JP2002341586A - 静電潜像現像用トナー及びその製造方法 - Google Patents
静電潜像現像用トナー及びその製造方法Info
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Abstract
セット性の両立を図ることのできる静電潜像現像用トナ
ー及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも樹脂、着色剤、離型剤及び低
軟化点物質とを含有する静電潜像現像用トナーにおい
て、該静電潜像現像用トナーの表面近傍に存在する離型
剤量(As)と低軟化点物質量(Ps)の比(As/P
s)が2〜15であり、且つ、内部に存在する離型剤量
(Ai)と低軟化点物質量(Pi)の比(Ai/Pi)
が0.05〜0.5であることを特徴とする静電潜像現
像用トナー及びその製造方法。
Description
ナー及びその製造方法に関し、更に詳しくは、小粒径静
電潜像現像用トナーで定着性とオフセット性の両立を図
ることのできる静電潜像現像用トナー及びその製造方法
に関する。
融着して静電潜像現像用トナーとする技術は知られてい
る。この技術は小粒径静電潜像現像用トナーを製造する
ためには好ましい製造方法である。しかし、定着性は静
電潜像現像用トナーが小粒径化するに従って悪化する方
向である。
質を含有させることは知られている。低軟化点物質を含
有するために、樹脂粒子中にこの物質を含有させ、塩析
/融着する方法がある。また、離型性を向上させるため
に、離型剤を樹脂粒子中に含有させ、塩析/融着する方
法も知られている。
低軟化点物質、離型剤を内包させた静電潜像現像用トナ
ーでは定着性が予想以上に向上せず、かえってオフセッ
トの問題や定着性自体の低下等の問題が発生してしま
う。
径静電潜像現像用トナーで定着性とオフセット性の両立
を図ることのできる静電潜像現像用トナー(単にトナー
ともいう)及びその製造方法を提供することにある。
下の構成によって達成された。
低軟化点物質とを含有する静電潜像現像用トナーにおい
て、該静電潜像現像用トナーの表面近傍に存在する離型
剤量(As)と低軟化点物質量(Ps)の比(As/P
s)が2〜15であり、且つ、内部に存在する離型剤量
(Ai)と低軟化点物質量(Pi)の比(Ai/Pi)
が0.05〜0.5であることを特徴とする静電潜像現
像用トナー。
融着させてなる離型剤及び低軟化点物質を含有する静電
潜像現像用トナーにおいて、少なくとも低軟化点物質を
含有する樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させてな
る粒子の表面にさらに少なくとも離型剤を含有する樹脂
粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させてなることを特徴
とする静電潜像現像用トナー。
子(Y)と着色剤粒子(Z)を塩析/融着させてなる静
電潜像現像用トナーにおいて、樹脂粒子(X)の粒子径
(Dx)、樹脂粒子(Y)の粒子径(Dy)と着色剤粒
子の粒子径(Dz)の関係が下記関係を満足することを
特徴とする静電潜像現像用トナー。
ナーを、小粒径粒子を中心成分とし、該小粒径粒子を大
粒径粒子で被覆して製造することを特徴とする静電潜像
現像用トナーの製造方法。
ルを20〜50%含有し、表面の大粒径粒子が結晶性ポ
リエステルを2〜15%、ワックスを5〜20%含有す
ることを特徴とする前記4記載の静電潜像現像用トナー
の製造方法。
トナー全体の15〜25%であることを特徴とする前記
4又は5記載の静電潜像現像用トナーの製造方法。
は鋭意検討した結果、表面に存在する離型剤の量と低軟
化点物質の量との関係が定着性と離型性の両立を図る観
点で重要であることを見いだし、本発明を完成するに至
ったものである。
に存在する低軟化点物質の量の2倍以上とすることで、
離型性を発揮することができるとともに、低軟化点物質
による紙等への接着性も確保することができることを見
出した。
存在する低軟化点物質の量の比を0.5以下とすること
で、粒子間の接着性及び紙等への接着性を向上すること
ができることを見出した。
り製造することができる。この製造方法では粒子を塩析
すると同時に融着させる方法である。塩析/融着させる
際、粒子間のバラツキがあると定着性にバラツキを発生
してしまう。本発明の構成では表面近傍と内部とで低軟
化点物質と離型剤との存在状態に差を設けることが必須
である。この場合に逐次添加する粒子を変化させる方法
では粒子の塩析/融着時にバラツキを生じやすい。本発
明者らは鋭意検討した結果、塩析/融着時のエネルギー
差を利用し、塩析/融着するための粒子の大きさを制御
することで表面近傍と内部構造の変化を一段の処理、且
つ、変動幅を極限まで抑制して調製することのできる方
法を見いだしたものである。
/融着の速度が変化することを見いだした。小粒径の粒
子から塩析/融着が始まり、逐次大粒径の粒子を塩析/
融着させることで、表面近傍と内部の各素材の存在状態
を制御することができることを見いだしたものである。
ついて記述する。 《材料》 〔単量体〕重合性単量体としては、ラジカル重合性単量
体を必須の構成成分とし、必要に応じて架橋剤を使用す
ることができる。また、以下の酸性基を有するラジカル
重合性単量体または塩基性基を有するラジカル重合性単
量体を少なくとも1種類含有させることが好ましい。
のではなく従来公知のラジカル重合性単量体を用いるこ
とができる。また、要求される特性を満たすように、1
種または2種以上のものを組み合わせて用いることがで
きる。
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
量体等を用いることができる。
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。
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。
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。
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。
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。
ン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。
塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等が挙げられ
る。
ル重合性架橋剤を添加しても良い。ラジカル重合性架橋
