JP2000221729A - トナー - Google Patents

トナー

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JP2000221729A
JP2000221729A JP2590799A JP2590799A JP2000221729A JP 2000221729 A JP2000221729 A JP 2000221729A JP 2590799 A JP2590799 A JP 2590799A JP 2590799 A JP2590799 A JP 2590799A JP 2000221729 A JP2000221729 A JP 2000221729A
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toner
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ethyl acetate
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JP2590799A
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English (en)
Inventor
Yasuko Shibayama
寧子 柴山
Satoshi Matsunaga
聡 松永
Yuichi Mizoo
祐一 溝尾
Tadashi Michigami
正 道上
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 定着性が良好で、耐オフセット性,耐ブロッ
キング性に優れたトナーを提供する。 【解決手段】 トナーの結着樹脂は、ビニル系樹脂、ポ
リエステル樹脂、及び、ビニル系重合体ユニットとポリ
エステルユニットを有しているハイブリッド樹脂成分を
含み;各溶媒におけるソックスレー抽出がそれぞれ以下
の成分を含み;THF可溶成分50〜85w%、不溶成
分15〜50w%、酢酸エチル可溶成分40〜98w
%、不溶成分2〜60w%、クロロホルム可溶成分55
〜90w%、不溶成分10〜45w%で;酢酸エチル不
溶成分/クロロホルム不溶成分の値が1.1〜4.0で
あり;THF可溶成分の分子量分布が4千〜9千の領域
にメインピークを有し、500〜1万の成分が35〜6
5%、1万〜10万の成分が25〜45%で両成分の比
が1.05〜2であり、無機微粉体としてチタン元素を
有する複合酸化物を含む。

