JPH10274862A - 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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JPH10274862A
JPH10274862A JP7944897A JP7944897A JPH10274862A JP H10274862 A JPH10274862 A JP H10274862A JP 7944897 A JP7944897 A JP 7944897A JP 7944897 A JP7944897 A JP 7944897A JP H10274862 A JPH10274862 A JP H10274862A
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努 小沼
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博英 谷川
Masami Fujimoto
雅己 藤本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐静電オフセット性、耐高温オフセット性に
優れ、感光体へのトナー融着を起こすことなく、高い画
像濃度が得られる静電荷像現像用トナーを提供すること
である。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂を含有する静電荷像
現像用トナーのGPC(ジェルパーメーションクロマト
グラフィ)により測定されたクロマトグラムにおいて、
(A)分子量10000未満の領域、(B)分子量70
000を超える領域、(C)分子量10000〜700
00の領域のそれぞれの領域において、(A)の成分が
酸価(Ava)0〜15であり、(B)の成分が酸価
(Avb)5〜25であり、(C)の領域の成分中に、
共役ジエン系モノマーから合成された結着樹脂成分を5
〜40wt%含有し、Avb>Avaであり、トナー中の
THF不溶分が5〜40wt%であることを特徴とす
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,静電印刷法等において形成される静電荷像を現
像するための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】近年この様な複写装置は、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
ターにも使われるようになり、用途が多様化してきてい
る。
【0004】その結果、連続高速複写時及び長期使用後
の画像安定性、細線及び微小ドットの高解像性などが厳
しく追及されるようになった。そのため、複写装置も複
雑かつ高機能化してきているが、その反面小型化、省電
力化への要求も高まってきている。
【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定着ローラーによる圧着加熱
方式である。
【0006】熱定着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。
【0007】このようなトナー付着を防止する目的で、
従来より定着ローラー表面をトナーに対して離型性の優
れた材料、例えばシリコーンゴムや弗素系樹脂などで形
成することが行われている。これらの材料は確かにトナ
ーの溶融状態での定着ローラー表面への付着に対しては
効果があるが、表面が静電的に帯電しやすく、トナーの
静電的付着力によるオフセット(静電オフセット)を発
生しやすい。
【0008】静電オフセットの発生メカニズムの概略を
以下に説明する。
【0009】上述したシリコーンゴムや弗素系樹脂など
の定着ローラー表面を形成する材料は、低表面エネルギ
ーであるが、トナー像の被定着シートへの圧着過程にお
いて静電的に帯電する。これらの材料は通常負帯電性を
示し、トナーとして正帯電性のものを使用する場合には
定着ローラー表面とトナーとの間に静電的付着力が働
き、被定着シート上の正帯電性トナーが定着ローラー表
面に付着,転移する。この現象が静電オフセットのメカ
ニズムであると考えられる。
【0010】トナーとして負帯電性のものを使用した場
合でも、定着ローラー表面との帯電量の差が大きい場合
には同様の現象が発生する。また、高画像濃度を得るた
めにトナー像支持体上にトナーを嵩高く載せる場合にも
静電オフセット現象を発生しやすい。
【0011】この静電オフセット現象の対策として被定
着シート上トナー像の電荷を定着前もしくは定着中にコ
ントロールする手段を設けることも考えられるが、画像
形成装置の小型化,軽量化と相反する上、コストの上昇
を伴なうため、トナーによって改良することが好まし
い。
【0012】更に、静電オフセット現象の対策として定
着ローラーへの離型性オイルの供給もしくはオフセット
したトナーを巻き取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設ける手段もある
が、やはり画像形成装置の小型化,軽量化及びコストの
上昇、信頼性の向上等を考慮すると、トナーによって改
良することが望ましい。
【0013】これに対し、特開昭55−134681号
公報、特開昭56−65147号公報及び特開平3−2
29263号公報等には、酸価を有するバインダー樹脂
を用いたトナーが開示されており、これらは静電オフセ
ットにある程度の効果が期待されるものの、正帯電性ト
ナーとして用いた場合には帯電性の低下に起因する現像
性の劣化、また負帯電性トナーとして用いた場合にはチ
ャージアップに起因する現像性の悪化といった課題を残
している。
【0014】また、熱定着ローラーの更なる問題点とし
て、熱ローラー表面にトナーが固着し、蓄積して熱ロー
ラー表面を汚し、その汚れた部分が被定着シート上の画
像の白抜けを発生させることがある。この現象は、いわ
ゆるオフセット現象とは異なり、トナーが良好に定着し
ている場合にも発生し、特にライン画像を連続して複写
したときに顕著に現れる。このようなトナー付着を防止
することも熱ローラー定着の必須条件の一つとされてい
る。
【0015】
【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
るものである。以下に本発明の目的を列挙する。
【0016】本発明の目的は、耐静電オフセット性に優
れた静電荷像現像用トナーを提供することにある。
【0017】本発明の目的は、耐定着ローラー汚れに優
れた静電荷像現像用トナーを提供することにある。
【0018】本発明の目的は、耐高温オフセット性に優
れた静電荷像現像用トナーを提供することにある。
【0019】本発明の目的は、画像濃度が高い静電荷像
現像用トナーを提供することにある。
【0020】本発明の目的は、長時間の使用で性能の変
化のない静電荷像現像用トナーを提供することにある。
【0021】本発明の目的は、耐ブロッキング性に優れ
た静電荷像現像用トナーを提供することにある。
【0022】本発明の目的は、感光体へのトナー融着を
起こさない静電荷像現像用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】少なくとも結着
