JP2005352131A - カラートナーの製造方法及びカラートナー - Google Patents
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Abstract
【課題】 着色剤を十分に分散可能で、色再現性とOHP透明性に優れ、十分な摩擦帯電性を有するカラートナーの製造方法を提供することにある。
【解決手段】 第1混練工程、第2混練工程、粉砕工程及び分級工程を有するカラートナーの製造方法であり、第1混練工程での樹脂に対する含水ペースト顔料中の顔料固形分の割合が、第1の樹脂100質量部に対して、20〜150質量部であり、第1混練工程で用いる第1の樹脂の粒度が、25%粒径(D25)が10μm以上であり、50%粒径(D50)が20〜100μmであり、75%粒径(D75)が150μm以下であることを特徴とするカラートナーの製造方法。
【選択図】 図1
【解決手段】 第1混練工程、第2混練工程、粉砕工程及び分級工程を有するカラートナーの製造方法であり、第1混練工程での樹脂に対する含水ペースト顔料中の顔料固形分の割合が、第1の樹脂100質量部に対して、20〜150質量部であり、第1混練工程で用いる第1の樹脂の粒度が、25%粒径(D25)が10μm以上であり、50%粒径(D50)が20〜100μmであり、75%粒径(D75)が150μm以下であることを特徴とするカラートナーの製造方法。
【選択図】 図1
Description
本発明は、電子写真,静電記録及び静電印刷における静電荷像を現像するためのカラートナーの製造方法に関し、とりわけカラー画像の色再現性が広く、かつOHP透明性に優れたカラートナーの製造方法に関する。
近年、フルカラー複写機が注目されはじめてきた。特にデジタル化されたフルカラー複写機が注目されており、広く市場に展開しつつある。
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色を用いて色の再現を行うものである。
その一般的カラー画像形成方法は、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支持体に保持される。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、同一支持体上にトナーは重ね合わされ、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。
近年、フルカラー複写画像に対するその品質への要求度は、ますます高まりつつある。印刷を見なれた一般ユーザーにとってはフルカラー複写画像はまだまだ満足出来るレベルではなく、より印刷に近づいたレベル、より写真に近づいたレベルを望んでいる。すなわち、複写画像における広い画像面積でのベタ画像,ハーフトーン画像の均一性,高濃度から低濃度までの広いダイナミックレンジをカバーする画像濃度出力を有するトナー、印刷並の透明性を有するOHP画像及びそれに用いられるトナーの透明性などである。
一般に白黒複写機用黒トナーと比べてフルカラートナーは、シャープメルト性を有する低分子量結着樹脂が一般的に使用され、加熱加圧定着工程でトナーが溶融した際、高温オフセットを防止するために加熱定着ローラーへシリコーンオイルやフッ素オイルの如きオイルを塗布せしめ耐高温オフセット性の向上とOHPでの透明性を図っている。
しかしながら、このようにして得られた定着画像は、その表面に余分のオイルが付着している。オイルが感光体に付着して汚染したりオイルが定着ローラーを膨潤し、定着ローラーの寿命を短かくする場合がある。
さらに、トナーとして離型性を増すために加熱時に充分溶融するような低分子量ポリエチレンまたはポリプロピレンの如きワックスを添加する方法も行われている。
トナー粒子中に離型剤としてワックスを含有させることは、特許文献1乃至3に提案されている。
さらに、特許文献4乃至13に、トナーにワックス類を含有させることが提案されている。
しかし、カラートナーにおいて広く使用されているポリエステル樹脂とワックスとは相溶性が悪く、つまり、ワックスの分散が悪いがために現像性に悪影響を与える可能性がある。
そこで、バインダー樹脂に改良を加えワックス分散性を改良する工夫がいろいろと試みられている。例えば、特許文献14には、架橋剤と分子量調整剤を加え、適度に架橋されたビニル系共重合体からなるトナーが提案されている。特許文献15には、α,β−不飽和エチレン系単量体を構成単位とした重量平均分子量と数平均分子量との比が3.5〜40となる様に分子量分布を広くしたトナーが提案されている。
このようにバインダー樹脂としてポリエステルユニットとビニル系共重合体ユニットとを有するハイブリッド樹脂成分を使用することでワックスの分散性が改善されるが、一般的にワックス類は結晶性が強く、そのためワックス分散性を改善したところで、OHPにおける透明性に悪影響を与える可能性を有している。これらを解決する手段の一つとして、トナー中の着色剤の分散性を向上せしめることがある。
特許文献16及び17には、溶剤に結着樹脂,着色剤及び荷電制御剤などをあらかじめ溶解し、該溶剤を除去しトナーを得る方法が開示されているが、これらは荷電制御剤の分散性の制御が難しいこと;溶剤が最終製品であるトナーに残存し好ましくない臭気を与えること;の如き問題点を有している。
特許文献18には、ハロゲン系溶剤を用いたトナー製造方法が開示されているが、ハロゲン系溶剤は極性が強いため、使用される着色剤が制限されるなどの不具合がある。
特許文献19乃至21では、ニーダー中で加熱及び加圧を加えながらトナーを製造する方法が開示されているが、トナーを構成する結着樹脂の分子鎖が強力な混練負荷によって切断され、高分子中の部分的低分子量化が促進されることになる。そのため定着工程での高温オフセットが発生しやすくなる。とりわけカラー複写においては、3色又は4色のトナーが層状に積層されたものを定着するため、耐高温オフセットのラチチュードは白黒トナーの場合よりははるかにきびしく、高分子中のわずかな分子切断が容易に高温オフセットを生ずる原因となる。
特許文献22及び23には、樹脂と顔料の水性プレスケーキとを混練機に仕込み、加熱混練して顔料の樹脂への分散を達成しているが、特にワックスを含有するトナーに対して顔料分散が不十分であり、樹脂と顔料とを加熱混練する前に、樹脂のガラス転移温度以下にて混合する必要がある。それにより、これまでのポリエステル樹脂、ビニル共重合体のみならず、ポリエステルユニットとビニル系共重合体ユニットとを有するハイブリッド樹脂及びそれらの混合物においても十分に顔料分散が可能で、色再現性、OHP透明性に優れたカラートナーを提供することが可能となった。
特許文献24では、マスターバッチ中での着色剤分散について提案されているが、混練樹脂粒径については規定されておらず、ワックスを含有するトナーに対しては着色料分散が不十分である。
特公昭52−3304号公報
特公昭52−3305号公報
特開昭57−52574号公報
特開平3−50559号公報
特開平2−79860号公報
特開平1−109359号公報
特開昭62−14166号公報
特開昭61−273554号公報
特開昭61−94062号公報
特開昭61−138259号公報
特開昭60−252361号公報
特開昭60−252360号公報
特開昭60−217366号公報
特公昭51−23354号公報
特公昭55−6805号公報
特開昭61−117565号公報
特開昭61−156054号公報
特開昭61−91666号公報
特開平4−39671号公報
特開平4−39672号公報
特開平4−242752号公報
特開平5−34978号公報
特開平8−234489号公報
特開平11−194537号公報
本発明の目的は、着色剤を十分に分散可能で、電子写真,静電記録及び静電印刷における静電荷像を現像するためのカラートナーに関し、色再現性とOHP透明性に優れたカラートナーの製造方法を提供することにある。
本発明の更なる目的は、十分な摩擦帯電性を有するカラートナーの製造方法を提供することにある。
さらにまた、本発明の目的は、着色剤の分散性が良好なカラートナーの製造方法を提供することにある。
本発明は、少なくとも第1の樹脂と、水及び顔料粒子を含む含水ペースト顔料とを熱融解混練して第一混練物を得る第1混練工程;
得られた第1混練物を冷却後粉砕し、得られた第1混練の粉砕物と、少なくとも第2の樹脂とを熱溶解混練して第2混練物を得る第2混練工程;
得られた第2混練物を冷却後、粉砕して粉砕物を得る粉砕工程;及び得られた粉砕物を分級してカラートナー粒子を得る分級工程;を有するカラートナーの製造方法であり、第1混練工程での樹脂に対する含水ペースト顔料中の顔料固形分の割合が、第1の樹脂100質量部に対して、20〜150質量部であり、第1混練工程で用いる第1の樹脂の粒度が、25%粒径(D25)が10μm以上であり、50%粒径(D50)が20〜100μmであり、75%粒径(D75)が150μm以下であることを特徴とするカラートナーの製造方法に関する。
得られた第1混練物を冷却後粉砕し、得られた第1混練の粉砕物と、少なくとも第2の樹脂とを熱溶解混練して第2混練物を得る第2混練工程;
得られた第2混練物を冷却後、粉砕して粉砕物を得る粉砕工程;及び得られた粉砕物を分級してカラートナー粒子を得る分級工程;を有するカラートナーの製造方法であり、第1混練工程での樹脂に対する含水ペースト顔料中の顔料固形分の割合が、第1の樹脂100質量部に対して、20〜150質量部であり、第1混練工程で用いる第1の樹脂の粒度が、25%粒径(D25)が10μm以上であり、50%粒径(D50)が20〜100μmであり、75%粒径(D75)が150μm以下であることを特徴とするカラートナーの製造方法に関する。
本発明によれば、着色剤を十分に分散可能で、色再現性とOHP透明性に優れ、十分な摩擦帯電性を有するカラートナーを得ることができる。
本発明者らは、少なくとも第1の樹脂に対して、着色剤の分散を向上させるために鋭意検討したところ、
(1)少なくとも第1の樹脂と、水及び顔料粒子を含む含水ペースト顔料とを熱融解混練して第一混練物を得る第1混練工程;
得られた第1混練物を冷却後粉砕し、得られた第1混練の粉砕物と、少なくとも第2の樹脂とを熱溶解混練して第2混練物を得る第2混練工程;
得られた第2混練物を冷却後、粉砕して粉砕物を得る粉砕工程;及び得られた粉砕物を分級してカラートナー粒子を得る分級工程;を有するカラートナーの製造方法であり、かつ、
(2)第1混練工程での樹脂に対する含水ペースト顔料中の顔料固形分の割合が、第1の樹脂100質量部に対して、20〜150質量部であり、第1混練工程で用いる第1の樹脂の粒度が、25%粒径(D25)が10μm以上であり、50%粒径(D50)が20〜100μmであり、75%粒径(D75)が150μm以下であるときに、初めて色再現性、OHP透明性、帯電安定性に優れたカラートナーを得ることが可能であることを見出した。
(1)少なくとも第1の樹脂と、水及び顔料粒子を含む含水ペースト顔料とを熱融解混練して第一混練物を得る第1混練工程;
得られた第1混練物を冷却後粉砕し、得られた第1混練の粉砕物と、少なくとも第2の樹脂とを熱溶解混練して第2混練物を得る第2混練工程;
得られた第2混練物を冷却後、粉砕して粉砕物を得る粉砕工程;及び得られた粉砕物を分級してカラートナー粒子を得る分級工程;を有するカラートナーの製造方法であり、かつ、
(2)第1混練工程での樹脂に対する含水ペースト顔料中の顔料固形分の割合が、第1の樹脂100質量部に対して、20〜150質量部であり、第1混練工程で用いる第1の樹脂の粒度が、25%粒径(D25)が10μm以上であり、50%粒径(D50)が20〜100μmであり、75%粒径(D75)が150μm以下であるときに、初めて色再現性、OHP透明性、帯電安定性に優れたカラートナーを得ることが可能であることを見出した。
