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JPH04177362A - 静電潜像現像用トナー - Google Patents

静電潜像現像用トナー

Info

Publication number
JPH04177362A
JPH04177362A JP2304052A JP30405290A JPH04177362A JP H04177362 A JPH04177362 A JP H04177362A JP 2304052 A JP2304052 A JP 2304052A JP 30405290 A JP30405290 A JP 30405290A JP H04177362 A JPH04177362 A JP H04177362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
magnetic
particles
fine particles
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2304052A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Yasuno
政裕 安野
Oichi Sano
央一 佐野
Makoto Kobayashi
誠 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP2304052A priority Critical patent/JPH04177362A/ja
Priority to US07/772,943 priority patent/US5219694A/en
Publication of JPH04177362A publication Critical patent/JPH04177362A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は静電潜像現像用トナーに関するものである。詳
しく述べると本発明は、電子写真、静電記録、および静
電印刷における静電潜像を現像するための静電潜像現像
用トナーに関するものである。
(従来の技術) 電子写真、静電記録、および静電印刷における静電潜像
の現像は、感光体上に形成された静電潜像に対し、摩擦
帯電されたトナーを静電的に吸着させ可視化することに
より行なわれている。このような静電潜像の現像におい
て用いられるトナーを帯電させる方法としては、絶縁性
非磁性トナーを用いる二成分現像方式では、一般にキャ
リアと呼ばれる磁性物質と混合・拡散して荷電を付与す
ることが知られている。
ところで、近年、電子写真方式における複写機、プリン
ター領域においては、高速、高画質化、さらに高信頼性
と多種多様な特性を求められている。
しかしながら、上記したような特性のうち高速性を達成
しようとすると、現像領域において、スリーブ回転速度
の上昇による遠心力の増大、攪拌速度の増大などが高速
化によりもたらされ、トナーの現像器外への飛散が発生
し易くなってしまう。
このように現像剤の器外飛散が発生すると飛散トナーが
転写紙に付着し画像品位が低下するばかりでなく、装置
の保守を頻繁に行なう必要などが生じ信頼性が低下する
こととなる。
このため、トナー粒子に磁性粉を添加し、キャリア粒子
への拘束力を高めることか考えらでいる。
しかしながら、磁性粉は不溶であるために多量に添加す
ると定着性が損なわれ、高速定着が困難となる。
また磁性粉をトナー粒子表面に付着ないし固着すること
も考えられ、例えば、特開昭62−246073号公報
においては、トナー芯粒子表面に各種機能を有する微粉
体(磁性体微粒子を含む)を機械的衝撃力によって打込
みトナー芯粒子の厚さ2μm以下の表面層に保持固着さ
せることもすてに開示されている。このように磁性粉を
トナー表面に付着ないしは固着させた場合、トナー粒子
内部に磁性粉を添加した場合と比較してより少ない量で
効果的な磁気特性が得られるものと考えられる。しかし
ながら、トナー粒子表面に均一に磁性粉が固着している
とトナーは配向を持たなくなり、キャリアと接触してい
る部分には弱い磁気力しか生じず、ある程度その添加量
を多くしないと充分な保持力がもたらされない虞れが高
い。さらに、一般に磁性粉は電気抵抗が低く、必要量を
トナー表面に均一に付着させると、トナーの表面電導率
が増加してしまう。一般に二成分現像方式において用い
られるトナーのような絶縁性の高い粒子の電気伝導は表
面伝導が支配的であり、表面に均一に低抵抗の物質が固
着していると電流はその部分を流れ、全体としてトナー
の電気抵抗が低下する。トナーの電気抵抗が低下すると
、クーロン力によって感光体から紙等の転写材へトナー
を転写させることが困難となり、またエツジ効果が弱ま
り線画像の再現性が悪くなるといった問題が生じるもの
であった。
また、特開昭62−257178号公報においては、ト
ナー表面に絶縁性部と導電性部とを設け、かつ導電性材
としてp型もしくはn型半導体を用いたことを特徴とす
るトナーが開示されており、このトナーの絶縁性部中に
は絶縁性磁性体が添加しである。このように、トナー粒
子表面に部分的に異なる特性を付与しようとすることも
従来試みられている。
しかしながら、この公報に開示される技術は、電荷注入
により現像を行なう一成分現像方式の一つである同時法
において用いる導電性磁性トナーをその対象とするもの
であって、トナー表面に絶縁性部を設けてこの部位の帯
電電荷を転写時に利用するとともに、導電性部を半導体
により構成しその導電性に極性をもたせて、現像時には
トナー間に半導体極性に従う極性の電流を流して電荷注
入し、一方転写時においては転写チャージャーからの放
電電荷が半導体極性とは逆極性であるため、転写材との
接触によってこれらの導電性部の電荷が中和されても、
さらにこの逆極性の電荷がトナーに注入されトナーが転
写チャージャーからの電荷と同極性に帯電することを防
止し、転写効率の向上を図ろうとするものである。
従って、このトナーにおいてその表面に部分的に存在す
る絶縁性部に含まれる磁性体は、磁性トナーとして機能
し相互に結合して磁気穂を形成し得るように多量に添加
されたものであり、上記したような絶縁性非磁性トナー
においてキャリアとの結合力を高めるために添加すると
いった思想のものではない。さらに、このトナーにおい
て使用される磁性体は、絶縁性のものに限定されるもの
である。また、このトナーは上記したように同時法にお
いて用いられるものであるために、現像時においてこの
トナーで構成される磁気穂が導電性を示す必要があり、
トナーの鎖である磁気穂が導電性であるためには静的に
各粒子が導電性を示す必要があり、トナー表面のかなり
の領域に導電性部が形成されていなければならない。従
