックス粒子の水性分散液と、着色
剤粒子の水性分散液と、バインダー粒子を得るための単
量体混合物と、界面活性剤とを水相中に添加し、この系
を攪拌しながら重合温度まで昇温させた後、ラジカル重
合開始剤を添加して前記単量体混合物を共重合させるこ
とにより、ワックス粒子−着色剤粒子−バインダー粒子
の水性分散液を調製する。このようにして得られた水性
分散液(ワックス粒子−着色剤粒子−バインダー粒子の
水性分散液)を、前記ワックス粒子を構成するワックス
の溶融温度以下の温度に加熱することにより、前記ワッ
クス粒子、前記バインダー粒子および前記着色剤粒子を
水性媒体中で凝集させ、次いで、得られる凝集体を、前
記バインダー粒子を構成する重合体のガラス転移点(T
g)より25℃以上高い温度に加熱することにより熱融
着させ、その後、室温まで冷却し、洗浄・濾過を繰り返
して精製を行った後、前記ガラス転移点(Tg)以下の
温度で乾燥処理する方法。
【0059】本発明のトナーにおけるワックスの含有割
合は、1〜20重量%であることが好ましい。ワックス
の含有割合が1重量%未満である場合には、定着時の離
型性が低下し、オフセット又は感光体汚染等を引き起こ
す。一方、ワックスの含有割合が20重量%を超える場
合には、トナーの流動性の低下、機械的強度の低下を引
き起こし、安定した画像を提供できなくなる。
【0060】本発明のトナーにワックスが導入されてい
ることは、透過型電子顕微鏡によりトナー切片を直接観
察すること、または、示差走査熱量計(DSC)により
融点のピーク観察することにより容易に確認することが
できる。
【0061】本発明のトナーには、荷電制御剤など各種
の内添剤および外添剤(後添加剤)が含有されていても
よい。ここに、荷電制御剤としては従来公知の正帯電性
制御剤(ニグロシン系の電子供与性染料、ナフテン酸の
金属塩、高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、
第4級アンモニウム塩、アルキルアミド、金属錯体、顔
料、フッ素処理活性剤等)、および負帯電性制御剤(電
子受容性の有機錯体、塩素化パラフィン、塩素化ポリエ
ステル、銅フタロシアニンのスルホニルアミン等)を全
て使用することができる。なお、極性基を有する単量体
を共重合させて、表面に極性基を有するバインダー粒子
を調製する場合には、当該荷電制御剤を含有させる必要
がない場合もある。ここに、『極性基』とは、カルボキ
シル基、スルホン酸基、アミノ基、アンモニウム塩基
等、正負に問わず電荷を有する基をいうものとする。
【0062】外添剤としては、流動化剤、帯電制御剤お
よび滑剤等の微粒子を例示することができる。ここに、
流動化剤としては、無機微粉末、例えば疎水性シリカ、
酸化チタン、アルミナおよびこれらの硫化物、窒化物お
よび炭化ケイ素等が挙げられる。帯電制御剤としては、
ポリフッ化ビニリデン、ポリスチレン粉末、ポリメチル
メタクリレート粉末およびポリエチレン微粒子等が挙げ
られる。滑剤としては、ステアリン酸のカドミウム塩、
バリウム塩、ニッケル塩、コバルト塩、ストロンチウム
塩、銅塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等;オレイン
酸の亜鉛塩、マンガン塩、鉄塩、コバルト塩、銅塩、鉛
塩、マグネシウム塩;パルミチン酸の亜鉛塩、コバルト
塩、銅塩、マグネシウム塩、ケイ素塩、カルシウム塩;
リノール酸の亜鉛塩、コバルト塩、カルシウム塩;リシ
ノール酸の亜鉛塩、カドミウム塩;カプリル酸の鉛塩、
カプロン酸の鉛塩等の高級脂肪酸の金属塩を挙げること
ができる。
【0063】本発明のトナーの平均粒径(重量平均粒
径)としては、通常3〜20μmとされ、好ましくは4
〜15μmとされる。ここに、トナーの平均粒径は、
「コールターマルチサイザーII」(コールター社製)を
用いて測定することができる。本発明のトナーは、キャ
リアと混合せずに一成分現像剤として使用してもよい
が、キャリアと混合して二成分現像剤として使用するこ
とが好ましい。一成分現像剤を構成する本発明のトナー
は、磁性粒子を含有しない非磁性トナー、磁性粒子を含
有する磁性トナーの何れであってもよい。ここに、磁性
粒子の粒径は0.1〜5μm程度とされる。
【0064】二成分現像剤を構成するキャリアとして
は、従来公知のキャリアを使用することができ、例えば
鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属
とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知
の磁性粒子を用いることができる。特にLi2 O、Mg
O、MnOの少なくとも一種を含有するFe2 3 から
なる磁性粒子が好ましい。上記磁性粒子の体積平均粒径
としては15〜100μm、より好ましくは25〜60
μmのものがよい。
【0065】キャリアの体積平均粒径は、湿式分散機を
備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HEL
OS)」(シンパテク(SYMPATEC)社製)を用
