JPH0675422A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents
静電荷像現像用トナーInfo
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- JPH0675422A JPH0675422A JP4247177A JP24717792A JPH0675422A JP H0675422 A JPH0675422 A JP H0675422A JP 4247177 A JP4247177 A JP 4247177A JP 24717792 A JP24717792 A JP 24717792A JP H0675422 A JPH0675422 A JP H0675422A
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Abstract
オフセット性、耐ブロッキング性、現像性の良好な静電
荷像現像用トナーを提供することにある。 【構成】 数平均分子量(Mn)2,000〜20,0
00、重量平均分子量(Mw)4,000〜50,00
0、Mw/Mnが3.5未満である樹脂(A)と、重量
平均分子量(Mw)が300,000以上である樹脂
(B)を重量比(A:B)が50:50〜90:10の
割合で、更に融点が75〜125℃、140℃における
溶融粘度が200cP以下であるワックスとを溶液混合
し、脱溶剤してなる結着樹脂を少なくとも含有すること
を特徴とする静電荷像現像用トナーである。
Description
法、磁気記録法等における静電荷像、磁気潜像を現像す
るためのトナーに関する。特に熱ローラー定着等の加熱
定着方式に供される静電荷像現像用トナーに関する。
691号明細書、特公昭42−23910号公報および
特公昭43−24748号公報等に記載されているよう
に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、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着し複写物を
得るものであり、さらに感光体上に転写されず残ったト
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。
より軽量化そしてより高速化、より高信頼性が厳しく追
究されてきており、その結果トナーに要求される性能も
より高度になってきている。例えばトナー像を紙等のシ
ート上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
る加熱圧着方式である。熱ローラーによる加熱圧着方式
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
ート上に定着する際の熱効率が極めて良好であり迅速に
定着を行うことが出来、高速電子写真複写機において非
常に有効である。しかしながら熱ローラー表面とトナー
像とが加圧下の溶融状態で接触するためトナー像の一部
が熱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。このため熱ローラーの表面にト
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
の必須条件の一つとされている。
ない目的で、例えばローラー表面をトナーに対して離型
性の優れた材料であるシリコンゴムやフッ素系樹脂等で
形成し、さらにその表面にオフセット防止及びローラー
表面の劣化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をローラー表面に塗布することが行
われている。しかしこの方法はオフセット現象を防止す
る点では有効であるが、オフセット防止用液体の供給装
置が必要なため定着装置が複雑になる等の問題がある。
これは複写機の小型化、軽量化とは逆方向であり、しか
もシリコンオイル等が熱により蒸発し複写機内を汚染す
る場合がある。
する目的で、トナー中に低分子量ポリオレフィン等のワ
ックス類を離型剤として添加する方法、例えば、特開昭
52−3304号公報、特開昭57−52574号公
報、特開昭58−215659号公報、特開昭60−2
17366号公報、特開昭60−252361号公報、
特開昭60−252362号公報等が開示されている。
これらの方法はトナーの離型性を向上させる効果を有す
るが以下の問題がある。一般的にトナー中にワックス類
を含有させる方法として溶融混練によって結着樹脂中に
分散させる方法がとられるが、そもそも樹脂とは相溶し
ないワックスがトナー中で分散不良を引き起こしやす
い。つまりワックスの偏在・遊離が生じ、トナーの均一
な帯電を阻害し、カブリ・画像濃度薄等の画像欠陥を引
き起こす場合がある。さらに、感光部材、現像スリー
ブ、キャリア等の潜像形成部材、現像剤担持部材、帯電
付与部材の表面を汚染する原因ともなる。
を両立させるためトナーの結着樹脂として2ピーク分子
量分布を有するものを用いる方法、例えば、特開昭56
−16144号公報、特開昭63−127254号公
報、特開平2−235069号公報、特開平3−268
31号公報等が開示されている。この場合も耐オフセッ