って、このような構成のトナーを、摩擦帯電によって電
荷を付与し現像を行なう方式のものに適用しようとする
と、充分な帯電量を得ることができなかった。
(発明が解決しようとする課題) 従って本発明は、上記したような問題点を解決してなる
静電潜像現像用トナーを提供することを目的とするもの
である。本発明はまた、現像領域における飛散性が改善
される一方、充分な転写性および画質を発揮する静電潜
像現像用トナーを提供することを目的とするものである
。本発明はさらに、電子写真プロセスの高速化によって
も高い信頼性を示す静電潜像現像用トナーを提供するこ
とを目的とするものである。
(発明が解決しようとする課題) 上記諸目的は、絶縁性非磁性トナー粒子表面に磁性微粒
子を固着したトナーにおいて、該磁性微粒子をトナー表
面に局所的に配したことを特徴とする静電潜像現像用ト
ナーによって達成される。
(作用) このように、本発明の静電潜像現像用トナーにおいては
、トナー粒子表面に磁性微粒子が局所的に配されており
、これらの部位は当然に他の部位、すなわち磁性微粒子
の固着密度が低いないしゼロの部位よりも高い磁気特性
を有する。トナーの現像器外飛散は、現像領域において
トナーがキャリア粒子から遊離し、空気中に放出される
ことによって発生する。従って、トナーの表面の一部で
も磁気特性の強い領域があればトナーはこの部分がキャ
リアと接触する方向でキャリア表面に保持されるために
、キャリア粒子からの遊離は生じにくくなり、高速現像
に充分対応できるものとなる。
さらにこのように磁性微粒子はトナー表面上に局所的に
添加されるものであるから、使用される磁性微粒子が電
気抵抗の低い物質であっても、トナー表面の導電性が高
まることはなく、トナーは静的に絶縁性を維持するもの
である。従って、静電転写時において電荷かトナー表面
を流れてしまうようなことは生起せず、転写性は確保さ
れる。
また、このようにトナーの絶縁性が保持されるために、
エツジ効果が弱まることもなく画質の低下も生じない。
さらに、本発明においては、磁性微粒子はトナー粒子表
面l−にかつ局所的に添加されるものであるため、その
使用量も最小限であり、定着性への影響も少ない。
以下、本発明を実施態様に基づきより詳細に説明する。
本発明の静電潜像現像用トナーは、磁性微粒子が絶縁性
で非磁性のトナー芯粒子表面に固着されているものであ
るが、その芯粒子は、少なくとも着色剤および合成樹脂
からなるものであり、必要に応じて、オフセット防止剤
、荷電制御剤などのその他のトナー特性改良剤を有する
ことが可能である。
本発明の静電潜像現像用トナーにおいて、この芯粒子−
は、トナー粒子の製法として従来公知の方法によって得
られるものであれば、特に限定されるものではなく、例
えば、粉砕法によるもの、あるいは懸濁重合法や乳化重
合法などの重合過程を含む湿式造粒法、懸濁法、スプレ
ードライ法なとの重合過程を伴わない湿式造粒法などに
よるもののいずれであってもよい。
より具体的に述べると、粉砕法による場合は、熱可塑性
樹脂に着色剤などを混合・混練した後、粉砕・分級して
芯粒子を得ることかできる。なおこのようにして得られ
た粒子を加熱処理などを行なうことにより球形化処理を
行なうことも可能である。
懸濁重合法による場合は、後述するような結着剤として
の樹脂成分を形成し得る重合性モノマー、重合開始剤な
らびに着色剤およびその他の添加剤を成分とする重合組
成物を非溶媒系媒体中に懸濁し重合することで造粒を行
なう。
また乳化重合法による場合は、一般的な乳化重合によっ
ては、粒径分布は良好であるが極めて微小な粒子しか得
られないために、シード重合法として知られる方法を用
いることが好ましい。すなわち、重合性モノマーの一部
と重合開始剤を水系媒体あるいは乳化剤を添加してなる
水系媒体中に添加して攪拌乳化し、その後重合性モノマ
ー残部を徐々に滴下して微小な粒子を得、この粒子を種
として着色剤およびその他の添加剤を含む重合性モノマ
ー液滴中で重合を行なうものである。
この他、重合過程を含む湿式造粒法としては、ソープフ
リー乳化重合法、マイクロカプセル法(界面重合法、1
n−situ重合法等)、非水分散重合法などが知られ
ている。
また懸濁法による場合は、後述するような結着剤として
の樹脂成分に着色剤およびその他の添加剤を配合して溶
融し、これを非溶媒系媒体中に懸濁して造粒を行なう。
スプレードライ法による場合においては、合成樹脂成分
を着色剤などとともに溶剤に溶解した後噴霧乾燥して造
粒を行なう。
しかしながら、本発明の静電潜像現像用トナーにおいて
用いられる芯粒子の製法としては、もちろん上記に例示
したものに何ら限定されるものではない。
本発明の静電潜像現像用トナーにおいて、芯粒子を構成
する合成樹脂としては、通常トナーにおいて結着剤とし
て汎用されているものであれば、特に限定されるもので
はなく、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系
樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アミド
系樹脂、カーボネート樹脂、ポリエーテル、ポリスルフ
ォンなどのような熱可塑性樹脂、あるいはエポキシ樹脂
、尿素樹脂、ウレタン樹脂などのような熱硬化性樹脂並
びにこれらの共重合体およびポリマーブレンドなどが用
いられる。なお、本発明において用いられる結着樹脂と
しては、例えば熱可塑性樹脂におけるように完全なポリ
マーの状態にあるもののみならず、熱硬化性樹脂におけ
るようにオリゴマーないしはプレポリマーの状態のもの
も含むものであり、さらにポリマーに一部プレポリマー
、−架橋剤などを含んだものなども含まれるものである
なお、高速システムに使用されるトナーにおいては、ト
ナーの転写紙等への短時間での定着性、定着ローラーか
らの分離性を向上させる必要があるため、このような高
速システムに使用されるトナーを得ようとする場合には
、結着樹脂として、スチレン系モノマー、(メタ)アク
リル系モノマー、(メタ)アクリレート系モノマーから
合成されるホモポリマーあるいはコポリマー、またはポ
リエステル系樹脂を使用することが望ましく、その分子
量としては、数平均分子量(Mn)と、重量平均分子f
it(Mw)と、Z平均分子量(Mz)との関係が、1
.000≦7.000.40≦M w / M n ≦
70.200≦Mz/Mn≦500であり、数平均分子
量(Mn)としてはさらに2.000≦Mn≦7.00
0であるものを使用することが望ましい。またオイルレ
ス定着用トナーとして用いる場合には、ガラス転移温度
が55〜80℃、軟化点が80〜150℃で、さらに5
〜20重量%のゲル化成分が含有されているものが望ま
しい。
二こで、本発明において用いられる結着樹脂を構成する
