JP2003098742A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

静電荷像現像用トナー

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JP2003098742A JP2001290024A JP2001290024A JP2003098742A JP 2003098742 A JP2003098742 A JP 2003098742A JP 2001290024 A JP2001290024 A JP 2001290024A JP 2001290024 A JP2001290024 A JP 2001290024A JP 2003098742 A JP2003098742 A JP 2003098742A
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豊志 澤田
Takuya Saito
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐オフセット性、転写性、耐久性、粉砕性、
帯電性、帯電の環境安定性のいずれにも優れ、またフル
カラー用に用いた場合には、さらに色再現性にも優れた
静電荷像現像用トナーを提供する。 【解決手段】 少なくとも2種類以上の結着樹脂及び帯
電制御樹脂、ワックスを含有する静電荷像現像用トナー
であって、それらの成分がお互いに非相溶で海島状の相
分離構造を取り、連続相である海状の結着樹脂Aに島状
に他の結着樹脂B及び帯電制御樹脂が分散し、島状の結
着樹脂Bの中に実質的にワックスが内包されており、し
かもトナー表面に少なくとも疎水化処理された外添剤が
外添されていることを特徴とする静電荷像現像用トナ
ー。

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、静電記
録、静電印刷などにおける静電荷像を現像するためのト
ナーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式や静電記録、静電印刷によ
る画像形成では、光導電性物質等の像担持体上に静電荷
による潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電した
トナー粒子を付着させ可視像を形成した後紙等の記録媒
体に転写後、定着され、出力画像となる。従って、トナ
ーに要求される特性としては、現像性だけでなく転写性
や定着性も重要となる。従来転写方式はコロナ放電を用
いていたが、近年オゾン発生を低減するためローラーや
ベルトを用いた転写方式が採用されることが多く、トナ
ーにはより転写性の改善が求められている。
【0003】乾式のトナー像を紙等に定着する方法とし
ては、一般に熱ローラーやベルト等による接触加熱方法
が採用されている。この方法は熱効率が高く、高速定着
が可能である反面、熱ローラー表面と溶融状態のトナー
とが加圧下で接触するために、トナー像の一部が定着ロ
ーラー表面に付着し、次に送られてくる記録媒体上に転
移する、いわゆるオフセット現象が生じ易いという欠点
がある。このオフセット現象を防止することを目的とし
て、離型性に優れたシリコンゴムやフッ素樹脂で定着ロ
ーラー表面を形成し、さらにその定着ローラー表面にシ
リコーンオイル等の離型オイルを塗布する方法が一般に
採用されている。この方法は、トナーのオフセットを防
止する点では極めて有効であるが、離型オイルを供給す
るための装置が必要であり、定着装置が大型化しコスト
高になってしまう。
【0004】このため最近では、トナー中に離型剤を含
有させることにより、定着ローラーに離型オイルを塗布
しない、あるいはオイル塗布量をごく微量とする方法が
採用される傾向にある。例えば、特開昭49−6523
号公報ではポリプロピレンやポリエチレン等の低分子量
のポリオレフィンを含有させたトナーが提案されてい
る。しかし、トナー中に離型剤を含有させるとトナーの
付着力が高まり転写紙への転写性が低下し、さらにトナ
ー中の離型剤がキャリア等の摩擦帯電部材を汚染し帯電
性を低下させることにより耐久性が低下するという問題
を生じる。
【0005】別のオフセット防止策として、トナー中の
結着樹脂の分子量を高めたり架橋構造を持たせたりして
溶融時のトナー粘弾性を高める手段が提案されている
が、定着温度が高くなったり、トナー製造時の粉砕性が
低下するといった不具合を生じる。さらに、トナー用樹
脂を非相溶の分散系とし、各素材の特性を生かした機能
分離型トナーの提案がある。例えば、特開平8−106
174号公報のようにマトリックス相中あるいはマトリ
ックス相に分散したドメイン相中に定着助剤を含有する
ものだが、定着助剤に起因する耐久性や転写性の低下を
生じる。
【0006】近年、環境への配慮から省エネや廃棄物削
減が求められており、トナーに対しても従来以上の耐久
性や転写性が要求されている。また、最近は高画質を得
るためにトナーを小粒径化する傾向にあるため、転写性
や耐久性に対してより不利な状況となるとともに、トナ
ー粉砕に要するエネルギーや時間が増大するため、生産
性の面からトナーの粉砕性の向上が望まれている。
【0007】また、電子写真方式を用いたコピアやプリ
ンターの技術は、近年モノクロからフルカラーへの展開
が急速になりつつあり、フルカラーの市場は拡大する傾
向にある。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色のカラー
トナーを積層させて全ての色の再現を行なうものであ
る。従って、色再現性に優れ鮮明なフルカラー画像を得
るためには、積層されて定着したトナー間や、トナー画
像表面での光散乱を減少させる必要があり、トナー定着
画像表面がある程度平滑となり光沢を持つ必要がある。
このような理由から従来のフルカラー複写機等の画像光
沢は10〜50%のものが多かった。このような中〜高
光沢の画像が得られるカラートナーでは、溶融時の粘弾
性を低下させねばならず、光沢のない溶融粘弾性の高い
トナーよりオフセットし易いため、より多くの離型剤を
含有させねばならず、転写性や耐久性と耐オフセット性
の両立がよりに困難となる。
【0008】例えば、特開平8−220808号公報で
は軟化点90〜120℃の線型ポリエステル樹脂とカル
ナバワックスを用いたトナーが、特開平9−10610
