JP4708988B2 - トナーの製造方法 - Google Patents
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(1)少なくとも重合性単量体、着色剤、及び、直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂を含有するポリエステル樹脂を含有する単量体組成物を水性媒体中に分散させ、造粒し、造粒された粒子中の重合性単量体及び直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂を重合開始剤を用いて重合するトナーの製造方法であって、
該重合性単量体が、ビニル系重合性単量体であり、
該単量体組成物中には、該直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂以外に、架橋性を有する重合性の成分が含有されておらず、
該直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂は、両末端に存在するユニットのみが不飽和結合を有し、重量平均分子量が2000乃至100000である、ことを特徴とするトナーの製造方法。
R1COOR2
(式中、R1及びR2は炭素数が1〜40の炭化水素基を示し、且つR1及びR2は、お互いに同じでも異なる炭素数でもよい。)
R1COO(CH2)nOCOR2
(式中、R1及びR2は炭素数が1〜40の炭化水素基を示し、nは2〜20の整数であり、且つR1及びR2は、お互いに同じでも異なる炭素数でもよい。)
R1OCO(CH2)nCOOR2
(式中、R1及びR2は炭素数が1〜40の炭化水素基を示し、nは2〜20の整数であり、且つR1及びR2は、お互いに同じでも異なる炭素数でもよい。)
(1) CH3(CH2)20COO(CH2)21CH3
(2) CH3(CH2)17COO(CH2)9OCO(CH2)17CH3
(3) CH3(CH2)17OCO(CH2)18COO(CH2)17CH3
ポリエステル樹脂及びトナー結着樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によって次の条件で測定される。40℃のヒートチャンバ中でカラムを安定化させ、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、THF試料溶液を約100μl注入して測定する。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。またカラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせて使用することが好ましく、例えば昭和電工社製のshodex GPC KF−801、802、803、804、805、806、807、800Pの組み合わせや、東ソー(株)製のTSKgelG1000H(HXL)、G2000H(HXL)、G3000H(HXL)、G4000H(HXL)、G5000H(HXL)、G6000H(HXL)、G7000H(HXL)、TSKguard columnの組み合わせを挙げることができる。
基本操作はJIS K−0070に準ずる。
(1)試料は予めトナー及び結着樹脂のTHF不溶分を除去して使用するか、上記のTHF不溶分の測定で得られるソックスレー抽出器によるTHF溶媒によって抽出されたTHF可溶分を試料として使用する。試料の粉砕品0.5〜2.0gを精秤し、可溶成分の重さをWgとする。
(2)300mlのビーカーに試料を入れ、トルエン/エタノール(4/1:v/v)の混合液150mlを加え溶解する。
(3)0.1mol/lのKOHのエタノール溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。例えば、京都電子株式会社製の電位差滴定装置AT−400(win workstation)とABP−410電動ビュレットを用いての自動滴定が利用できる。
(4)この時のKOH溶液の使用量をSmlとし、同時にブランクを測定し、この時のKOH溶液の使用量をBmlとする。
(5)次式により酸価を計算する。fはKOHのファクターである。
酸価(mgKOH/g)={(S−B)×f×5.61}/W
電解質溶液100〜150mlに界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml添加し、これに測定試料を2〜20mg添加する。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で1〜3分間分散処理して、コールターカウンターマルチサイザーにより100μmのアパーチャーを用いて体積を基準として2〜40μmの粒度分布等を測定し、個数平均粒径、重量平均粒径を算出するものとする。
示差走査熱量計(DSC測定装置)、DSC 2920(TAインスツルメンツ社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。
A:Th−Ts≧60
B:40≦Th−Ts<60
C:20≦Th−Ts<40
D:Th−Ts<20
A:25以上
B:15以上25未満
C:10以上15未満
D:10未満
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65質量部、ジメチルテレフタル酸35質量部及び酸化ジブチル錫0.1質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で5時間反応し、末端に水酸基とカルボン酸基を有する飽和ポリエステル樹脂(1)を得た。この樹脂の酸価は9mgKOH/gであり、Tgは67℃であり、重量平均分子量は4100であった。
飽和ポリエステル樹脂(1)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸1.2質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(A)を得た。この樹脂の酸価21mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(A)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン2質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液1質量部を滴下した。これを3時間撹拌し、末端不飽和ポリエステル樹脂(1)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは71℃であり、重量平均分子量は4600であった。
エチレングリコール23質量部、プロピレングリコール9質量部、テレフタル酸63質量部、無水トリメリット酸5.0質量部及び酸化ジブチル錫0.1質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で4時間反応し、飽和ポリエステル樹脂(2)を得た。この樹脂の酸価は11mgKOH/gであり、Tgは73℃であり、重量平均分子量は5200であった。
飽和ポリエステル樹脂(2)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸1.0質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(B)を得た。この樹脂の酸価25mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(B)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン2質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液1質量部を滴下した。これを3時間撹拌し、末端不飽和ポリエステル樹脂(2)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは75℃であり、重量平均分子量は5800であった。