本発明においては、着色剤粒子として水および顔料粒子を含む含水ペースト顔料を用いることを特徴としている。
すなわち、これまでは、熱融解混練により樹脂中に着色剤粒子を分散させる際には、乾燥された着色剤粒子粉末が主に用いられてきた。しかし、この場合、充分に分散されていない顔料粒子が多く存在しており、これでは色再現性及びトランスペアレンシーフィルムの透明性が良好ではなく、さらに、トナー中の顔料粒子が不均一な状態で凝集体として存在していると、トナー粒子間での帯電のバラツキが顕著となり、いわゆるトリボ分布はブロードなものになってしまう。これでは目的とする高品位なフルカラー画像は得られない。
また、本発明においては、上記の着色剤の公知の製造工程におけるろ過工程前の顔料スラリーから、一度乾燥させた粉末の顔料粒子を水系にもどしてペースト状にしたものでもよいが、好ましくは、ただの一度も乾燥工程を経ずして得られたペースト状顔料を用いる。これにより、トナーコストを安くすることができる。
また、本発明においては、第1混練工程での樹脂に対する含水ペースト顔料中の顔料固形分の割合が、第1の樹脂100質量部に対して、20〜150質量部、好ましくは30〜100質量部であることに特徴がある。顔料の割合が20質量部以下であると、第1混練物中の顔料濃度が低くなりすぎ、混練時にかかるシェアが低くなるため着色剤の分散性が低くなる。一方、150質量部以上であると、第1混練工程で得られる第1混練物中において、顔料粒子が凝集してしまい、目的とする十分な分散性が得られない。
さらに本発明においては、第1混練工程で用いる第1の粒子度が、25%粒径(D25)が10μm以上であり、50%粒径(D50)が20〜100μmであり、75%粒径(D75)が150μm以下、好ましくは、25%粒径(D25)が15μm以上であり、50%粒径(D50)が25〜75μmであり、75%粒径(D75)が120μm以下、より好ましくは25%粒径(D25)が20μm以上であり、50%粒径(D50)が30〜50μmであり、75%粒径(D75)が90μm以下であることを特徴としている。
すなわち、これまでは、着色剤の分散が論じられる時は、どうしても着色剤の分散平均粒径のみ重要視されてきたが、本発明者らの検討では、第1混練工程で用いる樹脂粒子の粒度分布が着色剤の分散性向上の為には極めて重要であることを見出したものである。
つまりこの場合、第1の樹脂と顔料粒子とをより均一に混ざり合わせることができ、さらには溶融混錬する際に過剰なせん断力を与えないことで樹脂の高分子鎖切断を引き起こすことなく顔料分散可能となる。
さらに、本発明において、カラートナー中の顔料粒子は、0.1〜0.5μmの粒径の顔料粒子を60個数%以上含有していることが好ましい。
すなわち、これまでは、着色剤の分散粒径が論じられる時は、どうしても平均粒径のみ重要視されてきたが、本発明者らの検討では、カラートナー粒子中に分散している顔料粒子の分散粒度分布が色再現性向上のためには極めて重要であることを見い出したものである。
より具体的に説明すると、顔料粒子の分散粒径がブロードである時はどうしてもトナー粒子間同士での着色剤の分散の程度に大きな差が生じてしまい、これではいくら平均粒径を小さくしても、充分に分散されていない比較的大きめの着色剤粒子による光の乱反射が避けられず、目的とする色再現が達成できない。特にマゼンタ,シアン,イエローの3色重ね合わせによる減色混合法においては、着色剤の有する分光反射特性を最大限に引き出せる様、極力シャープな分散粒径分布を有していることが望ましい。
基本的に0.1μmより小さい微小粒径の顔料粒子は、光の反射,吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられ、良好な色再現性と優れたトランスペアレンシーフィルムの透明性を提供する。一方、0.5μmより大きな粒径の顔料粒子が多く存在していると、どうしても投影画像の明るさ及び彩かさが低下してしまう。
よって本発明においては、0.1〜0.5μmの粒径の顔料粒子を60個数%以上、好ましくは65個数%以上、より好ましくは70個数%以上含有していることが良い。
さらに本発明においては、0.8μm以上の粒径の顔料粒子を10個数%以下含有していることが好ましく、基本的には0.8μm以上の粒子は少ない方がより好ましい。0.8μm以上の大きな粒径の顔料粒子が10個数%より多く含有している場合には、特に表面近傍にこのような大きな粒径の顔料粒子が多く存在していると、どうしてもトナー表面からの脱離が避けられず、カブリ,ドラム汚染,クリーニング不良といった種々の問題を引き起こす。さらにこのようなカラートナーを二成分系現像剤として用いる時は、キャリア汚染といった問題も引き起こし、長期の耐久において安定した画像が得られなくなってしまう。当然良好な色再現性も望めないし、均一な帯電性も得られない。
本発明においては、第1の樹脂と、少なくとも水および顔料粒子を含む含水ペースト顔料とを第1樹脂のガラス転移温度以下にて混合し、さらに混合しながら加熱し、得られた混合物を90乃至150℃の温度にて熱溶融混練することが好ましい。
130℃より高い場合は混練時に十分なシェアがかからず分散が不十分な状態となりやすく、また90℃より低い場合、シェアがかかりすぎ、高分子鎖切断が起こり、トナーの保存安定性が悪化する可能性があり好ましくない。
本発明に用いる混練装置としては、加熱ニーダー,一軸押し出し機,二軸押し出し機,ニーダーなどが挙げられ、特に好ましくは加熱ニーダーが挙げられる。
本発明の目的に適合する顔料粒子としては、公知の顔料が使用される。
例えば顔料としては、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、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、ベンジジンオレンジG、パーマネントレッド4R、ウオッチングレッドカルシウム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン3B、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC、クロムグリーン、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等が挙げられる。
また、フルカラー画像形成用トナーとして使用する場合には、マゼンタ用着色顔料としては、C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,21,22,23,30,31,32,37,38,39,40,41,48,49,50,51,52,53,54,55,57,58,60,63,64,68,81,83,87,88,89,90,112,114,122,123,163,202,206,207,209,238,C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.バットレッド1,2,10,13,15,23,29,35等が挙げられる。
シアン用着色顔料としては、C.I.ピグメントブルー2,3,15,16,17;C.I.アシッドブルー6;C.I.アシッドブルー45又はフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料等である。
イエロー用着色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,14,15,16,17,23,65,73、74,83,93,97,155、180、C.I.バットイエロー1,3,20等が挙げられる。
本発明に用いられる黒色着色剤としては、市販のカーボンブラック,上記に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用できる。
本発明においては上記の顔料を単独で使用しても構わないし、他の顔料と併用して用いても良い。
さらに、トナー化する際には染料を用いても良い。例えば、染料として例えば染料としては、C.I.ダイレクトレッド1、C.I.ダイレクトレッド4、C.I.アシッドレッド1、C.I.ベーシックレッド1、C.I.モーダントレッド30、C.I.ダイレクトブルー1、C.I.ダイレクトブルー2、C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー15、C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー5、C.I.モーダントブルー7、C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシックグリーン4、C.I.ベーシックグリーン6、ソルベントイエロー162、等が挙げられる。
本発明のトナーに用いられる結着樹脂は、(a)ポリエステルユニットとビニル系共重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、もしくは(b)ハイブリッド樹脂とビニル系共重合体との混合物、(c)ハイブリッド樹脂とポリエステル樹脂との混合物のいずれかから選択される樹脂が好ましいが、樹脂成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される分子量分布が、メインピークを分子量3,500乃至10,000の領域に有しており、好ましくは、分子量4,000乃至9,000の領域に有しており、Mw/Mnが5.0以上であることが好ましい。メインピークが分子量3,500未満の領域にある場合には、トナーの耐ホットオフセット性が不十分である。一方、メインピークが分子量10,000超の領域にある場合には、十分なトナーの低温定着性が得られないうえ、OHPの透過性が不十分となるため好ましくない。また、Mw/Mnが5.0未満である場合には良好な耐オフセット性を得ることが不可能となる。
結着樹脂としてポリエステル系の樹脂を用いる場合は、アルコールとカルボン酸、もしくはカルボン酸無水物、カルボン酸エステル等が原料モノマーとして使用できる。具体的には、例えば2価アルコール成分としては、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、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−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(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−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)プロパン等のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物、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、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−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、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。
3価以上のアルコール成分としては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
酸性分としては、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6〜12のアルキル基で置換されたこはく酸もしくはその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。