5号公報では互いに相溶する軟化点の異なる樹脂とワッ
クスからなるトナーが、特開平9−304964号公報
ではポリエステル樹脂とワックスの溶融粘度を規定した
トナーが、また特開平10−293425号公報では軟
化点90〜120℃のポリエステル樹脂とライスワック
ス、カルナバワックス及びシリコーンオイル含有したト
ナーが、さらに特開平5−61242号公報ではワック
ス内包型の重合法トナーがそれぞれ提案されているが、
適度な光沢を持たせ優れた色再現性、高転写性、高耐久
性、高粉砕性を達成しながら耐オフセット性に優れたト
ナーとはなっていない。
【0009】このように最近のトナーに求められている
高転写性、高耐久性、高粉砕性を達成しながら低温定着
性、耐オフセット性に優れたトナーは見出されておら
ず、さらにカラートナーにおいては色再現性にも優れこ
れらの課題を同時に解決したトナーは見出されていな
い。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐オフセッ
ト性、転写性、耐久性、粉砕性、帯電性、帯電の環境安
定性に優れたトナーを提供することを目的とし、さらに
耐オフセット性、転写性、耐久性、粉砕性、帯電性、帯
電の環境安定性、色再現性に優れたフルカラートナーを
提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の特性を
持った2種以上の結着樹脂と帯電制御樹脂及びワックス
を特定の相分離構造としたトナーとすることによりその
目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至
った。
【0012】即ち、本発明によれば、第一に、少なくと
も2種類以上の結着樹脂及び帯電制御樹脂、ワックスを
含有する静電荷像現像用トナーであって、それらの成分
がお互いに非相溶で海島状の相分離構造を取り、連続相
である海状の結着樹脂Aに島状に他の結着樹脂B及び帯
電制御樹脂が分散し、島状の結着樹脂Bの中に実質的に
ワックスが内包されており、しかもトナー表面に少なく
とも疎水化処理された外添剤が外添されていることを特
徴とする静電荷像現像用トナーが提供される。第二に、
上記第一に記載した静電荷像現像用トナーにおいて、結
着樹脂A、結着樹脂B、帯電制御樹脂及びワックスのS
P値(溶解性パラメーター)が、帯電制御樹脂のSP値
>結着樹脂AのSP値>結着樹脂BのSP値>ワックス
のSP値で、あることを特徴とする静電荷像現像用トナ
ーが提供される。第三に、上記第一または第二に記載し
た静電荷像現像用トナーにおいて、結着樹脂A、結着樹
脂B及びワックスの含有量が、結着樹脂A>結着樹脂B
≧ワックスであり、トナー中の結着樹脂、帯電制御樹脂
及びワックスの合計量に対して結着樹脂Aが55〜9
5.5重量%、結着樹脂Bが2〜40重量%、帯電制御
樹脂が0.5〜15重量%、ワックスが2〜15重量%
であることを特徴とする静電荷像現像用トナーが提供さ
れる。第四に、上記第一、第二、または第三に記載した
静電荷像現像用トナーにおいて、結着樹脂Aがポリエス
テル樹脂及び/又はポリオール樹脂であることを特徴と
する静電荷像現像用トナーが提供される。第五に、上記
第一、第二、第三、または第四に記載した静電荷像現像
用トナーにおいて、結着樹脂Bがスチレン系単量体と
(メタ)アクリル酸エステル単量体の共重合体であるこ
とを特徴とする静電荷像現像用トナーが提供される。第
六に、上記第一、第二、第三、第四または第五に記載し
た静電荷像現像用トナーにおいて、帯電制御樹脂が分子
中にスルホン酸基を有することを特徴とする静電荷像現
像用トナーが提供される。尚、上記静電荷像現像用トナ
ーにおいて、結着樹脂Bが結着樹脂A及び/又はワック
スより粉砕され易い樹脂であること、また、帯電制御樹
脂が結着樹脂Aより粉砕され易い樹脂であること、ま
た、結着樹脂AがTHF不溶解成分を1重量%以上含有
すること、さらに、該トナーがカラートナーの場合は結
着樹脂AがTHF不溶解成分を含有せず、GPCによる
重量平均分子量が10000〜50000であること、
さらにまた、結着樹脂BがGPCによる数平均分子量を
1500〜5000であることが好ましい。また上記静
電荷像現像用トナーにおいて、結着樹脂Bがワックス成
分をビニル系樹脂によりグラフト化した相溶化剤である
こと、またワックスの融点が70〜125℃で針入度が
5以下であること、また、該トナーが少なくとも疎水化
処理されたシリカ及び疎水化処理された酸化チタンを外
添し、疎水化処理されたシリカの外添量より疎水化処理
された酸化チタンの外添量が多いこと、さらに該トナー
が少なくとも1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水
化処理されたシリカ及び比表面積20〜60m2の疎水
化処理されたシリカ、疎水化処理された酸化チタンを外
添したことが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明をさらに詳細に説明
する。本発明のトナーの最大の特徴は、少なくとも2種
類以上の結着樹脂及び帯電制御樹脂、ワックスを含有
し、それらがお互いに非相溶で海島状の相分離構造を取
り、連続相である海状の結着樹脂Aに島状に他の結着樹
脂B及び帯電制御樹脂が分散し、島状の結着樹脂Bの中
に実質的にワックスが内包されていることである。
【0014】この構造を確実に形成し、さらに目的の課
題を達成するためには、結着樹脂A、結着樹脂B、帯電
制御樹脂及びワックスのSP値(溶解性パラメーター)
が、帯電制御樹脂のSP値>結着樹脂AのSP値>結着
樹脂BのSP値>ワックスのSP値、であることが好ま
しい。また結着樹脂A、結着樹脂B及びワックス含有量
が、結着樹脂A>結着樹脂B≧ワックスであり、トナー
中の結着樹脂及びワックスの合計量に対して結着樹脂A
が55〜95.5重量%、結着樹脂Bが2〜40重量
%、帯電制御樹脂が0.5〜15重量%、ワックスが2
〜15重量%であることが好ましい。
【0015】その理由は、次のように考えられる。従来
の樹脂にワックスが島状に分散した海島構造のトナーで
は、粉砕時に樹脂とワックスの界面に粉砕応力が集中し
易いため、樹脂とワックスの界面で粉砕され易く、粉砕
されたトナーの表面には添加したワックスの割合以上に
ワックスが露出しており、このことが転写性や耐久性を
低下させる原因となっていた。
