JP2001215756A - 静電荷像現像用トナー及びこれを用いた画像形成方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナー及びこれを用いた画像形成方法

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JP2001215756A
JP2001215756A JP2000147962A JP2000147962A JP2001215756A JP 2001215756 A JP2001215756 A JP 2001215756A JP 2000147962 A JP2000147962 A JP 2000147962A JP 2000147962 A JP2000147962 A JP 2000147962A JP 2001215756 A JP2001215756 A JP 2001215756A
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carbon atoms
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JP2000147962A
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Hideki Karibayashi
秀樹 鳫林
Toshiro Furukawara
俊郎 古川原
Masanobu Nakamura
正延 中村
Shinji Ametani
信二 雨谷
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅広い定着速度、特に20m/分を超える高
速で現像、定着が行われる場合であっても、定着性、耐
オフセット性に優れ、かつ、定着画像の耐摩耗性、耐剥
離性に優れた静電荷像現像用トナーを提供する。 【解決手段】 ポリエステル樹脂、着色剤及び離型剤と
を含有してなるトナーであって、該トナーの定荷重押出
し形細管式レオメーターによる流出開始温度Tfbが7
0℃〜105℃、流出終了温度Tendが120℃〜14
4℃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、あるいは静電印刷法に用いる静電荷像現像用ト
ナーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真法としては、米国特許第2,2
97,691号、特公昭42−23910号公報及び特
公昭43−24748号公報などに各種の方法が記載さ
れているが、通常は、光導電性感光体等の静電潜像担持
体上に帯電、露光により静電潜像を形成し、次いでこの
静電潜像を、バインダー樹脂中に着色剤を含有するトナ
ー組成物によって現像し、得られたトナー像を転写紙な
どの支持体に転写、定着して可視画像を形成する方法が
一般的である。
【0003】このような静電画像現像法を使用する装置
として複写機、或いはプリンターが挙げられ、その処理
速度としては、メーカー及び種別により異なるが、例え
ばA4紙の処理枚数に換算すると、オフィス用プリンタ
ーで30枚/分程度、オフィス用複写機で60〜100
枚/分前後の処理速度を有するマシーンが多い。特に、
近年の現像装置の高速化により、処理速度がA4紙縦方
向換算で100枚/分、A4紙横方向換算で140枚/
分、定着速度としては30m/分に相当するような高速
機に移行しつつある。また、省電力化にともない、トナ
ーの定着に供する熱量は減少の一途をたどり、定着時に
ヒートロールから与えられる熱量が少なくなること、及
びヒートロールによる加圧時間が短縮されるため良好な
シャープメルト性、低温定着性が不可欠となってきてい
る。さらに、高速機においても、トラブル発生時には現
像画像が長時間ヒートロールと接触し過剰な熱量に晒さ
れる可能性が高く、十分な耐ホットオフセット性が必要
となる。
【0004】したがって、ここで使用される静電荷像現
像用トナーには、現像及び転写性能と関係する摩擦帯電
及び電気抵抗等の電気的性質と、定着性能及び耐オフセ
ット性能等と関係する熱的性質、流動性及び硬度等の粉
体としての力学的性質において、その使用条件に応じた
適切なレベルが必要とされている。
【0005】従来、粉体トナー用樹脂材料として、ポリ
エステル、ポリスチレン、スチレン(メタ)アクリル酸
エステル共重合体、スチレンブタジエン共重合体、エポ
キシ樹脂等が研究使用され、樹脂の詳細な設計について
はその使用条件に応じて種々の提案がなされてきた。
【0006】特に、ヒートロールにより定着をおこなう
トナー用樹脂については定着性能と耐オフセット性能の
向上を目的とした数多くの設計例が提唱されており、加
熱溶融時の粘弾性挙動を改善する為、或いは温度変化に
対する溶融粘度変化を抑えるために分子量分布の拡大、
架橋構造の付与、ゴム弾性材料適用等様々な技術が検討
されてきた。
【0007】最近ではヒートロール定着時の省エネルギ
ー化、或いは高速化に伴う低温定着性能への要求の高ま
りから、ポリエステル樹脂が注目されている。
【0008】これまでの研究でポリエステル樹脂がヒー
トロール定着用樹脂として用い得ることは広く知られて
いる。たとえば、特公昭52−25420号、同53−
17496号、同55−49305号、特開昭55−3
8524号、同57−37353号、同58−1195
2号等の各公報がある。
【0009】しかしながら、従来提案されているこれら
の発明では、耐ホットオフセット性を改善しようとした
場合、樹脂の軟化点や分子量を上げざるを得なくなり、
耐コールドオフセット性及び低温定着性が悪化する。ま
た、逆に耐コールドオフセット性及び低温定着性を改善
しようとする場合、樹脂軟化点或いはガラス転移点を下
げることになり耐ホットオフセット性及び耐ブロッキン
グ性が悪化する。
【0010】トナーには、これら相反する性質をバラン
ス良く両立することが要求されるが、耐オフセット性、
定着強度、帯電性等の性能はそのトナーを使用する静電
画像現像装置及び使用環境により大きく異なるため、目
的に応じた性能設計が必要である。
【0011】このような樹脂の熱的特性、粘度特定など
の性能を簡便に測定する手段として、定荷重押出し形細
管式レオメーターがある。定荷重押出し形細管式レオメ
ーターは、溶融物が細管を通過するときの粘性抵抗を測
定するもので、具体的には島津製作所製フローテスタ
「CFT−500」が挙げられる。
【0012】本測定装置のシリンダ部の構造を第1図に
示す。この装置を用いた昇温法による測定は、試験時間
の経過と共に一定の割合で昇温しながら試験すること
で、試料が固体域から遷移域、ゴム状弾性域を経て流動
域に至るまでの過程を連続的に測定することができる。
この装置により、流動域における各温度のせん断速度、
粘度が簡便に測定できる。
【0013】昇温法による流動曲線を第2図に示す。A
Bの領域(軟化曲線)は、試料が圧縮加重を受けて変形
し、内部空隙が次第に減少していく段階を示す。B点は
内部空隙が消失し、不均一な応力の分布を持ったまま外
観均一な1個の透明体或いは相になる温度であり、固体
域から遷移域への変曲点を示す。この温度を軟化温度T
sと定義する。BCの領域(停止曲線)は、有限な時間
内ではピストンの位置に明瞭な変化がなく、かつダイか
ら試料が流出を始めるまでの領域を示し、試料のゴム状
弾性域を含む。結晶性高分子の場合はこの領域が短く、
軟化温度は次項の流出開始温度に近い値を示す。C点は
粘度の低下により、ダイから試料が流出し始める温度を
示し、この温度を流出開始温度Tfbと定義する。CD
Eの領域(流出曲線)はダイから試料が流出する領域を
示し、不可逆的な粘性流動が主として行われる。
【0014】1/2法による溶融温度T1/2は、流出
曲線におけるTfbと流出終了温度Tend 間のピストン
ストロークの1/2点の温度を示したものである。
【0015】ここで規定される軟化温度Ts、流出開始
温度Tfb、1/2法による溶融温度T1/2、流出終
了温度Tend はいずれも定着時の耐オフセット性、低温
定着性に影響するが、どちらかといえば、軟化温度T
s、流出開始温度Tfbは低温定着性、耐コールドオフ
セット性への寄与が大きく、1/2法による溶融温度T
1/2、流出終了温度Tend は耐ホットオフセット性、
粉砕性への寄与が大きい。
【0016】このような測定法により得られた粘度特性
に基づいてなされた発明として、例えば特開平11−1
90913号がある。この公報に記載されたトナーは耐
ホットオフセット性には優れるものの、上記したような
高速機では十分な定着性能を得ることが困難であり、定
着速度が20m/分あるいは30m/分を超える高速機
に十分対応し得るような、広い温度領域での耐オフセッ
ト性能、低温定着性能を両立するポリエステルトナーは
得られていなかった。
【0017】前記公開公報の実施例では高速複写機(リ
コー社製FT8200)を用いてトナーの画像評価を実
施しているが、同複写機の処理速度はA4換算で80枚
/分であり、定着速度としては約16m/分である。
【0018】また、一方で定着時におけるヒートロール
からの剥離性を付与し、オフセットの発生を防止するた
めにトナー中に離型剤を含有させる技術も並行して研究
されてきた。これまでは、ポリプロピレンワックス、ポ
リエチレンワックス等の合成ワックスが主として検討さ
れてきたが、特開平1−238672号、特開平3−5
764号、特開平5−119509号、等にはモンタン
ワックス、カルナバワックス、ライスワックス等の天然
ワックスを用いた例が提示されている。
【0019】帯電制御剤についてもこれまで種々検討さ
れており、それぞれの現像方式、感光体の極性に応じて
正帯電性の帯電制御剤、負帯電性の帯電制御剤が選択さ
れてきた。例えば高速、高耐久のセレン感光体を用いた
マシンに用いられる正帯電性トナーに用いられる帯電制
御剤としてはニグロシン系染料、4級アンモニウム塩化
合物等が知られている。これらの正帯電性帯電制御剤を
単独で、あるいは組み合わせて用いた例としては特開平
1−259371号、特開平3−7948号、特開平5
−119509号、特開平10−246991号、等が
ある。
【0020】しかしながら、これらの各号報にも前述し
た現像方式において要求されるすべての特性、つまり、
高速印刷時の現像及び転写性能と関係する摩擦帯電及び
電気抵抗等の電気的性質と、定着性能及び耐オフセット
性能等と関係する熱的性質、流動性及び硬度等の粉体と
しての力学的性質を満足する発明は開示されていない。
【0021】また、近年においてはプリンター、複写機
等から発生する有害物質やトナー中に含まれる重金属類
を極力低減することが環境対策上必要になってきてい
る。プリンター、複写機等から発生する有害物質は、ト
ナー中に含まれている不純物が熱定着時に揮発して環境
に出てくるものであるが、これまでのトナーはそのよう
な有害物質の含有量、あるいは発生について十分に配慮
して設計されているとは言えない。さらに、トナー中に
含まれる重金属類あるいは有害物質はその種類、構造に
よっては印刷時における非画像部の汚れやトナーの飛散