それらの中でも、特に、下記一般式(7)で代表されるビスフェノール誘導体をジオール成分とし、2価以上のカルボン酸又はその酸無水物、又はその低級アルキルエステルとからなるカルボン酸成分(例えば、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等)を酸成分として、これらを縮重合したポリエステル樹脂が、カラートナーとして、良好な帯電特性を有するので好ましい。
ビニル系樹脂を生成するためのビニル系モノマーとしては、次のようなものが挙げられる。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、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、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、p−メトキシスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレンの如きスチレン及びその誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きスチレン不飽和モノオレフィン類;ブタジエン、イソプレンの如き不飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、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の如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;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の如きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンの如きN−ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体等が挙げられる。
さらに、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフエステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエステルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸の如きα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物、該α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマーが挙げられる。
さらに、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどのアクリル酸またはメタクリル酸エステル類;4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルヘキシル)スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノマーが挙げられる。
本発明のトナーにおいて、結着樹脂のビニル系重合体ユニットは、ビニル基を2個以上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有していてもよいが、この場合に用いられる架橋剤は、芳香族ジビニル化合物として例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンが挙げられ;アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられ;エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたものが挙げられ;芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、ポリオキシエチレン(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン(4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられる。
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの;トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
本発明ではビニル系共重合体成分及び/又はポリエステル樹脂成分中に、両樹脂成分と反応し得るモノマー成分を含むことが好ましい。ポリエステル樹脂成分を構成するモノマーのうちビニル系共重合体と反応し得るものとしては、例えば、フタル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又はその無水物などが挙げられる。ビニル系共重合体成分を構成するモノマーのうちポリエステル樹脂成分と反応し得るものとしては、カルボキシル基又はヒドロキシ基を有するものや、アクリル酸もしくはメタクリル酸エステル類が挙げられる。
ビニル系樹脂とポリエステル樹脂の反応生成物を得る方法としては、先に挙げたビニル系樹脂及びポリエステル樹脂のそれぞれと反応しうるモノマー成分を含むポリマーが存在しているところで、どちらか一方もしくは両方の樹脂の重合反応をさせることにより得る方法が好ましい。
本発明のビニル系共重合体を製造する場合に用いられる重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(−2メチルブチロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2−(カーバモイルアゾ)−イソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、2−フェニルアゾ−2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチル−プロパン)、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドの如きケトンパーオキサイド類、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−クミルパーオキサイド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、m−トリオイルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジ−メトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシカーボネート、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエイト、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエイト、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエイト、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート、t−アミルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート,ジ−t−ブチルパーオキシアゼレートがあげられる。
本発明のトナーに用いられるハイブリッド樹脂を調製できる製造方法としては、例えば、以下の(1)〜(6)に示す製造方法を挙げることができる。
(1)ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂及びハイブリッド樹脂成分をそれぞれ製造後にブレンドする方法であり、ブレンドは有機溶剤(例えば、キシレン)に溶解・膨潤した後に有機溶剤を留去して製造される。尚、ハイブリッド樹脂成分は、ビニル系重合体とポリエステル樹脂を別々に製造後、少量の有機溶剤に溶解・膨潤させ、エステル化触媒及びアルコールを添加し、加熱することによりエステル交換反応を行なって合成されるエステル化合物を用いることができる。
(2)ビニル系重合体ユニット製造後に、これの存在下にポリエステルユニット及びハイブリッド樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分はビニル系重合体ユニット(必要に応じてビニル系モノマーも添加できる)とポリエステルモノマー(アルコール、カルボン酸)及び/またはポリエステルとの反応により製造される。この場合も適宜、有機溶剤を使用することができる。
(3)ポリエステルユニット製造後に、これの存在下にビニル系重合体ユニット及びハイブリッド樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分はポリエステルユニット(必要に応じてポリエステルモノマーも添加できる)とビニル系モノマー及び/またはビニル系重合体ユニットとの反応により製造される。
(4)ビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニット製造後に、これらの重合体ユニット存在下にビニル系モノマー及び/またはポリエステルモノマー(アルコール、カルボン酸)を添加することによりハイブリッド樹脂成分が製造される。この場合も適宜、有機溶剤を使用することができる。
(5)ハイブリッド樹脂成分を製造後、ビニル系モノマー及び/またはポリエステルモノマー(アルコール、カルボン酸)を添加して付加重合及び/又は縮重合反応を行うことによりビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニットが製造される。この場合、ハイブリッド樹脂成分は上記(2)乃至(4)の製造方法により製造されるものを使用することもでき、必要に応じて公知の製造方法により製造されたものを使用することもできる。さらに、適宜、有機溶剤を使用することができる。
(6)ビニル系モノマー及びポリエステルモノマー(アルコール、カルボン酸等)を混合して付加重合及び縮重合反応を連続して行うことによりビニル系重合体ユニット、ポリエステルユニット及びハイブリッド樹脂成分が製造される。さらに、適宜、有機溶剤を使用することができる。
上記(1)乃至(5)の製造方法において、ビニル系重合体ユニット及び/またはポリエステルユニットは複数の異なる分子量、架橋度を有する重合体ユニットを使用することができる。
なお、本発明のトナーに含有される結着樹脂は、上記ポリエステルとビニル系共重合体との混合物、上記ハイブリッド樹脂とビニル系共重合体との混合物、上記ポリエステル樹脂と上記ハイブリッド樹脂に加えてビニル系共重合体の混合物を使用しても良い。
本発明のトナーに含有される結着樹脂のガラス転移温度は40〜90℃が好ましく、より好ましくは45〜85℃である。樹脂の酸価は1〜40mgKOH/gであることが好ましい。
本発明において離型剤を内添したトナーを製造する場合、離型剤(ワックス)としては次のものが挙げられる。