【0016】本発明のトナーは、海状の結着樹脂Aに島
状に他の結着樹脂B及び帯電制御樹脂が分散し、島状の
結着樹脂Bの中に実質的にワックスが内包されている構
造とすることにより、粉砕応力が樹脂Aと樹脂Bとの界
面及び樹脂Aと帯電制御樹脂との界面にも集中するた
め、粉砕されたトナー表面へのワックスの露出量を減少
させることができるため、転写性、耐久性に優れたトナ
ーとすることができ、しかもワックスはトナー表面近傍
に存在するため耐オフセット性の低下もほとんど無い。
さらに帯電制御樹脂は粉砕されたトナーの表面に露出し
易くなるためトナーの帯電制御性が向上する。また、応
力の集中する非相溶面の増加により粉砕性が向上し、小
粒径のトナーが生産効率よく製造することができる。た
だし、樹脂Bが2重量%未満ではこの効果は充分に発揮
されない。また、樹脂Bが島状のドメインを形成するに
は、40重量%以下であることが好ましい。帯電制御樹
脂の添加量は0.5重量%未満ではトナーの帯電量が不
足し、15重量%を越えると帯電制御樹脂のドメイン径
が大きくなり易くトナーの帯電量が不均一となり易い。
定着離型剤としてのワックス類の添加量が2重量%未満
ではオフセット防止効果が不充分であり、15重量%を
越えると転写性、耐久性が低下する。
【0017】さらに、結着樹脂Bが結着樹脂Aより粉砕
され易い樹脂とすることにより、粉砕性が向上すると同
時にワックスがトナー表面近傍に存在する確率を高める
ことができ、オフセット防止効果が向上する。また、結
着樹脂Bがワックスより粉砕され易い樹脂とすることに
より、ワックス内部での粉砕が減少し、トナー表面への
ワックスの露出量がさらに減少し転写性や耐久性が向上
する。また、帯電制御樹脂が結着樹脂Aより粉砕され易
い樹脂とすることにより、帯電制御樹脂部分での破断が
増加し、トナー表面に存在する帯電制御樹脂量が増加し
トナーの帯電性がより向上する。
【0018】結着樹脂の溶融粘弾性を高めることにより
オフセット性は向上し、結着樹脂AがTHF不溶解成分
を1重量%以上含有することによりオフセット性がより
優れたものとすることができる。カラートナーの場合
は、結着樹脂AがTHF不溶解成分を含有せず、GPC
による重量平均分子量が10000〜50000とし、
定着後の画像光沢が5%以上、さらに好ましくは10%
以上とすることにより色の再現性が向上する。結着樹脂
BのGPCによる数平均分子量を1500〜5000と
することにより粉砕性が向上し、トナー表面へのワック
スの露出抑制効果が確実なものとなる。
【0019】以下に本発明で使用する材料や製造方法に
ついて説明する。本発明のトナーに使用される結着樹脂
A及び結着樹脂Bとしては従来公知のものを広く使用す
ることができる。例えば、スチレン、パラクロルスチレ
ン、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)ア
クリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メ
タ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブ
チル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル
酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、
(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)ア
クリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−
クロロエチル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)ア
クリアミド、(メタ)アクリル酸、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、ビニルメチルケトン、N−ビニルピロリドン、N−
ビニルピリジン、ブタジエン等の単量体の重量体、又は
これらの単量体の2種類以上からなる共重合体、或いは
それらの混合物が挙げられる。その他、ポリエステル樹
脂、ポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹
脂、エポキシ樹脂、ロジン、変性ロジン、テルベン樹
脂、フェノール樹脂、水添石油樹脂などが単独、あるい
は混合して使用できる。
【0020】これらのうち、結着樹脂Aとしてはポリエ
ステル樹脂やポリオール樹脂が、結着樹脂Bとしてはス
チレン系単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体の
共重合体が好適に用いられる。さらに、結着樹脂Bがワ
ックス成分をビニル系樹脂によりグラフト化した相溶化
剤とすることによりワックスのドメイン径を小さく制御
できるためより耐久性に優れたトナーとすることができ
る。
【0021】帯電制御樹脂としては電子受容性或いは電
子供与性基を有する樹脂等従来公知の物が用いられる
が、負帯電性トナーでは特にスルホン酸基を有する樹脂
が帯電安定性の面から好ましい。なお、これらの樹脂が
お互いに相溶するか非相溶かは、それぞれの樹脂を溶融
混合した後室温に冷却したときに白濁した場合非相溶と
判断する。
【0022】また、本発明のトナーに用いられる離型剤
としてのワックス類は、従来公知のものが使用できる。
例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン等の低分子量ポリオレフィンワックスやフィッシャー
・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックスや密
ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ラ
イスワックス、モンタンワックス等の天然ワックス類、
パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等
の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリ
スチン酸等の高級脂肪酸、及び高級脂肪酸の金属塩、高
級脂肪酸アミド等、及びこれらの各種変性ワックスが挙
げられる。これらは1種又は2種以上を併用して用いる
ことができる。
