JPH10319628A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents
静電荷像現像用トナーInfo
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- JPH10319628A JPH10319628A JP12460297A JP12460297A JPH10319628A JP H10319628 A JPH10319628 A JP H10319628A JP 12460297 A JP12460297 A JP 12460297A JP 12460297 A JP12460297 A JP 12460297A JP H10319628 A JPH10319628 A JP H10319628A
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Abstract
ッキング性に優れると同時に、様々な環境で安定した画
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。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂、ワックス、荷電制
御剤を含有する静電荷像現像用トナーにおいて、上記ト
ナーのTHF可溶成分のMwが2×104〜1×106で
あり、Mnが2×103〜1.5×104であり、Mw/
Mnが3〜200であり、上記結着樹脂がスチレン−ブ
タジエン共重合体を含有し、上記ワックスがガスクロマ
トグラフィーのクロマトグラムより得られる炭素数分布
において、炭素数に応じてその存在量が連続して変化
し、存在量が連続して変化する領域の炭素数の幅が10
個以上であり、上記荷電制御剤は、CuKα線を用いた
X線回折において、2θ(deg)3〜30の範囲で得
られる散乱強度曲線において、半値幅が1.0(de
g)以下であるピークを少なくとも1つ以上有する結晶
性化合物の粒子であることを特徴とする。
Description
記録法、磁気記録法に用いられる熱定着に適した静電荷
像現像用トナーに関する。
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、感光体上に転写されずに残ったトナー
を種々の方法でクリーニングする工程を繰り返すもので
ある。
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
タ或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。
り高速、より高信頼性が厳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
より優れた機械が成り立たなくなってきている。
て、潜像を得る方法として、原稿画像に対して露光を行
い、その反射光を感光体に露光し潜像を得るアナログ方
式が一般に行われている。これに対して、原稿反射光を
電気信号に変換し、その信号を処理した後、それに基づ
きレーザー光、LED光等を直接感光体上に照射し潜像
を形成させるデジタル方式を用いた電子写真、静電記録
システムが近年商品化されている。
真システムの多くは発光体(半導体レーザー等)が画像
信号に対してオン−オフ(ON−OFF)され、その光
が感光体上に投影される。この際、通常、印字率(1頁
あたりの印字面積の割合)は3割以下であり、画像(文
字)部分に対して露光を行う方式いわゆる反転現像が発
光体寿命の点で有利である。
に、発光体として半導体レーザー等を使用する場合に
は、800nm付近の赤外領域に分光感度を持つ感光ド
ラムが用いられている。
は、アモルファスシリコン(以後a−Siと記す)感光
体がある。該a−Si感光体は耐熱性、耐摩擦性等の耐
久性、感度領域が広く且つ高感度であるため、種々のレ
ーザー光を用いることができ、複写機などの高速化、多
機能化がはかれる。
利点を有する反面、コスト及び量産性の点から、膜厚を
厚くすることは一般には難しく、実用的なa−Si感光
体では帯電能を上げることができない。つまり、低電位
コントラストで現像しうるトナーを用いることが必要と
なる。
像しうる高い現像能力を有したトナーとして十分なもの
が得られておらず、a−Si感光体を使用してデジタル
反転現像をすることは通常とは異なる困難を伴う。
刷性能を持っているが、反面、感光体表面が削られにく
いという問題がある。
されたトナーは、紙などの転写材に転写されるが、その
際に転写されずに感光体上に残ったトナーは、シリコン
ブレード等のクリーニング部材により除去される。そこ
で、完全に除去しきれずに残ったトナーが感光体表面に
融着する場合があるが、通常は融着したトナーは、その
後の現像及び転写プロセスによって感光体表面と共に削
られてしまうので問題にならない。
め表面が削られにくく、高耐久枚数後に感光体表面にト
ナー融着に起因する画像汚れが発生する。
体の特徴を生かすために、融着しにくいトナーが必要と
される。
る工程に関して種々の方法や装置が開発されている。具
体的には、熱ローラーによる圧着加熱方式や、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
法等がある。
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
機において非常に有効である。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い
わゆるオフセット現象が生じ、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
の一つとされている。
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、シリコンゴムやフッ素系樹脂などで
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
置が複雑になること等の問題点を有している。
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、変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併用すること
が行われている。
要求を考慮するとこれらの補助的な装置を要しないこと
が好ましい。従ってトナーの定着、オフセットなどのさ
らなる性能向上がなければ対応しきれず、延ては、トナ
ーの結着樹脂、離型剤等のさらなる改良がなければ実現
は困難である。
えて溶融粘度を上げると共に離型剤となる樹脂を加えて
オフセット防止が行われている。該ゴム系材料としては
種々のものがあるが、その一つにスチレン−ブタジエン
共重合体を結着樹脂として用いる技術が、例えば特開昭
57−172347号公報等に開示されている。
させる技術が例えば、特開昭52−−3304号公報、
同52−3305号公報、同57−52574号公報等
に開示されている。
−79860号公報、同1−109359号公報、特開
昭62−14166号公報、同61−273554号公
報、同61−94062号公報、同61−138259
号公報、同60−252361号公報、同60−252
360号公報、同60−217366号公報などにもワ
