JP2000352838A - 電子写真用カラートナー及び現像方法 - Google Patents

電子写真用カラートナー及び現像方法

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JP2000352838A
JP2000352838A JP11165588A JP16558899A JP2000352838A JP 2000352838 A JP2000352838 A JP 2000352838A JP 11165588 A JP11165588 A JP 11165588A JP 16558899 A JP16558899 A JP 16558899A JP 2000352838 A JP2000352838 A JP 2000352838A
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toner
weight
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color toner
wax
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JP11165588A
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English (en)
Inventor
Masami Tomita
正実 冨田
Hiroyuki Fushimi
寛之 伏見
Yoichiro Watanabe
陽一郎 渡辺
Keiko Shiraishi
桂子 白石
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着装色に定着オイルを塗布することなく良
好な定着が行なえ、かつ良好な光沢性、透明性を有する
電子写真用カラートナーを提供する。 【解決手段】 母体着色粒子と該添加剤とからなるカラ
ートナーにおいて、該母体着色粒子に含有される離型剤
として、DSC融点が70〜130℃、分子量Mnが1
00〜25000、かつ分子量分布Mw/Mnが1.5
〜3.0のR’CH=CH2(R’:炭素原子数1〜2
8のアルキル)で表わされる1−オレフィンから誘導さ
れる単位からなる1−オレフィンポリマーワックスを用
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真用カラート
ナー、及びこのカラートナーを用いる現像方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、電子写真方式を用いたハードコピ
ーの技術は、自黒からフルカラーへの展開が急速になり
つつあり、フルカラーコピーの市場は特に拡大してい
る。フルカラー電子写真法によるカラー画像形成は、一
般に3原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの3色の
カラートナー又はそれに黒色を加えた4色を用いて全て
の色の再現を行なうものである。
【0003】その一般的方法は、まず原稿からの光をト
ナーの色と補色の関係にある色分解光透過フィルターを
通して光導電層上に静電潜像を形成する。次いで現像、
転写工程を経てトナーは転写材に保持される。次いで前
述の工程を順次複数回行い、レジストレーションを合わ
せつつ、同一転写材上にトナーは重ね合わせられ、ただ
一回のみの定着によって最終のフルカラー画像が得られ
る。
【0004】この様な、複数回の現像、転写を行ない、
定着工程として同一転写材上に色の異なる数種のトナー
像の重ね合わせを必要とするカラー電子写真法では、カ
ラートナーが持つべき定着特性はきわめて重要な要素で
ある。すなわち、定着したカラートナーは、トナー粒子
による乱反射をできる限り抑え、適度の光沢性や艶が必
要である。また、少なくとも上層のトナー層は下層にあ
る異なる色調のトナー層を妨げない透明性を有し、色再
現範囲の広いカラートナーでなければならない。
【0005】一方、カラートナーの定着に用いられる定
着装置は、表面離型性の良い優れた材料を用いたローラ
ーなどを用いるものの、ローラーなどの表面にオイルを
塗布したものが殆どである。ところが、離型性を増す為
の多量のオイル塗布は、転写材のオイル汚れ、コストア
ップ、オイルを収納する為のスペースが必要となり、定
着装置が大型化する等の問題がある。
【0006】一般にカラートナーの定着にオイルを使用
する理由は以下の通りである。すなわち、カラートナー
は白黒プリント用の黒トナーに比較して、定着加熱時
に、より熱溶融性を増し、低粘度化して光沢や透明性を
得る必要がある。しかし、このような樹脂を用いたトナ
ーは、熱溶融時の分子間凝集力が低下しやすくなる為、
定着ローラー通過時に熱ローラーへのトナーの付着性が
増して、高温オフセット現象が発生する。従って、この
高温オフセットを防止する為に、定着ローラーにオイル
を塗布して、定着ローラーへのトナーの付着性を低減す
ることが一般的である。
【0007】また、定着ローラーにオイルを塗布しな
い、いわゆるオイルレストナーが試みられており、一般
的にワックスをトナー中に分散させることが提案されて
いる。しかし、カラートナーの場合、前述のように、低
粘度化したトナーから適量のワックスが染み出す必要が
あり、オフセット現象を防止することが困難である。ま
た、白黒プリント用の黒トナーの様に、高粘性のトナー
の場合には、トナーの熱溶融時の分子問凝集力が高いた
め、ワックスが少量染み出すことでオフセットが防止で
きるが、十分なトナーの溶融は行われておらず、光沢や
透明性が不十分である。
【0008】一方、現像に関しては、小型化、軽量化な
どに優れる、キャリアを用いなくて済む非磁性−成分現
像方式が提案されている。この現像方式においては多く
の場合、現像ローラーへのトナーの補給性や現像ローラ
ーのトナー保持性が必ずしも良好とはいえず、このため
現像ローラーヘトナーを強制的に擦りつけたり、ブレー
ドにより現像ローラー上のトナー量を規制したりする。
その結果、現像ローラーヘトナーがフィルミングしやす
くなり、現像ローラーの寿命が短くなったり、トナーの
帯電量が不安定になるという問題が生じる。また、これ
により良好な現像が行なわれなくなる。従って、非磁性
−成分現像用のカラートナーにおいては、一般のカラー
トナーに必要とされる特性に加えて、トナーに用いられ
る結着樹脂の耐熱性が劣る場合が多く、現像ローラーへ
のトナーのフィルミングなどが発生しやすくなる。
【0009】そこで、良好な現像を行なうためのカラー
トナーが数多く提案されている。その幾つかをあげれば
次のとおりである。
【0010】(1)特公平8−12475号:エーテル
化ジフェノール成分、炭化水素基置換された2価のカル
ボン酸又はその誘導体、3価以上のポリカルボン酸又は
/及びポリオール類あるいはその誘導体成分からなり、
見掛け粘度、DSC吸熱ピークを限定したポリエステル
樹脂を用いたカラートナー。このトナーはオイルレス定
着で耐オフセット性が不十分である。
【0011】(2)特開昭51−144625号:軟化
点80〜150℃のポリエステル樹脂と、分子量500
〜2000の固形シリコーンワニスの樹脂混合物に一定
の顔料を加えたマゼンタトナー。このトナーはトナーの
流動性が十分でなく、トナーの補給性が不十分である。
【0012】(3)特開平5−158281号:結着樹
脂の分散液の曇価7〜30%のトナー。このトナーにお
いては結着樹脂は弱く架橋した樹脂を使用したものであ
るが、オイルレス定着で耐オフセット性は不十分であ
る。
【0013】(4)特開平5−158282号:フタル
酸系の2価の芳香族系酸成分、トリメリット酸系の酸成
分、コハク酸系の酸性分、エーテル化ジフェノール類か
ら合成された、OH価:10〜20、Mw:13000
〜20000、Mn:5000〜8000、Mw/Mn
=2〜3.5のポリエステル樹脂を含有したカラートナ
ー及びカラー画像形成方法。このトナーはオイルレス定
着で耐オフセット性は不十分である。
【0014】(5)特開平7−219274号:ポリオ
レフィンワックスと、顔料の含水ペーストを顔料分散用
樹脂溶液中に混入後、加熱処理された顔料分散樹脂を含
有し、結着樹脂と顔料分散樹脂のSP値の差が1.5〜
0.5とするカラートナー。このトナーはポリオレフィ