いて測定することができる。
【0066】キャリアは、オレフィン系樹脂、スチレン
系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹
脂、エステル系樹脂、フッ素含有重合体系樹脂等の公知
の樹脂により前記磁性粒子の表面が被覆されてなること
が好ましい。
【0067】キャリアの比抵抗は105 〜1014Ω・c
mであることが好ましい。比抵抗が過小である場合には
電荷注入が起こる場合があり、一方、比抵抗が過大であ
ると現像層の上面(現像剤の穂の先端)まで電荷が達し
にくく現像性が低くなる。
【0068】キャリアの磁化は20〜60emu/cm
3 であることが好ましく、更に好ましくは30〜50e
mu/cm3 とされる。この磁化が過小である場合に
は、当該キャリアが感光体の非現像部に付着する現象を
起こしやすく、一方、この磁化が過大であると、柔らか
く均一な現像層を現像スリーブ上に形成することが困難
となる。
【0069】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。
【0070】<ワックス粒子の水性分散液の調製例> 〔調製例(W−1)〕攪拌装置、温度センサー、窒素導
入管及び冷却管を備えた1000mlの4頭コルベン
に、表2に示す処方に従って、脱気された蒸留水500
mlと、ノニオン界面活性剤「ニューコール565C」
(日本乳化剤社製)28.5gと、「カルナウバワック
スNo.1」(野田ワックス社製,融点:84℃)18
5.5gとを仕込み、窒素気流下に攪拌を行いながら昇
温させた。内容物の温度が85℃になった時点で5Nの
水酸化ナトリウム水溶液を添加し、95℃まで昇温さ
せ、当該温度で1時間攪拌を継続した。次いで、内容物
を室温まで冷却することにより、pHが11.2、固形
分濃度が26重量%の乳化分散液(ワックス粒子の水性
分散液。以下、「ワックス分散液(W−1)」とい
う。)を得た。このワックス分散液(W−1)中に分散
されているワックス粒子の粒径を動的光散乱法粒度分析
装置「ELS−800」(大塚電子工業社製)を用いて
測定したところ、平均粒径は120nmであった。
【0071】〔調製例(W−2)〕攪拌装置、温度セン
サー、窒素導入管及び冷却管を備えた1000mlの4
頭コルベンに、表2に示す処方に従って、脱気された蒸
留水500mlと、ノニオン界面活性剤「ニューコール
565C」(日本乳化剤社製)28.5gと、「キャン
デリアワックス(特)」(野田ワックス社製,融点:6
6℃)185.5gとを仕込み、窒素気流下に攪拌を行
いながら昇温させた。内容物の温度が65℃になった時
点で5Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加し、75℃ま
で昇温させ、当該温度で1時間攪拌を継続した。次い
で、内容物を室温まで冷却することにより、pHが1
0.8、固形分濃度が26重量%の乳化分散液(ワック
ス粒子の水性分散液。以下、「ワックス分散液(W−
2)」という。)を得た。このワックス分散液(W−
2)中に分散されているワックス粒子の粒径を動的光散
乱法粒度分析装置「ELS−800」(大塚電子工業社
製)を用いて測定したところ、平均粒径は105nmで
あった。
【0072】
【表2】
【0073】<着色剤粒子の水性分散液の調製例>着色
剤粒子としてカーボンブラック「モーガルL」(キャボ
ット社製)100gと、ドデシル硫酸ナトリウム25g
とを蒸留水540mlに添加して十分攪拌した後、加圧
型分散機「MINI−LAB」(ラーニー社製)を用い
て分散処理することにより、カーボンブラックの水性分
散液(以下、「着色剤分散液(C)」という。)を得
た。この着色剤分散液(C)中に分散されているカーボ
ンブラックの粒径を動的光散乱法粒度分析装置「ELS
−800」(大塚電子工業社製)を用いて測定したとこ
ろ、平均粒径は82nmであった。
【0074】<バインダー粒子の水性分散液の調製例> 〔調製例(HP−1)〕攪拌装置、冷却管、温度センサ
ーおよび窒素導入管を装着した1000mlの4頭コル
ベンに、表3に示す処方に従って、蒸留水480ml
と、ドデシル硫酸ナトリウム0.6gと、スチレン10
6.4gと、n−ブチルアクリレート43.2gと、メ
タクリル酸10.4gとを仕込み、窒素気流下に攪拌を
行いながら昇温させた。内容物の温度が70℃になった
時点で、過硫酸カリウム(重合開始剤)2.1gを12
0mlの蒸留水に溶解してなる開始剤水溶液を添加し、
窒素気流下に70℃で3時間攪拌を継続することにより
重合を完結させた。次いで、内容物を室温まで冷却する
ことにより、固形分濃度が21重量%の水性分散液(バ
インダー粒子の水性分散液以下、「バインダー分散液
(HP−1)」という。)を得た。このバインダー分散
液(HP−1)中に分散されているバインダー粒子の粒
径を動的光散乱法粒度分析装置「ELS−800」(大
塚電子工業社製)を用いて測定したところ、平均粒径は
105nmであった。また、当該バインダー粒子を構成
する重合体(バインダー樹脂)の重量平均分子量(M
w)は258,000、数平均分子量(Mn)は10
