JPH07234542A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

静電荷像現像用トナー

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JPH07234542A
JPH07234542A JP6320043A JP32004394A JPH07234542A JP H07234542 A JPH07234542 A JP H07234542A JP 6320043 A JP6320043 A JP 6320043A JP 32004394 A JP32004394 A JP 32004394A JP H07234542 A JPH07234542 A JP H07234542A
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Makoto Unno
真 海野
Tadashi Michigami
正 道上
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、定着性及び耐オフセット性
に優れている静電荷像現像用トナーを提供することにあ
る。 【構成】 本発明は、トナーの変化率γG'が50%以下
であり、トナーの変化率γG"が50%以下であり、トナ
ーの温度150℃における1〜50%歪みの範囲におけ
る貯蔵弾性率G’が3×103 乃至7×104 dyn/
cm2 であるトナーに関する。

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、静電記録
法、静電印刷法の如き画像形成方法に用いられる静電荷
像現像用トナーに関する。
【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号公報に記載されて
いる如く多数の方法が知られている。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
に応じて紙の如き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により定着し、トナ
ー画像を得るものである。
【0003】上述の最終工程であるトナー像を紙の如き
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。
【0004】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熱ローラーの表面と被定着シー
ト上のトナー像面を加圧下で接触させながら被定着シー
トを通過せしめることによりトナー像の定着を行うもの
である。この方法は熱ローラーの表面と被定着シート上
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る。
【0005】複写機やプリンターの機種によってそれぞ
れ異なったトナーが用いられている。これは、主に定着
速度及び定着温度の違いによるものである。加熱ローラ
ー表面とトナー像とが溶融状態で加圧下で接触する為
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、被定着シート
を汚すオフセット現象が定着速度及び定着温度に影響を
大きく受ける為である。一般に定着速度が遅い場合は、
加熱ローラー表面温度は低く、定着速度が速い場合は、
加熱ローラー表面温度は高く設定されている。これは、
トナーを定着させる為に加熱ローラーがトナーに与える
熱量を、定着速度によらずほぼ一定にすることによるも
のである。
【0006】しかし、被定着シート上のトナーは、何層
かのトナー層を形成している為、特に定着速度が速く、
加熱ローラー温度の高い系においては、加熱ローラーに
接触するトナー層と、被定着シートに接触している最下
層のトナー層の温度差が大となる為に、加熱ローラー温
度が高い場合には、最上層のトナーがオフセット現象を
起こし、加熱ローラー温度が低い場合は、最下層のトナ
ーは十分に溶けない為に、被定着シートにトナーが定着
せず低温オフセットという現象が起きやすい。
【0007】この問題を解決する方法として、定着速度
が速い場合には、定着時の圧力を上げ、被定着シートへ
のトナーのアンカーリングをさせる方法が、通常行われ
ている。この方法だと、加熱ローラー温度をある程度下
げることができ、最上層トナーの高温オフセット現象を
防ぐことは可能となる。しかし、トナーにかかるせん断
力が非常に大となる為に、被定着シートが定着ローラー
に巻きつく巻きつきオフセットや、定着ローラーから被
定着シートを分離する部材の分離あとが画像に出現した
り、さらには、圧力が高いがゆえに、定着時にライン画
像が押しつぶされたり、トナーが飛びちったりして、定
着画像の画質劣化を生じ易い。
【0008】従って、高速定着では、一般的には、低速
定着の場合より溶融粘度の低いトナーを用い、加熱ロー
ラー温度を下げ、定着圧力を下げることにより、高温オ
フセットや巻きつきオフセットを防止しつつ、トナー像
をシートに定着させている。しかし、この様な溶融粘度
の低いトナーを低速定着に用いると、低粘度がゆえに、
高温でオフセット現象が発生しやすい。
【0009】定着において、低速から高速まで適用でき
る定着温度領域の広い、耐オフセット性にすぐれたトナ
ーが待望されている。
【0010】さらに近年においては、複写機における静
電荷像のデジタル化及びトナーの微粒子化により、コピ
ー画像の高画質化が望まれている。
【0011】文字入りの写真画像においてそのコピー画
像の文字は鮮明で、写真画像は、原稿に忠実な濃度階調
性が得られるということが要求されている。一般に、文
字入り写真画像のコピーにおいて、文字を鮮明にする為
にライン濃度を高くすると、写真画像の濃度階調性が損
なわれるばかりでなく、ハーフトーン部分では非常にガ
サツイタ画像となる。
【0012】さらに、前述した様に定着時にライン画像
が押しつぶされたり、飛びちったりして、逆にコピー画
像の画質劣化が生じやすい。
【0013】さらに、ライン濃度を高くすると、トナー
の転写工程においてトナーののり量が多い為に、転写時
にトナーが感光体に押しつけられ感光体に付着してライ
ン中のトナーが抜けた、中抜け現象を起こし、低画質の
コピー画像となりやすい。逆に写真画像の濃度階調性を
良くしようとすると、文字ラインの濃度が低下し、鮮明
さが悪くなる。
【0014】一方、トナーの微粒子化により、画像の解
像力や鮮明度を上げることはできても種々の問題が生じ
やすい。
【0015】第一に、トナーの微粒子化により、ハーフ
トーン部の定着性が低下する。この現象は特に高速定着
において、顕著である。これは、ハーフトーン部分のト
ナーののり量が少なく、被定着シートの凹部に転写され
たトナーは、加熱ローラーから与えられる熱量が極めて
少なく、さらに定着圧力も、被定着シートの凸部によっ
て抑制される為である。ハーフトーン部分で被定着シー
トの凸部に転写されたトナーは、トナー層厚が薄い為
に、トナー粒子1個当りにかかるせん断力はトナー層厚
の厚いベタ黒部分に比べ非常に大きいものとなり、オフ
セット現象が発生したり、低画質のコピー画像となりや
すい。
【0016】さらに、カブリの問題がある。トナー粒子
の径を小さくすることにより、単位重量当りのトナー粒
子の表面積が増え、従って帯電量分布の幅が大きくな
り、カブリが生じ易くなる。トナー粒子の表面積が増え
ることにより、トナーの帯電特性が環境の影響を受け易
くなる。
【0017】トナー粒子の径を小さくすると、極性基を
有する材料や着色剤の分散状態がトナーの帯電性に影響
を及ぼしやすい。
【0018】この様な微粒子トナーを高速複写機に適用
すると、低湿下では特に帯電過剰となりやすく、カブリ
や画像濃度低下を生じることがある。
【0019】複写機の多機能化においては、静電荷像の