ックス類をトナーに含有させる技術が開示されている。
耐オフセット性の向上や、低温時の定着性の向上のため
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、現像性が悪化したりする。
ス類が負帯電するので、その影響は大きく、例えば初期
濃度が低かったり、耐久濃度低下を起こしたり、カブリ
が発生する等の画像欠陥が発生し易かった。
像の帯電極性に応じて、正又は負の電荷を有する必要が
あり、トナーに該帯電性を付与するために染料、顔料或
いは荷電制御剤を添加することが一般に知られている。
この中で、正荷電制御剤としては、ニグロシン及び脂肪
酸金属塩等による変性物、四級アンモニウム塩やこれら
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、三級アミノ基或いは四級アンモニウム塩を側
鎖に有するポリマーなどが知られている。しかしなが
ら、これら従来の正荷電制御剤では、トナー自身の摩擦
帯電性が定着助剤として含有するワックスの影響を受け
易く、環境依存性の少ない安定した現像性をトナーに付
与させることが困難である。具体的には、例えば、低温
低湿の環境下では、トナーの帯電量が著しく過剰にな
り、現像器を構成するトナー担持体上でトナーコートが
不均一になる、いわゆるブロッチが発生したり、また、
高温高湿の環境下では、トナーの帯電量が不足して画像
濃度が低下したり、トナー担持体表面に該荷電制御剤が
選択的に付着して汚染を来し、さらに画像濃度の低下や
カブリなどの画像欠陥が発生しやすい問題があった。
そのトナーの現像性は大きく異なって来る。
問題点を解決することを目的とする。即ち、本発明の目
的は、離型性に優れ、定着温度範囲が広く、耐ブロッキ
ング性に優れると同時に、a−Si感光体を用いるデジ
タル反転現像において、現像性に優れ、高温高湿,低温
低湿などの様々な環境で安定した画像濃度が得られ、カ
ブリがなく、さらに、現像器内のトナー担持体上でのト
ナーコートの均一性が安定した静電荷像現像用トナーを
提供することにある。
を与えることができる静電荷像現像用トナーを提供する
ことにある。
着樹脂、ワックス、荷電制御剤を含有する静電荷像現像
用トナーにおいて、上記トナーのTHF可溶成分の重量
平均分子量(Mw)が2×104〜1×106であり、数
平均分子量(Mn)が2×103〜1.5×104であ
り、Mw/Mnが3〜200であり、上記結着樹脂がス
チレン−ブタジエン共重合体を含有し、上記ワックスが
ガスクロマトグラフィーのクロマトグラムより得られる
炭素数分布において、炭素数に応じてその存在量が連続
して変化し、存在量が連続して変化する領域の炭素数の
幅が10個以上であり、上記荷電制御剤は、CuKα線
を用いたX線回折において、2θ(deg)3〜30の
範囲で得られる散乱強度曲線において、半値幅が1.0
(deg)以下であるピークを少なくとも1つ以上有す
る結晶性化合物の粒子であることを特徴とする静電荷像
現像用トナーに関する。
により得られるクロマトグラムから、ワックス成分の炭
素数分布及びその存在量を測定することができ、分子量
分布を直接観察し、ワックスの構造や成分分布などを知
ることができる。
のように、奇数炭素鎖分子あるいは偶数炭素鎖分子もし
くは数個毎のピークに強度の差が出て、炭素1個から数
個おきに強いピークが存在するものと、図2のように規
則的な強弱がなく、連続的にピークが存在するものがあ
り、本発明においては、後者のようなクロマトグラムを
有するワックスを用いることを特徴とする。
持時間と検出ピークの保持時間より各検出ピークの分子
の炭素数が求められ、ピーク面積より存在量を計算し、
炭素数分布を得ることができる。例えば横軸に炭素数、
縦軸に存在量(mass%)をとると、炭素数分布は、
図3から図7のようになる。
結んだ直線の傾きを「炭素数nにおける変化量;Δn
(mass%)」と定義すると、ある任意の炭素数kに
おいて、Δk×Δ(k+1)>−1.00である時、炭
素数kと炭素数k+1は「連続の関係」にあるとし、そ
れを満たす領域を「連続状態である」と定義する。この
ことを図8と図9に示す。
53、C54、C55の炭素数存在量はそれぞれ2.7
mass%、2.9mass%、3.0mass%であ
る。したがって、Δ53、Δ54はそれぞれ+0.2、
+0.1となる。そこで、Δ53×Δ54を計算する
と、Δ53×Δ54=+0.02となり、C53、C5
4は連続である。
えばC53、C54、C55の炭素数存在量はそれぞれ
1.2mass%、3.9mass%、1.2mass
%である。したがって、Δ53、Δ54はそれぞれ+
2.7、−2.7となる。そこで、Δ53×Δ54を計
算すると、Δ53×Δ54=+7.29となり、C5
3、C54は連続ではない。
測定される炭素分布において、図3,図4及び図5のよ
うに、炭素(メチレン鎖1個)数に応じて、少なくとも
20〜150の領域にピークが存在し、その領域内で連
続して存在する炭素数の幅が10個以上、好ましくは1
5個以上、更に好ましくは20個以上であり、且つその
連続した領域内に最大ピークを持つことを特徴とする。
現像性を与えると共に、優れた滑り性を与えることがで
きる。
26〜C96であり、連続領域がC26〜C96で、最
大ピークがC58であるワックスは、良好な現像性、滑
り性を達成する。
ス中に存在し、その存在量が炭素数に対して不連続に変
化するものや、図7のように偶数炭素の分子の存在量が
多く、奇数炭素の分子の存在量が小さくなり、分子の存
在量が炭素数に対して断続的になるものは、現像性、滑
り性において効果が発揮されない。
ワックスはその分子量分布構造から硬く、滑り性に富ん
でいる。従ってこのようなワックスを用いたトナーも硬
く、滑るといった特徴が発現し、摩擦帯電を効率的に行
うことができ、優れた帯電安定性が得られる。この効果
は特に正帯電性トナーである時に大きい。一般にトナー
に用いられる結着樹脂、ワックス等は負帯電性であるの
でこの摩擦帯電はより重要となってくる。ところが、摩
擦帯電が効率的に行われるので、荷電制御剤によっては
帯電過剰となる場合もある。
ら、炭素分布において、好ましくは炭素数が20以上、
さらに好ましくは25以上、望ましくは30以上のワッ
クスを主成分とすることが好ましい。耐オフセット性向
上の観点からは、最大のピークが好ましくは炭素数30
以上、さらに好ましくは40以上、望ましくは50〜1
50にあるワックスが好ましい。これらの炭素数分布
は、トナーにどの特徴が一番要求されるかによって任意
に選択することができる。
スは、パラフィンワックス及びその誘導体、マイクロク
リスタリンワックス及びその誘導体、C1化合物(炭素
数1個の化合物)をモノマーとする合成ワックス及びそ
の誘導体が挙げられ、特に好ましくは、パラフィンワッ
クス、C1合成ワックスである。
は、金属酸化物系触媒(多くは2種以上の多元系)を使
用した一酸化炭素と水素の反応によって合成されるもの
である。具体的には、ジントール法、ヒドロコール法
(流動触媒床を使用)、或いはワックス状炭化水素が多
く得られるアーゲ法(固定触媒床を使用)により得られ
る炭素数数百ぐらいまでの炭化水素である。またこれら
に水素添加したものや、酸化防止剤を添加したものも用
いられる。特に好ましく用いられるワックスは、フィッ
