JPH04274247A - 加熱定着性トナー - Google Patents

加熱定着性トナー

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JPH04274247A
JPH04274247A JP3055566A JP5556691A JPH04274247A JP H04274247 A JPH04274247 A JP H04274247A JP 3055566 A JP3055566 A JP 3055566A JP 5556691 A JP5556691 A JP 5556691A JP H04274247 A JPH04274247 A JP H04274247A
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神保 正志
Hiroaki Kawakami
宏明 川上
Masaji Fujiwara
藤原 雅次
Keita Nozawa
野沢 圭太
Shinji Doi
信治 土井
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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、電子写真法、静電印刷
法、磁気記録法等における静電潜像、磁気潜像を現像す
るためのトナーに関し、とりわけ熱ローラー定着等の加
熱定着方式に供される加熱定着性トナーに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては米国特許第2
,297,691号明細書、特公昭42−23910号
公報及び特公昭43−24748号公報等に記載されて
いる如く多数の方法が知られているが、一般には光導電
性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜
像を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、必
要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加
熱,圧力,加熱加圧或いは溶剤蒸気などにより定着し複
写物を得るものであり、そして感光体上に転写せず残っ
たトナーは種々の方法でクリーニングされ、上述の工程
が繰り返される。
【0003】近年このような複写装置は、単なる一般に
いうオリジナル原稿を複写するための事務処理用複写機
というだけでなく、コンピューターの出力としてのプリ
ンターあるいは個人向けのパーソナルコピーという分野
で使われ始めた。
【0004】そのため、より小型,より軽量そしてより
高速、より高信頼性が厳しく追究されてきており、機械
は種々な点でよりシンプルな要素で構成されるようにな
ってきている。その結果、トナーに要求される性能はよ
り高度になり、トナーの性能向上が達成できなければよ
りすぐれた機械が成り立たなくなってきている。
【0005】例えばトナー像を紙などのシートに定着す
る工程に関して種々の方法や装置が開発されているが、
現在最も一般的な方法は熱ローラーによる圧着加熱方式
である。
【0006】加熱ローラーによる圧着加熱方式はトナー
に対し離型性を有する材料で表面を形成した熱ローラー
の表面に被定着シートのトナー像面を加圧下で接触しな
がら通過せしめることにより定着を行うものである。こ
の方法は熱ローラーの表面と被定着シートのトナー像と
が加圧下で接触するため、トナー像を被定着シート上に
融着する際の熱効率が極めて良好であり、迅速に定着を
行うことができ、高速度電子写真複写機において非常に
有効である。しかしながら上記方法では、熱ローラー表
面とトナー像とが溶融状態で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,転移し、次の
被定着シートにこれが再転移して所謂オフセット現象を
生じ、被定着シートを汚すことがある。熱定着ローラー
表面に対してトナーが付着しないようにすることが熱ロ
ーラー定着方式の必須条件の1つとされている。
【0007】従来、定着ローラー表面にトナーを付着さ
せない目的で、例えばローラー表面をトナーに対して離
型性のすぐれた材料、シリコンゴムや弗素系樹脂などで
形成し、さらにその表面にオフセット防止及びローラー
表面の疲労を防止するためにシリコンオイルの如き離型
性の良い液体の薄膜でローラー表面を被覆することが行
われている。しかしながら、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、オフセット
防止用液体を供給するための装置が必要なため、定着装
置が複雑になること等の問題点を有している。
【0008】これは小型化,軽量化と逆方向であり、し
かもシリコンオイルなどが熱により蒸発し、機内を汚染
する場合がある。そこでシリコンオイルの供給装置など
を用いないで、かわりにトナー中から加熱時にオフセッ
ト防止液体を供給しようという考えから、トナー中に低
分子量ポリエチレン,低分子量ポリプロピレンなどの離
型剤を添加する方法が提案されている。充分な効果を出
すために多量にこのような添加剤を加えると、感光体へ
のフィルミングやキャリアやスリーブなどのトナー担持
体の表面を汚染し、画像が劣化し実用上問題となる。そ
こで画像を劣化させない程度に少量の離型剤をトナー中
に添加し、若干の離型性オイルの供給もしくはオフセッ
トしたトナーを巻きとり式の例えばウェブの如き部材を
用いた装置でクリーニングする装置を併用することが行
われている。
【0009】しかし最近の小型化,軽量化,高信頼性の
要求を考慮するとこれらの補助的な装置すら除去するこ
とが必要であり好ましい。従ってトナーの定着,オフセ
ットなどのさらなる性能向上がなければ対応しきれず、
それはトナーのバインダー樹脂,離型剤等のさらなる改
良がなければ実現することが困難である。
【0010】トナー中に離型剤としてポリアルキレン類
を含有させるのは公知であり、特開昭57−52574
号公報、特開昭52−3304号公報、特開昭52−3