一部を露光等によって消しておき、次いでその部分に別
のトナー画像を挿入するような多重多色コピーを行った
り、複写紙の周辺を枠ぬきするような機能においては、
白く抜いておくべき画像部分にカブリが生じやすい。
【0020】また、LEDやヒューズランプの如き強い
光で与えて静電荷像を消去し、現像基準電位に対して潜
像電位と反極性の電位を印加すると、その部分にカブリ
が発生する傾向が高まるという問題が生じる。
【0021】特開平3−219262号公報、特開平3
−64766号公報、特開平3−231757号公報で
記載されている様にある温度範囲において、貯蔵弾性率
G’及び損失弾性率G”がある範囲にあるトナーは、特
定の定着条件下では、定着性及び耐オフセット性にすぐ
れたものとなるが、前述した様に、定着速度、定着圧
力、せん断力が大きく異なる定着機それぞれに対して、
定着性及び耐オフセット性を満足し、さらには画像特性
をすべて満足することは容易ではない。
【0022】ポリエステル樹脂またはスチレン−アクリ
ル共重合体樹脂においてゲル分を切断した成分を結着樹
脂として含有するトナーをつくる方法が、特開平3−4
1471号公報及び特開平3−188468号公報に記
載されている。しかし、これらの方法では、ポリマ鎖に
おける架橋点間距離が短い為にトナーにおけるG’及び
G”の変化率が大きい。そのためこれらの方法で得られ
たトナーは、特にハーフトーン部分での定着性及び画質
に劣っている。
【0023】
【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静電荷像現像用トナーを提供す
ることにある。
【0024】本発明の目的は、低速から高速複写機にお
いても、定着性を損なうことなく、耐オフセット性にす
ぐれている静電荷像現像用トナーを提供することにあ
る。
【0025】本発明の目的は、微粒子化してもハーフト
ーン部分においてもすぐれた定着性を示し、かつ、良画
質の定着画像を得ることのできる静電荷像現像用トナー
を提供することにある。
【0026】本発明の目的は、低速から高速複写機にお
いても、カブリがなく、高濃度のトナー画像が得られる
静電荷像現像用トナーを提供することにある。
【0027】本発明の目的は、環境変動に影響されるこ
とが少なく、低湿下及び高湿下においても良好なトナー
画像を与える静電荷像現像用トナーを提供することにあ
る。
【0028】本発明の目的は、高速機においても安定し
て良好なトナー画像を与える静電荷像現像用トナーを提
供することにある。
【0029】本発明の目的は、耐久性に優れ、長時間の
連続使用にあっても画像濃度が高く、白地カブリのな
い、トナー画像が得られる静電荷像現像用トナーを提供
することにある。
【0030】本発明の目的は、文字入り写真画像におい
ては、そのコピー画像の文字が鮮明で、かつ写真画像は
原稿に忠実な濃度階調性が得られる静電荷像現像用トナ
ーを提供することにある。
【0031】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、結着
樹脂及び着色剤を少なくとも含有する静電荷像現像用ト
ナーにおいて、トナーは、下記式(1) γG'=(1−G’50% /G’1%)×100…(1) 〔式中、γG'は、貯蔵弾性率G’の変化率を示し、G’
50% は温度150℃における50%歪みでの貯蔵弾性率
を示し、G’1%は温度150℃における1%歪みでの貯
蔵弾性率を示す〕で示される変化率γG'が50%以下で
あり、且つ下記式(2) γG" =(1−G”50% /G”1%)×100…(2) 〔式中、γG" は、損失弾性率G”の変化率を示し、
G”50% は温度150℃における50%歪みでの損失弾
性率を示し、G”1%は温度150℃における1%歪みで
の損失弾性率を示す〕で示される変化率γG" が50%
以下であり、温度150℃における1〜50%歪みの範
囲におけるトナーの貯蔵弾性率が3×103 〜7×10
4 dyn/cm2 であるに関する。
【0032】本発明者らは、詳細なる検討の結果、貯蔵
弾性率G’及び損失弾性率G”の歪みにおいて、その変
化率の低いトナーが、定着条件を変えても、定着性、耐
オフセット性に優れていることを見い出した。
【0033】貯蔵弾性率G’及び損失弾性率G”は、ト
ナーの耐オフセット性及び定着性と相関する物性の1つ
である。貯蔵弾性率G’が小さいものは耐オフセット性
が低下し、損失弾性率G”が大きいものは定着性に劣
る。
【0034】高速定着においては、低速定着に比べトナ
ーが受けるせん断力は大きい。従って、貯蔵弾性率G’
及び損失弾性率G”の歪みによる変化率の少ない本発明
のトナーは、低速から高速複写機に至るまで定着性を損
なうことなく耐オフセット性にもすぐれている。
【0035】本発明において、温度150℃における1
〜50%歪みの範囲におけるトナーの貯蔵弾性率G’が
3×103 〜7×104 dyn/cm2 である。トナー
の貯蔵弾性率G’が3×103 dyn/cm2 より小さ
いと高温オフセット現象が発生しやすく、トナーの貯蔵
弾性率G’が7×104 dyn/cm2 よりも大きいと
定着性が低下する。特に、定着圧が大きい加熱加圧定着
器の場合に貯蔵弾性率G’が3×103 dyn/cm2
より小さいとトナーの弾性が不足していることから高温
オフセットが発生しやすい。
【0036】さらに、好ましくは、トナーの変化率γG'
が0.1〜35%であり、トナーの変化率γG" が0.
1〜35%であることが良い。
【0037】トナーは、温度150℃における1〜50
%歪みの範囲におけるトナーの損失弾性率G”が2×1
3 〜6×104 dyn/cm2 であることが好まし
い。トナーの損失弾性率G”が2×103 dyn/cm
2 よりも小さいと、高温オフセット現象が発生しやす
く、トナーの損失弾性率G”が6×104 dyn/cm
2よりも大きくなると定着性が低下する。
【0038】特に、定着スピードが速く、加熱ローラの
直径が小さくて、定着後の排紙時における加熱ローラの
曲率が大きい場合に、上記損失弾性率G”の条件を満足
していることがオフセットを防止する上で有効である。
【0039】本発明に用いられる結着樹脂としては、ポ
リエステル樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ樹脂などが挙
げられる。なかでも、ポリエステル系樹脂及びビニル系
樹脂が帯電特性及び定着性でより好ましい。
【0040】トナーの結着樹脂がポリエステル樹脂の場
合、トナーの貯蔵弾性率G’が4.5×103 〜6.5
×104 dyn/cm2 であることが好ましく、さら
に、トナーの損失弾性率G”が3×103 〜5.5×1
4 dyn/cm2 であるのが良い。
【0041】本発明に好ましく用いられるポリエステル
樹脂の組成は以下の通りである。
【0042】ポリエステル樹脂は、全成分中45〜55
mol%がアルコール成分であり、55〜45mol%
が酸成分であることが好ましい。
【0043】アルコール成分としては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
1,5−ペンタンジオール、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、水素化ビスフェノールA、又式(A)
で表わされるビスフェノール誘導体;
【0044】
【外1】
【0045】また、式(B)で示されるジオール類;
【0046】
【外2】 のジオール類が挙げられる。
【0047】全酸成分中50mol%以上2価のカルボ
ン酸を含むことが好ましい。2価のカルボン酸としては
フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸
の如きベンゼン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、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6〜18の
アルキル基又はアルケニ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、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
物が挙げられる。
【0048】特に好ましいポリエステル樹脂のアルコー
ル成分としては前記式(A)で示されるビスフェノール
誘導体であり、酸成分としては、フタル酸、テレフタル
酸、イソフタル酸又はその無水物、こはく酸、n−ドデ
セニルコハク酸、又はその無水物、フマル酸、マレイン
酸、無水マレイン酸の如きジカルボン酸類等が挙げられ
る。
【0049】ポリエステル樹脂のガラス転移温度(T
g)は40〜90℃、より好ましくは45〜85℃が良
く、数平均分子量(Mn)が1,000〜50,00
0、より好ましくは1,500〜20,000が良く、
重量平均分子量(Mw)が3,000〜100,00
0、より好ましくは40,000〜90,000が良
い。
【0050】ビニル系樹脂を生成するためのビニルモノ
マーとしては、次のようなものが挙げられる。
【0051】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、p−メトキス
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、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
ンの如きスチレン誘導体;エチレン、プロピレン、ブチ
レン、イソブチレンの如きエチレン不飽和モノオレフィ
ン類;ブタジエンの如き不飽和ポリエン類;塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、沸化ビニルの如きハ
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酸;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;前述のα,β−不飽
和酸のエステル、二塩基酸のジエステル類が挙げられ
る。
【0052】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−フエステ
ル、マレイン酸エチルハ−フエステル、マレイン酸ブチ
ルハ−フエステル、シトラコン酸メチルハ−フエステ
ル、シトラコン酸エチルハ−フエステル、イタコン酸メ
チルハ−フエステル、アルケニルコハク酸メチルハ−フ
エステル、フマル酸メチルハ−フエステル、メサコン酸
メチルハ−フエステルの如き不飽和二塩基酸ハーフエス
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ビニルモノマーが挙げら
れる。
【0053】ビニル系樹脂で形成された結着樹脂はガラ
ス転移温度が45〜80℃、好ましくは55〜70℃が
良く、数平均分子量(Mn)が2,500〜50,00
0が良く、重量平均分子量(Mw)が10,000〜
1,000,000であることが良い。
【0054】本発明においてポリウレタン、エポキシ樹
脂、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロジン、テン
ペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水
素樹脂、芳香族系石油樹脂等を必要に応じて前述した結
着樹脂に混合しても良い。
【0055】2種以上の樹脂を混合して、結着樹脂とし
て用いる場合、より好ましい形態としては分子量の異な
るものを適当な割合で混合するのが好ましい。温度15
0℃で、1%歪みと50%歪みでの貯蔵弾性率G’及び
損失弾性率G”の変化率を50%以下にする為には、ト
ナーを構成する結着樹脂の特性が重要である。この様な
特性を有するためには結着樹脂は、数平均分子量が好ま
しくは1,000〜50,000、より好ましくは2,
000〜20,000である比較的低分子量の樹脂及び
ポリマー鎖における架橋点間距離の長いゲルを有するこ
とが好ましい。結着樹脂として、上記の特徴を有する樹
脂を用い、トナーをつくるときに、ゲル成分を切断し
て、分岐鎖長の長い高分子量分をつくることにより、変
化率の小さいトナーが良好に生成される。
【0056】この様にゲル成分を切断して得られた成分
を有するトナーにおいて、ポリエステル樹脂を主結着樹
脂として用いた場合、数平均分子量(Mn)が好ましく
は1,000〜50,000、より好ましくは1,50
0〜20,000であり、重量平均分子量(Mw)が好
ましくは3,000〜2,000,000、より好まし
くは40,000〜1,500,000である。ビニル
系樹脂を主結着樹脂として用いた場合、数平均分子量
(Mn)が好ましくは2,500〜50,000が良
く、重量平均分子量(Mw)が好ましくは100,00
0〜1,000,000が良い。これは以下の理由によ
るものと考えられる。
【0057】分子量が同じでポリマー鎖における架橋点
間距離の異なる2種の樹脂をそれぞれ切断し、高分子量
分をつくる場合を考えると、架橋点間距離の長いものは
分岐鎖長の長いものとなる。従って、低分子量の樹脂と
の混合によってトナーをつくる場合、この分岐鎖長が、
低分子量樹脂との相互作用に大きな影響を与えるものと
考えられる。分岐鎖長の長い樹脂が存在することによ
り、低分子量樹脂とのからみ合いが、分岐鎖長の短い樹
脂の場合と比べてより強いものとなる。よって、この様
な構成を有するトナーをすることにより温度150℃に
おける1%歪みと50%歪みでの貯蔵弾性率G’、及び
損失弾性率G”の変化率を良好に50%以下にすること
が可能となる。架橋点間距離の短い高分子により、直鎖
状高分子に近いもの或いは直鎖状高分子量成分及び直鎖
状低分子量分がトナーを構成する場合は、低分子量成分
と高分子量成分とのからみ合いが弱い為に、前記変化率
を50%以下にすることは困難である。
【0058】ポリエステル樹脂において、架橋点間の距
離の長いゲル成分をつくる方法としては、線状ポリエ
ステル或いはゲル成分の少ないポリエステルを合成した
後、3価以上のアルコール或いは酸を添加し、縮重合さ
せる方法、縮重合反応活性の違いを利用して、3価以
上のアルコール或いは酸を用いてゲル成分の少ないポリ
エステルを合成した後、これとは別に、合成した線状ポ
リエステル或いは非線状ポリエステル及び/又は3価以
上のアルコール或いは酸を混合し、さらに縮重合させる
方法などが挙げられる。
【0059】ビニル系共重合体においては、架橋点間距
離の長い架橋剤を用いる方法が挙げられる。架橋点間距
離の長い架橋剤として、アルキル鎖で結ばれたジアクリ
レート化合物及びジメタクリレート化合物;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及
びジメタクリレート化合物;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、及びメタク
リレート化合物などが挙げられる。これらの架橋剤の中
でも、本発明の目的を達成するためには、分子量300
以上の架橋剤が好ましい。
【0060】例えば、ジメタクリル酸テトラエチレング
リコール、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポ
リオキシエリレン(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などが挙げられる。
【0061】分子量300未満の架橋剤も本発明の目的
を妨げないものであれば、分子量300以上のものと併
