JPH08334919A - 静電荷像現像用トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジ - Google Patents

静電荷像現像用トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジ

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JPH08334919A
JPH08334919A JP8083898A JP8389896A JPH08334919A JP H08334919 A JPH08334919 A JP H08334919A JP 8083898 A JP8083898 A JP 8083898A JP 8389896 A JP8389896 A JP 8389896A JP H08334919 A JPH08334919 A JP H08334919A
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wax
peak
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稔 下條
Tsutomu Konuma
努 小沼
Satoshi Matsunaga
聡 松永
Manabu Ono
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温定着性及び耐オフセット性に優れ、感光
体上への融着の起こらない静電荷像現像用トナー、画像
形成方法及びプロセスカートリッジを提供することにあ
る。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂及びワックス成分を
含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該ワックスの
示差走査熱量計により測定されるDSC曲線の昇温時の
吸熱ピークにおいて、吸熱ピークの最低オンセット温度
が50℃以上であって、60〜90℃の温度領域と90
〜150℃の温度領域にそれぞれ少なくとも一つの吸熱
ピークを有し、それぞれの温度領域での最大吸熱ピーク
をP1 ,P2 とした時P1 とP2 のピーク温度差が15
℃以上であることを特徴とする静電荷像現像用トナー、
画像形成方法及びプロセスカートリッジである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法,静電
記録法,磁気記録法に用いられる静電荷像現像用トナ
ー、該静電荷像現像用トナーを用いた画像形成方法及び
プロセスカートリッジに関する。
【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
た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、より高信頼性がきびしく追求されてきており、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
よりすぐれた機械か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。例
えば、熱ローラーにより圧着加熱方式や、フィルムを介
して加熱体に加圧部材により密着させる加熱定着方法が
ある。
【0006】加熱ローラーやフィルムを介した加熱方式
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
ローラー或いはフィルムの表面に被定着シートのトナー
像面を接触させながら通過せしめることにより定着を行
なうものである。この方法は熱ローラーやフィルムの表
面と被定着シートのトナー像とが接触するため、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、電子写真複写機
において非常に良好である。しかしながら上記方法で
は、熱ローラーやフィルム表面とトナー像とが溶融状態
で接触するためにトナー像の一部が定着ローラーやフィ
ルム表面に付着、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。熱定着ローラーやフィルム表面に対して
トナーが付着しないようにすることが加熱定着方式の必
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
型性の優れた材料、シリコーンゴムや弗素計樹脂などで
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ーンオイルの如き離
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
かもシリコー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。そこでシリコー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性、耐オ
フセット性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、離型剤のさらな
る改良がなけれぱ実現することが困難である。
【0010】トナー中に離型剤としてワックスを含有さ
せることは知られている。例えば、特開昭52−330
4号公報、特開昭52−3305号公報、特開昭57−
52574号公報等の技術が開示されている。
【0011】これらのワックス類は、トナーの低温時や
高温時の耐オフセット性の向上のために用いられてい
る。しかしながら、これらの性能を向上させる反面、耐
ブロッキング性を悪化させたり、現像性が悪化したりし
ていた。
【0012】また、低温領域から高温領域にかけて、よ
りワックス添加の効果を発揮させるために2種類以上の
ワックスを含有するトナーとして、例えは特公昭52−
3305号公報,特開昭58−215659号公報,特
開昭62−100775号公報,特開平4−12467
6号公報,特開平4−299357号公報,4−362
953号公報,特開平5−197192号公報等の技術
が開示されている。
【0013】しかし、これらのトナーにおいても、すべ
ての性能を満足しうるものではなく、何らかの問題点が
生じていた。例えば、耐高温オフセット性や現像性は優
れているが低温定着性が今一歩であったり、耐低温オフ
セット性や低温定着性には優れているが、耐ブロッキン
グ性にやや劣り、現像性が低下するなどの弊害があった
り、低温時と高温時の耐オフセット性が両立できなかっ
たり、遊離ワックス成分によるトナーコート不均一の為
にブロッチが発生し、画像欠陥を生じたり、画像上にカ
ブリが生じたりしていた。
【0014】これらのトナーに含有されているワックス
類は、示差走査熱量計により測定されるDSC曲線の昇
温時の吸熱ピークに関して、単に幅広い又はかたよった
温度範囲にワックス成分が存在しているため、前記の性
能を満足させるには足りないものであったり、或いは劣
化させる成分や効果の少ない成分を多く含んでいた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明は上記の
ごとき問題点を解決することを目的とする。
【0016】即ち、本発明の目的は、低温定着性及び対
オフセット性に優れた定着温度範囲の広い静電荷像現像
用トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジを提
供することにある。
【0017】更に、本発明の目的は、耐ブロッキング性
に優れ、現像性が劣化しない静電荷像現像用トナー、画
像形成方法及びプロセスカートリッジを提供することに
ある。
【0018】更に、本発明の目的は、感光体上への融着
の起こらない静電荷像現像用トナー、画像形成方法及び
プロセスカートリッジを提供することにある。
【0019】更に、本発明の目的は、遊離ワックス成分
を少なくし、現像器のトナー担持体上のトナーコート均
一性不良によるブロッチの発生しない静電荷像現像用ト
ナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供す
ることにある。
【0020】更に、本発明の目的は、画像上へのカブリ
のない静電荷像現像用トナー、画像形成方法及びプロセ
スカートリッジを提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも結
着樹脂及びワックスを含有する静電荷像現像用トナーに
おいて、該ワックスの示差走査熱量計により測定される
DSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、吸熱ピーク
の最低オンセット温度が50℃以上であって、60〜9
0℃の温度領域と90〜150℃の温度領域にそれぞれ
少なくとも一つの吸熱ピークを有し、それぞれの温度領
域での最大吸熱ピークをP1 ,P2 とした時P1 とP2
のピーク温度差が15℃以上であることを特徴とするこ
とにより前記目的を達成するものである。
【0022】更に、該ワックスの示差走査熱量計により
測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、
60〜90℃の温度領域の吸熱ピークの終点のオンセッ
ト温度よりも、90〜150℃の温度領域の吸熱ピーク
の始点のオンセット温度が高いことを特徴とすることに
より前記目的を達成するものである。
【0023】更に、該ワックスの示差走査熱量計により
測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、
吸熱ピークの最低オンセット温度が50℃以上であっ
て、60〜90℃の温度領域と100〜150℃の温度
領域にそれぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有し、そ
れぞれの温度領域での最大吸熱ピークをP1 ,P2 とし
た時P1 とP2 のピーク温度差が20℃以上であること
を特徴とすることにより前記目的を達成するものであ
る。
【0024】更に、該ワックスの示差走査熱量計により
測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、
60〜90℃の温度領域の吸熱ピークの終点のオンセッ
ト温度よりも、100〜150℃の温度領域の吸熱ピー
クの始点のオンセット温度が高いことを特徴とすること
により前記目的を達成するものである。
【0025】更に、該ワックスの示差走査熱量計により
測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、
該最大吸熱ピークP1 のピーク温度と該最大吸熱ピーク
2のピーク温度の差が20℃以上であることを特徴と
することにより前記目的を達成するものである。
【0026】更に、該ワックスの示差走査熱量計により
測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、
該最大吸熱ピークP1 のピーク温度と該最大吸熱ピーク
2のピーク温度の差が25℃以上であることを特徴と
することにより前記目的を達成するものである。
【0027】更に、該ワックスの示差走査熱量計により
測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、
該最大吸熱ピークP1 のピーク温度と該最大吸熱ピーク
2のピーク温度の差が30℃以上であることを特徴と
することにより前記目的を達成するものである。
【0028】更に、本発明は、少なくとも結着樹脂及び
ワックスを含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該
トナーの示差走査熱量計により測定されるDSC曲線の
昇温時の吸熱ピークにおいて、65〜85℃の温度領域
と95〜130℃の温度領域にそれぞれ少なくとも一つ
の吸熱ピークを有し、それぞれの温度領域での最大吸熱
ピークをP3 ,P4 とした時P3 とP4 のピーク温度差
が50℃以下であり、該トナーのTgが50〜65℃で
あることを特徴とすることにより前記目的を達成するも
のである。
【0029】更に、該トナーの示差走査熱量計により測
定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、6
5〜85℃の温度領域と100〜130℃の温度領域に
それぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有し、それぞれ
の温度領域での最大吸熱ピークをP3 ,P4 とした時P
3 とP4 のピーク温度差が50℃以下であり、該トナー
のTgが50〜65℃であることを特徴とすることによ
り前記目的を達成するものである。
【0030】更に、本発明は、潜像保持体に電圧を印加
して帯電する工程、帯電した該潜像保持体に静電潜像を
形成する工程及びトナー画像を形成するため、該潜像保
持体に形成された静電潜像をトナー担持体に担持されて
いるトナーにより現像する工程を有する画像形成方法に
おいて、該トナーは、少なくとも結着樹脂及びワックス
を含有しており、該ワックスの示差走査熱量計により測
定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、吸
熱ピークの最低オンセット温度が50℃以上であって、
60〜90℃の温度領域と90〜150℃の温度領域に
それぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有し、それぞれ
の温度領域での最大吸熱ピークをP1 ,P2 とした時P
1 とP2 のピーク温度差が15℃以上であることを特徴
とすることにより、前記目的を達成するものである。
【0031】更に、本発明は、潜像保持体に電圧を印加
して帯電する工程、帯電した該潜像保持体に静電潜像を
形成する工程及びトナー画像を形成するため、該潜像保
持体に形成された静電潜像をトナー担持体に担持されて
いるトナーにより現像する工程を有する画像形成方法に
おいて、該トナーは、少なくとも結着樹脂及びワックス
を含有しており、該トナーの示差走査熱量計により測定
されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、65
〜85℃の温度領域と95〜130℃の温度領域にそれ
ぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有し、それぞれの温
度領域での最大吸熱ピークをP3 ,P4 とした時P3
4 のピーク温度差が50℃以下であり、該トナーのT
gが50〜65℃であることを特徴とすることにより前
記目的を達成するものである。
【0032】更に、本発明は、画像形成装置本体に着脱
可能なプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカー
トリッジは、静電潜像を保持するための潜像保持体及び
該潜像保持体に保持されている該静電潜像を現像するた
めの現像手段を有しており、該現像手段は少なくとも結
着樹脂及びワックスを含有するトナー、該トナーを収容
するトナー容器及び該トナー容器に収容されているトナ
ーを担持しかつ搬送するためのトナー担持体を有してお
り、該ワックスの示差走査熱量計により測定されるDS
C曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、吸熱ピークの最
低オンセット温度が50℃以上であって、60〜90℃
の温度領域と90〜150℃の温度領域にそれぞれ少な
くとも一つの吸熱ピークを有し、それぞれの温度領域で
の最大吸熱ピークをP1 ,P2 とした時P1 とP2 のピ
ーク温度差が15℃以上であることを特徴とすることに
より前記目的を達成するものである。
【0033】更に、本発明は、画像形成装置本体に着脱
可能なプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカー
トリッジは、静電潜像を保持するための潜像保持体及び
該潜像保持体に保持されている該静電潜像を現像するた
めの現像手段を有しており、該現像手段は少なくとも結
着樹脂及びワックスを含有するトナー、該トナーを収容
するトナー容器及び該トナー容器に収容されているトナ
ーを担持しかつ搬送するためのトナー担持体を有してお
り、該トナーの示差走査熱量計により測定されるDSC
曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、65〜85℃の温
度領域と95〜130℃の温度領域にそれぞれ少なくと
も一つの吸熱ピークを有し、それぞれの温度領域での最
大吸熱ピークをP3 ,P4 とした時P3 とP4 のピーク
温度差が50℃以下であり、該トナーのTgが50〜6
5℃であることを特徴とすることにより前記目的を達成
するものである。
【0034】
【発明の実施の形態】更に、本発明に関し詳しく説明す
る。
【0035】本発明においては、該ワックスの示差走査
熱量計より測定したDSC曲線のデータを解析すること
によって、特に昇温時には、ワックスの転移、融解に伴
う吸熱ピークが観測され、ワックスに熱を与えた時の変
化を見ることができる。
【0036】本発明のトナーに含有されるワックスは、
60〜90℃の温度領域と90〜150℃の温度領域に
それぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有し、それぞれ
の温度領域での最大吸熱ピークをP1 ,P2 とし時P1
とP2 のピーク温度差が15℃以上であることにより、
該最大吸熱ピークP1 を構成するワックス成分が比較的
低温の温度範囲で融解することで、該結着樹脂に可塑効
果を与え、耐低温オフセット性及び低温定着性を向上さ
せる。また、該最大吸熱ピークP2 を構成するワックス
成分が比較的高温の温度範囲で融解することにより、離
型効果が現れ、良好な耐高温オフセット性が得られる。
【0037】また、吸熱ピークの最低オンセット温度が
50℃以上であることで、該結着樹脂の低分子量成分へ
の過度の可塑効果が抑制されるので、耐ブロッキング性
を保証することができる。
【0038】該最大吸熱ピークP1 が60℃未満或いは
吸熱ピークの最低オンセット温度が50℃未満の場合
は、ワックス融解開始温度が低くなりすぎ、可塑効果が
かなり低温から働くため、耐ブロッキング性及び現像性
が劣化する。
【0039】該最大吸熱ピークP1 が90℃を超える場
合は、該結着樹脂への充分な可塑効果が得られず、良好
な低温定着性が得られない。
【0040】該最大吸熱ピークP2 が100℃以上に存
在しない場合は、ワックスが早く融解してしまうため、
高温時に耐高温オフセット性を満足することができなく
なる。
【0041】該最大吸熱ピークP2 が90℃以上に存在
しない場合は、ワックスが早く融解してしまうため、高
温時に耐高温オフセット性を満足することができなくな
る。
【0042】該最大吸熱ピークP2 が150℃を超える
場合は、ワックスの融解温度が高すぎ、複写機等の定着
装置の稼働可能温度範囲において充分な離型効果を発揮
できず、結果的に耐高温オフセット性が劣ることにな
る。
【0043】該最大吸熱ピークP1 のピーク温度と該最
大吸熱ピークP2 のピーク温度の差が15℃未満の場合
は、低温定着性と耐高温オフセット性への寄与する融解
温度範囲のワックス成分が相互作用を及ぼし、両方の性
能を効果的に発揮させることができない。
【0044】さらに、上記のワックスは、好ましくは6
0〜90℃の温度領域と95〜150℃の温度領域にそ
れぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有することが良
く、より好ましくは、60〜90℃の温度領域と100
〜150℃の温度領域にそれぞれ少なくとも一つの吸熱
ピークを有することが良く、さらに好ましくは、65〜
85℃の温度領域と105〜130℃の温度領域にそれ
ぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有することが良い。
これにより、定着性と現像性の両立が図れ、良好な画像
が連続して得られる。
【0045】好ましくは、該最大吸熱ピークP1 のピー
ク温度と該最大吸熱ピークP2 のピーク温度の差が20
℃以上、より好ましくは、25℃以上であることが良
い。これにより、該最大吸熱ピークP1 を含む吸熱ピー
クのワックス成分の該最大吸熱ピークP2 を含む吸熱ピ
ークのワックス成分に対する過度の可塑効果を抑えら
れ、感光体上への融着防止に対するラチチュードを更に
拡げることができる。
【0046】更に好ましくは、ワックスの示差走査熱量
計により測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークに
おいて、該最大吸熱ピークP1 を含む60〜90℃の温
度領域の吸熱ピークの終点のオンセツト温度よりも該最
大吸熱ピークP2 を含む90〜150℃の温度領域の吸
熱ピークの始点のオンセット温度が高いことが良く、さ
らに好ましくは、該最大吸熱ピークP1 を含む60〜9
0℃の温度領域の吸熱ピークの終点のオンセット温度よ
りも該最大吸熱ピークP2 を含む100〜150℃の温
度領域の吸熱ピークの始点のオンセット温度が高いこと
が良い。これにより、低温定着性と耐高温オフセツト性
のいずれの性能にも寄与が少ない融解温度範囲のワック
ス成分が少なくなり、より多くのワックス成分がそれぞ
れの性能が一番発揮される融解温度範囲に存在できるよ
うになるので、遊離ワックス成分が減り、現像器のトナ
ー担持体上のトナーコート均一性が損なわれ、部分的に
不均一なトナーコートになる、いわゆるブロッチという
現象が発生しにくくなる。
【0047】該最大吸熱ピークP1 を含む60〜90℃
の温度領域の吸熱ピークの終点のオンセット温度が、該
最大吸熱ピークP2 を含む90〜150℃の温度領域の
吸熱ピークの始点のオンセット温度以上の場合、低温定
着性と耐高温オフセット性のいずれの性能にも寄与が少
ない融解温度範囲のワックス成分の割合が多くなるた
め、両方の性能を顕著に向上させることはできない。
【0048】また、両方の性能を向上させるために多量
のワックスを含有させると、ブロッチの発生により画像
上に欠陥を生じてしまう。
【0049】特に好ましくは、該最大吸熱ピークP1
ピーク温度と該最大吸熱ピークP2のピーク温度の差が
25℃以上、より好ましくは、30℃以上であることが
良い。これにより、ワックス成分の機能分離がさらに明
確になるので、低温定着性と耐高温オフセット性を矛盾
することなく両立させ、かつ画像上へのカブリがなくな
る。
【0050】本発明のトナーに含有させるワックスは、
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などの
脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックス
などの脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;または、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などの脂肪酸エ
ステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワック
スなどの脂肪酸エステル類を一部または全部を脱酸化し
たものなどが挙げられる。さらに、パルミチン酸、ステ
アリン酸、モンタン酸、あるいは更に長鎖のアルキル基
を有する長鎖アルキルカルボン酸類などの、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
ン酸などの不飽和脂肪酸類;ステアリンアルコール、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、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキ
ルアルコール類などの飽和アルコール類;ソルビトール
などの多価アルコール類;リノール酸アミド、オレイン
酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;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などの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など
の、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
などの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などの脂肪酸金属塩(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などの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
リドなどの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など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などが挙げられ
る。
【0051】好ましく用いられるワックスは、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
触媒又はその他の触媒を用いて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、アルキレンポリマ
ーを重合する際に副生する低分子量アルキレンポリマー
を分離精製したもの、一酸化炭素,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、あるいは、これらを水素添加して得られる合成炭化
水素などから、特定の成分を抽出分別したワックスが用
いられ、酸化防止剤が添加されていてもよい。あるい
は、直鎖状のアルコール、脂肪酸、酸アミド、エステル
あるいは、モンタン系誘導体である。また、脂肪酸等の
不純物を予め除去してあるものも好ましい。
【0052】中でも好ましいものは、チーグラ触媒又は
その他の触媒を用いてエチレンなどのオレフィンを重合
したもの及びこの時の副生成物、フィッシャートロプシ
ュワックスなどの炭素数が数千、特には千ぐらいまでの
炭化水素を母体とするものが良い。また、炭素数が数
百、特には百ぐらいまでの末端に水酸基をもつ長鎖アル
キルアルコールも好ましい。更に、アルコールにアルキ
レンオキサイドを付加したものも好ましく用いられる。
【0053】そして、これらのワックスから、プレス発
汗法、溶剤法、真空蒸留、超臨界ガス抽出法、分別結晶
化(例えば、融液晶析及び結晶ろ別)等を利用して、ワ
ックスを分子量により分別し、分子量分布をシャープに
したワックスは、示差走査熱量計により測定されるDS
C曲線の昇温時の吸熱ピークがシャープになり、必要な
融解挙動範囲の成分が占める割合が多くなるので更に好
ましい。中でも、このように分別したワックスを2種類
以上用いることが、低温定着性、耐ブロッキング性及び
耐高温オフセット性に対し、これらの性能がバランス良
く向上するために必要な融解挙動範囲のワックス成分を
無駄なくトナー中に含有せしめられる点で特に好まし
い。
【0054】本発明に係るトナーに該ワックスを含有せ
しめるためには、 ワックス,結着樹脂及びその他の添加物をボールミル
の如き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、冷却固化
後粉砕をおこなう。
【0055】2種類以上のワックスを含有せしめる場
合には、予めワックス同士をワックス溶融温度以上で攪
拌しながら溶融混合し、冷却固化後粉砕を行ってから
の方法を行う。
【0056】結着樹脂を溶剤に溶解し、樹脂溶解液温
度を上げ、攪拌しながらワックスを添加混合し、脱溶媒
・乾燥の後、粉砕をおこなってからの方法を行う。 等があげられる。好ましくは,の方法がワックスの
トナー中への分散性の点で良く、更に好ましくはの方
法が製造安定性の点で優れている。
【0057】本発明のトナーにおいては、該ワックスを
2種類以上含有する場合には、該ワックスの示差走査熱
量計により測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピーク
に関して、それらを比較して、少なくとも1種類は、例
えば40〜100℃の低温領域に吸熱ピークをもつワッ
クスを0.1〜15重量部(好ましくは0.5〜10重
量部)、少なくとも1種類は、例えば90〜160℃の
高温領域に吸熱ピークをもつワックスを0.1〜12重
量部(好ましくは0.5〜10重量部)含有するのが良
い。
【0058】また、その他の温度領域のワックスを0.