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;脂肪族炭化水素系ワックスのブロック共重合物;カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス;及び脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを一部または全部を脱酸化したものなどが挙げられる。さらに、離型剤として、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸の如き飽和直鎖脂肪酸;ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールの如き飽和アルコール;ソルビトールの如き多価アルコール;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪酸アミド;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪酸ビスアミド;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N′−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N′−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N′−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪酸金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニルモノマーをグラフト化させたグラフトワックス;ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。
特に好ましく用いられるワックスとしては、パラフィンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスである。
炭化水素系ワックスのDSCによって測定される昇温時の吸熱曲線において、最大吸熱ピークの極大値が50〜100℃にあり、好ましくは55〜80℃にあること、また、トナーの質量を基準として0.1〜6質量%含有させることが良い。
ワックスの量が0.1質量%未満の場合は、特に定着オイルの塗布量を減らした場合もしくは全く使用しない場合の離型効果が得られず、6質量%よりも多い場合は、顔料の分散が悪くなり、結果的にトナーの彩度を損なうこととなる。
また、最大吸熱ピークが50℃未満のワックスを用いた場合、本発明に用いられる樹脂のガラス転移温度よりも低くなるために、高温環境に放置した際にトナー表面に溶け出すため、耐ブロッキング性能が大幅に悪くなる。一方、最大吸熱ピークが100℃より大きい場合、トナー定着溶融時にワックスが迅速に溶融トナー表面に移行できず、離型性が悪くなるために、高温オフセットが発生し易くなる。
炭化水素系ワックスのGPCによる分子量分布において、重量平均分子量(Mw)が400〜800であり、数平均分子量(Mn)が400〜600であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1.0〜2.0であることが好ましい。
本発明は、帯電制御剤として有機金属化合物を用いることができる。本発明に使用する有機金属化合物としては、芳香族オキシカルボン酸及び芳香族アルコキシカルボン酸から選択される芳香族カルボン酸誘導体、該芳香族カルボン酸誘導体の金属化合物であることが好ましく、その金属としては、2価以上の金属原子が好ましい。2価の金属としてMg2+,Ca2+,Sr2+,Pb2+,Fe2+,Co2+,Ni2+,Zn2+,Cu2+が挙げられる。2価の金属としては、Zn2+,Ca2+,Mg2+,Sr2+が好ましい。3価以上の金属としてはAl3+,Cr3+,Fe3+,Ni3+があげられる。これらの金属の中で好ましいのはAl3+,Cr3+であり、特に好ましいのはAl3+である。
本発明においては、有機金属化合物として、ジ−tert−ブチルサリチル酸のアルミニウム化合物が特に好ましい。
芳香族オキシカルボン酸及び芳香族アルコキシカルボン酸から選択される芳香族カルボン酸誘導体、該芳香族カルボン酸誘導体の金属化合物は、例えば、オキシカルボン酸及びアルコキシカルボン酸を水酸化ナトリウム水溶液に溶解させ、2価以上の金属原子を溶融している水溶液を水酸化ナトリウム水溶液に滴下し、加熱撹拌し、次に水溶液のpHを調整し、室温まで冷却した後、ろ過・水洗することにより、芳香族オキシカルボン酸及び芳香族アルコキシカルボン酸の金属化合物を合成し得る。ただし、上記の合成方法だけに限定されるものではない。
有機金属化合物は、トナーの質量基準で0.1〜10質量%使用すると、トナーの帯電量の初期変動が少なく、現像時に必要な絶対帯電量が得られやすく、結果的にカブリや画像濃度ダウンの如き画像品質の低下がなく好ましい。
有機金属化合物の含有率が、トナーの質量基準として0.1質量%未満(全く加えない)であると、耐久時における帯電量が不安定となり、結果的に画像濃度の維持性に劣ることとなる。有機金属化合物の含有率が、トナーの質量基準として10質量%を超えると、逆に耐久時にチャージアップが発生するために、画像濃度の低下を招くこととなる。
本発明のカラートナーは、カラートナー粒子及び外添剤の混合物によって構成されていることが良く、この外添剤としては、例えば、トナーの流動性を向上させるための流動性向上剤が挙げられる。流動性向上剤としては、着色剤含有樹脂粒子に添加することにより、添加前に比べて流動性が増加し得るものであれば、どのようなものでも使用可能である。
例えば、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸鉛等の如き脂肪酸金属塩;酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化亜鉛粉末の如き金属酸化物または、上記金属酸化物を疎水化処理した粉末;及び湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如きシリカ微粉末または、それらシリカにシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイルの如き処理剤により表面処理を施した表面処理シリカ微粉末が挙げられる。
本発明のカラートナーは、二成分系現像剤又は一成分系現像剤として用いることが可能である。
本発明のカラートナーを二成分系現像剤として用いる場合は、使用されるキャリアとしては、例えば表面酸化または未酸化の鉄,ニッケル,銅,亜鉛,コバルト,マンガン,クロム,希土類の如き金属及びそれらの合金または酸化物及び磁性フェライトなどが使用できる。またその製造方法として特別な制約はない。
上記キャリアの表面を樹脂で被覆する系は、特に好ましい。その方法としては、樹脂等の被覆材を溶解剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布しキャリアに付着せしめる方法、単に被覆材の粉体をキャリアと混合して被覆する方法の如き、従来公知の方法がいずれも適用できる。
キャリア表面への固着物質(被覆材)としてはトナー材料により異なるが、例えばポリテトラフルオロエチレン,モノクロロトリフルオロエチレン重合体,ポリフッ化ビニリデン,シリコーン樹脂,ポリエステル樹脂,スチレン系樹脂,アクリル系樹脂,ポリアミド,ポリビニルブチラール,ニグロシン,アミノアクリレート樹脂,塩基性染料及びそのレーキ,シリカ微粉末,アルミナ微粉末,ジアルキルサリチル酸の金属錯体または金属塩を単独或は複数用いるのが適当である。上記の化合物(固着物質)の処理は、キャリアが前記条件を満足するよう適宜決定すれば良いが、一般的には総量でキャリアに対し0.1〜30質量%(好ましくは0.5〜20質量%)が良い。
これらキャリアの平均粒径は20〜100μm、好ましくは25〜70μm、より好ましくは25〜65μmを有することが良い。
特に好ましい態様としては、Cu−Zn−Feの3元系のフェライトであり、その表面をフッ素系樹脂とスチレン系樹脂の如き樹脂の単独又は組み合わせ、例えばポリフッ化ビニリデンとスチレン−メチルメタクリレート樹脂;ポリテトラフルオロエチレンとスチレン−メチルメタクリレート樹脂;フッ素系共重合体;などを単独で又は適時好ましい比率の混合物としたもので、0.01〜5質量%、好ましくは0.1〜1質量%コーティングしたものが好ましい。
本発明のトナーと混合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、1〜15質量%、好ましくは2〜13質量%にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が1質量%未満では画像濃度が低くなり、15質量%を超えるとカブリや機内飛散を増加せしめ、現像剤の耐用寿命を短縮しがちである。
本発明のカラートナーを非磁性一成分系現像剤として用いる場合は、前記の磁性キャリアごときものは使用せずに、前記流動性向上剤などを適時添加して用いる。
トナー粒子は結着樹脂、着色剤、有機金属化合物及びその他の任意成分の添加剤をヘンシェルミキサー、ボールミルの如き混合機により充分混合し、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融・捏和及び練肉し、溶融混練物を冷却固化後に固化物を粉砕し、粉砕物を分級することにより所定の平均粒径のトナー粒子を生成することができる。
さらに、流動性向上剤とトナー粒子をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分混合し、トナー粒子表面に流動性向上剤を有するトナーを得ることができる。
本発明において、トナーの重量平均粒径(D4)は、3.0乃至15.0μm、好ましくは4.0乃至12.0μmが良い。
トナーの重量平均粒径(D4)が3.0μm未満の場合には、帯電安定化が達成しづらくなり、耐久において、カブリやトナー飛散が発生しやすくなる。
トナーの重量平均粒径(D4)が15.0μmを超える場合には、ハーフトーン部の再現性が大きく低下し、得られた画像はガサついた画像になってしまう。
さらに、本発明のトナーは、体積平均粒径(Dv)が2.5μm乃至6.0μmであることが、より高画質画像の形成のために好ましい。
トナーの体積平均粒径(Dv)が2.5μm未満の場合には、トナーの帯電安定性が低下し、6.0μmを超える場合には、画質が粗くなる傾向にある。
本発明に係るカラートナーの物性値の測定方法は次の通りである。
(粉砕樹脂の平均粒径及び粒度分布の測定方法)
粉砕樹脂の平均粒径及び粒度分布は、レーザー回折式粒度分布測定装置HELOS(日本電子製)に乾式分散ユニットRODOS(日本電子製)を組み合わせて用い、レンズ焦点距離200mm,分散圧3.0bar,測定時間1〜2秒の測定条件で粒径0.5μm〜350.0μmの範囲を下記表1に示す通り31チャンネルに分割して測定し、体積分布の50%粒径(メジアン径)を平均粒径として求めると共に、体積基準の頻度分布から25%粒径,75%粒径を求める。
粉砕樹脂の平均粒径及び粒度分布は、レーザー回折式粒度分布測定装置HELOS(日本電子製)に乾式分散ユニットRODOS(日本電子製)を組み合わせて用い、レンズ焦点距離200mm,分散圧3.0bar,測定時間1〜2秒の測定条件で粒径0.5μm〜350.0μmの範囲を下記表1に示す通り31チャンネルに分割して測定し、体積分布の50%粒径(メジアン径)を平均粒径として求めると共に、体積基準の頻度分布から25%粒径,75%粒径を求める。
40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.05〜0.6質量%に調整した樹脂の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、Pressure Chemical Co.製あるいは、東洋ソーダ工業社製の分子量が6×102,2.1×103,4×103,1.75×104,5.1×104,1.1×105,3.9×105,8.6×105,2×106,4.48×106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。