ト性能に関しては離型ワックスと共に用いることが一般
的であり、従って離型ワックスをトナー中に含有せしめ
ることによるワックスのトナー中での分散不良に関わる
問題は同様にある。そこでワックスの分散性を良くする
ために溶融混練時の練りを強化した場合、結着樹脂の分
子鎖の切断によりトナーの分子量が低下し、耐オフセッ
ト性能が悪化する問題が生じる。特に2ピーク分子量分
布の結着樹脂を使用した場合、高分子ピークの分子量が
低下により高温時の耐オフセット性の悪化が顕著とな
る。
と、結着樹脂への分散性は矛盾することが多い。例え
ば、定着性能、耐オフセット性能を向上させるため低融
点、低溶融粘度のワックスを用いると、同温度での結着
樹脂との溶融粘度差が大きくなり、ワックスの結着樹脂
中への分散性は悪化するようになる。一方、耐ブロッキ
ング性、現像性を向上させるために、密度、結晶化度を
高くしたり、針入度を小さくすると、低融点ワックスの
場合(定着性能の向上には有効)結着樹脂への相溶性が
ますます小さくなる上再凝集し易くなり、結着樹脂への
分散性は悪化するようになる。
問題を解決するため、予め結着樹脂中にワックスを添加
分散させておく方法、例えば、特開昭56−87051
号公報、特開昭62−195683号公報、特開平2−
2578号公報、特開平2−12160号公報、特開平
3−185458号公報等が開示されている。さらに
は、結着樹脂の重合時にワックスを添加する方法が提案
されている。前者の方法は、溶融混練時にワックスをト
ナー中に練り込む方法に比べワックスの分散性は向上す
るが、比較的高融点で高粘度のポリオレフィンワックス
を使用しているため、結着樹脂の分子鎖の切断を十分に
抑えることができない。また、定着性能に関しても不十
分である。一方、後者の方法は重合時の系内にワックス
が存在するため重合阻害を受け易く結着樹脂の分子量コ
ントロールが容易でなかったり、残留モノマーが多くな
る等の弊害がある。
のごとき問題を解決した静電荷像現像用トナーを提供す
ることにある。
で、ワックス成分の偏在・遊離等によるカブリ・画像濃
度薄等の画像汚れがなく、又トナー担持体等の汚染のな
いため繰り返し使用でも安定した画像を得られる優れた
静電荷像現像用トナーを提供することにある。
後工程で生ずる粉砕、分級の微粉、粗粉を再利用しても
品質上問題がなく、効率よく連続生産できる静電荷像現
像用トナーを提供することにある。
点のワックスがトナー中に均質に分散するので、特に低
温側での耐オフセット性、低温定着性に優れた静電荷像
現像用トナーを提供することにある。
に優れた静電荷像現像用トナーを提供することにある。
均分子量(Mn)2,000〜20,000、重量平均
分子量(Mw)4,000〜50,000、Mw/Mn
が3.5未満である樹脂(A)と、重量平均分子量(M
w)が300,000以上である樹脂(B)を重量比
(A:B)が50:50〜90:10の割合で、更に融
点が75〜125℃、140℃における溶融粘度が20
0cP以下であるワックスとを溶液混合し、脱溶剤して
なる結着樹脂を少なくとも含有することを特徴とする静
電荷像現像用トナーに関する。
0.93g/cm3 以上、針入度が5.0以下であるこ
と、該ワックスの結晶化度が80%以上であること、該
ワックスの数平均分子量が300〜1,000、重量平
均分子量が500〜3,500であることが好ましい。
特に、該ワックスの融点が80〜120℃であること、
該ワックスの140℃における溶融粘度が50cP以下
であること、該ワックスの密度が0.94g/cm3 以
上、結晶化度が85%以上、針入度が2.0以下である
こと、該ワックスの数平均分子量が600〜1,00
0、重量平均分子量が1,000〜2,000、Mw/
Mnが2.0以下であることが好ましい。
予め樹脂(B)のみを溶剤に溶解する方法を用いなけれ
ば、他のあらゆる方法によって樹脂(A)、樹脂(B)
及びワックスを溶液混合することが可能である。高分子
量である樹脂(B)を溶解させる際に、低分子量成分あ
るいはワックスが混合系内に存在しないと、結着樹脂の
分子鎖が切れ分子量が低下したりする。
混合溶液の粘度の増加を抑えることができるので高分子
量成分の分子鎖の切れを防ぎ、分子量の低下を抑制する
ことができ、樹脂(A)と樹脂(B)との相溶性を向上
させたり、ワックスの分散性を向上させることもでき
る。
〜の方法がある。
に溶解させた溶液、固形樹脂のいずれでも良い。 ワックスのみを溶剤に溶解させた溶液に、樹脂(A)
と樹脂(B)[順不同あるいは同時]を添加し溶解させ
る方法(樹脂(B)とワックスの混合液を樹脂(A)側
に加えてもよい)。 樹脂(A)のみを溶剤に溶解した溶液[あるいは樹脂
(A)の溶液重合溶液]にワックスを溶解させ、その後
樹脂(B)を溶解させる方法。 上記でワックスと樹脂(B)を同時に溶解させる方
法。 溶剤に、樹脂(A)と樹脂(B)とワックスを同時に
溶解させる方法。
スが存在するため樹脂の溶解による溶液の粘度上昇が抑
えられ、撹拌時の剪断力が結着樹脂の分子鎖を切断する
作用には働かず樹脂(A)と樹脂(B)をより均一に相
溶させる作用として働く。更に、脱溶剤時に溶剤等が抜
けやすく残留モノマー、残留溶剤の少ない結着樹脂が得
られる。
量の樹脂(B)とを溶液中で混合するにあたり、系内に