剤としては、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個以上有するものが挙げられる。
体または塩基性基を有するラジカル重合性単量体 酸性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性基を
有するラジカル重合性単量体としては、例えば、カルボ
キシル基含有単量体、スルホン酸基含有単量体、第1級
アミン、第2級アミン、第3級アミン、第4級アンモニ
ウム塩等のアミン系の化合物を用いることができる。
ては、カルボン酸基含有単量体として、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等が挙げられる。
ンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、アリルスルホコ
ハク酸オクチル等が挙げられる。
カリ金属塩あるいはカルシウムなどのアルカリ土類金属
塩の構造であってもよい。
しては、アミン系の化合物があげられ、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メタクリレ
ート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルア
ミノエチルメタクリレート、および上記4化合物の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、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−オクタデシルアクリルアミ
ド;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、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。
としては、酸性基を有するラジカル重合性単量体または
塩基性基を有するラジカル重合性単量体が単量体全体の
0.1〜15質量%使用することが好ましく、ラジカル
重合性架橋剤はその特性にもよるが、全ラジカル重合性
単量体に対して0.1〜10質量%の範囲で使用するこ
とが好ましい。
的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いること
が可能である。
ではなく例えば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、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エ
ステル、四臭化炭素およびα−メチルスチレンダイマー
等が使用される。
ル重合開始剤は水溶性であれば適宜使用が可能である。
例えば過硫酸塩(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
吉草酸及びその塩、2,2′−アゾビス(2−アミノジ
プロパン)塩等)、パーオキシド化合物等が挙げられ
る。
応じて還元剤と組み合わせレドックス系開始剤とする事
が可能である。レドックス系開始剤を用いる事で、重合
活性が上昇し重合温度の低下が図れ、更に重合時間の短
縮が期待できる。
成温度以上であればどの温度を選択しても良いが例えば
50℃から90℃の範囲が用いられる。但し、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)の組み合わせを用いる事で、室温またはそれ以
上の温度で重合する事も可能である。
体を使用して重合を行うためには、界面活性剤を使用し
て水系媒体中に油滴分散を行う必要がある。この際に使
用することのできる界面活性剤としては特に限定される
ものでは無いが、下記のイオン性界面活性剤を好適なも
のの例として挙げることができる。
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
酸ナトリウム等)、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等)、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
ウム等)が挙げられる。
とができる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポ
リプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドと
ポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレング
リコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノー
ルポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレン
グリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオ
キサイドのエステル、ソルビタンエステル等をあげるこ
とができる。
時の乳化剤として使用されるが、他の工程または使用目
的で使用してもよい。
顔料、染料を挙げることができる。
ることができる。具体的な無機顔料を以下に例示する。
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、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いら
れる。
は複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加
量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは
3〜15質量%が選択される。
マグネタイトを添加することができる。この場合には所
定の磁気特性を付与する観点から、トナー中に20〜6
0質量%添加することが好ましい。
を用いることができる。具体的な有機顔料及び染料を以
下に例示する。
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149、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178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げら
れる。
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、C.I.ピグメントイエロ
ー180、C.I.ピグメントイエロー185、C.