1〜10重量部(好ましくは0.5〜7重量部)含有し
ていてもかまわない。
【0059】これにより、耐ブロッキング性を阻害する
ことなく、低温定着性と耐オフセット性の性能を効果的
に向上することができる。
【0060】本発明のトナーにおいては、これらのワッ
クス総含有量は、結着樹脂100重量部に対し、0.2
〜20重量部で用いられ、好ましくは0.5〜10重量
部で用いるのが効果的である。
【0061】本発明のトナーに含有しうるワックスは、
該ワックスの示差走査熱量計により測定されるDSC曲
線の昇温時の吸熱ピークにおいて、該最大吸熱ピークP
1 の高さ(H1 )と該最大吸熱ピークP2 の高さ(H
3 )と該両ピーク間の極小値の高さ(H2 )の間に、 H1 :H2 :H3 =(0〜0.5):(0.1〜10.
0) の関係が成り立つことが好ましい(具体例として本発明
の実施例9の例を図3に示す)。最大吸熱ピークP2
高さ(H3 )が0.1〜1.5である場合が特に好まし
い。該最大吸熱ピークP2 の高さ(H3 )が0.1未満
の場合は、ワックスの離型効果が現れにくくなるため、
耐オフセット性が損なわれる。また、該最大吸熱ピーク
2 の高さ(H3 )が10.0を超える場合は、相対的
に可塑効果に有効な低温成分の含有量が減り、低温定着
性が劣る。また、該両ピーク間の極小値の高さ(H2
が0.5を超える場合は、低温定着性や耐オフセット性
に効果的に寄与しないワックス成分が全体的に増加する
ため、その効果が減少する。
【0062】本発明においてDSC測定では、測定原理
から、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計で測
定することが好ましい。例えば、パーキンエルマー社製
のDSC−7が利用できる。
【0063】測定方法は、ASTM D3418−82
に準じて行う。本発明に用いられるDSC曲線は、1回
昇温,降温させ前履歴を取った後、温度速度10℃/m
inで、昇温させた時に測定されるDSC曲線を用い
る。各温度の定義は次のように定める(プラス方向を吸
熱とする。具体例として、本発明の実施例1及び実施例
9の例を各々図1及び図2に示す)。
【0064】<すべての吸熱ピークにおける温度> ・吸熱ピークの最低オンセット温度(S1 −OP) 昇温時曲線の微分値が極大となる点における曲線の接線
とベースラインとの交点の温度の中で最低の温度。
【0065】<最大吸熱ピークP1 を含む60〜90℃
の温度領域の吸熱ピークにおける各温度> ・最大吸熱ピークのピーク温度(P1 P) 昇温時の60〜90℃の温度領域で最大の吸熱ピークの
ピークトップ温度。
【0066】・吸熱ピークの終点のオンセット温度(E
1 −OP) 昇温時曲線の微分値が最後に極小となる点における曲線
の接線とベースラインとの交点の温度。
【0067】<最大吸熱ピークP2 を含む90〜150
℃の温度領域の吸熱ピークにおける各温度> ・最大吸熱ピークのピーク温度(P2 P) 昇温時の90〜150℃の温度領域で最大の吸熱ピーク
のピークトップ温度。
【0068】・吸熱ピークの始点のオンセット温度(S
2 −OP) 昇温時曲線の微分値が最初に極大となる点における曲線
の接線とベースラインとの交点の温度。
【0069】本発明のトナーに含有されるワックスは、
該ワックスのGPC(ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィ)により測定されるクロマトグラムに関して、最
大吸熱ピークP1 を構成するワックス成分が、Mnは1
00〜2000、Mw/Mnは2.0以下(好ましくは
1.7以下、更に好ましくは1.5以下)であり、最大
吸熱ピークP2 を構成するワックス成分が、Mnは20
0〜8000、Mw/Mnは7以下(好ましくは5以
下、更に好ましくは3以下)であることで、各々のワッ
クス成分の分子量分布がよりシャープなため、低温定着
性、耐ブロッキング性及び耐オフセット性を効果的に向
上させるために不必要な成分を含まず、本発明の目的を
満足しうるものになる。
【0070】本発明においてワックスの分子量分布はG
PCにより次の条件で測定される。
【0071】 装 置:GPC−150C(ウォーターズ社) カラム:GMH−HT30cm2連(東ソ−社製) 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
【0072】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−Hou
wink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。
【0073】また、本発明は前述のごとく、次のような
静電荷像現像用トナーによっても達成される。即ち、少
なくとも結着樹脂及びワックス成分を含有する静電荷像
現像用トナーにおいて、該トナーの示差走査熱量計によ
り測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおい
て、65〜85℃の温度領域と95〜130℃の温度領
域にそれぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有し、好ま
しくは、65〜85℃の温度領域と100〜130℃の
温度領域にそれぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有
し、それぞれの温度領域での最大吸熱ピークをP3 ,P
4 とした時P3 とP4 のピーク温度差が50℃以下であ
ることで、良好な定着性と現像性が得られる。また、該
トナーのTgが50〜65℃、好ましくは50〜60℃
であることで、良好な定着性を確保した上で、耐ブロッ
キング性を保証できる。
【0074】該最大吸熱ピークP3 が65℃未満あるい
は該トナーのTgが50℃未満の場合は、比較的低温か
ら長時間にわたってトナーが塑性変化をおこし、耐ブロ
ッキング性や現像性の劣化を生じやすい。
【0075】該最大吸熱ピークP3 が85℃を超えるあ
るいは該トナーのTgが65℃を超える場合は、該トナ
ーの組成変化が起こり始める温度が高くなり、良好な低
温定着性が得られない。
【0076】該最大吸熱ピークP4 が95℃以上に存在
しない場合は、該トナー中のワックス成分が比較的高温
になる前に融解してしまい、高温時に十分な離型効果が
得られなくなる。
【0077】該最大吸熱ピークP4 が130℃を超える
場合は、該トナーの高温オフセット開始温度付近におい
て、離型効果を発揮できる程度にワックスが融解してお
らず、耐高温オフセット性を向上させることには至らな
い。
【0078】該最大吸熱ピークP3 と該最大吸熱ピーク
4 のピーク温度差が50℃以上の場合は、該トナー中
におけるワックス成分の可塑効果と離型効果の両立が難
しくなり、低温定着性及び耐ブロッキング性と耐高温オ
フセット性を同時に満足したトナーを提供することはで
きない。
【0079】トナーのDSC測定は前述のワックスの場
合に準じ、各温度の定義は次のように定める(プラス方
向を吸熱とする。具体例として、本発明の実施例9の例
を図4に示す)。
【0080】<最大吸熱ピークP3 を含む65〜85℃
の温度領域の吸熱ピークにおける各温度> ・最大吸熱ピークのピーク温度(P3 P) 昇温時の65〜85℃の温度領域で最大の吸熱ピークの
ピークトップ温度。
【0081】<最大吸熱ピークP4 を含む100〜13
0℃の温度領域の吸熱ピークにおける各温度> ・最大吸熱ピークのピーク温度(P4 P) 昇温時の95〜130℃の温度領域で最大の吸熱ピーク
のピークトップ温度。
【0082】<すべての吸熱ピークにおける温度> ・トナーのTg(ガラス転移点温度) 昇温時のDSC曲線において、比熱変化の現われる前後
のベースラインの中間点を結ぶ線とDSC曲線の交点の
温度。
【0083】本発明のトナーに使用される結着樹脂とし
ては、下記の結着樹脂の使用が可能である。
【0084】例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロル
スチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびそ
の置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共
重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン
−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エ
ステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重
合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共
重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イ
ソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イン
デン共重合体などのスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニ
ル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹
脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹
脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エ
ポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テ
ルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂などが
使用できる。好ましい結着物質としては、スチレン系共
重合体もしくはポリエステル樹脂がある。
【0085】スチレン系共重合体のスチレンモノマーに
対するコモノマーとしては、例えばアクリル酸、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−
2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル
酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリ
ル、メタクリルニトリル、アクリルアミドなどのような
二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体;
例えば、マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メ
チル、マレイン酸ジメチルなどのような二重結合を有す
るジカルボン酸およびその置換体;例えば塩化ビニル、
酢酸ビニル、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステ
ル類;例えばエチレン、プロピレン、ブチレンなどのよ
うなエチレン系オレフィン類;例えばビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトンなどのようなビニルケトン
類;例えば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ようなビニルエー
テル類;等のビニル単量体が単独もしくは2つ以上用い
られる。
【0086】スチレン系重合体またはスチレン系共重合
体は架橋されていてもよくまた混合樹脂でもかまわな
い。
【0087】結着樹脂の架橋剤としては、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てもよ
い。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリンな
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。
【0088】該結着樹脂の合成方法としては、塊状重合
法、溶液重合法、懸濁重合法及び乳化重合法のいずれで
も良い。
【0089】塊状重合法では、高温で重合させて停止反
応速度を早めることで、低分子量の重合体を得ることも
できるが、反応をコントロールしにくい問題点がある。
溶液重合法では溶媒によるラジカルの連鎖移動の差を利
用して、また開始剤量や反応温度を調節することで低分
子量重合体を温和な条件で容易に得ることができ、本発
明で用いる樹脂組成物の中で低分子量体を得る時には好
ましい。
【0090】溶液重合で用いる溶媒としては、キシレ
ン、トルエン、クメン、酢酸セロソルブ、イソプロピル
アルコール、ベンゼン等が用いられる。スチレンモノマ
ー混合物の場合はキシレン、トルエン又はクメンが好ま
しい。重合生成するポリマーによって適宜選択される。
【0091】反応温度ととしては、使用する溶媒、開始
剤、重合するポリマーによって異なるが、70℃〜23
0℃で行なうのが良い。溶液重合においては溶媒100
重量部に対してモノマー30重量部〜400重量部で行
なうのが好ましい。
【0092】更に、重合終了時に溶液中で他の重合体を
混合することも好ましく、数種の重合体をよく混合でき
る。
【0093】また、高分子量成分やゲル成分を得る重合
法としては、乳化重合法や懸濁重合法が好ましい。
【0094】このうち、乳化重合法は、水にほとんど不
溶の単量体(モノマー)を乳化剤で小さい粒子として水
相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行
なう方法である。この方法では反応熱の調節が容易であ
り、重合の行なわれる相(重合体と単量体からなる油
相)と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、そ
の結果重合速度が大きく、高重合度のものが得られる。
さらに、重合プロセスが比較的簡単であること、及び重
合生成物が微細粒子であるために、トナーの製造におい
て、着色剤及び荷電制御剤その他の添加物との混合が容
易であること等の理由から、トナー用バインダー樹脂の
製造方法として他の方法に比較して有利である。
【0095】しかし、添加した乳化剤のため生成重合体
が不純になり易く、重合体を取り出すには塩析などの操
作が必要であるので懸濁重合が簡便な方法である。
【0096】懸濁重合においては、水系溶媒100重量
部に対して、モノマー100重量部以下(好ましくは1
0〜90重量部)で行なうのが良い。使用可能な分散剤
としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコー
ル部分ケン化物、リン酸カルシウム等が用いられ、水系
溶媒に対するモノマー量等で適当量があるが、一般に水
系溶媒100重量部に対して0.05〜1重量部で用い
られる。重合温度は50〜95℃が適当であるが、使用
する開始剤、目的とするポリマーによって適宜選択すべ
きである。また開始剤種類としては、水に不溶或は難溶
のものであれば用いることが可能である。
【0097】使用する開始剤としては、t−ブチルパー
オキシ−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(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、
ジー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。
【0098】その使用量はモノマー100重量部に対
し、0.05重量部以上(好ましくは0.1〜15重量
部)の濃度で用いられる。
【0099】本発明に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。
【0100】2価の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、また
(A)式で表わされるビスフェノール及びその誘導体;
【0101】
【外1】 (式中、Rはエチレンまたはプロピレン基であり、x,
yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x+yの平均
値は0〜10である。)
【0102】また(B)式で示されるジオール類;
【0103】
【外2】 (式中、R′は−CH2 CH2 −又は
【0104】
【外3】 であり、x′,y′は0以上の整数であり、かつ、x′
+y′の平均値は0〜10である。)が挙げられる。
【0105】2価の酸成分としては、例えばフタル酸、
テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸などのベン
ゼンジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエス
テル;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸などのアルキルジカルボン酸類又はその無水物、低級
アルキルエステル;n−ドデセニルコハク酸、n−ドデ
シルコハク酸などのアルケニルコハク酸類もしくはアル
キルコハク酸類、又はその無水物、低級アルキルエステ
ル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸
などの不飽和ジカルボン酸類又はその無水物、低級アル
キルエステル;等のジカルボン酸類及びその誘導体が挙
げられる。
【0106】また、架橋成分としても働く3価以上のア
ルコール成分と3価以上の酸成分を併用することが好ま
しい。
【0107】3価以上の多価アルコール成分としては、
例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロ
ール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジ
ペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、
1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタン
トリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオ
ール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,
3,5−トリヒドロキシベンゼン等が挙げられる。
【0108】また、本発明における3価以上の多価カル
ボン酸成分としては、例えばトリメリット酸、ピロメリ
ット酸、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、2,5,7−ナフタ
レントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカル
ボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,
5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル
−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テト
ラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−
オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、及び
これらの無水物、低級アルキルエステル;次式
【0109】
【外4】 (式中、Xは炭素数3以上の側鎖を1個以上有する炭素
数5〜30のアルキレン基又はアルケニレン基)で表わ
されるテトラカルボン酸等、及びこれらの無水物、低級
アルキルエステル等の多価カルボン酸類及びその誘導体
が挙げられる。
【0110】本発明に用いられるアルコール成分として
は40〜60mol%、好ましくは45〜55mol
%、酸成分としては60〜40mol%、好ましくは5
5〜45mol%であることが好ましい。
【0111】また3価以上の多価の成分は、全成分中の
1〜60mol%であることも好ましい。
【0112】現像性、定着性、耐久性、クリーニング性
の点からスチレン−不飽和カルボン酸誘導体共重合体、
ポリエステル樹脂、及びこれらのブロック共重合体、グ
ラフト化物、更にはスチレン系共重合体とポリエステル
樹脂の混合物が好ましい。本発明のトナーに使用される
結着樹脂のTg(ガラス転移点)は、好ましくは50〜
70℃である。
【0113】また、本発明のトナーに使用される結着樹
脂としてはGPCにより測定される分子量分布で105
以上の領域にピークを有することが好ましく、更に3×
103 〜5×104 の領域にもピークを有することが定
着性、耐久性の点で好ましい。
【0114】また、正帯電性トナーの場合には、スチレ
ン−アクリル共重合体、スチレン−メタクリル−アクリ
ル共重合体、スチレン−メタクリル共重合体、スチレン
−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂及び、これら
のブロック共重合体、グラフト化物、ブレンド樹脂が好
ましく、また負帯電性トナーの場合には、スチレン−ア
クリル共重合体、スチレン−メタクリル−アクリル共重
合体、スチレン−メタクリル共重合体及びこれらのもと
マレイン酸モノエステルとの共重合体、ポリエステル樹
脂、及び、これらのブロック共重合体、グラフト化物、
ブレンド樹脂が、現像性の点で好ましい。
【0115】加熱定着用トナーの場合は、結着樹脂とし
てスチレン系共重合体を使用する時には、ワックスの効
果を十分に発揮させるとともに可塑効果による弊害であ
る耐ブロッキング性、現像性の悪化を防ぐために、以下
のようなトナーが好ましい。
【0116】トナーのGPC(ジェルパーメイションク
ロマトグラフィ)による分子量分布において、3×10
3 〜5×104 の領域、好ましくは3×103 〜3×1
4の領域、特に好ましくは5×103 〜2×104
領域に少なくともひとつのピーク(P1 )が存在するこ
とで、良好な定着性、現像性、耐ブロッキング性を得る
ことができる。3×103 未満では、良好な耐ブロッキ
ング性が得られず、5×104 を超える場合には良好な
定着性が得られない。また105 以上の領域、好ましく
は3×105 〜5×106 の領域に少なくともひとつの
ピーク(P2 )が存在し、3×105 〜2×106 の領