305号公報等の技術が開示されている。
【0011】またさらに、非オフセット温度領域の拡大
、加熱ローラー等への転写紙の巻付き等の改良のため、
2種以上のポリアルキレン類を含有させる技術もいくつ
か開示されており、以下に分類される。 1)2種のポリアルキレンの軟化点を異にしたもの:例
えば特開昭58−215659号公報、特開昭60−1
51650号公報等がある。 2)2種のポリアルキレンの溶融粘度を異にしたもの:
例えば特開昭62−100775号公報等がある。 3)1種のポリアルキレンを特定のモノマーにより変性
し、未変性のものと同時に含有させることにより、結着
バインダーと相溶性を異にしたもの:例えば特開昭60
−93456号公報、特開昭60−93457号公報、
特開昭63−34550号公報等がある。
【0012】本発明者らの検討によると基本的に結着バ
インダーと相溶性の乏しいポリアルキレン類を、トナー
中に加熱混練の如き手段で均質分散させることは困難で
あり、特に1),2)の様な溶融特性の異なる2種以上
のポリアルキレンを使用する場合トナー製造時の加熱混
練、微粉砕、分級等の一連の工程においてポリアルキレ
ン成分が偏在、遊離しやすく、この遊離したポリアルキ
レン粒子は通常のトナー粒子とは異なった荷電特性を有
し、カブリ等の画像汚れの原因となる。また、離型剤と
してトナー中に含有されるポリアルキレンは低分子量の
ワックスが主流であり、このような遊離ワックスによる
感光部材、現像部材、キャリア等への汚染、フィルミン
グの原因ともなる。また同時にトナー粒子によってはポ
リアルキレン成分をほとんど含まないものも生成し、上
記部材へのトナー融着の原因ともなる。
【0013】3)の場合、特定の変性モノマー種による
変性ポリアルキレンをトナー中に含有させることにより
、結着バインダーとの相溶性を向上させトナーの流動性
を改善し、未変性のポリアルキレン含有による欠点をお
さえようとするものである。しかるに本発明者らの検討
によるとポリアルキレンワックスが完全に結着バインダ
ーと相溶してしまうと確かにトナーの粉体流動性は改善
されるが、それと同時に離型効果がそこなわれ2種の離
型剤を含有させる本来の作用効果を失う欠点がある。
【0014】しかも単独の変性種による変性ポリアルキ
レンワックスでは結着バインダーのポリマー種、分子量
等により相溶性が異なり、トナー用に従来から使用され
ている種々の熱可塑性樹脂に広範に適合するものはない
【0015】以上の様に2種以上のポリアルキレンをト
ナーに含有させる技術も現状では充分とは言えない。
【0016】尚、トナーに使用される離型剤としては低
分子量のポリアルキレンワックスが主流であり、これ自
体ガラス転移点が室温以下で、通常の粉砕法によるトナ
ーでは貯蔵時のブロッキング性、トナーの粉体流動性等
を悪化させる問題を内在しており、これまでもバインダ
ー中に高々20重量部の添加量が限度であり、少量の添
加で優れた特性を発現する離型剤の出現が待たれる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き問題点を解決したトナーを提供することにある。
【0018】即ち、本発明の目的は、低い温度で定着し
、かつ低温から高温までの広い温度範囲で耐オフセット
性のすぐれたトナーを提供することにある。
【0019】また本発明の目的は、感光体等への融着,
フィルミングが高速システムにおいても、また長期間の
使用でも発生しないトナーを提供することにある。
【0020】また本発明の目的は、耐ブロッキング性が
すぐれたトナーを提供することにある。
【0021】また本発明の目的は、カブリ等の画像汚れ
、帯電部材の汚染による画像濃度の長期低落のないトナ
ーを提供することにある。
【0022】更に本発明の目的はトナーの製造時におけ
る混練工程で離型ワックスが均質に分散するため後工程
で生ずる粉砕、分級の微,粗粉を再利用でき品質上問題
なく、効率よく連続生産できるトナーを提供することに
ある。
【0023】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、加熱
定着性トナーにおいて、バインダー樹脂と少なくとも(
A)数平均分子量(Mn)が1500以下、重量平均分
子量(Mw)が6000以下、Mw/Mnが4.0以下
、融点が60〜130℃のグラフト変性ポリエチレンと
(B)融解熱量が25cal/g以下である低分子量ポ
リプロピレンとを含有することを特徴とし、更に(A)
でのグラフト変性種がスチレン系誘導体および不飽和脂
肪酸系誘導体であり、変性量が未変性ポリエチレン10
0重量部に対して5〜20重量部であり、スチレン系誘
導体と不飽和脂肪酸系誘導体の重量比が1:9〜9:1
であることを特徴とする加熱定着性トナーである。
【0024】また、前記トナーにおいて(A),(B)
の少なくとも2種の離型剤の含有量は、バインダー樹脂
100重量部に対して0.5〜10重量部であり、両離
型剤の含有比(A):(B)は重量比で1:9〜9:1
である。
【0025】更に、前記トナーにおいて、固定支持され
た加熱体と、該加熱体に対向圧接しかつフィルムを介し
て記録材を該加熱体に密着させる加圧部材とにより、ト
ナーの顕画像を記録材に加熱定着する加熱定着方法に使
用される加熱定着性トナーである。
【0026】以下に本発明について詳細に説明する。
【0027】低温定着性かつ低温から高温までの広い温
度範囲ですぐれた耐オフセット性を実現するためには、
バインダー樹脂に特定の分子量分布を有し、かつ特定の
比較的低い融点を有するポリエチレンと、特に高速系に
おいて瞬時の加熱時間で溶融し、離型性を発現しうる融
解熱量が25cal/g以下の低分子量ポリプロピレン
との少なくとも2種を含有し、さらに前者のポリエチレ
ンがスチレン系誘導体と不飽和脂肪酸系誘導体との両者
で少なくともグラフト変性されている場合に、2種以上
のポリアルキレンを含有するトナーにおいてもいずれの
ポリアルキレンも充分小さなセグメントに均質分散しえ
、前記した様な目的を高度に達成しうることを見い出し
た。
【0028】また、記録材にトナーの顕画像を加熱定着