を起こしやすく、トナーの印刷特性という面からも配慮
されるべきものである。特に、高速印刷用途のマシンに
おいては単位時間あたりに熱定着されるトナーの量が多
いことから、通常のプリンター、複写機用途以上に環境
汚染対策及び印刷品質に対する配慮を講じておく必要が
あるが、このような点について十分な対策を施したトナ
ーに関する発明はなされていない。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、幅広い定着
速度、特に20m/分を超えるような、更には30m/
分を超えるような高速で現像及び定着が行われる用途に
おいて、広い温度領域における耐オフセット性能と定着
性能を両立し、かつ定着画像の耐摩耗性、耐剥離性に優
れた静電荷像現像用トナーを提供することを目的とす
る。
【0023】また、本発明の他の目的は、二成分現像剤
用トナーとして用いた際の高速印刷、特に20m/分を
超えるような、更には30m/分を超えるような高速印
刷時においても摩擦帯電性能及び電気抵抗等が変動する
ことなく、安定した現像及び転写性能を示す高耐久かつ
長寿命の静電荷像現像用トナーを提供することにある。
【0024】また、本発明の他の目的は、二成分現像剤
用トナーとして用いた際の高速印刷、特に20m/分を
超えるような、更には30m/分を超えるような高速印
刷時においても良好な流動性を示し、トナー補給後には
キャリアと速やかに混合し、急速に所定の帯電量に到達
することにより、地汚れのない高品位かつ高画質な印刷
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。
【0025】また、本発明の他の目的は、トナー中の重
金属含有量及び多環式芳香族炭化水素含有量を極力抑
え、さらに、高速印刷、特に20m/分を超えるよう
な、更には30m/分を超えるような高速印刷時におい
ても有害揮発成分の発散を極力抑え、地汚れやトナー飛
散のない高品位かつ高画質な印刷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。
【0026】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達し
た。
【0027】すなわち本発明は、ポリエステル樹脂、着
色剤及び離型剤とを含有してなるトナーであって、該ト
ナーの定荷重押出し形細管式レオメーターによる流出開
始温度Tfbが70℃〜105℃、流出終了温度Tend
が120℃〜144℃であることを特徴とする静電荷像
現像用トナーを提供するものである。
【0028】軟化温度Ts、及び、流出開始温度Tfb
は、あまり高温であると低温定着性が悪化し、コールド
オフセットが発生しやすくなる。また、あまり低温であ
ると保存安定性が低下し、ホットオフセットが発生しや
すくなる。
【0029】したがって、本発明の静電荷像現像用トナ
ーの軟化温度Tsは60〜80℃であることが好まし
く、60〜75℃であることがより好ましく、流出開始
温度Tfbは70〜105℃であることが好ましく、8
5〜100℃であることがより好ましい。
【0030】また、1/2法による溶融温度T1/2及
び流出終了温度Tend のいずれもがあまり高温すぎる
と、粉砕性が悪化して生産性が低下するため、1/2法
による溶融温度T1/2は110〜140℃が好まし
く、120〜140℃であることがより好ましく、流出
終了温度Tend は120〜144が好ましく、125〜
144℃がより好ましい。
【0031】本発明で規定する定荷重押出し形細管式レ
オメータによるTs、Tfb、T1/2,Tendは、下
記の条件下で測定することにより得られる値である。 <定荷重押出し形細管式レオメータの測定条件> ・ピストン断面積1cm2 ・シリンダ圧力0.98MPa ・ダイ長さ1mm、ダイ穴径1mm ・測定開始温度50゜C ・昇温速度6℃/min ・試料重量1.5g
【0032】また、当然のことではあるが、本発明で規
定する前記のTs、Tfb、T1/2,Tendの値は測
定条件によって変動する。本発明者らの検討によると、
例えば、「従来の技術」の項で記載した特開平11−1
90913号で設定しているように、前記の測定条件の
中で昇温速度のみを10℃/minにすると、6℃/m
inでの測定値に対してTs、Tfb、T1/2,Ten
dの各値は5〜8℃上昇することが判っている。
【0033】本発明の静電荷像現像用トナーのバインダ
ー樹脂としてはトナー配合物として前記溶融特性を示す
ものであれば特に分子構造や組成が限定されるものでは
なく、例えば下記に挙げるジカルボン酸とジオールを通
常の方法で脱水縮合して得られる樹脂を用いることがで
きる。
【0034】(1)ジカルボン酸類 ジカルボン酸としては、例えば無水フタル酸、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、アジピン酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ
無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク
酸、マロン酸、グルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸
等のジカルボン酸又はその誘導体又はそのエステル化物
が挙げられる。
【0035】(2)ジオール類 また、ジオールとしては、エチレングリコール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレン
グリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキ
サンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェ
ノールA、ポリオキシエチレン−(2.0)−2,2−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン及びその誘導
体、ポリオキシプロピレン−(2.0)−2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロ
ピレン−(2.2)−ポリオキシエチレン−(2.0)
−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、
ポリオキシプロピレン−(6)−2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−
(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、ポリオキシプロピレン−(2.4)−2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキ
シプロピレン−(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン及びその誘導体、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキ
サイド−プロピレンオキサイドランダム共重合体ジオー
ル、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドブロッ
ク共重合体ジオール、エチレンオキサイド−テトラハイ
ドロフラン共重合体ジオール、ポリカプロラクトンジオ
ール等が挙げられる。
【0036】(3)3価以上の多価単量体 また、上記のジカルボン酸及びジオールと共に、例えば
トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット
酸、無水ピロメリット酸等の三官能以上の多価カルボン
酸又はその誘導体又はそのエステル化物を、あるいは、
ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトラオー
ル、1,4−ソルビタン、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、グリセリン、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−
トリメチロールベンゼン、等の三官能以上の多価アルコ
ールを、あるいは、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ基
を有するビニル化合物の重合体、あるいは共重合体、エ
ポキシ化レゾルシノール−アセトン縮合物、部分エポキ
シ化ポリブタジエン等の5価以上のエポキシ化合物を、
更に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹
脂、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロー
ルプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールエ
タントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテ
トラグリシジルエーテル等の2〜4価のエポキシ化合物
等を必要に応じて用いることができる。
【0037】本発明におけるポリエステル樹脂は、触媒
の存在下で上記の原料成分を用いて脱水縮合反応或いは
エステル交換反応を行うことにより得ることができる。
この際の反応温度及び反応時間は、特に限定されるもの
ではないが、通常150〜300゜Cで2〜24時間で
ある。
【0038】上記反応を行う際の触媒としては、例えば
酸化亜鉛、酸化第一錫、テトラブチルチタネート、モノ
ブチル錫オキサイド、ジブチル錫オキサイド、ジブチル
錫ジラウレート、パラトルエンスルホン酸等を適宜使用
する事が出来る。
【0039】本発明におけるトナー用のバインダー樹脂
としては、これまで例示してきた化合物及び製造方法を
用いて本発明で規定するトナーの溶融特性を満足するも
のであれば特に分子構造等が限定されるものではない
が、中でも特に好ましい実施形態としては以下の方法が
ある。
【0040】すなわち、本発明の静電荷像現像用トナー
のバインダー樹脂として最も好ましい実施形態は、直鎖
状または架橋構造を持つ第1のポリエステル樹脂(A)
(以下樹脂(A)という)と架橋構造を持つ第2のポリエ
ステル樹脂(B)(以下樹脂(B)という)の混合系を用
いることにより、各樹脂に機能を分担させ、高速機用ト
ナーとして十分な性能を発揮させる方法である。
【0041】上記方法では、樹脂(A)に、主に耐コール
ドオフセット性、低温定着性を担わせ、樹脂(B)に、主
に耐ホットオフセット性、強靱性を担わせるものであ
る。
【0042】なお、樹脂(A)及び樹脂(B)は上記性能を満
たせば、構造中にTHF不溶分が存在しても良い。本発
明で言うTHF不溶分とは合成した樹脂粉末1gを専用
の濾紙にとり、THFを溶媒としてソックスレー型環流
装置にて8時間環流した後の濾紙上の残渣を言う。ま
た、本発明で言う架橋構造とはポリエステル主鎖が枝分