I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイ
エロー156、等が挙げられる。
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等が挙げられ
る。
ッド1、同49、同52、同58、同63、同111、
同122、C.I.ソルベントイエロー19、同44、
同77、同79、同81、同82、同93、同98、同
103、同104、同112、同162、C.I.ソル
ベントブルー25、同36、同60、同70、同93、
同95等を用いる事ができ、またこれらの混合物も用い
る事ができる。
単独または複数を選択併用する事が可能である。また顔
料の添加量は重合体に対して2〜20質量%であり、好
ましくは3〜15質量%が選択される。
る。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用す
ることができ、具体的にはシランカップリング剤、チタ
ンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が好
ましく用いることができる。
程は、モノマー溶液を水系媒体中に分散し、ついで重合
法により樹脂粒子(A)を調製する工程、前記樹脂粒子
分散液を用いて水系媒体中で樹脂粒子(A)と着色剤粒
子とを塩析/融着させ所定の粒径まで成長させる融着工
程、樹脂粒子(B)を添加し樹脂粒子(A)と着色剤粒
子の塩析/融着で構成された核体粒子表面に樹脂粒子
(B)を塩析/融着する第二の融着工程、樹脂粒子
(B)を塩析/融着した粒子を被膜化及び形状を制御す
る熟成工程、得られた粒子を水系媒体中より濾過し界面
活性剤などを除去する洗浄工程、得られた粒子を乾燥さ
せる工程、さらに乾燥させて得られた粒子に外添剤など
を添加する外添剤添加工程などから構成される。ここで
樹脂粒子(A)としては離型剤その他の材料を内包した
樹脂粒子であってもよい。
である荷電制御剤や離型剤等も融着工程で粒子として添
加し、トナーへ融着することができる。
剤の量や反応温度、さらには連鎖移動剤の添加により調
整することができる。また、樹脂自体を2山分布以上の
構成とするためには、乳化重合法等で樹脂粒子を調製
し、重合反応終了後にラジカル重合性単量体を追加添加
し重合を行うことで樹脂粒子中の分子量分布を調整する
ことができる。
からなるもので、水の含有量が50質量%以上であるも
のを示す。水以外のものとしては、水に溶解する有機溶
媒を挙げることができ、例えば、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチル
エチルケトン、テトラヒドロフランなどをあげることが
できる。好ましくは樹脂を溶解しない有機溶媒である、
メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノー
ルのようなアルコール系有機溶媒が特に好ましい。
カル重合性単量体を使用した乳化重合がある。また、離
型剤を内包した樹脂粒子を調製するためには、ラジカル
重合性単量体中に離型剤を溶解した溶液を臨界ミセル濃
度以下の界面活性剤を溶解させた水系媒体中に機械的エ
ネルギーによって油滴分散させた分散液に、水溶性重合
開始剤を加え、ラジカル重合させる方法をあげることが
できる。この場合、モノマー中に油溶性の重合開始剤を
加えて使用してもよい。
特に限定されるものでは無いが、例えばクレアミック
ス、超音波分散機、機械式ホモジナイザー、マントンゴ
ーリンや圧力式ホモジナイザー等をあげることができ
る。
い。着色剤の表面改質法は、溶媒中に着色剤を分散し、
その中に表面改質剤を添加した後昇温し反応を行う。反
応終了後、ろ過し同一の溶媒で洗浄ろ過を繰り返し乾燥
させ表面改質剤で処理された顔料を得る。
て調製させる方法がある。この分散は、水中で界面活性
剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上にした状態で行
われる。
が、好ましくはクレアミックス、超音波分散機、機械的
ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイ
ザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマン
ミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙
げられる。
面活性剤を使用することができる。塩析/融着を行う工
程は、樹脂粒子及び着色剤粒子とが存在している水中に
アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤
を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、ついで樹脂
粒子のガラス転移点以上に加熱することで塩析を進行さ
せると同時に融着を行う工程である。
アルカリ土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウ
ム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類
金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナ
トリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げ
られる。また塩を構成するものとしては、塩素塩、臭素
塩、沃素塩、炭酸塩、硫酸塩等が挙げられる。
析剤を添加した後に放置する時間をできるだけ短くする
ことが好ましい。この理由は明確では無いが、塩析した
後の放置時間により、粒子の凝集状態が変動したり、粒
径分布が不安定になったり、融着させたトナーの表面性
が変動する問題が発生するため、塩析剤添加後の放置時
間は短い方が好ましい。この塩析剤を添加する温度は特
に限定されない。
きるだけ速やかに昇温し、樹脂粒子のガラス転移温度以
上に加熱する方法を使用することが好ましい。この昇温
までの時間としては30分未満、好ましくは10分未満
である。さらに、昇温を速やかに行う必要があるが、昇
温速度としては、1℃/分以上が好ましい。上限として
は特に明確では無いが、急速な塩析/融着の進行により
粗大粒子の発生を抑制する観点で、15℃/分以下が好
ましい。特に好ましい形態としては、塩析/融着をガラ
ス転移温度以上になった時点でも継続して進行させる方