七ツマ−として具体的には以下に挙げるようなものがあ
る。すなわちビニル系モノマーとしては、例えは、スチ
レン、0−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−
メチルスチレン、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−へキシルスチレン、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−メトキシスチレン、p−フェニルス
チレン、p−クロルスチレン、3゜4−ジクロルスチレ
ン等のスチレンおよびその誘導体が挙げられ、その中で
もスチレンが最も好ましい。他のビニル系モノマーとし
ては、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブ
チレン、などのエチレン不飽和モノオレフィン類、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、弗化ビニルなど
のハロゲン化ビニル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、ベンジェ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステ
ル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロ
ピル、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−エチルへキシル、゛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
、α−クロルアクリル酸メチル、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
酸プロピル、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
チルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル
類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル
アミドなどのような(メタ)アクリル酸誘導体、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
チルエーテルなどのビニルエーテル類、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
トンなどのビニルケトン類、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
ルピロリドンなどのN−ビニル化合物、ビニルナフタリ
ン類を挙げることができる。なお、結着樹脂はこれらの
ビニル系モノマーを単独で用いた単独重合体であっても
、あるいは複数組合せた共重合体であってもよい。
ポリエステル系樹脂を得るモノマーとして、ポリオール
成分としては、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゜3−ブタンジオール、2,3−ブタ
ンジオール、1.5−ベンタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル1
゜3−ヘキサンジオール、2,2.44リメチル−1,
3−ベンタンジオール、1.4−ビス(2−ヒドロキシ
メチル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シプロポキシフェニル)プロパン、ビスフェノールA、
水素添加ビスフェノールA1ポリオキシエチレン化ビス
フエノールA等が挙げられ、また多塩基酸成分としては
マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イ
タコン酸、グルタコン酸、1.2.4−ベンゼントリカ
ルボン酸、1.2.5−ベンゼントリカルボン酸などの
不飽和カルボン酸類、フタル酸、テレフタル酸、イソフ
タル酸、コハク酸、アジピン酸、マロン酸、セバシン酸
、1,2.4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,2
.5−シクロヘキサントリカルボン酸、1.2.4−ブ
タントリカルボン酸、1.3−ジカルボキシ−2−メチ
ル−2−メチルカルボキシプロパン、テトラ(メチルカ
ルボキシ)メタンなどの飽和カルボン酸類等が挙げられ
、あるいはこれらの酸無水物や低級アルコールとのエス
テルなども用いられ得、具体的には、例えば、無水マレ
イン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘ
キサヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ
無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロ
モ無水フタル酸、ジメチルテレフタレートなどを挙げる
ことができる。なお、本発明に用いられるポリエステル
系樹脂は、上記したようなポリオール成分と多塩基酸成
分とをそれぞれ1種づつ組合せて重合したものに限られ
ず、それぞれ複数種づつ用いて重合したものであっても
よく、特に多塩基酸成分としては不飽和カルボン酸と飽
和カルボン酸、あるいはポリカルボン酸とポリカルボン
酸無水物を組合せることが多く行なわれる。
またアミド樹脂を得る七ツマ−としては、カプロラクタ
ム、さらに三塩基性酸としては、テレフタル酸、イソフ
タル酸、アジピン酸、マレイン酸、コハク酸、セパチン
酸、チオグリコール酸などを挙げることができ、ジアミ
ン類としては、エチレンジアミン、ジアミノエチルエー
テル、1.4−ジアミノベンゼン、1,4−ジアミノブ
タンなどを挙げることができる。
ウレタン樹脂を得るモノマーとしては、ジイソシアネー
ト類としては、p−フェニレンジイソシアネート、p−
キシレンジイソシアネート、1゜4−テトラメチレンジ
イソシアネートなどを挙げることができ、グリコール類
としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール
、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど
を挙げることができる。
尿素樹脂を得るモノマーとしては、ジイソシアネート類
としては、p−フェニレンジイソシアネート、p−キシ
レンジイソシアネート、1.4−テトラメチレンジイソ
シアネートなどを挙げることができ、ジアミン類として
は、エチレンジアミン、ジアミノエチルエーテル、1.