樹脂を含有する静電荷像現像用トナーのGPC(ジェル
パーメーションクロマトグラフィ)により測定されたク
ロマトグラムにおいて、 (A)分子量10000未満の領域 (B)分子量70000を超える領域 (C)分子量10000〜70000の領域 のそれぞれの領域において、(A)の成分が酸価(Av
a)0〜15であり、(B)の成分が酸価(Avb)5〜
25であり、(C)の領域の成分中に、共役ジエン系モ
ノマーから合成された結着樹脂成分を5〜40wt%含
有し、 Avb>Ava であり、該トナー中のテトラヒドロフラン(THF)不
溶分が5〜40wt%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、該トナーのGPCにより測定された
クロマトグラムにおいて、(A)の成分が酸価(A
a)1〜10であり、(B)の成分が酸価(Avb)7
〜22である静電荷像現像用トナーであることが好まし
い。
【0025】更に、該トナーのGPCにより測定された
クロマトグラムにおいて、(A)、(B)、(C)各々
の成分が30〜50:5〜35:35〜55(面積比)
の比率で配合されている静電荷像現像用トナーであるこ
とが好ましい。
【0026】更に本発明に関して詳しく説明する。
【0027】本発明の特徴は、特定の分子量領域に特定
の酸価を有し、特定の分子量領域に共役ジエン系モノマ
ーから合成された結着樹脂を特定の割合で有し、結着樹
脂成分中にテトラヒドロフラン(THF)不溶分を特定
の割合で有する静電荷像現像用トナーを用いることにあ
る。
【0028】本発明のトナーのGPCにより測定された
クロマトグラムにおいて、分子量10000未満の成分
(A)が酸価(Ava)0〜15(好ましくは酸価1〜
10)であり、分子量70000を超える成分(B)が
酸価(Avb)5〜25(好ましくは7〜22)である
ことにより、トナーの帯電量を制御し、定着ローラーと
トナーとの電位差によって生じる静電オフセットを防止
することができる。酸価を有することでトナーの臨界表
面張力が上がって定着ローラーとなじみにくくなり、ト
ナーがオフセットを起こしにくくなる。
【0029】分子量10000未満の成分(A)の酸価
が15を超えると、トナーの帯電量が不安定になり、正
帯電性トナーの場合はトナー帯電量の低下に伴う画像濃
度の低下を引き起こし、また、負帯電性トナーの場合は
チャージアップに伴う現像性の低下が発生する。
【0030】分子量70000を超える成分(B)は、
トナー中での存在比が分子量10000未満の成分
(A)と比べて比較的少ない。そのために、分子量10
000未満の成分と比べてより多くの酸価を持たせても
トナーの帯電性にさほど影響を及ぼさないで耐静電オフ
セット性に効果を与えることができる。分子量7000
0を超える成分の酸価が5未満だと、耐静電オフセット
性への効果が小さくなる。分子量70000を超える成
分の酸価が25を超えるとトナーの帯電量が不安定にな
り、正帯電性トナーの場合はトナー帯電量の低下に伴う
画像濃度の低下を引き起こし、また、負帯電性トナーの
場合はチャージアップに伴う現像性の低下が発生する。
【0031】また、該トナーが酸価を有することによ
り、トナーの定着ローラーへの付着に起因する画像白抜
けを防止することができる。長期間被定着シートを定着
ローラーによって定着し続けた時にローラー上にトナー
が蓄積されることはある程度避けられないが、その時に
トナーが酸価を有することにより、トナーがローラーに
付着しても剥がれやすくなり、定着画像に影響を及ぼす
ほどのトナー付着を防止することができるのである。
【0032】更に、本発明のトナーのGPCにより測定
されたクロマトグラムにおいて、分子量10000未満
の成分(A)の酸価(Ava)と分子量70000を超
える成分(B)の酸価(Avb)の関係が、 Avb>Ava であることにより、トナーの低分子量成分と高分子量成
分の相溶性を高めることができる。本発明における分子
量70000を超える成分やTHF不溶分は架橋構造を
有しているため酸基が表面に現れにくい。逆に分子量1
0000未満の成分は個々の分子鎖が小さいために、常
に分子中の酸基が分子表面に現れた状態となる。そこで
分子量10000未満の成分が分子量70000を超え
る成分よりも酸価が大きいと、実際に分子表面に現れて
いる酸基の比較としては酸価の数値以上の差となり、結
果として両者の相溶性を悪化させることになる。よっ
て、Ava>Avbの場合はトナー中の低分子量成分と高
分子量成分の相溶性の悪化によってトナーの帯電が不均
一になり、画像上にカブリが発生しやすくなる。
【0033】また、このようなことから、分子量700
00を超える成分は耐オフセット性に効果を有するため
には、ある程度酸価は必要であるが、分子構造上その効
果は大きいものとすることができる。一方、帯電性への
悪影響を抑えることができるので、酸価を大きくするこ
とが可能である。
【0034】更に、本発明のトナー中のテトラヒドロフ
ラン(THF)不溶分が5〜40wt%であることによ
りトナーの弾性を高めることができ、耐高温オフセット
性が向上する。本発明のTHF不溶分とは、トナー中の
結着樹脂成分の内、THFによるソックスレー抽出を1
2時間行った時の残分を示す。即ち、トナー中の結着樹
脂成分中の超高分子量分子成分及び高架橋分子成分が主
成分となる。THF不溶分が5wt%未満だと、耐高温
オフセット性に十分な効果を及ぼさない。THF不溶分
が40wt%を超えると、トナーが硬くなりすぎて感光
体に傷を付けてしまい、感光体へのトナー融着を起こ
す。
【0035】更に、本発明のトナーのGPCにより測定
されたクロマトグラムにおいて、分子量10000〜7
0000の領域(C)の成分中に、共役ジエン系モノマ
ーから合成された結着樹脂成分を5〜40wt%含有す
ることにより、トナーの現像性を高めることができる。
すなわち、本発明において酸価を有することにより生じ
る現像性の低下を、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂によってカバーすることができる。
【0036】(C)の領域の成分中の共役ジエン系モノ
マーから合成された結着樹脂成分の含有量が5wt%未
満だと、トナーに十分な帯電量を持たせることができな
くなり、画像濃度が低下する。
【0037】(C)の領域の成分中の共役ジエン系モノ
マーから合成された結着樹脂成分の含有量が40wt%
を超えると、トナーの耐熱性が低下し、耐ブロッキング
性が悪化する。これは、共役ジエン系モノマーから合成
された結着樹脂は弾性が強く、定着性に劣るためTgを
低めに設定する必要があり、そのために耐熱性に比較的
劣ることによる。
【0038】すなわち、本発明のトナーが、酸価を有す
ることと、共役ジエン系モノマーから合成された結着樹
脂を含有することと、THF不溶分を含有することによ
る相乗効果を説明すると以下の様になる。
【0039】まず、酸価を有することによってトナーの
耐静電オフセット性が向上する。しかし、トナーの現像
特性は若干劣るようになる。そこで共役ジエン系モノマ
ーから合成された結着樹脂によって現像性の低下を補
う。ところが共役ジエン系モノマーから合成された結着
樹脂を用いた場合、定着性の低下を防止しようとすると