法をあげることができる。この方法とすることで、粒子
の成長とともに融着を効果的に進行させることができ、
最終的にトナーとしての耐久性を向上させることができ
る。
ーの粒径は、体積平均粒径で3〜9μmである。これら
のトナーの体積平均粒径は、コールターカウンターTA
−II、コールターマルチサイザー、SLAD1100
(島津製作所社製レーザー回折式粒径測定装置)等を用
いて測定することができる。コールターカウンターTA
−II及びコールターマルチサイザーではアパーチャー径
=100μmのアパーチャーを用いて2.0〜40μm
の範囲における粒径分布を用いて測定されたものを示
す。
の微粉トナー量が個数分布で全体の20個数%以下、さ
らに好ましくは2.0μm以下の微粉トナー量が10個
数%以下であるのがよい。この微粉トナー量は大塚電子
社製・電気泳動光散乱光度計ELS−800を用いて測
定することができる。この範囲に粒径分布を調整するた
めには、塩析/融着段階での温度制御を狭くすることが
よい。具体的にはできるだけすばやく昇温する、すなわ
ち、昇温温度を早くすることである。この条件として
は、前述の条件に示したものであり、昇温までの時間と
しては30分未満、好ましくは10分未満、さらに、昇
温速度としては、1〜15℃/分が好ましい。
されるエステル化合物が好ましく使用できる。
ましくは3〜4、特に好ましくは4を表し、R1、R2は
置換基を有しても良い炭化水素基を示す。尚、R1は炭
素数1〜40、好ましくは1〜20、さらに好ましくは
2〜5であり、R2は炭素数1〜40、好ましくは16
〜30,さらに好ましくは18〜26である。以下に好
ましい具体例を挙げる。 1)CH3−(CH2)12−COO−(CH2)17−CH3 2)CH3−(CH2)18−COO−(CH2)17−CH3 3)CH3−(CH2)20−COO−(CH2)17−CH3 4)CH3−(CH2)14−COO−(CH2)19−CH3 5)CH3−(CH2)20−COO−(CH2)6−O−C
O−(CH2)20−CH3
て1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%、さらに
好ましくは3〜15質量%である。
材料として種々の機能を付与することのできる材料を加
えてもよい。具体的には荷電制御剤等が挙げられる。こ
れらの成分は前述の塩析/融着段階で樹脂粒子と着色剤
粒子と同時に添加し、トナー中に包含する方法、樹脂粒
子自体に添加する方法等種々の方法で添加することがで
きる。
且つ水中に分散することのできるものを使用することが
できる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸ま
たは高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4
級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸
金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的
で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。
これら外添剤としては特に限定されるものでは無く、種
々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することが
できる。
用することができる。具体的には、シリカ、チタン、ア
ルミナ微粒子等が好ましく用いることができる。これら
無機微粒子としては疎水性のものが好ましい。具体的に
は、シリカ微粒子として、例えば日本アエロジル社製の
市販品R−805、R−976、R−974、R−97
2、R−812、R−809、ヘキスト社製のHVK−
2150、H−200、キャボット社製の市販品TS−
720、TS−530、TS−610、H−5、MS−
5等が挙げられる。
ロジル社製の市販品T−805、T−604、テイカ社
製の市販品MT−100S、MT−100B、MT−5
00BS、MT−600、MT−600SS、JA−
1、富士チタン社製の市販品TA−300SI、TA−
500、TAF−130、TAF−510、TAF−5
10T、出光興産社製の市販品IT−S、IT−OA、
IT−OB、IT−OC等が挙げられる。
エロジル社製の市販品RFY−C、C−604、石原産
業社製の市販品TTO−55等が挙げられる。
径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用
することができる。このものとしては、スチレンやメチ
ルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体
を使用することができる。
ルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オ
レイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の
塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウ
ム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシ
ノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の
金属塩が挙げられる。
0.1〜5質量%が好ましい。外添剤の添加方法として
は、タービュラーミキサー、ヘンシエルミキサー、ナウ
ターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合装置
を使用することができる。
剤でも二成分現像剤として用いてもよい。
一成分現像剤があげられる。又、キャリアと混合して二
成分現像剤として用いることができる。この場合は、キ
ャリアの磁性粒子として、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材料を用いることが出来
る。特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、
その体積平均粒径としては15〜100μm、より好ま
しくは25〜80μmのものがよい。
に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(HELOS)」(シンパティック(SYMP
ATEC)社製)により測定することができる。
覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散さ
せたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティ
ング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例え
ば、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、エステル系樹脂或い
はフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂
分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限
定されず公知のものを使用することができ、例えば、ス
チレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系
樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
晶性の物質であることが好ましい。この場合、融点が6
0〜130℃、数平均分子量が1,500〜15,00
0、融点+20℃での溶融粘度が100dPa・s以下
であることが好ましい。
℃であることが好ましく、更に好ましくは60〜120
℃とされる。
化点物質によれば、得られるトナーにおいて、その全体
の溶融粘度を下げることが可能となり、紙等に対する接
着性の向上を図ることができる。しかも、当該低軟化点
物質が存在しても、高温側の弾性率が好ましい範囲に維
持されるため、良好な耐オフセット性が発揮される。低
軟化点物質の融点が60℃未満の場合には、定着性自体
は向上するものの、保存性が低下し実用性に問題を生じ
る。一方、融点が130℃を超える場合には、溶融開始
温度が高くなるために、定着性の向上に対する寄与が低
く、定着性改良の効果発揮が少なくなる。
量分析装置(DSC)にて測定された値をいう。具体的
には、0℃から200℃まで10℃/minの条件で昇
温(第1昇温過程)したときに測定される吸熱ピークの
最大ピークを示す温度を融点とする。具体的な測定装置
としては、パーキンエルマー社製のDSC−7等を挙げ
ることができる。
〜15,000であることが好ましく、更に好ましくは
2,000〜10,000とされる。
分子量を有する低軟化点物質によれば、得られるトナー
において、その全体の溶融粘度低下を発揮させるための
樹脂との溶融状態での相溶性が向上され、より低温側で
の定着性が向上する。この数平均分子量が1,500未
満の場合では、低軟化点物質の溶融粘度が過度に低くな
り、却って相溶状態が不均一になりやすく、定着性を向
上することができにくくなる。一方、数平均分子量が1
5,000を超える場合には、低軟化点物質の溶融に時
間がかかり、この場合でも相溶状態が不均一になるため
に、定着性の向上効果が低くなってしまう。
は、下記の条件に従って測定された分子量から求められ
る値をいう。
/1(体積比) ・検量線 :標準ポリスチレン検量線 低軟化点物質の溶融粘度(融点+20℃での溶融粘度)
は100dPa・s以下であることが好ましく、更に好
ましくは60dPa・s以下とされる。
晶性物質によれば、得られるトナーにおいて、無定形高
分子を含めた全体の溶融粘度を下げることが可能にな
り、定着性が向上する。この溶融粘度が100dPa・
sを超える場合には、全体の溶融粘度が高くなるため
に、定着性の向上効果が低くなってしまう。
20℃での溶融粘度)とは、コーンプレート粘度計で測
定された値をいう。
6,000〜50,000とされる。
点物質を構成する化合物としては、ポリエステル、ポリ
アミド、ポリイミドを挙げることができ、脂肪族ジオー
ルと、脂肪族ジカルボン酸(酸無水物および酸塩化物を
含む)とを反応させて得られるポリエステル、脂肪族ジ
アミンと、脂肪族ジカルボン酸(酸無水物および酸塩化
物を含む)とを反応させて得られるポリアミドが好まし
い。
るジオールとしては、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、1,4,ブテンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、1,5−ペンタングリコール、1,
6−ヘキサングリコール、1,4−シクロヘキサンジオ
ール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピ
レングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビス
フェノールA、ビスフェノールZ、水素添加ビスフェノ
ールA等を挙げることができる。
ジアミンとしては、エチレンジアミン、ジエチレンジア
ミン、トリエチレンジアミン、1,2−プロピレンジア
ミン、1,3−プロピレンジアミン、1,4−ブタンジ
アミン、1,4,ブテンジアミン、2,2−ジメチル−
1,3−ブタンジアミン、1,5−ペンタンジアミン、
1,6−ヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジ
アミン、1,4−シクロヘキサンジメタチルアミン等を
挙げることができる。
ドを得るために使用されるジカルボン酸としては、シュ
ウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、
ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、
マレイン酸、フマール酸、シトラコ酸、イタコン酸、グ
ルタコ酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハ
ク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク
酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、
これらの酸無水物あるいは酸塩化物を挙げることができ
る。
ロヘキサンジオールとアジピン酸とを反応して得られる
ポリエステル、1,6ヘキサンジオールとセバシン酸と
を反応して得られるポリエステル、エチレングリコール
とコハク酸とを反応して得られるポリエステル、エチレ
ングリコールとセバシン酸とを反応して得られるポリエ
ステル、1,4−ブタンジオールとコハク酸とを反応し
て得られるポリエステルを挙げることができ、これらの
うち、シクロヘキサンジオールとアジピン酸とを反応し