するにあたっては、従来からの熱ロール定着機の他に、
固定支持された加熱体と、加熱体に対向圧接しかつフィ
ルムを介して記録材を該加熱体に密着させる加圧部材と
により、トナーの顕画像を記録材に加熱定着する様な加
熱定着する定着方式に好適なトナーであることを見出し
た。
【0029】前記トナーに含有される特定の比較的低融
点のポリエチレンとしてはその数平均分子量(Mn)が
1500以下、重量平均分子量(Mw)が6000以下
、Mw/Mnが4.0以下、融点が60℃〜130℃の
グラフト変性ポリエチレンであり好ましくは数平均分子
量(Mn)が1000乃至300、重量平均分子量(M
w)が3000乃至600、Mw/Mnが3.0乃至1
.3、融点が70〜120℃である。数平均分子量(M
n)が1,500をこえる場合、重量平均分子量(Mw
)が6,000をこえる場合、融点が130℃をこえる
場合はトナーの低温での耐オフセット性が劣る。 融点が60℃未満の場合はトナーの耐ブロッキング性が
低下したり、トナーの粉体凝集性が悪化する等の問題が
発生する。
【0030】また、該ポリエチレンは、スチレン系誘導
体かつ不飽和脂肪酸系誘導体でグラフト変性されており
、変性量がポリエチレンに対して5〜20重量部であり
、スチレン系誘導体と不飽和脂肪酸系誘導体の重量比が
1:9〜9:1であるとき、トナーの結着バインダー中
に適度に均質分散され耐オフセット性、低温定着等がさ
らに良好となるのみならず、他のポリアルキレンととも
に併用した場合でも該離型ワックスのトナー中での偏在
、遊離等を抑制できその結果カブリ等の画像汚れ、感光
体や現像部材へのフィルミング、融着等がおこらない。 グラフト変性量が5重量部未満では結着バインダーへの
相溶性が極度に低下しマクロレベルで相分離してしまい
、上記の分散に起因する問題が、特に他の離型ワックス
を併用する系において発生しやすい。逆にグラフト変性
量が20重量部をこえると結着バインダーへの変性ポリ
エチレンワックスの相溶性が過度となり、かえってトナ
ーの耐オフセット性能の低下を招いたり、トナーの耐ブ
ロッキング性の低下を招く。
【0031】グラフト変性種としては、スチレン系誘導
体と不飽和脂肪酸系誘導体が同時にグラフト化されてい
る場合前記した様な目的が高度に達成され、スチレン系
誘導体のみあるいは不飽和脂肪酸系誘導体のみで変性さ
れているか、それらの変性比が変性量全体の1/10未
満では不充分である。また好ましく用いられる変性種の
組合せとして、スチレンと不飽和二塩基酸エステル類が
挙げられる。
【0032】さらに前記トナーに含有される特定の比較
的低融点のグラフト変性ポリエチレンと同時にトナー中
に含有される低分子量ポリプロピレンは、融解熱量が2
5cal/g以下のとき、前記したような分散に起因す
る問題を併発せずに、低温から高温まで広い温度範囲で
優れた耐オフセット性を有するトナーが実現しうる。該
ポリプロピレンの融解熱量が25cal/gをこえると
、トナーとしての耐オフセット性が低下し、特に高速定
着における瞬時の加熱時間での該ポリプロピレンの溶融
状態が不充分となり、いわゆる低温オフセットが発生し
、非オフセット温度領域が狭くなり、低温定着性が低下
する。
【0033】該ポリプロピレンはその融解熱量が25c
al/g以下であればよく特に限定されるものではない
が、その硬度(針入度)が10以下、好ましくは7以下
であると、感光体等へのフィルミングを防止し、ブロッ
キング性も良好となる。
【0034】なお、本発明の離型剤の針入度は、JIS
  K−2207に準拠し測定される。具体的には、直
径約1mmで頂角9°の円すい形先端をもつ針を一定荷
重で貫入させたときの貫入深さを0.1mmの単位で表
わした数値である。本発明中での試験条件は試料温度が
25℃,荷重100g,貫入時間5秒である。
【0035】本発明における、グラフト変性ポリエチレ
ンの分子量分布はGPC(ゲルパーミテイションクロマ
トグラフィー)によって次の条件で測定される。 (GPC測定条件)装置  GPC−150C(ウォー
ターズ社) カラム  ショーデックスKF−80M  2連(昭和
電工社) 温度  135℃ 溶媒  o−ジクロロベンゼン(0.1%アイオノール
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エチレン換算することによって算
出される。
【0036】ここで本発明における離型剤の融点、およ
び融解熱量の測定方法はDSC−7(パーキンエルマー
社)を用いて昇温速度10℃/minでASTM(D3
418−82)の温度設定パターンに準じて行なうもの
とする。
【0037】離型剤の融点及び融解熱量を図1に沿って
説明すると、離型剤の融点は最高融解温度のピークトッ
プの位置する温度T2とし、離型剤の融解熱量は、ベー
スラインからの全転移潜熱ピークの全ピーク面積(図中
、斜線部分)に相当する熱量(カロリー)を被検試料重
量(g)で除した値とする。
【0038】本発明において、特定のグラフト変性ポリ
エチレンと融解熱量25cal/g以下の低分子量ポリ
プロピレンのトナー中での含有量は両離型剤合わせてバ
インダー樹脂100重量部に対して0.5〜10重量部
(より好ましくは1〜8重量部)、両離型剤の含有比は
グラフト変性ポリエチレンの含有比が含有ポリアルキレ
ン重量全体に対し1/10〜9/10(より好ましくは
4/10〜8/10)となるように含有させるのが好ま
しい。
【0039】グラフト変性ポリエチレンと低分子量ポリ
プロピレンの含有量が0.5重量部未満であると添加効
果が少なく、グラフト変性ポリエチレンの全ポリアルキ
レン中での含有比が1/10未満であると、2種の離型
剤の添加効果が少なく、しかもトナー中のポリアルキレ
ン成分の偏在、遊離等がおこりやすく、9/10を上回
る場合も2種の離型剤の添加効果が少なくなる。含有量
が10重量部を上回っても、前述したような分散に係る
問題は発生しないが、特に低融点、低ガラス転移点のバ
インダー樹脂を使用する際は、トナーの耐ブロッキング
性が低下する。
【0040】本発明に使用されるグラフト変性ポリエチ