保存性に劣るようになり、トナーの耐ブロッキング性を
低下させることがあるが、トナーが酸価を有することに
より、トナー表面にあらわれている酸基がトナー粒子同
士の物理的な吸着を防ぎ、耐ブロッキング性に効果をも
たらす。
【0040】また、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂は、酸価を有する成分と相溶しにくいが、T
HF不溶分がトナー中に存在するためにトナーに外部か
らのシェアがかけやすくなり、結果としてトナー中に含
まれる成分全ての分散性を向上させることができる。
【0041】また、本発明において分子量10000〜
70000の領域に共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂を含有させる理由は、共役ジエン系モノマー
から合成された結着樹脂は分子量10000未満の領域
に含有させた場合は、トナーの耐ブロッキング性を低下
させてしまい、また、分子量70000を超える領域に
含有させた場合はトナーの定着性が低下したり、トナー
が硬くなってトナーの製造効率を悪化させたりすること
による。
【0042】更に、本発明においては該トナーのGPC
により測定されたクロマトグラムにおいて、(A)、
(B)、(C)各々の成分が30〜50:5〜35:3
5〜55(面積比)の比率で配合されていることが好ま
しい。上記関係が成り立つことにより、酸価を有する成
分と共役ジエン系モノマーから合成された結着樹脂と
を、より均一にトナー中に分散させることが可能とな
り、トナーの耐久使用時の劣化が緩和され、長期使用に
おいてもより良好な画像濃度を得ることができる。上記
比率をはずれた場合には、トナーを長期使用することに
よって特定の分子量領域の成分を多く含むトナー粒子の
比率が増大し、トナーの帯電性が不均一になり、画像濃
度が低下する場合がある。
【0043】
【発明の実施の形態】本発明においては、上記酸価を満
足させるために、結着樹脂に酸価を含有させることが好
ましい。酸価を有する結着樹脂としては極性官能基とし
てカルボキシル基、酸無水物基及び/又は、その部分エ
ステル化によって形成された酸価を有する結着樹脂等が
ある。
【0044】本発明に用いられる酸価を有する結着樹脂
としては、モノマー単位として、アクリル酸,メタクリ
ル酸,マレイン酸,イタコン酸,シトラコン酸,ジメチ
ルマレイン酸及びこれらの酸無水物及び/またはその部
分エステル化物を有する単重合体或いは、これらと、オ
レフィン系もしくはビニル系モノマーとの共重合体、末
端もしくは側鎖にカルボキシル基を有するポリエステ
ル、及びロジン変性樹脂、オレフィン系酸化物等があ
る。
【0045】共重合に使用できるモノマーの例として
は、アクリル酸類,メタクリル酸類の誘導体として、ア
クリル酸エチル,アクリル酸プロピル,アクリル酸ブチ
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n−テトラデシル,アクリル酸n−ヘキ
サデシル,アクリル酸ラウリル,アクリル酸シクロヘキ
シル,アクリル酸ジエチルアミノエチル,アクリル酸ジ
メチルアミノエチルなどのアクリル酸エステル類が挙げ
られ、同様に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,メタクリル酸ブチル,メタ
クリル酸アミル,メタクリル酸ヘキシル,メタクリル酸
2−エチルヘキシル,メタクリル酸オクチル,メタクリ
ル酸デシル,メタクリル酸ドデシル,メタクリル酸ラウ
リル,メタクリル酸シクロヘキシル,メタクリル酸フェ
ニル,メタクリル酸2−ヒドロキシエチル,メタクリル
酸2−ヒドロキシプロピル,メタクリル酸ジメチルアミ
ノエチル,メタクリル酸ステアリルなどのメタクリル酸
エステル類が挙げられる。スチレン類としては、スチレ
ン,α−メチルスチレン,ビニルトルエン,クロルスチ
レンなどが挙げられる。
【0046】また、架橋性モノマーとしては主として2
個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いら
れ、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;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
として用いられる。
【0047】ポリエステル樹脂としては、その組成は以
下の通りである。
【0048】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
(I)式で表わされるビスフェノール及びその誘導体;
【0049】
【化1】
【0050】(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。)
【0051】また(II)式で示されるジオール類;
【0052】
【化2】
【0053】(式中、R’は−CH2CH2−又は
【0054】
【化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。
【0055】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。
【0056】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。
【0057】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。
【0058】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
【0059】
【化4】
【0060】(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。
【0061】本発明に用いられる酸価を有する結着樹脂
の調製法は樹脂により異なるが、アクリル酸や、メタク
リル酸等を含むビニル系の共重合体では従来より知られ
ている塊状重合などの重合法に従って行なえばよいが、
モノマー比を変えることにより、またエステル化の度合
いを変えることにより、酸価調節が行なえる。
【0062】一方、ポリエステルのような縮合系樹脂で
はジオールとジカルボン酸の量比を変化させるほかに重
合が進むにつれて、末端のカルボキシル基の量比が減少
することから、重合度を調節することにより酸価の調整
が行なえる。
【0063】また、オレフィン系樹脂、特にポリエチレ
ンでは、融点近くまで、温度を上げると、空気中で、空
気をよく溶かした水中でより速やかに酸化がおこり、ポ
リエチレン酸化物を得られるので、適宜酸価を検査しつ
つ酸化反応を進めていけばよい。
【0064】本発明中、該酸価は以下の方法により求め
る。
【0065】<各成分の分取> [装置構成] LC−908(日本分析工業株式会社製) JRS−86(同社;リピートインジェクタ) JAR−2(同社;オートサンプラー) FC−201(ギルソン社;フラクッションコレクタ) [カラム構成] JAIGEL−1H〜5H(20φ×600mm:分取
カラム) [測定条件] 温度:40℃ 溶媒:THF 流量:5ml/min 検出器:RI
【0066】試料は、予め重合体成分以外の添加剤を分