て得られるポリエステルが最も好ましい。
の最表面から粒径の33%(例えば粒径が6μmのトナ
ー粒子場合、最表面から2μmまで)程度までの深さを
示す。この深さよりも深い部分は定着時に表面に析出し
て機能しにくく、この深さ以上深い部分は効果を発揮し
にくい。
面より粒径の33%以上深い部分を示す。この深さに存
在する成分はトナー間の接着に対して粒子間接着の凝集
力を付与する機能を有する。
構成する粒子)〕離型剤をモノマーに溶かし、ミニエマ
ルジョン重合法で重合することにより離型剤を内包した
樹脂粒子を得ることができる。この場合、離型剤の比率
が樹脂粒子全体に対して5〜30質量%となるように添
加することがよい。この添加量が過小の場合は離型剤の
効果を発揮しにくく、添加量が過大な場合には、トナー
としての流動性低下等の問題を発生しやすい。
近傍に存在する離型剤量(As)と低軟化点物質量(P
s)の比(As/Ps)が2以上になるように表面近傍
を構成する樹脂粒子中に添加するとよい。すなわち、低
軟化点物質は表面近傍を構成する樹脂粒子中に0.5〜
10質量%添加されることが好ましい。
を構成する粒子)〕低軟化点物質もモノマーに溶解させ
て、ミニエマルジョン重合法で重合することにより低軟
化点物質を内包した樹脂粒子として得られる。この場
合、低軟化点物質の比率が樹脂粒子全体に対して10〜
50質量%となるように添加することがよい。この添加
量が過小の場合は低軟化点物質の定着性改善効果を発揮
しにくく、添加量が過大な場合には、トナーとしての流
動性低下等の問題を発生しやすい。なお、離型剤を内包
させてもよい。この場合、離型剤を含有させる場合に
は、表面近傍に存在する離型剤量(Ai)と低軟化点物
質量(Pi)の比(Ai/Pi)が0.5以下になるよ
うに内部を構成する樹脂粒子中に添加するとよい。
着色剤粒子とを融着させてなる離型剤及び低軟化点物質
を含有するトナーにおいて、少なくとも低軟化点物質を
含有する樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させてな
る粒子の表面にさらに少なくとも離型剤を含有する樹脂
粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させることで製造する
ことができる。
示す関係を有する、粒径の異なる樹脂粒子(X)と樹脂
粒子(Y)と着色剤粒子(Z)を使用し、塩析/融着さ
せることで製造することができる。
粒子径である。
ン酸とアルコールとを脱水縮合反応させることにより、
低軟化点物質〔P1,P2,P3,P4〕を調製した。
は1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,6HDは
1,6−ヘキサンジオールである。
温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた5000
mlのセパラブルフラスコに予めアニオン系活性剤(ド
デシルスルフォン酸ナトリウム:SDS)7.08gを
イオン交換水(2760g)に溶解させた溶液を添加す
る。窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しつつ、
内温を80℃に昇温させた。一方でスチレン115.1
g、n−ブチルアクリレート42.0g、メタクリル酸
10.9g、例示化合物19)5g、低軟化点物質P1
の56.0gからなるモノマー溶液を作製した。つい
で、前記SDS水溶液へ循環経路を有する機械式分散機
(クレアミックス)により上記モノマー溶液を混合分散
させ、均一な分散粒子径を有する乳化粒子を含む乳化液
を作製した。さらに、ついで、重合開始剤(過硫酸カリ
ウム:KPS)0.42gをイオン交換水200gに溶
解させた溶液を添加し、その後75℃に昇温し、前記モ
ノマー溶液を1時間で滴下し、さらに75℃にて2時間
加熱、撹拌することでラテックス粒子を作製した。この
ラテックスをHPラテックス1とする。大塚電子社製の
電気泳動光散乱光度計ELS−800を用いて、上記ラ
テックスの粒径を測定した結果、質量平均径でこの粒子
の粒子径は85nmmであり、このもののGPCによる
ピーク分子量は51.8万であった。
おいて種々の離型剤、低軟化点物質を変更した例を示
す。
を有するフラスコにてスチレン383.6g、n−ブチ
ルアクリレート140.0g、メタクリル酸36.4
g、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステ
ル10.8gの溶液に例示化合物19)72.0g、低
軟化点物質P1の10gを80℃に加熱し溶解する。つ
いで、SDSの1.6gを2000mlの水に溶解させ
た溶液を80℃に加熱し、そのSDS水溶液へ循環経路
を有する機械式分散機(クレアミックス)により上記モ
ノマー溶液を混合分散させ、均一な分散粒子径を有する
乳化粒子を含む乳化液を作製した。
gをイオン交換水240mlに溶解させた溶液を添加
し、さらに水750mlを添加し、85℃に加熱する。
85℃にて3時間反応させ、ラテックス粒子を得た。こ
のラテックス粒子をLPラテックス1とする。このもの
の粒子径は119nmであり、このもののピーク分子量
は5.3万であった。
おいて種々の離型剤、低軟化点物質を変更した例を示
す。
600mlに撹拌溶解する。この液に、撹拌下、モーガ
ルL(キャボット社製カーボンブラック)200gを徐
々に加え、ついで、クレアミックスを用いて分散した。
分散条件を種々変更し、大塚電子社製の電気泳動光散乱
光度計ELS−800を用いた上記分散液の粒径が質量
平均径で76nm(着色剤分散液Bka1)、93nm
(着色剤分散液Bka2)、109m(着色剤分散液B
ka3)、126nm(着色剤分散液Bka4)のもの
を得た。
600mlに撹拌溶解する。この液に、撹拌下、C.
I.Solvent Yellow93の200gを徐
々に加え、ついで、クレアミックスを用いて分散した。
分散条件を種々変更し、大塚電子社製の電気泳動光散乱
光度計ELS−800を用いた上記分散液の粒径が質量
平均径で70nm(着色剤分散液Ya1)、101nm
(着色剤分散液Ya2)、110m(着色剤分散液Ya
3)、125nm(着色剤分散液Ya4)のものを得
た。また、C.I.Solvent Yellow93
の代わりにC.I.Pigment Yellow18
0を使用した他は同様にして101nmの粒径を有する
分散液を得た(着色剤分散液Ya5)。
600mlに撹拌溶解する。この液に、撹拌下、C.