かれ状になっている分岐構造、及びポリエステル主鎖が
網目状に結合した構造の両方を含む。通常、分岐構造の
ポリエステルでは本発明で定義するTHF不溶分の含有
率は0%であり、網目構造が大きくなるに従いTHF不
溶分の含有率は大きくなる。
【0043】樹脂(A)に用いる直鎖状のポリエステル樹
脂は前記のジカルボン酸類(1)とジオール類(2)を
脱水縮合することにより得ることができる。また、分岐
または架橋構造を持った樹脂(A)あるいは(B)は、さらに
3価以上の多価単量体(3)を適宜用いることにより得
ることができる。
【0044】以上のような観点から定荷重押出し形細管
式レオメーターによる各温度特性を考えると、樹脂(A)
の軟化温度Ts(A)、流出開始温度Tfb(A)、1
/2法による溶融温度T1/2(A)と、樹脂(B)の流
出開始温度Tfb(B)、1/2法による溶融温度T1
/2(B)、流出終了温度Tend (B)が特に重要とな
るのである。
【0045】具体的には、樹脂(A)の軟化温度Ts
(A)は50〜80℃であることが好ましく、中でも、
60〜75℃の範囲がより好ましい。
【0046】さらに、軟化温度Ts(A)と流出開始温
度Tfb(A)との差が小さい場合は高結晶性のため粉
砕性が悪くなり、かつ冷却時の熱履歴によって結晶性に
差異が生じ、トナーの溶融特性に影響することになり、
また、その差が大きい場合はシャープメルト性に欠ける
ため、低温定着性が悪くなるので、5〜20℃であるこ
とが好ましい。
【0047】1/2法による溶融温度Tfb(A)は、
70〜130℃の範囲であることが好ましく、80〜1
20℃の範囲であることがより好ましい。
【0048】上述した理由から、流出終了温度Tend
(A)については、主に樹脂(B)のTend (B)がトナ
ー特性に大きく影響するため、樹脂(A)のTend (A)
は特に限定されるものではないが、両者の混合系を考慮
すれば80〜140℃の範囲であることが好ましく、9
0〜130℃の範囲であることがより好ましい。
【0049】これらの性能により規定される樹脂は軟化
温度が低く、かつ結晶性が高いため、ヒートロールによ
る定着プロセスにおいて、ヒートロールの低温化、或い
はプロセス速度の高速化により、与えられる熱エネルギ
ーが減少した場合でも、十分に溶融し、耐コールドオフ
セット及び定着強度に優れた性能を発揮する。
【0050】一方、軟化温度Tsに関しては主に樹脂
(A)のTs(A)がトナー特性に大きく影響するため、
樹脂(B)のTs(B)は特に限定されるものではない
が、両者の混合系を考慮すれば60〜100℃の範囲で
あることが好ましく、中でも、70〜90℃の範囲がよ
り好ましい。
【0051】また、樹脂(B)の軟化温度Ts(B)と流
出開始温度Tfb(B)との差が小さすぎる場合には、
定着プロセス時に溶融したトナーの粘度が低下し、溶融
したトナー層の内部凝集力も急激に低下してホットオフ
セットが発生しやすくなるため、30℃以上であること
が好ましく、40℃以上であることがより好ましい。
【0052】さらに、樹脂(B)の1/2法による溶融温
度Tfb(B)及び流出終了温度Tend (B)がともに
低すぎる場合には、ホットオフセットが発生しやすくな
り、また、高すぎる場合には粉砕性が悪化して生産性が
低下するため、Tfb(B)は130〜210℃である
ことが好ましく、140℃〜200℃であることがより
好ましく、流出終了温度Tend (B)は140℃〜22
0℃であることが好ましく、150℃〜210℃である
ことがより好ましい。
【0053】これらの性能により規定される樹脂は、ゴ
ム弾性傾向が強く、かつ高い溶融粘度を持つため、定着
プロセスにおける加熱溶融時でも溶融したトナー層の内
部凝集力が維持され、ホットオフセットが発生しにく
く、かつ定着後もその強靱さから優れた耐摩擦性を発揮
する。
【0054】樹脂のガラス転移温度Tgについて言え
ば、Tgがあまり低すぎる場合には、耐熱保存性、耐ブ
ロッキング性が低下し、また、高すぎる場合には低温定
着性に影響を及ぼすため、本発明に用いられる樹脂(A)
と樹脂(B)のガラス転移温度は、両者を混合系とした樹
脂である場合でも、あるいは両者それぞれ単独の場合で
あっても、いずれにおいても45〜75℃のものが好ま
しく、中でも、Tgが50〜75℃のものが特に好まし
い。
【0055】樹脂(A)と樹脂(B)をバランス良く配合する
ことで、広い温度領域における耐オフセット性能と定着
性能を十分に満足するトナーが提供できるのである。
【0056】樹脂(A)と樹脂(B)の重量比率M(A)/M
(B)が小さすぎる場合には定着性に影響を及ぼし、ま
た、大きすぎる場合には耐オフセット性に影響を及ぼす
ため、1/9〜9/1であることが好ましく、2/8〜
8/1であることが更に好ましく、3/7〜7/3であ
ることが最も好ましい。
【0057】また、樹脂(A)と樹脂(B)との1/2法によ
る溶融温度をそれぞれT1/2(A)、T1/2(B)
としたときに、T1/2(A)<T1/2(B)であれ
ばよいが、特に、低温定着性と耐オフセット性の両立の
観点から、また、樹脂間の粘度の差からくる問題を生じ
ることなく溶融混練を行う際に均一に混合しやすくため
には、T1/2(B)−T1/2(A)の範囲は20〜
120℃であることが好ましく、30〜110℃である
ことがより好ましい。
【0058】樹脂(A)のTHF可溶分の分子量としては
重量平均分子量(Mw)が3000〜50000が好ま
しく、4000〜30000がより好ましい。Mw/M
nは8以下であることが好ましく、さらには4以下であ
ることがより好ましい。Mwが3000未満の場合は、
トナーが凝集現象を生じやすく、保存時や印字の際にト
ラブルになりやすく、Mwが50000を越える場合に
は定着性が悪くなる。樹脂(B)としては、THF可溶分
のMwは60000〜400000、Mw/Mnは10
以上であることが好ましい。Mwが60000以下の場
合は、トナーが定着時にオフセット現象を生じやすく、
Mwが400000を越える場合は定着性が悪くなる。
【0059】さらに酸価について言えば、樹脂(A)の場
合も樹脂(B)の場合も、吸湿性の増大による帯電量の低
下を生じさせることなく、保存性、現像性の観点からす
れば、20以下が好ましく、中でも、10以下であるこ
とが特に好ましい。
【0060】本発明で使用することのできる着色剤とし
ては、周知のものがあげられる。黒の着色剤としては製
法により分類されるファーネスブラック、チャンネルブ
ラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ラン
プブラック、等のカーボンブラックが、青系の着色剤と
してはフタロシアニン系のC.I.PigmentBl
ue 15−3、インダンスロン系のC.I.Pigm
ent Blue 60等が、赤系の着色剤としてはキナ
クリドン系のC.I.Pigment Red 122、
アゾ系のC.I.Pigment Red 22、C.
I.Pigment Red 48:1、C.I.Pig
ment Red 48:3、C.I.Pigment
Red 57:1等が、黄系の着色剤としてはアゾ系の
C.I.Pigment Yellow 12、C.I.
Pigment Yellow 13、C.I.Pigm
ent Yellow 14、C.I.Pigment
Yellow 17、C.I.Pigment Yell
ow 97、C.I.Pigment Yellow 1
55、イソインドリノン系のC.I.Pigment
Yellow 110、ベンズイミダゾロン系のC.
I.Pigment Yellow 151、C.I.P
igment Yellow 154、C.I.Pigm
ent Yellow 180、等がある。着色剤の含有
量は、1重量部から20重量部の範囲内にある。これら
の着色剤は1種又は2種以上の組み合わせで使用するこ
とができる。
【0061】これらの中でも、特にカーボンブラックを
使用する場合には、多環式芳香族炭化水素含有量が15
ppm以下のカーボンブラックを用いることが好まし
い。より好ましくは多環式芳香族炭化水素含有量が12
ppm以下のカーボンブラックである。そのようなカー
ボンブラックとしては、Regal 330、Rega
l 330R、Vulcan XC−72、Vulcan
XC−72R、Black Pearls L、Bla
ck Pearls 1300、Mogul L(以上、
キャボット・スペシャルティー・ケミカルズ・インク
製)、Raven5750、Raven 5250、R
aven 3500、Raven 780(以上、コロン
ビアカーボン製)、Mitsubishi#0025、
Mitsubishi #44(以上、三菱化学製)が
ある。多環式芳香族炭化水素にはベンズピレン、アント
ラセン、ベンゾピレン、フェナンスレン、ピレン等があ
り、これらは発癌性物質である。また、これらの化合物
を15ppm以上含有するカーボンブラックをトナー用
の着色剤として用いると帯電量の低下が起こり、非画像
部の汚れやトナーの飛散が発生し易くなる。
【0062】また、本発明の静電荷像現像用トナ−に使
用される離型剤は、公知のポリプロピレンワックス、ポ
リエチレンワックス、変性ポリオレフィンワックス、高
級脂肪酸エステル、フィッシャートロプシュワックス、
グラフト重合ワックス、高級脂肪族アルコール、アミド
系ワックス、天然ワックス、等が使用できるが、中で
も、高級脂肪酸エステル化合物および/または脂肪族ア
ルコール化合物及び/またはフィッシャートロプシュワ
ックスを主成分とするワックスを主成分とする離型剤は
ポリエステル樹脂中における分散性が良く、また、離型
性、摺動性が良好であり好ましい。これらのワックスを
トナー中に添加する場合、同量のポリプロピレンワック
ス、ポリエチレンワックス等ポリオレフィン系ワックス
と比較して、より良好な耐ホットオフセット性、定着強
度が得られる。
【0063】また、更にこれらのワックスはヒートロー
ル定着時におけるオフセット現象を防止する離型剤とし
ての働きの他に、多数枚、長時間の印刷においてもキャ
リア表面に付着することなく、トナーに安定した帯電を
与え、飛散トナーの発生等が無く高品位かつ高精細な画
像の印刷を可能とする。
【0064】高級脂肪酸エステル化合物及び/または脂
肪族アルコール化合物を主成分とするワックスとしては
カルナウバワックス、モンタン系エステルワックス、ラ
イスワックス、カイガラムシワックス、ラノリンワック
スまたは下記一般式4乃至8で表される化合物がある。 <一般式4>
【0065】
【化4】 (R1及びR2は炭素数1〜40の炭化水素基であり、少
なくともどちらか一方は炭素数が12以上の鎖状の炭化
水素基を示す。) <一般式5>
【0066】
【化5】 (R1、R2及びR3は炭素数1〜40の炭化水素基であ
り、少なくともいずれか一つが炭素数12以上の鎖状の
炭化水素基を示す。) <一般式6>
【0067】
【化6】 (R1、R2及びR3は炭素数1〜40の炭化水素基であ
り、少なくともいずれか一つが炭素数12以上の鎖状の
炭化水素基を示す。) <一般式7>
【0068】