離しておく。分取方法としては、分子量が5×104
なる溶出時間を予め測定し、その前後で低分子重合体成
分及び高分子重合体成分を分取する。分取したサンプル
から溶剤を除去し酸価測定用試料とする。
【0067】<酸価の測定> 1)試料の粉砕品0.1〜0.2gを精秤し、その重さ
をW(g)とする。 2)20cc三角フラスコに試料を入れ、トルエン/エ
タノール(2:1)の混合溶液10ccを加え溶解す
る。 3)指示薬としてフェノールフタレインのアルコール溶
液を数滴加える。 4)0.1規定のKOHのアルコール溶液を用いてフラ
スコ内の溶液をビュレットを用いて滴定する。この時の
KOH溶液の使用量をS(ml)とする。同時にブラン
クテストをし、この時のKOH溶液の量をB(ml)と
する。 5)次式により酸価を計算する。
【0068】
【数1】
【0069】本発明に用いられる、共役ジエン系モノマ
ーから合成された結着樹脂としては、モノマー単位とし
てブタジエンやイソプレン,クロロプレン等の誘導体の
単独重合体、或いはこれらと、ビニル系モノマー又は/
及び架橋性モノマーとの共重合体等が挙げられる。
【0070】本発明において、結着樹脂及びトナーの結
着樹脂成分中のTHF不溶分は次の条件で測定される。
【0071】トナーサンプル0.5〜1.0gを秤量
し、(W1g)、円筒濾紙(例えば東洋濾紙製No.8
6R)に入れてソックスレー抽出器にかけ、溶媒として
THF100〜200mlを用いて12時間抽出し、溶
媒によって抽出された可溶成分をエバポレートした後、
100℃で数時間真空乾燥し、THF可溶樹脂成分量を
秤量する(W2g)。トナー中の磁性体或いは顔料の如
き樹脂成分以外の重量を(W3g)とする。THF不溶
分は下記式から求められる。
【0072】
【数2】
【0073】本発明において、トナー及び結着樹脂のG
PC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。
【0074】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。
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。
【0075】また、試料は以下のようにして作製する。
【0076】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。
【0077】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、テルペン樹脂、フェノール樹脂などが
挙げられる。
【0078】本発明のトナーにはワックスを含有するこ
とが好ましい。本発明のトナーに含有されるワックス
は、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、
ポリオレフィン、ポリオレフィン共重合体、マイクロク
リスタリンワックス、パラフィンワックス、サゾールワ
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、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。
【0079】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。
【0080】中でも好ましいものは、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くらいま
での炭化水素を母体とするものが良い。また、炭素数が
数百く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。
【0081】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、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。
【0082】本発明においては、該ワックスを結着樹脂
100重量部に対して好ましくは0.5〜20重量部、
より好ましくは0.5〜15重量部の範囲で用いられ
る。
【0083】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。
【0084】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。
【0085】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種類以上組合せて
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(II
I)
【0086】
【化5】 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。
【0087】特に下記一般式(IV)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。
【0088】
【化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い水素原子、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。]
【0089】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。
【0090】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。
【0091】また次に示した一般式(V)で表わされる
アゾ系金属錯体が好ましい。
【0092】
【化7】
【0093】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。
【0094】あるいは次の一般式(VI)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。
【0095】
【化8】
【0096】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。
【0097】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。
【0098】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。
【0099】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)の範囲内のものが良
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。
【0100】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。
【0101】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、チタン酸マグネシウムなどが好ま
しい。
【0102】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素化合物;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。