4−ジアミノベンゼン、1,4−ジアミノブタンなどを
挙げることができる。
またエポキシ樹脂を得るモノマーとしては、アミン類と
しては、エチルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミ
ン、1,4−ジアミノベンゼン、1.4−ジアミノブタ
ン、モノエタノールアミンなどを挙げることができ、ジ
ェポキシ類としては、ジグリシジルエーテル、エチレン
グリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジ
グリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエー
テルなどを挙げることができる。
さらにまた、上記したようなトナー粒子中に含まれる結
着樹脂として、以下に示すような含窒素極性官能基ある
いは弗素を有するモノマー成分の重合体、上記したよう
なモノマーと以下に示すような含窒素極性官能基あるい
は弗素を有するモノマー成分との共重合体、あるいはま
た上記したようなモノマーを重合させてなる重合体と以
下に示すような含窒素極性官能基あるいは弗素を有する
モノマー成分の重合体との′ポリマーブレンドを用いる
ことも可能である。このように極性基を導入してなる合
成樹脂を用いると、この合成樹脂自体が帯電制御の働き
をするために、トナー粒子中に含まれるあるいはトナー
粒子表面に付着される後述するような荷電制御剤はより
少ない量で所望の帯電性を付与することが可能となる。
含窒素極性官能基は正荷電制御に有効であり、含窒素極
性官能基を有するモノマーとしては、下記一般式(I) R。
■ CH2=CR2 1/ C0X−Q−N         (I)\ (式中、R1は水素またはメチル基、R2およびR3は
水素または炭素数1〜20のアルキル基、Xは酸素原子
または窒素原子、Qはアルキレン基またはアリレン基で
ある。) で表わされるアミノ(メタ)アクリル系モノマーがある
このアミノ(メタ)アクリル系モノマーとして、具体的
にそのいくつかを例示すると、例えば、N。
N−ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、N、
N−ジエチルアミノメチル(メタ)アクリレート、N、
N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N、
N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、p
−N、N−ジメチルアミノフェニル(メタ)アクリレー
ト、p−N−ラウリルアミノフェニル(メタ)アクリレ
ート、p−N−ステアリルアミノフェニル(メタ)アク
リレート、p−N、N−ジメチルアミノベンジル(メタ
)アクリレート、N、N−ジメチルアミノエチル(メタ
)アクリルアミド、N、N−ジメチルアミノプロピル(
メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
弗素原子は負荷電制御に有効であり、弗素含有モノマー
としては特に制限はないが、例えば、2゜2.2−)リ
フルオロエチルアクリレート、2゜2.3.3−テトラ
フルオロプロピルアクリレート、2.2,3,3.4,
4,5.5−オクタフルオロアミルアクリレート、IH
,IH,2H。
2H−へブタデカフルオロデシルアクリレートなどのフ
ルオロアルキル(メタ)アクリレートが好ましく例示さ
れる。このほかトリフルオロクロルエチレン、弗化ビニ
リデン、三弗化エチレン、四弗化エチレン、トロフルオ
ロプロピレン、ヘキサフルオロプロペン、ヘキサフルオ
ロプロピレンなどの使用が可能である。
また本発明の静電潜像現像用トナー中に含有される着色
剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、
以下に示すような、有機ないし無機の各種、各色の顔料
、染料が使用可能である。
すなわち、黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化
銅、二酸化マンガン、アニリン・ブラック、活性炭、非
磁性フェライト、磁性フェライト、マグネタイトなどが
ある。
黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー
、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチ
タンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエロー
S1ハンザイエローG1ハンザイエロー10G1ベンジ
ジンイエローG1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
ジンレーキなどがある。
橙色顔料としては、赤色黄鉛、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、パル
カンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジRK
、ベンジジンオレンジG1インダスレンブリリアントオ
レンジGKなどがある。
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹
、硫化水銀、カドミウム、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、ウオッチングレッド
、カルシウム塩、レーキレッFC、レーキレッドD1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、アリサリンレーキ、ブリリアントカーミン3
Bなどがある。
紫色顔料としては、マンガン紫、ファストバイオレット
B1メチルバイオレットレーキなどがある。
青色顔料としては、紺青、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、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニン
ブル一部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダ
スレンブルーBCなどかある。