シャートロプシュワックスのような一酸化炭素、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
蒸留残分から得られる合成ワックスであり、また水素添
加したものや、蒸留、分別結晶等で特定の成分を抽出分
別したものも良い。
法、溶剤法、真空蒸留、超臨界ガス抽出法、分別再結
晶、融液晶析、結晶濾別等を利用してワックスを分子量
により分別したワックスも好ましく用いられる。また酸
化したもの、グラフト変性したものも使用できる。
GPC(ゲルパーミェーションクロマトグラフ)により
測定される分子量分布で重量平均分子量(Mw)/数平
均分子量(Mn)が3.0以下、さらには2.5以下、
特には2.0以下であることが好ましい。またMnで3
00〜1500、さらには350〜1200であること
が好ましい。Mw/Mnが大きくなると可塑効果が大き
くなり耐ブロッキング性が悪化することがある。
にして測定される。
加) 流速:1.0ml/min 試料:0.15%の試料を0.4ml注入
当たっては、単分散ポリスチレン標準試料により作製し
た分子量較正曲線を使用する。さらに、Mark−Ho
uwink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。
トグラフ(GC)により例えば次の条件で測定される。
0.15μm キャリアガス:He 20ml/minConstan
t Flow Mode オーブン温度:40℃→450℃ 注入口温度:40℃→450℃ 検出器温度:450℃ 検出器:FID 注入口:プレッシャーコントロール付
し、最適流量を一定に保ちつつ測定し、n−パラフィン
を標準サンプルとして用いた。
に、スチレン−ブタジエン共重合体を含有する。これに
より、結着樹脂が非オフセット性を有し、結着樹脂の軟
化点の上昇を抑えたままオフセット発生温度を上昇せし
めることができる。従って、定着可能領域が広がり、そ
の結果、オフセット現象を生ずることなく充分な定着を
達成するために必要とされる、定着器の熱ローラの温度
制御に対する条件が大幅に緩和され、熱ローラの不均一
さに基づくオフセット現象の発生及び定着の不完全さを
伴うことなく、常に良好な定着を達成することができ
る。
合体は、スチレン単量体とブタジエンとを共重合せしめ
て得られる。ここでスチレン単量体としては、スチレ
ン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メ
チルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレ
ン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレ
ン、p−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p
−フェニルスチレン、p−クロロスチレン等が挙げられ
る。
エン共重合体は、GPCによる分子量分布において、好
ましくはMnが1×103 〜1×105 、さらに好まし
くは2×103 〜5×104 、Mwが好ましくは5×1
03 〜1×106 、さらに好ましくは1×104 〜5×
105 であることが好ましい。さらにまた、好ましくは
2×103 〜2×105 の領域、望ましくは3×103
〜1.5×105 の領域に少なくとも一つのピークが存
在することが好ましい。また、Mw/Mnは2.0以上
が好ましく、さらに好ましくは3.0以上である。
スチレン−ブタジエン共重合体の含有量は、結着樹脂中
に3〜60重量%であることが好ましい。特に好ましく
は5〜50重量%である。当該共重合体の含有量が3重
量%未満ではその効果が得られにくくなり、また、60
重量%を超えると結着樹脂の軟化点が高くなって良好な
定着性が得られないため、いずれの場合も好ましくな
い。
はスチレン含有量が50〜95重量%のものが好まし
い。特に好ましくは60〜93重量%である。従って、
好ましいブタジエン含有量は5〜50重量%、特に好ま
しくは7〜40重量%である。
量%未満のスチレン−ブタジエン共重合体を用いた場
合、構成される結着樹脂のガラス転移点が低くなり、得
られるトナーは凝集性の高いものとなり、本発明の効果
が半減する。一方、スチレン含有量が95重量%を超え
る共重合体を用いた場合には、構成される結着樹脂の軟
化点が高くなって良好な定着性が得られなくなるため、
いずれの場合も好ましくない。
重合体でもよく、その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、メタクリロニトリル、アクリル
アミド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のような二
重結合を有するジカルボン酸及びその置換体;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のようなビニルエーテル類;
の如きビニル単量体が挙げられる。上記その他の単量体
の含有量は15重量%以下のものが好ましい。特に好ま
しくは10重量%以下である。
ジエン共重合体は、ゲル含有率が60重量%以下、さら
には50重量%以下のものが好ましい。また、当該スチ
レン−ブタジエン共重合体は一部架橋していても良く、
架橋剤としては、例えばジビニルベンゼン等の2官能性
モノマー或いはベンゾイルパーオキシド等のラジカル開
始剤を用いることができる。
ン共重合体以外に結着樹脂に用いられる樹脂としては、
下記の樹脂が挙げられる。
スチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン及びその
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−イソプレン共重合体、スチレン−ア
クリロニトリル−インデン共重合体の如きスチレン系共
重合体;さらにはポリ塩化ビニル、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、ポリウレタン樹脂、
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、石油系樹脂が使用できる。好ましい結着
樹脂としては、スチレン系共重合体もしくはポリエステ
ル樹脂が挙げられる。
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、メタクリロニトリル、アクリルアミドのような二
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のような二重結合を有するジカ
ルボン酸及びその置換体;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
ーテルのようなビニルエーテル類;の如きビニル単量体
が単独もしくは2つ以上用いられる。
重合体は架橋されていても良く、混合樹脂でも構わな
い。
以上の重合可能な二重結合を有する化合物を用いること
ができる。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタ
リンのような芳香族ジビニル化合物;例えばエチレング
ルコールジアクリレート、エチレングルコールジメタク
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。