用してもかまわない。
【0062】他の方法としてカルボキシル基及び/又は
ヒドロキシル基を有するビニル系共重合体とポリエステ
ル樹脂を混合し縮合させる方法などが挙げられる。
【0063】数平均分子量が1,000〜50,000
の比較的低分子量の樹脂と、架橋点間距離の長いゲル成
分とを有する樹脂組成物をつくる方法としては、低分
子量成分の樹脂とゲル成分を有する樹脂をそれぞれ別々
に合成し、混合する方法、ポリエステルの場合は、ジ
アミンやジイソシアネートなど、分子量分布を広げる効
果を有するものを、a)線状ポリエステルを合成する場
合に添加する方法、或いは、b)架橋点間距離の長いゲ
ル成分をつくるときに反応系に添加する方法などが挙げ
られる。
【0064】ゲル成分を切断して分岐鎖長の長い高分子
量分をつくる方法としては、二軸混練機、エクストルー
ダー、加圧ニーダーの如き装置で溶融混練する方法が挙
げられる。
【0065】本発明の静電荷像現像用トナーは、その帯
電性をさらに安定化させる為に必要に応じて荷電制御剤
を含有することが好ましい。荷電制御剤は、結着樹脂1
00重量部当り0.1〜10重量部、好ましくは0.1
〜5重量部使用するのが好ましい。
【0066】荷電制御剤としては、以下のものが挙げら
れる。
【0067】トナーを負荷電性に制御するものとして、
例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効である。モ
ノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、金属錯
体、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体が挙げられる。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、
ビスフェノールのフェノール誘導体類が挙げられる。
【0068】正帯電性のトナーの場合には、正帯電性を
示す荷電制御剤として、ニグロシンやトリフェニルメタ
ン系化合物、ローダミン系染料、ポリビニルピリジン等
が用いられる。カラートナーをつくる場合に於ては、正
帯電性を示すメタクリル酸ジメチルアミノメリツの如き
含アミノカルボン酸エステル類をモノマーとして0.1
〜40mol%好ましくは1〜30mol%を使用した
結着樹脂を用いるか、あるいは、トナーの色調に影響を
与えない無色又は淡色の正荷電制御剤を用いるのが好ま
しい。正荷電制御剤としては、例えば下記構造式
(A)、(B)で示される四級アンモニウム塩などが挙
げられる。
【0069】
【外3】
【0070】構造式(A)及び(B)で示される四級ア
ンモニウム塩の中でも下記構造式(A)−1,−2,構
造式(B)−1で表わされる正荷電制御剤を使用するこ
とが、環境依存の少ない良好な帯電性を示すことから好
ましい。
【0071】
【外4】
【0072】正帯電性トナーにおいて結着樹脂の樹脂成
分として、正帯電特性を示す、メタクリル酸ジメチルア
ミノメチルの如き含アミノカルボン酸エステル類の重合
体又は共重合体を用いる場合、必要に応じてさらに正荷
電制御剤又は負荷電制御剤を使用しても良い。
【0073】正帯電性トナーに於て樹脂成分として正帯
電特性を示すメタクリル酸ジメチルアミノメチルの如き
含アミノカルボン酸エステル類の重合体又は共重合体を
用いない場合は、正荷電制御剤を結着樹脂100重量部
に対して0.1〜15重量部、好ましくは、0.5〜1
0重量部使用することが好ましい。含アミノカルボン酸
エステル類の重合体又は共重合体を用いる場合は、環境
依存性の少ない良好な帯電性をもたせる目的で必要に応
じて、正荷電制御剤及び/又は負荷電制御剤を結着樹脂
100重量部に対して0〜10重量部好ましくは0〜8
重量部用いることが好ましい。
【0074】本発明のトナーを磁性トナーとして用いる
場合、磁性トナーに含まれる磁性材料としては、マグネ
タイト、マグネマイト、フェライトの如き酸化鉄、及び
他の金属酸化物を含む酸化鉄;Fe,Co,Niのよう
な金属、あるいは、これらの金属とAl,Co,Cu,
Pb,Mg,Ni,Sn,Zn,Sb,Be,Bi,C
b,Ca,Mn,Se,Ti,W,Vのような金属との
合金、およびこれらの混合物等が挙げられる。
【0075】磁性材料としては、四三酸化鉄(Fe3
4 )、三二酸化鉄(γ−Fe23)、酸化鉄亜鉛(Z
nFe24 )、酸化鉄イットリウム(Y3 Fe5
12)、酸化鉄カドミウム(CdFe24 )、酸化鉄
ガドリニウム(Gd3 Fe5 −O12)、酸化鉄銅(Cu
Fe24 )、酸化鉄鉛(PbFe12−O19)、酸化鉄
ニッケル(NiFe24 )、酸化鉄ネオジム(NdF
23 )、酸化鉄バリウム(BaFe1219)、酸化
鉄マグネシウム(MgFe23 )、酸化鉄マンガン
(MnFe24 )、酸化鉄ランタン(LaFeO
3 )、鉄粉(Fe)、コバルト粉(Co)、ニッケル粉
(Ni)が挙げられる。上述した磁性材料を単独で或い
は2種以上の組合せで使用する。本発明の目的に特に好
適な磁性材料は四三酸化鉄又はγ−三二酸化鉄の微粉末
である。
【0076】これらの強磁性体は平均粒径が0.1〜2
μm(より好ましくは0.1〜0.3μm)で、10K
エルステッド印加での磁性特性が抗磁力20〜150エ
ルステッドであり、飽和磁化50〜200emu/g
(好ましくは50〜100emu/g)であり、残留磁
化2〜20emu/gであるものが好ましい。
【0077】結着樹脂100重量部に対して、磁性体6
5〜200重量部、好ましくは70〜150重量部使用
するのが良い。
【0078】非磁性の着色剤としては、カーボンブラッ
ク、チタンホワイトの如き無機顔料、有機顔料及び/又
は染料を用いることができる。例えば本発明のトナーを
カラートナーとして使用する場合には、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.ベージックブル
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がある。顔料としては、黄
鉛、カドミウムイエロー、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、赤口黄鉛、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、ベンジジンオレン
ジG、カドミウムレッド、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、紺青、オバルトブ
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、酸化クロ
ム、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がある。
【0079】本発明のトナーを二成分フルカラー現像剤
用トナーとして使用する場合には、次の様なものが挙げ
られる。マゼンダ用着色顔料としては、C.I.ピグメ
ントレッド1,2,3,4,5,6,7,8,9,1
0,11,12,13,14,15,16,17,1
8,19,21,22,23,30,31,32,3
7,38,39,40,41,48,49,50,5
1,52,53,54,55,57,58,60,6
3,64,68,81,83,87,88,89,9
0,112,114,122,123,163,20
2,206,207,209,C.I.ピグメントバイ
オレット19、C.I.バットレッド1,2,10,1
3,15,23,29,35が挙げられる。
【0080】顔料を単独で使用しても構わないが、染料
と顔料と併用してその鮮明度を向上させても良い。マゼ
ンタ用染料としては、C.I.ソルベントレッド1,
3,8,23,24,25,27,30,49,81,
82,83,84,100,109,121、C.I.