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B1マイカライトグリーンレーキ、ファ
イナルイエローグリーンGなどかある。
白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白
、硫化亜鉛などがある。
体質顔料としては、パライト粉、炭酸バリウム、クレー
、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイ
トなどがある。
また塩基性、酸性、分散、直接染料などの各種染料とし
ては、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、
キノリンイエロー、ウルトラマリンブルーなどがある。
これらの着色剤は、単独であるいは複数組合せて用いる
ことができるが、通常上記結着樹脂100重量部に対し
て、1〜20重量部、より好ましくは2〜10重量部使
用することが望ましい。すなわち、20重量部より多い
とトナーの定着性が低下し、一方、1重量部より少ない
と所望の画像濃度が得られない虞れがあるためである。
トナーの定着性向上のために用いられるオフセット防止
剤として、具体的には、各種ワックス、特に低分子量ポ
リプロピレン、ポリエチレン、あるいは、酸化型のポリ
プロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系ワック
スが好適に用いられる。
荷電制御剤としては、摩擦帯電により正または負の荷電
を与え得るものであれば、特に限定されず有機あるいは
無機の各種のものが用いられ得る。
正荷電制御剤としては、例えば、ニグロシンベースEX
(オリエント化学工業■製)、第4級アンモニウム塩P
−51(オリエント化学工業■製)、ニグロシン ボン
トロンN−01(オリエント化学工業■製)、スーダン
チーフシュバルツBB(ソルベントブラック3 : C
o1or Index 26150 )、フェットシュ
バルツHBN (C,1,No、26150)、ブリリ
アントスピリッツシュバルツTN(フアルペン・ファブ
リケン・バイヤ社製)、ザボンシュバルツX(ファルベ
ルケ・ヘキスト社製)、さらにアルコキシ化アミン、ア
ルキルアミド、モリブデン酸キレート顔料などが挙げら
れ、また、負荷電制御剤としては、例えば、オイルブラ
ック(Color Index 26150 ) 、オ
イルブラックBY(オリエント化学工業■製)、ボント
ロンS−22(オリエント化学工業■製)、サリチル酸
金属錯体E−81(オリエント化学工業■製)、チオイ
ンジゴ系顔料、銅フタロシアニンのスルホニルアミン誘
導体、スピロンブラックTRH(保土谷化学工業■製)
、ボントロン5−34 (オリエント化学工業■製)、
ニグロシンSo(オリエント化学工業■製)、セレスシ
ュバルツ(R) G (フアルペン・ファブリケン・バ
イヤ社製)、クロモーゲンシュバルツETOO(C,1
,NO,14645)、アゾオイルブラック(R)(ナ
ショナル・アニリン社製)などが挙げられる。
また本発明の静電潜像現像用トナーにおいて、上記した
ような構成の芯粒子表面に微粒子として固着される磁性
体としても、特に限定されず公知の物質を用いることが
できるが、例えば黒色のトナーを得る場合においては、
それ自身黒色であり着色剤としての機能も発揮するマグ
ネタイト(四三酸化鉄)が好ましく使用される。またカ
ラートナーを得る場合には金属鉄等の黒味の少ないもの
が用いられる。代表的な磁性体もしくは磁化可能な材料
としては、例えば、コバルト、鉄、ニッケル等の強磁性
を示す金属、アルミニウム、コバルト、鉄、鉛、マグネ
シウム、ニッケル、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビ
スマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、
チタン、タングステン、バナジウム等の金属の合金およ
びこれらの混合物および酸化物、焼結体(フェライト)
などが挙げられ、これら自体の微粒子として、あるいは
これらを樹脂等のバインダーに分散させ微粒子化したも
のとして用いられる。
また、このような磁性微粒子の大きさとしては、平均粒
径が2μm以下、より好ましくは1μm以下、さらに好
ましくは0.5μm以下であることが望まれる。すなわ
ち、トナー表面に磁性体を添加した場合、トナーの磁気
特性ならびに表面電気伝導率は、トナー表面に固着した
磁性体の量によって大きく左右されるため、磁性微粒子
として平均粒径が2μmを越えるような比較的大きな粒
子を用いた場合、トナー1粒子光りに固着する磁性微粒
子の個数が少なく、その固着する個数がわずかに変るの
みで、トナー粒子間における磁性体の固着重量にバラツ
キが生じ、これによってトナーの磁気特性および表面電
気伝導率に幅が生じてしまうためである。
しかして、本発明の静電潜像現像用トナーにおいては、
芯粒子に対して外部添加される上記のごとき磁性微粒子
は、前記したように少量の添加量でより効果的な磁気特
性(配向性)を得るため、さらに添加された磁性微粒子
によってトナー粒子表面の電気抵抗率が低下するのを防
止するために、局所的に配される。
なお、このような磁性微粒子の局所的分布状態としては
、特に、磁性微粒子の芯粒子表面における固着密度(D
)が平均のDに対して1.5倍以上である領域が芯粒子
表面全体の20%以上存在し、かつ平均のDに対して5
0%以下である領域が芯粒子表面全体の20%以上存在
する、より好ましくは平均のDに対して2.0倍以上で
ある領域が芯粒子表面全体の30%以上存在し、かつ平
均のDに対して30%以下である領域が芯粒子表面全体
の30%以上存在するという条件が見たされることが望
ましい。
通常の絶縁性非磁性トナーはキャリアとの攪拌によって
摩擦帯電され、その静電気力でキャリアと結合するが、
本発明の静電潜像現像用トナーにおいては上記静電気力
に加えて、芯粒子表面に局所的に磁性微粒子が配されて
おり、これらの部位が高い磁気特性を示すため、トナー
はこの部分がキャリアと接触する方向で磁気力によって
キャリア表面に保持され、現像の高速化による遠心力、
機械的外力の増加によってもキャリアから遊離せず、現
像器外へのトナー飛散は生じにくいものとなる。また、