ワックスを存在させることによりワックスの結着樹脂中
への均一な分散が達成されるのみならず、低分子量の樹
脂(A)と高分子量の樹脂(B)とが均一に相溶混合さ
れた結着樹脂を製造することができる。従って、該結着
樹脂を用いることにより溶融混練時に結着樹脂中に他材
料を均一に分散させることができる。つまり結着樹脂中
で低分子樹脂成分と高分子樹脂成分がうまく相溶してい
ないと後工程の溶融混練工程で局部的な溶融粘度の差を
生じ、他材料の分散不良や偏析を引き起こす。
量Mnが2000〜20000、重量平均分子量Mwが
4000〜50000、重量平均分子量と数平均分子量
の比Mw/Mnが3.5未満であり、該分子量範囲より
小さいと感光部材やトナー担持部材への融着、固着が発
生し、大きいと定着性が悪化する。また該分子量範囲で
あってもMw/Mnが3.5以上になると分子量下限付
近では融着、固着が発生しやすくなり、分子量上限付近
では定着性が悪化する。好ましくは、重量平均分子量M
wが5000〜40000、重量平均分子量と数平均分
子量の比Mw/Mnが3.0未満が良い。
子量Mwが300,000以上であり、該分子量より小
さいとトナーの高温での耐オフセット性が悪化する。ま
た、Mwの上限としては2,000,000以下、好ま
しくは1,500,000以下であることが樹脂(A)
との均一な混合性、相溶性を達成するために好ましく、
より好ましくは重量平均分子量Mwが上記範囲にありか
つ重量平均分子量と数平均分子量との比Mw/Mnが1
0未満、さらに好ましくはMw/Mnが5未満が良い。
(A:B)が50:50〜90:10であり、樹脂
(B)がこの範囲より多いとトナーの定着性が悪化す
る。また溶液混合時に粘度が上昇し樹脂同士の相溶性、
ワックスの分散性が悪くなったり、結着樹脂の分子鎖が
切断されたりする。一方樹脂(B)が上記範囲より少な
いとトナーの高温の耐オフセット性が悪化する。好まし
くは、混合重量比(A:B)は55:45〜85:15
が良い。更に好ましくは60:40〜80:20であ
る。
重量部に対して0.5〜10重量部が好ましい。なお、
2種以上のワックス類を併用しても良い。本発明の樹脂
が樹脂成分のうち50重量%以上であれば他の樹脂と混
合して用いてもよい。
(B)としては、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。
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。
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、が特に好ましい。
脂(B)はそれぞれ上記分子量範囲内であれば特に限定
されるものではない。
2−エチルヘキサノエート、クミンパーピバレート、t
−ブチルパーオキシラウレート、ベンゾイルパーオキサ
イド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイルパーオ
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、2,
2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビ
ス(2−メチルブチロニトリル)、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(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリ
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(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
を単独あるいは併用して使用できる。
可能な二重結合を有する化合物を用いてもよく、例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどのよう
な芳香族ジビニル化合物;例えばエチレングリコールジ
アクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、
1,3−ブタンジオールジメタクリレートなどのような
二重結合を2個有するカルボン酸エステル;ジビニルア
ニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビ
ニルスルホンなどのジビニル化合物;および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
用いられる。本発明におけるワックスは、融点が75〜
125℃であることを特徴とし、更には80〜120℃
であることが好ましい。140℃における溶融粘度が2
00cP以下であることを特徴とし、更には50cP以
下であることが好ましく、特には20cP以下である。
融点が75℃より低い場合には、トナーの粘性が低くな
り過ぎるために、定着性は良くなるが、高温側での耐オ
フセット性、耐ブロッキング性および現像性が悪化し、
融点、および溶融粘度それぞれが上記より高いあるいは
大きい場合には、残留溶剤の量が多くなったり、また、
トナーの粘性が高くなり過ぎて、定着性および低温側で