ンワックスの結着樹脂中への高分散化を狙っているもの
があるが、オイルレス性を付与する為に、ポリオレフィ
ンワックスの効果のみを期待するのでは、十分ではな
い。
【0015】(6)特開平7−311479号:特開平
7−219274号のトナーを用いる定着ローラーとし
て、表面層にフッ素樹脂で被覆された弾性層を用いる。
この定着ローラーの使用によっても耐オフセット性は不
十分である。
【0016】(7)特開平7−333903号:Mn:
2500〜3500、Mw:5万〜30万のTHF不溶
分を含有しないポリエステル樹脂を含有したトナー。こ
のトナーは微量の定着オイルを必要としており、オイル
レス化は不十分である。
【0017】(8)特開平7−333904号:ワック
ス及びTHF不溶分15〜40%で、多価アルコール成
分を限定したポリエステル樹脂を用い、結着樹脂とワッ
クスの屈折率の差を限定したトナー。このトナーはTH
F不溶分が多く、高い光沢を得ることが困難である。
【0018】(9)特開平8−50367号:ワックス
の分子量が350〜850と900〜4000の各々の
範囲に極大値を有し、Mn:350〜4000、Mw:
200〜4000のエステルワックスを含有したトナ
ー。このトナーにおいては、ワックスの特性を限定する
だけでは、十分なオイルレス性は得られない。
【0019】(10)特開平8−50368号:トータル
の炭素数が同一のエステル化合物が50〜95重量%エ
ステルワックスに含有したワックスを含有するトナー。
このトナーにおいては、ワックスの特性を限定するだけ
では、十分なオイルレス性は得られない。
【0020】(11)特開平3−39971号:トルエン
不溶分を含まず、分子量500〜2000と1万〜10
万の範囲にピークを有し、Mw:1万〜8万、Mn:1
500〜8000でMw/Mn>3の樹脂を含有したカ
ラートナー。このトナーにおいては十分なオイルレス性
は得られない。
【0021】(12)特開平4−57062号:フローテ
スター溶融粘度105ポアズの軟化温度が90〜120
℃で、Mw:1.5万〜5万、Mn:2000〜100
00でMw/Mn=5〜15の樹脂を含有したカラート
ナー。このトナーでは十分はオイルレス性は得られな
い。
【0022】(13)特開平5−53369号:BET比
表面積が1〜150m2/gで、炭素数5以上の飽和又
は不飽和の環状又は非環状有機基を有するカップリング
剤で処理された無機微粉体と、BET比表面積が160
〜400m2/gで疎水化度30以上の無機微粉末とを
含有したトナー。このトナーは、現像ローラー上でのト
ナー帯電特性が不安定となり、トナーが現像ローラーか
らこぼれたり、飛散したりする場合がある。
【0023】(14)特開平6−202374号:平均粒
径が30nm以上、100nm未満の無機微粒子を付着
させてなる非磁性一成分トナー。このトナーは流動性が
十分でなく、トナーの補給性が不十分になる場合があ
る。
【0024】(15)特開平8−15890号:平均粒径
4〜9μmのトナー母体粒子と小粒径(7〜20nm)
と大粒径(20〜80nm)の外添加剤からなり、小粒
径外添加剤を1〜2重量%、大粒径外添加剤のトナー母
体粒子に対する表面被覆率を10%としたトナー。この
トナーは、現像ローラー上でのトナー帯電特性が不安定
となり、トナーが現像ローラーからこぼれたり、飛散し
たりする場合がある。
【0025】(16)特開平9−288369号:BET
比表面積20〜50m2/g、PH6〜8、疎水率85
%以上のシリカ微粒子を含有するトナー。このトナーは
流動性が十分でなく、トナーの補給性が不十分になる場
合がある。
【0026】(17)特開平9−297424号:軟化点
(Sp)が90〜115℃、その軟化点とガラス転移点
(Tg)との関係が、Sp+110≦4Tg≦Sp+1
70のポリエステル樹脂を有するトナー表面に、BET
比表面積70m2の微粒子を有する非磁性一成分トナ
ー。このトナーは流動性が十分でなく、トナーの補給性
が不十分になる場合がある。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、カラ
ートナーにおいて、長期の撹拌においても、良好で安定
した現像性を有し、かつ、定着装置に定着オイルを塗布
することなく良好な定着性、光沢性、透明性、離型性を
有する電子写真用カラートナー、及びこの電子写真用カ
ラートナーを用いる現像方法を提供することである。
【0028】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第一
に、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤、帯電制御剤
を主成分とする体積平均粒径6〜10μmの母体着色粒
子と、外添加剤からなるカラートナーにおいて、離型剤
として、DSC融点が70〜130℃、分子量Mnが1
000〜25000、かつ分子量分布Mw/Mnが1.
5〜3.0のR’CH=CH2(式中、R’は炭素原子
数1〜28のアルキル基である)で表わされる1−オレ
フィンから誘導される単位からなる、1−オレフィンポ
リマーワックスが用いられることを特徴とする電子写真
用カラートナーが提供される。
【0029】第二に、1−オレフィンポリマーワックス
がメタロセン化合物触媒の存在下で製造されたものであ
ることを特徴とする上記第一の電子写真用カラートナー
が提供される。
【0030】第三に、外添加剤として、 1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理され
たシリカを、母体着色粒子100重量部に対し、0.2
〜1.0重量部、及び 1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜
140m2/gの疎水化処理された酸化チタンを、母体
着色粒子100重量部に対し、0.2〜0.8重量部が
添加されていることを特徴とする上記第一又は第二の電
子写真用カラートナーが提供される。
【0031】第四に、外添加剤として、さらに 比表面積20〜50m2/g、嵩密度100〜250
g/lの疎水化処理されたシリカを、母体着色粒子10
0重量部に対し、0.5〜2.0重量部が添加されてい
ることを特徴とする上記第三の電子写真用カラーが提供
される。
【0032】第五に、母体着色粒子と1次粒子径0.0
1〜0.03μmの疎水化処理されたシリカと、1次粒
子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m
2/gの疎水化処理された酸化チタンを混合した後、比
表面積20〜50m2/g、嵩密度100〜250g/
lの疎水化処理されたシリカを添加し混合して該母体着
色粒子に外添加剤を被覆したことを特徴とする上記第四
の電子写真用カラートナーが提供される。
【0033】第六に、帯電制御剤が、サリチル酸誘導体
の金属塩化合物であることを特徴とする上記第一〜五の
いずれかに記載の電子写真用カラートナーが提供され
る。
【0034】第七に、上記第一〜六のいずれかに記載の
電子写真用カラートナーを、少なくとも金属材質からな
る現像ローラーとこの現像ローラーにゴム材質を表面に
有する現像剤塗布ブレードに当接させた現像装置に用い
ることを特徴とするカラートナー現像方法が提供され
る。
【0035】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明者らは、電子写真方式におけるカラー画像
を得るための加熱定着ローラーやベルトを用いた加圧定
着方式について検討した結果、本発明の構成から成るカ
ラートナーを用いることにより、定着ローラーなどにオ
イルの塗布を行なわなくても十分な耐オフセット性、透
明性、光沢性を得ることが可能となり、かつ、一成分現
像装置における長期の撹拌においても、良好で安定した
現像性が得られた。
【0036】すなわち、本発明の課題を達成するため
に、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤、帯電制御剤
を主成分とする体積平均粒径6〜10μmの母体着色粒
子と、外添加剤からなるカラートナーにおいて、離型剤
として、溶融粘度が170℃で100〜2万mPa.
s、DSC融点が70〜130℃、分子量Mnが100
0〜25000、分子量分布Mw/Mnが1.5〜3.