ディスパースレッド9、C.I.ソルベントバイオレッ
ト8,13,14,21,27、C.I.ディスパース
バイオレット1の如き油溶染料、C.I.ベーシックレ
ッド1,2,9,12,13,14,15,17,1
8,22,23,24,27,29,32,34,3
5,36,37,38,39,40、C.I.ベーシッ
クバイオレット1,3,7,10,14,15,21,
25,26,27,28の如き塩基性染料が挙げられ
る。
【0081】その他の着色顔料として、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.バットブルー6、C.I.アシッ
ドブルー45又は下記式で示される構造を有するフタロ
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が挙げられる。
【0082】
【外5】
【0083】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,
11,12,13,14,15,16,17,23,6
5,73,83、C.I.バットイエロー1,3,20
が挙げられる。
【0084】非磁性着色剤の使用量は結着樹脂100重
量部に対して、0.1〜60重量部好ましくは0.5〜
50重量部である。
【0085】本発明に於て、必要に応じて一種又は二種
以上の離型剤を、トナー中に含有させても良い。
【0086】本発明に用いられる離型剤としては室温で
は固体の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
ックス又はそれらのブロック共重合物;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、
それら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類;脱酸カルナバワッ
クスの如き脂肪酸エステル類を一部または全部を脱酸処
理したものが挙げられる。さらに、パルミチン酸、ステ
アリン酸、モンタン酸の如き、飽和直鎖脂肪酸類;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
飽和脂肪酸類;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
アルコール類;ソルビトールの如き多価アルコール類;
リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミ
ドの如き飽和脂肪酸アミド類;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類、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
ド類;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
アミド類;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
酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワ
ックス類;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;植物性油脂の水素添
加によって得られるヒドロキシル基を有するメチルエス
テル化合物が挙げられる。
【0087】本発明において特に好ましく用いられるワ
ックスとしては、脂肪族系アルコールワックス及び脂肪
族炭化水素系ワックスが挙げられる。脂肪族系アルコー
ルワックスは次式(C)で示される。
【0088】式(C) CH3 (CH2x CH2 OH
(x=20〜250)
【0089】脂肪族炭化水素系ワックスとしては、アル
キレンを高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチーグ
ラー触媒で重合した低分子量のアルキレンポリマー;高
分子量のアルキレンポリマーを熱分解して得られるアル
キレンポリマー;一酸化炭素及び水素からなる合成ガス
からアーゲ法により得られる炭化水素の蒸留残分から得
られる合成炭化水素;これらを水素添加して得られる合
成炭化水素が挙げられる。更に、プレス発汗法、溶剤
法、真空蒸留の利用や分別結晶方式により炭化水素ワッ
クスの分別を行った精製ワックスがより好ましく用いら
れる。母体としての炭化水素は、金属酸化物系触媒(多
くは2種以上の多元系)を使用して一酸化炭素と水素の
反応によって合成されるもの{例えばジントール法、ヒ
ドロコール法(流動触媒床を使用)};ワックス状炭化
水素が多く得られるアーゲ法(固定触媒床を使用)によ
り得られる炭素数が数百ぐらいまでの炭化水素;エチレ
ンの如きアルキレンをチーグラー触媒により重合した炭
化水素が、分岐が少なくて小さく、飽和の長い直鎖状炭
化水素であるので好ましい。特にアルキレンの重合によ
らない方法により合成されたワックスがその分子量分布
からも好ましいものである。
【0090】分子量分布では、分子量400〜2400
の領域に、好ましくは分子量450〜2000、特に好
ましくは分子量500〜1600の領域にピークが存在
することが良い。このような分子量分布を持たせること
によりトナーに好ましい熱特性を持たせることができ
る。
【0091】本発明に用いられる離型剤の量は、結着樹
脂100重量部あたり0.1〜20重量部、好ましくは
0.5〜10重量部が好ましい。
【0092】これらの離型剤は、通常、樹脂を溶剤に溶
解し、樹脂溶液温度を上げ、攪拌しながら添加混合する
方法や、混練時に混合する方法で結着樹脂に分散させら
れる。
【0093】本発明のトナーは、重量平均粒径が3〜1
0μm(より好ましくは、3〜9μm)であることが、
高画質化の点で好ましい。
【0094】本発明に用いられる負帯電性流動化剤とし
ては、トナー粒子と混合することにより、流動性が添加
前後を比較すると増加し得るものであれば、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;湿式製
法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ;それら
微粉末シリカを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
を施した処理シリカ等がある。
【0095】好ましい流動化剤としては、ケイ素ハロゲ
ン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉体であり、
乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称されるものであ
る。例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱
分解酸化反応を利用するもので、基礎となる反応式は次
の様なものである。
【0096】 SiCl2 +2H2 +O2 →SiO2 +4HCl
【0097】この製造工程において、塩化アルミニウム
又は塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロ
ゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属
酸化物の複合微粉体を得ることも可能である。その粒径
は、平均の一次粒径として、0.001〜2μmの範囲
内であることが好ましく、特に好ましくは、0.002
〜2μmの範囲内のシリカ微粉体を使用するのが良い。
【0098】ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により
生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば以下の
様な商品名で市販されているものがある。
【0099】 AEROSIL(日本アエロジル社) 130 200 300 380 TT600 MOX170 MOX80 COK84 Ca−O−SiL(CABOT Co.社) M−5 MS−7 MS−75 HS−5 EH−5 Wacker HDK N 20 V15 (WACKER−CHEMIE GMBH社) N20E T30 T40 D−C Fine Silica(ダウコーニングCo.社) Fransol(Fransil社)
【0100】さらには、該ケイ素ハロゲン化合物の気相
酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処
理シリカ微粉体を用いることがより好ましい。該処理シ
リカ微粉体において、メタノール滴定試験によって測定
された疎水化度が30〜80の範囲の値を示すようにシ
リカ微粉体を処理したものが特に好ましい。
【0101】疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応
あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物で化学的に処理
することによって付与される。好ましい方法としては、
ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシ
リカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する。
【0102】そのような有機ケイ素化合物の例は、ヘキ
サメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルク
ロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジク
ロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチル
クロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジ
ルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロル
シラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロ
ルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロ
ルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチ
ルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレー
ト、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエ
トキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジ
ビニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニル
テトラメチルジシロキサンおよび1分子当り2から12
個のシロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞ
れ1個宛のSiに結合した水酸基を含有するジメチルポ
リシロキサン等がある。これらは1種あるいは2種以上
の混合物で用いられる。
【0103】正帯電性流動化剤としては、前述した乾式
法シリカを、次に挙げるアミノ基を有するカップリング
剤或いは、シリコーンオイルで処理したものを用いる。
【0104】
【外6】
【0105】
【外7】
【0106】シリコーンオイルとしては一般に次式の側
鎖にアミノ基を有する部分構造を具備しているアミノ変
性シリコーンオイルなどが用いられる。
【0107】
【外8】 (式中R1 は水素、アルキル基、アリール基、又はアル
コキシ基を表わし、R2はアルキレン基又はフェニレン
基を表わし、R3 及びR4 は水素、アルキル基或いはア
リール基を表わす。但し、上記アルキル基、アリール
基、アルキレン基及びフェニレン基はアミンを含有して
いても良いし、また帯電性を損ねない範囲でハロゲン等
の置換基を有していても良い。m及びnは正の整数を示
す。)
【0108】そのようなアミノ基を有するシリコーンオ
イルとしては例えば以下のものがある。
【0109】 25℃における粘度 アミン当量 商品名 (cps) SF8417(トーレシリコーン社製) 1200 3500 KF393 (信越化学社製) 60 360 KF857 (信越化学社製) 70 830 KF860 (信越化学社製) 250 7600 KF861 (信越化学社製) 3500 2000 KF862 (信越化学社製) 750 1900 KF864 (信越化学社製) 1700 3800 KF865 (信越化学社製) 90 4400 KF369 (信越化学社製) 20 320 KF383 (信越化学社製) 20 320 X−22−3680 (信越化学社製) 90 8800 X−22−380D (信越化学社製) 2300 3800 X−22−3801C (信越化学社製) 3500 3800 X−22−3810B (信越化学社製) 1300 1700
【0110】アミン当量とは、アミン1個あたりの当量
(g/eqiv)で、分子量を1分子あたりのアミン数
で割った値である。
【0111】本発明に用いられる流動化剤は、BET法
で測定した窒素吸着による比表面積が30m2 /g以
上、好ましくは50m2 /g以上のものが良好な結果を
与える。トナー100重量部に対して流動化剤0.01
〜8重量部、好ましくは0.1〜4重量部使用するのが
良い。
【0112】本発明の静電荷像現像用トナーを作製する
には結着樹脂、磁性又は非磁性の着色剤、荷電制御剤ま
たはその他の添加剤を、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
て樹脂類を互いに相溶せしめ、溶融混練物を冷却固化後
に固化物を粉砕し、粉砕物を分級してトナーを得ること
ができる。
【0113】さらに、トナーと同極性に帯電する流動化
剤とトナーとをヘンシェルミキサーの如き混合機により
充分混合し、トナー粒子表面に外添剤を有する本発明の
静電荷像現像用トナーを得ることができる。
【0114】以下に本発明のトナーに係る物性値の測定
方法を示す。
【0115】(1)貯蔵弾性率G’及び損失弾性率G”
の1%歪みと50%歪みでの変化率の測定 磁性トナー約2〜3g又は非磁性トナー1〜2gを加圧
成型器で、室温(約23℃)で圧力150kg/cm
2 、5分間の条件にて、直径25mm、厚さ2mm成型
し、測定サンプルをつくる。
【0116】G’及びG”の測定は、ダイナミックアナ
ライザーRDA II(レオメトリックス社製)で、直
径25mmパラレルプレートを用い、正弦波振動により
行う。測定温度は150℃、周波数は1Hzである。歪
みγ%を100 %〜102 %まで順次行い、そのときの
G’及びG”を測定する。変化率γG’,G”は下記式
から算出される。
【0117】
【外9】
【0118】(2)ガラス転移温度(Tg) 本発明に於ては、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。
【0119】測定試料は5〜20mg、好ましくは10
mgを精密に秤量する。
【0120】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30〜20
0℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測
定を行う。
【0121】昇温過程で、温度40〜100℃の範囲に
おけるメインピークの吸熱ピークが得られる。
【0122】このときの吸熱ピークが出る前と出た後の
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
明に於るガラス転移温度Tgとする。
【0123】(3)分子量の測定 本発明において、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィ(GPC)によるクロマトグラムの分子量は次の条件
で測定される。
【0124】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重量%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
製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6×10
2 ,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。また、検出器にはRI(屈折
率)検出器を用いる。
【0125】カラムとしては、103 〜2×106 の分
子量領域を適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、Wate
rs社製のμ−styragel 500,103 ,1
4 ,105 の組合せや、昭和電工社製のshodex
KA−801,802,803,804,805,8
06,807の組合せが好ましい。
【0126】(4)THF不溶分の測定(ゲル分) ソックスレー抽出における樹脂残分(ゲル分)とは、以
下のように測定された値をもって定義する。サンプル約
0.5gを秤量し、円筒ろ紙(例えばNo.86Rサイ
ズ28×100mm東洋ろ紙社製)に入れてソックスレ
ー抽出器にかけ、溶媒としてTHF200mlを用い
て、6時間で抽出する。このとき、THFの抽出サイク
ルが約4分〜5分に一回になるような還流速度で抽出を
行う。抽出終了後、円筒ろ紙を取り出し、十分に乾燥し
抽出残分を秤量する。ゲル分は、初めに投入した樹脂成
分の重量をW1 gとし、抽出残分中の樹脂成分の重量を
2gとしたときに、(W2 /W1 )×100(重量
%)で表したものである。例えば、磁性トナーでは試料
トナー重量から磁性体及び顔料の如き樹脂以外のTHF
不溶成分の重量を差し引いた重量(W1 g)または非磁
性トナーでは試料トナー重量から顔料の如き樹脂以外の
THF不溶成分の重量を差し引いた重量(W1 g)と、
抽出残分重量から磁性体及び/又は顔料の如きTHF不
溶成分の重量を差し引いた重量(W2 g)とから上記式
より計算することができる。
【0127】ソックスレー抽出装置の一例を図1に示
す。
【0128】容器15に入っているTHF14は、ヒー
タ22で加熱され気化し、気化したTHFは管21を通
って冷却器18に導かれる。冷却器18は、冷却水19
で常時、冷却されている。冷却器18で冷却されて液化
したTHFは円筒ろ紙16を有する貯留部にたまり、T
HFの液面が中管17のよりも高くなると、貯留部から
THFが容器15に排出される。円筒ろ紙に入っている
トナー又は樹脂は、循環するTHFによって抽出処理さ
れる。
【0129】
【実施例】以下製造例及び実施例によって本発明を説明
する。