カラムとしては、103〜2×106の分子量領域を的確に測定するために、市販のポリスチレンゲルカラムを複数組合せるのが良く、例えば、Waters社製のμ−styragel 500,103,104,105の組合せや、昭和電工社製のshodex KA−801,802,803,804,805,806,807の組合せが好ましい。
(GPC測定条件)
・装置:GPC−150(ウォーターズ社)
・カラム:GMH−HT30cm2連(東ソー社製)
・温度:135℃
・溶媒:o−ジクロロベンゼン(0.1%アイオソール添加)
・流速:1.0ml/min
・試料:0.15%の試料を0.4ml注入
以上の条件で測定し、試料の分子量算出にあたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量較正曲線を使用する。さらに、Mark−Houwink粘度式から導き出される換算式でポリスチレン換算することによって算出される。
・装置:GPC−150(ウォーターズ社)
・カラム:GMH−HT30cm2連(東ソー社製)
・温度:135℃
・溶媒:o−ジクロロベンゼン(0.1%アイオソール添加)
・流速:1.0ml/min
・試料:0.15%の試料を0.4ml注入
以上の条件で測定し、試料の分子量算出にあたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量較正曲線を使用する。さらに、Mark−Houwink粘度式から導き出される換算式でポリスチレン換算することによって算出される。
(ワックスの極大吸熱ピークおよびガラス転移温度の測定)
示差熱分析測定装置(DSC測定装置)、DSC−7(パーキンエルマー社製)を用い測定する。測定試料は5〜20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲30〜200℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測定を行う。この昇温過程で、温度30〜160℃の範囲におけるメインピークの吸熱ピークが得られる。吸熱ピークとは、言うまでもなく、その中で極大の値を示す温度のことである。
示差熱分析測定装置(DSC測定装置)、DSC−7(パーキンエルマー社製)を用い測定する。測定試料は5〜20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲30〜200℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測定を行う。この昇温過程で、温度30〜160℃の範囲におけるメインピークの吸熱ピークが得られる。吸熱ピークとは、言うまでもなく、その中で極大の値を示す温度のことである。
またガラス転移温度は、吸熱ピークが出る前と出た後でのベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、本発明におけるガラス転移温度Tgとする。
さらに2種類以上の樹脂を使用する場合は、吸熱ピークが2つ以上存在する可能性がある。その場合、もっとも低い温度の吸熱ピークが出る前と、もっとも高い吸熱ピークが出た後でのベースラインの中間点の線と示唆熱曲線との交点をガラス転移点とした。
(カラートナー粒子中における顔料粒子の平均粒径測定)
2.3Mのショ糖溶液にトナーを加え、よく撹拌しこれを試料ホルダーピンに少量つけ、次いで液体N2中に投入し固化させ、ただちに試料アームヘッドにセットする。クライオ装置付きのウルトラミクロトームFC4E(日製産業製)にて常法に従ってカッティングしサンプルを用意した。これを電子顕微鏡H−8000形(日立製作所製)を用いて、加速電圧100kVにして、写真を撮った。倍率はサンプルに応じて任意とする。その画像情報をインターフェースを介してニレコ社製画像解析装置(Luzex3)に導入し、2値の画像データに変換する。そのうち、0.1μm以上の粒径を有する顔料粒子についてのみ無作為に解析を行なうこととし、サンプリング数が300回を超えるまで測定をくり返し、本発明で必要とする顔料粒子の個数平均粒径、ならびに粒度分布を求めた。すなわち、ここでは0.1μmより大きい粒子のみを測定対象とした。
2.3Mのショ糖溶液にトナーを加え、よく撹拌しこれを試料ホルダーピンに少量つけ、次いで液体N2中に投入し固化させ、ただちに試料アームヘッドにセットする。クライオ装置付きのウルトラミクロトームFC4E(日製産業製)にて常法に従ってカッティングしサンプルを用意した。これを電子顕微鏡H−8000形(日立製作所製)を用いて、加速電圧100kVにして、写真を撮った。倍率はサンプルに応じて任意とする。その画像情報をインターフェースを介してニレコ社製画像解析装置(Luzex3)に導入し、2値の画像データに変換する。そのうち、0.1μm以上の粒径を有する顔料粒子についてのみ無作為に解析を行なうこととし、サンプリング数が300回を超えるまで測定をくり返し、本発明で必要とする顔料粒子の個数平均粒径、ならびに粒度分布を求めた。すなわち、ここでは0.1μmより大きい粒子のみを測定対象とした。
なお、本発明で言う粒径は、各顔料粒子画像を球形近似した後、得られる直径により定義される値とした。
以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(ポリエステル樹脂製造例)
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3.5mol、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1.5mol、テレフタル酸1.5mol、無水トリメリット酸1.0mol、フマル酸2.5mol及び酸化ジブチル錫0.1gをガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計,撹拌棒,コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。窒素雰囲気下で、220℃で5時間反応させ、ポリエステル樹脂を得た。次いで、このポリエステル樹脂を粉砕し粒度分布がそれぞれ、D25=20μm、D50=32μm、D25=47μmのポリエステル樹脂(1)、D25=48μm、D50=62μm、D25=79μmのポリエステル樹脂(2)、D25=72μm、D50=90μm、D25=115μmのポリエステル樹脂(3)、D25=85μm、D50=110μm、D25=140μmのポリエステル樹脂(4)、D25=50μm、D50=80μm、D25=170μmのポリエステル樹脂(5)、を得た。
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3.5mol、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1.5mol、テレフタル酸1.5mol、無水トリメリット酸1.0mol、フマル酸2.5mol及び酸化ジブチル錫0.1gをガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計,撹拌棒,コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。窒素雰囲気下で、220℃で5時間反応させ、ポリエステル樹脂を得た。次いで、このポリエステル樹脂を粉砕し粒度分布がそれぞれ、D25=20μm、D50=32μm、D25=47μmのポリエステル樹脂(1)、D25=48μm、D50=62μm、D25=79μmのポリエステル樹脂(2)、D25=72μm、D50=90μm、D25=115μmのポリエステル樹脂(3)、D25=85μm、D50=110μm、D25=140μmのポリエステル樹脂(4)、D25=50μm、D50=80μm、D25=170μmのポリエステル樹脂(5)、を得た。
(ハイブリッド樹脂製造例)
ビニル系共重合体として、スチレン2.0mol、2−エチルヘキシルアクリレート0.21mol、フマル酸0.16mol、α−メチルスチレンの2量体0.03mol、ジクミルパーオキサイド0.05molを滴下ロートに入れる。また、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7.0mol、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3.0mol、テレフタル酸3.0mol、無水トリメリット酸2.0mol、こはく酸5.0mol及び酸化ジブチル錫0.2gをガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計,撹拌棒,コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、140℃の温度で撹拌しつつ、先の滴下ロートよりビニル系樹脂の単量体、架橋剤及び重合開始剤を4時間かけて滴下した。次いで200℃に昇温を行い、4時間反応せしめてハイブリッド樹脂(1)を得た。
ビニル系共重合体として、スチレン2.0mol、2−エチルヘキシルアクリレート0.21mol、フマル酸0.16mol、α−メチルスチレンの2量体0.03mol、ジクミルパーオキサイド0.05molを滴下ロートに入れる。また、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7.0mol、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3.0mol、テレフタル酸3.0mol、無水トリメリット酸2.0mol、こはく酸5.0mol及び酸化ジブチル錫0.2gをガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計,撹拌棒,コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、140℃の温度で撹拌しつつ、先の滴下ロートよりビニル系樹脂の単量体、架橋剤及び重合開始剤を4時間かけて滴下した。次いで200℃に昇温を行い、4時間反応せしめてハイブリッド樹脂(1)を得た。
(ビニル系共重合体の製造例)
トルエン溶媒1000mlとビニル系共重合体として、スチレン2.4mol、n−ブチルアクリレート0.26mol、モノブチルマレート0.09mol、ジクリパーオキサイド0.11molを温度計、ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサーおよび窒素導入管を装備した3リットル4つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で、窒素雰囲気下にて120℃の温度で攪拌しつつトルエンを還流させながら反応させ、ビニル系共重合体(1)を得た。
トルエン溶媒1000mlとビニル系共重合体として、スチレン2.4mol、n−ブチルアクリレート0.26mol、モノブチルマレート0.09mol、ジクリパーオキサイド0.11molを温度計、ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサーおよび窒素導入管を装備した3リットル4つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で、窒素雰囲気下にて120℃の温度で攪拌しつつトルエンを還流させながら反応させ、ビニル系共重合体(1)を得た。
(エポキシ樹脂製造例)
ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂 2000g
(ビスフェノールAとエピクロルヒドリンの縮合物でエポキシ当量188、粘度13000mPa・s/25℃)
ビスフェノールA 937g
p−クミルフェノール 559g
キシレン 400g