【0103】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
着色剤の役割を兼ねることもできる。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、マグヘマイト、フェライトの酸化鉄;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。
【0104】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。
【0105】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あげられる。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、アントラキノン系染
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
〜10重量部の添加量が良い。
【0106】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、エクストルー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出来る。
【0107】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。
【0108】また、トナーの体積平均粒径(Dv)は、
2.5μm乃至6.0μmであることが好ましい。体積
平均粒径(Dv)が2.5μm未満の場合は、十分な画
像濃度が得られ難い。体積平均粒径(Dv)が6.0μ
mより大きい場合は、より高精細な画像形成が困難であ
る。
【0109】トナーの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。
【0110】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、さらに測定試料を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、アパーチャーと
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
明に係わる体積分布から求めた重量基準の重量平均径及
び体積平均粒径を体積分布から求める。
【0111】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。
【0112】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。
【0113】
【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。
「部」は「重量部」を意味する。
【0114】(結着樹脂合成例1)四つ口フラスコ内に
キシレン300部を投入し、撹拌しながら容器内を十分
に窒素で置換した後、昇温して還流させる。この還流下
で、スチレン81.5部、アクリル酸n−ブチル16
部、マレイン酸モノブチル2.5部及びジ−tert−
ブチルパーオキサイド2部の混合液を4時間かけて滴下
した後、2時間保持し重合を完了した後、脱溶剤し結着
樹脂1を得た。この結着樹脂1のGPC及び酸価測定を
行ったところ、ピーク分子量12000、酸価8.2で
あった。得られた結着樹脂1をジェット気流を用いた微
粉砕機を用いて微粉砕し、平均粒径(D50)が310
μmの結着樹脂微粉末1を得た。
【0115】(結着樹脂合成例2〜4)結着樹脂合成例
1と同様に、マレイン酸モノブチル、スチレン、アクリ
ル酸n−ブチル量及び開始剤量を調整し、結着樹脂2〜
4を得た。そのピーク分子量及び酸価の値を表1に示
す。
【0116】(結着樹脂合成例5)四つ口フラスコ内に
キシレン300部を投入し、撹拌しながら容器内を十分
に窒素で置換した後、昇温して還流させる。この還流下
で、スチレン81.4部、アクリル酸n−ブチル16
部、メタクリル酸2.6部及びジ−tert−ブチルパ
ーオキサイド1.5部の混合液を4時間かけて滴下した
後、2時間保持し重合を完了した後、脱溶剤し結着樹脂
5を得た。この結着樹脂5のGPC及び酸価測定を行っ
たところ、ピーク分子量18000、酸価17.1であ
った。得られた結着樹脂5をジェット気流を用いた微粉
砕機を用いて微粉砕し、平均粒径(D50)が320μ
mの結着樹脂微粉末5を得た。
【0117】(結着樹脂合成例6)四つ口フラスコ内に
キシレン300部を投入し、撹拌しながら容器内を十分
に窒素で置換した後、昇温して還流させる。この還流下
で、スチレン84部、アクリル酸n−ブチル16部及び
ジ−tert−ブチルパーオキサイド2.1部の混合液
を4時間かけて滴下した後、2時間保持し重合を完了し
た後、脱溶剤し結着樹脂6を得た。この結着樹脂6のG
PC及び酸価測定を行ったところ、ピーク分子量100
00、酸価0であった。得られた結着樹脂6をジェット
気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、平均粒径(D
50)が330μmの結着樹脂微粉末6を得た。
【0118】(結着樹脂合成例7)四つ口フラスコ内に
脱気水180部とポリビニルアルコールの2重量%水溶
液20部を投入した後、スチレン75.18部、アクリ
ル酸n−ブチル20部、マレイン酸モノブチル4.6
部、ジビニルベンゼン0.22部、2,2−ビス(4,
4−ジ−tert−ブチルパーオキシシクロヘキシル)
プロパン0.2部及びベンゾイルパーオキサイド0.5
部の混合液を加え、撹拌し懸濁液とした。フラスコ内を
十分に窒素で置換した後、90℃まで昇温して重合を開
始した。同温度に12時間保持して重合を完了した。反
応終了後の懸濁液に、得られた結着樹脂7の酸価(1
5.0)の6倍当量のNaOH水溶液を投入し、2時間
撹拌を行った。その後結着樹脂7を濾別し、水洗、乾燥
した後、GPC及び酸価測定を行ったところ、ピーク分
子量150000、酸価14.8であった。得られた結
着樹脂7をジェット気流を用いた微粉砕機を用いて微粉
砕し、平均粒径(D50)が280μmの結着樹脂微粉
末7を得た。
【0119】(結着樹脂合成例8、10、12)結着樹
脂合成例7と同様に、マレイン酸モノブチル、スチレ
ン、アクリル酸n−ブチル、ジビニルベンゼン量及び開
始剤量を調整し、結着樹脂8、10、12を得た。その
ピーク分子量及び酸価の値を表1に示す。
【0120】(結着樹脂合成例9)四つ口フラスコ内に
脱気水180部とポリビニルアルコールの2重量%水溶
液20部を投入した後、スチレン77部、アクリル酸n
−ブチル20部、メタクリル酸2.7部、ジビニルベン
ゼン0.30部、2,2−ビス(4,4−ジ−tert
−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン0.23
部及びベンゾイルパーオキサイド0.48部の混合液を
加え、撹拌し懸濁液とした。フラスコ内を十分に窒素で
置換した後、90℃まで昇温して重合を開始した。同温
度に12時間保持して完了した。反応終了後の懸濁液に