【0023】これらのワックスとしては、融点を70〜
125℃の範囲のものを使用するのが好ましい。融点を
70度以上とすることにより転写性、耐久性が優れたト
ナーとすることができ、融点を125℃以下とすること
により定着時に速やかに溶融し、低温での定着において
も確実な離型効果を発揮できる。また、ワックスの針入
度が5以下のものを使用するのが好ましい。さらにワッ
クスの選択において重要な点は結着樹脂A及び結着樹脂
Bに対して非相溶であることである。相溶するか非相溶
かは、樹脂同士の場合と同様に溶融混合し白濁すれば非
相溶と判断する。
【0024】また、本発明のトナーにおいては、結着樹
脂Aのマトリックス中にワックスを内包した結着樹脂B
及び帯電制御樹脂がドメインとして存在する必要がある
が、結着樹脂A、結着樹脂B、帯電制御樹脂、ワックス
を溶融混練した後、ミクロトーム等で超薄切片を作成
し、必要に応じ染色を施し、透過型電子顕微鏡で観察す
ることにより確認できる。トナー化した後であれば、エ
ポキシ樹脂等に包埋し同様の方法で確認できる。
【0025】なお、結着樹脂Aのマトリックス中に結着
樹脂B及びワックスがドメインとして存在させるための
簡易的な指標としては溶解性パラメータ(SP値)を用
いることが好適に行われる。本発明のトナー構造を達成
するためには、帯電制御樹脂のSP値>結着樹脂AのS
P値>結着樹脂BのSP値>ワックスのSP値、とする
ことが目安となる。
【0026】本発明のカラートナーに用いられる着色剤
としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色
のトナーを得ることが可能な公知の顔料や染料が使用で
きる。例えば、以下のものが使用できる。黄色顔料とし
ては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロ
ー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナ
フトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロ
ー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエロー
レーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレ
ーキ等が挙げられる。また、橙色顔料としては、モリブ
デンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロ
ンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリ
アントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダン
スレンブリリアントオレンジGK等が挙げられる。赤色
顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネ
ントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、
ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブ
リリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミン
レーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3
B等が挙げられる。
【0027】紫色顔料としては、ファストバイオレット
B、メチルバイオレットレーキ等が挙げられる。青色顔
料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクト
リアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタ
ロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化
物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーB
C等が挙げられる。緑色顔料としては、クロムグリー
ン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグ
リーンレーキ等が挙げられる。黒色顔料としては、各種
のカーボンブラック等が挙げられる。これらは、1種ま
たは2種以上を使用することができる。
【0028】本発明のトナーには帯電制御樹脂を含有さ
せるが、該帯電制御樹脂としては、スルホン酸基を有す
るポリマー、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、ア
ミノ基を有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂等を
使用することができる。この内、スルホン酸基を有する
ポリマーが好ましい。
【0029】また、本発明のトナーは必要に応じてその
他の荷電制御剤をトナー中に含有させることができる。
例えば、ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を含
むアジン系染料(特公昭42−1627号公報)、塩基
性染料(例えばC.I.Basic Yello 2
(C.I.41000)、C.I.Basic Yel
lo 3、C.I.Basic Red 1(C.I.
45160)、C.I.Basic Red 9(C.
I.42500)、C.I.Basic Violet
1(C.I.42535)、C.I.Basic V
iolet 3(C.I.42555)、C.I.Ba
sic Violet 10(C.I.45170)、
C.I.Basic Violet 14(C.I.4
2510)、C.I.Basic Blue 1(C.
I.42025)、C.I.Basic Blue 3
(C.I.51005)、C.I.Basic Blu
e5(C.I.42140)、C.I.Basic B
lue 7(C.I.42595)、C.I.Basi
c Blue 9(C.I.52015)、C.I.B
asic Blue 24(C.I.52030)、
C.I.BasicBlue 25(C.I.5202
5)、C.I.Basic Blue 26(C.I.