I.Pigment Red122の200gを徐々に
加え、ついで、クレアミックスを用いて分散した。分散
条件を種々変更し、大塚電子社製の電気泳動光散乱光度
計ELS−800を用いた上記分散液の粒径が質量平均
径で71nm(着色剤分散液Ma1)、101nm(着
色剤分散液Ma2)、108m(着色剤分散液Ma
3)、122nm(着色剤分散液Ma4)のものを得
た。
600mlに撹拌溶解する。この液に、撹拌下、C.
I.Pigment Blue15:3の200gを徐
々に加え、ついで、クレアミックスを用いて分散した。
分散条件を種々変更し、大塚電子社製の電気泳動光散乱
光度計ELS−800を用いた上記分散液の粒径が質量
平均径で71nm(着色剤分散液Ca1)、101nm
(着色剤分散液Ca2)、108m(着色剤分散液Ca
3)、122nm(着色剤分散液Ca4)のものを得
た。
−11」、「LP−1」〜「LP−11」及び「着色剤
分散液Bka1」〜「着色剤分散液Bka4」、「着色
剤分散液Ya1」〜「着色剤分散液Ya5」、「着色剤
分散液Ma1」〜「着色剤分散液Ma4」、「着色剤分
散液Ca1」〜「着色剤分散液Ca4」をそれぞれ下記
表4、表6、表8及び表10に示す組み合わせで混合
し、さらにイオン交換水2000mlを、温度センサ
ー、冷却管、窒素導入装置、攪拌装置を付けた反応容器
に入れ撹拌する。30℃に調整した後、この溶液に5m
ol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加え、pHを1
1.0に調整した。ついで、塩化マグネシウム6水和物
526gをイオン交換水720mlに溶解した水溶液を
攪拌下、30℃にて10分間で添加した。その後、3分
間放置した後に、昇温を開始し、液温度90℃まで6分
で昇温する(昇温速度:10℃/分)。その状態で粒径
をコールターカウンター TAIIにて測定し、体積平均
粒径が6.5μmになった時点で塩化ナトリウム115
0gをイオン交換水7000mlに溶解した水溶液を添
加し粒子成長を停止させ、さらに継続して液温度を80
〜95℃の範囲で、また、攪拌時間を1時間から10時
間まで変化させ塩析/融着させる。その後、8℃/mi
nの条件で30℃まで冷却し、塩酸を添加し、pHを
2.0に調整し、撹拌を停止した。生成した着色粒子を
濾過し、イオン交換水で繰り返し洗浄し、その後、40
℃の温風で乾燥し、着色粒子を得た。得られた着色粒子
の物性を下記表5、表7、表9及び表11に示す。
Cb13」にそれぞれ疎水性シリカ(数平均一次粒子
径:10nm、疎水化度:63)を1質量%及び疎水性
酸化チタン(数平均一次粒子径:25nm、疎水化度:
60)添加し、ヘンシェルミキサーにより混合してトナ
ーを得た。これらを「トナーBkc′1」〜「トナーC
c′13」とする。
色粒子及びトナーのいずれも差異は無い。
を被覆した体積平均粒径60μmのフェライトキャリア
を混合し、トナー濃度が6%の現像剤を調製した。これ
らをトナーに対応して、「現像剤Bkc1」〜「比較用
現像剤Cc13」とする。
で組み合わせた。
複写機Konica7075を用い定着器の構成を下記
に示す構成に変更して実写評価を実施した。
を用いた。具体的構成は下記の如くである。
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)のチュ
ーブで被覆した(厚み:120μm)内径40mmで全
幅が310mmの、ヒーターを中央部に内蔵した円柱状
の厚み1.0mmのアルミ合金を加熱ローラー(上ロー
ラー)として有し、表面が同様にスポンジ状シリコーン
ゴム(アスカーC硬度:48:厚み2mm)で構成され
た内径40mmの肉厚2.0mmの鉄芯金を有する加圧
ローラー(下ローラー)を有している。ニップ幅は5.