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。
応速度を速めることで、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。
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。それぞれ重合生成するポリマーによって適宜選択
される。
剤、重合するポリマーによって異なるが、70℃〜23
0℃で行うのが良い。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
うのが好ましい。
を混合することも好ましく、数種の重合体を良く混合で
きる。
法としては、乳化重合法や懸濁重合法が好ましい。
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
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、トナー用結着樹脂の製造方法と
して他の方法に比較して有利である。
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。
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、りん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。また、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。また開始剤の種類としては、水に不溶或
いは難溶のものであれば用いることができる。
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−t−ブチル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、これらが単独或いは併用して
使用できる。
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。
共に用いることができるポリエステル樹脂の組成は以下
の通りである。
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、また下記
(A)式で表わされるビスフェノール及びその誘導体;
はそれぞれ0以上の整数であり、且つ、x+yの平均値
は0〜10である)
+y’の平均値は0〜10である)が挙げられる。
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;コハク酸、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。
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。
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。
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−オキタンテト
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
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。
エステル樹脂のアルコール成分としては40〜60mo
l%、好ましくは45〜55mol%、酸成分としては
60〜40mol%、好ましくは55〜45mol%で
あることが好ましい。
の1〜60mol%であることも好ましい。
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、さ
ら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T
g(ガラス転移点)は、好ましくは50〜70℃であ
る。
てスチレン系共重合体を使用する場合には、ワックスの
効果を十分に発揮させると共に、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。
溶成分のGPCによる分子量分布において、重量平均分
子量(Mw)が2×104〜1×106であり、好ましく
は2×104〜8×105であり、更に好ましくは2×1
04〜7×105であり、数平均分子量(Mn)が2×1
03〜1.5×104であり、好ましくは3×103〜
1.2×104であり、更に好ましくは3×103〜1×
104であり、Mw/Mnが3〜200であり、好まし
くは3〜150であり、更に好ましくは3〜100であ
り、これらの範囲で良好な定着性、現像性、耐ブロッキ
ング性を得ることができる。
きい場合、弾性が大きくなり定着性に影響を及ぼすよう
になる。一方上記範囲より小さい場合、良好な耐高温オ
フセット性を得ることができない。
きい場合、良好な定着性が得られず、定着温度が上昇
し、それに伴って消費電力の増加を伴う。また生産性の
点で、粉砕性の悪化により、生産性のコストアップにつ
ながる。一方上記範囲より小さい場合には、ワックス添
加による可塑効果の弊害を受けやすく、良好な現像性、
耐ブロッキング性を得ることができない。
合、良好な定着性を得ることができず、また上記範囲よ
りも小さい場合、ワックス添加による可塑効果により良
好な耐高温オフセット性を得ることができない。
ロマトグラムの分子量分布は次の条件で測定される。
を安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒として
THF(テトラヒドロフラン)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製さ
れた検量線の対数内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、例
えば、東ソー社製或いは、昭和電工社製の分子量が1×
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。尚カラ
ムとしては、市販のポリスチレンゲルカラムを複数本組
合せるのが良く、例えば昭和電工社製のshoudex
GPC KF−801,802,803,804,8
05,806,807,800Pの組合せや、東ソー社
製のTSKGelG1000H(HXL),G2000H
(HXL),G3000H(HXL),G4000H
(HXL),G5000H(HXL),G6000H
(HXL),G7000H(HXL),TSKguardc
olumnの組合せを挙げることができる。
後、充分振とうしTHFを良く混ぜ(試料の合一体がな
くなるまで)、さらに12時間以上静置する。この時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
μm〜0.5μm、例えば、マイショリディスクH−2
5−5,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。
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良い。例えばシリコーン樹脂、ポ
リエステエル、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。