44045)、C.I.Basic Green 1
(C.I.42040)、C.I.Basic Gre
en 4(C.I.42000)など、これらの塩基性
染料のレーキ顔料、C.I.Solvent Blac
k 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキ
サデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルク
ロライド等の4級アンモニウム塩、あるいはジブチル又
はジオクチルなどのジアルキル錫化合物、ジアルキル錫
ボレート化合物、グアニジン誘導体、特公昭41−20
153号公報、特公昭43−27596号公報、特公昭
44−6397号公報、特公昭45−26478号公報
に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩、特公昭55
−42752号公報、特公昭59−7385号公報に記
載されているサルチル酸、ジアルキルサルチル酸、ナフ
トエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe
等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、
有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩、カリッ
クスアレン系化合物等が挙げられる。ブラック以外のカ
ラートナーは、当然目的の色を損なう荷電制御剤の使用
は避けるべきであり、白色のサリチル酸誘導体の金属塩
等が好適に使用される。
【0030】本発明においては、トナーの流動性や転写
性等を向上させるため、疎水化処理されたシリカや酸化
チタン、アルミナ等の微粒子や樹脂微粒子等の外添剤を
トナー母体に外添する。また、脂肪属金属塩やポリフッ
化ビニリデンの微粒子等の滑剤等も併用可能である。特
に本発明のトナーでは、疎水化処理された酸化チタンを
外添することにより湿度変化による帯電量の変動を著し
く減少させることができる。また、疎水化処理されたシ
リカ及び疎水化処理された酸化チタンを外添し、疎水化
処理されたシリカの外添量より疎水化処理された酸化チ
タンの外添量を多くすることによりトナーの流動性や転
写性等を向上させるとともに湿度変化による帯電量の変
動を減少させることができる。さらに、1次粒子径0.
01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカ及び比表
面積20〜60m2の疎水化処理されたシリカ、疎水化
処理された酸化チタンを外添することにより実使用時の
帯電性の低下を減少させることができ耐久性が向上す
る。
【0031】なお、ここで用いられる疎水化処理剤の代
表例としては以下のものが挙げられる。ジメチルジクロ
ルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロル
シラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニ
ルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブ
ロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルト
リクロルシラン、p−クロルエチルトリクロルシラン、
クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリ
クロルシラン、p−クロルフェニルトリクロルシラン、
3−クロルプロピルトリクロルシラン、3−クロルプロ
ピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
ビニルメトキシシラン、ビニル−トリス(β−メトキシ
エトキシ)シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリ
メトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニ
ルジクロルシラン、ジメチルビニルクロルシラン、オク
チル−トリクロルシラン、デシル−トリクロルシラン、
ノニル−トリクロルシラン、(4−t−プロピルフェニ
ル)−トリクロルシラン、(4−t−ブチルフェニル)
−トリクロルシラン、ジベンチル−ジクロルシラン、ジ
ヘキシル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラ
ン、ジノニル−ジクロルシラン、ジデシル−ジクロルシ
ラン、ジドデシル−ジクロルシラン、ジヘキサデシル−
ジクロルシラン、(4−t−ブチルフェニル)−オクチ
ル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジ
デセニル−ジクロルシラン、ジノネニル−ジクロルシラ
ン、ジ−2−エチルヘキシル−ジクロルシラン、ジ−
3,3−ジメチルベンチル−ジクロルシラン、トリヘキ
シル−クロルシラン、トリオクチル−クロルシラン、ト
リデシル−クロルシラン、ジオクチル−メチル−クロル
シラン、オクチル−ジメチル−クロルシラン、(4−t
−プロピルフェニル)−ジエチル−クロルシラン、オク
チルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘ
キサエチルジシラザン、ジエチルテトラメチルジシラザ
ン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザ
ン等。この他チタネート系カップリング剤、アルミニュ
ーム系カップリング剤も使用可能である。
【0032】本発明のトナーは一成分現像用、二成分現
像用ともに用いることができる。トナーを二成分現像剤
用として用いる場合にはキャリア粉と混合して用いられ
る。この場合のキャリアとしては、公知のものがすべて
使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、マグネタ
イト粉、ニッケル粉、ガラスビーズ等及びこれらの表面
を樹脂などで被覆処理した物などが挙げられる。トナー
とキャリアの使用割合は通常キャリア100重量部に対
してトナー2〜10重量部である。
【0033】キャリア表面を被覆処理する樹脂として
は、シリコン樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、フ
ッ素系樹脂、ポリエステル樹脂等の従来から用いられて
いるものが使用できる。
【0034】本発明のトナーの製造法は従来公知の方法
が適用できるが、トナーを混練する装置としては、バッ
チ式の2本ロール、バンバリーミキサーや連続式の2軸
押出し機、例えば神戸製鋼所社製KTK型2軸押出し
機、東芝機械社製TEM型2軸押出し機、KCK社製2
軸押出し機、池貝鉄工社製PCM型2軸押出し機、栗本
鉄工所社製KEX型2軸押出し機や、連続式の1軸混練
機、例えばブッス社製コ・ニーダ等が好適に用いられ
る。以上により得られた溶融混練物は、次に冷却した後
粉砕されるが、粉砕は、例えば、ハンマーミルやロート
プレックス等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用
いた微粉砕機や機械式の微粉砕機などを使用することが
できる。粉砕は、平均粒径が3〜15μmになるように
行うのが望ましい。さらに、粉砕物は風力式分級機等に
より、平均粒径が4〜20μm程度に粒度調整される。
また、縣濁重合法や乳化重合法などにより直接トナー粒
子を得る製造法も可能である。次いで、外添剤の母体ト
ナーへ外添が行われるが、母体トナーと外添剤をミキサ
ー類を用い混合・攪拌することにより外添剤が解砕され
ながらトナー表面に被覆される。
【0035】本発明のトナーにおける各特性値の測定方
法を以下に示す。 1.トナー中の樹脂/ワックス分散構造 トナーをPt蒸着した後、エポキシ樹脂に包埋し、超薄
切片を作成し、RuO 4染色を行った後透過型電子顕微
鏡にて観察した。
【0036】2.樹脂のTHF不溶解成分 トナー1.0gを秤量し、これにTHF50gを加えて
20℃で24時間静置する。これをJIS規格(P38
01)5種Cの定量ろ紙を用いて常温でろ過する。乾燥
後ろ紙残渣を秤量し、着色剤、荷電制御剤等のトナー中
に含有するTHFに不溶な固形分量(計算値)を差し引
き樹脂成分中のTHF不溶分を求めトナー中の樹脂重量
に対する百分率(重量%)で表わす。着色剤、荷電制御
剤等の固形物の含有量が未知の場合は熱分析等により別
途求める。
【0037】3.樹脂の分子量 GPCによる分子量の測定は、40℃のヒートチャンバ
ー中でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに、
溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、試料濃度
として0.05〜0.6重量%に調製した樹脂のTHF
試料溶液を50〜200μl注入して測定する。試料の
分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数
種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量
線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線
作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えばPre
ssure Chemical Co.或いは東洋ソー
ダ工業社製の分子量が6×102、2.1×103、4×
103、1.75×104、5.1×104、1.1×1
5、3.9×105、8.6×105、2×106、4.