の耐オフセット性が悪化する等好ましくない。融点の低
いワックスや溶融粘度の小さいワックスは溶融混練時に
結着樹脂との粘度差が大きく、分散しにくかったり、相
分離しやすくなったりし、ワックスの分散性が不十分に
なりやすい。
3g/cm3 以上、好ましくは0.94g/cm3 以
上、更に好ましくは0.95g/cm3 以上、結晶化度
が80%以上更に好ましくは85%以上である中高密度
タイプのワックスであることが好ましく、密度が0.9
3g/cm3 より小さい場合または結晶化度が80%よ
り低い場合には、耐ブロッキング性および現像性等が悪
化し好ましくない。
クスは硬く、これを用いた場合トナーの耐ブロッキング
性、現像性は良い。しかし、バインダー樹脂との相溶性
があまり良くなく混練条件によってはワックスの分散性
が不十分になりトナー中で大きな結晶になり、そのため
ワックスの遊離が生じやすくなる。
0以下であり、好ましくは4.0以下であり、特に好ま
しくは2.0以下である。5.0より大きくなると耐ブ
ロッキング性、凝集性および流動性等が悪化し好ましく
ない。
(Mn)が300〜1,000(好ましくは400〜
1,000)、重量平均分子量(Mw)が500〜3,
500(好ましくは600〜3,000)、Mw/Mn
が5.0以下であり、特に好ましくはMnが600〜1
000、Mwが1000〜2000、Mw/Mnが2.
0以下である。Mw/Mnが5.0より大きくなると、
即ち分子量分布幅が広くなるとシャープメルト性に欠け
る傾向にあり、耐ブロッキング性、現像性と低温定着
性、耐オフセット性の両立が難しくなってくる。分子量
が上記範囲より小さいと耐ブロッキング性、現像性が劣
る傾向があり、大きいと定着性、耐オフセット性に劣る
傾向がある。
る溶融混練時のみにおいて樹脂にワックスを添加混合し
混練するのに比べてワックスの分散性が非常に良く、本
発明のような低溶融粘度、低融点ワックス、高密度、高
結晶化度のワックスでも十分に分散でき低温定着性およ
び耐オフセット性、現像性、耐ブロッキング性が良好と
なる。
ンワックス、マイクロクリスタリンワックス、モンタン
ワックス、高級アルコール系ワックス、アミドワック
ス、高級脂肪酸ワックス、高級エステルワックス、フィ
ッシャートロプシュワックス、ポリオレフィンワックス
などがあり、グラフト変性、ブロック共重合変性、酸化
変性などが施されたものでも良い。
ポリオレフィンワックスが好ましい。
ン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテ
ン、オクテン、ノネン、デセンのような直鎖α−オレフ
ィン、分枝α−オレフィンの単重合体、共重合体が挙げ
られる。モノマーとしては、直鎖あるいは、分枝部分が
末端にくるもので、1−アルケン構造を持つものが良
い。高圧下のラジカル重合、低圧下でのチーグラー触媒
を用いた重合、高分子量重合体の熱分解などによって得
られる。
るものが好ましい。
ュワックスで、サゾールワックス(Sasol Che
m.Ltd)が利用できる。
クスで、かつ融点の割りには低粘度であることを特長と
し、サゾールワックスH1、H2、H8、C1、C2、
C3、C4、C2N3、微粒子タイプのH1−N6、S
PRAY30、SPRAY40、酸化タイプであるサゾ
ールワックスA1、A2、A3、A6、A7、A14等
が存在するが、この内でもサゾールワックスC1、C
2、C3、C4、C2N3等のCシリーズのものが本発
明において最も適しており好ましい。
えばトルエン、キシレン、クメン、ベンゼン、ジクロロ
ベンゼン、ヘキサン、シクロヘキサン、クロロホルム、
メチルエチルケトン(MEK)、テトラヒドロフラン
(THF)、酢酸セロソルブ、アルコール類、エーテル
類等があり、単独あるいは併用しても良い。
子量分布はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィ)によってそれぞれ次の条件で測定される。 <樹脂のGPC測定条件> 装置 :GPC−150C(ウォーターズ社製) カラム:KF801〜7(昭和電工社製)の7連 温度 :40℃ 溶媒 :THF(テトラヒドロフラン) 流速 :1.0ml/min. 試料 :濃度0.05〜0.6%の試料を0.1ml注
入(但し、樹脂(B)の測定は濃度0.15%以下とす
る) <ワックスのGPC測定条件> 装置 :GPC−150C(ウォーターズ社製) カラム:GMH−HT(東ソー社製)の2連 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 :濃度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校正曲
線を使用する。更に、ワックスの分子量は、Mark−
Houwink粘度式から導き出される換算式で換算す
ることによって算出される。
エルマー社)を用いて昇温速度10℃/min.でAS
TM D3418の温度測定パターンに準じて測定さ
れ、その最高融解温度のピークトップの値とする。
ド型粘度計を用いて、温度140℃、ずり速度1.32
rpm、試料10mlの条件で測定される。
たはJIS K6760に準じて測定され、測定温度は
23±1℃とし、浮沈法等により測定される。
晶による回折パターンはシャープなピークになり、非晶