0の1−オレフィンポリマーワックスを含有すること
で、上記定着に関する特性と、特に一成分現像装置にお
ける安定した現像性が両立できることが明らかになっ
た。さらに、このカラートナーは溶融粘度が170℃で
100〜2万mPa・sであるのがより好ましく、ま
た、このカラートナーは二成分現像装置においても使用
可能である。
【0037】このカラートナーはワックスを含有したこ
とにより、定着時には、トナー表面から充分な又は適量
のワックス染み出しにより、充分な耐オフセット性が得
られると共に、トナーの透明性を悪化させることが無
く、また、トナー中でのワックスの分散が良好になり、
現像装置における長期の分散においてもトナーの表面か
らワックスが染み出したり、ワックスが脱離することが
防止され、現像ローラーやキャリアヘのトナーのフィル
ミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材
へのトナーの融着が防止できることが明らかになった。
【0038】本発明で用いられる1−オレフィンポリマ
ーワックスのDSC融点は70〜130℃であることが
好ましい。これはトナーを混練する際に、トナー中での
ワックスが分散される過程において、ワックスの融点が
低すぎる揚合には、ワックスが溶融しすぎることでせん
断力がかかりにくくなり、十分なワックスの分散がなさ
れなくなるものと考えられる。逆に、ワックスの融点が
高すぎる場合には、定着時にワックスが十分にトナー表
面に染み出しにくくなって、耐オフセット性が得られな
くなる。
【0039】また、1−オレフィンポリマーワックス
は、分子量Mnが1000〜2500、0かつ分子量分
布Mw/Mnが1.5〜3.0であることにより、定着
時にトナーの表面からワックスの染み出しが十分に又は
適量で行われるようになる。
【0040】また、1−オレフィンポリマーワックスが
メタロセン化合物触媒の存在下で合成されたものである
ことが好ましく、これによりトナーの流動性を悪化させ
にくくなることが明らかになった。すなわち、一般的に
トナーにワックスを添加した場合には、トナーの流動性
を悪化させ、生産時の効率悪化、現像ユニットヘのトナ
ー供給性の悪化などの問題を発生しやすくなる傾向があ
る。これに対し、メタロセン化合物触媒の存在下で合成
されたポリオレフィンワックスはトナーの流動性を悪化
させることが無く、良好な生産性、現像ユニットヘのト
ナー供給性が得られる。その理由は定かではないが、メ
タロセン化合物触媒を用いた場合には、ワックスの分子
量分布がシャープになり、流動性を阻害すると考えられ
る非常に分子量の低い成分や未反応成分の存在が少なく
なるためと推定される。
【0041】メタロセン化合物触媒とは式(I)に示さ
れる遷移金属成分である。1−オレフィンポリマーワッ
クスの製造にあたり、R’CH=CH2(式中、R’は
炭素原子数1〜28のアルキル基である)で表される1
−オレフィンの重合を式(I)に示される触媒の存在下
に実施するが、その際、メタロセン化合物触媒は重合反
応において使用する前にメタロセンをアルミノキサンで
予備活性化しておいたものを使用するのが望ましい。
【化1】 (式中、Meは元素周期律表第IVbまたはVb族の金
属、即ちチタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、バナ
ジウム、ニオブ、タンタル、特にジルコニウム、ハフニ
ウムである。また、R1およびR2は互いに同じかまたは
異なっており、炭素原子数1〜10(特に1〜3が好ま
しい)のアルキル基、炭素原子数6〜10(特に6〜8
が好ましい)のアリール基、炭素原子数2〜10(特に
2〜4が好ましい)のアルケニル基、炭素原子数7〜4
0(特に7〜12が好ましい)のアリールアルキル基、
炭素原子数8〜40(特に8〜12が好ましい)のアリ
ールアルケニル基、またはハロゲン原子をである。R3
は炭素原子数1〜4(特に1〜3が好ましい)の線状炭
化水素または炭素原子数4〜6の環状炭化水素基であ
り、これらの炭化水素基は鎖中のブリッジ単位として少
なくとも一つのヘテロ原子を含有しており、またR3
一つから四つのヘテロ原子で構成されていてもよく、そ
れの別の原子価は炭化水素残基、水素原子またはハロゲ
ン原子によって飽和されていても良い。
【0042】一つの構成単位のブリッジ単位の例には、
−CR2−、−O−、−S−、−SO−、−SeO−、
−NR−、−PR−、−AsR−、−BR−、−AlR
−、−SiR2−などであり、その際Rは水素原子、炭
素原子数1〜10(特に1〜4が好ましい)のアルキル
基、炭素原子数6〜10(特に6〜8が好ましい)のア
リール基、炭素原子数2〜10(特に2〜4が好まし
い)のアルケニル基、炭素原子数7〜40(特に7〜1
2が好ましい)のアリールアルキル基、炭素原子数8〜
40(特に8〜12が好ましい)のアリールアルケニル
基、またはハロゲン原子、特に塩素または臭素原子であ
る。炭化水素基Rはヘテロ原子置換されていてもよい。
特に−CR2−及び珪素及び硫黄を含有するブリッジ単
位が有利である。
【0043】二つの構成単位のブリッジ単位の例には−
(CR2)2−、−SS−、−SeSe−、−SiR2Si
2−、−SiR2CR2−がある。ここで、Rは上記と
同じである。
【0044】多数の構成単位のブリッジ単位の例には、
−(CR2)3、−(CR2)4−、−SiR2OSiR2−、−
SiR2(CR2)nSiR2−、−SiR2(CR2)n−、
−S(CR2)nS−、−S(CR2)n−、−NR2(CR2)
nNR2−、−NR2(R2)n−、−PR2(CR2)nPR2
−、−PR2(CR2)n−、(n=1または2)、−AlR
OAlR−などがある。ここで、Rは上記と同じであ
る。
【0045】R4およびR5は互いに同じかまたは異なっ
ており、殊に同じであるのがよい。これらは中心の原子
と一緒にサンドイッチ構造を形成し得る単核または多核
の炭化水素基である。この種の基の例には、インデニ
ル、テトラヒドロインデニル、またはシクロペンタジエ
ニル基およびヘテロ芳香族配位子がある。)
【0046】特に有利なメタロセンはビスインデニルジ
メチルシリル−ジルコニウムジクロライド、エチレンビ
スインデニル−ハフニウムジクロライド、エチレンビス
インデニル−ジルコニウムクロライドなどがある。
【0047】アルミノキサンには、式(II)の線状のア
ルミノキサインまたは式(III)の線状のアルミノキサ
ンが用いられる。これらの式(II)(III)中、R6は炭
素原子数1〜6のアルキル基(特にメチル基、エチル
基、イソブチル基が好ましい)であり、pは5〜40の
整数(特に15〜35の整数が好ましい)である。
【0048】
【化2】
【化3】
【0049】−78〜100℃(殊に0〜70℃が好ま
しい)の温度で5分〜60時間の間予備活性化し、その
際の活性化剤が同様に式(II)及び(III)のアルミノ
キサンである。
【0050】重合は公知の方法で液状モノマー状態で、
溶液状態で、懸濁状態でまたは気相で特に−20〜80
℃で実施する。メタロセン化合物は1dm3の溶剤か反
応器容積当たり、遷移金属を基準として10-4〜10-6
モル(遷移金属)の濃度で使用する。アルミノキサンは
1dm 3の溶剤か反応器容積当たり、10-3〜2×10
-2モルの濃度で使用する。アルミノキサンを重合系への
メタロセンの添加前に最初に2〜3分の間重合液相と一
緒に撹拌することが効果的である。撹拌時間は10〜3
0分が目安である。また、重合はチグラー低圧法で慣用
される不活性溶剤中で実施する。重合時間は任意であ
る。そして分子量調整剤として水素を3〜3000(特
に15〜300が好ましい)の1−オレフィン/H2
ル比で添加する。また重合系の全体圧は5〜100ba
rで行う。
【0051】本方法では狭い分子量分布、高い密度、無
色透明のポリオレフィンワックスを作成できる。以下
に、本発明に有用なメタロセン化合物触媒を用いたポリ
オレフィンワックスの幾つか作成例を示す。なお、本発
明のワックスはこれら作成例に示されたものに限定され
ない。
【0052】(ワックス作成例1)乾燥した16dm3
の反応器を窒素で洗浄し、8N/dm3の水素及び10
dm 3の液状プロピレンをを容器中に充填する。次いで
メチルアルミノキサンのトルエン溶液70cm3(68
mmol)を添加し、反応混合物を30℃で15分間撹
拌する。これに平行して8.4mg(0.02mmo
1)のエチレンビスインデニル−ジルコニウムジクロラ
イドのトルエン溶液35cm3に溶解し、15分間放置
して予備活性化する。次にこの溶液を容器に入れ、重合
系を60℃の温度にし次いで適当に冷却しながらこの温
度に60分間保つ。これにより、ポリプロピレンワック
スが得られた。得られたワックスの特性は以下の通りで
あった。 DSC融点:120℃ Mn:15000 Mw/Mn:2.3
【0053】(ワックス作成例2)ワックス作成例1で
の水素の添加量を16N/dm3に変え、重合時間を4
5分に変えた以外は同様に重合を行った。得られたワッ
クスの特性は以下の通りであった。 DSC融点:120℃ Mn:9900 Mw/Mn:2.3
【0054】(ワックス作成例3)ワックス作成例1で
の水素の添加量を80N/dm3に変え、重合時間を4
5分に変えた以外は同様に重合を行った。得られたワッ
クスの特性は以下の通りであった。 DSC融点:108℃ Mn:5900 Mw/Mn:2.1
【0055】(ワックス作成例4)ワックス作成例1で
の水素の添加量を40N/dm3に変え、エチレンビス
インデニル−ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液
15cm3に溶解に変えた以外は同様に重合を行った。
得られたワックスの特性は以下の通りであった。 DSC融点:81℃ Mn:18800 Mw/Mn:2.3
【0056】また、特に一成分現像方式に関し、本発明
の目的を達成するためには、トナーの特性が以下の通り
であることが必要である。 1.現像ローラー上にトナーが均一に供給され、現像ロ
ーラー上のトナー層が均一に形成されること。 2.現像ローラー上のトナーが充分に帯電し、その帯電
量のレベルが現像ローラーの長期的な撹拌や、使用環境
によっても変化が少ないこと。 3.現像ローラーの長期的な撹拌によっても、現像ロー
ラーや、トナーを薄層化させる部材にトナーが融着する
ことによるスジ等が発生しないこと。
【0057】本発明者らが検討の結果、少なくとも結着
樹脂、着色剤、離型剤、帯電制御剤を主成分とする体積
平均粒径6〜10μmの母体着色粒子と、外添加剤とか
らなる非磁性−成分現像用カラートナーにおいて、上記
望ましいトナー特性が該外添加剤として下記の2種類の
ものを併用することで達成した。 1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理され
たシリカを、母体着色粒子100重量部に対し、0.2
〜1.0重量部。 1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜
140m2/gの疎水化処理された酸化チタンを、母体
着色粒子100重量部に対し、0.2〜0.8重量部。
【0058】さらに上記望ましいトナー特性は外添加剤
として前記の外添加剤に下記の外添加剤を加え使
用することによって、一層望ましいものになる。 比表面積20〜50m2/g、嵩密度100〜250
g/lの疎水化処理されたシリカを、母体着色粒子10
0重量部に対し、0.5〜2.0重量部。
【0059】すなわち、の1次粒子径0.01〜0.