【化7】 (R1は炭素数12〜40の炭化水素基。R2は炭素数1
〜40の炭化水素基。また、a+b=4であり、aは1
〜4の整数を表し、bは0〜3の整数を表す。) <一般式8>
【0069】
【化8】 (R1、R2及びR3は炭素数1〜40の炭化水素基であ
り、少なくともいずれか一つが炭素数12以上の鎖状の
炭化水素基。また、a及びcは0〜2の整数であり、a
+c=2である。bは1から4の整数であり、dは1ま
たは2である。さらに、e=d−1である。) 上記一般式で表されるワックスの具体的な例としては以
下の化合物がある。 <ワックス1>;一般式4の具体的な例
【0070】
【化9】 <ワックス2>;一般式5の具体的な例
【0071】
【化10】 <ワックス3>;一般式6の具体的な例
【0072】
【化11】 <ワックス4>;一般式7の具体的な例
【0073】
【化12】 <ワックス5>;一般式8の具体的な例
【0074】
【化13】 <ワックス6>;一般式8の具体的な例
【0075】
【化14】
【0076】また、カルナウバワックスとしては精製に
より遊離脂肪酸を除去した脱遊離脂肪酸型カルナウバワ
ックスを用いることが好ましい。脱遊離脂肪酸型カルナ
ウバワックスの酸価としては8以下が好ましく、より好
ましくは酸価5以下である。脱遊離脂肪酸型カルナウバ
ワックスは従来のカルナウバワックスより微結晶となり
ポリエステル樹脂中での分散性が向上する。モンタン系
エステルワックスは鉱物より精製されたものであり、精
製によりカルナウバワックスと同様に微結晶となりポリ
エステル樹脂中での分散性が向上する。
【0077】モンタン系エステルワックスでは酸価とし
て特に30以下であることが好ましい。また、ライスワ
ックスは米ぬかロウを精製したものであり、酸価は13
以下であることが好ましい。
【0078】カイガラムシワックスはカイガラムシ(別
名イボタロウムシ)の幼虫が分泌する蝋状成分を、例え
ば、熱湯に溶かし、上層を分離後冷却固化して、あるい
はそれを繰り返すことにより得ることができる。このよ
うな手段により精製されたカイガラムシワックスは固体
状態において白色であり、極めてシャープな融点を示し
本発明におけるトナー用ワックスとして適している。精
製により酸価は10以下となり、トナー用として好ましい
のは5以下である。
【0079】ラノリンワックスは羊の毛に付着するロウ
様物質を精製し脱水したもので、酸価としては8以下の
ものを使用するのが好ましく、より好ましくは酸価5以
下である。
【0080】脂肪族アルコール化合物を主成分とする離
型剤は、パラフィン、オレフィン等の酸化反応により得
られる高級アルコールを主成分とするものが挙げられ
る。脂肪族アルコールを主成分とする離型剤は、例え
ば、「ユニリン 425」、「ユニリン 550」(以
上 ペトロライト(株))、「NPS−9210」、
「パラコール5070」(以上 日本精蝋(株))等が
挙げられる。フィッシャートロプシュワックスとして
は、サゾールワックス(SasolChem.Ltd)
が適している。
【0081】サゾールワックスは、硬く、結晶性のワッ
クスで、かつ融点の割りには低粘度であることを特長と
し、サゾールワックスH1、H2、H8、C1、C2、
C3、C4、C2N3、微粒子タイプのH1−N6、S
PRAY30、SPRAY40、酸化タイプであるサゾ
ールワックスA1、A2、A3、A6、A7、A14等
が存在するが、この内でもサゾールワックスC1、C
2、C3、C4、C2N3等のCシリーズのものが本発
明において最も適しており好ましい。
【0082】以上の具体例の中でも、特に酸価8以下の
カルナバワックス、カイガラムシワックス及びペンタエ
リスリトールのテトラベヘニルエステルである<ワック
ス4>が本発明において使用できる最も好ましいワック
スである。
【0083】本発明におけるワックスでは、融点が65
゜C〜130゜Cの範囲にあるものが、耐オフセット性
への寄与が大きく、特に好ましい。
【0084】離型剤は単独で用いても組み合わせて用い
ても良く、バインダー樹脂に対して0.3〜15重量
部、好ましくは1〜5重量部含有させることにより良好
な定着オフセット性能が得られる。0.3重量部より少
ないと耐オフセット性が損なわれ、15重量部より多い
とトナーの流動性が悪くなり、また、キャリア表面に付
着することによりスペントキャリアが発生し、トナーの
帯電特性に悪影響を与えることになる。
【0085】なお、ポリアミドワックス、グラフト重合
ワックス、変成ポリオレフィンワックス、ポリプロピレ
ンワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックスも
本発明におけるワックスと併用して用いることができ
る。
【0086】本発明では必要に応じて任意の電荷制御剤
が使用できる。本発明に用いられる正帯電性電荷制御剤
はトナーに正帯電性を付与する化合物であれば特に限定
されるものではないが、トリフェニルメタン系染料、ニ
グロシン系染料、4級アンモニウム塩、4級アンモニウ
ム基及び/又はアミノ基を含有する樹脂、であることが
好ましい。これらの化合物は単独で使用する以外に、2
種以上の帯電制御剤を併用することもできる。正帯電性
制御剤としては下記の商品が挙げられるが、例示物に限
定されるわけではない。
【0087】トリフェニルメタン系染料としては、例え
ば「OIL BLUE」(オリエント化学(株))、
「Copy Blue PR」(クラリアント(株))
等が挙げられる。
【0088】ニグロシン系染料としては、「NIGRO
SINE BASE EX」、「OIL BLACK
BS」、「BONTORON N−01」、「BONT
ORON N−04」、「BONTORON N−0
7」、「BONTORON N−21」(以上 オリエ
ント化学(株))等が挙げられる。
【0089】4級アンモニウム塩化合物としては、「B
ONTORON P−51」(オリエント化学
(株))、「TP−302」、「TP−610」、「T
P−415」(以上保土谷化学(株))等が挙げられ
る。4級アンモニウム基及び/又はアミノ基を含有する
樹脂としては、「FCA−201−PS」(藤倉化成
(株))等が挙げられる。
【0090】4級アンモニウム塩化合物としては、下記
一般式1、一般式2、一般式3の中から選ばれる少なく
とも一種であることが特に好ましい。一般式1の化合物
にはボントロンP−51;(オリエント化学製)が、一
般式2の化合物にはTP−302、TP−415、TP
−610;(保土谷化学製)がある。 <一般式1>
【0091】
【化15】 [式中、R1〜R3はCnH2n+1基を表す。但し、n
は1〜10の整数を示す。また、R1〜R3は同じであっ
ても異なっていてもよい。] <一般式2>
【0092】
【化16】 [式中、R1、R2、R3およびR4はそれぞれ独立に水素
原子、炭素数1〜22個のアルキル基あるいはアルケニ
ル基、炭素数1〜20個の未置換あるいは置換芳香族
基、炭素数7〜20個のアラルキル基を表し、A-はモ
リブデン酸アニオンあるいはタングステン酸アニオン、
モリブデンあるいはタングステン原子を含むヘテロポリ
酸アニオンを表す。] <一般式3>
【0093】
【化17】 [式中、mは1、2または3を示し、そしてnは0、1
または2を示し、Mは水素原子、または1価の金属イオ
ンである。X及びZは1または2を示し、Yは0または
1を示す。さらに、X=1の時、Y=1、Z=1となり
X=2の時、Y=0、Z=2となる。R5〜R12は水
素、炭素数1〜30の直鎖状、あるいは枝分かれした飽和
または不飽和のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ
レン基、一般式(−C2〜5のアルキレン−O)n−R
(但し、Rは水素または炭素数1〜4のアルキル基また
はアシル基であり、nは1〜10の整数である)で表さ
れるポリアルキルオキシレン基を表し、R1、R2
3、R4は水素、または、炭素数1〜30の直鎖状、ある
いは枝分かれした飽和または不飽和のアルキル基、また
は一般式(−CH2−CH2−O)n−R(但し、Rは水
素または炭素数1〜4のアルキル基またはアシル基であ
り、nは1〜10の整数である)で表されるオキシエチ
ル基、更に炭素数5〜12の単核−または多核脂環式残
基、単核−または多核芳香族残基または芳香脂肪族残基
を表す。]より具体的には以下の各化合物がある。 (1−1)
【0094】
【化18】 (2−1)
【0095】
【化19】 (2−2)
【0096】
【化20】 (2−3)
【0097】
【化21】 (2−4)
【0098】
【化22】 (2−5)
【0099】
【化23】 (2−6)
【0100】
【化24】 (2−7)
【0101】
【化25】 (2−8)
【0102】
【化26】 (2−9)
【0103】
【化27】 (2−10)
【0104】
【化28】 (2−11)
【0105】
【化29】 (3−1)
【0106】
【化30】 (3−2)
【0107】
【化31】 以上、例示した電荷制御剤は2種以上を併用して用いて
も良い。例えば、ニグロシン系染料と4級アンモニウム
塩化合物を併用する場合は1/9〜9/1の使用比率で
あることが好ましく、2/8〜8/2であることがより
好ましい。ニグロシン系染料は正帯電付与能力が高く、
4級アンモニウム塩化合物は帯電の均一性・安定性が優
れている。両者を併用することにより連続印刷時にカブ
リのない鮮明な印刷画像が安定して得られる。本発明の
トナー中に残留する揮発性アミン含有量は150ppm
以下が好ましい。揮発性アミン含有量は本発明の技術的
効果を最大限とするに、0ppmと出来るに越したこと
はないが、通常は0を越えて150ppm以下とされ
る。より好ましくは0を越えて100ppm以下が適当
である。150ppmより多い場合は、連続コピー時の
地汚れ(白地部へのトナー付着)が起こり易くなる。
又、コピーやプリンター使用時に発生する揮発性化学物
質は毒性、臭気問題等の観点から、その発生の制御、管
理が必要となって来ており、そうした環境上の配慮から
もトナー中に残留する揮発性アミン含有量は150pp
m以下が好ましい。
【0108】揮発性アミン成分の発生原因は種々ある
が、元々揮発性アミンを含むか、或いは熱分解により揮
発性アミンを発生するような4級アンモニウム塩構造を
有する正帯電性電荷制御剤が主な発生源である。従っ
て、トナー中に残留する揮発性アミン含有量を上記範囲
にするための手段としては、揮発性アミン成分の含有量
が少なく、または熱分解等により揮発性アミンを発生し
ない4級アンモニウム塩構造を有する正帯電性電荷制御
剤を用いること、あるいは、下記の強制脱気処理が有効
である。
【0109】強制脱気処理の一例としては、トナーの溶
融混練時における揮発性アミン成分の除去が挙げられ
る。特に、トナーの各原料を混合して溶融混練する前
に、電荷制御剤をバインダー樹脂中に高濃度になるよう
に配合し、これを分散処理する予備混練(一般にはマス
ターバッチ処理と呼ばれている工程)時に強制脱気処理
を行うことが揮発性アミン成分の低減に極めて効果的で
ある。
【0110】本発明では4級アンモニウム塩化合物とし