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン65質量部、ジメチルテレフタル酸30質量部、無水トリメリット酸5質量部及び酸化ジブチル錫0.1質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で6時間反応し、末端に水酸基とカルボン酸基を有する飽和ポリエステル樹脂(3)を得た。この樹脂の酸価は9mgKOH/gであり、Tgは73℃であり、重量平均分子量は8600であった。
飽和ポリエステル樹脂(3)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸0.7質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(C)を得た。この樹脂の酸価21mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(C)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン1.2質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液0.6質量部を滴下した。これを3時間撹拌した後、末端不飽和ポリエステル樹脂(3)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは70℃であり、重量平均分子量は9400であった。
エチレングリコール20質量部、プロピレングリコール12質量部、テレフタル酸68質量部質量部及び酸化ジブチル錫0.8質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で3時間反応し、飽和ポリエステル樹脂(4)を得た。この樹脂の酸価は19mgKOH/gであり、Tgは64℃であり、重量平均分子量は2100であった。
飽和ポリエステル樹脂(4)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸2.5質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(D)を得た。この樹脂の酸価36mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(D)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン4.4質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液2.2質量部を滴下した。これを3時間撹拌し、末端不飽和ポリエステル樹脂(4)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは66℃であり、重量平均分子量は2500であった。
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン31質量部、エチレングリコール15質量部、ジメチルテレフタル酸54質量部及び酸化ジブチル錫0.05質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で2時間反応し、末端に水酸基とカルボン酸基を有する飽和ポリエステル樹脂(5)を得た。この樹脂の酸価は21mgKOH/gであり、Tgは58℃であり、重量平均分子量は1400であった。
飽和ポリエステル樹脂(5)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸4質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(E)を得た。この樹脂の酸価38mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(E)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン7質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液3.5質量部を滴下した。これを3時間撹拌し、末端不飽和ポリエステル樹脂(5)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは60℃であり、重量平均分子量は1900であった。
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66質量部、ジメチルテレフタル酸26質量部、無水トリメリット酸7質量部及び酸化ジブチル錫0.1質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で8時間反応し、末端に水酸基とカルボン酸基を有する飽和ポリエステル樹脂(6)を得た。この樹脂の酸価は6mgKOH/gであり、Tgは78℃であり、重量平均分子量は10600であった。
飽和ポリエステル樹脂(6)30質量部をジメチルホルムアミド500質量部に溶解し、4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.1質量部及び無水フタル酸4質量部を加え、室温で3時間反応させ、ほぼすべての末端にカルボン酸基を有するポリエステル樹脂(F)を得た。この樹脂の酸価13mgKOH/gであった。次に、ポリエステル樹脂(F)20質量部をジメチルホルムアミド300質量部に溶解し、クロロメチルスチレン1質量部を加え、撹拌しながら50%水酸化ナトリウム水溶液0.5質量部を滴下した。これを4時間撹拌し、末端不飽和ポリエステル樹脂(6)を得た。この樹脂の酸価は0であり、ほぼ全ての末端にメチルスチレン基が付加していた。また、Tgは81℃であり、重量平均分子量は11400であった。
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40質量部、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン28質量部、テレフタル酸16質量部、無水トリメリット酸7質量部、フマル酸9質量部及び酸化ジブチル錫0.2質量部をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れた。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサーを取り付け、前記四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。撹拌しながら徐々に昇温し、200℃で6時間反応し、末端に水酸基とカルボン酸基を有し、分子鎖中に不飽和結合を有する不飽和ポリエステル樹脂(1)を得た。この樹脂の酸価は12mgKOH/gであり、Tgは80℃であり、重量平均分子量は8400であった。
イオン交換水1150質量部に0.1M−Na3PO4水溶液390質量部を投入し、60℃に加温した後、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて11,000rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液58質量部を徐々に添加し、Ca3(PO4)2を含む分散媒体を得た。
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 15質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 5.5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
これらを60℃に加温し、溶解・分散して単量体混合物とした。さらに60℃に保持しながら、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)3.0部を加えて溶解し、単量体組成物を調製した。