2,800、比(Mw/Mn)の値は2.51、前記重
合体のガラス転移温度(Tg)は58℃であった。
【0075】〔調製例(LP−1)〕攪拌装置、冷却
管、温度センサーおよび窒素導入管を装着した5000
mlの4頭コルベンに、表3に示す処方に従って、蒸留
水2400mlと、ドデシル硫酸ナトリウム2.8g
と、スチレン620gと、n−ブチルアクリレート12
8gと、メタクリル酸52gと、tert−ドデシルメ
ルカプタン27.4gとを仕込み、窒素気流下に攪拌を
行いながら昇温させた。内容物の温度が70℃になった
時点で、過硫酸カリウム(重合開始剤)11.2gを6
00mlの蒸留水に溶解してなる開始剤水溶液を添加
し、窒素気流下に70℃で3時間攪拌を継続することに
より重合を完結させた。次いで、内容物を室温まで冷却
することにより、固形分濃度が21重量%の水性分散液
(バインダー粒子の水性分散液。以下、「バインダー分
散液(LP−1)」という。)を得た。このバインダー
分散液(LP−1)中に分散されているバインダー粒子
の粒径を動的光散乱法粒度分析装置「ELS−800」
(大塚電子工業社製)を用いて測定したところ、平均粒
径は115nmであった。また、当該バインダー粒子を
構成する重合体(バインダー樹脂)の重量平均分子量
(Mw)は15,200、数平均分子量(Mn)は6,
500、比(Mw/Mn)の値は2.34、前記重合体
のガラス転移温度(Tg)は55℃であった。
【0076】〔調製例(HP−2)〕攪拌装置、冷却
管、温度センサーおよび窒素導入管を装着した1000
mlの4頭コルベンに、表3に示す処方に従って、蒸留
水425mlと、ドデシル硫酸ナトリウム0.6gと、
ワックス分散液(W−1)61.5gと、スチレン10
6.4gと、n−ブチルアクリレート43.2gと、メ
タクリル酸10.4gとを仕込み、窒素気流下に攪拌を
行いながら昇温させた。内容物の温度が70℃になった
時点で、過硫酸カリウム(重合開始剤)2.1gを12
0mlの蒸留水に溶解してなる開始剤水溶液を添加し、
窒素気流下に70℃で3時間攪拌を継続することにより
重合を完結させた。次いで、内容物を室温まで冷却する
ことにより、固形分濃度が23重量%の水性分散液(バ
インダー粒子の水性分散液。以下、「バインダー分散液
(HP−2)」という。)を得た。このバインダー分散
液(HP−2)中に分散されているバインダー粒子の粒
径を動的光散乱法粒度分析装置「ELS−800」(大
塚電子工業社製)を用いて測定したところ、平均粒径は
96nmであった。また、当該バインダー粒子を構成す
る重合体(バインダー樹脂)の重量平均分子量(Mw)
は247,000、数平均分子量(Mn)は98,80
0、比(Mw/Mn)の値は2.5、前記重合体のガラ
ス転移温度(Tg)は59℃であった。
【0077】〔調製例(LP−2)〕攪拌装置、冷却
管、温度センサーおよび窒素導入管を装着した5000
mlの4頭コルベンに、表3に示す処方に従って、蒸留
水2124mlと、ドデシル硫酸ナトリウム2.8g
と、ワックス分散液(W−1)308gと、スチレン6
20gと、n−ブチルアクリレート128gと、メタク
リル酸52gと、tert−ドデシルメルカプタン2
7.4gとを仕込み、窒素気流下に攪拌を行いながら昇
温させた。内容物の温度が70℃になった時点で、過硫
酸カリウム(重合開始剤)11.2gを600mlの蒸
留水に溶解してなる開始剤水溶液を添加し、窒素気流下
に70℃で3時間攪拌を継続することにより重合を完結
させた。次いで、内容物を室温まで冷却することによ
り、固形分濃度が23重量%の水性分散液(バインダー
粒子の水性分散液。以下、「バインダー分散液(LP−
2)」という。)を得た。このバインダー分散液(LP
−2)中に分散されているバインダー粒子の粒径を動的
光散乱法粒度分析装置「ELS−800」(大塚電子工
業社製)を用いて測定したところ、平均粒径は105n
mであった。また、当該バインダー粒子を構成する重合
体(バインダー樹脂)の重量平均分子量(Mw)は1
7,100、数平均分子量(Mn)は6,950、比
(Mw/Mn)の値は2.46、前記重合体のガラス転
移温度(Tg)は54℃であった。
【0078】〔調製例(HP−3)〕ワックス分散液
(W−1)に代えてワックス分散液(W−2)61.5
gを用いたこと以外は調製例(HP−2)と同様にし
て、固形分濃度が23重量%の水性分散液(バインダー
粒子の水性分散液。以下、「バインダー分散液(HP−
3)」という。)を得た。このバインダー分散液(HP
−3)中に分散されているバインダー粒子の粒径を動的
光散乱法粒度分析装置「ELS−800」(大塚電子工
業社製)を用いて測定したところ、平均粒径は98nm
であった。また、当該バインダー粒子を構成する重合体
(バインダー樹脂)の重量平均分子量(Mw)は23
9,000、数平均分子量(Mn)は91,900、比
(Mw/Mn)の値は2.6、前記重合体のガラス転移
温度(Tg)は58℃であった。
【0079】〔調製例(LP−3)〕ワックス分散液
(W−1)に代えてワックス分散液(W−2)308g
を用いたこと以外は調製例(LP−2)と同様にして、
