JPH04218063A - トナ− - Google Patents

トナ−

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JPH04218063A
JPH04218063A JP3072183A JP7218391A JPH04218063A JP H04218063 A JPH04218063 A JP H04218063A JP 3072183 A JP3072183 A JP 3072183A JP 7218391 A JP7218391 A JP 7218391A JP H04218063 A JPH04218063 A JP H04218063A
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JP
Japan
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toner
parts
resin
styrene
copolymer
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Application number
JP3072183A
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English (en)
Inventor
Yasuo Asahina
安雄 朝比奈
Nobuhiro Nakayama
中山 信広
Yoshinao Okamoto
岡元 義尚
Tomomi Suzuki
智美 鈴木
Shinichi Kuramoto
信一 倉本
Mitsuo Aoki
三夫 青木
Shunichi Chiba
俊一 千葉
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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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】
【0001】
【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。
【従来の技術】静電潜像を現像するトナーの構成は主要
な結着樹脂と着色剤、極性制御剤、流動性向上剤等から
成っている。その主要成分はプラスチックから成ってい
るが、近年、プラスチックの生産量や消費量が増加する
に従って、その廃棄物も年々増加の傾向を示している。 このプラスチックの欠点は使用済みのプラスチックが自
然界で分解しないことである。
【0002】そのため、このプラスチック廃棄物が地球
上に蓄積してさまざまな問題となる。たとえばプラスチ
ックを含むごみを焼却すると高いエネルギーを出すので
焼却炉を傷める。又、焼却に伴ない発生するCO2は地
球の温暖化で問題となる。このプラスチックゴミを埋め
立て処分すると廃プラスチックは半永久的に腐らず、発
泡スチロールのような嵩高い物であると地盤が固まらな
い。こうした問題に対処するため、トナーにおいても崩
壊型プラスチックを使用することが提案されている(特
開昭61−122655号、同57−55940号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の崩壊は
光分解によるもので、地中に埋め立て処分する場合には
効果はない。そこで、本発明は、コピー済みの紙を埋め
立て処分しても紙に付着したトナーが分解されるような
トナーを提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するため鋭意検討した結果、トナー中に生分解性プ
ラスチックを用いることが有効であることを見出し、本
発明に至った。すなわち、本発明は、 (1) 少なくとも結着樹脂、着色剤、および荷電制御
剤と生分解性プラスチックを含有するトナーおよび、(
2) 少なくとも結着樹脂、着色剤、荷電制御剤、生分
解性プラスチック及び光 分解剤を含有するトナーである。静電潜像現像用トナー
に用いる材料として一般的に特に気をつけなければなら
ないことに下記のことがある。
【0005】(1) 電気特性として帯電(Q/M)が
安定していること、又トナーの抵抗や誘電性が適度であ
ること。 (2) トナー補給を円滑にするために流動性がよいこ
と。 (3) 熱特性として、定着ローラにトナーが付着しに
くいこと、紙にトナーが付着しやすいこと。 (4) トナーは保存時に安定であること。 (5) 安全性として毒性がないこと。等に注意しなけ
ればならない。
【0006】本発明に用いる生分解性プラスチックは上
記をすべて満足している。生分解性プラスチックは、天
然プラスチックのものと合成プラスチックのものとがあ
るが、いずれも本発明トナ−に用いることができる。天
然プラスチックの代表例としては、酸化セルロ−ス、ム
コ多糖類、キチン、デンプン等の多糖類;ポリヒドロキ
シ酪酸とその誘導体、リンゴ酸重合体等の天然ポリエス
テル類;天然ポリペプチド類等が挙げられる。多糖類の
市販品としてはエコスタ−(ECOSTAR)及びエコ
スタ−プラス(いずれも萩原工業(株)の商品名)があ
り、ポリヒドロキシ酪酸とその誘導体の例としてはポリ
3−ヒドロキシブチレ−ト、3−ヒドロキシブチレ−ト
・3−ヒドロキシバリレ−ト共重合体、3−ヒドロキシ
ブチレ−ト・4−ヒドロキシブチレ−ト共重合体等があ
り、市販品としては例えばバイオポール(Biopol
、ICI社の商品名)がある。
【0007】合成プラスチックの代表例としては、合成
ポリペプチド類;ポリラクトン、ポリラクチド、グリコ
リド等の合成ポリエステル類;ポリフォスファゼン類;
ポリシアノアクリレ−ト類;ポリ酸無水物類等があげら
れる。ポリペプチド類としてはε−カプロラクタム、ポ
リカプロラクタム、脂肪族アミノ酸、芳香族核を有する
アミノ酸、複素環を有するアミノ酸等がある。ポリラク