48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標
準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器に
はRI(屈折率)検出器を用いる。
【0038】4.SP値(溶解性パラメータ) 本発明のトナーに用いられる樹脂のSP値(溶解性パラ
メーター:δ)はHildebrand−Scatch
ardの溶液理論において次式で定義される。 δ=(ΔEv/V)1/2 ここでΔEvは蒸発エネルギー、Vは分子容、ΔEv/
Vは凝集エネルギー密度を示す。SP値(溶解性パラメ
ーター)の求め方は各種あるが、本発明では主にモノマ
ー組成からFedorらの方法を用いて計算により求め
た値を用いた。 SP値=(ΣΔei/ΣΔvi)1/2 ここでΔeiは原子または原子団の蒸発エネルギー、Δ
viは原子または原子団のモル体積。
【0039】5.樹脂及びワックスの粉砕性 粉砕性は一定の条件としたエアー式粉砕機で粉砕し、粉
砕された粒子径を測定し、粒径が小さいものほど粉砕性
が良いとした。
【0040】
【実施例】次に本発明を実施例に基づいて更に詳細に説
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。
【0041】 実施例1 ポリエステル樹脂A1 75重量部 スチレン/ブチルアクリレート共重合体樹脂B1 17重量部 帯電制御樹脂C1 3重量部 カルナウバワックス(融点83℃) 5重量部 着色剤(カーボンブラック) 10重量部 但し、樹脂A1、樹脂B1、樹脂C1は下記のものであ
る。 樹脂A1:THF不溶分が3重量%、重量平均分子量が
200000 樹脂B1:THF不溶分が0重量%、数平均分子量が2
000 樹脂C1:スチレン/メチルアクリレート/2−アクリ
ルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸共重合体、重
量平均分子量が30000
【0042】上記の材料をブレンダーで充分混合したの
ち2軸押出し機にて混練し、冷却後粉砕、分級し体積平
均粒径約7.5μmの黒色の母体トナーを得た。なお、
SP値(溶解性パラメーター)は、帯電制御樹脂C1
SP値>樹脂A1のSP値>樹脂B1のSP値>ワックス
のSP値の順であり、トナー断面の透過型電子顕微鏡観
察より本発明の樹脂/ワックス分散構造であることが確
認された。また、粉砕性は、樹脂B1>樹脂C1>ワック
ス>樹脂A1で有り、粉砕工程にてトナーの粉砕性を評
価したが、従来のトナーより優れた粉砕性でであった。
次に、母体トナー100重量部に対して、外添剤とし
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)0.5重量部及び疎水性酸化チタン(イソブチル
トリメトキシシランでの表面処理品)0.7重量部を添
加し、ヘンシェルミキサーにて混合を行ない、黒色のト
ナーを得た。このトナー3重量部とシリコン樹脂コート
キャリア97重量部を混合攪拌し二成分現像剤を作成
し、画像を形成した。各特性を下記の評価方法、条件で
評価し、結果を表1に示したが、耐オフセット性、転写
性、耐久性、帯電性、帯電の環境安定性ともに優れてい
た。
【0043】以下に実施例1における評価の方法及び条
件を示す。 耐オフセット性 低温定着性のリコー製複写機imajioMF−655
0を用い、定着ローラーの温度をさらに高温側に変化さ
せ、オフセットの発生し始める温度を測定した。測定結
果からオフセット性を以下のように表した。 ◎:非常に高温までオフセットが発生せず非常に耐オフ
セット性に優れる ○:高温までオフセットが発生せずに耐オフセット性に
優れる ×:低温からオフセットが発生し耐オフセット性に劣る 転写性 低温定着性のリコー製複写機imajioMF−655
0を用い、転写紙に転写中に複写機を停止させ、感光体
上に残存しているトナー量を目視で確認し以下のランク
付けを行った。 ◎:転写残トナーが非常に少なく転写性に優れる ○:転写残トナーが少なく転写性に優れる △:従来のワックス含有カラートナーと同等の転写性 ×:転写残トナーが非常に多く転写性に劣る 耐久性 低温定着性のリコー製複写機 imajioMF−65
50を用い、画像面積6%のテストチャートを10万枚
複写し現像剤の帯電量の低下度合いで評価した。 ◎:帯電量の低下が非常に少なく耐久性に優れる ○:帯電量の低下が少なく耐久性に優れる △:従来のワックス含有カラートナーに比べ耐久性が改
善された ×:従来のワックス含有カラートナーと同等の低い耐久
性 トナーの粉砕性 一定の条件としたエアー式粉砕機で粉砕し、粉砕された
粒子径を測定し、粒径が小さいものほど粉砕性が良いと
した。 ◎:非常に粉砕性に優れる ○:粉砕性に優れる △:従来のトナーと同等の粉砕性 ×:従来のトナーより明らかに粉砕性が劣る 帯電性 20℃、55%RHの環境で作成した現像剤をブローオ
フ法により帯電量を測定し評価した。 ○:十分な帯電量が得られた △:帯電量がやや不足 ×:帯電量が不十分 帯電の環境安定性 10℃、20%RHの低温低湿室、及び30℃、90%
RHの高温高湿室において作成した現像剤をブローオフ