レンの変性種としてのスチレン系誘導体としては、例え
ばスチレン、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−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−フェニ
ルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルス
チレン等を挙げることができ、これらの1種又は2種以
上を同時に用いることができ、中でもスチレンを使用す
ることが好ましい。
【0041】本発明に使用されるグラフト変性ポリエチ
レンのもう一つの変性種としての不飽和脂肪酸系誘導体
としては、例えば、メタクリル酸およびメチルメタクリ
レート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレー
ト、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレ
ート、n−オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシ
ルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリ
ルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、フェニル
メタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート
、ジエチルアミノエチルメタクリレート、メタクリル酸
−2−ヒドロキシエチル、2,2,2−トリフルオロエ
チルメタクリレート、メタクリル酸グリシジル等のメタ
クリレート類、アクリル酸およびメチルアクリレート、
エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n−ブチ
ルアクリレート、イソブチルアクリレート、n−オクチ
ルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルア
クリレート、ドデシルアクリレート、2−エチルヘキシ
ルアクリレート、フェニルアクリレート、2−クロルエ
チルアクリレート、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル
、シクロヘキシルアクリレート、ジメチルアミノエチル
アクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジ
ブチルアミノエチルアクリレート、2エトキシアクリレ
ート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、などの
アクリレート類、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、
シトラコン酸およびモノエチルマレート、ジエチルマレ
ート、モノプロピルマレート、ジプロピルマレート、モ
ノブチルマレート、ジブチルマレート、ジ−2エチルヘ
キシルマレート、モノエチルフマレート、ジエチルフマ
レート、ジブチルフマレート、ジ−2エチルヘキシルフ
マレート、モノエチルイタコネート、ジエチルイタコネ
ート、モノエチルシトラコネート、ジエチルシトラコネ
ートなどの不飽和二塩基酸エステルなどをあげることが
でき、これらの1種あるいは2種以上を同時に用いるこ
とができ、中でも不飽和二塩基酸エステル類が好ましく
、又その中でもジブチルフマレートが特に好ましい。
【0042】グラフト変性する方法としては、従来公知
の方法を用いることができる。たとえばポリエチレンと
、スチレン系誘導体モノマー及び不飽和脂肪酸系誘導体
モノマーを溶融状態あるいは溶媒に溶解して大気下又は
加圧下でラジカル開始剤の存在下あるいは不存在下で加
熱して反応させることによりグラフト変性ポリエチレン
が得られる。スチレン系誘導体モノマー及び不飽和脂肪
酸系誘導体モノマーによるグラフト化は、両者を同時に
行なうことも良く、個々に行なうことも良い。
【0043】グラフト化反応に用いる開始剤としては、
たとえばベンゾイルパーオキサイド、ジクロルベンゾイ
ルパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイ
ド、ラウロイルパーオキサイド、tert−ブチルパー
フェニルアセテート、クミンパーピバレート、アゾビス
−イソブチロニトリル、ジメチルアゾイソブチレート、
ジクミルパーオキサイド等を挙げることができる。
【0044】本発明に使用するトナーの結着樹脂は、形
成する単量体として、スチレン、α−メチルスチレン、
p−メチルスチレン、p−クロルスチレン、ビニルトル
エンの如きスチレンおよびその置換体;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t−ブチルの如きアクリル酸エステル;メタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチ
ル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチル
ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、の如きメタク
リル酸エステル;アクリロニトリル;ビニルメチルエー
テル、ビニルエチルエーテルの如きビニルエーテル類;
マレイン酸、マレイン酸エステルの如き不飽和カルボン
酸、不飽和カルボン酸エステル;エチレン、プロピレン
、ブタジエンなどのオレフィン類、ジオレフィン類が例
示される。これら単量体の単重合体、および2種類以上
の単量体よりなる共重合体、およびポリエステル、非線
状ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、エポキシ
樹脂、ポリアマイド、テルペン樹脂、フェノール樹脂、
が単独あるいは混合して使用できる。
【0045】前述の単量体を重合するにあたっては開始
剤の存在下、及び架橋剤の存在下あるいは不存在下で重
合し得る。