トンとしては、ポリカプロラクトン、ポリエチレンアジ
ペ−ト、ポリテトラメチレンアジペ−ト、ポリプロピオ
ラクトン、ポリカプロラクトンとポリエステルアミドと
の共重合体等が例示され、市販品としてはト−ン(To
ne、ユニオンカ−バイド社の商品名)がある。ホスフ
ァゼンとしては、ヘキサクロロシクロトリホスファゼン
、オクタクロロシクロテトラホスファゼン等が例示され
、市販品としてはPR−1000(日本曹達(株)の商
品名)及びアイペルF(エチル社の商品名)等がある。
【0008】本発明のトナーは、少なくとも結着剤樹脂
、着色剤、荷電制御剤、および生分解性プラスチックか
らなる。結着剤樹脂としては、ポリスチレン、クロロポ
リスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ク
ロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体
、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニ
ル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン
−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル
共重合体(スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチ
レン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル
酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重
合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等)、ス
チレン−メタクリル酸エステル共重合体(スチレン−メ
タクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エ
チル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体
、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチ
レン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン
−アクロリニトリル−アクリル酸エステル共重合体等の
スチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単
重合体又は共重合体)、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マ
レイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロ
ピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン
樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレ
ン樹脂、ポリビニルブチラール、特に好ましく用いられ
るのはスチレン系樹脂である。
【0009】着色剤としては、ブラック用着色剤の具体
例としてカーボンブラック、スピリットブラック、アニ
リンブラック(C.I. Pigment Black
 1)等を挙げることができる。イエロー着色剤の具体
例としては、C.I. Pigment Yellow
  1 Symuler Fast Yellow G
H  (大日本インキ)C.I. Pigment Y
ellow  3 Symuler Fast Yel
low 10GH  (大日本インキ)C.I. Pi
gment Yellow 12 Symuler F
ast Yellow GF  (大日本インキ)C.
I. Pigment Yellow 13 Symu
ler Fast Yellow GRF  (大日本
インキ)C.I. Pigment Yellow 1
4 Symuler Fast Yellow 5GR
  (大日本インキ)C.I. Pigment Ye
llow 17 Symuler Fast Yell
ow 8GR  (大日本インキ)
【0010】更にC
.I. Pigment Yellow 12としてイ
エロー152  (有本化学) ピグメントイエローGRT  (山陽色素)スミカプリ
ントイエローST−O  (住友化学)ベンジンイエロ
ー1316  (野間化学)セイカファストイエロー2
300  (大日精化)リオノールイエローGRT  
(東洋インキ)
【0011】等を挙げることができる。 マゼンタ着色剤の具体例としては、 C.I. Pigment Red 81  Symu
lex Rhodamine Y Toner F  
(大日本インキ)C.I. Pigment Red 
122 Permanent Pink E  (ヘキ
スト)C.I. Pigment Red 57  S
ymuler Brill Carmine 6B  
(大日本インキ)C.I. Pigment Red 
22  Symuler Fast Bril Sca
rlet BG  (大日本インキ)C.I. Pig
ment Red 21  Sanyo Fast R
ed GR  (山陽色素)C.I. Pigment
 Red 18  Sanyo Toluidine 
Maroon Medium  (山陽色素)C.I.
 Pigment Red 114 Symuler 
Fast Carmine B5  (大日本インキ)
C.I. Pigment Red 112 Symu
ler Fast Red FGR  (大日本インキ
)C.I. Pigment Red 5   Sym
uler Fast Carmine FB  (大日
本インキ)等を挙げることができる。
【0012】シアン着色剤の具体例としては、C.I.