固形分濃度が23重量%の水性分散液(バインダー粒子
の水性分散液。以下、「バインダー分散液(LP−
3)」という。)を得た。このバインダー分散液(LP
−3)中に分散されているバインダー粒子の粒径を動的
光散乱法粒度分析装置「ELS−800」(大塚電子工
業社製)を用いて測定したところ、平均粒径は107n
mであった。また、当該バインダー粒子を構成する重合
体(バインダー樹脂)の重量平均分子量(Mw)は1
6,400、数平均分子量(Mn)は7,010、比
(Mw/Mn)の値は2.34、前記重合体のガラス転
移温度(Tg)は53℃であった。
【0080】〔調製例(HP−4)〕攪拌装置、冷却
管、温度センサーおよび窒素導入管を装着した1000
mlの4頭コルベンに、表3に示す処方に従って、蒸留
水395mlと、ドデシル硫酸ナトリウム0.6gと、
ワックス分散液(W−1)92.3gと、スチレン10
6.4gと、n−ブチルアクリレート43.2gと、メ
タクリル酸10.4gとを仕込み、窒素気流下に攪拌を
行いながら昇温させた。内容物の温度が70℃になった
時点で、過硫酸カリウム(重合開始剤)2.1gを12
0mlの蒸留水に溶解してなる開始剤水溶液を添加し、
窒素気流下に70℃で3時間攪拌を継続することにより
重合を完結させた。次いで、内容物を室温まで冷却する
ことにより、固形分濃度が24重量%の水性分散液(バ
インダー粒子の水性分散液。以下、「バインダー分散液
(HP−4)」という。)を得た。このバインダー分散
液(HP−4)中に分散されているバインダー粒子の粒
径を動的光散乱法粒度分析装置「ELS−800」(大
塚電子工業社製)を用いて測定したところ、平均粒径は
93nmであった。また、当該バインダー粒子を構成す
る重合体(バインダー樹脂)の重量平均分子量(Mw)
は252,000、数平均分子量(Mn)は92,90
0、比(Mw/Mn)の値は2.71、前記重合体のガ
ラス転移温度(Tg)は59℃であった。
【0081】〔調製例(LP−4)〕攪拌装置、冷却
管、温度センサーおよび窒素導入管を装着した5000
mlの4頭コルベンに、表3に示す処方に従って、蒸留
水1970mlと、ドデシル硫酸ナトリウム2.8g
と、ワックス分散液(W−1)462gと、スチレン6
20gと、n−ブチルアクリレート128gと、メタク
リル酸52gと、tert−ドデシルメルカプタン2
7.4gとを仕込み、窒素気流下に攪拌を行いながら昇
温させた。内容物の温度が70℃になった時点で、過硫
酸カリウム(重合開始剤)11.2gを600mlの蒸
留水に溶解してなる開始剤水溶液を添加し、窒素気流下
に70℃で3時間攪拌を継続することにより重合を完結
させた。次いで、内容物を室温まで冷却することによ
り、固形分濃度が24重量%の水性分散液(バインダー
粒子の水性分散液。以下、「バインダー分散液(LP−
4)」という。)を得た。このバインダー分散液(LP
−4)中に分散されているバインダー粒子の粒径を動的
光散乱法粒度分析装置「ELS−800」(大塚電子工
業社製)を用いて測定したところ、平均粒径は101n
mであった。また、当該バインダー粒子を構成する重合
体(バインダー樹脂)の重量平均分子量(Mw)は1
8,500、数平均分子量(Mn)は7,610、比
(Mw/Mn)の値は2.43、前記重合体のガラス転
移温度(Tg)は55℃であった。
【0082】〔調製例(HP−5)〕攪拌装置、冷却
管、温度センサーおよび窒素導入管を装着した1000
mlの4頭コルベンに、表3に示す処方に従って、蒸留
水348mlと、ドデシル硫酸ナトリウム0.6gと、
ワックス分散液(W−1)61.5gと、着色剤分散液
(C)77gと、スチレン106.4gと、n−ブチル
アクリレート43.2gと、メタクリル酸10.4gと
を仕込み、窒素気流下に攪拌を行いながら昇温させた。
内容物の温度が70℃になった時点で、過硫酸カリウム
(重合開始剤)2.1gを120mlの蒸留水に溶解し
てなる開始剤水溶液を添加し、窒素気流下に70℃で3
時間攪拌を継続することにより重合を完結させた。次い
で、内容物を室温まで冷却することにより、固形分濃度
が24重量%の水性分散液(バインダー粒子の水性分散
液。以下、「バインダー分散液(HP−5)」とい
う。)を得た。このバインダー分散液(HP−5)中に
分散されているバインダー粒子の粒径を動的光散乱法粒
度分析装置「ELS−800」(大塚電子工業社製)を
用いて測定したところ、平均粒径は91nmであった。
また、当該バインダー粒子を構成する重合体(バインダ
ー樹脂)の重量平均分子量(Mw)は277,000、
数平均分子量(Mn)は103,700、比(Mw/M
n)の値は2.67、前記重合体のガラス転移温度(T
g)は58℃であった。
【0083】〔調製例(LP−5)〕攪拌装置、冷却
管、温度センサーおよび窒素導入管を装着した5000
mlの4頭コルベンに、表3に示す処方に従って、蒸留
水2124mlと、ドデシル硫酸ナトリウム2.8g
と、ワックス分散液(W−1)308gと、着色剤分散
液(C)410gと、スチレン620gと、n−ブチル
アクリレート128gと、メタクリル酸52gと、te