【0046】開始剤としてはジ−t−ブチルパーオキサ
イド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキ
サイド、t−ブチルパーオキシラウレート、2,2’−
アゾビスイソブチロニトリル、1,1−ビス(t−ブチ
ルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン
、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサ
ン、1,4−ビス(t−ブチルパーオキシカルボニル)
シクロヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ
)オクタン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパー
オキシ)バリレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオ
キシ)ブタン、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシ−
イソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−
ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3
、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキ
シ)ヘキサン、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレ
ート、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキ
シシクロヘキシル)プロパン、ジ−t−ブチルパーオキ
シα−メチルサクシネート、ジ−t−ブチルパーオキシ
ジメチルグルタレート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキ
サヒドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシア
ゼラート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチル
パーオキシ)−ヘキサン、ジエチレングリコール−ビス
(t−ブチルパーオキシカーボネート)、ジ−t−ブチ
ルパーオキシトリメチルアジペート、トリス(t−ブチ
ルパーオキシ)トリアジン、ビニルトリス(t−ブチル
パーオキシ)シラン等が挙げられ、これらが単独あるい
は併用して使用できる。
【0047】次に、架橋剤としては、主として2個以上
の重合可能な二重結合を有する化合物を用いることがで
きる。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン
のような芳香族ジビニル化合物;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
、ビスフェノールジエチレングリコールジアクリレート
のような二重結合を2個有するカルボン酸エステル;ジ
ビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホ
ンの如きジビニル化合物及び3個以上のビニル基を有す
る化合物が単独もしくは混合物として用いても良い。
【0048】本発明において、結着樹脂としてスチレン
−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタアクリ
ル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂が本発明にお
ける離型剤との適度な親和性の点で好ましく、耐オフセ
ット性、耐久性の点で、架橋スチレン−アクリル酸エス
テル共重合体、架橋スチレン−メタクリル酸エステル共
重合体、非線状ポリエステル樹脂が好ましく、耐オフセ
ット性と低温定着性の両立という点では、樹脂の分子量
分布が少なくとも2つ以上のピークを有するものが好ま
しく、例えば上記樹脂の低分子樹脂と高分子樹脂の混合
系、低分子樹脂と架橋樹脂の混合系、上記樹脂を構成す
るモノマーを使用する二段重合系等が挙げられる。
【0049】本発明のトナーに使用する荷電制御剤とし
ては、従来公知の正あるいは負の荷電制御剤が用いられ
る。今日、当該技術分野で知られている荷電制御剤とし
ては以下のものがあげられる。
【0050】(1)トナーを正荷電性に制御するものと
して下記の物質がある。
【0051】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),塩基
性染料(例えばC.I.Basic  Yellow 
 2(C.I.41000),C.I.Basic  
Yellow  3,C.I.Basic  Red 
 1(C.I.45160),C.I.Basic  
Red  9(C.I.42500),C.I.Bas
ic  Violet  1(C.I.42535),
C.I.Basic  Violet  3(C.I.
42555),C.I.Basic  Violet 
 10(C.I.  45170),C.I.Basi
c  Violet  14(C.I.42510),
C.I.BasicBlue  1(C.I.4202
5),C.I.Basic  Blue3(C.I.5
1005),C.I.Basic  Blue  5(
C.I.42140),C.I.Basic  Blu
e  7(C.I.42595),C.I.Basic
  Blue  9(C.I.52015),C.I.
Basic  Blue24(C.I.52030),
C.I.Basic  Blue  25(C.I.5
2025),C.I.Basic  Blue  26
(C.I.44025),C.I.Basic  Gr
een  1(C.I.42040),C.I.Bas
ic  Green  4(C.I.42000)など
、これらの塩基性染料のレーキ顔料(レーキ化剤として