 Pigment Blue 15 Fastogen
 Blue GS  (大日本インキ)C.I. Pi
gment Blue 15 Fastogen Bl
ue GS  Chromofine SR(大日精化
)C.I. Pigment Blue 16 Sum
itone Cyanine Blue LG  (住
友化学)C.I. Pigment Green 7 
Phthalocyanine Green  (東京
インキ)C.I. Pigment Green 36
 Cyanine Green 2YL  (東洋イン
キ)C.I. Pigment Blue 15:3 
Cyanine Blue GGK  (日本ピグメン
ト)等を挙げることができる。この着色剤は、結着樹脂
100部に対して0.5〜40重量部、好ましくは1〜
30重量部で使用される。荷電制御剤としては、負極性
のものとして、金属錯塩染料、サリチル酸金属塩又はサ
リチル酸誘導体の金属塩等があり、また正極性のものと
して、ニグロシン染料、第4級アンモニウム塩、アミノ
基を含む樹脂等がある。この荷電制御剤は、結着樹脂1
00部に対して0.05〜25重量部、好ましくは0.
1〜20重量部で使用される。
【0013】又、本発明に使用する生分解性プラスチッ
クは、土壌中の微生物や酵素によってCO2や水に分解
されるもので、とくに多糖類に分類される材料が好まし
く、このプラスチックの量は結着樹脂100部に対して
、1〜70重量部、好ましくは1.5〜50重量部で使
用される。又、本発明において、更に樹脂光分解剤を含
ませることによりトナ−の自然分解性を向上させること
ができる。光分解剤としては、ポリビニルケトン等のケ
トン系、エチレン/一酸化炭素系、促進系とが挙げられ
る。 また現在まで数多く提案されており、例えば特開昭57
−55940号及び同59−133234号公報等が知
られている。トナ−の結着剤として用いることも特開昭
61−122655に提案されている。本発明において
は、上記光分解剤を併用することにより分解性を向上さ
せることができ、また、生分解性プラスチックとの合計
量として結着樹脂100重量部に対し、1〜70重量部
用いられる。生分解性プラスチックと光分解剤との混合
比は任意の割合で使用されるが、好ましくは、1:1〜
4である。
【0014】本発明のトナー粒径は、約30μm以下、
好ましくは3〜20μmとする。この他、トナーとして
の特性改質剤をトナー中或いはトナー表面に添加しても
よい。例えばトナーの流動性を改善するためにTiO2
、SiO2、SnO2、Al2O3等の他の外添剤を添
加してもよい。本発明において使用されるキャリアとし
ては、酸化鉄粉、Ni−Znフェライト、Gu−Znフ
ェライト、Baフェライト、Srフェライト、ZnOフ
ェライト、ガラスビーズ、鉄粉、Ni粉、Co粉、樹脂
ビーズ等、10〜300μmの粒子径を有するものが用
いられる。好ましくは15〜150μm 、必要に応じ
て被覆層を設けても良い。
【0015】次にキャリアコーティング用の離型性樹脂
としてはポリオレフィン系樹脂、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、及びクロロスル
ホン化ポリエチレン;ポリビニル及びポリビニリデン系
樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂(例えばポリ
メチルメタクリレート)、ポリアクリロニトリル、ポリ
ビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニル
ブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール
、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン;塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体;スチレン−アクリル酸共重合
体;オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコ
ン樹脂のようなシリコン樹脂又はその変性品(例えばア
ルキド樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタ
ン等による変性品);弗素樹脂、例えばポリテトラフル
オロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、
ポリクロロトリフルオロエチレン等の重合体又は共重合
体;ポリアミド;ポリエステル、例えばポリエチレンテ
レフタレート;ポリウレタン;ポリカーボネート;アミ
ノ樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂;エポキシ
樹脂等が挙げられる。中でもスペントトナーのキャリア
への付着防止の点で好ましいのはアクリル樹脂、シリコ
ン樹脂又はその変性品、弗素樹脂、特にシリコン樹脂又
はその変性品である。なおシリコン樹脂(但しストレー