得られた結着樹脂9の酸価(17.8)の6倍当量のN
aOH水溶液を投入し、2時間撹拌を行った。その後結
着樹脂9を濾別し、水洗、乾燥した後、GPC及び酸価
測定を行ったところ、ピーク分子量200000、酸価
17.6であった。得られた結着樹脂9をジェット気流
を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、平均粒径(D5
0)が290μmの結着樹脂微粉末9を得た。
【0121】(結着樹脂合成例11)結着樹脂合成例9
と同様に、メタクリル酸、スチレン、アクリル酸n−ブ
チル、ジビニルベンゼン量及び開始剤量を調整し、結着
樹脂11を得た。そのピーク分子量及び酸価の値を表1
に示す。
【0122】(結着樹脂合成例13)四つ口フラスコ内
に脱気水180部とポリビニルアルコールの2重量%水
溶液20部を投入した後、スチレン80部、アクリル酸
n−ブチル20部、2,2−ビス(4,4−ジ−ter
t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン0.1
部及びベンゾイルパーオキサイド1部の混合液を加え、
撹拌し懸濁液とした。フラスコ内を十分に窒素で置換し
た後、90℃まで昇温して重合を開始した。同温度に1
2時間保持して重合を完了し、結着樹脂13を得た。そ
の結着樹脂13を濾別し、水洗、乾燥した後、GPC及
び酸価測定を行ったところ、ピーク分子量48000
0、酸価0であった。得られた結着樹脂13をジェット
気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、平均粒径(D
50)が320μmの結着樹脂微粉末13を得た。
【0123】(結着樹脂合成例14)スチレン88部、
ブタジエン12部、ジビニルベンゼン0.3部、脂肪酸
ナトリウム5部、イオン交換樹脂で脱塩された水200
部を混合し、重合器であるオートクレーブ中に入れる。
その後n−ドデシルメルカプタン3.5部、K223
0.2gを加え、50℃で15時間乳化重合させ、ス
チレン−ブタジエン−ジビニルベンゼン共重合体(結着
樹脂14)を得た。ピーク分子量及び重量平均分子量
(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示す。また、
結着樹脂14のTgは51℃であった。結着樹脂14を
ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、平均
粒径(D50)が100μmの結着樹脂微粉末14を得
た。
【0124】(結着樹脂合成例15)スチレン86部、
ブタジエン14部、ジビニルベンゼン0.25部、脂肪
酸ナトリウム5部、イオン交換樹脂で脱塩された水20
0部を混合し、重合器であるオートクレーブ中に入れ
る。その後n−ドデシルメルカプタン3.5部、K22
3 0.2gを加え、50℃で15時間乳化重合さ
せ、スチレン−ブタジエン−ジビニルベンゼン共重合体
(結着樹脂15)を得た。ピーク分子量及び重量平均分
子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示す。ま
た、結着樹脂15のTgは49℃であった。結着樹脂1
5をジェット気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、
平均粒径(D50)が110μmの結着樹脂微粉末15
を得た。
【0125】<実施例1>結着樹脂中の分子量1000
0〜70000の領域における、共役ジエン系モノマー
から合成された結着樹の含有量が23wt%になるよう
に結着樹脂1 60部と結着樹脂17 20部と結着樹
脂14 20部を混合し、さらに四三酸化鉄(平均粒径
0.2μm) 80部と正荷電性制御剤(トリフェニル
メタンレーキ顔料) 2部とポリエチレンワックス 6
部を加えて予備混合した後、110℃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、重量平均粒径
7.0μm,体積平均粒径6.3μmの正荷電性磁性ト
ナーを得た。このトナー100部と正荷電性疎水性コロ
イダルシリカ微粉末を0.8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正荷電
性磁性トナー1を調製した。
【0126】結着樹脂1と結着樹脂7を75:25の重
量比で混合してGPCで測定したピーク分子量及び重量
平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示
す。また、トナー1のGPC及び酸価測定結果を表3に
示す。
【0127】このトナー1の耐静電オフセット試験、耐
高温オフセット試験、感光体トナー融着試験、耐ブロッ
キング試験、定着ローラー汚れ試験及び現像性試験を行
った。
【0128】その結果、良好な耐静電オフセット性が得
られた。また、耐高温オフセット性も良好な結果が得ら
れた。また、感光体トナー融着も起こらなかった。ま
た、耐ブロッキング性においても問題はなかった。定着
ローラー汚れも起こらなかった。画像濃度も高く、カブ
リもほとんど見られなかった。その結果を表4に示す。
【0129】トナー評価の試験方法は次の通りである。
【0130】耐静電オフセット試験 市販の電子写真複写機NP6750(キヤノン株式会社
製、PTFE樹脂で形成された表面層を有する熱定着ロ
ーラーを具備)の感光ドラムを負帯電性a−Siにし
て、正帯電性トナーを使用できるように、バイアス電源
等を改造した複写機に約300gの上記トナーを投入
し、画像の前半半分が1cmの幅に0.2mm幅のライ
ンが15本被転写材進行方向に対して垂直に描かれてい
て、画像の後半半分が白地の静電オフセット試験用チャ
ートを用いて連続1000枚の画出しを行い、目視にて
静電オフセットの評価を行った。 ◎ 全くみられない。 ○ 白地部にごく一部にかすかに見られる。 △ 白地部に広範囲に現れる。 × 白地部に著しく現れる。
【0131】耐高温オフセット試験 市販の電子写真複写機NP6750(キヤノン株式会社
製、PTFE樹脂で形成された表面層を有する熱定着ロ
ーラーを具備)の感光ドラムを負帯電性a−Siにし
て、正帯電性トナーを使用できるように、バイアス電源
等を改造した複写機の定着器を取り外した改造機に上記
トナーを投入し、未定着画像を得た。一方、NP675
0から取り外した定着器を改造して温度可変の熱定着ロ
ーラー外部定着器とし、これを用いて未定着画像の耐高
温オフセット性試験を行った。
【0132】外部定着器のニップを8.5mm、プロセ
ススピードを400mm/sに設定し、100℃〜24
5℃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、定着温度を上げ、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。
【0133】現像性及び感光体トナー融着試験 約300gのトナーを用いて電子写真複写機NP675
0(キヤノン株式会社製、PTFE樹脂で形成された表
面層を有する熱定着ローラーを具備)の感光ドラムを負
帯電性a−Siにして、正帯電性トナーを使用できるよ
うに、バイアス電源等を改造した複写機により2000
0枚の画出し試験を実施した。初期及び20000枚画