ネタイト、マグヘマイト、フェライト等の酸化鉄が用い
られる他、リチウム、ベリリウム、ホウ素、マグネシウ
ム、アルミニウム、シリコン、リン、カルシウム、スカ
ンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コ
バルト、ニッケル、銅、亜鉛、ゲルマニウム、砒素、セ
レン、ストロンチウム、バリウム、ジルコニウム、モリ
ブデン、タングステン、パラジウム、銀、カドミウム、
水銀、ガリウム、インジウム、錫、鉛、アンチモン、ビ
スマス、等の元素を含む磁性金属酸化物やこれら元素を
含む磁性酸化鉄が用いられる。好ましくはマグネタイト
が用いられ、鉄以外の前述したような元素を同時に含有
しているものも用いられる。
ガス吸着法によるBET比表面積として1〜40m2 /
gが好ましく、さらには3〜20m2 /gが好ましく、
望ましくは5〜15m2 /gである。該磁性体の飽和磁
化としては、795.8kA/mの磁場で40〜150
Am2 /kgが好ましく、さらに好ましくは50〜12
0Am2 /kg、望ましくは60〜100Am2 /kg
である。また残留磁化としては、795.8kA/mの
磁場で2〜50Am2 /kgが好ましく、さらに好まし
くは3〜20Am2 /kg、望ましくは4〜10Am2
/kgである。さらに、磁性体の抗磁力としては、79
5.8kA/mの磁場で40〜200kA/mが好まし
く、さらに好ましくは60〜150kA/m、望ましく
は80〜120kA/mである。磁性体の平均粒子径と
しては、0.05〜0.5μmが好ましく、さらには
0.1〜0.3μmが好ましい。
ては、結着樹脂100重量部に対し、20〜200重量
部が好ましく、さらに好ましくは30〜150重量部、
望ましくは40〜120重量部である。
は、透過型電子顕微鏡及び走査型電子顕微鏡による観察
によって得られる。また磁性体の磁気特性は振動試料型
磁力計VSM−3S−15(東英工業(株)製)等によ
り測定できる。さらに、比表面積は、BET法に従っ
て、比表面積測定装置オートソーブ1(湯浅アイオニク
ス社製)を用いて窒素ガス吸着により測定し、BET多
点法によって算出すること等により求めることができ
る。
(内添)、または混合(外添)して用いることが好まし
い。荷電制御剤によっては、現像システムに応じた最適
の荷電量コントロールが可能となる。
は、1分子中に窒素元素を2個以上有し、1分子中の炭
素数が4〜100個であり、CuKα線を用いたX線回
折で、2θ(deg)3〜30の範囲で得られる散乱強
度曲線において、半値幅が1.0(deg)以下である
ピークを少なくとも1つ以上有する結晶性化合物の粒子
であることを特徴とする。
2個以上有することによりトナーに対し強く且つ安定に
帯電性を付与することができ、また1分子中の炭素数が
4〜100個、好ましくは10〜90個、更に好ましく
は10〜80個有することにより、構造的に安定にな
る。
く、混練時に分解、機械的衝撃、摩擦、温湿度条件の変
化等により分解、変質し易く、荷電制御性が低下する現
象が起り易く、また、樹脂に対する分散性が不良にな
る。
h at Half Maximum;FWHM)と
は、そのピークの最大値の半分の値における横軸の幅の
ことを言う。図10に詳しく示す。図10において、ピ
ークがx0で最大値をとるとき、そのピークの高さをh
とすると、xa,xbにおいて、その1/2であるh/2
の値をとる。そのときのxb−xaの幅が半値幅である。
には、ピークの半値幅が1.0以下であるピークを少な
くとも一つ以上有し、アモルファス状態(非晶質)の粒
子である場合には、ピークの半値幅が1.0以上にな
り、ブロードな形状になる。図11に具体的な例を示
す。
荷電制御剤として以下の物質が好ましく用いられる。
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、フェロシアン化物等)、イミ
ダゾール化合物、グアニジン化合物、ヒドラゾン化合
物、トリアジン化合物等が挙げられ、これらの結晶性粒
子を単独あるいは2種類以上組み合せて用いることがで
きる。また、従来公知の電荷制御剤と組み合わせて使用
することもできる。
記荷電制御剤を併用すると、本発明のトナーの低温定着
性、耐オフセット性を損なうことなく、高温高湿、低温
低湿に強く、帯電レベルの高いトナーを得ることができ
る。しかも、帯電レベルは適正値に制御され、過剰帯電
することもなくブロッチ等が発生することもない。ま
た、スリーブ汚染がなく、高濃度でカブリの少ない画像
が得られ、選択現像の押えられた優れた現像性のトナー
が得られる。
子であることにより、高い摩擦帯電性を有し、優れた現
像性を示すことができる。一方、アモルファス状態の粒
子である場合には、十分な帯電能が得られず、荷電制御
剤としての十分な帯電能力が得られないことがあり、そ
のため現像性に影響がでたり、摩擦帯電付与部材を汚染
したりして、十分な濃度が得られないことや、カブリが
発生する等の画像欠陥を引き起こすことがある。
としては前記したように、トナー内部に添加する方法
(内添)と外添する方法がある。これらの荷電制御剤の
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。ま
た、外添する場合は、結着樹脂100重量部に対して
0.01〜10重量部が好ましく、特に、メカノケミカ
ル的にトナー粒子表面に固着させるものが好ましい。
α線を線源として用いたX線回折スペクトルにより求め
られる。測定機としては、例えば強力型全自動X線回折
装置MXP18(マックサイエンス社製)が利用でき
る。
合物は、合成条件,精製条件,後処理条件を変えること
により、結晶性の粒子が得られる。
タン化合物は、合成後の結晶析出法をコントロールした
り、再結晶を施すことで細かな結晶性の粒子が得られ
る。また、更に粉砕、分級等の操作により、所望の粒度
のものが得られる。
合物は、トリフェニルメタン顔料、染料あるいはレーキ
した顔料であり、遠心沈降法により測定される面積基準
での粒度分布において、3.0μm以下の平均径を有し
ており、好ましくは2.0μm以下、より好ましくは
1.5μm以下、さらに好ましくは1.2μm以下であ
ることが良い。このような粒径にすることで、トナー中
に均一に分散することができ、トナー粒子の帯電を安定
化することができる。この平均径が3.0μmを超える
場合には、トナー表面への分散が不均一になり、トナー
粒子によって帯電性にばらつきができ、トナー全体とし
て帯電不良となり、濃度低下やカブリなどが生じるよう
になり、高湿下でその傾向は強まる。
沈降法に基づき次のような方法で測定される。10%エ
タノールの水/エタノール混合溶液50mlにサンプル
5〜10mg加え、超音波洗浄器にて5分間分散後、等
加速遠心沈降測定(960rpm)面積基準で、0〜1
0μm及び10μmを超えるものとして、1μm間隔で
粒度分布及び平均径(50%径)を測定する。測定器と
しては、例えばCAPA−700(堀場社製)が利用で
きる。
タン化合物は、同様にして測定される粒度分布で、10
μmを超える粒子が3%以下であり、好ましくは2.0
%以下、より好ましくは1%以下で良好な現像性が得ら
れる。トリフェニルメタン化合物の粒度分布における1
0μmを超える粒子が3%を超える場合には、トナー粒