03μmの疎水化処理されたシリカを、母体着色粒子1
00重量部に対し、0.2〜1.0重量部トナーの表面
に付着させることにより、トナーに必要な流動性と帯電
性が付与され、現像ローラー上及び現像ローラーからへ
感光体への現像性が良好となる。なお、このタイプのシ
リカの添加量は、母体着色粒子100重量部に対し、
0.2〜1.0重量部とすることが好ましく、これより
少ない揚合には、現像ローラーに必要な量のトナーが供
給されなかったり、必要なトナーの帯電量が得られない
場含が有る。またこれより多く添加した場合にはトナー
の帯電性が高すぎて十分なトナーの現像が行われなかっ
たり、トナーが現像ローラーから飛散する場合が有る。
【0060】の1次粒子径0.01〜0.03μmで
比表面積60〜140m2/gの疎水化処理された酸化
チタンを、母体着色粒子100重量部に対し、0.2〜
0.8重量部トナーの表面に付着させることにより、ト
ナーの帯電性の安定化、特に帯電立ち上がり性とチャー
ジアツプが防止される。なお、このタイプの酸化チタン
の添加量がこれより少ない場合には、トナーの帯電性が
高すぎて十分なトナーの現像が行われない場合が有る。
またこれより多く添加した場合にはトナーの帯電性が低
すぎてトナーが現像ローラーから飛散したり、地肌汚れ
の原因となる場合が有る。
【0061】また、の比表面積20〜50m2/g、
嵩密度100〜250g/lの疎水化処理されたシリカ
を、母体着色粒子100重量部に対し、0.5〜2.0
重量部トナーの表面に付着させることにより、トナーの
現像ローラー上での薄層が均一となり、薄層のムラが大
幅に改善され、更に長期の現像ローラーの撹拌により、
撹拌現像剤塗布ブレードヘのトナーの融着による白スジ
の発生を防止する。なお、このタイプのシリカの添加量
がこれより少ない場合には、トナーの現像ローラー上で
の薄層が不均一となり、トナーの均一な現像及び画像が
得られない場合や、撹拌現像剤塗布ブレードヘのトナー
の融着による自スジの発生する揚合が有る。またこれよ
り多く添加した場合にはこのタイプのシリカが過剰に存
在し、トナーの表面に付着されず、トナーの帯電安定性
を阻害する場合が有る。
【0062】本発明に用いられるシリカは、一般こ湿式
法もしくは乾式法で生成されたものであるが、特に乾式
法(ケイ素化ハロゲン化合物の蒸気相酸化)により生成
された、いわゆるヒュームドシリカと称されるものが、
流動性の面から好ましい。すなわち、このシリカは従来
公知の技術によって製造されるものである。例えば、四
塩化ケイ素ガスの酸水素炎中における熱分解酸化反応を
利用するもので、基礎となる反応式は次の様なものであ
る。
【化4】SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl また、この製造工程において、例えば塩化アルミニウム
又は塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物を、ケイ素
ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他
の金属化物の複合微粉体を得ることも可能であり、それ
らも包合する。
【0063】また、シリカ微粉末を疎水化処理する方法
としては、シリカ微粉末の表面をシラン系化合物等で表
面処理することで可能である。即ち、シリカ微粉末に結
合している水酸基にシラン化合物を反応させ、水酸基を
シロキシル基等に置換することであり、従って、疎水化
度とは疎水化前に存在した水酸基のうち上記反応により
消失した水酸基の割合である。疎水化処理はシリカ微粉
末にジアルキルジハロゲン化シラン、トリアルキルハロ
ゲン化シラン、ヘキサアルキルジシラザン、アルキルト
リハロゲン化シラン等を高温下で反応させることにより
行なわれる。
【0064】また、前記シリカ微粉末の“疎水化度”
は、次の方法により測定することができる。200ml
のビーカーに水50mlを入れ、更に0.2gのシリカ
微粉末を添加する。そして、マグネットスターラーでゆ
るやかに撹拌しつつ、滴下時に先端が水中に浸漬された
ビュレットからメタノールを加え、浮かんでいるシリカ
微粉末が沈み始め、完全に沈んだ時の滴下メタノールの
ml数を読み、
【数1】 から求められる。メタノールはこの場合界面活性剤の役
割をし、メタノールの滴下に伴って浮いているシリカ微
粉末がメタノールを介して水中に分散するので、疎水化
度の値が大きいほどシリカ微粉末の疎水化度は高い。
【0065】また、本発明で用いられる酸化チタン微粒
子としては、硫酸法と塩素法により製造されたものがあ
り、ルチル型、ナフターゼ型、アモルファス及びその混
合型全てが、本発明の範囲に概当するものにおいて使用
できる。また、表面の疎水化処理については、シリカと
同様の化合物で行なう事ができる。
【0066】本発明のカラートナーは一成分現像剤、二
成分現像剤のいずれにも使用可能であるが、特に一成分
現像剤として用いるのが効果的である。すなわち、前述
のカラートナーを、少なくとも金属材質からなる現像ロ
ーラーと、この現像ローラーにゴム材質を表面に有する
現像剤塗布ブレード当接させた現像装置に一成分現像剤
として用いることにより、本構成のトナーは本発明の目
的に対して多大な効果を発揮する。本発明のトナーを用
いた場合に、金属材質の現像ローラーを用いることによ
り、現像ローラー上のトナー薄層が均一となり、薄層の
ムラが大幅に改善されると共に、現像ローラーの長期撹
拌によっても現像ローラー上のトナー量が安定化する。
【0067】また、更に外添加剤の母体着色粒子への混
合被覆方法として、(a)母体着色粒子との1次粒子
径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカ
と、の1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積
60〜140m2/gの疎水化処理された酸化チタンと
を添加して混合することにより、(b)母体着色粒子と
前記のシリカとの酸化チタンとの比表面積20〜
50m2/g、嵩密度100〜250g/lの疎水化処
理されたシリカとを添加して混合することにより、又は
(c)トナー母体粒子と前記のシリカとの酸化チタ
ンとを混合した後、のシリカを添加して混合すること
により、トナーの表面から外添加剤の脱離が防止され、
現像ローラーと現像剤塗布ブレードの間に外添加剤が存
在することよるトナー薄層ムラが改善される。ここで、
(b)のように母体着色粒子前記のとすベての外
添加剤を同時に混合した場合には、外添加剤同士が凝集
しやすく、トナーの表面に均一に付着されなくなり、前
述のような現象が発生することがあり得ることから、
の外添加剤を併用した場合は(c)の方法が採られ
るのがよい。
【0068】本発明のカラートナーの帯電制御剤として
は、サリチル酸誘導体の金属塩化合物を用いることによ
り、一成分現像装置における現像ローラー上での均一な
トナーの薄層を得つつ、安定した帯電特性を得ることが
できる。
【0069】このサリチル酸誘導体の金属塩化合物は、
【化5】 (但し、式中、R11、R12及びR13は水素原子又は炭素
数1〜10のアルキル基あるいはアリル基であるが、特
に水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基あるいはアリ
ル基が望ましい。ここでR11、R12及びR13は同時に同
じであっても異なっていても良い。また、Meは亜鉛、
ニッケル、コバルト、銅及びクロムから選ばれるいずれ
かの金属である。)
【0070】上記[化5]で示される化合物は、CLA
RK,J,L,Kao,H(1948)J.Amer.