による散乱は非常にブロードなハローになる。結晶質と
非晶質が混在している場合には、試料全体に対する結晶
質の割合を結晶化度という。X線の全散乱強度(コンプ
トン散乱を除いた干渉性散乱の強度)は、結晶質と非晶
質の量比にかかわらず常に一定になる。従って、次式に
よって結晶化度χ(%)が求められる。
される。
つ針を一定荷重で貫入させたときの深さを0.1mmの
単位で表わした数値である。なお、試験条件は試料温度
25℃、荷重100g、貫入時間5秒である。
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。
して下記の物質がある。
物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ
−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウ
ムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩、
及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム
塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及
びこれらのレーキ顔料、(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)高級脂肪酸の金
属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサ
イド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガ
ノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチル
スズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジ
オルガノスズボレート類;これらを単独で或いは2種類
以上組合せて用いることができる。これらの中でも、ニ
グロシン系、四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン
レーキ顔料の如き荷電制御剤が特に好ましく用いられ
る。
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの如き重合
性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤として用いる
ことができる。この場合これらの荷電制御剤は、結着樹
脂(の全部または一部)としての作用をも有する。
記物質がある。
効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯
体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボ
ン酸系の金属錯体がある。他には、芳香族ハイドロキシ
カルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金
属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノ
ール誘導体類などがある。
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。
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。
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。
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。
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40〜150重量部が良い。
色剤を添加しても良い。
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0.2〜10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100重
量部に対し0.1〜20重量部、好ましくは0.3〜1
0重量部の添加量が良い。
ンダー樹脂および荷電制御剤、必要に応じて磁性材料、
着色剤としての顔料または染料および添加剤等をボール
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混練機を用いて溶
融混練し、冷却固化後ハンマーミル等により粗粉砕し、
次いでジェットミル等により微粉砕したものを分級すれ
ばよい。
分散されているので、溶融混練時の溶融が早く、溶融物
の粘度が小さくなり易いので、バインダー樹脂中の残留
モノマー、残留溶剤が抜けやすく、更に溶融混練時にエ
クストルーダー等のベント口を吸引することで残留モノ
マー、残留溶剤の少ないトナーを得ることができる。
留モノマー、残留溶剤の量は、それぞれ100ppm以
下、1000ppm以下にすることが望ましく、更に、
定着時等に発生する残留モノマー、残留溶剤等による異