域に105 以上の領域での最大ピークがあることが特に
好ましく、良好な耐高温オフセット性、耐ブロッキング
性、現像性が得られる。このピーク分子量は、大きいほ
ど高温オフセットには強くなるが、5×106 以上の領
域ピークが存在する場合には、圧力のかけることのでき
る熱ロールでは問題ないが、圧力のかけられない時に
は、弾性が大きくなり定着性に影響を及ぼすようにな
る。従って、中低速機で用いられる比較的圧力の低い加
熱定着においては、3×105 〜2×106 領域にピー
クが存在し、これが105 以上の領域での最大ピークで
あることが好ましい。
【0117】また、105 以下の領域の成分を50%以
上、好ましくは60〜90%、特に好ましくは65〜8
5%とする。この範囲内にあることで、良好な定着性を
示す。50%未満では、十分な定着性が得られないだけ
でなく粉砕性も劣るようになる。また90%を超えるよ
うな場合には、ワックス添加による可塑効果の弊害に対
して弱くなる傾向にある。
【0118】ポリエステル系樹脂の使用時には、トナー
のGPCによる分子量分布において分子量3×103
1.5×104 の領域、好ましくは4×103 〜1.2
×104 の領域、特に好ましくは5×103 〜1×10
4 の領域にメインピークが存在することが好ましい。更
に、1.5×104 以上の領域に少なくとも1つのピー
クまたショルダーが存在するかあるいは5×104 以上
の領域が5%以上であることが好ましい。またMw/M
nが10以上であることも好ましい。
【0119】メインピークが3×103 未満である場合
にはワックス添加による可塑効果の弊害を受け易く、耐
ブロッキング性、現像性が低下しやすくなる。メインピ
ークが1.5×104 を超える場合には、良好な定着性
が得られなくなる。1.5×104 以上の領域にピー
ク、ショルダーが存在する場合や5×104 以上の領域
が5%以上である場合やMw/Mnが10以上である場
合にはワックス添加による可塑効果の弊害を抑制するこ
とが可能となる。
【0120】本発明において、トナーのGPCによるク
ロマトグラムの分子量分布は次の条件で測定される。
【0121】すなわち、40℃のヒートチャンバ中でカ
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THF(テトラハイドロフラン)を毎分1mlの流
速で流し、THF試料溶液を約100μl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
作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算
出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料として
は、たとえば、東ソー社製あるいは、昭和電工社製の分
子量が102 〜107 程度のものを用い、少なくとも1
0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。
なおカラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラム
を複数本組み合わせるのが良く、たとえば昭和電工社製
のshodex GPC KF−801,802,80
3,804,805,806,807,800Pの組み
合わせや、東ソー社製のTSKgelG1000H(H
XL)、G2000H(HXL)、G3000H(HXL)、
G4000H(HXL)、G5000H(HXL)、G60
00H(HXL)、G7000H(HXL)、TSKgua
rdcolumnの組み合わせを挙げることができる。
【0122】また、試料は以下のようにして作製する。
【0123】試料をTHF中に入れ、数時間放置した
後、十分振とうしTHFと良く混ぜ(試料の合一体がな
くなるまで)、更に12時間以上静置する。このときT
HF中への放置時間が24時間以上となるようにする。
その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.45
〜0.5μm、たとえば、マイショリディスクH−25
−5、東ソー社製、エキクロディスク25CR ゲルマ
ン サイエンス ジャパン社製などが利用できる)を通
過させたものを、GPCの試料とする。また試料濃度
は、樹脂成分が0.5〜5mg/mlとなるように調整
する。
【0124】本発明に係るトナー中には上記結着樹脂成
分の他に、該結着樹脂成分の含有量より少ない割合で以
下の化合物を含有させてもよい。例えばシリコーン樹
脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキ
シ樹脂、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロジン、
テルペン樹脂、フェノール樹脂、2種以上のα−オレフ
ィンの共重合体などが挙げられる。
【0125】本発明のトナーには荷電制御剤を含有する
ことが好ましい。
【0126】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。
【0127】ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変成
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;グアニジン化合物、イミダゾ
ール化合物。これらを単独で或いは2種類以上組み合わ
せて用いることができる。これらの中でも、トリフェニ
ルメタン化合物、カウンターイオンがハロゲンでない四
級アンモニウム塩が好ましく用いられる。また一般式
(1)
【0128】
【外5】 〔R1 :H,CH32 ,R3 :置換または未置換の
アルキル基(好ましくは、C1 〜C4 )〕で表わされる
モノマーの単重合体:前述したスチレン、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。
【0129】特に下記一般式(2)で表わされる化合物
が本発明の構成においては好ましい。
【0130】
【外6】 〔式中、R1 ,R2 ,R3 ,R4 ,R5 ,R6 は、各々
互いに同一でも異なっていてもより水素原子、置換もし
くは未置換のアルキル基または、置換もしくは未置換の
アリール基を表わす。R7 ,R8 ,R9 は、各々互いに
同一でも異なっていてもよい水素原子、ハロゲン原子、
アルキル基、アルコキシ基を表わす。A-は、硫酸イオ
ン、硝酸イオン、ほう酸イオン、りん酸イオン、水酸イ
オン、有機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機り
ん酸イオン、カルボン酸イオン、有機ほう酸イオン、テ
トラフルオロボレートなどの陰イオンを示す〕。
【0131】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。
【0132】例えば有機金属錯体、キレート化合物が有
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。
【0133】また次に示した一般式(3)で表わされる
アゾ系金属錯体が好ましい。
【0134】
【外7】 〔式中、Mは配位中心金属を表わし、Sc,Ti,V,
Cr,Co,Ni,Mn,Fe等があげられる。Arは
アリール基であり、フェニル基、ナフチル基などが挙げ
られ、置換基を有してもよい。この場合の置換基として
は、ニトロ基、ハロゲン基、カルボキシル基、アニリド
基および炭素数1〜18のアルキル基、アルコキシ基な
どがある。X,X′,Y,Y′は−O−,−CO−,−
NH−,−NR−(Rは炭素数1〜4のアルキル基)で
ある。
【0135】
【外8】 は水素、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、脂肪族
アンモニウムあるいはなしを示す。〕
【0136】特に中心金属としてはFe、Crが好まし
く、置換基としてはハロゲン、アルキル基、アニリド基
が好ましく、カウンターイオンとしては水素、アルカリ
金属、アンモニウム、脂肪族アンモニウムが好ましい。
またカウンターイオンの異なる錯塩の混合物も好ましく
用いられる。
【0137】あるいは次の一般式(4)に示した塩基性
有機酸金属錯体も負帯電性を与えるものであり、本発明
に使用できる。
【0138】
【外9】
【0139】特に中心金属としてはFe,Cr,Si,
Zn,Alが好ましく、置換基としてはアルキル基、ア
ニリド基、アリール基、ハロゲンが好ましく、カウンタ
ーイオンは水素、アンモニウム、脂肪族アンモニウムが
好ましい。
【0140】電荷制御剤をトナーに含有させる方法とし
ては、トナー内部に添加する方法と外添する方法があ
る。これらの電荷制御剤の使用量としては、結着樹脂の
種類、他の添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造
方法によって決定されるもので、一義的に限定されるも
のではないが、好ましくは結着樹脂100重量部に対し
て0.1〜10重量部、より好ましくは0.1〜5重量
部の範囲で用いられる。
【0141】本発明のトナーにおいては、帯電安定性、
現像性、流動性、耐久性向上の為、シリカ微粉末を添加
することが好ましい。
【0142】本発明に用いられるシリカ微粉末は、BE
T法で測定した窒素吸着による比表面積が20m2 /g
以上(特に30〜400m2 /g)の範囲内でものが良
好な結果を与える。トナー100重量部に対してシリカ
微粉体0.01〜8重量部、好ましくは0.1〜5重量
部使用するのが良い。
【0143】また、該シリカ微粉末は、必要に応じ、疎
水化、帯電性コントロールなどの目的でシリコーンワニ
ス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各
種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能
基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素
化合物等の処理剤で、あるいは種々の処理剤で併用して
処理されていることも好ましい。
【0144】また、現像性、耐久性を向上させるために
次の無機粉体を添加することも好ましい。マグネシウ
ム、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジ
ルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、
アンチモンなどの金属酸化物;チタン酸カルシウム、チ
タン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウムなどの複
合金属酸化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭
酸アルミニウム等の金属塩;カオリンなどの粘土鉱物;
アパタイトなどリン酸化合物;炭化ケイ素、窒化ケイ素
などのケイ素化合物;カーボンブラックやグラファイト
などの炭素粉末が挙げられる。なかでも、酸化亜鉛、酸
化アルミニウム、酸化コバルト、二酸化マンガン、チタ
ン酸ストロンチウム、チタン酸マグルシウムなどが好ま