Chem.Soc.70,2151に記載された方法に
よって容易に合成することができる。例えば、溶媒中に
2モルのサリチル酸ナトリウム塩(サリチル酸誘導体の
ナトリウム塩を含む)と、1モルの塩化亜鉛とを添加し
混合し、加温して撹拌することにより亜鉛塩として得る
ことができる。この金属塩は白色を呈する結晶であり、
トナーバインダー中に分散させた場合にも着色を示さな
いものである。金属塩が亜鉛塩以外のものについても、
上記の方法に準じて製造することができる。
【0071】このサリチル酸誘導体の金属塩化合物の配
合量は、結着樹脂100重量部に対し、0.1〜10重
量部好ましくは、0.5〜5重量部程度である。
【0072】サリチル酸誘導体の金属塩化合物の具体例
としては、以下に示すもの等が挙げられる。
【0073】
【表1】
【0074】また、更に本発明のトナーの体積平均粒径
は6〜10μmであることが好ましい。この範囲よりも
小さい場合には、現像ローラー上での十分なトナー量を
得ることが難しくなったり、長期の現像ローラーの撹拌
により、現像ローラーや現像剤塗布ブレードにトナーが
融着することが有る。逆に、この範囲よりも大きい揚合
には、現像ローラー上のトナー層が不均一となったり、
長期の撹拌により現像ローラー上でのトナー量が変化す
ることがある。
【0075】本発明のカラートナーに用いられる結着樹
脂は、カラートナーに必要な透明性、光沢性、定着性、
帯電性等を考慮して選択される各種のタイプのものが使
用されるが、特にポリエステル樹脂や、ポリオール樹脂
が好ましい。
【0076】ポリエステル樹脂としては、各種のタイプ
のものがあるが、以下のものがカラートナーに必要な特
性を維持するために好ましい。すなわち、(イ)
【化6】 (式中、R21は炭素数2〜4のアルキレン基であり、
x、yは正の整数であり、その和の平均値は2〜16で
ある。)で示されるジオール成分と、(ロ)2価以上の
多価カルボン酸、その無水物及びその低級アルキルエス
テルからなる群から選ばれる下記一般式(VI)又(VI
I)
【化7】
【化8】 (式中、R22,R23は炭素数4〜20の飽和若しくは不
飽和の炭化水素基である。)で示される2価カルボン酸
若しくはその無水物を含有する酸成分、もしくは、トリ
メリット酸か、その無水物も含有する酸成分、とを縮合
重合して得られるポリエステル樹脂である。
【0077】一般式(V)で示されるジオールの例とし
ては、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、ポリオキシエス
テル(2)−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)−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(16)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン等が挙げられる。なお、ジオール成分に下
記のような2官能以上のポリヒドロキシ化合物を、約5
モル%以下使用することもできる。エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリス
リトール、トリメチロールプロパン、水素添加ビスフェ
ノールA、ソルビトール、又はそれらのエーテル化ポリ
ヒドロキシ化合物等。
【0078】また、(ロ)の残余成分として、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル
酸及びそれらの無水物及びそれらの低級アルキルエステ
ル等の化合物が使用できる。一般式(VI)又は(VII)
で示される化合物としては、n−ドデセニルこはく酸、
n−ドデシルこはく酸、n−ブチルこはく酸、iso−
ドデセニルこはく酸、iso−オクチルこはく酸等のこ
はく酸誘導体が挙げられ、これらは特に、トナーとして
の低温時の定着性が十分で、更に光沢も向上する。
【0079】上記ポリエステル樹脂は、通常ポノオール
成分と多価カルボン酸成分とを不活性ガス雰囲気中で1
80〜250℃の温度で縮重合することによって製造す
ることができる。
【0080】ここで、ポリオール樹脂は、各種のタイプ
のものが使用できるが、本発明に用いられるものとし
て、以下のものが特に好ましい。すなわち、ポリオール
樹脂として、(1)エポキシ樹脂と、(2)2価フェノ
ールのアルキレンオキサイド付加物もしくはそのグリシ
ジルエーテルと、(3)エポキシ基と反応する活性水素
を分子中に1個有する化合物と、(4)エポキシ基と反
応する活性化水素を分子中に2個以上有する化合物を反
応してなるポリオールを用いることが好ましい。なお、
(1)のエポキシ樹脂は、数平均分子量の相異する少な
くとも2種以上のビスフェノールA型エポキシ樹脂であ
ることが特に好ましい。このポリオール樹脂は、良好な
光沢が透明性を付与し、耐オフセット性に効果がある。
【0081】上記(1)のエポキシ樹脂は好ましくはビ
スフェノールAやビスフェノールF等のビスフェノール
とエピクロロヒドリンを結合して得られたものである。
エポキシ樹脂は安定した定着特性や光沢を得るために、
数平均分子量の相違する少なくとも2種以上のビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂で、低分子量成分の数平均分子
量が360〜2000であり、高分子量成分の数平均分
子量が3000〜10000であることが好ましい。更
に低分子量成分が20〜50wt%、高分子量成分が5
〜40wt%であることが好ましい。低分子量成分が多
すぎたり分子量360よりさらに低分子の場合は、光沢
が出すぎたり、さらには保存性の悪化の可能性がある。
また、高分子量成分が多すぎたり分子量10000より
さらに高分子の場合は、光沢が不足したりする場合があ
る。
【0082】上記(2)の2価フェノールのアルキレン
オキサイド付加としては以下のものが例示される。エチ
レンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキ
サイド及びこれらの混合物と、ビスフェノールAやビス
フェノールF等のビスフェノールとの反応生成物が挙げ
られる。得られた付加物をエピクロロピドリンやβ−メ
チルエピクロロヒドリンでグリシジル化して用いてもよ
い。
【0083】特に下記一般式(1)で表わされるビスフ
ェノールAのアルキレンオキサイド付加物のジグリシジ
ルエーテルが好ましい。
【化9】
【0084】また、2価フェノールのアルキレンオキサ
イド付加物もしくはそのグリシジルエーテルが、ポリオ
ール樹脂に対して10〜40wt%含まれていることが
好ましい。ここで量が少ないとカールが増すなどの不具
合が生じ、またn+mが7以上であったり量が多すぎる
と光沢が出すぎたり、さらには保存性の悪化の可能性が
ある。
【0085】上記(3)のエポキシ基と反応する活性水
素を分子中に一個有する化合物としては、1価フェノー
ル類、2級アミン類、カルボン酸類がある。1価フェノ
ール類としては、フェノール、クレゾール、イソプロピ
ルフェノール、アミノフェノール、ノニルフェノール、
ドデシルフェノール、キシレノール、p−クミルフェノ
ール等が挙げられる。2級アミン類としては、ジエチル
アミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、N−メチ
ル(エチル)ピペラジン、ピペリジンなどが挙げられ
る。また、カルボン酸類としては、プロピオン酸、カプ
ロン酸などが挙げられる。
【0086】本発明の主鎖にエポキシ樹脂部とアルキレ
ンオキサイド部を有するポリオール樹脂を得るために
は、種々の原材料組合せが可能である。例えば、両末端
グリシジル基のエポキシ樹脂と両末端グリシジル基の2
価フェノールのアルキレンオキサイド付加物をジハライ
ドやジイソシアネート、ジアミン、ジチオール、多価フ
ェノール、ジカルボン酸と反応させることにより得るこ
とができる。このうち、2価のフェノールを反応させる
のが反応安定性の点で最も好ましい。また、ゲル化しな
い範囲で多価フェノール類や多価カルボン酸類を2価な
い範囲で多価フェノール類や多価カルボン酸類を2価フ
ェノールと併用するものも好ましい。ここで、多価フェ
ノール類、多価カルボン酸類の量は全量に対し15%以
下、好ましくは10%以下である。
【0087】上記(4)のエポキシ基と反応する活性水
素を分子中に2個以上有する化合物としては、2価フェ
ノール類、多価フェノール類、多価カルボン酸類が挙げ
られる。2価フェノールとしてはビスフェノールAやビ
スフェノールF等のビスフェノールが挙げられる。ま
た、多価フェノール類としてはオルソクレゾールノボラ
ック類、フェノールノボラック類、トリス(4−ヒドロ
キシフェニル)メタン、1−〔α−メチル−α−(4−
ヒドロキシフェニル)エチル〕ベンゼンが例示される。
多価カルボン酸類としては、マロン酸、コハク酸、グル
タル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル
酸、テレフタル酸、トリメレット酸、無水トリメリット
酸が例示される。
【0088】これらのポリエステル樹脂やポリオール樹
脂は、高い架橋密度を持たせると、透明性や光沢度が得
られにくくなり、好ましくは非架橋もしくは弱い架橋
(THF不溶分5%以下)とすることが好ましい。
【0089】本発明においては、これらのタイプの樹脂
に限らず、必要に応じて、公知のものを合わせて使用す
ることもできる。例えば、ポリスチレン、ポリp−クロ
ロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその
置換体の単重合体:スチレン−p−クロロスチレン共重