て前記の化合物の中から、特に(1−1)、(2−
1)、(3−1)、(3−2)の化合物が好適に使用で
きるが、(1−1)の化合物を用いる場合には、熱分解
によりトリブチルアミンが発生する可能性があり、上記
強制脱気処理により含有量を極力低くする必要がある。
【0111】また、本発明においては、ニグロシン系電
荷制御剤を好適に用いることができるが、その場合も揮
発性アミン含有量がより少ないか同成分を含まないもの
を用いるのが好ましい。ニグロシン系電荷制御剤におけ
る揮発性アミンとしてはアニリンが挙げられる。アニリ
ンが含有されている場合に、それを低減する方法として
は前記の4級アンモニウム塩化合物中の揮発性アミン量
を減らす手法と同様に強制脱気処理が有効である。本発
明におけるトナー中のアニリン含有量としては、10p
pm以下であることが望ましい。それ以上であると臭気
を感じるようになり、また、カブリやトナー飛散が発生
し易くなる。
【0112】さらに、本発明において好適に用いること
ができる4級アンモニウム塩の例として(2−1)の化
合物があることを既に記したが、同化合物を用いる場合
にはトナー中における含有量をモリブデン原子での換算
で5000mg/kg以下とすることが望ましく、35
00mg/kg以下とするのがより好ましい。5000
mg/kg以上ではカブリやトナー飛散が発生しやす
く、また、モリブデンが重金属であるという点からトナ
ー中に多量に含まれることは望ましくない。
【0113】本発明に用いられる負帯電性電荷制御剤は
トナーに負帯電性を付与する化合物であれば、特に限定
されるものではないが、アゾ系金属錯体(塩)、サリチ
ル酸系金属錯体(塩)、ベンジル酸金属錯体(塩)、テ
トラフェニル金属錯体(塩)、カリックスアレン型のフ
ェノール系縮合物、環状ポリサッカライド、樹脂系帯電
制御剤であることが好ましい。
【0114】アゾ系金属錯体(塩)としては、「BON
TORON S−34」、「BONTORON S−4
4」(以上 オリエント化学(株))等が挙げられる。
サリチル酸系金属錯体としては、「BONTORON
E−81」、「BONTORON E−84」、「BO
NTORON E−88」(以上 オリエント化学
(株))等が挙げられる。ベンジル酸金属錯体として
は、「LR−147」「LR−297」(日本カーリッ
ト(株))等が挙げられる。テトラフェニル系金属錯体
としては、「COPY CHARGE NX」(クラリ
アント(株))等が挙げられる。カリックスアレン型化
合物としては、「BONTORON E−89」、「B
ONTORON F−21」(以上 オリエント化学
(株))が挙げられる。環状ポリサッカライドとして
は、「COPY CHARGE NCA」(クラリアン
ト(株))が挙げられる。樹脂系帯電制御剤としては、
「FCA−1001−NS」(藤倉化成(株))、「C
OPY LEVEL NCS」(クラリアント(株))
等が挙げられる。また、構造は明らかではないが保土谷
化学製「TN−105」も無色の負帯電制御剤として好
適に用いることが出来る。
【0115】電荷制御剤の含有量はバインダー樹脂10
0重量部当たり0.3〜10重量部用いることが好まし
く、より好ましくは1〜5重量部である。
【0116】本発明における静電荷像現像用トナーは、
上記の様なポリエステル樹脂からなるバインダー樹脂、
着色剤、離型剤、帯電制御剤を必須成分として構成され
るが、その他の添加剤を含める様にしても良い。
【0117】一例として、例えば金属石鹸、ステアリン
酸亜鉛等の滑剤が、研磨剤として、例えば酸化セリウ
ム、炭化ケイ素等が使用できる。また、着色剤の一部も
しくは全部を磁性粉に置き換えた場合には磁性一成分現
像用トナーとして用いることができる。磁性粉として
は、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属、もしく
はマグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や
化合物の粉末が用いられる。これらの磁性粉は、必要に
応じて有機珪素あるいはチタン化合物等により疎水化処
理したものも好適に用いられる。磁性粉の含有量はトナ
ー重量に対して15〜70重量%が良い。
【0118】本発明のトナーは、特定の製造方法によら
ず極めて一般的な製造方法に依って得る事ができるが、
例えば樹脂と着色剤と帯電制御剤とを、樹脂の融点(軟
化点)以上で溶融混練した後、粉砕し、分級することに
より得ることが出来る。
【0119】具体的には例えば、上記の樹脂、着色剤、
離型剤、及び帯電制御剤とを必須成分として、溶融混練
を行う前に、あらかじめ、ヘンシェルミキサー等により
均一に混合する。この混合の条件は特に限定されるもの
ではないが、所望の均一さになるよう、いくつかの段階
に分けて混合しても良い。ここで用いる着色剤及び或い
は帯電制御剤は樹脂中に均一に分散するようにあらかじ
めフラッシング処理、或いは樹脂と高濃度で溶融混練し
たマスターバッチを用いても良い。
【0120】上記混合物を2本ロール、3本ロール、加
圧ニーダー、又は2軸押し出し機等の混練手段により混
合する。この際、樹脂中に、着色剤等が均一に分散すれ
ばよく、その溶融混練の条件は特に限定されるものでは
ないが、通常80〜180゜Cで30秒〜2時間であ
る。混練物は通常クーリングベルト、ローラー等により
冷却を行うが、冷却条件により離型剤の分散状態が変化
するため、所望の分散状態になるよう冷却条件を設定す
ることができる。
【0121】また、必要に応じて、微粉砕工程における
負荷の軽減及び粉砕効率の向上を目的とした粗粉砕を行
う。粗粉砕に使用する装置、条件は特に限定されるもの
ではないが、ロートプレックス、パルペライザー等によ
り3mmメッシュパス以下の粒径に粗粉砕するのが一般
的である。
【0122】次いで、ターボミル、クリプトロン等の機
械式粉砕機、渦巻き式ジェットミル、カウンタージェッ
トミル、衝突板式ジェットミル等のエアー式粉砕機で微
粉砕し、風力分級機等により分級するという方法が挙げ
られる。微粉砕、及び分級の装置、条件は所望の粒径、
粒径分布、粒子形状になるように選択、設定すれば良
い。
【0123】トナーを構成する粒子の体積平均粒径は、
特に制限されないが、通常5〜15μmとなる様に調整
される。
【0124】通常、この様にして得られたトナーに対し
ては、外添剤が、例えばヘンシェルミキサー等の混合機
を用いて混合される。
【0125】本発明では、トナーの流動性向上、帯電特
性改良などトナーの表面改質のために種々の添加剤(外
添剤と呼ぶ)を用いることができる。本発明で用いるこ
とのできる外添剤としては、例えば二酸化珪素、酸化チ
タン、アルミナ等の無機微粉体及びそれらをシリコーン
オイルなどの疎水化処理剤で表面処理したもの、樹脂微
粉体等が用いられる。
【0126】中でも、外添剤として好適に用いられるも
のとしては、二酸化珪素を各種のポリオルガノシロキサ
ンやシランカップリング剤等で表面処理した疎水性を有
するシリカ等が挙げられる。
【0127】具体的には、次のような商品名で市販され
ているものがある。 AEROSIL;R972,R974,R202,R8
05,R812,RX200,RY200、 R80
9,RX50,RA200HS,RA200H〔日本ア
エロジル(株)〕 WACKER;HDK H2000、H2050、H3
050、HVK2150〔ワッカーケミカルズ
(株)〕、 Nipsil;SS−10、SS−15,SS−20,
SS−50,SS−60,SS−100、SS−50
B,SS−50F,SS−10F、SS−40、SS−
70,SS−72F、〔日本シリカ工業(株)〕、 CABOSIL;TS−500、TS−530、TS−
610、TS−720、TG−308F、TG−709
F、TG−810G、TG−811F、TG820F
〔キャボット・スペシャルティー・ケミカルズ・イン
ク〕、などである。
【0128】また、酸化チタンとしては親水性グレード
であってもよく、オクチルシラン等で表面処理した疎水
性グレードのものであってもよい。例えば、下記のよう
な商品名で市販されているものがある。酸化チタン T
805〔デグサ(株)〕、酸化チタン P25〔日本ア
エロジル(株)〕などである。
【0129】また、アルミナとしては、酸化アルミニウ
ムC〔デグサ(株)〕等が挙げられる。
【0130】以上に例示した中でも嵩密度が100g/
リットル以下であり、BET表面積が100〜250m
2/gである疎水性シリカを用いるのが好ましく、嵩密
度が80g/リットル以下であり、BET表面積が12
0〜230m2/gである疎水性シリカがより好まし
い。更に、ヘキサメチルジシラザン、アミノシラン及び
/または環状シラザンで表面処理された疎水性シリカが
最も好ましい。
【0131】嵩密度が100g/リットル以上、または
BET表面積が100m2/g以下の疎水性シリカは、
本発明で目的とする二成分現像剤用トナーとして用いた
際の高速印刷、特に20m/分を超えるような、更には
30m/分を超えるような高速印刷時における良好な流
動性を示さない。そのため、トナー補給時においてはキ
ャリアと速やかに混合せず、急速に所定の帯電量に到達
できず、地汚れやトナー飛散が発生する。また、印刷画
像においても画線周辺部のボケた不鮮明な印刷画像とな
る。
【0132】これを防ぐためにはシリカを多量に外添す
る必要があり、そうすると確かに流動性は向上し、高速
印刷においても高品位、高画質な画像を得ることができ
るのであるが、シリカを多量に外添することにより感光
体上にシリカが付着し易くなり、最悪のケースとしては
感光体上に付着したシリカがフィルム状に凝集して画像
欠陥を生ぜしめる。
【0133】また、トナー表面にシリカを多量に付着さ
せトナー表面を覆うことにより、ヒートロール定着時に
トナー粒子同士が融着しにくくなって定着性が悪化する
という弊害を生ずる。
【0134】本発明においては、嵩密度が100g/リ
ットルであり、BET表面積が100〜250m2/g
の疎水性シリカを用いることにより少量の添加でトナー
に十分な流動性を与えることができ、したがって、感光
体へのフィルミングを起こすことがなく、また定着性を
損なうこともない。
【0135】本発明では、これまでの説明で明らかな通
り、上記物性の疎水性シリカを用いることにより高速印
刷においてもトナーは十分な流動性を保持し、トナー補
給時においても良好な帯電の立ち上がりを示し、カブリ
やトナー飛散のない高品位かつ高画質な印刷画像を得る
ことができる。
【0136】以上の特性は、表面処理剤としてヘキサメ
チルジシラザン、アミノシラン及び/または環状シラザ
ンを用いた疎水性シリカにおいて最も顕著に現れる。そ
のような疎水性シリカとしては、RA−200HS(日
本アエロジル(株))、TG−820F(キャボット・
スペシャルティー・ケミカルズ・インク)等がある。
【0137】これらの外添剤の粒子径はトナーの直径の
1/3以下であることが好ましく、特に好適には1/1
0以下である。また、これらの外添剤は、異なる平均粒
子径の2種以上を併用してもよい。また、シリカの使用