法により帯電量を測定し、以下の式により、低温低湿帯
電量と高温高湿帯電量との変動率とし、以下のように求
めた。
【数1】
【0044】実施例2 実施例1において、結着樹脂B1をポリエチレンにスチ
レン/ブチルアクリレート/アクリロニトリル共重合体
がグラフトした樹脂B2(数平均分子量が3000)と
した以外、実施例1と同様にトナーを作成した。実施例
1と同様の評価を行った結果を表1に示したが、耐オフ
セット性、転写性、耐久性、帯電性、帯電の環境安定性
ともに優れていた。特に転写性及び耐久性は実施例1よ
り向上していた。なお、SP値(溶解性パラメーター)
は、帯電制御樹脂のSP値>樹脂A1のSP値>樹脂B2
のSP値>ワックスのSP値の順であり、トナー断面の
透過型電子顕微鏡観察より本発明の樹脂/ワックス分散
構造であり、実施例1に比べワックスドメイインが小さ
くなっていることが確認された。また、粉砕性は、樹脂
2>樹脂C1>ワックス>樹脂A1で有り、粉砕工程に
てトナーの粉砕性を評価したが、実施例1と同様に優れ
た粉砕性であった。
【0045】実施例3 実施例2で作成したトナー母体に外添剤として実施例2
で用いた疎水性シリカ及び疎水性酸化チタンに加えてヘ
キサメチルジシラザンで処理された比表面積35m
gである疎水性シリカ1重量%をも外添混合しトナーを
作成した。実施例1と同様の評価を行った結果を表1に
示したが、実施例2に比べ耐久性が向上した。
【0046】実施例4 実施例3において結着樹脂A1を、ビスフェノールA型
エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エチレンオキサイド
付加体のグリシジル化物、ビスフェノールF、p−クミ
ルフェノールより合成されポリオール樹脂A2(THF
不溶分が3重量%、重量平均分子量が200000)と
した以外は実施例3と同様にトナーを作成した。実施例
1と同様の評価を行った結果を表1に示したが、耐オフ
セット性、転写性、耐久性、粉砕性、帯電性、帯電の環
境安定性ともに優れていた。なお、SP値(溶解性パラ
メーター)は、帯電制御樹脂のSP値>樹脂A2のSP
値>樹脂B2のSP値>ワックスのSP値の順であり、
トナー断面の透過型電子顕微鏡観察より本発明の樹脂/
ワックス分散構造であることが確認された。
【0047】実施例5 実施例4において結着樹脂A2を、ビスフェノールA型
エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エチレンオキサイド
付加体のグリシジル化物、ビスフェノールF、p−クミ
ルフェノールより合成されポリオール樹脂A3(THF
不溶分が0重量%、重量平均分子量が15000)35
重量部及びホリエステル樹脂A4(THF不溶分0重量
%、重量平均分子量が22000)40重量部の混合と
し、着色剤を銅フタロシアニンブルー顔料2.5重量部
とした以外は実施例4と同様にトナー化し、シアン色の
カラートナーを得た。なお、SP値(溶解性パラメータ
ー)は、帯電制御樹脂のSP値>樹脂(A3+A4)のS
P値>樹脂B2のSP値>ワックスのSP値の順であ
り、トナー断面の透過型電子顕微鏡観察より本発明の樹
脂/ワックス分散構造であることが確認された。粉砕性
は、樹脂B2>樹脂C1>ワックス>樹脂(A3+A4)で
有り、粉砕工程にてトナーの粉砕性を評価したが、従来
のトナーより優れた粉砕性であった。このシアントナー
5重量部とシリコン樹脂コートキャリア95重量部を混
合攪拌し二成分現像剤を作成した。実施例1と同様の評
価を行った。評価した結果を表1に示したが、耐オフセ
ット性、転写性、耐久性、光沢度、帯電性、帯電の環境
安定性ともに優れていた。
【0048】以下に実施例5における評価の方法及び条
件を示す。 トナー粉砕性については実施例1と同様に、また耐オ
フセット性については、測定機として低温定着性のリコ
ー製カラー複写機 プリテール650改造機を用いた以
外は実施例1と同様にして行ない評価した。 転写性 低温定着性のリコー製カラー複写機 プリテール650
改造機を用い、転写紙に転写中に複写機を停止させ、感
光体上及び中間転写ベルト上に残存しているトナー量を
目視で確認して以下のランク付を行った。 ◎:転写残トナーが非常に少なく転写性に優れる ○:転写残トナーが少なく転写性に優れる △:従来のワックス含有カラートナーと同等の転写性 ×:転写残トナーが非常に多く転写性に劣る 耐久性 低温定着性のリコー製カラー複写機 プリテール650
改造機を用い、画像面積6%のテストチャートを10万
枚複写し現像剤の帯電量の低下度合いで評価した。 ◎:帯電量の低下が非常に少なく耐久性に優れる ○:帯電量の低下が少なく耐久性に優れる △:従来のワックス含有カラートナーと同等の耐久性 ×:帯電量の低下が非常に多く耐久性に劣る 光沢度 低温定着性のリコー製カラー複写機 プリテール650
改造機を用い、1.0±0.1mg/cm2のトナーが
現像される様に調整を行ない、定着ローラー表面温度が
160℃の時のベタ画像サンプルの光沢度を、日本電色
工業株式会社製のグロスメーターを用いて、入射角度6
0°の条件で計測した。なお、転写紙はリコーフルカラ
ーPPC用紙タイプ6000<70Wを用いた。この光
沢度は、値の高い程、光沢があり、鮮明で色再現性に優