合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニ
ルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重
合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン
−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブ
チル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル
酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸
メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレ
ン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニル
メチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリ
ロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸
共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等の
スチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリ
ブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビ
ニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロ
ジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂等である。
【0090】本発明においては、特にカラー画像に適切
な光沢、透明性、定着性を得るために、トナーに用いる
結着樹脂の、1/2流出開始温度は110〜130℃で
あることが好ましい。1/2流出開始温度は以下のよう
に測定できる。高架式フローテスター(CTF−50
0:島津製作所製)を用い、ダイス細孔の径1mm、加
圧20kg/cm2、昇温速度6℃/minの条件で1
cm3の試料を溶融流出させたときの流出開始点から流
出終了点の高さの1/2に相当する温度を示す。
【0091】本発明のトナーに用いられる着色剤は、イ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラック色のトナーを得る
ことが可能な染顔料が使用できる。例えば、カーボンブ
ラック、ランプブラック、群青、アニリンブルー、フタ
ロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイ
エローG、ローダミン6G、レーキ、カルコオイルブル
ー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロ
ー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料等の染顔
料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混
合して使用し得る。これらの着色剤の使用量は結着樹脂
に対して、通常1〜30重量%、好ましくは3〜20重
量%である。
【0092】また、本発明のトナーに必要に応じて定着
性を改善するために、本発明に用いられるワックスの他
に以下のワックスを添加することができる。具体的に
は、マイクロワックス、キャンデリラワックス、カルナ
ウバワックス、ライスワックス、モンタンワックス、パ
ラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピ
レンワックスなどが使用できるが、これらに限られたも
のではない。
【0093】また、本発明のトナーに用いられる帯電制
御剤は、前述のサリチル酸誘導体の金属塩を用いること
が特に好ましいが、必要に応じてカラートナーの色調を
損なうことのない透明もしくは自色の物質を添加して、
トナーの帯電性を安定的に付与することができる。具体
的には、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩
類、カリックスアレン系化合物等が用いられるが、これ
らに限られるものではない。
【0094】また、外添加剤として、トナーの流動性を
向上させる目的で、本発明に用いられる疎水性のシリカ
及び酸化チタンの他に、アルミナ、更に必要に応じて脂
肪酸金属塩類やポリフッ化ビニリデン等を添加しても良
い。
【0095】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。ま
た、定着に関連する特性測定は以下の通りに行なった。
【0096】(1.オフセット未発生温度範囲)リコー
製カラー複写機プリテール550を用いて、転写紙(リ
コー製タイプ6000−70W)に、イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの単色、及び中間色としてレッ
ド、ブルー、グリーンから成るベタ画像を単色で、1.
0±0.1mg/cm2のトナーが現像される様に調整
を行ない、定着ユニットを改造し、定着ローラーの温度
が可変となる様に調整を行なって、オフセットの発生し
ない温度を測定した。なお、定着ローラーには、オイル
を塗布しない条件で評価を行なった。
【0097】(2.光沢度)上記単色画像サンブルにお
いて、定着ローラー表面温度が160℃の時のサンプル
の光沢度を、日本電色工業製のグロスメーターにより、
入射角度60℃により計測した。この光沢度は、値の高
い程、光沢感が出る。フルカラーのコピー画像として
は、適度な光沢が好まれ、10〜30%程度が好まし
い。
【0098】(3.ヘイズ度)上記単色画像サンプル
を、転写紙としてリコー製のOHPシート(タイプPP
C−DX)を用い、定着ローラー表面温度が160℃の
時のサンプルのヘイズ度を、スガ試験機社製の直読ヘイ
ズ度コンピューターHGM−2DP型により測定した。
このヘイズ度は、曇り度とも言われ、トナーの透明性を
示す尺度として測定され、値の低いほど透明性が高く、
OHPシートを用いた場合の発色性が良好なものとな
る。また、良好な発色性を示すヘイズ度の値は、30%
以下が好ましく、特に20%以下である場合が好まし
い。
【0099】また、一成分現像剤に関連する特性測定は
以下の通りに行なった。
【0100】(4.現像ローラー上トナー特性) (評価装置)図1に示す現像装置〔(現像ローラーは表
層としてシリコーン樹脂を主成分としたもの、又は金属
材質から成るもの)の現像ローラーに当接するポリウレ
タン材質から成るトナー供給ローラー、更に本現像ロー
ラーに当接するウレタン材質から成るブレードを、図1
に示すように設定した〕にトナーを供給する。図1にお
いて、1は潜像担持体(ベルト感光体)、2は現像ロー
ラー、2−1は芯金、2−2は樹脂コート層、3はトナ
ー供給部材、4は現像剤塗布ブレード、5はアジテータ
ー及び6は現像領域である。
【0101】(4.−1 帯電量、4.−2 トナー付
着量)出口側にフィルター層を具備したファラデーケー
ジを介して、現像ローラー上のトナーを吸引し、ファラ
デーケージ内にトラップされたトナーの比電荷を測定す
る吸引法比電荷測定装置により、帯電量の測定を行な
う。また、同時にトラップされたトナーの重量と、吸引
された現像ローラーの面積との関係から、トナー付着量
を算出する。また、これらの特性の適正な値は、現像ロ
ーラーと感光体の線速(比)などで異なるが、一般には
以下の通りであり、特に多数枚のプリントによる現像ロ
ーラーの長期撹拌によっても安定していることが、現像
されるトナー量が安定化する観点から好ましい。 帯電量 : 絶対値で10〜25(μc/g) 付着量 : 0.4〜1.2(mg/cm2
【0102】(4.−3 トナー薄層性)現像ローラー
上トナーの薄層性は目視による観察を行なった。また、
現像ローラーの長期撹拌後に現像ユニットを分解し、ト
ナーを除去後、現像ローラー上のトナーのフィルミング
状態、現像剤塗布ブレードヘのトナーの固着状態を目視
により観察した。
【0103】 (実施例1) 結着樹脂 100重量部 (ポリエステル樹脂、1/2流出開始温度:119℃) 帯電制御剤(含フツ素4級アンモニウム塩化合物) 3重量部 離型剤〔ポリプロピレンワックス(DSC融点130℃、 Mn:2万、Mw/Mn:2.6)〕 3重量部 着色剤 〈イエロートナー用〉 ジスアゾ系イエロー顔料(C.L.Pigment Yellow 17) 5重量部 〈マゼンタトナー用〉 ナフトール系マゼンタ顔料(C.I.Pigment Rwd 184) 4重量部 〈シアントナー用〉 銅フタロシアニンブルー顔料(C.I.Pigment Blue 15) 2重量部 〈ブラックトナー用〉 カーボンブラック 5重量部 上記の材料を各色ごとにブレンダーで充分混合したの
ち、100〜110℃に加熱した2本ロールによって溶
融混練した。混練り物を自然放冷後、カッターミルで粗
粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、風力
分級装置を用いて各色の母体着色粒子を得た。
【0104】なお、各色母体着色粒子の体積平均粒径
は、以下の通りであった。(体積平均粒径は、コールタ
ーエレクトロニクス社製のコールターカウンターモデル
TA−IIにより計測した。) イエロー:8.1(μm) マゼンタ:8.3(μm) シアン :8.7(μm) ブラック:8.4(μm)