rt−ドデシルメルカプタン27.4gとを仕込み、窒
素気流下に攪拌を行いながら昇温させた。内容物の温度
が70℃になった時点で、過硫酸カリウム(重合開始
剤)11.2gを600mlの蒸留水に溶解してなる開
始剤水溶液を添加し、窒素気流下に70℃で3時間攪拌
を継続することにより重合を完結させた。次いで、内容
物を室温まで冷却することにより、固形分濃度が24重
量%の水性分散液(バインダー粒子の水性分散液。以
下、「バインダー分散液(LP−5)」という。)を得
た。このバインダー分散液(LP−5)中に分散されて
いるバインダー粒子の粒径を動的光散乱法粒度分析装置
「ELS−800」(大塚電子工業社製)を用いて測定
したところ、平均粒径は102nmであった。また、当
該バインダー粒子を構成する重合体(バインダー樹脂)
の重量平均分子量(Mw)は14,800、数平均分子
量(Mn)は5,320、比(Mw/Mn)の値は2.
78、前記重合体のガラス転移温度(Tg)は53℃で
あった。
【0084】
【表3】
【0085】<実施例1>攪拌装置、冷却管および温度
センサーを装着した1000mlのセパラブルフラスコ
に、バインダー分散液(HP−1)47.6gと、バイ
ンダー分散液(LP−1)190.5gと、ワックス分
散液(W−1)19.3gと、着色剤分散液(C)2
6.7gと、蒸留水252.5mlとを仕込んで混合攪
拌した後、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加して、
この系のpHを9.5に調節した。さらに攪拌を行いな
がら、塩化ナトリウム50gを蒸留水200mlに溶解
してなる塩化ナトリウム水溶液と、イソプロパノール7
7mlと、フッ素系ノニオン界面活性剤「フルオラード
FC−170C」(住友3M社製)10mgを10ml
の蒸留水に溶解してなる界面活性剤水溶液とを順次添加
した。内容物の温度を70℃に上昇させ、この温度条件
下に3時間にわたる攪拌処理(ワックス粒子とバインダ
ー粒子と着色剤粒子との凝集処理)を施した。次いで、
内容物の温度を85℃に上昇させ、この温度条件下で3
時間にわたる攪拌処理(凝集体の融着処理)を施した。
その後、内容物を室温に冷却し、5Nの水酸化ナトリウ
ム水溶液を添加して、当該内容物のpHを13に調節し
た。次いで、固形分の濾過処理および蒸留水への再懸濁
処理を繰り返し、その後、洗浄・乾燥することにより、
本発明のトナー(T−1)を得た。このトナー(T−
1)の重量平均粒径(d50)を「コールターマルチサイ
ザーII」(コールター社製)を用い測定したところ、d
50=6.62μm、CV=19%とシャープな粒度分布
を有するものであった。また、トナー(T−1)中にお
けるワックスの存在は、示差走査熱量計「DSC−5
0」(島津製作所製)を用いて確認することができた。
【0086】<実施例2>攪拌装置、冷却管および温度
センサーを装着した1000mlのセパラブルフラスコ
に、バインダー分散液(HP−2)47.8gと、バイ
ンダー分散液(LP−2)191.3gと、着色剤分散
液(C)26.7gと、蒸留水270.8mlとを仕込
んで混合攪拌した後、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を
添加して、この系のpHを9.5に調節した。さらに攪
拌を行いながら、塩化ナトリウム50gを蒸留水200
mlに溶解してなる塩化ナトリウム水溶液と、イソプロ
パノール77mlと、フッ素系ノニオン界面活性剤「フ
ルオラードFC−170C」(住友3M社製)10mg
を10mlの蒸留水に溶解してなる界面活性剤水溶液と
を順次添加した。内容物の温度を70℃に上昇させ、こ
の温度条件下に3時間にわたる攪拌処理(ワックス粒子
とバインダー粒子と着色剤粒子との凝集処理)を施し
た。次いで、内容物の温度を85℃に上昇させ、この温
度条件下で3時間にわたる攪拌処理(凝集体の融着処
理)を施した。その後、内容物を室温に冷却し、5Nの
水酸化ナトリウム水溶液を添加して、当該内容物のpH
を13に調節した。次いで、固形分の濾過処理および蒸
留水への再懸濁処理を繰り返し、その後、洗浄・乾燥す
ることにより、本発明のトナー(T−2)を得た。この
トナー(T−2)の重量平均粒径(d50)を「コールタ
ーマルチサイザーII」(コールター社製)を用い測定し
たところ、d50=6.57μm、CV=20%とシャー
プな粒度分布を有するものであった。また、トナー(T
−2)中におけるワックスの存在は、示差走査熱量計
「DSC−50」(島津製作所製)を用いて確認するこ
とができた。
【0087】<実施例3>攪拌装置、冷却管および温度
センサーを装着した1000mlのセパラブルフラスコ
に、バインダー分散液(HP−3)47.8gと、バイ
ンダー分散液(LP−3)191.3gと、着色剤分散
液(C)26.7gと、蒸留水270.8mlとを仕込
んで混合攪拌した後、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を
添加して、この系のpHを9.5に調節した。さらに攪
拌を行いながら、塩化ナトリウム50gを蒸留水200