上記化合物を反応器に入れ、温度計,撹はん棒,コンデンサー,窒素導入管を取り付け、窒素置換した後、撹はんしながら徐々に70℃まで昇温させ、塩化リチウム分0.64gの5N水溶液を加え、170℃に昇温させ、減圧しながらキシレン,水を留去し減圧を解除し、6時間反応させた。ここにε−カプロラクトン184gを加え、6時間反応させ変性エポキシポリオール樹脂(エポキシ樹脂1)を得た。
ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂 2000g
(ビスフェノールAとエピクロルヒドリンの縮合物でエポキシ当量188、粘度13000mPa・s/25℃)
ビスフェノールA 937g
p−クミルフェノール 559g
キシレン 400g
上記化合物を反応器に入れ、温度計,撹はん棒,コンデンサー,窒素導入管を取り付け、窒素置換した後、撹はんしながら徐々に70℃まで昇温させ、塩化リチウム分0.64gの5N水溶液を加え、170℃に昇温させ、減圧しながらキシレン,水を留去し減圧を解除し、6時間反応させた。ここにε−カプロラクトン184gを加え、6時間反応させ変性エポキシポリオール樹脂(エポキシ樹脂1)を得た。
使用した樹脂MpとMw/Mnを表2にまとめた。
第一の混練工程(着色剤粒子製造):
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 267質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
上記の原材料をニーダー型ミキサーに仕込み、第1の樹脂のガラス転移温度以下にてプレ混合を5分間行う。その後、混合しながら100℃まで昇温する。さらに120℃まで昇温して約30分間加熱溶融混練を行い、十分顔料を分散させ、該工程を終了した後、冷却し混練物を取り出した。これを乾燥させ、粉砕してシアン着色剤1を得た。
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 267質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
上記の原材料をニーダー型ミキサーに仕込み、第1の樹脂のガラス転移温度以下にてプレ混合を5分間行う。その後、混合しながら100℃まで昇温する。さらに120℃まで昇温して約30分間加熱溶融混練を行い、十分顔料を分散させ、該工程を終了した後、冷却し混練物を取り出した。これを乾燥させ、粉砕してシアン着色剤1を得た。
第二の混練工程:
・シアン着色剤1 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
上記の処方で十分ヘンシェルミキサーにより予備混合を行い、二軸押出し混練機で温度を130℃に設定し溶融混練した。
・シアン着色剤1 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
上記の処方で十分ヘンシェルミキサーにより予備混合を行い、二軸押出し混練機で温度を130℃に設定し溶融混練した。
冷却後ハンマーミルを用いて約1〜2mm程度に粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で40μm以下の粒径に微粉砕した。さらに得られた微粉砕物を分級して、粒度分布における体積平均径が7.2μmになるように選択してシアントナー粒子(分級品)を得た。
上記シアン系樹脂粒子100質量部に対して、n−C4H9Si(OCH3)3で処理した疎水性酸化チタン(BET110m2/g)1.0質量部を合せてシアントナー1とした。さらにシアントナー1と、シリコーン樹脂で表面被覆した磁性フェライトキャリア粒子(平均粒径50μm)とを、トナー濃度が6質量%になるように混合し、二成分系シアン現像剤1とした。
このシアン現像剤1を用いて、カラー複写機CLC−800(キヤノン製)にて、未定着画像を作成した。またそれをカラー複写機CP−660(キヤノン製)の定着ユニットを取り外した改造機を用い、定着温度、速度を変えて定着試験をおこなった。このときの画像面積比率は25%であり、単位面積当たりの、トナー載り量は、0.7mg/cm2に設定した。
上記実施例について以下の項目について評価を行った。複写試験において、初期画像を得たが、色調は彩度のすぐれた、あざやかなものであった。
「色再現性」は、1976年に国際照明委員会(CIE)で規格された表色系の定義に基づき、オリジナル画像と複写画像との色差(ΔE)を以下の通り定量的に評価し、以下の評価基準に基づいて評価した。
ΔE={(L1*−L2*)2+(a1*−a2*)2+(b1*−b2*)2}1/2
L1*:オリジナル画像の明度
a1*,b1*:オリジナル画像の色相と彩度を示す色度
L2*:複写画像の明度
a2*,b2*:複写画像の色相と彩度を示す色度
(評価基準)
○:色再現性に優れ、彩度が高い。ΔE≦5(良)
△:若干あざやかさに欠けるものの、実用上問題なし。5<ΔE≦10(可)
×:あざやかさに欠け、2次色の色再現性に劣る。ΔE>10(不可)
「OHP透明性の測定」は、島津自記分光光度計UV2200(島津製作所社製)を使用し、OHPフィルム単独の透過率を100%とし、
マゼンタトナーの場合:650nm
シアントナーの場合:500nm
イエロートナーの場合:600nm
での最大吸収波長における透過率を測定する。
A:85%以上
B:75〜85%
C:65〜75%
D:65%未満
さらに常温常湿(N/N)環境下にて5.0万枚の耐久試験を行ったところ、カブリのないオリジナルを忠実に再現するシアン色画像が得られ、色再現性に優れ、そのときの帯電量も安定していた。
L1*:オリジナル画像の明度
a1*,b1*:オリジナル画像の色相と彩度を示す色度
L2*:複写画像の明度
a2*,b2*:複写画像の色相と彩度を示す色度
(評価基準)
○:色再現性に優れ、彩度が高い。ΔE≦5(良)
△:若干あざやかさに欠けるものの、実用上問題なし。5<ΔE≦10(可)
×:あざやかさに欠け、2次色の色再現性に劣る。ΔE>10(不可)
「OHP透明性の測定」は、島津自記分光光度計UV2200(島津製作所社製)を使用し、OHPフィルム単独の透過率を100%とし、
マゼンタトナーの場合:650nm
シアントナーの場合:500nm
イエロートナーの場合:600nm
での最大吸収波長における透過率を測定する。
A:85%以上
B:75〜85%
C:65〜75%
D:65%未満
さらに常温常湿(N/N)環境下にて5.0万枚の耐久試験を行ったところ、カブリのないオリジナルを忠実に再現するシアン色画像が得られ、色再現性に優れ、そのときの帯電量も安定していた。
ここで「帯電量」は、以下のブローオフ法に基づき測定した。図1はトナー又は外添剤のトリボ電荷量を測定する装置の説明図である。測定サンプルがトナーの場合を説明する。底に500メッシュのスクリーン103のある金属製の測定容器102に摩擦帯電量を測定しようとするトナーとキャリアの質量比1:19の混合物を50〜100ml容量のポリエチレン製のビンに入れ、5〜10分間手で振盪し、該混合物(現像剤)約0.5〜1.5gを入れ金属製のフタ104をする。このときの測定容器102全体の質量を秤りW1(g)とする。次に、吸引機101(測定容器102と接する部分は少なくとも絶縁体)において、吸引口107から吸引し風量調節弁106を調整して真空計105の圧力を250mmAqとする。この状態で充分、好ましくは2分間吸引を行いトナーを吸引除去する。このときの電位計109の電位をV(ボルト)とする。ここで108はコンデンサーであり容量をC(μF)とする。吸引後の測定容器全体の質量を秤りW2(g)とする。このトナーの摩擦帯電量(mC/kg)は下記式の如く計算される。
トナーの摩擦帯電量(mC/kg)=C×V/(W1−W2)
これらの評価結果を表3にまとめた。
これらの評価結果を表3にまとめた。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー2を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂(2) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 267質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤2 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
・ポリエステル樹脂(2) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 267質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤2 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー3を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂(3) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 267質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤3 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
・ポリエステル樹脂(3) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 267質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤3 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してマゼンタトナー1を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂1 100質量部
・ペースト状マゼンタ顔料1 320質量部
(C.I.ピグメントレッド122、水分量75%)
第二の混練工程:
・マゼンタ着色剤1(顔料粒子の含有量44.4質量%) 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂1 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
・ポリエステル樹脂1 100質量部
・ペースト状マゼンタ顔料1 320質量部
(C.I.ピグメントレッド122、水分量75%)
第二の混練工程:
・マゼンタ着色剤1(顔料粒子の含有量44.4質量%) 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂1 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してイエロートナー1を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂1 100質量部
・ペースト状イエロー顔料1 400質量部
(C.I.ピグメントイエロー17、水分量80%)
第二の混練工程:
・イエロー着色剤1(顔料粒子の含有量44.4質量%) 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂1 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
・ポリエステル樹脂1 100質量部
・ペースト状イエロー顔料1 400質量部
(C.I.ピグメントイエロー17、水分量80%)
第二の混練工程:
・イエロー着色剤1(顔料粒子の含有量44.4質量%) 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂1 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー4を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤4(顔料粒子の含有量23.1質量%) 21.6質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 83.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤4(顔料粒子の含有量23.1質量%) 21.6質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 83.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー5を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 467質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤5(顔料粒子の含有量58.3質量%) 8.6質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 96.4質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
シアン着色剤5においては、第1混練物では若干顔料が凝集していたが、シアントナー5で実際に画出しを行うと、色再現性がわずかに悪くなったが、ほぼ忠実な画像が得られ、耐久後の帯電量についても安定していた。
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 467質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤5(顔料粒子の含有量58.3質量%) 8.6質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 96.4質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
シアン着色剤5においては、第1混練物では若干顔料が凝集していたが、シアントナー5で実際に画出しを行うと、色再現性がわずかに悪くなったが、ほぼ忠実な画像が得られ、耐久後の帯電量についても安定していた。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー6を得た。
第一の混練工程:
・ビニル共重合体1 60質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤6(顔料粒子の含有量33.3質量%) 15.0質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 90.0質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
画出しを行ったところ、オリジナルに忠実な画像を得ることができた。また5000枚耐久後は若干の帯電量の低下は発生したが、その影響が画像に現れることはなく、問題ないレベルであった。
・ビニル共重合体1 60質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤6(顔料粒子の含有量33.3質量%) 15.0質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 90.0質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
画出しを行ったところ、オリジナルに忠実な画像を得ることができた。また5000枚耐久後は若干の帯電量の低下は発生したが、その影響が画像に現れることはなく、問題ないレベルであった。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー7を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂1 60質量部
・ビニル共重合体1 10質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤7(顔料粒子の含有量30質量%) 16.7質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 88.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
・ポリエステル樹脂1 60質量部
・ビニル共重合体1 10質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤7(顔料粒子の含有量30質量%) 16.7質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 88.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー8を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂1 25質量部
・ビニル共重合体1 5質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 40質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤8(顔料粒子の含有量30質量%) 16.7質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 88.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
・ポリエステル樹脂1 25質量部
・ビニル共重合体1 5質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 40質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤8(顔料粒子の含有量30質量%) 16.7質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 88.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー9を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂1 70質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤9(顔料粒子の含有量30質量%) 16.7質量部
・ポリエステル樹脂1 78.3質量部
・ビニル共重合体1 10質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、ビニル共重合体の成分が若干多いものの、OHP透明性がよく50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
・ポリエステル樹脂1 70質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤9(顔料粒子の含有量30質量%) 16.7質量部
・ポリエステル樹脂1 78.3質量部
・ビニル共重合体1 10質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、ビニル共重合体の成分が若干多いものの、OHP透明性がよく50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー10を得た。
第一の混練工程:
・ハイブリッド樹脂1 70質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤10 16.7質量部
・ハイブリッド樹脂1 88.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
・ハイブリッド樹脂1 70質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤10 16.7質量部
・ハイブリッド樹脂1 88.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、オリジナル画像に忠実で色再現性の良い良好な画像が得られた。OHP透明性についても極めて良好であった。また、50000枚耐久後も帯電性が安定し、画像に乱れはなく忠実な画像が得られた。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー11を得た。
第一の混練工程:
・ビニル共重合体1 10質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 60質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤11 16.7質量部
・ポリエステル樹脂1 88.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、第1混練物では若干顔料が凝集していたが、シアントナー11で実際に画出しを行うと、忠実な画像が得られ、OHP透明性も優れていた。
・ビニル共重合体1 10質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 60質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤11 16.7質量部
・ポリエステル樹脂1 88.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
その結果、第1混練物では若干顔料が凝集していたが、シアントナー11で実際に画出しを行うと、忠実な画像が得られ、OHP透明性も優れていた。
(比較例1)
第1混練工程において、含水ペースト顔料の代わりに粉末顔料を用いたことを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー12を得た。
第1混練工程において、含水ペースト顔料の代わりに粉末顔料を用いたことを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー12を得た。
顔料の分散が悪く、画像もがさっぽく、OHP透明性も非常に悪い状態であった。また、耐久試験においても帯電性が不安定であり、50000枚まで達することが出来なかった。
(比較例2)
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー13を得た。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー13を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 50質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤13(顔料粒子の含有量13.0質量%) 38.4質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 66.5質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
第1混練物において顔料の含有量が少ないため、画出しを行うと画像むらが発生して、濃度が出なかった。