れた画像を得るには、約10%以上の光沢度が必要であ
る。評価結果は光沢度の測定値から以下のように表し
た。 ◎:光沢度が26%以上で非常に光沢が高く色再現性に
優れる ○:光沢度10〜26%未満で色再現性に優れる △:光沢度4〜10%未満で色再現性がやや劣る ×:光沢度4%未満で色再現性が劣る
【0049】比較例1 実施例1に対して結着樹脂B1を用いていない以外は実
施例1と同様にトナーを作成し、実施例1と同様の評価
を行った結果を表1に示した。このトナーは実施例1の
トナーに比べて転写性、耐久性、粉砕性が劣っていた。
【0050】比較例2 実施例1に対して帯電制御樹脂C1を用いていない以外
は実施例1と同様にトナーを作成し、実施例1と同様の
評価を行った結果を表1に示した。このトナーは実施例
1のトナーに比べて転写性、粉砕性、帯電性、帯電の環
境安定性が劣っていた。
【0051】比較例3 実施例1に対して結着樹脂A1の処方量を17重量部、
結着樹脂B1の処方量を75重量部とした以外は実施例
1と同様にトナーを作成し、実施例1と同様の評価を行
った結果を表1に示した。このトナーは実施例1のトナ
ーに比べて粉砕性は向上したが、転写性、耐久性、帯電
性、帯電の環境安定性が劣っていた。
【0052】比較例4 実施例1に対して疎水化処理された酸化チタンを用いて
いない以外は実施例1と同様にトナーを作成し、実施例
1と同様の評価を行った結果を表1に示した。このトナ
ーは実施例1のトナーに比べて帯電の環境安定性が劣っ
ていた。
【0053】
【表1】
【0054】
【発明の効果】本発明により、耐オフセット性と転写
性、耐久性を両立すると同時に、帯電性や帯電の環境安
定性にも優れ、さらに粉砕性に優れるため小粒径化にも
対応した静電荷像現像用トナーを提供することができ
る。さらにフルカラートナーにおいてもこの技術を展開
することにより上記効果とともに適度な画像光沢があり
色再現性に優れた静電荷像現像用カラートナーを提供す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/08 325 344 (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 (72)発明者 澤田 豊志 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 斉藤 拓也 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 AA01 AA06 AA08 AA15 AB04 CA04 CA07 CA08 CA26 CB13 DA01 EA07 EA10

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2種類以上の結着樹脂及び帯
    電制御樹脂、ワックスを含有する静電荷像現像用トナー
    であって、それらの成分がお互いに非相溶で海島状の相
    分離構造を取り、連続相である海状の結着樹脂Aに島状
    に他の結着樹脂B及び帯電制御樹脂が分散し、島状の結
    着樹脂Bの中に実質的にワックスが内包されており、し
    かもトナー表面に少なくとも疎水化処理された外添剤が
    外添されていることを特徴とする静電荷像現像用トナ
    ー。
  2. 【請求項2】 結着樹脂A、結着樹脂B、帯電制御樹脂
    及びワックスのSP値(溶解性パラメーター)が、帯電
    制御樹脂のSP値>結着樹脂AのSP値>結着樹脂Bの
    SP値>ワックスのSP値、であることを特徴とする請
    求項1記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 【請求項3】 結着樹脂A、結着樹脂B及びワックスの
    含有量が、結着樹脂A>結着樹脂B≧ワックスであり、
    トナー中の結着樹脂、帯電制御樹脂及びワックスの合計
    量に対して結着樹脂Aが55〜95.5重量%、結着樹
    脂Bが2〜40重量%、帯電制御樹脂が0.5〜15重
    量%、ワックスが2〜15重量%であることを特徴とす
    る請求項1又は2記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 【請求項4】 結着樹脂Aがポリエステル樹脂及び/又
    はポリオール樹脂であることを特徴とする請求項1〜3
    のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 【請求項5】 結着樹脂Bがスチレン系単量体と(メ
    タ)アクリル酸エステル単量体の共重合体であることを
    特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の静電荷像現
    像用トナー。
  6. 【請求項6】 帯電制御樹脂が分子中にスルホン酸基を
    有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載
    の静電荷像現像用トナー。
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