しい。
【0145】更に次のような滑剤粉末を添加することも
できる。テフロン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素
樹脂;フッ化カーボンなどのフッ化化合物;ステアリン
酸亜鉛等の脂肪酸金属塩;脂肪酸、脂肪酸エステル等の
脂肪酸誘導体;硫化モリブデン、アミノ酸およびアミノ
酸誘導体が挙げられる。
【0146】本発明のトナーは、キャリアと併用して二
成分現像剤として用いることができ、二成分現像方法に
用いる場合のキャリアとしては、従来知られているもの
がすべて使用可能であるが、具体的には、表面酸化また
は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロ
ム、希土類等の金属及びそれらの合金または酸化物など
の平均粒径20〜300μmの粒子が使用される。
【0147】またそれらキャリア粒子の表面に、スチレ
ン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素
系樹脂、ポリエステル樹脂等の物質を付着または被覆さ
せたもの等が好ましく使用される。
【0148】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ることもできる。本発明において、
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;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及びその混合物等が
挙げられる。
【0149】これらの強磁性体は平均粒子径が2μm以
下、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。
【0150】本発明のトナーに使用し得る着色剤として
は、任意の適当な顔料又は染料が挙げられる。トナーの
着色剤としては、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、更に染料が
用いられる。例えばアゾ系染料、アントラキノン染料、
キサンテン系染料、メチン系染料があり樹脂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。
【0151】本発明に係る静電荷像現像用トナーを作製
するには結着樹脂、ワックス、金属塩ないしは金属錯
体、着色剤としての顔料、又は染料、磁性体、必要に応
じて荷電制御剤、その他の添加剤等を、ヘンシェルミキ
サー、ボールミル等の混合機により充分混合してから加
熱ロール、ニーダー、エクストルダーの如き熱混練機を
用いて溶融混練して樹脂類を互いに相溶せしめた中に金
属化合物、顔料、染料、磁性体を分散又は溶解せしめ、
冷却固化後粉砕及び分級を行って本発明に係るところの
トナーを得ることができる。
【0152】さらに必要に応じ所望の添加剤をヘンシェ
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。
【0153】粒度分布については、種々の方法によって
測定できるが、本発明においてコールターカウンターの
マルチサイザーを用いて行った。
【0154】すなわち、測定装置としてはコールターカ
ウンターのマルチサイザーII型(コールター社製)を
用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス
(日科機製)及びCX−1パーソナルコンピューター
(キヤノン製)を接続し、電解液は特級または1級塩化
ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。測
定法としては前記電解水溶液100〜150ml中に分
散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンス
ルホン酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜
20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器
で約1〜3分間分散処理を行い、前記コールターカウン
ターのマルチサイザーII型により、アーパチャーとし
て、トナー粒径を測定するときは、100μmアパーチ
ャーを用いて測定する。トナーの体積、個数を測定し
て、体積分布と、個数分布とを算出した。それから本発
明に係る体積分布から求めた重量基準の重量平均径を体
積分布から求める。
【0155】次に本発明の画像形成方法を図5に示すド
ラム型感光体を用いた一般的な電子写真装置の概略構成
を用いて説明する。
【0156】図において、1は潜像保持体としてのドラ
ム型感光体であり軸1aを中心に矢印方向に所定の周速
度で回転駆動される。該感光体1はその回転過程で一次
帯電手段としての一次帯電用コロナ帯電器2によりその
周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで
露光部3にて不図示の潜像形成手段により光像露光L
(スリット露光・レーザービーム走査露光など)を受け
る。これにより感光体周面に露光像に対応した静電潜像
が順次形成されていく。
【0157】その静電潜像はついで現像手段4でトナー
現像されたそのトナー現像画像が転写手段としての転写
用コロナ帯電器5により不図示の給紙部から感光体1と
転写手段5との間に感光体1の回転と同期取りされて給
送された転写材Pの面に順次転写されていく。
【0158】像転写を受けた転写材Pは感光体面から分
離されて像定着手段8へ導入されて像定着を受けて複写
物(コピー)として機外へプリントアウトされる。
【0159】像転写後の感光体1の表面はクリーニング
手段6にて転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され
て、更に、前露光手段7により除電処理されて繰り返し
て像形成に使用される。
【0160】感光体1の1次帯電手段2としては、一次
帯電用コロナ帯電器に代えて感光体に当接して帯電する
ローラー帯電器の如き接触帯電手段を用いることが可能
である。この接触帯電手段を用いた場合には、帯電時に
発生するオゾンの発生量を抑制できることからオゾンフ
ィルターを用いる必要がなくなるため好ましい。
【0161】更に、転写装置5も転写用コロナ帯電器に
代えて感光体に転写材を介して当接して転写するローラ
転移帯電器の如き接触転写手段を用いることが可能であ
る。転写時に発生するオゾンの発生量を抑制できること
からオゾンフィルターを用いる必要がなくなるため好ま
しい。
【0162】図6に、本発明のプロセスカートリッジの
一具体例を示す。
【0163】以下のプロセスカートリッジの説明におい
て、図5を用いて説明した画像形成装置の構成部材と同
様の機能を有するものについては、図5と同じ符号を用
いて説明する。
【0164】本発明のプロセスカートリッジは、少なく
とも現像手段と潜像保持体とが一般的にカートリッジ化
されたものであり、画像形成装置本体(例えば、複写
機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置)に
着脱可能に構成されている。
【0165】図6に示した実施形態では、現像手段4、
ドラム状の潜像保持体(感光ドラム)1、クリーニング
ブレード61を有するクリーニング手段6、一次帯電手
段としてのコロナ帯電手段2を一体としたプロセスカー
トリッジCが例示される。
【0166】本実施形態では、現像手段4は、トナー層
厚規制手段としての弾性規制ブレード41とトナー容器
42内にトナーを有する一成分系現像剤43を有し、該
現像剤43を用い、現像時にはバイアス印加手段からの
現像バイアス電圧により感光ドラム1とトナー担持体と
しての現像スリーブ44との間に電界が形成されて現像
工程が実施される。この現像工程を好適に実施する為に
は、感光ドラム1と現像スリーブ44との間の距離が非
常に大切である。
【0167】上記では、現像手段4、潜像保持体1、ク
リーニング手段6及び一次帯電手段2の4つの構成要素
を一体的にカートリッジ化した実施形態について説明し
たが、本発明においては、現像手段と潜像保持体との少
なくとも2つの構成要素が一体的にカートリッジ化され
たものであればよく、現像手段、潜像保持体及びクリー
ニング手段の3つの構成要素、現像手段、潜像保持体及
び一次帯電手段の3つの構成要素、或いは、その他の構
成要素を加えて一体的にカートリッジ化することも可能
である。
【0168】図5において光像露光Lは、電子写真装置
を複写機やプリンターとして使用する場合には、原稿か
らの反射光や透過光、或いは、原稿を読み取り信号化
し、この信号によりレーザービームの走査、LEDアレ
イの駆動、または液晶シャッターアレイの駆動などによ
り行われる。
【0169】ファクシミリのプリンターとして使用する
場合には、光像露光Lは受信データをプリントするため
の露光になる。図7はこの場合の1例をブロック図で示
したものである。
【0170】コントローラ11は画像読取部10とプリ
ンター19を制御する。コントローラ11の全体はCP
U17により制御されている。画像読取部からの読取デ
ータは、送信回路13を通して相手局に送信される。相
手局から受けたデータは受信回路12を通してプリンタ
ー19に送られる。画像メモリには所定の画像データが
記憶される。プリンタコントローラ18はプリンター1
9を制御している。14は電話である。
【0171】回線15から受信された画像(回線を介し
て接続されたリモート端末からの画像情報)は、受信回
路12で復調された後、CPU17は画像情報の複号処
理を行い順次画像メモリ16に格納される。そして、少
なくとも1ページの画像がメモリ16に格納されると、
そのページの画像記録を行う。CPU17は、メモリ1
6より1ページの画像情報を読み出しプリンタコントロ
ーラ18に複合化された1ページの画像情報を送出す
る。プリンタコントローラ18は、CPU17からの1
ページの画像情報を受け取るとそのページの画像情報記
録を行うべく、プリンタ19を制御する。
【0172】尚、CPU17は、プリンタ19による記
録中に、次のページの受信を行っている。
【0173】以上の様に、画像の受信と記録が行われ
る。
【0174】
【実施例】以下具体的実施例によって、本発明を説明す
る。
【0175】最初に、本発明に用いられるワックスにつ
いて述べる。
【0176】チーグラー触媒を用いて、エチレンを低圧
重合し、比較的低分子量のワックスAを得、分別結晶化
により分子量分布をある程度シャープにしたワックスB
を得た。また、ワックスAを用いて、真空蒸留法により
分子量分布をシャープにしたワックスCを得た。また、
チーグラー触媒を用いて、エチレンを低圧重合し、同様
の重合によるワックスAよりは高分子量のワックスDを
得、分別結晶化により分子量分布をある程度シャープに
したワックスE,Fを得た。また、ワックスDを用い
て、真空蒸留法により分子量分布をシャープにしたワッ
クスG,Hを得た。また、ワックスAとワックスDの混
合物から真空蒸留法により、分子量分布をシャープにし
たワックスKを得た。
【0177】また、パラフィンワックス135°(日本
石油社製)とビスコール660P(三洋化成社製)を用