mlに溶解してなる塩化ナトリウム水溶液と、イソプロ
パノール77mlと、フッ素系ノニオン界面活性剤「フ
ルオラードFC−170C」(住友3M社製)10mg
を10mlの蒸留水に溶解してなる界面活性剤水溶液と
を順次添加した。内容物の温度を50℃に上昇させ、こ
の温度条件下に3時間にわたる攪拌処理(ワックス粒子
とバインダー粒子と着色剤粒子との凝集処理)を施し
た。次いで、内容物の温度を85℃に上昇させ、この温
度条件下で3時間にわたる攪拌処理(凝集体の融着処
理)を施した。その後、内容物を室温に冷却し、5Nの
水酸化ナトリウム水溶液を添加して、当該内容物のpH
を13に調節した。次いで、固形分の濾過処理および蒸
留水への再懸濁処理を繰り返し、その後、洗浄・乾燥す
ることにより、本発明のトナー(T−3)を得た。この
トナー(T−3)の重量平均粒径(d50)を「コールタ
ーマルチサイザーII」(コールター社製)を用い測定し
たところ、d50=6.48μm、CV=21%とシャー
プな粒度分布を有するものであった。また、トナー(T
−3)中におけるワックスの存在は、示差走査熱量計
「DSC−50」(島津製作所製)を用いて確認するこ
とができた。
【0088】<実施例4>攪拌装置、冷却管および温度
センサーを装着した1000mlのセパラブルフラスコ
に、バインダー分散液(HP−4)47.9gと、バイ
ンダー分散液(LP−4)191.7gと、着色剤分散
液(C)26.7gと、蒸留水270.3mlとを仕込
んで混合攪拌した後、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を
添加して、この系のpHを9.5に調節した。さらに攪
拌を行いながら、塩化ナトリウム50gを蒸留水200
mlに溶解してなる塩化ナトリウム水溶液と、イソプロ
パノール77mlと、フッ素系ノニオン界面活性剤「フ
ルオラードFC−170C」(住友3M社製)10mg
を10mlの蒸留水に溶解してなる界面活性剤水溶液と
を順次添加した。内容物の温度を70℃に上昇させ、こ
の温度条件下に3時間にわたる攪拌処理(ワックス粒子
とバインダー粒子と着色剤粒子との凝集処理)を施し
た。次いで、内容物の温度を85℃に上昇させ、この温
度条件下で3時間にわたる攪拌処理(凝集体の融着処
理)を施した。その後、内容物を室温に冷却し、5Nの
水酸化ナトリウム水溶液を添加して、当該内容物のpH
を13に調節した。次いで、固形分の濾過処理および蒸
留水への再懸濁処理を繰り返し、その後、洗浄・乾燥す
ることにより、本発明のトナー(T−4)を得た。この
トナー(T−4)の重量平均粒径(d50)を「コールタ
ーマルチサイザーII」(コールター社製)を用い測定し
たところ、d50=6.71μm、CV=24%とシャー
プな粒度分布を有するものであった。また、トナー(T
−4)中におけるワックスの存在は、示差走査熱量計
「DSC−50」(島津製作所製)を用いて確認するこ
とができた。
【0089】<実施例5>攪拌装置、冷却管および温度
センサーを装着した1000mlのセパラブルフラスコ
に、バインダー分散液(HP−5)49.2gと、バイ
ンダー分散液(LP−5)196.7gと、蒸留水29
0.7mlとを仕込んで混合攪拌した後、5Nの水酸化
ナトリウム水溶液を添加して、この系のpHを9.5に
調節した。さらに攪拌を行いながら、塩化ナトリウム5
0gを蒸留水200mlに溶解してなる塩化ナトリウム
水溶液と、イソプロパノール77mlと、フッ素系ノニ
オン界面活性剤「フルオラードFC−170C」(住友
3M社製)10mgを10mlの蒸留水に溶解してなる
界面活性剤水溶液とを順次添加した。内容物の温度を7
0℃に上昇させ、この温度条件下に3時間にわたる攪拌
処理(ワックス粒子とバインダー粒子と着色剤粒子との
凝集処理)を施した。次いで、内容物の温度を85℃に
上昇させ、この温度条件下で3時間にわたる攪拌処理
(凝集体の融着処理)を施した。その後、内容物を室温
に冷却し、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加して、
当該内容物のpHを13に調節した。次いで、固形分の
濾過処理および蒸留水への再懸濁処理を繰り返し、その
後、洗浄・乾燥することにより、本発明のトナー(T−
5)を得た。このトナー(T−5)の重量平均粒径(d
50)を「コールターマルチサイザーII」(コールター社
製)を用い測定したところ、d50=6.51μm、CV
=19%とシャープな粒度分布を有するものであった。
また、トナー(T−5)中におけるワックスの存在は、
示差走査熱量計「DSC−50」(島津製作所製)を用
いて確認することができた。
【0090】<比較例1>攪拌装置、冷却管および温度
センサーを装着した1000mlのセパラブルフラスコ
に、バインダー分散液(HP−2)47.8gと、バイ
ンダー分散液(LP−2)191.3gと、着色剤分散
液(C)26.7gと、蒸留水270.8mlとを仕込
んで混合攪拌した後、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を