割合はトナーに対して、通常0.05〜5重量%、好ま
しくは0.1〜3重量%である。
【0138】本発明の静電荷像現像用トナーを二成分現
像方式で用いる場合、以下に示すようなキャリアを使用
することができる。キャリアのコア剤は通常の二成分現
像方式に用いられる鉄粉、マグネタイト、フェライト等
が使用できるが、中でも真比重が低く、高抵抗であり、
環境安定性に優れ、球形にし易いため流動性が良好なフ
ェライト、またはマグネタイトが好適に用いられる。コ
ア剤の形状は球形、不定形等、特に差し支えなく使用で
きる。平均粒径は一般的には10〜500μmである
が、高解像度画像を印刷するためには30〜80μmが
好ましい。
【0139】また、これらのコア剤を被覆するコーティ
ング樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニル
アセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラ
ール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリ
ビニルエーテルポリビニルケトン、塩化ビニル/酢酸ビ
ニル共重合体、スチレン/アクリル共重合体、オルガノ
シロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂あるい
はその変性品、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポ
リエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、フェノ
ール樹脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミ
ン樹脂、ユリア樹脂、アミド樹脂、エポキシ樹脂、アク
リルポリオール樹脂等が使用できる。これらの中でも、
特にシリコーン樹脂、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹
脂が帯電安定性、被覆強度等に優れ、より好適に使用し
得る。つまり本発明で用いられる樹脂被覆キャリアは、
コア剤としてフェライト、あるいはマグネタイトを用
い、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹
脂から選ばれる1種以上の樹脂で被覆された樹脂被覆磁
性キャリアであることが好ましい。
【0140】本発明の静電荷像現像用トナーは、20m
/分以上の、更には30m/分以上のヒートロール定着
速度で画像を形成させるような高速機に好適に用いるこ
とができ、特に45m/分以上のヒートロール定着速度
のようなより高速機であっても、十分な低温定着性と耐
ホットオフセット性が得られる。
【0141】
【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて、本発明を
更に詳細に説明する。なお、以下において、組成表内の
数値は『重量部』を表わす。
【0142】定荷重押出し形細管式レオメータの測定
は、ピストン断面積1cm2 、シリンダ圧力0.98
MPa、ダイ長さ1mm、ダイ穴径1mm、測定開始温
度50゜C、昇温速度6℃/min、試料重量1.5g
の条件で行った。
【0143】最初にトナーを調製するにあたって用いた
バインダー樹脂の合成例を下記に示す。なお、各合成例
で得られたポリエステル樹脂をテトラヒドロフラン(T
HF)に溶解させ、濾過して得られたTHF可溶性成分
の分子量を測定した。分析には、ゲル・パーミエイショ
ン・クロマトグラフィ(GPC)法を用い、標準ポリス
チレンにより作成した検量線から分子量を算出した。
【0144】(直鎖状ポリエステルA−1の合成) ・テレフタル酸:664重量部 ・エチレングリコール:150重量部 ・ポリオキシエチレン−(2.2)−2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン:632重量部
【0145】上記材料を攪拌器、コンデンサー、温度計
をセットした2リットル四つ口フラスコに入れ、窒素ガ
ス気流下、4重量部のテトラブチルチタネートを添加
し、脱水縮合により生成した水を除去しながら、240
゜Cにて15時間常圧で反応させた。その後順次減圧し
5mmHgで反応を続行した。反応はASTM E28
−517に準じる軟化点により追跡し、軟化点が85゜
Cに達した時反応を終了した。得られたポリエステルの
分子量は、重量平均分子量をMw、数平均分子量をMn
としたとき、Mw:4500、Mw/Mn:2.1であ
り、Ts:62゜C、Tfb:69゜C、T1/2:8
3゜C、Tend:88゜C、酸価は4、DSC測定法
によるTgは47゜Cであった。
【0146】(直鎖状ポリエステルA−2の合成) ・テレフタル酸:664重量部 ・ポリオキシプロピレン−(2.2)−2.2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:688重量部 ・エチレングリコール:150重量部
【0147】上記材料を使用し、直鎖ポリエステルA−
1と同様に合成を行った結果、分子量は、Mw:860
0、Mw/Mn:2.8、Ts:73゜C、Tfb:8
3゜C、T1/2:95゜C、Tend:102゜C、
酸価:9.8、Tg:59゜Cのポリエステル樹脂を得
た。
【0148】(架橋ポリエステルA−3の合成) ・テレフタル酸:332重量部 ・イソフタル酸:332重量部 ・ポリオキシプロピレン−(2.2)−2.2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:460重量部 ・ポリオキシエチレン−(2.2)−2.2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン:210重量部 ・エチレングリコール:130重量部 ・グリセリン:30重量部
【0149】上記材料を使用し、直鎖状ポリエステルA
−1と同様に合成を行った結果、分子量は、Mw:15
000、Mw/Mn:3.8、Ts:79゜C、Tf
b:95゜C、T1/2:119゜C、Tend:12
9゜C、酸価:3.5,Tg:65.0のポリエステル
樹脂を得た。
【0150】(架橋ポリエステルB−1の合成) ・テレフタル酸:664重量部 ・エチレングリコール:150重量部 ・ネオペンチルグリコール:166重量部 ・トリメチロールプロパン:80重量部
【0151】上記材料を攪拌器、コンデンサー、温度計
をセットした2リットル四つ口フラスコに入れ、窒素ガ
ス気流下、4重量部のテトラブチルチタネートを添加
し、脱水縮合により生成した水を除去しながら、240
゜Cにて10時間常圧で反応させた。その後順次減圧し
5mmHgで反応を続行した。反応はASTM E28
−517に準じる軟化点により追跡し、軟化点が145
゜Cに達した時反応を終了した。得られた架橋ポリエス
テルのTHF不溶分は0.3%、THF可溶分の分子量
は、Mw:155000、Mw/Mn:30.3であ
り、Ts:74゜C、Tfb:106゜C、T1/2:
141゜C、Tend:152゜C、酸価は3.3、D
SC測定法によるTgは61゜Cであった。THF不溶
分は合成した樹脂粉末1gを専用の濾紙にとり、THF
を溶媒としてソックスレー型環流装置にて8時間環流す
ることにより求めた。
【0152】(架橋ポリエステルB−2の合成) ・テレフタル酸:498重量部 ・イソフタル酸:166重量部 ・ポリオキシプロピレン−(2.2)−2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:550重量部 ・エチレングリコール:150重量部 ・トリメチロールプロパン:80重量部
【0153】上記材料を使用し、架橋ポリエステルB−
1と同様に合成を行った結果、THF不溶分は0.7
%、THF可溶分の分子量は、Mw:222000、M
w/Mn:38.8であり、Ts:83゜C、Tfb:
117゜C、T1/2:160゜C、Tend:175
゜C、酸価は4.9、DSC測定法によるTgは64゜
Cのポリエステル樹脂を得た。
【0154】(架橋ポリエステルB−3の合成) ・テレフタル酸:332重量部 ・イソフタル酸:266重量部 ・トリメリット酸:115重量部 ・ポリオキシプロピレン−(2.2)−2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:688重量部 ・エチレングリコール:150重量部
【0155】上記材料を使用し、架橋ポリエステルB−
1と同様に合成を行った結果、THF不要分は9.8
%、THF可溶分の分子量は、Mw:114000、M
w/Mn:40であり、Ts:81゜C、Tfb:12
0゜C、T1/2:165゜C、Tend:178゜
C、酸価10.8、Tg:63゜Cのポリエステル樹脂
を得た。
【0156】(架橋ポリエステルB−4の合成) ・テレフタル酸:332重量部 ・イソフタル酸:232重量部 ・トリメリット酸:154重量部 ・ポリオキシプロピレン−(2.2)−2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:688重量部 ・エチレングリコール:150重量部
【0157】上記材料を使用し、架橋ポリエステルB−
1と同様に合成を行った結果、THF不溶分は37%、
THF可溶分の分子量は、Mw:82500、Mw/M
n:19.1であり、Ts:87゜C、Tfb:138
゜C、T1/2:198゜C、Tend:217゜C、
酸価は14.1、DSC測定法によるTgは59゜Cの
ポリエステル樹脂を得た。
【0158】(架橋ポリエステルB−5の合成) ・テレフタル酸:332重量部 ・イソフタル酸:332重量部 ・ポリオキシプロピレン−(2.2)−2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:550重量部 ・エチレングリコール:185重量部 ・トリメチロールプロパン:65重量部
【0159】上記材料を使用し、架橋ポリエステルB−
1と同様に合成を行った結果、THF不溶分は0.3
%、THF可溶分の分子量は、Mw:85900、Mw
/Mn:27.4であり、Ts:70゜C、Tfb:1
01゜C、T1/2:128゜C、Tend:136゜
C、酸価は6.4、DSC測定法によるTgは59.8
゜Cのポリエステル樹脂を得た。
【0160】(架橋ポリエステルB−6の合成) ・テレフタル酸:664重量部 ・ポリオキシプロピレン−(2.2)−2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン:660重量部 ・エチレングリコール:125重量部 ・トリメチロールプロパン:80重量部
【0161】上記材料を使用し、架橋ポリエステルB−
1と同様に合成を行った結果、THF不溶分は0.3
%、THF可溶分の分子量は、Mw:172000、M
w/Mn:31.4であり、Ts:78゜C、Tfb:
136゜C、T1/2:157゜C、Tend:168
゜C、酸価は5.2、DSC測定法によるTgは65.