臭をほとんど感じなくするためには、それぞれ90pp
m以下、900ppm以下にすることが好ましい。
とで、混練機による溶融混練条件は、ワックスの分散性
が良いので、トナー中に含まれる荷電制御剤、磁性材料
および着色剤等の分散性に問題が生じない限り弱い練り
条件とすることが可能となり、更に予めワックスが分散
されているため溶融粘度の低下が早く、従ってバインダ
ー樹脂の高分子鎖の切断を抑えることができ、低温定着
性が良好で、かつ耐オフセット性、特に高温側での耐オ
フセット性に優れたトナーが得られる。
低下が早いので、溶融混練時にワックス成分を更に添加
した場合にも、よく分散させることができ、ワックスを
追加したり、他のワックス成分を添加したりすることも
可能である。
ルミキサー等の混合機により充分混合し、本発明に係る
静電荷像現像用トナーを得ることができる。
り、普通紙またはオーバヘッドプロジェクター(OH
P)用透明シートのごとき転写材へ加熱定着される。
ル定着装置、または、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該転写材を該加
熱体に密着させる加圧部材とにより、トナーを加熱定着
する定着手段が挙げられる。
加熱体であって、一例として厚み1.0mm、巾10m
m、長手長240mmのアルミナ基板10に抵抗材料9
を巾1.0mmに塗工したもので長手方向両端より通電
される。通電はDC100Vの周期20msecのパル
ス状波形で検温素子11によりコントロールされた所望
の温度、エネルギー放出量に応じたパルスをそのパルス
巾を変化させて与える。略パルス巾は0.5msec〜
5msecとなる。この様にエネルギー及び温度を制御
された加熱体1に当接して、図中矢印方向に定着フィル
ム2は移動する。
mの耐熱フィルム(例えばポリイミド、ポリエーテルイ
ミド、PESまたはPFAに少なくとも画像当接面側に
PTFE、PFAのごときフッ素樹脂)に導線材を添加
した離型層を10μmコートしたエンドレスフィルムで
ある。一般的には総厚は100μ未満より好ましくは4
0μ未満が良い。フィルム移動は駆動ローラー3と従動
ローラー4による駆動とテンションにより矢印方向にシ
ワなく移動する。
いゴム弾性層を有する加圧ローラーで、総圧4〜20K
gでフィルムを介して加熱体を加圧し、フィルムと圧接
回転する。転写材6上の未定着トナー7は、入口ガイド
8により定着部に導かれ上述の加熱により定着像を得る
ものである。
シート送り出し軸、及び巻き取り軸を使用し、定着フィ
ルムは有端のフィルムであっても良い。
るが、これらは本発明をなんら限定するものではない。
なお、以下の実施例および比較例等中にある部は特に指
定がない場合は重量部である。また本発明のワックスの
物性を表1に記す。 <樹脂の合成> 合成例1 反応容器にキシレン200部を入れ還流温度140℃ま
で昇温させた。これにスチレン86部、アクリル酸ブチ
ル14部およびジ−t−ブチルパーオキサイド2部の混
合溶液を4時間かけて滴下し重合させた。この内約半量
を重合終了後キシレンを減圧除去した。得られた樹脂の
数平均分子量(Mn)は6,800、重量平均分子量
(Mw)は15,900、Mw/Mnは2.3であっ
た。この樹脂を樹脂(A−1)とする。
酸モノブチル1部およびベンゾイルパーオキサイド3部
を添加して、合成例1と同様に重合を行ない、樹脂(A
−2)及び重合溶液を得た。この固形分樹脂のMnは
5,600、Mwは13,800、Mw/Mnは2.5
であった。
イルパーオキサイド1部を添加して、合成例1と同様に
重合を行ない、樹脂(A−3)及び重合溶液を得た。こ
の樹脂のMnは6,700、Mwは21,000、Mw
/Mnは3.1であった。
ルパーオキサイド8部を添加して、合成例1と同様に重
合を行ない、樹脂(A−4)及び重合溶液を得た。この
樹脂のMnは2,200、Mwは4,700、Mw/M
nは2.1であった。
ジメチル60部およびエチレングリコール100部を入
れ、窒素雰囲気下において加熱溶融して、ジブチルスズ
オキシド0.08部を添加してエステル化反応させた。
得られた樹脂のMnは6,900、Mwは21,50
0、Mw/Mnは3.0であった。この樹脂を樹脂(A
−5)とする。
容器に入れ、スチレン80部、アクリル酸ブチル20
部、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニト
リル)0.2部およびジビニルベンゼン0.06部を添
加し懸濁分散液とした。窒素雰囲気下において上記懸濁
分散液を加熱し80℃に保ったまま24時間保持し、重
合させ、室温まで冷却後重合体を濾別し充分水洗した
後、脱水乾燥した。得られた樹脂のMnは250,00
0、Mwは910,000、Mw/Mnは3.6であっ
た。この樹脂を樹脂(B−1)とする。
アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.1部
を添加して、合成例6と同様に重合を行ない、樹脂(B
−2)を得た。この樹脂のMnは150,000、Mw
は680,000、Mw/Mnは4.5であった。
パーオキサイド1部を添加して、合成例6と同様に重合
を行ない、樹脂(B−3)を得た。この樹脂のMnは8
4,000、Mwは250,000、Mw/Mnは3.