このように芯粒子表面に局所的に磁性微粒子を配してい
るために、電気抵抗の低い磁性微粒子によって、トナー
が導電性を示すようなことも生じず、クーロン力による
転写が阻害されたり、またエツジ効果が弱まることによ
る画質の低下も生じない。
なお、芯粒子表面に固着される上記したような磁性微粒
子は微小なものであるが、このように局所的に存在させ
ているために、例えば該微粒子を分散して配した場合に
おけるごとく長期の攪拌によって多くの磁性微粒子がト
ナー粒子中に埋込まれてしまい有効に機能する磁性体歯
か減少してしまうというようなことも生じ難く、長期に
わたって安定した機能が発揮され得る。
さらに、この磁性微粒子の添加量は、該磁性微粒子の種
類等によっても左右されるが、芯粒子100重量部に対
して0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部
であることが望まれる。すなわち、芯粒子100重量部
に対して磁性微粒子の添加量が10重量部を越えるもの
であると、該磁性微粒子を局在的に分布させても、トナ
ー粒子が静的に導電性を示し、転写性、画質の低下が生
じる虞れが高いためであり、一方、添加量が0゜1重量
部未満であると、トナー粒子表面に充分な磁気特性を何
する部位か形成されず、キャリアへの拘束力が向上しな
い虞れが高いためである。
また本発明の静電潜像現像用トナーにおいては、その粒
子表面に磁性微粒子を局在的に配するものであることか
ら、トナーの凝集が発生し、流動性か損なわれる傾向が
あり、トナーボトルからの供給などにおいて問題が生じ
る可能性がある。このため、本発明の静電潜像現像用ト
ナーにおいては、その流動性の向上のため、従来のトナ
ーにおいて後処理を施すと同様にして、流動化剤をトナ
ー粒子表面に外部添加して芯粒子表面に付着ないし固着
させることが望まれる。なお、このような流動化剤とし
ては、非磁性であるのみならず絶縁性のものであり、芯
粒子表面に均一に添加されることが望まれる。すなわち
、このような他の添加剤微粒子が絶縁性のものであると
、流動性の付与という機能が発揮されるのみならず、ト
ナー粒子表面のうち、上記磁性微粒子が局所的に配され
た部分(磁性微粒子の存在が密である部分)以外の部分
(磁性微粒子の存在が疎である部分)の絶縁性をより確
かなものとし、磁性微粒子の存在が密である部分相互を
有意に独立させ、トナー粒子全体としての絶縁性を確実
なものとすることができるためである。なお、本発明に
おいて好適に用いられ得る流動化剤としては、シリカ、
酸化アルミニウム、酸化チタン、フッ化マクネシウムな
どが、またこれ以外に乳化重合法、ソープフリー乳化重
合法、非水分散重合法等の湿式重合法、気相法等により
造粒したスチレン系、(メタ)アクリル系、ポリオレフ
ィン系、ベンゾグアナミン、メラミン、シリコン、ポリ
テトラフルオロエチレン等の各種有機微粒子などがある
。さらに、このような流動化剤としては、各トナー粒子
における付着量を均一なものとするために、その粒径が
芯粒子の115以下であることが望ましい。
本発明の静電潜像現像用トナーは、磁性微粒子を上記の
ように芯粒子表面に局所的に固着してなるものであるか
、このように磁性微粒子を芯粒子に局所的に固着させる
には、例えば、デイスパーコート(日清エンジニアリン
グ社製)、コートマイザー(フロイント産業社製)等の
湿式コーティング法を応用した装置を用い、高速気流に
よって分散されながら搬送されてくる粉体を、液状媒体
が流下している壁面に衝突させて該液状媒体に粒子を接
触させる液浸法を応用することによって行ない得る。す
なわち、該液状媒体中に磁性微粒子を分散させ、液状媒
体の流量を少な(して、上記処理によって粉体(芯粒子
)表面の一部分を濡らし、その後この液状媒体を乾燥除
去することによって、該部位に磁性微粒子を付着残留さ
せるものである。
あるいはまた、前記したようにして得られた芯粒子同志
を完全に溶融ないし溶解させてしまうことなくある程度
個々の形状を維持した状態で適度な大きさに凝集させ、
このようにして得られた凝集物に対して、トナー粒子表
面に各種添加剤微粒子を付着および/または固着させる
場合に従来用いられている表面改質装置、例えば、ハイ
ブリダイゼーションシステム(奈良機械製作所社製)、
コスモスシステム(川崎重工業社製)などの高速気流中
衝撃法を応用した装置、例えば、メカノフュージョンシ
ステム(ホソカワミクロン社製)、メカノミル(開田精
工社製)などの乾式メカノケミカル法を応用した装置、
例えば、サフユージングシステム(日本ニューマチック
工業社製)などの熱気流中改質法を応用した装置あるい
は上記のごとき湿式コーティング法を応用した装置等を
用いて、磁性微粒子をその表面に均一に密に固着させ、
その後、このように磁性微粒子が表面に均一に密に固着
してなる凝集物を解砕してトナー粒子とすれば、該粒子
には凝集物において外表面部に相当していた部位のみに
磁性微粒子が固着しており、磁性微粒子の局在的な固着
がなされ得る。なお、芯粒子が粉砕法によって製造され
る場合には、その製造工程においてトナー組成物の塊状
物を適当な大きさまで粗粉砕した後、得られた粗粉砕物
の表面に、上記のような装置を用いて、磁性微粒子を均
一に密に固着させ、その後、このように磁性微粒子が表
面に均一に密に固着してなる粗粉砕物を微粉砕してもよ
い。
しかしながら、本発明の静電潜像現像用トナーの製造方
法としては、もちろんこのような方法に何ら限定される
ものではなく、上記のごとき磁性微粒子を局在的に固着
させたトナー粒子を得ることができるものであればいか
なる方法であってもよい。
(実施例) 以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
スチレン−n−ブチルメタクリレート   100(軟
化点132℃、ガラス転移点60℃)カーボンブラック
             8(三菱化成工業社製: 
MAIt8) 低分子量ポリプロピレン          5(三洋
化成工業社製:ビスコール550P)ニグロシン系染料
             5(オリエント化成工業社
製:ボントロンN−0f)上記材料をボールミルで充分
混合した後、140℃に加熱した3本ロールーヒで混練
した。混線物を放置冷却後、フエサーミルを用い粗粉砕