0゜Cのポリエステル樹脂を得た。
【0162】(実施例1) <トナーの製造> ・直鎖ポリエステルA−1:18重量部 ・架橋ポリエステルB−1:72重量部 ・カーボンブラック ブラックパールズ460(キャホ゛ット・スヘ゜シャルティー・ケミカルス゛
・インク製):5重量部 *多環式芳香族炭化水素含有量12ppm以下 ・帯電制御剤(正帯電制御剤) ボントロン N−04(オリエント化学工業(株)
製):2重量部 ・ワックス 精製カルナバワックスNo.1(酸価5、セラリカNO
DA(株)製):3重量部 上記材料をヘンシェルミキサーで混合し、2軸混練機で
混練する。このようにして得た混練物を粉砕、分級して
体積平均粒子径10.1μmのトナー原体を得た。得ら
れたトナー原体100重量部とシリカHDK3050E
P(ワッカーケミカルズ(株))1重量部をヘンシェル
ミキサーで混合の後、篩いかけをして、トナーaを得
た。
【0163】同様にして、表1−1、表1−2の配合に
てトナーa(実施例1)〜m(実施例13)及びy(比
較例1)〜bb(比較例4)を得た。
【0164】<強制脱気処理電荷制御剤(処理CCA)
の製造>表2の配合物をヘンシェルミキサーで混合し、
3L容量の加熱ニーダー開放系で強制脱気処理しなが
ら、約200℃の樹脂温度にて1時間混合処理した。そ
の後、約120℃の樹脂温度に下げて、更に30分間混
合処理した後に取り出し、冷却後ロートプレックスで約
2mm以下の粒子径まで粗砕し強制脱気処理電荷制御剤
の粗砕物(処理CCA(1))〜(処理CCA(4))を得た。
【0165】これを用いて実施例1と同様な方法によ
り、表1−2の配合にてトナーn(実施例14)〜x
(実施例24)及びcc(比較例5)を製造した。な
お、着色剤は実施例21及び24を除いて、ブラックパ
ールズ460;5重量部を使用した。実施例21では多
環式芳香族炭化水素含有量が15ppmのカーボンブラ
ック;5重量部を使用した。また、実施例24において
はカーボンブラックの代わりに着色剤として磁性粉(B
L−200;チタン工業製)60重量部を使用した。
【0166】<現像剤の調整>また、表1−1、表1−
2に示すように、上記トナー3重量部とキャリア(シリ
コン樹脂被覆フェライトキャリア)97重量部とを混合
攪拌して現像剤(a+x)〜(cc+x)を調整した。
なお、実施例24のトナーについてはキャリアと混合せ
ずにそのまま磁性一成分現像剤とした。
【0167】
【表1】
【表2】
【表3】
【0168】なお、表1−1、表1−2、表2中 ・カルナバワックス;精製カルナバワックスNo.1(酸価
5、セラリカNODA(株)製) ・NPS-9210;高級脂肪族アルコール(日本精蝋(株)
製) ・ビスコール550P;ポリプロピレンワックス(三洋化成
(株)製) ・サゾールH-1;フィッシャートロプシュワックス(サ
ゾール(株)製) ・ワックス4;前記化学式<ワックス4> ・N-04;ボントロン N-04(オリエント化学工業(株)
製) ・E-84;ボントロンE-84(オリエント化学(株)製サリ
チル酸金属錯体) ・P-51;ボントロンP-51(オリエント化学(株)製4級
アンモニウム塩(化学式(1−1)の化合物)) ・TP-415;保土谷化学工業(株)製4級アンモニウム塩
(化学式(2−1)の化合物) ・HDK3050EP;ワッカーケミカルズ(株)製疎水性シリ
カ 表面処理剤:アミノシリコンオイル、嵩密度115g/リ
ットル、BET表面積130m2/g ・RA-200HS;日本アエロジル(株)製疎水性シリカ 表面処理剤:ヘキサメチルジシラザン及びアミノシラ
ン、嵩密度40g/リットル、BET表面積140m2/g ・TG-820F ;キャボット・スペシャルティー・ケミカル
ズ・インク製疎水性シリカ 表面処理剤:環状シラザン 嵩密度40g/リットル、BET表面積210m2/g ・キャリアx;シリコーン樹脂被覆フェライトキャリア ・キャリアy;アクリルポリオール樹脂被覆フェライト
キャリア ・*1;多環式芳香族炭化水素含有量が15PPM以上のカ
ーボンブラックである。
【0169】上記実施例及び比較例で得られたトナーに
ついて、定荷重押出し形細管式レオメーターにより粘度
特性を、DSC測定法によりガラス転移点を測定した。
また、トナーの流動性の指標とするため見掛け密度を測
定した。見掛け密度は数値が大きい程流動性が良いトナ
ーであることを顕わす。見掛け密度は蔵持科学機器製作
所製のカサ比重測定器を用いて下記の手順にて測定し
た。
【0170】目開きが0.5mmのフルイを通過させ
たトナーを角度40℃のロートを通して内径22mm、
深さ80mm、容積30cm3の容器に静かに落下させ
る。 容器からトナーが溢れたら30秒間静置させる。 その間にトナーが容器内部に沈み込みトナーの上面が
容器の上端部より低くなったら、さらに前記の方法でト
ナーを流し込む。 再びトナーが容器から溢れた時に容器上面から盛り上
がった部分を容器上面と同じ高さになるように摺り切
る。 最終的に容器内に残ったトナーの重量を量り、それを
容器の容積で除することにより求めた。表3に測定結果
を示す。
【0171】また、各トナー中のアニリン、トリブチル
アミン、モリブデン、多環式芳香族炭化水素含有量の測
定値、及び計算値を同様に表3に示した。トナー中のア
ニリン、トリブチルアミン含有量はガスクロによるHe
ad Space Analysis法(150℃、60
分)により定量した。モリブデン、多環式芳香族炭化水
素含有量は、それぞれモリブデン含有電荷制御剤の使用
量及びカーボンブラック中の多環式芳香族炭化水素含有
量からの計算値である。
【0172】
【表4】 定荷重押出し形細管式レオメータの測定条件; ・ピストン断面積1cm2 ・シリンダ圧力0.98MPa ・ダイ長さ1mm、ダイ穴径1mm ・測定開始温度50゜C ・昇温速度6℃/min、( )内は昇温速度10℃/
minでの測定値 ・試料重量1.5gの条件で行った。 TBA;トリブチルアミン Mo ;モリブデン
【0173】(オフセット発生温度)実施例6及び実施
例24以外は市販のレーザービームプリンター(セレン
感光体搭載)改造機を用いてA4紙に幅2cm、長さ2
0cmの帯状未定着画像サンプルを作成し、下記仕様の
ヒートロール定着ユニットを用いて、ホットオフセット
現象の有無を確認した。実施例6は市販のレーザービー
ムプリンター(OPC感光体)改造機を用いて、同様の
未定着画像サンプルを作成し評価を実施した。実施例2
4は市販の磁性一成分方式プリンター改造機を用いて、
同様の未定着画像サンプルを作成し評価を実施した。
【0174】
【表5】
【0175】オフセット開始温度は定着画像サンプルを
観察し、目視にてオフセット現象が認められる温度とし
た。
【0176】(剥離定着強度)前記市販複写機改造機に
て、耐オフセット試験と同様の未定着画像を得た。これ
を表4の条件2で定着温度を変えて定着させた。この定
着画像にメンディングテープ(住友スリーエム、81
0)を一定の圧力で貼り付けた後、一定方向から一定の
速度で剥離させた。剥離定着強度は次式で計算される画
像濃度残存比率で判定した。画像濃度はマクベス画像濃
度計RD−918にて測定した。 剥離定着強度試験残存比率=剥離試験後画像濃度/剥離
試験前画像濃度 剥離定着強度としては、残存比率80%以上で実用上問
題のないレベルとし、その最低温度を剥離定着開始温度
とした。
【0177】(擦り定着強度)剥離定着強度試験と同様
に定着させた定着画像を使用し、学振型摩擦堅牢度試験
器(摩擦子:ワットマン濾紙No.42、荷重:500
g、擦り操作:20ストローク)により摩擦した。擦り
定着強度は次式で計算される画像濃度残存比率で判定し
た。画像濃度はマクベス画像濃度計RD−918にて測
定した。 擦り定着強度試験残存比率=擦り試験後画像濃度/擦り
試験前画像濃度 擦り定着強度としては、残存比率80%以上で実用上問
題のないレベルとし、その最低温度を擦り定着開始温度
とした。以上の評価結果を表5に示す。
【0178】
【表6】
【0179】(印刷テスト)市販のレーザービームプリ
ンター(セレン感光体搭載)を用いて連続プリントによる
印字品質を評価すると共に、現像剤の帯電量を測定し
た。実施例6は市販プリンター(OPC感光体)を用い
て、同様の評価を実施した。
【0180】なお、帯電量はブローオフ帯電量測定機で
測定した。画像濃度はマクベス濃度計RD−918で測
定、地汚れは白地部濃度からプリント前白紙濃度を差し
引いて求めた。連続プリント時のトナーの補給はシリカ
添加後のトナーをマシンの補給トナー用ホッパーに充填
することにより、連続プリント時に自動で行われるよう
にした。
【0181】実施例24のトナーについては、市販の磁
性一成分現像用プリンタを改造して試験を行った。帯電
量については各印字枚数毎にトナーを現像装置内部から
採取して、トナー/キャリア(シリコン樹脂被覆フェラ
イトキャリア)=5/95(重量比)にてデベロッパー
を作製して他の二成分現像剤と同様に測定した。
【0182】(トナー飛散量)50KP(5万枚)印刷
後及び100KP(10万枚)印刷後のマシン内部を観
察し感光体、現像装置周辺部等に飛散トナーによる汚れ
がほとんどない場合を○、やや汚れが発生した場合を
△、激しい汚れが発生した場合を×とした。 (感光体フィルミング)100KP(10万枚)印刷後
の感光体の表面を観察し、感光体表面にシリカのフィル
ミングが全く認められない場合を○、やや付着が発生し
た場合を△とした。以上の評価結果を表6−1、表6−
2に示す。
【0183】
【表7】
【0184】
【表8】
【0185】なお、表6−1、表6−2中の各項目の説
明は以下の通りである。 * 比較例1は初期からホットオフセットが発生したた
め中止。 *「帯電量」;μC/g *「地汚れ評価」○:0.01未満、△:0.01〜0.03未満,
×:0.03以上 *「トナー飛散」;50KP(5万枚)印刷後及び10
0KP(10万枚)印刷後の目視観察 ○:飛散ほとんどなし △:やや飛散による汚れが発生 ×:激しい飛散が発生
【0186】表3、表5、表6−1、表6−2から明ら
かなように、流出開始温度が70〜105゜Cであり、
流出終了温度が120〜144゜Cであるトナーは、低
温定着性と耐ホットオフセット性を両立し、特に定着速
度が20m/分を超える高速な静電画像現像装置におい
て、優れた定着強度を発揮する。比較例1においては流
出終了温度が本発明に規定する範囲を下回る結果とな