0であった。
2に示す。
クスと樹脂(B)を表2に示した配合比で添加し十分に
撹拌混合した後、キシレンを除去してバインダー樹脂を
得た。
混練押出機で、150℃設定で溶融混練し冷却固化後、
粉砕分級をし、重量平均径約8μm分級品を得た。この
分級品100部に、疎水性コロイダルシリカ0.6部を
ヘンシェルミキサーで混合しトナーとした。このトナー
の定着性、耐オフセット性、現像性を評価した結果及び
残留溶剤、モノマーの量を表3、4に記す。またこのト
ナーの分級時に得られた分級微粉を再利用した再利用ト
ナーの現像性も評価しその結果も表4に記す。
をキシレンに溶解してから、樹脂B−1とワックスを加
え撹拌混合した樹脂をバインダー樹脂とするほかは、実
施例1と同様にトナーを調製し、同様な評価をした。
をキシレンに溶解してから、ワックスを溶解した後、樹
脂B−1を加え撹拌混合した樹脂をバインダー樹脂とす
るほかは、実施例1と同様にトナーを調製し、同様な評
価をした。
溶解してから、樹脂A−1、樹脂B−1を加え撹拌混合
した樹脂をバインダー樹脂とするほかは、実施例1と同
様にトナーを調製し、同様な評価をした。
1、樹脂B−1を同時にキシレンに加え撹拌混合した樹
脂をバインダー樹脂とするほかは、実施例1と同様にト
ナーを調製し、同様な評価をした。
溶液に、樹脂B−1を加え撹拌混合した後ワックスを溶
解させた樹脂をバインダー樹脂とするほかは、実施例1
と同様にトナーを調製し、同様な評価をした。
に溶解したものを、ワックスを溶解した樹脂A−1の溶
液重合溶液に加え撹拌混合した樹脂をバインダー樹脂と
するほかは、実施例1と同様にトナーを調製し、同様な
評価をした。
−2(キヤノン社製、図1に示す定着方式)を温調温度
が170℃になるように設定してファーストコピーによ
る定着試験を行った。定着性は、定着画像を50g/c
m2 の荷重をかけてシルボン紙(LenzCleani
ng Paper“dasper”Ozu Paper
Co.Ltd)で擦り、擦り前後の濃度低下率により
評価した。
FC−2(キヤノン社製、図1に示す定着方式)を温調
温度が220℃になるように設定して温調になった時点
でオフセット試験を行った。オフセットは、画像の汚れ
方により、次の様に判定した。
い ×:不可 汚れている (耐ブロッキング試験)約20gのトナーを100cc
のポリコップに入れ、50℃で3日間放置した後、目視
で評価した。
る。
る。
崩れない。
−2020(キヤノン社製)により、連続1万枚の複写
試験を行い、現像性(画像濃度、かぶり)及び感光ドラ
ムへの融着、トナー担持体へのフィルミング、クリーニ
ング不良などを評価した。
(ガスクロマトグラフィ)にて次の条件で各物質のピー
ク面積を求めて測定される。
所製) キャリア:N2 ,2kg/cm2 50ml/min.