し、最大粒径3mmのトナー粗砕物を得た。ここで得た
トナー粗砕物100重量部に対し、磁性微粒子(BL−
500平均粒径0.3μm:チタン工業社製)2.0重
量部を配合し、これをヘンシェルミキサーに入れ、15
00rpmの回転数で2分間混合攪拌し、トナー粗砕物
と混合した。その後、ここで得られた混合物をさらに、
ジェットミル(川崎重工業社製:クリプトロンシステム
)で微粉砕した。その後、風力分級し、平均粒径8μm
のトナーを得た。さらにここで得られた粒子100重量
部に対し、疎水性シリカ(R−974平均粒径17mμ
:日本アエロジル工業社製)0゜3重量部を配合し、こ
れをヘンシェルミキサーに入れ、1500rpmの回転
数で1分間混合攪拌してトナーの後処理を行ない、平均
粒径8μmのトナーAを得た。
実施例2 トナーBの製造 ポリエステル樹脂           100(花王
社製:タフトンNE−1110)カーボンブラック  
            8(三菱化成工業社製: M
Att8) 低分子量ポリプロピレン          3(三菱
化成工業社製: TS−200)クロム錯塩系染料  
           5(採土ケ谷化学工業社製: アイゼンスピロンブラックTRH) 上記材料をボールミルで充分混合した後、130℃に加
熱した3本ロール上で混練した。混練物を放置冷却後、
フェザ−ミルを用い粗粉砕し、最大粒径3mmのトナー
粗砕物を得た。ここで得たトナー粗砕物100重量部に
対し、磁性微粒子(MFP−2平均粒径0,5μm  
TDK社製)2.0重量部を配合し、これをヘンシェル
ミキサーに入れ、1500rpmの回転数で2分間混合
攪拌し、トナー粗砕物と混合した。その後、ここで得ら
れた混合物をさらに、ジェットミル(川崎重工業社製:
クリプトロンシステム)で微粉砕した。その後、風力分
級し、平均粒径8μmのトナーを得た。さらにここで得
られた粒子100重量部に対し、樹脂微粒子(P−10
00平均粒径50mμ=日本ペイント社製)1.0重量
部を配合し、これをヘンシェルミキサーに入れ、150
0rpmの回転数で1分間混合攪拌してトナーの後処理
を行ない、平均粒径8μmのトナーBを得た。
実施例3 トナーCの製造 スチレン                100n−
ブチルメタクリレート         35メタクリ
ル酸               52.2−アゾビ
ス−(2,4−0,5 ジメチルバレロニトリル) 低分子量ポリプロピレン          3(玉洋
化成工業社製:ビスコール605P)カーボンブラック
              8(三菱化成工業社製:
 MA#8) クロム錯塩系染料             3(作土
ケ谷化学工業社製: アイゼンスピロンブラックTRH) 上記の材料をサンドスターラにより混合して重合組成物
を調製した。この重合組成物を濃度3w/V%アラビア
ゴム水溶液中で、撹拌機TKオートホモミクサー(特殊
機化工業社製)を用いて回転数4000rpmで攪拌し
ながら、温度60℃で6時間重合反応させた。重合反応
終了後、イオン交換水で洗浄を行なった後、乾燥、風力
分級し、平均粒径8μmのトナーを得た。さらに磁性微
粒子(MFP−2平均粒径0,6um  TDK社製)
をエタノール中で充分分散させ、該磁性微粒子かトナー
100重量部に対し、2.0重量部の割合で表面処理さ
れるように湿式表面改質装置デイスパーコート(日清エ
ンジニアリング社製)を用いて液浸法によりトナー表面
に局在化して固着するよう処理を行なった。さらに、こ
こで得られた粒子100重量部に対し、樹脂微粒子(N
−300平均粒径80mμ=日本ペイント社製)1.0
重量部を配合し、これをヘンシェルミキサーに入れ、1
500rpmの回転数で1分間混合攪拌してトナーの後
処理を行ない、平均粒径6μmのトナーCを得た。
比較例1 トナーDの製造 実施例1において、トナー粗砕物に磁性微粒子を添加し
ない以外は同様の組成、方法で平均粒径8μmのトナー
Dを得た。
実施例2において、トナー粗砕物に磁性微粒子を添加し
ない以外は同様の方法で平均粒径8μmのトナー粒子を
得た。この後、ここで得られた粒子100重量部に対し
、磁性微粒子(MFP−2平均粒径0. Sum  T
DK社製)2.0重量部を配合し、これをヘンシェルミ
キサーに入れ、150Orpmの回転数で1分間混合攪
拌処理し、さらに得られた粒子100重量部に対し樹脂
微粒子(P−1000平均粒径50mμ:日本ペイント
社製)1.0歯部部を配合し、これをヘンシェルミキサ
ーに入れ、1500rpmの回転数で1分間混合攪拌し
てトナーの後処理を行ない、平均粒径6μmのトナーE
を得た。
比較例3 トナーFの製造 実施例3においてトナー粒子表面に磁性微粒子ラティス
パーコート(日清エンジニアリング社製)を用いて表面
処理する際、液浸法ではなく、エタノール−水混合溶液
中で充分トナー粒子と磁性微粒子が均一になるように混
合攪拌した後、スラリー法を用いて表面処理を行なう以
外は、同様の組成、方法により平均粒径8μmのトナー
Fを得た。
キャリアの製造 上記実施例および比較例で得られたトナーを後述する評
価に供するため、以下のごとくバインダー型キャリアを
製造した。
成 分           重量部 ポリエステル樹脂       100(NE−111
0:花王社製) 無機磁性粉          500(EPT−10
00:戸田工業社製) カーボンブラ、り (MA#8:三菱化成工業社製)          
          2上記材料をヘンシェルミキサー
により充分混合、粉砕し、次いでシリンダ部180℃、
シリンダヘッド部170℃に設定した押し出し混練機を
用いて、溶融混練した。混練物を放置冷却後、フェザ−
ミルを用いて粗粉砕し、さらにジェットミルで微粉砕し
た後、分級機を用いて分級し、平均粒径55μmのキャ
リアを得た。
諸特性に対する評価の方法 上記のごとく得られた実施例1〜3および比較例1〜3
のトナーA−Fに対して以下に述べるようにして諸特性
の評価を行なった。
粒径測定 (1)トナー粒径 上記したトナー粒径は、レーザー散乱式粒度分布測定装
置 5ALD−1100(島原製作所社製)を用いて測
定し、その平均粒径を求めたものである。
(2)キャリア粒径 上記したキャリア粒径は、マイクロトラックモデル 7