子中に含有されない遊離のものが生じ易く、トナー粒子
の摩擦帯電を阻害したり、また、トナーの摩擦帯電付与
部材を汚染し、トナーに十分な電荷を与えなくなって、
帯電不良を起こし、濃度低下、カブリなどの画像欠陥を
起こし易く、特に高湿下で起こし易くなる。
知の方法で実施される。例えば、トリフェニルメタン化
合物の酢酸水溶液に、レーキ化剤の水溶液を添加してレ
ーキ顔料を沈殿させる。または、トリフェニルメタン化
合物の酢酸水溶液に体質顔料を懸濁させ、その後レーキ
化剤の水溶液を添加してレーキ顔料を体質顔料の表面に
析出させる。上記レーキ化剤としては、りんタングステ
ンモリブデン酸、りんタングステン酸、りんモリブデン
酸の水溶性塩及び、フェロシアン、フェリシアンのよう
な錯陰イオンを含む水溶性塩等がある。レーキ化剤とし
ては有機酸塩も用いることができるが、例えば没食子酸
レーキでは、帯電特性がさほど良好ではない。これは、
有機酸レーキでは、樹脂とレーキの相溶性が良いため
に、帯電特性の不良な樹脂の性質が顕著に現れることに
よると思われる。
ェニルメタン化合物を用いる場合、下記一般式(1)で
表されるものが好ましく用いられる。
同一でも異なっていてもよい水素原子、置換もしくは未
置換のアルキル基又は、置換もしくは未置換のアリール
基を表わす。R 7,R 8,R 9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、ホウ酸イオン、リン酸イオン、水酸イオン、有
機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機リン酸イオ
ン、カルボン酸イオン、有機ホウ酸イオン、テトラフル
オロボレートなどの陰イオンを示す。]
以下に示すが、本発明を限定するものではない。
ール誘導体を用いる場合、下記の一般式(2)〜(5)
で表わせるものが好ましく用いられる。
アリール基、アラルキル基であって、同一であっても異
なっていても良い。)
基、アリール基、アラルキル基であって、それぞれ同一
であっても異なっていても良く、Xはハロゲン原子、水
酸基または1価のイオン残基を表す。)
ル基、または置換基を有しても良いアリール基であっ
て、それぞれ同一であっても異なっていても良く、R8
はアルキル基、アリール基、アラルキル基であって、そ
れぞれの基は置換基を有しても良い。)
記一般式(2)で示されるイミダゾール誘導体を併用す
ると、本発明のトナーの低温定着性、耐オフセット性を
損なうことなく、高温高湿、低温低湿に強く、帯電レベ
ルの高いトナーを得ることができる。しかも帯電レベル
は適正値に制御され、過剰帯電することもなくブロッチ
等が発生することもない。また、スリーブ汚染がなく、
高濃度でかぶりの少ない画像が得られ、選択現像の抑え
られた優れた現像性のトナーが得られる。
合成する。
(6)で示されるイミダゾール化合物にホルムアルデヒ
ドと、触媒として水酸化カリウムを加えて数時間乾留さ
せる。
再びメタノールで再結晶させる。この合成方法は、本発
明のイミダゾール誘導体を何ら限定するもではない。以
下に取り扱いの容易さを考慮した一般式(2)〜(5)
のイミダゾール誘導体の具体例を示す。
重量平均粒径(D4)が好ましくは0.01〜15μ
m、望ましくは1〜8μmのものを用いるのが良い。
対して好ましくは0.01〜20.0重量部、より好ま
しくは0.1〜10.0重量部、望ましくは1〜5重量
部添加するのが良い。添加方法としては、内添する場合
と外添する方法がある。上記添加量が0.01重量部よ
り少ないと、トナーが充分な帯電量を持つことができ
ず、イミダゾール誘導体を添加した効果が現れない。一
方、20重量部より多いと、過剰添加となり、トナー中
で凝集した形で存在したり、トナー1個当たりの存在量
が不均一になりがちで好ましくない。
ン化合物を用いる場合、下記の一般式(7)で表される
ものが好ましく用いられる。
ニル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロ環基を示
し、かつ、R1〜R4のうち少なくとも一つは環状アルキ
ル基を示す。R5は、水素原子、アルキル基、環状アル
キル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、ヘ
テロ環基を示し、かつ、R1〜R5のうち少なくとも一つ
はアリール基を示す。なお、上記置換基はさらに置換基
を有していても良い。)
わされる荷電制御剤の具体例を示すが、これらは、合成
の容易さなども考慮したものであり、本発明を何ら限定
するものではない。
ン化合物を用いる場合、下記の一般式(8)〜(10)
で表わされるものが好ましく用いられる。
のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基、ジアルキ
ルアミノ基又はジベンジルアミノ基を表わし、R5はア
ルキル基又はベンジル基を表わす。)
ル基及びそれらの置換体、あるいはピリジン環、フラン
環、チオフェン環を表わし、Rはアルキル基又はベンジ
ル基を表わす。)
のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基、置換又は
非置換のジアルキルアミノ基、ジベンジルアミノ基又は
ハロゲン基を表わす。)
式(10)で表わされる荷電制御剤の具体例を示す。
ジン化合物を用いる場合、下記の一般式(11)で表わ
せるものが好ましく用いられる。
R,−NR2(式中Rはアルキル基、アリール基、置換
アリール基、アラルキル基、又は置換アラルキル基を示
す)で表わされるアミノ基又は置換アミノ基;アルコキ
シ基;直鎖状又は分岐状のアルキル基又は置換アルキル
基;−NHCOR(Rはアルキル基又はアラルキル基を
示す)で表わされるアミド基等の電子供与性の基が挙げ
られる。)
わされる荷電制御剤の具体例を示す。
現像性、流動性向上のため、シリカ微粉末を添加するこ
とが好ましい。
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。当該シリカ微粉末はトナー100重
量部に対して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。
に応じ、疎水化、帯電性コントロールの目的で、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、或いは種々の処理剤を併
用して処理されていることも好ましい。
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;
アパタイトなどりん酸化合物;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。中でも酸化亜鉛、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。
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、アミノ酸及びアミノ
酸誘導体が挙げられる。
剤粉末を添加することもできる。即ち、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、アミノ酸及びアミノ酸誘導体である。
均粒径(DV)が2.5μm以下の場合には、画像濃度
の低下が生じ難く、充分な画像濃度が得られ、また6.