8mmとした。この定着装置を使用して、印字の線速を
480mm/secに設定した。
していない。加熱ローラーの温度を130℃〜220℃
まで5℃刻みで変更し、ドット面積率が30%の1ドッ
トハーフトーン画像を使用し、55kgの用紙を使用
し、定着オフセットの発生温度(高温側/低温側)及び
160℃でのコスリ定着率を算出した。コスリ定着率と
は、直径5cmの円筒状の1kgのおもりにサラシ布を
巻き、10cm/secの条件にて定着画像を10往復
こすり、こすった後のサラシ布の汚れをマクベス濃度計
の反射濃度で測定した。反射濃度は、布自体の反射濃度
を「0」とする相対反射濃度である。
℃とし、1枚間欠印字にて画素率が15%の文字原稿を
常温常湿環境(20℃/50%RH)にて20万枚印字
した。その前後でのベタ黒画像濃度及びカブリ濃度を測
定した。ベタ黒濃度は絶対反射濃度であり、カブリは紙
の反射濃度を「0」とする相対反射濃度である。
着性とオフセット性が両立し、しかも長期使用してもカ
ブリが増加しないことがわかる。
間転写体を有するカラー複写機を使用して評価を実施し
た。Y/M/C/Bkの現像器を積層型感光体の周囲に
配置し、各色をそれぞれ感光体上に現像した後に中間転
写体上に各色ずつ転写し、中間転写体上にフルカラー画
像を形成した後に画像形成支持体である紙に転写する中
間転写体を有する構成のものを使用した。なお、感光体
のクリーニングはブレードクリーニング方式を採用し
た。
ポンジ状シリコーンゴム(アスカーC硬度:30:厚み
8mm)で被覆した内径30mmで全幅が310mm
の、ヒーターを中央部に内蔵した円柱状の厚み1.0m
mのアルミ合金を加熱ローラー(上ローラー)として有
し、表面が同様にスポンジ状シリコーンゴム(アスカー
C硬度:30:厚み2mm)で構成された内径40mm
の肉厚2.0mmの鉄芯金を有する加圧ローラー(下ロ
ーラー)を有している。ニップ幅は5.8mmとした。
この定着装置を使用して、印字の線速を180mm/s
ecに設定した。ニップ幅は6.6mmである。なお、
加熱ローラーは表面をPFAのチューブ(50μm)で
被覆してある。
し、170℃の設定温度とした。なお、シリコーンオイ
ルは塗布していない。
していない。加熱ローラーの温度を130℃〜220℃
まで5℃刻みで変更し、ドット面積率が各色10%の1
ドットハーフトーン画像(全体で40%)を使用し、5
5kgの用紙を使用し、定着オフセットの発生温度(高
温側/低温側)及び160℃でのコスリ定着率を算出し
た。コスリ定着率とは、直径5cmの円筒状の1kgの
おもりにサラシ布を巻き、10cm/secの条件にて
定着画像を10往復こすり、こすった後のサラシ布の汚
れをマクベス濃度計の反射濃度で測定した。反射濃度
は、布自体の反射濃度を「0」とする相対反射濃度であ
る。
℃とし、1枚間欠印字にて総画素率が45%のフルカラ
ー画像を常温常湿環境(20℃/50%RH)にて5万
枚印字した。その前後でのベタ黒画像濃度及びカブリ濃
度を測定した。ベタ黒濃度は絶対反射濃度であり、カブ
リは紙の反射濃度を「0」とする相対反射濃度である。
ると定着性とオフセット性が両立し、しかも長期使用し
てもカブリが増加しないことがわかる。
ナーで定着性とオフセット性の両立を図ることのできる
静電潜像現像用トナー及びその製造方法を提供すること
ができた。
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも樹脂、着色剤、離型剤及び低
軟化点物質とを含有する静電潜像現像用トナーにおい
て、該静電潜像現像用トナーの表面近傍に存在する離型
剤量(As)と低軟化点物質量(Ps)の比(As/P
s)が2〜15であり、且つ、内部に存在する離型剤量
(Ai)と低軟化点物質量(Pi)の比(Ai/Pi)
が0.05〜0.5であることを特徴とする静電潜像現
像用トナー。 - 【請求項2】 少なくとも樹脂粒子と着色剤粒子とを融
着させてなる離型剤及び低軟化点物質を含有する静電潜
像現像用トナーにおいて、少なくとも低軟化点物質を含
有する樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させてなる
粒子の表面にさらに少なくとも離型剤を含有する樹脂粒
子と着色剤粒子とを塩析/融着させてなることを特徴と
する静電潜像現像用トナー。 - 【請求項3】 粒径の異なる樹脂粒子(X)と樹脂粒子
(Y)と着色剤粒子(Z)を塩析/融着させてなる静電
潜像現像用トナーにおいて、樹脂粒子(X)の粒子径
(Dx)、樹脂粒子(Y)の粒子径(Dy)と着色剤粒
子の粒子径(Dz)の関係が下記関係を満足することを
特徴とする静電潜像現像用トナー。 Dx<Dy<1.5Dz Dx<Dz<Dy - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項記載の静電
潜像現像用トナーを、小粒径粒子を中心成分とし、該小
粒径粒子を大粒径粒子で被覆して製造することを特徴と
する静電潜像現像用トナーの製造方法。 - 【請求項5】 中心の小粒径粒子が結晶性ポリエステル
を20〜50%含有し、表面の大粒径粒子が結晶性ポリ
エステルを2〜15%、ワックスを5〜20%含有する
ことを特徴とする請求項4記載の静電潜像現像用トナー
の製造方法。 - 【請求項6】 小粒径粒子の含有率が静電潜像現像用ト
ナー全体の15〜25%であることを特徴とする請求項
4又は5記載の静電潜像現像用トナーの製造方法。
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