トシリコン樹脂)の市販品としては信越化学社製KR2
71, KR255, KR251 、トーレシリコン
社製SR2400, SR2406等があり、また変性
シリコン樹脂としては信越化学社製KR206 (アル
キッド樹脂変性品)、KR3093(アクリル樹脂変性
品)、ES1001N (エポキシ樹脂変性品)、トー
レシリコン社製SR2115(エポキシ樹脂変性品)、
SR2110(アルキッド樹脂変性品)等がある。
【0016】以上のような離型性樹脂の使用量はキャリ
ア芯材100重量部当り0.5〜50重量部程度が適当
である。本トナーは1成分としてでも良く、そのために
磁性粉を含有せしめても良い。このような磁性粉として
は、磁場の中に置かれて磁化される物質が用いられ、鉄
、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末もしくは
マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化
合物がある。この磁性粉の含有量はトナー重量に対して
15〜70重量%である。
【0017】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。 実施例1 二成分系現像剤用キャリアとして平均粒子径約100μ
m の鋼ビーズ(新東ブレーター社製マイクロショット
SF−100)を用意した。また、下記処方の混合物を
2本ロール上で加熱下で混練し冷却後、粉砕分級し、粒
径5〜20μmの二成分系現像剤用トナーをつくった。   ポリスチレン(エッソ社製D−125)     
            100部  含金属染料(保
土谷化学社製スピロンブラックBH)    5部  
カーボンブラック(三菱化成社製#44)      
        10部  生分解性プラスチック(エ
コスター  萩原工業)    13部
【0018】こ
れらキャリア100部及びトナー3.0部を混合して二
成分系現像剤を調製した。なお、この現像剤におけるブ
ローオフ法によるトナーの帯電量(Q/M)は−16μ
c/gであった。この剤をFT6650(リコー製)複
写機で画像出しを実施したところ、従来と全く同じ画像
が得られた。このトナーは生分解性プラスチックを含ん
でいるのでコピー紙を破棄後紙ばかりでなくトナーもボ
ロボロな微粒状に分解することができる。前記現像剤を
用いて、コピー紙上全面にそのトナーによるベタ画像を
市販電子写真複写機により形成し、[紙はType62
00(リコー製の紙)]、そのコピー紙を土の中に4ケ
月間埋めておき、その後にそのコピー紙を取り出して2
つに折り曲げてみると、トナー面に亀裂が生じた。又、
コピー紙を大きく丸めて、トナー面同志をこすり合せて
見ると、トナーがボロボロとほぐれて(くだかれたよう
な)細かい粒となってきた。上記のように、明らかにト
ナーは分解に伴なう強度の劣化がみられた。尚、コピー
直後は折り曲げてもトナー面の亀裂や、こすり合せても
ほぐれは全く生じていない。
【0019】実施例2 実施例1のキャリアを下記にかえた(コートキャリア)
。キャリア被覆材として下記処方によりコーティング液
を調製した。   シリコーン樹脂液(トーレシリコーンSR2406
、固形分20%)  500重量部  トルエン   
                         
                  1500重量部
回転円板型流動層粒子コーティング装置に平均粒径50
μのフェライト・キャリア5kg入れ流動させながら上
記処方のコーティング液を80℃の加熱下に散布し、塗
布を行った塗布物をコーティング装置よりとり出し恒温
槽に入れ、200℃で2時間加熱しシリコーン膜の硬化
を行わせた。トナーは実施例1のもの、テスト結果は実
施例1と同じであった。
【0020】実施例3 キャリア例キャリア被覆材として下記処方によりコーテ
ィング液を調製した。   シリコーン樹脂液(トーレシリコーンSR2406
、固形分20%)  500重量部  トルエン   
                         
                  1500重量部
回転円板型流動層粒子コーティング装置に平均粒径50
μのフェライト・キャリア5kg入れ流動させながら上
記処方のコーティング液を80℃の加熱下に散布し、塗
布を行った塗布物をコーティング装置よりとり出し恒温
槽に入れ、200℃で2時間加熱しシリコーン膜の硬化
を行わせた。トナー例下記処方の混合物を2本ロール上
で加熱下で混練し冷却後、粉砕分級し、粒径5〜20μ
m の二成分系現像剤用トナーをつくった。   ポリスチレン(エッソ社製D−125)     
              100部  染料(オリ
エント化学社製スペシャルブラックSB)     5
部  カーボンブラック(三菱化成社製#44)   
             10部  エコスター(萩
原工業社製)                   
     13部
【0021】これらキャリア100部
及びトナー3.0 部を混合して二成分系現像剤を調製