【0105】更に、母体着色粒子100重量部に対し
て、外添加剤として、 疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品。 疎水化度80%、1次粒子径:0.02μm) 0.5重量部 疎水性酸化チタン(イソブチルトリメトキシシランでの 表面処理品。疎水化度70%、比表面積100m2/g、 1次粒子径:0.02μm) 0.5重量部 を加えヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを得
た。
【0106】更に、本トナー5重量部とシリコーン樹脂
でコーティングを行った(平均樹脂膜厚み:0.2μ
m)平均粒径50μmのフェライトキャリア95重量部
をボールミルにて混合し、二成分現像剤を得た。なお、
現像剤(シアントナーの例、以下同じ)の帯電量は−2
5(μc/g)であった。
【0107】得られたトナー及びキャリアを、リコー社
製PRETER650の改造機(定着ローラーに供給さ
れているオイルを未使用とした)にセットし、3万枚の
プリントを行った。画像は鮮明で3万枚プリントにおい
ても変化が少なかった。また、帯電量の変化も少なかっ
た。更に、前記記載の方法により、オフセット未発生温
度範囲、光沢度、ヘイズ度の評価を行ったところ、いず
れも良好な結果を得た。評価結果の要約を表2に示す。
表2中、総合判定で○は良好、×は不良を表す。(以下
に同じ)
【0108】 (実施例2) 結着樹脂 100重量部 (ポリエステル樹脂、1/2流出開始温度:120℃) 帯電制御剤(含フッ素4級アンモニウム塩化合物) 3重量部 離型剤(ワックス作成例1に示すもの) 4重量部 着色剤は材料、配合量とも実施例1と同じ 上記の材料を実施例1と同様に処理を行ない、以下の体
積平均粒径の母体着色粒子を得た。 イエロー:7.6(μm) マゼンタ:7.5(μm) シアン :7.4(μm) ブラック:7.6(μm)
【0109】更に、母体着色粒子100重量部に対し
て、外添加剤として、 疎水性シリカ(ポリジメチルシロキサンでの表面処理品。 疎水化度70%、1次粒子径:0.015μm) 0.7重量部 疎水性酸化チタン(メチルトリメトキシシランでの 表面処理品。疎水化度80%、比表面積70m2/g、 1次粒子径:0.015μm) 0.8重量部 を加えヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを作成
し、実施例1と同様に二成分現像剤を作成した。
【0110】この現像剤を実施例1と同様の評価を行っ
た。その結果、3万枚プリント後においても画像の変化
が少く、帯電量の変化も少なかった。更に、実施例1と
同様の定着性の評価を行ったところ、実施例1と同様良
好な結果を得た。評価結果の要約を表2に示す。
【0111】 (実施例3) 結着樹脂 100重量部 (ポリエステル樹脂、1/2流出開始温度:120℃) 帯電制御剤(含フッ素4級アンモニウム塩化合物) 3重量部 離型剤(ワックス作成例2に示すもの) 3重量部 着色剤は材料、配合量とも実施例1と同じ 上記の材料を実施例1と同様に処理を行ない、以下の体
積平均粒径の母体着色粒子を得た。 イエロー:8.6(μm) マゼンタ:8.4(μm) シアン :8.8(μm) ブラック:8.7(μm)
【0112】更に、母体着色粒子100重量部に対し
て、外添加剤として、 疎水性シリカ(ジメチルジクロロシランでの表面処理品。 疎水化度70%、1次粒子径:0.02μm) 0.6重量部 疎水性酸化チタン(テトラデシルトリクロロシランでの 表面処理品。疎水化度60%、比表面積150m2/g、 1次粒子径:0.03μm) 0.6重量部 疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品。 疎水化度90%、比表面積30m2/g、 嵩密度240g/l) 1.0重量部 を加えヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを得
た。
【0113】得られたトナーを、リコー社製マイリコピ
ーM−5の改造機にセットし、現像ローラー上のトナー
層の特性評価を行った。なお、現像ローラー上のトナー
薄層は均一で、3万枚プリント後においても変化が無
く、帯電量とトナー付着量の変化も少なかった。更に、
実施例1と同様の定着性の評価を行ったところ、実施例
1と同様良好な結果を得た。評価結果の要約を表2に示
す。
【0114】 (実施例4) 結着樹脂 100重量部 (ポリオール樹脂、1/2流出開始温度:115℃) 帯電制御剤(含フッ素4級アンモニウム塩化合物) 4重量部 離型剤(ワックス作成例3に示すもの) 3重量部 着色剤は材料、配合量とも実施例1と同じ 上記の材料を実施例1と同様に処理を行ない、以下の体
積平均粒径の母体着色粒子を得た。 イエロー:7.8(μm) マゼンタ:7.4(μm) シアン :7.5(μm) ブラック:7.6(μm)
【0115】更に、母体着色粒子100重量部に対し
て、外添加剤として、 疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品。 疎水化度80%、1次粒子径:0.025μm) 0.6重量部 疎水性酸化チタン(イソブチルトリメトキシシランでの 表面処理品。疎水化度60%、比表面積120m2/g、 1次粒子径:0,015μm) 0.3重量部 疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品。 疎水化度80%、比表面積45m2/g、 嵩密度160g/l) 1.2重量部 を加えヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを得
た。
【0116】得られたトナーについて実施例3と同様の
評価を行ったところ、実施例3と同様良好な結果を得
た。更に、実施例1と同様の定着性の評価を行ったとこ
ろ、実施例1と同様良好な結果を得た。評価結果の要約
を表2に示す。
【0117】 (実施例5) 結着樹脂 100重量部 (ポリエステル樹脂、1/2流出開始温度:122℃) 帯電制御剤(含フッ素4級アンモニウム塩化合物) 3.5重量部 離型剤(ワックス作成例4に示すもの) 3.5重量部 着色剤は材料、配合量とも実施例1と同じ 上記の材料を実施例1と同様に処理を行ない、以下の体
積平均粒径の母体着色粒子を得た。 イエロー:7.0(μm) マゼンタ:6.8(μm) シアン :6.9(μm) ブラック:7.1(μm)
【0118】更に、母体着色粒子100重量部に対し
て、外添加剤として、 疎水性シリカ(ポリジメチルシロキサンでの表面処理品。 疎水化度70%、1次粒子径:0.03μm) 0.7重量部 疎水性酸化チタン(イソブチルトリメトキシシランでの 表面処理品。疎水化度70%、比表面積130m2/g、 1次粒子径:0.02μm) 0.4重量部 を加えヘンシェルミキサーにて混合を行なった後、さら
に外添加剤として、 疎水性シリカ(ポリジメチルシロキサンでの表面処理品。 疎水化度90%、比表面積40m2/g、 嵩密度140g/l) 0.7重量部 を加え混合を行ない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックの各色のトナーを得た。
【0119】実施例3と同様の評価を行ったところ、実
施例3と同様良好な結果を得た。更に、実施例1と同様
の定着性の評価を行ったところ、実施例1と同様良好な
結果を得た。評価結果の要約を表2に示す。
【0120】 (実施例6) 結着樹脂 100重量部 (ポリエステル樹脂、1/2流出開始温度:118℃) 帯電制御剤(サリチル酸誘導体金属塩:化合物例1) 3.5重量部 離型剤(ワックス作成例3に示すもの) 3重量部 着色剤は材料、配合量とも実施例1と同じ 上記の材料を実施例1と同様に処理を行ない、以下の体
積平均粒径の母体着色粒子を得た。 イエロー:6.9(μm) マゼンタ:6.7(μm) シアン :6.6(μm) ブラック:7.0(μm)
【0121】更に、母体着色粒子100重量部に対し
て、外添加剤として、 疎水性シリカ(ポリジメチルシロキサンでの表面処理品。 疎水化度70%、1次粒子径:0.02μm) 0.7重量部 疎水性酸化チタン(イソブチルトリメトキシシランでの 表面処理品。疎水化度80%、比表面積120m2/g、 1次粒子径:0.02μm) 0.4重量部 を加えヘンシェルミキサーにて混合を行なった後、さら
に外添加剤として、 疎水性シリカ(ポリジメチルシロキサンでの表面処理品。 疎水化度80%、比表面積35m2/g、 嵩密度120g/l) 0.7重量部 を加え混合を行ない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックの各色のトナーを得た。
【0122】得られたトナーについて実施例3と同様の
評価を行ったところ、実施例3と同様良好な結果を得
た。更に、実施例1と同様の定着性の評価を行ったとこ
ろ、実施例1と同様良好な結果を得た。評価結果の要約
を表2に示す。
【0123】 (比較例1) 結着樹脂 100重量部 (ポリエステル樹脂:1/2流出開始温度:120℃) 帯電制御剤(含フッ素4級アンモニウム塩化合物) 3重量部 離型剤〔ポリプロピレンワックス(DSC融点143℃、 Mn:2万、Mw/Mn:3.5)〕 3重量部 着色剤は材料、配合量とも実施例1と同じ 上記の材料を実施例1と同様に処理を行ない、以下の体
積平均粒径の母体着色粒子を得た。 イエロー:7.5(μm) マゼンタ:7.3(μm) シアン :7.6(μm) ブラック:7.7(μm)
【0124】更に、母体着色粒子100重量部に対し