は、りんタングステン酸,りんモリブデン酸,りんタン
グステンモリブデン酸,タンニン酸,ラウリン酸,没食
子酸,フェリシアン化物、フェロシアン化物など),C
.I.Sovent  Black  3(C.I.2
6150),ハンザイエローG(C.I.11680)
,C.I.Mordlant  Black  11,
C.I.Pigment  Black  1等。
【0052】または、例えばベンゾルメチル−ヘキサデ
シルアンモニウムクロライド,デシル−トリメチルアン
モニウムクロライドあるいはジブチル,ジオクチルなど
のジアルキルチン化合物,高級脂肪酸の金属塩,ガラス
,雲母,酸化亜鉛等の無機微粉末,EDTA,アセチル
アセトンの金属錯体等,アミノ基を含有するビニル系ポ
リマー,アミノ基を含有する縮合系ポリマー等のポリア
ミン樹脂。特に分散性などの面から、ニグロシン,高級
脂肪酸の金属塩,アミノ基を有するビニル系ポリマーな
どが好ましい。
【0053】(2)トナーを負荷電性に制御するものと
して下記物質がある。特公昭41−20153号、同4
2−27596号、同44−6397号、同45−26
478号など記載されているモノアゾ染料の金属錯塩が
挙げられる。
【0054】特開昭50−133338号に記載されて
いるニトロアミン酸及びその塩或いはC.I.1464
5などの染顔料,特公昭55−42752号,特公昭5
8−41508号,特公昭58−7384号,特公昭5
9−7384号などに記載されているサリチル酸,ナフ
トエ酸,ダイカルボン酸のZn,Al,Co,Cr,F
e等の金属錯体,スルホン化した銅フタロシアニン顔料
,ニトリル基,ハロゲンを導入したスチレンオリゴマー
,塩素化パラフィン等。特に分散性の面などから、モノ
アゾ染料の金属錯塩,サリチル酸,アルキルサリチル酸
,ナフトエ酸,ダイカルボン酸の金属錯体が好ましい。
【0055】本発明のトナーは、必要に応じて添加剤を
混合した場合にもよい結果が得られる。添加剤としては
、例えばテフロン,ステアリン酸亜鉛,ポリ弗化ビニリ
デンの如き滑剤、中でもポリ弗化ビニリデンが好ましい
。あるいは酸化セリウム,炭化ケイ素,チタン酸ストロ
ンチウム等の研磨剤、中でもチタン酸ストロンチウムが
好ましい。あるいは例えばコロイダルシリカ,酸化アル
ミニウム等の流動性付与剤、中でも特に疎水性コロイダ
ルシリカが好ましい。ケーキング防止剤、あるいは例え
ばカーボンブラック,酸化亜鉛,酸化アンチモン,酸化
スズ等の導電性付与剤、あるいはカルナバろう,アミド
系ワックス,高級アルコール系ワックス等の各種極性ワ
ックス類なども使用可能である。また逆極性の白色微粒
子及び黒色微粒子を現像性向上剤として少量用いること
もできる。
【0056】さらに本発明のトナーは、二成分系現像剤
として用いる場合にはキャリヤー粉と混合して用いられ
る。この場合には、トナーとキャリヤー粉との混合比は
トナー濃度として0.1〜50重量%、好ましくは0.
5〜15重量%、さらに好ましくは3〜5重量%が望ま
しい。
【0057】本発明に使用しうるキャリヤーとしては公
知のものが使用可能であり、例えば鉄粉,フェライト粉
,ニッケル粉の如き磁性を有する粉体、ガラスビーズ等
及びこれらの表面をフッ素系樹脂またはアクリル系樹脂
またはシリコン系樹脂等で表面処理したものなどがあげ
られる。
【0058】さらに本発明のトナーは更に磁性材料を含
有させ磁性トナーとしても使用しうる。この場合、磁性
材料は着色剤の役割をかねている。本発明の磁性トナー
中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト,ヘマタ
イト,フェライト等の酸化鉄又は二価金属と酸化鉄との
化合物;鉄,コバルト,ニッケルのような金属或いはこ
れらの金属のアルミニウム,コバルト,銅,鉛,マグネ
シウム,スズ,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,バナジウムのような金属の合金およ
びその混合物等が挙げられる。
【0059】これらの強磁性体は平均粒子が0.1〜2
μm、好ましくは0.1〜0.5μm程度のものが好ま
しい。トナー中に含有させる量としては樹脂成分100
重量部に対し約20〜200重量部、特に好ましくは樹
脂成分100重量部に対し40〜180重量部が良い。
【0060】さらに本発明のトナーには必要に応じて着
色剤を添加しても良い。
【0061】本発明のトナーに使用する着色剤としては
、任意の適当な顔料または染料が使用される。トナー着
色剤は周知であって、例えば顔料としてカーボンブラッ
ク,アニリンブラック,アセチレンブラック,ナフトー
ルイエロー,ハンザイエロー,ローダミンレーキ,アリ
ザリンレーキ,ベンガラ,フタロシアニンブルー,イン
ダンスレンブルー等がある。これらは定着画像の光学濃
度を維持するのに必要充分な量が用いられ、樹脂100
重量部に対し0.1〜20重量部、好ましくは2〜10
重量部の添加量が良い。また同様の目的で、さらに染料
が用いられる。例えばアゾ系染料、アントラキノン系染
料、キサンテン系染料、メチン系染料等があり樹脂10
0重量部に対し0.1〜20重量部、好ましくは0.3
〜3重量部の添加量が良い。
【0062】本発明に係る静電荷像現像用トナーを作製
するには前記本発明に係る離型剤及び樹脂組成物、荷電
制御剤、必要に応じて磁性材料及び着色剤としての顔料
又は染料,添加剤等をボールミルその他の混合機により
充分混合してから加熱ロール,ニーダー,エクストルー
ダー等の熱混練機を用いて溶融,混和及び練肉して樹脂
類を互いに相溶せしめた中に顔料又は染料を分散又は溶
解せしめ、冷却固化後粉砕及び分級して平均粒径3〜2
0μmのトナーを得ることが出来る。
【0063】
【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
が、これは本発明をなんら限定するものではない。
【0064】グラフト変性ポリエチレンの製造例製造例
1 反応器に融点105℃の未変性の低分子量ポリエチレン
100重量部を入れ、窒素雰囲気下150℃にて溶解さ