出し後の画像濃度及びカブリ融着を評価した。同様に、
20000枚画出し後の感光体及びベタ黒画像から感光
体へのトナー融着の評価を行った。
【0134】画像濃度は「マクベス反射濃度計」を用い
て、原稿濃度が0.10の白地部分のプリントアウト画
像に対する相対濃度を測定した。
【0135】カブリは、リフレクトメーター(東京電色
(株)製)により測定した転写紙の白色度と、ベタ白を
プリント後の転写紙の白色度との比較から算出した。
【0136】感光体トナー融着は目視により評価した。 ◎ 感光体上にトナー融着が全く見られない。 ○ 感光体上に微かにトナーの融着が見られるが、画像
上には現れない。 △ ベタ黒画像上に白い点の画像抜けが現れる。 × ベタ黒画像上に白い点から流れ星状の画像抜けが現
れる。
【0137】定着ローラー汚れ試験 現像性試験と同様の画出し試験を、格子模様(縦、横共
に1cmあたりに0.2mm幅のラインが2本描かれて
いる)の複写チャートを用いて実施し、20000枚画
出し後の定着ローラー上のトナー付着量及びベタ黒画像
の白抜けの評価を行った。 ◎ 定着ローラー上に汚れが全く見られない。 ○ 定着ローラー上にトナー付着によるラインが微かに
見られるが、画像上には現れない。 △ ベタ黒画像にライン状の白抜けが5cmの幅に1本
程度の割合で見られる。 × ベタ黒画像上に複写チャートのライン数に相当する
数のライン状の白抜けが見られる。
【0138】耐ブロッキング性試験 約10gのトナーを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。 △ 凝集物は見られるが振れば崩れる。 × 凝集物をつかむことができ容易に崩れない。
【0139】<実施例2>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が31wt%になるように混合した
以外は実施例1と同様にしてトナー2を調製し、評価を
行った。結着樹脂2と結着樹脂8を75:25の重量比
で混合してGPCで測定したピーク分子量及び重量平均
分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示す。
トナー2の評価結果を表4に、また、トナー2のGPC
及び酸価測定結果を表3に示す。
【0140】<実施例3>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が15wt%になるように混合した
以外は実施例1と同様にしてトナー3を調製し、評価を
行った。結着樹脂4と結着樹脂9を75:25の重量比
で混合してGPCで測定したピーク分子量及び重量平均
分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示す。
トナー3の評価結果を表4に、また、トナー3のGPC
及び酸価測定結果を表3に示す。
【0141】<実施例4>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が18wt%になるように混合した
以外は実施例1と同様にしてトナー4を調製し、評価を
行った。結着樹脂1と結着樹脂11を75:25の重量
比で混合してGPCで測定したピーク分子量及び重量平
均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示
す。トナー4の評価結果を表4に、また、トナー4のG
PC及び酸価測定結果を表3に示す。
【0142】<実施例5>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が11wt%になるように混合した
以外は実施例1と同様にしてトナー5を調製し、評価を
行った。結着樹脂4と結着樹脂11を75:25の重量
比で混合してGPCで測定したピーク分子量及び重量平
均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示
す。トナー5の評価結果を表4に、また、トナー5のG
PC及び酸価測定結果を表3に示す。
【0143】<実施例6>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が27wt%になるように混合した
以外は実施例1と同様にしてトナー6を調製し、評価を
行った。結着樹脂3と結着樹脂10を75:25の重量
比で混合してGPCで測定したピーク分子量及び重量平
均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示
す。トナー6の評価結果を表4に、また、トナー6のG
PC及び酸価測定結果を表3に示す。
【0144】<実施例7>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が24wt%になるように混合した
以外は実施例1と同様にしてトナー7を調製し、評価を
行った。結着樹脂1と結着樹脂8を90:10の重量比
で混合してGPCで測定したピーク分子量及び重量平均
分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示す。
トナー7の評価結果を表4に、また、トナー7のGPC
及び酸価測定結果を表3に示す。
【0145】<実施例8>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が36wt%になるように混合した
以外は実施例1と同様にしてトナー8を調製し、評価を
行った。結着樹脂3と結着樹脂8を65:35の重量比
で混合してGPCで測定したピーク分子量及び重量平均
分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示す。
トナー8の評価結果を表4に、また、トナー8のGPC
及び酸価測定結果を表3に示す。
【0146】<実施例9>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が8wt%になるように混合した以
外は実施例1と同様にしてトナー9を調製し、評価を行
った。結着樹脂1と結着樹脂11を75:25の重量比
で混合してGPCで測定したピーク分子量及び重量平均
分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示す。
トナー9の評価結果を表4に、また、トナー9のGPC
及び酸価測定結果を表3に示す。
【0147】<実施例10>トナーの重量平均粒径を
6.3μm、体積平均粒径を5.7μmとした以外は実
施例1と同様にしてトナー16を調製し、評価を行っ
た。トナー16の評価結果を表4に、また、トナー16
のGPC及び酸価測定結果を表3に示す。現像性評価に
おいて、トナー1と比べてより高精細な画像が得られ
た。
【0148】<比較例1>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が9wt%になるように混合した以
外は実施例1と同様にしてトナー10を調製し、評価を
行った。実施例1のトナーと比較して初期及び2000
0枚画出し後の画像濃度が低くなっていた。また、20
000枚画出し後に感光体トナー融着に起因する画像白
抜けが発生した。結着樹脂4と結着樹脂12を75:2