995−10SRA (日機装社製)を用いて測定し、
その平均粒径を求めたものである。
微粒子(磁性微粒子)の付着/固着状態走査型電子顕微
鏡を用いて、画像解析装置に磁性微粒子固着後(ただし
後処理を行なう前)のトナー粒子の表面像を入力し、各
トナー粒子の表面に固着している微粒子の分布状態を次
のようにして測定する。
■取り込まれた粒子・表面像において、磁性微粒子の占
める面積率を測定する。
■50ケの粒子に対し、■の操作を行ない、平均値を算
出する。この値を平均付着密度とする。
■取り込まれた粒子表面像を、トナーの平均粒径の1/
2〇四方の方形領域に分割し、各領域内に存在する微粒
子の面積率を測定する。
■上記■で測定された面積率が平均付着密度に対して1
50%以上である領域を選び出し、全領域に占める割合
を算出する。
■上記■で測定された面積率が平均付着密度に対して5
0%以下である領域を選びだし、全領域に占める割合を
算出する。
■50ケの粒子に対し■、■の操作を行ない、平均値を
算出する。これらの値を微粒子局在面積率および微粒子
粗密度面積率とする。
このような測定方法によって実施例および比較例におい
て得られたトナーの微粒子局在面積率を第1表に示す。
帯電量(Q/M)および飛散量の測定 上記実施例および比較例で得られた各トナーおよび上記
キャリアをトナー/キャリア=5/95の割合で混合し
、2成分系現像剤を調製した。この現像剤を用い、実施
例2〜3および比較例2〜3のトナーを用いたものに対
しては、EP−5702(ミノルタカメラ社製)におい
て、また実施例1および比較例1のトナーを用いたもの
に対してはEP−4702(ミノルタカメラ社製)にお
いて、初期帯電量ならびに耐刷テストによるトナー飛散
量の評価を行なった。耐刷テストはB/W比6%のチャ
ートを用い10万枚の耐刷を行なうものであり、飛散量
測定は、デジタル粉塵計(柴田化学社製)を用い、該粉
塵計とマグネットロールとを10cm離れたところに設
置し、このマ“グネットロールの上に現像剤2gをセッ
トした後、マグネットを250Orpmで回転させた時
発塵するトナー粒子を前記粉塵計に粉塵として読み取ら
せる。粉塵計が表示した1分間のカウント数によって得
られる飛散量が1100cp以下を○、300rpm以
下をΔ、300rpmより多い場合をXとして三段階の
評価を行なった。△ランク以上で実用上使用可能である
が○であることが好ましく、また×ランクは実用上問題
となる領域である。得られた結果を第1表に示す。
転写効率の測定 上記のごとき実施例で調製されたトナーとキャリアの製
造例で示したキャリアとを、トナー/キャリア=7/9
Bの重量比で混合し、2成分現像剤を調製した。この現
像剤を用い、上記耐刷テストで使用した複写機で画出し
を行なった。黒ベタ画像を現像後、トナー潜像が転写部
に至る前に機外に取り出し、フィルターを付けた真空ポ
ンプでトナーを一定面積吸い取り、トナー重量を測定す
る事により単位面積当りの現像トナー付着量を測定する
。さらにこのような現像トナー付着量の測定におけると
同様の測定を、転写部通過後の感光体に対して行なうこ
とによって、非転写トナー量−を測定する。現像トナー
付着量と非転写トナー量の比をとることによって転写効
率を算出する。
そして、転写効率が90%以上を○、80%以」二を△
、80%未満を×とした。ランクΔ以上で実用上使用可
能であるか、○であることが望ましい。得られた結果を
第1表に示す。
(発明の効果) 以F述べたように、本発明の静電潜像現像用トナーは、
絶縁性トナー粒子表面に磁性微粒子が局所的に固着され
ていることを特徴とするものであり、キャリアへの拘束
力か強く現像の高速化を図ってもトナー飛散の問題は生
じ難(、また磁性微粒子は局所的に配されているために
、トナーの導電性が高まることはなく静電転写は従来の
絶縁性トナーと同様に良好になされ得るものであり、ま
た画質における劣化も生じない。このように本発明にお
いてはトナー表面に磁性微粒子を局在的に配することに
よって、耐飛散性と、良好な転写性、画質を確保するも
のであるので、電子写真プロセスにおける高速化、高信
頼性の要求に充分対応できるものである。
特許出願人      ミノルタカメラ株式会社代理人
   弁理士    八 1) 幹 雄(他1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁性非磁性トナー粒子表面に磁性微粒子を固着
    したトナーにおいて、該磁性微粒子をトナー表面に局所
    的に配したことを特徴とする静電潜像現像用トナー。
JP2304052A 1990-10-09 1990-11-13 静電潜像現像用トナー Pending JPH04177362A (ja)

Priority Applications (2)

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JP2304052A JPH04177362A (ja) 1990-11-13 1990-11-13 静電潜像現像用トナー
US07/772,943 US5219694A (en) 1990-10-09 1991-10-08 Toner for developing electrostatic latent image

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JP2304052A JPH04177362A (ja) 1990-11-13 1990-11-13 静電潜像現像用トナー

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0617336A3 (en) * 1993-03-25 1995-08-09 Nippon Electric Co Electrostatic image developer.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0617336A3 (en) * 1993-03-25 1995-08-09 Nippon Electric Co Electrostatic image developer.

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