せた。これにスチレン系誘導体としてスチレンモノマー
を10重量部、不飽和脂肪酸系誘導体としてジ−ブチル
フマレートを5重量部、開始剤としてジ−t−ブチルペ
ルオキシド(以下DTBPOと略す)を1.5重量部を
約4時間かけて連続供給し、約1時間加熱反応させた。 その後、溶融状態のまま真空中で脱気処理をして揮発分
を除去し、その後冷却して、グラフト変性ポリエチレン
を得た。
【0065】このようにして得られたグラフト変性ポリ
エチレンをカーボン及びプロトン−NMR(日本電子社
製400MHz、JUM  EM−400型を使用)に
よって定量分析したところ、グラフト変性ポリエチレン
100重量部に対してスチレン成分は8.4重量部、ジ
−ブチルフマレート成分は4.6重量部であった。また
、GPCによる数平均分子量(Mn)は560、重量平
均分子量(Mw)は1020、Mw/Mn=1.8であ
り、DSCによる融点は98℃であった。
【0066】更に、上記GPCにて得られたグラフト変
性ポリエチレンを分子量別に三分割に分取して得られた
ものの各々を上記同様にカーボン及びプロトン−NMR
によって定量分析したところ、グラフト変性ポリエチレ
ンに対するスチレン成分及びジ−ブチルフマレート成分
はいずれも±5%の範囲で上記結果と一致しており、こ
のことからもポリエチレンのほぼ全てのポリマー鎖に対
してグラフト変性されていることが確認された。
【0067】製造例2 反応器にクメン500重量部を入れ、窒素雰囲気下で還
流温度付近(約150℃)まで昇温し、これに融点11
0℃の未変性の低分子量ポリエチレン100重量部を入
れて約1時間かけて完全溶解させた。次いでこれにスチ
レンモノマー6重量部、ジ−ブチルフマレート4重量部
、DTBPO2重量部を約4時間かけて滴下し、さらに
約1時間加熱反応させた。その後、真空中で脱気処理を
して揮発分を除去し、その後冷却し、グラフト変性ポリ
エチレンを得た。
【0068】得られたグラフト変性ポリエチレンの10
0重量部に対するスチレン成分は4.7重量部、ジ−ブ
チルフマレート成分は3重量部であった。また、GPC
による数平均分子量(Mn)は630、重量平均分子量
(Mw)は1340、Mw/Mn=2.1であり、DS
Cによる融点は106℃であった。
【0069】更に、上記GPCにて得られたグラフト変
性ポリエチレンを分子量別に三分割に分取して得られた
ものの各々を上記同様にカーボン及びプロトン−NMR
によって定量分析したところ、グラフト変性ポリエチレ
ンに対するスチレン成分及びジ−ブチルフマレート成分
はいずれも±7%の範囲で上記結果と一致しており、こ
のことからもポリエチレンのほぼ全てのポリマー鎖に対
してグラフト変性されていることが確認された。
【0070】製造例3〜6 以下、製造例1のグラフト変性方法により表1のような
グラフト変性ポリエチレンを得た。
【0071】
【表1】 なお、表1におけるグラフト変性ポリエチレンの変性量
は、カーボン及びプロトン−NMRによる定量分析の結
果、変性種仕入量の約80%以上が変性されており、し
かも大部分のポリマー鎖にまんべんなくグラフト変性さ
れていることが確認された。
【0072】   実施例1   スチレン−アクリル酸−n−ブチル共重合体   
       100重量部  磁性粉       
                         
              70重量部  サリチル
酸金属錯体                    
                2重量部  製造例
1のグラフト変性ポリエチレン           
         2重量部  低分子量ポリプロピレ
ン                        
        2重量部      (融解熱量18
cal/g,硬度3.0)これら上記の材料を前混合し
た後、2軸混練押出機で溶融混練した後冷却し、気流式
粉砕機で微粉砕し、風力分級機で分級し、微粉(F粉)
をカットし、重量平均粒径12μの黒色微粉体(M粉)
を得た。
【0073】この際F粉中の離型剤含有量とM粉中のそ
れとの比(F/M)をDSCを用いて測定したところ、
F/M=1.07となり離型剤の偏在、遊離が実質上な
いことが確認された。
【0074】次いで該M粉100部に疎水性コロイダル
シリカ0.5部を乾式混合し、一成分磁性トナーを得た
【0075】このトナーをキヤノン製複写機NP−66
50を用いて評価した。10万枚の通紙耐久後も現像剤
担持体上、感光体上等にフィルミング、融着は見られず
、カブリ、画像濃度の低下等の画像欠陥もみられなかっ
た。またこの間オフセット性も良好で裏汚れ等もみられ
なかった。
【0076】さらにオフセット性に関してはNP−66
50機定着器の設定温度より高い温度の220℃設定と
し、間欠通紙を1000枚行なったがオフセット性は良
好で裏汚れ等もみられなかった。定着性に関してはNP
−6650の定着器の設定温度を20℃下げて画像を出
し50g/cm2の荷重をかけたシルボン紙で5往復こ
すり、ベタ画像濃度の低下率をもって評価した。その結
果濃度低下率は4%で非常に良好であった。
【0077】実施例2 実施例1で用いた離型剤の代わりに製造例2のグラフト
変性ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン(融解熱量
12cal/g,硬度5.5)を用いる以外は実施例1
と同様の方法でトナーを得た。また、F/Mは1.03
となった。
【0078】このトナーをキヤノン製複写機NP−66
50を用いて評価した。10万枚の通紙耐久後も現像剤
担持体上、感光体上等にフィルミング、融着は見られず
、カブリ、画像濃度の低下等の画像欠陥もみられなかっ
た。またこの間オフセット性も良好で裏汚れ等もみられ
なかった。
【0079】さらにオフセット性に関してはNP−66
50機定着器の設定温度より高い温度の220℃設定と
し、間欠通紙を1000枚行なったがオフセット性は良
好で裏汚れ等もみられなかった。定着性に関してはNP
−6650の定着器の設定温度を20℃下げて画像を出
し50g/cm2の荷重をかけたシルボン紙で5往復こ