いて、真空蒸留法により分子量分布をシャープにしたワ
ックスとして、パラフィンワックス135°よりワック
スIを、ビスコール660PよりワックスJを得た。こ
れらの物性を表1に記す。
【0178】次に、本発明に用いられる結着樹脂につい
て述べる。
【0179】(樹脂合成例1)窒素ガス導入管、コンデ
ンサー、攪拌機、温度計を具備した4つ口のフラスコに
キシレン200重量部を仕込み、窒素ガス気流下で攪拌
し140℃に保ち、スチレン84重量部、n−ブチルア
クリレート16重量部、開始剤としてジ−t−ブチルパ
ーオキサイド(DTBP)2重量部の混合物を、連続滴
下装置を用いて4時間かけて滴下し重合を行った後、脱
溶剤し重合体Aを得た。該重合体Aの分子量分布をGP
Cで測定したところ、分子量1.2万に極大値を有し、
Mw/Mnが2.2であった。
【0180】(樹脂合成例2)樹脂合成例1の重合装置
にポリビニルアルコールの0.1%水溶液300重量部
に、スチレン80重量部、n−ブチルアクリレート20
重量部、開始剤として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0.2重量
部の混合物を仕込み重合温度90℃にて24時間で重合
を行った。その後、冷却、水洗い、乾燥し、重合体Bを
得た。該重合体Bの分子量分布をGPCで測定したとこ
ろ、分子量78万に極大値を有し、Mw/Mnが3.8
であった。
【0181】前記重合体Aと重合体Bを75:25の重
量比で溶液混合して、スチレン−アクリル酸エステル共
重合体の結着樹脂1を得た。
【0182】〈実施例1〉 ・結着樹脂 100重量部 ・四三酸化鉄 80重量部 ・トリフェニルメタン染料 2重量部 ・ワックスB 4重量部 ・ワックスE 2重量部
【0183】上記材料を予備混合した後、130℃に設
定した二軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を
冷却し、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微粉砕し、得られた微粉砕粉を
コアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級し
て、重量平均粒径7.8μmのトナー1を得た。このト
ナー100重量部と、正帯電疎水性コロイダルシリカ微
粉末0.6重量部とを混合(外添)してトナー粒子表面
にコロイダルシリカ微粉末を有するトナーを現像剤とし
た。ワックスB,Eを2:1の比率で混合した時の物性
を表2、トナー物性を表3に記す。また、このトナーの
定着性試験、耐オフセット性試験、耐ブロッキング性試
験及び画出し試験を行った。
【0184】その結果、良好な低温での定着性及び低、
高温での良好な耐オフセット性が得られた。また、耐ブ
ロッキング性、画像濃度安定性、感光体への融着、ブロ
ッチ、画像上へのカブリにおいてもまったく問題はなか
った。その結果を表4に記す。
【0185】トナーの評価の試験方法は次の通りであ
る。
【0186】定着性及び耐オフセット性試験 図5に示した画像形成装置として電子写真複写機NP4
835(キヤノン株式会社製)の定着器を取り外した改
造機に、上記現像剤を投入し、未定着画像を得た。一
方、NP4835から取り外した定着器を改造して温度
可変の熱ローラー外部定着器とし、これを用いて、未定
着画像の定着性試験及び耐オフセット性試験を行った。
【0187】外部定着器のニップを5.5mm、プロセ
ススピードを200mm/sに設定し、100℃〜24
0℃の温度範囲で5℃おきに温調して、各々の温度で未
定着画像の定着を行い、得られた定着画像を50g/c
2 の加重をかけたシルボン紙で摺擦し、摺擦前後の画
像濃度低下率が10%以下となる定着温度を定着開始温
度とした。
【0188】オフセットは、目視で未定着のトナーによ
る画像汚れのでなくなる温度を低温オフセットフリー始
点とし、摺擦前後の画像濃度低下率が10%以下となっ
た温度以上の定着器温度でオフセットのでなくなる温度
を定着開始温度とし、温度を上げ、オフセットのでない
最高温度を高温オフセットフリー終点とした。
【0189】画出し試験 図5に示した画像形成装置として電子写真複写機NP4
835(キヤノン株式会社製)を用い、A4サイズの画
像面積率6%の原稿でA4サイズの転写紙に連続500
0枚の画出しを行い、コピー画像から画像濃度、カブリ
を、また感光体上の様子及びコピー画像からトナー融着
を評価した。また、画出し中のトナー担持体上のトナー
コート状態及びコピー画像から、ブロッチの評価を行っ
た。
【0190】(画像濃度安定性) ◎ 画像上の濃度ムラはなく、濃度も安定して良好。 ○ 画像上の濃度ムラはないが、濃度低下若干あり。 △ 画像上の濃度ムラ少々あり、濃度低下あり。 × 画像上の濃度ムラ及び濃度低下が顕著にあり。
【0191】(カブリ) ◎ 全く見られない。 ○ 画像上の一部分にかすかに現れるが、実用上問題な
し。 △ 画像上の全面にかすかに現れる。 × 画像上の全面に著しく現れる。
【0192】(トナー融着) ◎ 全く見られない。 ○ 感光体上にわずかに見られるが、画像上には現れな
い。 △ 感光体上に見られ、画像上にもかすかに現れる。 × 画像上に著しく見られる。
【0193】(ブロッチ) ◎ 全く見られない。 ○ トナー担持体上にわずかに見られるが、画像上には
現れない。 △ トナー担持体上に見られ、画像上にもかすかに現れ
る。 × 画像上に著しく見られる。
【0194】耐ブロッキング性試験 約10gの現像剤を100ccポリコップに入れ、50
℃で3日放置した後、目視で評価した。 ◎ 凝集物は見られない。 ○ 凝集物は見られるが容易に崩れる。 △ 凝集物が見られるが振れば崩れる。 × 凝集物をつかむ事ができ容易に崩れない。
【0195】〈実施例2〉実施例1において、ワックス
B4重量部とワックスE2重量部を予め攪拌しながら溶
融混合し、冷却固化後粉砕したワックスを使用すること
を除いて、実施例1と同様にしてトナー2を調製し、評
価を行った。その結果を表4に、また、トナーの物性を
表3に記す。
【0196】〈実施例3〉実施例1において、結着樹脂
及びワックスの代わりに、100重量部の結着樹脂1を
キシレン溶剤中に溶解し、樹脂溶解液温度を上げ、攪拌
しながらワックスB4重量部とワックスE2重量部を添
加混合し、脱溶媒・乾燥させた、ワックスを含有した結
着樹脂を使用することを除いて、実施例1と同様にして
トナー3を調製し、評価を行った。その結果を表4に、
また、トナーの物性を表3に記す。
【0197】〈実施例4〉ワックスC4重量部とワック
スE2重量部を使用することを除いて、実施例1と同様
にしてトナー4を調製し、評価を行った。その結果を表
4に、また、ワックスC,Eを2:1の比率で混合した
時の物性を表2に、トナーの物性を表3に記す。
【0198】〈実施例5〉ワックスB4重量部とワック
スG2重量部を使用することを除いて、実施例1と同様
にしてトナー5を調製し、評価を行った。その結果を表
4に、また、ワックスB,Gを2:1の比率で混合した
時の物性を表2に、トナーの物性を表3に記す。
【0199】〈実施例6〉ワックスC4重量部とワック
スG2重量部を使用することを除いて、実施例1と同様
にしてトナー6を調製し、評価を行った。その結果を表
4に、また、ワックスC,Gを2:1の比率で混合した
時の物性を表2に、トナーの物性を表3に記す。
【0200】〈実施例7〉ワックスC4重量部とワック
スF2重量部を使用することを除いて、実施例1と同様
にしてトナー7を調製し、評価を行った。その結果を表
4に、また、ワックスC,Fを2:1の比率で混合した
時の物性を表2に、トナーの物性を表3に記す。
【0201】〈実施例8〉ワックスI4重量部とワック
スJ2重量部を使用することを除いて、実施例1と同様
にしてトナー8を調製し、評価を行った。その結果を表
4に、また、ワックスI,Jを2:1の比率で混合した
時の物性を表2に、トナーの物性を表3に記す。
【0202】〈実施例9〉ワックスC4重量部とワック
スH2重量部を使用することを除いて、実施例1と同様
にしてトナー9を調製し、評価を行った。その結果を表
4に、また、ワックスC,Hを2:1の比率で混合した
時の物性を表2に、トナーの物性を表3に記す。
【0203】〈実施例10〉ワックスC4重量部とワッ
クスK2重量部を使用することを除いて、実施例1と同
様にしてトナー10を調製し、評価を行った。その結果
を表4に、また、ワックスC,Kを2:1の比率で混合
した時の物性を表2に、トナーの物性を表3に記す。
【0204】〈比較例1〉ワックスA4重量部のみを用
いることを除いて、実施例1と同様にしてトナー11を
調製し、評価を行ったが、耐ブロッキング性,耐高温オ
フセット性,画像濃度安定性に著しく劣るものとなっ
た。結果を表4に、また、トナーの物性を表3に記す。
【0205】〈比較例2〉ワックスD4重量部のみを用
いることを除いて、実施例1と同様にしてトナー12を
調製し、評価を行ったが、低温定着性に著しく劣り、更
に感光体への融着,ブロッチ,画像上へのカブリに劣る
ものとなった。結果を表4に、また、トナーの物性を表
3に記す。
【0206】〈比較例3〉パラフィンワックス135°
(日本石油社製)3重量部と、ビスコール660P(三
洋化成社製;低分子量ポリプロピレンワックス)10重
量部を使用することを除いて、実施例1と同様にしてト
ナー13を調製し評価を行ったが、耐ブロッキング性に
著しく劣り、画像濃度安定性に劣るものとなった。結果
を表4に、また、135°と660Pを3:10の比率
で混合した時の物性を表2に、トナーの物性を表3に記
す。
【0207】〈比較例4〉ビスコール550P3重量部
とビスコール660P2重量部(三洋化成社製;低分子
量ポリプロピレンワックス)を使用することを除いて、
実施例1と同様にしてトナー14を調製し評価を行った
が、低温定着性に著しく劣るものとなった。結果を表4
に、また、550Pと660Pを3:2の比率で混合し
た時の物性を表2に、トナーの物性を表3に記す。
【0208】〈比較例5〉ワックスを使用しないことを
除いて、実施例1と同様にしてトナー15を調製し、評
価を行ったが、低温定着性,耐高温オフセットに著しく
劣るものとなった。結果を表4に、また、トナーの物性
を表3に記す。
【0209】
【表1】
【0210】
【表2】
【0211】
【表3】
【0212】
【表4】
【0213】
【発明の効果】本発明は、前述したようなワックスを用
いることにより、低温定着性及び耐オフセット性に優れ
た定着温度範囲の広いトナーを提供することができる。
【0214】また、本発明は、耐ブロッキング性に優
れ、現像性が劣化しないトナーを提供することができ
る。
【0215】更に、本発明は、感光体上への融着がな
く、ブロッチの発生しない、画像上へのカブリのないト
ナーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトナー1(実施例1)におけるワック
スB,Eを2:1で混合したときの昇温時のDSC曲線
の吸熱ピーク部分を示す図である。
【図2】本発明のトナー9(実施例9)におけるワック
スC,Hを2:1で混合したときの昇温時のDSC曲線
の吸熱ピーク部分を示す図である。