添加して、この系のpHを9.5に調節した。さらに攪
拌を行いながら、塩化ナトリウム50gを蒸留水200
mlに溶解してなる塩化ナトリウム水溶液と、イソプロ
パノール77mlと、フッ素系ノニオン界面活性剤「フ
ルオラードFC−170C」(住友3M社製)10mg
を10mlの蒸留水に溶解してなる界面活性剤水溶液と
を順次添加した。内容物の温度を85℃に上昇させ、こ
の温度条件下に3時間にわたる攪拌処理(ワックス粒子
とバインダー粒子と着色剤粒子との凝集処理および凝集
体の融着処理)を施した。次いで、内容物を室温に冷却
し、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加して、当該内
容物のpHを13に調節した。次いで、固形分の濾過処
理および蒸留水への再懸濁処理を繰り返し、その後、洗
浄・乾燥することにより、比較用のトナー(t−1)を
得た。このトナー(t−1)の重量平均粒径(d50)を
「コールターマルチサイザーII」(コールター社製)を
用い測定したところ、d50=6.92μm、CV=35
%であった。また、トナー(t−1)中におけるワック
スの存在は、示差走査熱量計「DSC−50」(島津製
作所製)を用いて確認することができた。
【0091】<比較例2>攪拌装置、冷却管および温度
センサーを装着した1000mlのセパラブルフラスコ
に、バインダー分散液(HP−4)47.9gと、バイ
ンダー分散液(LP−4)191.7gと、着色剤分散
液(C)26.7gと、蒸留水270.3mlとを仕込
んで混合攪拌した後、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を
添加して、この系のpHを9.5に調節した。さらに攪
拌を行いながら、塩化ナトリウム50gを蒸留水200
mlに溶解してなる塩化ナトリウム水溶液と、イソプロ
パノール77mlと、フッ素系ノニオン界面活性剤「フ
ルオラードFC−170C」(住友3M社製)10mg
を10mlの蒸留水に溶解してなる界面活性剤水溶液と
を順次添加した。内容物の温度を85℃に上昇させ、こ
の温度条件下に3時間にわたる攪拌処理(ワックス粒子
とバインダー粒子と着色剤粒子との凝集処理および凝集
体の融着処理)を施した。次いで、内容物を室温に冷却
し、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加して、当該内
容物のpHを13に調節した。次いで、固形分の濾過処
理および蒸留水への再懸濁処理を繰り返し、その後、洗
浄・乾燥することにより、比較用のトナー(t−1)を
得た。このトナー(t−1)の重量平均粒径(d50)を
「コールターマルチサイザーII」(コールター社製)を
用い測定したところ、d50=7.04μm、CV=41
%であった。また、トナー(t−1)中におけるワック
スの存在は、示差走査熱量計「DSC−50」(島津製
作所製)を用いて確認することができた。
【0092】
【表4】
【0093】<現像剤の調製>実施例1〜5および比較
例1〜2により製造されたトナーの各々5重量部と、樹
脂被覆された鉄粉よりなるキャリア95重量部とを混合
することにより二成分現像剤(現像剤1〜5および比較
現像剤1〜2)を調製した。
【0094】<現像剤(トナー)の評価>上記のように
して得られた現像剤1〜5および比較現像剤1〜2の各
々を用い、トナーリサイクルシステムを備えた電子写真
複写機「U−BIX−4500」(コニカ(株)製)に
より、感光体上に形成された静電荷像の現像(トナー像
の形成)工程、転写紙へのトナー像の転写工程、熱ロー
ラ定着器〔熱ローラの表層:ポリテトラフルオロエチレ
ン「テフロン」(デュポン社製),圧着ローラの表層:
シリコーンゴム「KE−1300RTV」(信越化学工
業(株)製)〕によるトナー像の定着工程を有する実写
テストを2万回にわたり行い、下記の項目について評価
した。結果を下記表5に示す。
【0095】(1)低温定着性(最低定着温度):熱ロ
ーラの温度を、100℃から250℃まで5℃ずつ段階
的に上昇させて複写画像を形成し(定着線速度120m
m/秒)、この複写画像のベタ黒部(定着トナー)をキ
ムワイプによって摺擦し、十分な耐摺擦性を有する定着
画像が得られたときの最低の設定温度(最低定着温度)
を求めた。なお、使用した熱ローラ定着器は、シリコー
ンオイル供給機構を有していなものである。
【0096】(2)耐オフセット性(オフセット発生温
度):各設定温度において、複写画像(定着トナー像)
の形成直後に白紙の転写紙を同様の条件下で熱ローラ定
着器に送ってこれにトナー汚れが生ずるか否かを目視に
より観察し、トナー汚れが生じたときの最低の設定温度
(オフセット発生温度)を求めた。
【0097】(3)流動性(トナーの静かさ密度):2
万回にわたる実写テストの初期および終期において、1
00メッシュの篩を通したトナー粒子を容積100ml
の容器内に疎充填して重量を測定することにより、静か
さ密度を測定した。静かさ密度が大きいほど流動性に優
れているといえる。
【0098】(4)感光体表面へのトナーの一次付着
量:2万回にわたる実写テストの初期および終期におい