【0130】樹脂製造例1 テレフタル酸 18mol% n−ドデセニル無水コハク酸 25mol% 無水トリメリット酸 5mol% 式(A)で表わされるビスフェノール誘導体 52mo
l%(Rはプロピレン基でありx+y=2.2) 上記モノマーを縮合重合して、Mn=3000,Mw=
15000,Tg=55℃,酸価=35,THF不溶分
0%のポリエステルを得た。ここで得られたポリエステ
ルをポリエステル樹脂Aとする。
【0131】次に、 テレフタル酸 23mol% n−ドデセニル無水コハク酸 23mol% 無水トリメリット酸 2mol% 式(A)で表わされるビスフェノール誘導体 52mo
l%(Rはプロピレン基でありx+y=2.2) 上記モノマーを縮合重合して、Mn=6000,Mw=
45000,Tg=62℃,酸価=25,THF不溶分
0%のポリエステルを得た。ここで得られたポリエステ
ルをポリエステル樹脂Bとする。
【0132】さらに ポリエステル樹脂A 100重量部 ポリエステル樹脂B 100重量部 無水トリメリット酸 8重量部 これらを縮合重合して、Mn=4000,Mw=290
00,Tg=58℃,酸価=30,THF不溶分35%
のポリエステルを得た。ここで得られたポリエステルを
ポリエステル樹脂Iとする。
【0133】樹脂製造例2 ポリエステル樹脂A100重量部に無水トリメリット酸
5重量部を加え、縮合重合して、Mn=4500,Mw
=32000,Tg=56℃,酸価=28,THF不溶
分20%のポリエステルを得た。ここで得られたポリエ
ステルをポリエステル樹脂IIとする。
【0134】樹脂製造例3 あらかじめ、式(A)で表されるビスフェノール誘導体
(R:エチレン基でx+y=2.2)を3molに対し
て無水トリメリット酸1molを反応させたプレポリマ
ー10重量部とポリエステル樹脂A100重量部とを混
合しさらに縮合重合させ、Mn=4000,Mw=38
000,Tg=56℃,酸価=26,THF不溶分28
%のポリエステルを得た。ここで得られたポリエステル
をポリエステルをポリエステル樹脂IIIとする。
【0135】樹脂製造例4 テレフタル酸 24mol% n−ドデセニル無水コハク酸 24mol% 式(B)で表わされるビスフェノール誘導体 52mo
l%(Rはプロピレン基を示しx+y=2.2) 上記モノマーを縮合重合して、Mn=3500,Mw=
18000,Tg=56℃,酸価=30,THF不溶分
0%のポリエステルを得た。ここで得られたポリエステ
ルをポリエステル樹脂Cとする。
【0136】ここでさらに、無水トリメリット酸を15
mol%加え、縮合重合し、Mn=5800,Mw=4
5000,Tg=60℃,酸価=22,THF不溶分4
5%のポリエステルを得た。ここで得られたポリエステ
ルをポリエステル樹脂IVとする。
【0137】樹脂製造例5 スチレン 85重量部 n−ブチルアクリレート 15重量部 ジターシャリーブチルパーオキシド 2.5重量部 トルエン 500重量部 上記モノマーを重合反応させ、Mn=5500,Mw=
13000,Tg=60℃のスチレン系樹脂を得た。こ
こで得られた樹脂をビニル樹脂(a)とする。
【0138】ビニル樹脂(a) 100重量部 スチレン 75重量部 n−ブチルアクリレート 20重量部 ポリエチレングリコールジアクリレート 5重量部 (架橋剤:CH2 =CHCOO(CH2 CH2 O)n
COCH=CH2 n=14,Mw=742) ベンゾイルパーオキシド 3重量部 上記材料及び水系媒体(ポリビニルアルコール1重量部
水1000重量部)を用いて懸濁重合後、NaOH水
溶液による洗浄によりポリビニルアルコールを除去
し、、Mn=8000,Mw=60000,Tg=59
℃,スチレン系共重合体の樹脂組成物を得た。ここで得
られた樹脂組成物をビニル樹脂Vとする。
【0139】樹脂製造例6 樹脂製造例5で用いたポリエチレングリコールジアクリ
レートをジメタクリル酸テトラエチレングリコール(M
w=330)4重量部に変えた以外は、樹脂製造例5と
同様に行い、Mn=75000,Mw=72000,T
g=60℃,樹脂組成物を得た。ここで得られた樹脂組
成物をビニル樹脂VIとする。
【0140】樹脂製造例7(比較例用樹脂) テレフタル酸 15mol% n−ドデセニル無水コハク酸 12mol% 無水トリメリット酸 25mol% 式(A)で表わされるビスフェノール誘導体 20mo
l%(Rはプロピレン基でありx+y=2.2) 式(A)で表わされるビスフェノール誘導体 28mo
l%(Rはエチレン基でありx+y=2.2) これらを縮合重合して、Mn=4000,Mw=350
00,Tg=60℃,THF不溶分40%のポリエステ
ルを得た。ここで得られたポリエステルを比較ポリエス
テル樹脂VIIとする。
【0141】樹脂製造例8(比較例用樹脂) テレフタル酸 10mol% n−ドデセニル無水コハク酸 17mol% 無水トリメリット酸 25mol% 式(A)で表わされるビスフェノール誘導体 (R:プロピレン基でx+y=2.2) 15mol% (R:エチレン基でx+y=2.2) 33mol% これらを縮合重合して、Mn=8000,Mw=910
00,Tg=63℃,THF不溶分45%のポリエステ
ルを得た。ここで得られたポリエステルを比較ポリエス
テル樹脂VIIIとする。
【0142】樹脂製造例9(比較例用樹脂) 樹脂製造例5で用いたポリエチレングリコールジアクリ
レートをジメタクリル酸トリエチレングリコール(Mw
=286)4重量部に変えた以外は樹脂製造例5と同様
に行い、Mn=7000,Mw=70000,Tg=5
8℃,樹脂組成物を得た。ここで得られた樹脂組成物を
比較ビニル樹脂IXとする。
【0143】樹脂製造例10(比較例用樹脂) 樹脂製造例5で用いたポリエチレングリコールジアクリ
レートをジジビニルベンゼン2重量部に変えた以外は、
樹脂製造例5と同様に行い、Mn=6000,Mw=8
0000,Tg=60℃の樹脂組成物を得た。ここで得
られた樹脂組成物を比較ビニル樹脂Xとする。
【0144】実施例1 ポリエステル樹脂I 100重量部 磁性酸化鉄 90重量部 (平均粒径0.1μm、Hc115エルステッド、σs
80emu/g、σr11emu/g) 式(C)で示される長鎖アルキルアルコール(x=5
0) 5重量部 モノアゾ金属錯体(負荷電性制御剤) 2重量部 上記材料をヘンシェルミキサーで前混合した後、130
℃で2軸混練押出機によって溶融混練を行った。混練物
を放冷後、カッターミルで粗粉砕した後、ジェット気流
を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更に風力分級機を用
いて分級し、重量平均粒径6.5μmの磁性トナーを得
た。この磁性トナー100重量部に対し、疎水性乾式シ
リカ(BET300m2 /g)1.0重量部をヘンシェ
ルミキサーにて外添添加して磁性トナーとした。
【0145】この磁性トナーを前記した方法で、1〜5
0%歪みでの貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”を測定し
たところ、表1に示すように、歪み1%においてはG’
1%=2.2×104 dyn/cm2 、G”1%=1.6×
104 dyn/cm2 、歪み50%においてはG’50%
=2.1×104 dyn/cm2 、G”50%=1.5×
104 dyn/cm2 であり、変化率γG'=4.5%、
γG"=6.3%であった。
【0146】この磁性トナーを用いて、キヤノン製プリ
ンターLBP−A304E改造機(プロセス速度50m
m/sec、定着ローラの直径20mm、定着圧約1.
3kg/cm )及びキヤノン製複写機NP−858
2の改造機(プロセス速度500mm/sec、定着ロ
ーラの直径60mm、定着圧約5kg/cm )に
て、画像性、定着性、オフセット性などを評価した。表
2及び表3に示した様に良好な結果が得られた。定着性
においては従来のものより、低速系、高速系共に定着開
始温度が30〜40℃低いものであった。
【0147】実施例2〜4 ポリエステル樹脂Iを、それぞれポリエステル樹脂II
〜IVに変えた以外は実施例1と同様に行って磁性トナ
ーを調製した。得られた磁性トナーは表1に示す粘弾特
性を示し、また表2及び3に示した様に実施例1と同様
に良好な結果が得られた。
【0148】実施例5、6 ポリエステル樹脂Iをビニル樹脂V、VIに変え、式
(C)で示される長鎖アルキルアルコールを、アーゲ法
により合成された炭化水素ワックス(分子量ピーク値6
00)4重量部用いた以外は実施例1と同様に行って磁
性トナーを調製した。得られた磁性トナーは表1に示す
粘弾特性を示し、また表2及び3に示した様に良好な結
果が得られた。定着性においては、従来のものより低速
系では30〜40℃、高速系では10〜20℃定着開始
温度が低いという結果が得られた。
【0149】比較例1〜3 比較ポリエステル樹脂VII、ポリエステル樹脂A及び
比較ポリエステル樹脂VIIIを用いた以外は実施例1
と同様に行い、磁性トナーを得た。得られた磁性トナー
の結果を表1〜3に示す。
【0150】比較例4、5 比較ビニル樹脂IX及びXを用いた以外は実施例5と同
様に行い、磁性トナーを得た。得られた磁性トナーの結
果を表1〜3に示す。
【0151】トナーの評価方法を以下に説明する。
【0152】基本的には、優(○)、良(○△)、可
(△)、やや悪い(△×)、悪い(×)の5段階で評価
した。
【0153】定着性 定着性は、1000枚通紙し100枚毎の画像を摺擦
し、そのときの画像濃度低下率で評価した。画像濃度
は、Macbeth RD918(マクベス社製)を用
いて測定した。ベタ黒の場合は摺擦前の画像濃度が1.