【図3】本発明のトナー9(実施例9)におけるワック
スC,Hを2:1で混合したときの昇温時のDSC曲線
の吸熱ピーク部分を示す図である。
【図4】本発明のトナー9(実施例9)の昇温時のDS
C曲線の吸熱ピーク部分を示す図である。
【図5】本発明の画像形成方法を説明するための画像形
成装置の概略構成図を示す図である。
【図6】本発明のプロセスカートリッジを説明するため
の一具体例を示す図である。
【図7】本発明の画像形成方法をファクシミリ装置のプ
リンターに適用する場合のブロック図を示す図である。
【符号の説明】
1 潜像保持体 1a 軸 2 帯電手段 3 露光部 4 現像手段 5 転写手段 6 クリーニング手段 7 前露光手段 8 像定着手段 10 画像読取部 11 コントローラ 12 受信回路 13 送信回路 14 電話 15 回線 16 メモリ 17 CPU 18 プリンタコントローラ 19 プリンタ 41 トナー層厚規制手段 42 トナー容器 43 現像剤 44 トナー担持体 C プロセスカートリッジ L 光像露光 P 転写材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 学 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 (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂及びワックスを含有
    する静電荷像現像用トナーにおいて、該ワックスの示差
    走査熱量計により測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱
    ピークにおいて、吸熱ピークの最低オンセット温度が5
    0℃以上であって、60〜90℃の温度領域と90〜1
    50℃の温度領域にそれぞれ少なくとも一つの吸熱ピー
    クを有し、それぞれの温度領域での最大吸熱ピークをP
    1 ,P2 とした時P1 とP2 のピーク温度差が15℃以
    上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】 該ワックスの示差走査熱量計により測定
    されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、60
    〜90℃の温度領域の吸熱ピークの終点のオンセット温
    度よりも、90〜150℃の温度領域の吸熱ピークの始
    点のオンセット温度が高い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。
  3. 【請求項3】 該ワックスの示差走査熱量計により測定
    されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、吸熱
    ピークの最低オンセット温度が50℃以上であって、6
    0〜90℃の温度領域と100〜150℃の温度領域に
    それぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有し、それぞれ
    の温度領域での最大吸熱ピークをP1,P2 とした時P1
    ,とP2 のピーク温度差が20℃以上であることを特
    徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 【請求項4】 該ワックスの示差走査熱量計により測定
    されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、60
    〜90℃の温度領域の吸熱ピークの終点のオンセット温
    度よりも、100〜150℃の温度領域の吸熱ピークの
    始点のオンセット温度が高いことを特徴とする請求項3
    に記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 【請求項5】 該ワックスの示差走査熱量計により測定
    されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、該最
    大吸熱ピークP1 のピーク温度と該最大吸熱ピークP2
    のピーク温度の差が20℃以上であることを特徴とする
    請求項1乃至4のいずれかに記載の静電荷像現像用トナ
    ー。
  6. 【請求項6】 該ワックスの示差走査熱量計により測定
    されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、該最
    大吸熱ピークP1 のピーク温度と該最大吸熱ピークP2
    のピーク温度の差が25℃以上であることを特徴とする
    請求項1乃至4のいずれかに記載の静電荷像現像用トナ
    ー。
  7. 【請求項7】 該ワックスの示差走査熱量計により測定
    されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、該最
    大吸熱ピークP1 のピーク温度と該最大吸熱ピークP2
    のピーク温度の差が30℃以上であることを特徴とする
    請求項1乃至4のいずれかに記載の静電荷像現像用トナ
    ー。
  8. 【請求項8】 少なくとも結着樹脂及びワックスを含有
    する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナーの示差走
    査熱量計により測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピ
    ークにおいて、65〜85℃の温度領域と95〜130
    ℃の温度領域にそれぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを
    有し、それぞれの温度領域での最大吸熱ピークをP3
    4 とした時P3 とP4 のピーク温度差が50℃以下で
    あり、該トナーのTgが50〜65℃であることを特徴
    とする静電荷像現像用トナー。
  9. 【請求項9】 該トナーの示差走査熱量計により測定さ
    れるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、65〜
    85℃の温度領域と100〜130℃の温度領域にそれ
    ぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有し、それぞれの温
    度領域での最大吸熱ピークをP3 ,P4 とした時P3
    4 のピーク温度差が50℃以下であり、該トナーのT
    gが50〜65℃であることを特徴とする請求項8に記
    載の静電荷像現像用トナー。
  10. 【請求項10】 潜像保持体に電圧を印加して帯電する
    工程、帯電した該潜像保持体に静電潜像を形成する工程
    及びトナー画像を形成するため、該潜像保持体に形成さ
    れた静電潜像をトナー担持体に担持されているトナーに
    より現像する工程を有する画像形成方法において、 該トナーは、少なくとも結着樹脂及びワックスを含有し
    ており、該ワックスの示差走査熱量計により測定される
    DSC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、吸熱ピーク
    の最低オンセット温度が50℃以上であって、60〜9
    0℃の温度領域と90〜150℃の温度領域にそれぞれ
    少なくとも一つの吸熱ピークを有し、それぞれの温度領
    域での最大吸熱ピークをP1 ,P2 とした時P1 ,とP
    2 のピーク温度差が15℃以上であることを特徴とする
    画像形成方法。
  11. 【請求項11】 潜像保持体に電圧を印加して帯電する
    工程、帯電した該潜像保持体に静電潜像を形成する工程
    及びトナー画像を形成するため、該潜像保持体に形成さ
    れた静電潜像をトナー担持体に担持されているトナーに
    より現像する工程を有する画像形成方法において、 該トナーは、少なくとも結着樹脂及びワックスを含有し
    ており、該トナーの示差走査熱量計により測定されるD
    SC曲線の昇温時の吸熱ピークにおいて、65〜85℃
    の温度領域と95〜130℃の温度領域にそれぞれ少な
    くとも一つの吸熱ピークを有し、それぞれの温度領域で
    の最大吸熱ピークをP3 ,P4 とした時P3 とP4 のピ
    ーク温度差が50℃以下であり、該トナーのTgが50
    〜65℃であることを特徴とする画像形成方法。
  12. 【請求項12】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセ
    スカートリッジにおいて、 該プロセスカートリッジは、静電潜像を保持するための
    潜像保持体及び該潜像保持体に保持されている該静電潜
    像を現像するための現像手段を有しており、 該現像手段は少なくとも結着樹脂及びワックスを含有す
    るトナー、該トナーを収容するトナー容器及び該トナー
    容器に収容されているトナーを担持しかつ搬送するため
    のトナー担持体を有しており、該ワックスの示差走査熱
    量計により測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピーク
    において、吸熱ピークの最低オンセット温度が50℃以
    上であって、60〜90℃の温度領域と90〜150℃
    の温度領域にそれぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有
    し、それぞれの温度領域での最大吸熱ピークをP1 ,P
    2 とした時P1 ,とP2 のピーク温度差が15℃以上で
    あることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  13. 【請求項13】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセ
    スカートリッジにおいて、 該プロセスカートリッジは、静電潜像を保持するための
    潜像保持体及び該潜像保持体に保持されている該静電潜
    像を現像するための現像手段を有しており、 該現像手段は少なくとも結着樹脂及びワックスを含有す
    るトナー、該トナーを収容するトナー容器及び該トナー
    容器に収容されているトナーを担持しかつ搬送するため
    のトナー担持体を有しており、該トナーの示差走査熱量
    計により測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークに
    おいて、65〜85℃の温度領域と95〜130℃の温
    度領域にそれぞれ少なくとも一つの吸熱ピークを有し、
    それぞれの温度領域での最大吸熱ピークをP3 ,P4
    した時P3 とP4 のピーク温度差が50℃以下であり、
    該トナーのTgが50〜65℃であることを特徴とする
    プロセスカートリッジ。
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