した。なお、この現像剤におけるブローオフ法によるト
ナーの帯電量(Q/M)は+16μc/g であった。 この剤をFT4460(リコー製)複写機で画像出しを
実施したところ、従来と全く同じ画像が得られた。この
トナーは生分解性プラスチックを含んでいるのでコピー
紙を破棄後紙ばかりでなくトナーもボロボロな微粒状に
分解することができる。  テスト結果は実施例1と同
じであった。 実施例4(カラートナー例) キャリア例:実施例2 トナー例:実施例1中の着色材のみを下記のように変更
した。トナー処方中着色材を表−1に示すカラートナー
とした。
【0022】
【表1】
【0023】下記処方の混合物を2本ロール上で加熱下
で混練し冷却後、粉砕分級し、粒径5〜20μm の二
成分系現像剤用トナーをつくった。 ポリスチレン(エッソ社製D−125)     10
0部荷電制御剤:4級アンモニウム塩       2
部着色材:(表−1参照              
    部)エコスター(萩原工業社製)      
    13部これらキャリア100部及び各トナー3
.0 部を混合して二成分系現像剤を調製した。なお、
この現像剤におけるブローオフ法による各トナーの帯電
量(Q/M)は+16μc/g であった。この3色の
剤をARTAGE5330(リコー製)複写機で画像出
しを実施したところ、従来と全く同じ画像が得られた。 このトナーは生分解性プラスチックを含んでいるのでコ
ピー紙を破棄後、紙ばかりでなくトナーもボロボロな微
粒状に分解することができる。テスト結果は実施例1と
同じであった。
【0024】実施例5 実施例1中の結着樹脂(ポリスチレン)をポリエステル
樹脂(アトラック382A花王製)に代えてトナーを作
成し、実施例1と同じ方法で処理したところ実施例1と
同じ結果を得た。実施例6(1成分トナー例)下記処方
の混合物を2本ロール上で加熱下で混練し冷却後、粉砕
分級し、粒径5〜20μm の二成分系現像剤用トナー
をつくった。 ポリスチレン(エッソ社製D−125)     10
0部染料(オリエント化学社製 スペシャルブラックSB)         5部エコ
スター(萩原工業社製)          13部磁
性体                       
       50部
【0025】このトナーをMYR
ICOPY M5 (リコー製)複写機で画像出しを実
施したところ、従来と全く同じ画像が得られた。このト
ナーは、生分解性プラスチックを含んでいるのでコピー
紙を破棄後、紙ばかりでなくトナーもボロボロな微粒状
に分解することができる。テスト結果は実施例1と同じ
であった。 実施例7 実施例1において、生分解性プラスチックの量を8部に
し、他に光分解剤としてメチルビニルケトン・スチレン
共重合体5部を添加してトナ−とし、実施例1と同様に
して屋外放置分解試験を行ったところ、3ケ月で実施例
1と同程度の分解性が得られた。
【0026】実施例8 実施例1において、生分解性プラスチックとして、次の
物質にそれぞれ置き代えてトナ−を作成した。 (1)3−ヒドロキシブチレ−ト・3−ヒドロキシバリ
レ−ト共重合体 (2)ポリカプロラクタム (3)ポリグリコリッド (4)ポリカプロラクトン (5)ヘキサクロロシクロトリホスファゼン以上の5種
のトナ−につき、実施例1と同様にして屋外放置分解試
験を行った ところ、4ケ月で実施例1と同程度の分解性が得られた
【0027】比較例 実施例1のトナー中からエコスター(生分解性プラスチ
ック)を抜いたトナーを作成したが、このトナーは従来
と全く同じトナーであるのでトナーはボロボロな微粒状
に分解できない。又、実施例1と同様にコピー紙を土の
中に入れた後のコピー紙のテストとコピー直後のコピー
紙のテストでトナー面の亀裂や、こすり合せてもトナー
は全くほぐれがみられなかった。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、トナー中に生分解
性プラスチックを含ませておくことでこのトナーを含む
コピー紙をうめ立てゴミとして処分しても前記トナー中
の生分解性プラスチックの作用でトナーをボロボロな微
粒状に分解することができ、地球上の環境問題を生じな
い。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  少なくとも結着樹脂、着色剤、および
    荷電制御剤と生分解性プラスチックを含有するトナー。
  2. 【請求項2】  少なくとも結着樹脂、着色剤、荷電制
    御剤、生分解性プラスチック及び光分解剤を含有するト
    ナー。
JP3072183A 1990-09-12 1991-03-13 トナ− Pending JPH04218063A (ja)

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JP2-239979 1990-09-12
JP23997990 1990-09-12

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