て、一次付着量(ベタ黒の電位が800Vの箇所におけ
る単位面積あたりのトナーの付着量)を測定した。
【0099】(5)画像濃度:2万回にわたる実写テス
トの初期および終期において、「サクラデンシトメータ
ー」(コニカ(株)製)を用いて測定した。
【0100】(6)感光体汚染の有無:2万回にわたる
実写テストの終了後、感光体表面を観察して、トナーに
よる汚染の有無を確認した。
【0101】
【表5】
【0102】
【発明の効果】(1)本発明のトナーは、耐オフセット
性および低温定着性に優れている。 (2)本発明のトナーは、シャープな粒度分布を有して
いる。 (3)本発明のトナーは、キャリア、感光体、現像スリ
ーブなどに対する汚染性が少ない。 (4)本発明のトナーは、流動性に優れている。 (5)本発明のトナーによれば、高画質の可視画像を長
期にわたり安定して形成することができる。 (6)本発明の製造法によれば、上記のような優れた特
性を有するトナーを確実に製造することができる。 (7)本発明の製造法によれば、粒度分布の制御が容易
で、粒度分布がシャープな重合トナーを確実に製造する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神山 幹夫 東京都日野市さくら町1番地 コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H005 AA06 AB03 AB06 CA14 EA03 EA05 EA07 EA10

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワックス粒子、バインダー粒子および着
    色剤粒子を水性媒体中で凝集させ、得られる凝集体を熱
    融着させてなる静電荷像現像用のトナーであって、 前記ワックス粒子が、エステル成分を20重量%以上の
    割合で含有し、針入度が4以下であるワックスを水性媒
    体中に乳化分散させることにより調製され、 前記ワックスの溶融温度以下の温度で凝集処理された
    後、 前記バインダー粒子を構成する重合体のガラス転移点よ
    り25℃以上高い温度で融着処理されて得られることを
    特徴とするトナー。
  2. 【請求項2】 ワックス粒子を構成するワックスの溶融
    温度が60〜110℃の範囲にあることを特徴とする請
    求項1に記載のトナー。
  3. 【請求項3】 ワックス粒子の平均粒径が50〜150
    nmの範囲にあることを特徴とする請求項1または請求
    項2に記載のトナー。
  4. 【請求項4】 ワックスの含有割合が1〜20重量%で
    あることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに
    記載のトナー。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至請求項4の何れかに記載の
    トナーを製造するための方法であって、 ワックス粒子の水性分散液と、 バインダー粒子の水性分散液と、 着色剤粒子の水性分散液とを混合し、 前記ワックス粒子、前記バインダー粒子および前記着色
    剤粒子を、水性媒体中において前記ワックスの溶融温度
    以下の温度で凝集処理し、 得られる凝集体を、前記バインダー粒子を構成する重合
    体のガラス転移点より25℃以上高い温度で融着処理す
    る工程を含むことを特徴とするトナーの製造法。
  6. 【請求項6】 ワックス粒子の水性分散液のpHが8.
    5〜13の範囲にあることを特徴とする請求項5に記載
    のトナーの製造法。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至請求項4の何れかに記載の
    トナーを製造するための方法であって、 ワックス粒子の存在下に、ラジカル重合性の単量体を乳
    化重合させて得られるワックス粒子−バインダー粒子の
    水性分散液と、 着色剤粒子の水性分散液とを混合し、 前記ワックス粒子、前記バインダー粒子および前記着色
    剤粒子を、水性媒体中において前記ワックスの溶融温度
    以下の温度で凝集処理し、 得られる凝集体を、前記バインダー粒子を構成する重合
    体のガラス転移点より25℃以上高い温度で融着処理す
    る工程を含むことを特徴とするトナーの製造法。
  8. 【請求項8】 ワックス粒子および着色剤粒子の存在下
    に、ラジカル重合性の単量体を乳化重合させることによ
    り、ワックス粒子−着色剤粒子−バインダー粒子の水性
    分散液を調製し、 前記ワックス粒子、前記バインダー粒子および前記着色
    剤粒子を、水性媒体中において前記ワックスの溶融温度
    以下の温度で凝集処理し、 得られる凝集体を、前記バインダー粒子を構成する重合
    体のガラス転移点より25℃以上高い温度で融着処理す
    る工程を含むことを特徴とするトナーの製造法。
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