る。このトナーは定着強度及び耐コールドオフセット性
に優れるものの、耐ホットオフセット性が大幅に低下す
る。
【0187】一方、比較例3においては流出開始温度が
本発明で規定する範囲を上回る結果となる。このトナー
は耐ホットオフセット性及び強靱性に優れるものの、耐
コールドオフセット性及び定着強度は低下する。特に高
速で定着する場合には、高い定着温度が必要となる。
【0188】離型剤としては従来公知のもので十分な性
能が得られるが、なかでも高級脂肪酸エステル化合物お
よび/または脂肪族アルコール化合物を主成分とする離
型剤を使用したトナーは、特に高速で定着が行われる装
置において、そのシャープメルト性から定着後の画像と
紙の剥離性が良く、耐ホットオフセット性への寄与が大
きい。また、これらの離型剤を使用した場合、定着画像
表面の摩擦係数が小さくなり、耐摩耗性が向上するた
め、高速で紙が搬送される場合でも、部材への色移りお
よび画像の摩耗が少なくなり、良好な印刷品質が維持で
きる。フィッシャートロプシュワックスを用いた場合も
同様な効果が得られた。
【0189】また、顕微鏡による観察で、これらの離型
剤はポリエステル樹脂に対する分散性が良好であり、分
散不良に起因する、トナー飛散も減少する。
【0190】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の静電荷像
現像用トナーは、幅広い定着速度、特に高速で現像およ
び定着が行われる用途において、より広範囲な温度領域
で良好な定着特性、耐オフセット性が得られ、かつ定着
画像の耐摩耗性、耐剥離性に優れる。また、十分な力学
的強度を有するため現像装置内でのキャリアとの摩擦に
耐え、スペントキャリアおよびトナー飛散を発生するこ
となく、カブリのない高濃度かつ高品位の印刷画像が安
定して得ることができる
【図面の簡単な説明】
【図1】定荷重押出し形細管式レオメーターのシリンダ
部の構造を示す模式図。
【図2】昇温法による流動曲線の一例である。
【符号の説明】 1 ピストン 2 シリンダ 3 ヒーター 4 ダイ 5 ダイ押え 6 試料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 9/113 G03G 9/08 361 15/20 101 9/10 351 352 354 (72)発明者 雨谷 信二 埼玉県浦和市南浦和1−4−1−604 Fターム(参考) 2H005 AA01 AA02 AA06 AA08 BA06 CA08 CA11 CA12 CA14 CA17 CA22 CA28 CB18 DA01 DA03 EA03 EA06 FA01 2H033 AA20 BA11 BA58 CA36

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエステル樹脂、着色剤及び離型剤と
    を含有してなるトナーであって、該トナーの定荷重押出
    し形細管式レオメーターによる流出開始温度Tfbが7
    0℃〜105℃、流出終了温度Tendが120℃〜14
    4℃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】 前記ポリエステル樹脂が、 (A)定荷重押出し形細管式レオメーターによるT1/2
    が70℃〜130℃であり、ガラス転移点Tgが45℃
    〜75℃である直鎖状または架橋構造を持つ第1の樹脂 (B)定荷重押出し形細管式レオメーターによるT1/2
    が130℃〜210℃であり、ガラス転移点Tgが45
    ℃〜75℃である架橋構造を持つ第2の樹脂の混合物で
    あることを特徴とする請求項1記載の静電荷像現像用ト
    ナー。
  3. 【請求項3】 前記第1の樹脂(A)と第2の樹脂(B)との
    重量比率が(A)/(B)=1/9〜9/1であることを特徴
    とする請求項2記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 【請求項4】 前記第1の樹脂(A)と第2の樹脂(B)との
    定荷重押出し形細管式レオメーターによる1/2法溶融
    温度をそれぞれT1/2(A)、T1/2(B)とした時、 20°C≦T1/2(B)−T1/2(A)≦120°C であることを特徴とする請求項2または3記載の静電荷
    像現像用トナー
  5. 【請求項5】 前記第1の樹脂(A)のGPCにおける重
    量平均分子量Mwが3000〜50000、Mw/Mn
    が8以下であり、前記第2の樹脂(B)のTHF可溶分の
    Mwが100000〜400000、Mw/Mnが10
    以上であることを特徴とする請求項2、3または4記載
    の静電荷像現像用トナー。
  6. 【請求項6】 前記離型剤が高級脂肪酸エステル化合
    物、脂肪族アルコール化合物及び/またはフィッシャー
    トロプシュワックスを主成分とするワックスであること
    を特徴とする請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
  7. 【請求項7】 前記着色剤がカーボンブラックであり、
    該カーボンブラック中の多環式芳香族炭化水素含有量が
    15ppm以下であることを特徴とする請求項1記載の
    静電荷像現像用トナー。
  8. 【請求項8】 更に電荷制御剤を含有することを特徴と
    する請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
  9. 【請求項9】 前記電荷制御剤としてニグロシン系染料
    及び/又は4級アンモニウム塩化合物を含有することを
    特徴とする請求項8記載の静電荷像現像用トナー。
  10. 【請求項10】 前記4級アンモニウム塩化合物が下記
    一般式1または2または3で表される化合物の中から選
    ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項9
    記載の静電荷像現像用トナー。 <一般式1> 【化1】 [式中、R1〜R3はCnH2n+1基を表す。但し、n
    は1〜10の整数を示す。また、R1〜R3は同じであっ
    ても異なっていてもよい。] <一般式2> 【化2】 [式中、R1、R2、R3およびR4はそれぞれ独立に水素
    原子、炭素数1〜22個のアルキル基あるいはアルケニ
    ル基、炭素数1〜20個の未置換あるいは置換芳香族
    基、炭素数7〜20個のアラルキル基を表し、A-はモ
    リブデン酸アニオンあるいはタングステン酸アニオン、
    モリブデンあるいはタングステン原子を含むヘテロポリ
    酸アニオンを表す。] <一般式3> 【化3】 [式中、mは1、2または3を示し、そしてnは0、1
    または2を示し、Mは水素原子、または1価の金属イオ
    ンである。X及びZは1または2を示し、Yは0または
    1を示す。さらに、X=1の時、Y=1、Z=1となり
    X=2の時、Y=0、Z=2となる。R5〜R12は水
    素、炭素数1〜30の直鎖状、あるいは枝分かれした飽和
    または不飽和のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ
    レン基、一般式(−C2〜5のアルキレン−O)n−R
    (但し、Rは水素または炭素数1〜4のアルキル基また
    はアシル基であり、nは1〜10の整数である)で表さ
    れるポリアルキルオキシレン基を表し、R1、R2
    3、R4は水素、または、炭素数1〜30の直鎖状、ある
    いは枝分かれした飽和または不飽和のアルキル基、また
    は一般式(−CH2−CH2−O)n−R(但し、Rは水
    素または炭素数1〜4のアルキル基またはアシル基であ
    り、nは1〜10の整数である)で表されるオキシエチ
    ル基、更に炭素数5〜12の単核−または多核脂環式残
    基、単核−または多核芳香族残基または芳香脂肪族残基
    を表す。]
  11. 【請求項11】 前記トナー中の揮発性アミン化合物の
    含有量が150ppm以下であることを特徴とする請求
    項1記載の静電荷像現像用トナー。
  12. 【請求項12】 前記揮発性アミン化合物がアニリン及
    び/またはトリブチルアミンであり、トナー中のアニリ
    ン含有量が10ppm以下であり、トリブチルアミン含
    有量が150ppm以下であることを特徴とする請求項
    11記載の静電荷像現像用トナー。
  13. 【請求項13】 前記トナー中のモリブデン含有量が5
    000mg/kg以下であることを特徴とする請求項1
    記載の静電荷像現像用トナー。
  14. 【請求項14】 更に嵩密度が100g/リットル以下
    であり、BET表面積が100〜250m2/gである
    疎水性シリカをトナー表面に付着せしめたことを特徴と
    する請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
  15. 【請求項15】 前記疎水性シリカがヘキサメチルジシ
    ラザン、アミノシラン及び/または環状シラザンで表面
    処理されたシリカであることを特徴とする請求の範囲1
    4記載の静電荷像現像用トナー。
  16. 【請求項16】 着色剤として磁性粉を含むことを特徴
    とする請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
  17. 【請求項17】 更にキャリアとして、シリコーン樹
    脂、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹脂から選ばれる1
    種以上の樹脂で被覆された樹脂被覆磁性キャリアを用い
    ることを特徴とする請求項1記載の静電荷像現像用トナ
    ー。
  18. 【請求項18】 請求項1に記載の静電画像現像用トナ
    ーを使用し、その定着速度が20m/分以上であること
    を特徴とする画像形成方法。
  19. 【請求項19】 請求項1に記載の静電画像現像用トナ
    ーを使用し、その定着速度が30m/分以上であること
    を特徴とする画像形成方法。
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