5の重量比で混合してGPCで測定したピーク分子量及
び重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表
2に示す。トナー10の評価結果を表4に、また、トナ
ー10のGPC及び酸価測定結果を表3に示す。
【0149】<比較例2>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が31wt%になるように混合した
以外は実施例1と同様にしてトナー11を調製し、評価
を行った。実施例1のトナーと比較して初期及び200
00枚画出し後の画像のカブリ抑制が悪かった。また、
耐静電オフセット性、耐高温オフセット性が劣ってい
た。また、20000枚画出し後に定着ローラー汚れに
起因する画像白抜けが発生した。また、耐ブロッキング
性が若干劣化していた。結着樹脂3と結着樹脂13を7
5:25の重量比で混合してGPCで測定したピーク分
子量及び重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(M
n)を表2に示す。トナー11の評価結果を表4に、ま
た、トナー11のGPC及び酸価測定結果を表3に示
す。
【0150】<比較例3>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が11wt%になるように混合した
以外は実施例1と同様にしてトナー12を調製し、評価
を行った。実施例1のトナーと比較して初期及び200
00枚画出し後の画像濃度が低くなっていた。結着樹脂
5と結着樹脂11を75:25の重量比で混合してGP
Cで測定したピーク分子量及び重量平均分子量(M
w)、数平均分子量(Mn)を表2に示す。トナー12
の評価結果を表4に、また、トナー12のGPC及び酸
価測定結果を表3に示す。
【0151】<比較例4>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が28wt%になるように混合した
以外は実施例1と同様にしてトナー13を調製し、評価
を行った。実施例1のトナーと比較して耐静電オフセッ
ト性、耐高温オフセット性が劣っていた。また、200
00枚画出し後に定着ローラー汚れに起因する画像白抜
けが発生した。また、耐ブロッキング性が若干劣化して
いた。結着樹脂6と結着樹脂13を75:25の重量比
で混合してGPCで測定したピーク分子量及び重量平均
分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を表2に示す。
トナー13の評価結果を表4に、また、トナー13のG
PC及び酸価測定結果を表3に示す。
【0152】<比較例5>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が3wt%になるように混合した以
外は実施例1と同様にしてトナー14を調製し、評価を
行った。実施例1のトナーと比較して初期及び2000
0枚画出し後の画像濃度が低くなっていた。また、画像
のカブリ抑制も悪かった。結着樹脂4と結着樹脂11を
75:25の重量比で混合してGPCで測定したピーク
分子量及び重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(M
n)を表2に示す。トナー14の評価結果を表4に、ま
た、トナー14のGPC及び酸価測定結果を表3に示
す。
【0153】<比較例6>結着樹脂の種類及び混合比を
替え、さらに結着樹脂中の分子量10000〜7000
0の領域における、共役ジエン系モノマーから合成され
た結着樹脂の含有量が44wt%になるように混合した
以外は実施例1と同様にしてトナー15を調製し、評価
を行った。実施例1のトナーと比較して耐高温オフセッ
ト性が劣っていた。また、耐静電オフセット性も劣って
いた。また、20000枚画出し後に定着ローラー汚れ
に起因する画像白抜けが発生した。また、耐ブロッキン
グ性が劣化していた。結着樹脂3と結着樹脂10を7
5:25の重量比で混合してGPCで測定したピーク分
子量及び重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(M
n)を表2に示す。トナー15の評価結果を表4に、ま
た、トナー15のGPC及び酸価測定結果を表3に示
す。
【0154】
【表1】
【0155】
【表2】
【0156】
【表3】
【0157】
【表4】
【0158】
【発明の効果】本発明により、耐静電オフセット性、耐
高温オフセット性、耐感光体トナー融着、耐定着ローラ
ー汚れ、耐ブロッキング性に優れ、高い画像濃度が得ら
れる静電荷像現像用トナーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられる結着樹脂14のGPCパタ
ーンの説明図である。
【図2】本発明のトナー1(実施例1)のGPCパター
ンの説明図である。
【図3】本発明のトナー7(実施例7)のGPCパター
ンの説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 9/08 361 375 (72)発明者 藤川 博之 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 (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂を含有する静電荷像
    現像用トナーのGPC(ジェルパーメーションクロマト
    グラフィ)により測定されたクロマトグラムにおいて、 (A)分子量10000未満の領域 (B)分子量70000を超える領域 (C)分子量10000〜70000の領域 のそれぞれの領域において、 (A)の成分が酸価(Ava)0〜15であり、 (B)の成分が酸価(Avb)5〜25であり、 (C)の領域の成分中に、共役ジエン系モノマーから合
    成された結着樹脂成分を5〜40wt%含有し、 Avb>Ava であり、該トナー中のテトラヒドロフラン(THF)不
    溶分が5〜40wt%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】 該トナーのGPCにより測定されたクロ
    マトグラムにおいて、 (A)の成分が酸価(Ava)1〜10であり、 (B)の成分が酸価(Avb)7〜22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。
  3. 【請求項3】 該トナーのGPCにより測定されたクロ
    マトグラムにおいて、(A)、(B)、(C)各々の成
    分が30〜50:5〜35:35〜55(面積比)の比
    率で配合されてい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。
  4. 【請求項4】 該トナーは、体積平均粒径2.5〜6.
    0μmを有することを特徴とする請求項1乃至3のいず
    れかに記載の静電荷像現像用トナー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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