1〜1.5の部分を評価し、ハーフトーン部の場合は、
画像濃度0.4〜0.7の部分を評価した。
【0154】画像濃度低下率の低い順から、○(0〜1
0%)、○△(11〜25%)、△(26〜35%)、
△×(36〜45%)、×(46%以上)の基準で評価
した。
【0155】低温オフセット 低温低湿環境下(温度15℃、湿度10%RH)で定着
性の評価をおこなった。
【0156】定着開始温度 定着開始温度は、定着器の温調をを調節し、未定着画像
を通紙し、それを摺察して画像濃度低下率を評価して求
めた。
【0157】高温オフセット 高温オフセット発生温度は、定着器の温調を調節し、オ
フセットが発生し始める温度を求めた。
【0158】ウエッブ汚れ 定着ローラークリーニングウェッブ汚れは、常温常湿下
(温度23℃、湿度60%RH)で、100枚通紙し、
ウェッブ汚れの程度を目視で評価した。
【0159】最大画像濃度 画像濃度1.35以上の場合を優(○)とし、画像濃度
1.25〜1.34の場合を良(○△)とし、画像濃度
1.15〜1.24の場合を可(△)とし、画像濃度
1.00〜1.14の場合をやや悪い(△×)とし、画
像濃度1.00未満の場合を悪(×)と評価した。
【0160】白地部カブリ 画像上のかぶりは反射濃度計(リフレクトメーター モ
デルTC−6DS 東京電色社製)を用いて行ない、画
像形成後の白地部反射濃度最悪値をDs(%)、画像形
成前の転写材の反射平均濃度をDr(%)とし、(D
s)−(Dr)をかぶり量とした。
【0161】かぶり量が1.5%以下の場合を優(○)
とし、かぶり量が1.6〜2.0%の場合を良(○△)
とし、かぶり量が2.1〜2.5%の場合を可(△)と
し、かぶり量が2.6〜3.5%の場合をやや悪い(△
×)とし、かぶり量が3.6%以上の場合を悪い(×)
と評価した。
【0162】濃度階調性 目視により評価した。
【0163】ラインとびちり 目視により評価した。
【0164】ラインつぶれ 目視により評価した。
【0165】
【表1】
【0166】
【表2】
【0167】
【表3】
【0168】
【発明の効果】本発明のトナーは、低速から高速複写機
に至るまで定着性を損なうことなく、耐オフセット性に
優れ、高濃度のコピー画像を得ることができる。また、
トナーを微粒子化してもハーフトーン部分において優れ
た定着性を示し、良画質のコピー画像又はプリントを本
発明のトナーは得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ソックスレー抽出に使用するソックスレー抽出
装置の一具体例を示す概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田谷 真明 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有す
    る静電荷像現像用トナーにおいて、トナーは下記式
    (1)、 γG'=(1−G’50% /G’1%)×100…(1) 〔式中、γG'は、貯蔵弾性率G’の変化率を示し、G’
    50% は温度150℃における50%歪みでの貯蔵弾性率
    を示し、G’1%は温度150℃における1%歪みでの貯
    蔵弾性率を示す〕で示される変化率γG'が50%以下で
    あり、且つ下記式(2) γG" =(1−G”50% /G”1%)×100…(2) 〔式中、γG" は、損失弾性率G”の変化率を示し、
    G”50% は温度150℃における50%歪みでの損失弾
    性率を示し、G”1%は温度150℃における1%歪みで
    の損失弾性率を示す〕で示される変化率γG" が50%
    以下であり、温度150℃における1〜50%歪みの範
    囲におけるトナーの貯蔵弾性率G’が3×103 〜7×
    104 dyn/cm2 であることを特徴とする静電荷像
    現像用トナー。
  2. 【請求項2】 トナーのγG'が0.1〜35%であり、
    トナーのγG" が0.1〜35%である請求項1に記載
    の静電荷像現像用トナー。
  3. 【請求項3】 トナーの損失弾性率G”が2×103
    6×104 dyn/cm2 である請求項1又は2に記載
    の静電荷像現像用トナー。
  4. 【請求項4】 結着樹脂がポリエステル樹脂であり、ト
    ナーの貯蔵弾性率G’が4.5×103 〜6.5×10
    4 dyn/cm2 である請求項1乃至3のいずれかに記
    載の静電荷像現像用トナー。
  5. 【請求項5】 トナーの損失弾性率G”が3×103
    5.5×104 dyn/cm2 である請求項4に記載の
    静電荷像現像用トナー。
  6. 【請求項6】 結着樹脂がビニル系樹脂であり、トナー
    の貯蔵弾性率G’が5×103 〜7×104 dyn/c
    2 であり、トナーの損失弾性率G”5×103 〜6×
    104 dyn/cm2 である請求項1乃至3のいずれか
    に記載の静電荷像現像用トナー。
  7. 【請求項7】 結着樹脂がポリエステル樹脂であり、該
    ポリエステル樹脂は、ガラス転移点が40〜90℃であ
    り、数平均分子量が1,000〜50,000であり、
    重量平均分子量が3,000〜100,000である請
    求項1乃至5のいずれかに記載の静電荷像現像用トナ
    ー。
  8. 【請求項8】 ポリエステル樹脂は、ガラス転移点が4
    5〜85℃であり、数平均分子量が1,500〜20,
    000であり、重量平均分子量が40,000〜90,
    000である請求項7に記載の静電荷像現像用トナー。
  9. 【請求項9】 結着樹脂が、ビニル系樹脂であり、該ビ
    ニル系樹脂は、ガラス転移点が45〜80℃であり、数
    平均分子量が2,500〜50,000であり、重量平
    均分子量が10,000〜1,000,000である請
    求項1乃至3及び6のいずれかに記載の静電荷像現像用
    トナー。
  10. 【請求項10】 ビニル系樹脂は、ガラス転移点が55
    〜70℃である請求項9に記載の静電荷像現像用トナ
    ー。
  11. 【請求項11】 着色剤が磁性体であり、該磁性粉は、
    結着樹脂100重量部当り65〜200重量部含有され
    ている請求項1乃至10のいずれかに記載の静電荷像現
    像用トナー。
  12. 【請求項12】 磁性体は結着樹脂100重量部当り7
    0〜150重量部含有されている請求項11に記載の静
    電荷像現像用トナー。
  13. 【請求項13】 着色剤は非磁性の顔料又は染料である
    請求項1乃至10のいずれかに記載の静電荷像現像用ト
    ナー。
  14. 【請求項14】 着色剤は、結着樹脂100重量部当り
    0.1〜60重量部含有されている請求項13に記載の
    静電荷像現像用トナー。
  15. 【請求項15】 着色剤は、結着樹脂100重量部当り
    0.5〜50重量部含有されている請求項14に記載の
    静電荷像現像用トナー。
  16. 【請求項16】 トナーには、さらに室温で固体の離型
    剤が含有されている請求項1乃至15のいずれかに記載
    の静電荷像現像用トナー。
  17. 【請求項17】 離型剤は、脂肪族炭化水素系ワック
    ス、脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、脂肪酸エステ
    ルワックス、飽和直鎖脂肪酸、不飽和脂肪酸、飽和アル
    コール、多価アルコール、飽和脂肪酸アミド、飽和脂肪
    酸ビスアミド、不飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸ビス
    アミド、芳香族系ビスアミド、脂肪酸金属塩、グラフト
    ワックス、脂肪酸と多価アルコールとの部分エステル化
    物及びメチルエステル化合物からなるグループから選択
    されるワックスである請求項16に記載の静電荷像現像
    用トナー。
  18. 【請求項18】 離型剤が脂肪族系アルコールワックス
    または脂肪族炭化水素系ワックスである請求項16に記
    載の静電荷像現像用トナー。
  19. 【請求項19】 離型剤は、結着樹脂100重量部当り
    0.1〜20重量部含有されている請求項16乃至18
    のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
  20. 【請求項20】 離型剤は、結着樹脂100重量部当り
    0.5〜10重量部含有されている請求項19に記載の
    静電荷像現像用トナー。
  21. 【請求項21】 トナーは、重量平均粒径が3〜10μ
    mである請求項1乃至20のいずれかに記載の静電荷像
    現像用トナー。
  22. 【請求項22】 トナーは重量平均粒径が3〜9μmで
    ある請求項21に記載の静電荷像現像用トナー。
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