0μm以上の場合には、特にハーフトーン画像の階調性
が向上することから、トナーの体積平均粒径(DV)
は、2.5乃至6.0μmであることが好ましい。
ルターカウンターTA−II型あるいはコールターマル
チサイザー(コールター社製)を用いる。電解液は、1
級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製
する。例えば、ISOTONR−II(コールターサイ
エンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定方
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
ルフォン酸塩を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分間分散処理を行ない、前記測定装置に
よりアパーチャーとして100μmアパーチャーを用い
て、2μm以上のトナーの体積,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粒径(D4)及び体
積平均粒径(DV)(それぞれ各チャンネルの中央値を
チャンネル毎の代表値とする)を求めた。
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
が全て使用可能であるが、具体的には、表面酸化又は未
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又は酸化物などの平均粒
径20〜300μmの粒子が使用される。
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、ポリエステル系樹脂等の物質を付着又は被覆さ
せたもの等が好ましく使用される。
は、任意の適当な顔料又は染料が挙げられる。例えば顔
料としてはカーボンブラック、アニリンブラック、アセ
チレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロ
ー、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、
フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー等があ
る。これらは定着画像の光学濃度を維持するのに必要充
分な量が用いられ、樹脂100重量部に対し、0.1〜
20重量部、好ましくは0.2〜10重量部の添加量が
良い。また同様の目的で、さらに染料が用いられる。例
えばアゾ系染料、アントラキノン系染料、キサンテン系
染料、メチン系染料があり、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
添加が良い。
脂、ワックス、磁性体、及び、荷電制御剤、着色剤とし
て顔料又は染料、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用せしめ、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のトナーを得ること
ができる。
ルミキサー等の混合機により充分混合し、本発明のトナ
ーを得ることができる。
合、静電荷像保持体としては、導電体基体上に感光層と
してa−Si層を有するa−Si感光体を使用するのが
好ましい。
下部に、下部電荷注入防止層を設け、基板からの電荷の
進入を防ぐことができる。更に耐久性向上のため、感光
層の上部に表面保護層を、静電荷像保持体の表面からの
潜像電荷の注入を防ぐ上部電荷注入防止層を感光層の上
部、あるいは表面保護層と感光層の間に設けることもで
きる。また、表面保護層と上部電荷注入防止層を兼ねた
層を感光層の上部に設けてもよい。また、更に、長波長
光の干渉現像の現出を防止するために長波長光層を設け
ることもできる。
に応じてその特性を実用に適合させるため、水素原子や
ホウ素,アルミニウム,ガリウム等の周期表第III族
の原子、ゲルマニウム,スズ等の周期表第IV族の原
子、窒素,リン,ヒ素等の周期表第V族の原子、酸素,
イオウ,セレン等の周期表第VI族の原子、フッ素,塩
素,臭素等のハロゲン原子を単独または複合してa−S
i形成時に導入して、各特性をコントロールすることが
できる。
にリン(P)をドープしたa−Si:H膜で構成された
下部電荷注入防止層、ノンドープのa−Si:H膜で構
成された感光層、そしてホウ素(B)をドープしたa−
Si:H膜で構成された上部電荷注入防止層をこの順序
でドラム基体上に設けることにより、負電荷の静電荷像
を保持する所望のアモルファスシリコン感光体ドラムを
得ることができる。
i:H膜で構成された下部電荷注入防止層、ノンドープ
のa−Si:H膜で構成された感光層、そしてシリコン
と炭素と水素から成るシリコン膜(即ちa−SiC:H
膜)で構成された表面保護層をこの順序でドラム基体上
に設けることにより、正電荷を保持する所望のアモルフ
ァスシリコン感光ドラムを得ることができる。
から半導体レーザー光まで分光感度をもつ静電荷像保持
体とすることができ、該静電荷像保持体を用いることに
より、半導体レーザー等からのレーザースポットでのデ
ジタル潜像を該静電荷像保持体に形成することができ
る。
本発明は何らこれらに限定されるものではない。「部」
は「質量部」を意味する。
に示す。
た後、150℃に設定した二軸混練押出機によって溶融
混練した。得られた混練物を冷却した後、ジェット気流
を用いた微粉砕機で微粉砕し、得られた微粉砕粉末をコ
アンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級し、体
積平均粒径5.4μmのトナー1を得た。このトナー1
00部と、正帯電性疎水性コロイダルシリカ0.7部を
ヘンシェルミキサーで外添混合して現像剤1を得た。ト
ナーのTHF可溶成分のMw、Mn及びMw/Mnは表
2に示した。
0(キヤノン社製)を正帯電性トナーを使用できるよう
に現像バイアスなど種々の条件を変更し、a−Si反転
現像複写機に改造した。このNP−6750改造機で、
下記の項目について評価を行った。23℃,5%Rh環
境下での結果を表3に、30℃,80%Rh環境下での
結果を表4に示す。
D918型(マクベス社製)でSPIフィルターを使用
して反射濃度測定を行ない、5mm丸の画像を測定し画
像濃度とした。
着性を評価した。定着性の評価は画像をシルボン紙で、
往復10回、約100g荷重でこすり、画像のはがれを
反射濃度の低下率(%)で評価した。
連続でとった後、すぐA3の転写紙でコピーし、端部昇
温による高温オフセットを画像汚染が発生するか否かで
評価した。
耐久試験を行い、画像濃度、カブリを評価した。
(リフレクトメーター モデルTC−6DS 東京電色
社製)を用いて行い、画像形成後の白地部反射濃度最悪
値をDs、画像形成前の転写材の反射平均濃度をDrと
し、Ds−Drをカブリ量としてカブリの評価を行っ
た。この値が1%以下の場合はカブリ抑制が非常に良好
なレベルであり、1.5%以下であれば実質的にカブリ
抑制の良好な画像であり、2%以下であれば実用上問題
がない。
でスリーブ上を目視する。
ルエチルケトン(溶剤)を含んだシルボン紙でスリーブ
の一部を清掃し、その後ベタ黒を1枚複写する。そして
ベタ黒画像濃度の濃淡差でスリーブ汚れの有無を判断す