て、外添加剤として、 疎水性シリカ(ポリジメチルシロキサンでの表面処理品。 疎水化度50%、1次粒子径:0.02μm) 0.9重量部 疎水性酸化チタン(イソブチルトリメトキシシランでの 表面処理品。疎水化度70%、比表面積100m2/g、 1次粒子径:0.02μm) 1.0重量部 を加えヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを得
た。
【0125】得られたトナーについて実施例3と同様の
評価を行ったところ、3万枚プリント後において、現像
ローラーにトナーがフィルミングし、現像剤塗布ブレー
ドにトナーが固着し、帯電量とトナー付着量が低下し、
トナーの薄層が不均一化した。評価結果の要約を表2に
示す。
【0126】 (比較例2) 結着樹脂 100重量部 (ポリオール樹脂:1/2流出開始温度:120℃) 帯電制御剤(含フッ素4級アンモニウム塩化合物) 3.5重量部 離型剤〔ポリエチレンワックス(DSC融点65℃、 Mn:2万、Mw/Mn:2.5)〕 3重量部 着色剤は材料、配合量とも実施例1と同じ 上記の材料を実施例1と同様に処理を行ない、以下の体
積平均粒径の母体着色粒子を得た。 イエロー:7.3(μm) マゼンタ:7.4(μm) シアン :7.0(μm) ブラック:6.9(μm)
【0127】更に、母体着色粒子100重量部に対し
て、外添加剤として、 疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品。 疎水化度50%、1次粒子径:0.02μm) 0.7重量部 疎水性酸化チタン(イソブチルトリメトキシシランでの 表面処理品。疎水化度70%、比表面積100m2/g、 1次粒子径:0.02μm) 1.0重量部 疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品。 疎水化度90%、比表面積40m2/g、 嵩密度150g/l) 0.7重量部 を加えヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを得
た。
【0128】得られたトナーについて実施例3と同様の
評価を行ったところ、3万枚プリント後において、帯電
量が低下し、トナーの薄層が不均一化し、現像ローラー
からトナー落ちが発生した。評価結果の要約を表2に示
す。
【0129】 (比較例3) 結着樹脂 100重量部 (ポリエステル樹脂:1/2流出開始温度:119℃) 帯電制御剤(合フッ素4級アンモニウム塩化合物) 3重量部 離型剤〔ロジンエステルワックス(DSC融点68℃、 Mn:1200、Mw/Mn:1.3) 3重量部 着色剤は材料、配合量とも実施例1と同じ 上記の材料を実施例1と同様に処理を行ない、以下の体
積平均粒径の母体着色粒子を得た。 イエロー:8.5(μm) マゼンタ:8.5(μm) シアン :8.3(μm) ブラック:8.7(μm)
【0130】更に、母体着色粒子100重量部に対し
て、外添加剤として、 疎水性酸化チタン(イソブチルトリメトキシシランでの 表面処理品。疎水化度70%、比表面積120m2/g、 1次粒子径:0.02μm) 0.7重量部 疎水性シリカ(ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品。 疎水化度50%、比表面積40m2/g、 嵩密度150g/l) 0.6重量部 を加えヘンシェルミキサーにて混合を行ない、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを得
た。
【0131】これらのトナーを実施例3と同様の評価を
行ったところ、初期より帯電層が低く現像ローラーから
トナー落ちが発生した。評価結果の要約を表2に示す。
【0132】
【表2】
【0133】
【発明の効果】請求項1のカラートナーは、少なくとも
結着樹脂、着色剤、離型剤、帯電制御剤を主成分とする
カラートナーにおいて、離型剤として本発明のワックス
を含有することにより、必要な定着特性及び、長期の使
用においても安定した画像及び帯電量を維持できる。請
求項2のカラートナーは、請求項1に示すカラートナー
において、離型剤として本発明のワックスを含有するこ
とにより、更にトナーの高い流動性と必要な定着特性及
び、長期の使用においても安定した画像及び帯電量を維
持できる。請求項3および4では、請求項1に示すカラ
ートナーにおいて、本発明の2又は3種類の外添加剤を
含有することにより、現像ローラー上でのトナーの薄層
が均一化し、長期の撹拌においても薄層の均一性を維持
できる。請求項5のカラートナーは更に、請求項4に示
すカラートナー外添加剤の混合被服方法を規定すること
により、更に現像ローラー上のトナー特性を安定化維持
できる。請求項6のカラートナーは更に、請求項1〜5
に示すカラートナーの帯電制御剤として、サリチル酸誘
導体の金属塩化合物を用いることにより、更に現像ロー
ラー上のトナーの帯電特性を安定化維持できる。請求項
7では更に、請求項1〜6に示すカラートナーを少なく
とも金属材質からなる現像ローラーと、この現像ローラ
ーにゴム材質を表面に有する現像剤塗布ブレード当接さ
せた現像装置に用いることにより、現像ローラー上のト
ナー特性を更に安定化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトナーを使用するのに有用な現像装置
の一例を示す現像ローラー部を中心とした模式図面であ
る。
【符号の説明】
1 潜像担持体(ベルト感光体) 2 現像ローラー 2−1 芯金(又は金属材質のローラー) 2−2 樹脂コート層(又は金属材質のローラー) 3 トナー供給部材 4 現像剤塗布ブレード 5 アジテータ 6 現像領域 7 トナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 9/08 371 374 375 (72)発明者 渡辺 陽一郎 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 白石 桂子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H005 AA06 AA08 AA21 AB02 AB10 CA13 CA14 CA21 CA25 CA26 CB07 CB13 DA02 DA04 EA03 EA05 EA06 EA07 EA10 FA07 2H077 AB04 AC04 AD06 AD13 AD36 EA01 EA11 GA13

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤、
    帯電制御剤を主成分とする体積平均粒径6〜10μmの
    母体着色粒子と、外添加剤からなるカラートナーにおい
    て、離型剤として、DSC融点が70〜130℃、分子
    量Mnが1000〜25000、かつ分子量分布Mw/
    Mnが1.5〜3.0のR’CH=CH2(式中、R’
    は炭素原子数1〜28のアルキルである)で表わされる
    1−オレフィンから誘導される単位からなる1−オレフ
    ィンポリマーワックスを用いることを特徴とする電子写
    真用カラートナー。
  2. 【請求項2】 1−オレフィンポリマーワックスがメタ
    ロセン化合物触媒の存在下で製造されたものであること
    を特徴とする請求項1記載の電子写真用カラートナー。
  3. 【請求項3】 外添加剤として、 1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理され
    たシリカを、母体着色粒子100重量部に対し0.2〜
    1.0重量部、及び 1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜
    140m2/gの疎水化処理された酸化チタンを、母体
    着色粒子100重量部に対し、0.2〜0.8重量部が
    添加されていることを特徴とする請求項1又は2記載の
    電子写真用カラートナー。
  4. 【請求項4】 外添加剤として、さらに 比表面積20〜50m2/g、嵩密度100〜250
    g/lの疎水化処理されたシリカを、母体着色粒子10
    0重量部に対し、0.5〜2.0重量部が添加されてい
    ることを特徴とする請求項3記載の電子写真用カラート
    ナー。
  5. 【請求項5】 母体着色粒子と1次粒子径0.01〜
    0.03μmの疎水化処理されたシリカと、1次粒子径
    0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m2
    gの疎水化処理された酸化チタンを混合した後、比表面
    積20〜50m2/g、嵩密度100〜250g/lの
    疎水化処理されたシリカを添加し混合して該母体着色粒
    子に外添加剤を被覆したことを特徴とする請求項4記載
    の電子写真用カラートナー。
  6. 【請求項6】 帯電制御剤が、サリチル酸誘導体の金属
    塩化合物をであることを特徴とする請求項1〜5のいず
    れかに記載の電子写真用カラートナー。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の電子写
    真用カラートナーを、少なくとも金属材質からなる現像
    ローラーと、この現像ローラーにゴム材質を表面に有す
    る現像剤塗布ブレードを当接させた現像装置に用いるこ
    とを特徴とする、カラートナー現像方法。
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