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 50質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤13(顔料粒子の含有量13.0質量%) 38.4質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 66.5質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
第1混練物において顔料の含有量が少ないため、画出しを行うと画像むらが発生して、濃度が出なかった。
(比較例3)
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー14を得た。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー14を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 533質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤14(顔料粒子の含有量61.5質量%) 8.1質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 96.9質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
第1混練物においては顔料の凝集物等は見られなかったが、画出しを行うと画像むらが発生して、濃度が出なかった。トナー中の顔料分散径を観察してみると粒径の大きいものばかりが存在していた。
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 533質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤14(顔料粒子の含有量61.5質量%) 8.1質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 96.9質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
第1混練物においては顔料の凝集物等は見られなかったが、画出しを行うと画像むらが発生して、濃度が出なかった。トナー中の顔料分散径を観察してみると粒径の大きいものばかりが存在していた。
(比較例4)
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー15を得た。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー15を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂(4) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 267質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤15(顔料粒子の含有量44.4質量%) 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
第1混練物においては顔料の凝集物等は見られなかったが、画出しを行うと画像むらが発生して、濃度が出なかった。トナー中の顔料分散径を観察してみると粒径のばらつきが大きかった。
・ポリエステル樹脂(4) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 267質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤15(顔料粒子の含有量44.4質量%) 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
第1混練物においては顔料の凝集物等は見られなかったが、画出しを行うと画像むらが発生して、濃度が出なかった。トナー中の顔料分散径を観察してみると粒径のばらつきが大きかった。
(比較例5)
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー16を得た。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー16を得た。
第一の混練工程:
・ポリエステル樹脂(5) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 267質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤16(顔料粒子の含有量44.4質量%) 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
第1混練物においては顔料の凝集物等は見られなかったが、画出しを行うと画像むらが発生して、濃度が出なかった。トナー中の顔料分散径を観察してみると粒径のばらつきが大きかった。
・ポリエステル樹脂(5) 100質量部
・ペースト状シアン顔料1 267質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤16(顔料粒子の含有量44.4質量%) 11.3質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 93.7質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
第1混練物においては顔料の凝集物等は見られなかったが、画出しを行うと画像むらが発生して、濃度が出なかった。トナー中の顔料分散径を観察してみると粒径のばらつきが大きかった。
(比較例6)
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー17を得た。
下記の処方に変更することを除いては、実施例1と同様に製造してシアントナー17を得た。
第一の混練工程:
・エポキシ樹脂1 70質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤17 16.7質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 88.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
第1混練物を観察すると顔料の凝集体が大量に見られ、実際に画出しをしてみても濃度があがらず、顔料分散径が大きいものばかりが観察された。
・エポキシ樹脂1 70質量部
・ペースト状シアン顔料1 100質量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、水分量70%)
第二の混練工程:
・シアン着色剤17 16.7質量部
・ハイブリッド樹脂(1) 88.3質量部
・芳香族オキシカルボン酸Al化合物 4質量部
・パラフィンワックス 3質量部
(DSC吸熱ピーク65℃、Mw/Mn=1.14)
第1混練物を観察すると顔料の凝集体が大量に見られ、実際に画出しをしてみても濃度があがらず、顔料分散径が大きいものばかりが観察された。
Claims (7)
- 少なくとも第1の樹脂と、水及び顔料粒子を含む含水ペースト顔料とを熱融解混練して第一混練物を得る第1混練工程;
得られた第1混練物を冷却後粉砕し、得られた第1混練の粉砕物と、少なくとも第2の樹脂とを熱溶解混練して第2混練物を得る第2混練工程;
得られた第2混練物を冷却後、粉砕して粉砕物を得る粉砕工程;及び得られた粉砕物を分級してカラートナー粒子を得る分級工程;を有するカラートナーの製造方法であり、第1混練工程での樹脂に対する含水ペースト顔料中の顔料固形分の割合が、第1の樹脂100質量部に対して、20〜150質量部であり、第1混練工程で用いる第1の樹脂の粒度が、25%粒径(D25)が10μm以上であり、50%粒径(D50)が20〜100μmであり、75%粒径(D75)が150μm以下であることを特徴とするカラートナーの製造方法。 - 該カラートナー中の顔料粒子は、個数平均粒径が0.7μm以下であり、0.1〜0.5μmの粒径の顔料粒子を60個数%以上含有し、0.8μm以上の粒径の顔料粒子を10個数%以下含有することを特徴とする請求項1に記載のカラートナーの製造方法。
- 第1及び第2の樹脂は、(a)ポリエステル樹脂、(b)ビニル系共重合体、(c)ポリエステルユニットとビニル系共重合体とを有するハイブリッド樹脂成分及びそれらの混合物からなるグループから選択される1種以上の樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載のカラートナーの製造方法。
- 少なくとも第1の樹脂と、水及び顔料粒子を含む含水ペースト顔料とを熱融解混練して第一混練物を得る第1混練工程;
得られた第1混練物を冷却後粉砕し、得られた第1混練の粉砕物と、少なくとも第2の樹脂とを熱溶解混練して第2混練物を得る第2混練工程;
得られた第2混練物を冷却後、粉砕して粉砕物を得る粉砕工程;及び得られた粉砕物を分級してカラートナー粒子を得る分級工程からなるカラートナーの製造方法によって得られたカラートナーであり、第1混練工程での樹脂に対する含水ペースト顔料中の顔料固形分の割合が、第1の樹脂100質量部に対して、20〜150質量部であり、第1混練工程で用いる第1の樹脂の粒度が、25%粒径(D25)が10μm以上であり、50%粒径(D50)が20〜100μmであり、75%粒径(D75)が150μm以下であることを特徴とするカラートナー。 - 請求項4に記載のカラートナーにおいて、該カラートナー中の顔料粒子は、個数平均粒径が0.7μm以下であり、0.1〜0.5μmの粒径の顔料粒子を60個数%以上含有し、0.8μm以上の粒径の顔料粒子を10個数%以下含有することを特徴とするカラートナー。
- 請求項5に記載のカラートナーにおいて、第1及び第2の樹脂は、(a)ポリエステル樹脂、(b)ビニル系共重合体、(c)ポリエステルユニットとビニル系共重合体とを有するハイブリッド樹脂成分及びそれらの混合物からなるグループから選択される1種以上の樹脂であることを特徴とするカラートナー。
- 請求項6に記載のカラートナーにおいて、該トナーは、示唆熱分析(DSC)測定における吸熱曲線において、温度30〜200℃の範囲に1個又は複数の吸熱ピークを有し、該吸熱ピーク中の最大吸熱ピークのピーク温度が50〜100℃の範囲にあることを特徴とするカラートナー。
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JP2004172448A JP2005352131A (ja) | 2004-06-10 | 2004-06-10 | カラートナーの製造方法及びカラートナー |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2011028049A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Canon Inc | トナーの製造方法 |
JP2011053714A (ja) * | 2007-02-02 | 2011-03-17 | Canon Inc | 二成分系現像剤、補給用現像剤及び画像形成方法 |
CN113788987A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-12-14 | 苏州中特电材有限公司 | 一种高颜料含量的色砂及其制备方法 |
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2004
- 2004-06-10 JP JP2004172448A patent/JP2005352131A/ja not_active Withdrawn
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