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.4μmのトナー(2)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク.68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(2) 18質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(2) 10質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.9μmのトナー(3)を得た。
・スチレンモノマー 78質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 22質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(3) 20質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(3) 3質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.3μmのトナー(4)を得た。
・スチレンモノマー 78質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 22質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・ポリスチレン樹脂 15質量部
(Mw=4100、Mw/Mn=1.27、Tg=72℃)
・ポリエステル樹脂(4) 5質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(4) 4質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.5μmのトナー(6)を得た。
・スチレンモノマー 81質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 19質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 15質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 1.3質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.2μmのトナー(7)を得た。
・スチレンモノマー 78質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 22質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 12質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 0.5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが7.1μmのトナー(8)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・ポリスチレン樹脂 15質量部
(Mw=4100、Mw/Mn=1.27、Tg=72℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 4質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 10質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径Dvが6.2μmのトナー(9)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 4質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 20質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径7.3μmのトナー(10)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 20質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 0.3質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径6.7μmのトナー(11)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・末端不飽和ポリエステル樹脂(1) 5.5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径6.4μmのトナー(12)を得た。
・スチレンモノマー 79質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 21質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(5) 15質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(5) 5.5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径7.6μmのトナー(13)を得た。
・スチレンモノマー 77質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 23質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(6) 15質量部
・末端不飽和ポリエステル樹脂(6) 5.5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径7.6μmの比較用トナー(1)を得た。
・スチレンモノマー 80質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 20質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 15質量部
・ジビニルベンゼン 2質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
下記の原料を使用した以外は実施例1と同様にして、重量平均粒径7.6μmの比較用トナー(1)を得た。
・スチレンモノマー 82質量部
・Cuフタロシアニン(PigmentBlue15:3) 6.5質量部
・n−ブチルアクリレート 18質量部
・エステルワックス 13質量部
(主成分C19H39COOC20H41、DSC吸熱ピーク68.6℃)
・飽和ポリエステル樹脂(1) 15質量部
・不飽和ポリエステル樹脂(1) 5質量部
・負荷電性制御剤(ジアルキルサリチル酸のクロム化合物) 1質量部
Claims (1)
- 少なくとも重合性単量体、着色剤、及び、直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂を含有するポリエステル樹脂を含有する単量体組成物を水性媒体中に分散させ、造粒し、造粒された粒子中の重合性単量体及び直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂を重合開始剤を用いて重合するトナーの製造方法であって、
該重合性単量体が、ビニル系重合性単量体であり、
該単量体組成物中には、該直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂以外に、架橋性を有する重合性の成分が含有されておらず、
該直鎖状末端不飽和ポリエステル樹脂は、両末端に存在するユニットのみが不飽和結合を有し、重量平均分子量が2000乃至100000である、ことを特徴とするトナーの製造方法。
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