split 10ml/13s カラム :ULBON HR−1 50m×0.25m
m(信和化工社製) 試 料 :トナー0.2gをTHF(テトラヒドロフラ
ン)4mlに溶解して得られる溶液から2μl注入 標準物質:トルエン
混練押出機で、150℃設定で溶融混練し冷却固化後、
粉砕分級をし、重量平均径約8μm分級品を得た。この
分級品100部に、疎水性コロイダルシリカ0.6部を
ヘンシェルミキサーで混合しトナーとした。このトナー
の定着性、耐オフセット性、現像性を評価した結果及び
残留溶剤、モノマーの量を表5、6に記す。またこのト
ナーの分級時に得られた分級微粉を再利用した再利用ト
ナーの現像性も評価しその結果も表6に記す。
1の配合比を45:55とするほかは、実施例7と同様
にして評価を行った(比較例2)。
脂A−2と樹脂B−1の配合比を表5に示す場合につい
ても実施例7と同様にして評価を行った(実施例8〜1
3、比較例3)。
混練押出機で、150℃設定で溶融混練し冷却固化後、
粉砕分級をし、重量平均径約8μm分級品を得た。この
分級品100部に、疎水性コロイダルシリカ0.6部を
ヘンシェルミキサーで混合しトナーとした。このトナー
の定着性、耐オフセット性、現像性を評価した結果及び
残留溶剤、モノマーの量を表5、6に記す。またこのト
ナーの分級時に得られた分級微粉を再利用した再利用ト
ナーの現像性も評価しその結果も表6に記す。
混練押出機で、150℃設定で溶融混練し冷却固化後、
粉砕分級をし、重量平均径約8μm分級品を得た。この
分級品100部に、疎水性コロイダルシリカ0.6部を
ヘンシェルミキサーで混合しトナーとした。このトナー
の定着性、耐オフセット性、現像性を評価した結果及び
残留溶剤、モノマーの量を表7、8に記す。またこのト
ナーの分級時に得られた分級微粉を再利用した再利用ト
ナーの現像性も評価しその結果も表8に記す。
混練押出機で、150℃設定で溶融混練し冷却固化後、
粉砕分級をし、重量平均径約8μm分級品を得た。この
分級品100部に、疎水性コロイダルシリカ0.6部を
ヘンシェルミキサーで混合しトナーとした。このトナー
の定着性、耐オフセット性、現像性を評価した結果及び
残留溶剤、モノマーの量を表7、8に記す。またこのト
ナーの分級時に得られた分級微粉を再利用した再利用ト
ナーの現像性も評価しその結果も表8に記す。
混練押出機で、150℃設定で溶融混練し冷却固化後、
粉砕分級をし、重量平均径約8μm分級品を得た。この
分級品100部に、疎水性コロイダルシリカ0.6部を
ヘンシェルミキサーで混合しトナーとした。このトナー
の定着性、耐オフセット性、現像性を評価した結果及び
残留溶剤、モノマーの量を表7、8に記す。またこのト
ナーの分級時に得られた分級微粉を再利用した再利用ト
ナーの現像性も評価しその結果も表8に記す。
例8と同様にしてトナーを得、評価した。その結果を表
7、8に記す。
ワックスであっても、ワックス分散を良好にすることが
できる。したがって、低融点、低粘度、高密度、低針入
度、高結晶化度のワックスでも、分散性が極めてよく、
定着性、耐オフセット性、耐ブロッキング性、現像性の
良好なトナーを得ることができる。また、低シェア混練
であっても、ワックスの分散性が良いので、高分子鎖の
切断を抑えることができ、バインダー樹脂の性能を十分
に引き出すことができるので、定着性、耐オフセット性
を更に向上させることができる。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 数平均分子量(Mn)2,000〜2
0,000、重量平均分子量(Mw)4,000〜5
0,000、Mw/Mnが3.5未満である樹脂(A)
と、重量平均分子量(Mw)が300,000以上であ
る樹脂(B)を重量比(A:B)が50:50〜90:
10の割合で、更に融点が75〜125℃、140℃に
おける溶融粘度が200cP以下であるワックスとを溶
液混合し、脱溶剤してなる結着樹脂を少なくとも含有す
ることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 - 【請求項2】 該ワックスの25℃における密度が0.
93g/cm3 以上、針入度が5.0以下であることを
特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項3】 該ワックスの結晶化度が80%以上であ
ることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電荷像現
像用トナー。 - 【請求項4】 該ワックスの数平均分子量(Mn)が3
00〜1,000、重量平均分子量(Mw)が500〜
3,500であることを特徴とする請求項1〜3のいず
れかに記載の静電荷像現像用トナー。
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