る。清掃前の画像濃度をD1、清掃後の画像濃度をD2
とすると、D2−D1をスリーブ汚れ量とし、スリーブ
汚れの評価を行った。この値が0.02以下であれば実
用上問題がないレベルである。
00ccポリコップに入れ、50℃で3日放置した後、
目視で評価した。 ◎:優 凝集物は見られない。 ○:良 凝集物が見られるが容易に崩れる。 △:可 凝集物が見られるが振れば崩れる。 ×:不可 凝集物をつかむことができ容易に崩れない。
一成分系現像剤2を調製し、評価を行った。その結果を
表3、表4に示す。
一成分系現像剤3を調製し、評価を行った。その結果を
表3、表4に示す。
一成分系現像剤4を調製し、評価を行った。その結果を
表3、表4に示す。
一成分系現像剤5を調製し、評価を行った。その結果を
表3、表4に示す。
一成分系現像剤6を調製し、評価を行った。その結果を
表3、表4に示す。
一成分系現像剤7を調製し、評価を行った。その結果を
表3、表4に示す。
一成分系現像剤8を調製し、評価を行った。その結果を
表3、表4に示す。
一成分系現像剤9を調製し、評価を行った。その結果を
表3、表4に示す。
一成分系現像剤10を調製し、評価を行った。その結果
を表3、表4に示す。
一成分系現像剤11を調製し、評価を行った。その結果
を表3、表4に示す。表3、表4から明らかなように、
オフセットが発生し、高湿下のスリーブ汚れが目立っ
た。
一成分系現像剤12を調製し、評価を行った。その結果
を表3、表4に示す。表3、表4から明らかなように、
定着性が悪く、耐ブロッキング性も悪かった。
一成分系現像剤13を調製し、評価を行った。その結果
を表3、表4に示す。表3、表4から明らかなように、
スリーブ汚れとカブリ抑制が悪かった。
一成分系現像剤14を調製し、評価を行った。その結果
を表3、表4に示す。表3、表4から明らかなように、
耐久試験中での画像濃度低下が大きく、特に高温高湿下
では耐久中初期から通じて画像濃度が低く、カブリ抑制
も悪かった。
一成分系現像剤15を調製し、評価を行った。その結果
を表3、表4に示す。表3、表4から明らかなように、
ブロッチの発生が見られた。
一成分系現像剤16を調製し、評価を行った。その結果
を表3、表4に示す。表3、表4から明らかなように、
耐久試験中での画像濃度、スリーブ汚れに関していずれ
も悪かった。
成条件,精製条件,後処理条件を変え、上記の物性の化
合物を得た。そこで、上記材料を用い、実施例1と同様
にして、一成分系現像剤17を調製し、評価を行った。
その結果を表3、表4に示す。表3、表4から明らかな
ように、耐久試験中での画像濃度、スリーブ汚れに関し
ていずれも悪かった。
樹脂、ワックス、荷電制御剤を用いることにより、離型
性に優れ、定着温度領域が広く、a−Si感光体を用い
たデジタル反転現像において、現像性に優れたトナーを
提供することができる。
安定性、環境安定性に優れたトナーであり、カブリが少
なく、ブロッチ、スリーブ汚れも発生しないトナーを提
供することができる。
ることができるトナーを提供することができる。
る。
る。
る。
明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、ワックス、荷電制
御剤を含有する静電荷像現像用トナーにおいて、 上記トナーのTHF可溶成分の重量平均分子量(Mw)
が2×104〜1×106であり、数平均分子量(Mn)
が2×103〜1.5×104であり、Mw/Mnが3〜
200であり、 上記結着樹脂がスチレン−ブタジエン共重合体を含有
し、 上記ワックスがガスクロマトグラフィーのクロマトグラ
ムより得られる炭素数分布において、炭素数に応じてそ
の存在量が連続して変化し、存在量が連続して変化する
領域の炭素数の幅が10個以上であり、 上記荷電制御剤は、CuKα線を用いたX線回折におい
て、2θ(deg)3〜30の範囲で得られる散乱強度
曲線において、半値幅が1.0(deg)以下であるピ
ークを少なくとも1つ以上有する結晶性化合物の粒子で
あることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 - 【請求項2】 該荷電制御剤が、1分子中に窒素原子を
2個以上有し、1分子中の炭素数が4〜100個である
請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項3】 該トナーは、2.5乃至6.0μmの体
積平均粒径を有し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。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP12460297A JP3647202B2 (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法 |
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JPH10319628A true JPH10319628A (ja) | 1998-12-04 |
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ID=14889510
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001194831A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-07-19 | Canon Inc | トナー |
US6635398B1 (en) * | 1999-10-26 | 2003-10-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Dry toner, dry toner production process, and image forming method |
US7601474B2 (en) | 2002-09-09 | 2009-10-13 | Mitsubishi Kagaku Imaging Corporation | Electrostatic toner composition to enhance copy quality by improved fusing and method of manufacturing same |
-
1997
- 1997-05-15 JP JP12460297A patent/JP3647202B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2001194831A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-07-19 | Canon Inc | トナー |
US7601474B2 (en) | 2002-09-09 | 2009-10-13 | Mitsubishi Kagaku Imaging Corporation | Electrostatic toner composition to enhance copy quality by improved fusing and method of manufacturing same |
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