すり、ベタ画像濃度の低下率をもって評価した。その結
果、濃度低下率は5%で非常に良好であった。
【0080】   実施例3   実施例1のバインダー樹脂           
           100重量部  銅フタロシア
ニン青顔料                    
        5重量部  トリフェニルメタン系染
料                        
  2重量部  製造例3のグラフト変性ポリエチレン
                3重量部  低分子
量ポリプロピレン                 
           2重量部    (融解熱量2
2cal/g,硬度1以下)これら上記材料を用い、外
添剤としてアミノ変性シリコンオイル処理シリカ1重量
部とする以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。ま
たF/Mは1.01であった。
【0081】上記トナーと、樹脂コートフェライトキャ
リアとを乾式混合し(トナー濃度10%)スタート剤と
し、又上記トナーを補給剤とする現像剤を得た。この現
像剤をキヤノン製複写機FC−2を用いて評価した。
【0082】1万枚の通紙耐久後も現像剤担持体上、感
光体上等にフィルミング、融着は見られず、キャリアに
対するスペント化もほとんどなくカブリ、画像濃度の低
下等の画像欠陥もみられなかった。またこの間オフセッ
ト性も良好で裏汚れ等もみられなかった。
【0083】さらにオフセット性に関してはFC−2機
定着器設定温度より高い温度の210℃設定とし、間欠
通紙を1000枚行なったがオフセット性は良好で裏汚
れ等もみられなかった。定着性に関してはFC−2機の
定着器の設定温度を20℃下げて画像を出し、トウ50
g/cm2の荷重をかけたシルボン紙で5往復こすり、
ベタ画像濃度の低下率をもって評価した。その結果濃度
低下率は5.5%で非常に良好であった。
【0084】   実施例4   非線状ポリエステル樹脂            
            100重量部  磁性粉  
                         
               70重量部  サリチ
ル酸金属錯体                   
             3重量部  製造例4のグ
ラフト変性ポリエチレン              
  2重量部  実施例1の低分子量ポリプロピレン 
                 2重量部実施例1
と同様にしてトナーを得た。またこのトナーのF/Mは
1.05であった。
【0085】このトナーを実施例1と同様にして評価を
行った。その結果、現像剤担持体上、感光体上等へのフ
ィルミング、融着等は見られず、また定着性、耐オフセ
ット性も良好であった。
【0086】比較例1 実施例1で製造例1のグラフト変性ポリエチレンのかわ
りに製造例5のグラフト変性ポリエチレンを用い、実施
例1と同様にしてトナーを得た。このトナーを実施例1
と同様にして評価を行った結果、現像剤担持体上、感光
体上へのフィルミング、融着等はほとんど見られなかっ
たが、耐オフセット性、定着性に関しては良好とは言え
なかった。またこのトナーのF/Mは1.10であった
【0087】比較例2 実施例4で製造例4のグラフト変性ポリエチレンのかわ
りに製造例6のグラフト変性ポリエチレンを用い、実施
例4と同様にしてトナーを得た。このトナーを実施例4
と同様にして評価を行なった結果、定着性に関しては非
常に良好であったが、フィルミング、融着等、トナーの
ブロッキング性、耐オフセット性に関しては良好とは言
えなかった。またこのトナーのF/Mは1.35であっ
た。
【0088】比較例3 実施例1で用いた低分子量ポリプロピレンを融解熱量4
4cal/g、硬度1以下の低分子量ポリプロピレンに
かえた以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。この
トナーを実施例1と同様にして評価を行なった結果、特
に耐オフセット性に関して良好とは言えなかった。また
このトナーのF/Mは1.22であった。
【0089】
【発明の効果】本発明のトナーは、上記のグラフト変性
されたポリエチレンと融解熱量25cal/g以下の低
分子量ポリプロピレンとを離型剤として含有しているこ
とにより、優れた耐オフセット性、定着性を有し、さら
に、トナー中での離型成分の偏在、遊離が少なく、その
結果として、感光部材、現像部材等への融着、フィルミ
ング等をおこすことがなく、安定した画像濃度、カブリ
のない鮮明なる画質を提供しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における離型ワックスの融点と融解熱量
を説明するためのものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  バインダー樹脂と少なくとも(A)数
    平均分子量(Mn)が1500以下、重量平均分子量(
    Mw)が6000以下、Mw/Mnが4.0以下、融点
    が60〜130℃のグラフト変性ポリエチレンと(B)
    融解熱量が25cal/g以下である低分子量ポリプロ
    ピレンとを含有することを特徴とする加熱定着性トナー
  2. 【請求項2】  前記(A)のグラフト変性種がスチレ
    ン系誘導体および不飽和脂肪酸系誘導体であり、変性量
    が未変性ポリエチレン100重量部に対して5〜20重
    量部であり、スチレン系誘導体と不飽和脂肪酸系誘導体
    の重量比が1:9〜9:1であることを特徴とする請求
    項1に記載の加熱定着性トナー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003076067A (ja) * 2001-09-06 2003-03-14 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用カラートナー

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