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,静電印刷法又はトナージェット方式記録法を利
用した記録方法に用いられるトナーに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法としては米国特許第2,29
7,691号明細書、特公昭42−23910号公報及
び特公昭43−24748号公報に記載されている如く
多数の方法が知られている。一般には光導電性物質を利
用し、種々の手段により感光体上に静電荷像を形成し、
次いで該静電荷像をトナーを用いて現像し、必要に応じ
て紙の如き転写材にトナー画像を転写した後、加熱,圧
力,加熱加圧或いは溶剤蒸気により転写材に定着し、ト
ナー画像を得るものである。
【0003】上述の最終工程であるトナー画像を転写材
として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。現在最も一般的な方法は熱ローラ
ー又は耐熱フィルムを介した固定発熱ヒータによる圧着
加熱方式である。
【0004】加熱ローラー又は耐熱フィルムによる圧着
加熱方式は、トナーに対し離型性を有する熱ローラー又
は耐熱フィルムの表面と被定着シートのトナー画像面を
加圧下で接触しながら被定着シートを通過せしめること
によりトナー画像の定着を行なうものである。この方法
は熱ローラー又は耐熱フィルムの表面と被定着シート上
のトナー画像とが加圧下で接触するため、トナー画像を
被定着シート上に融着する際の熱効率が極めて良好であ
り、迅速に定着を行うことができる。
【0005】しかしながら、この方法では、加熱ローラ
ー又は耐熱フィルム表面とトナー画像とが溶融状態,加
圧下で接触する為に、トナー画像の一部が定着ローラー
表面に付着し転移し、次の被定着シートにこれが再転移
し、被定着シートを汚すという所謂オフセット現象が起
こる。
【0006】近年複写機、プリンターにおいて高速化が
すすみ、それに伴い未定着画像が定着ユニットを通過す
る時間も短縮される。トナーを定着させるためには、加
熱ローラー又は耐熱フィルムからトナーに与える熱量
を、定着速度によらずほぼ一定にするため、高速機では
加熱ローラー又は耐熱フィルムの温度は比較的高く設定
される。被定着シート上のトナー画像は、何層かのトナ
ー層を形成しているため、特に定着速度が速く、加熱ロ
ーラー又は耐熱フィルムの表面温度が高い系において
は、加熱ローラー又は耐熱フィルムに接触するトナー層
と、被定着シートに接触している最下層のトナー層との
温度差が大となる。したがって、加熱ローラー又は耐熱
フィルムの表面温度が高い場合には、最上層のトナーが
加熱ローラーに転移してしまう高温オフセットという現
象を起こしやすく、また加熱ローラーの表面温度が低い
場合は、最下層のトナーは十分に溶けないために、被定
着シートにトナーが定着せず低温オフセットという現象
が起きやすい。
【0007】このため、求められるトナーにおいては、
低温側だけでなく、高温側の定着温度領域も広く保つ必
要がある。
【0008】従来、トナー用結着樹脂としてはポリエス
テル樹脂及びスチレン系樹脂の如きビニル系共重合体が
主に使用されている。
【0009】ポリエステル樹脂は低温定着性に優れた性
能を有しているが、その反面高温でのオフセット現象を
発生しやすいという問題点を有している。この問題点を
補うためにポリエステル樹脂の分子量を上げて粘弾性特
性を改良する試みが行なわれてきたが、この場合には低
温定着性を損なうという問題点があり、また、トナー製
造時の粉砕性についても悪化させてしまいトナーの微粒
子化にも適さない結着樹脂となってしまう。
【0010】スチレン系樹脂の如きビニル系共重合体
は、トナー製造時の粉砕性に優れ、高分子量化が容易な
ため耐高温オフセット性には優れているが、低温定着性
を向上させるために低分子量化したり、ガラス転移温度
を下げたりと耐ブロッキング性や現像性が悪化してしま
うという問題点があった。
【0011】これら2種類の樹脂の長所を有効に生か
し、欠点を補うためにこれらの樹脂を混合して使用する
方法もいくつか検討されている。
【0012】例えば、特開昭54−114245号公報
では、ポリエステル樹脂とビニル系共重合体を混合した
樹脂を含有するトナーが開示されている。しかしなが
ら、ポリエステル樹脂とビニル系共重合体とは化学的な
構造が大きく異なるために相溶性が悪く、低温定着性、
耐高温オフセット性及び耐ブロッキング性をすべて満足
するものとするのは難しい。
【0013】さらに、トナー製造時に添加される種々の
添加剤、特にワックスの均一分散が困難でありトナーの
定着性能ばかりでなく、現像性にも問題が生じやすく、
特に近年、微粒子化が進んでいるトナーにおいてはこの
問題が顕著となる。
【0014】特開昭56−116043号公報及び特開
昭58−159546号公報では、ポリエステル樹脂の
存在下で単量体を重合して得られる重合体を含有するこ
とを特徴とするトナーが開示されている。
【0015】特開昭58−102246号公報及び特開
平1−156759号公報では、不飽和ポリエステル存
在下でビニル系共重合体を重合して得られる重合体を含
有することを特徴とするトナーが開示されている。
【0016】特公平8−16796号公報では、特定の
酸価を有するポリエステル樹脂と特定の酸価と分子量を
有するスチレン系樹脂をエステル化したブロック共重合
体を含有することを特徴とするトナーが開示されてい
る。
【0017】特開平8−54753号公報では、結着樹
脂が縮重合系樹脂及びビニル系樹脂からなり、特定のク
ロロホルム不溶分及び特定の分子量範囲にピークを有す
ることを特徴とするトナーが開示されている。
【0018】上述の結着樹脂では縮重合系樹脂と付加重
合系樹脂とは安定した相分離状態を維持することができ
る。しかし、これらの結着樹脂を用いたトナーでは耐高
温オフセット性はある程度改善されるが、トナーの低温
定着性は未だ不十分であり、トナーにワックスが含有さ
れる場合にはワックスの分散状態を制御することが困難
である。
【0019】特開昭62−195681号公報及び特開
昭62−195682号公報は、ビニル系樹脂をポリエ
ステル樹脂に対して、特定量含有するビニル系樹脂含有
ポリエステル樹脂よりなる電子写真用現像剤組成物に関
して記載している。
【0020】しかしながら、これらの電子写真用現像剤
組成物において用いられている結着樹脂は、ポリエステ
ル樹脂にビニル系樹脂が分散・混合されている混合物で
あり、低温定着性と耐高温オフセット性を満足すること
は困難である。
【0021】上記のような樹脂は、定着性においてもま
だ改良すべき課題が残されているが、現像性においても
下記のような問題点がある。
【0022】近年においては、複写機のデジタル化に伴
いトナーの微粒子化が進んでいる。しかしトナー粒子径
を小さくすることにより、単位重量当りのトナーの表面
積が増え、トナーの帯電特性がより環境の影響を受け易
くなる。
【0023】トナーの帯電量には帯電量分布が存在する
ことは周知である。この分布状態は一成分トナーの場
合、トナーを構成する材料の分布状態やトナーの粒度分
布の影響を受ける。トナー材料が均一に各トナー粒子に
分散されていない場合、トナーの粒度分布が広い場合に
帯電量分布は広くなる。上記のような結着樹脂を用いた
トナーでは、ポリエステル樹脂とビニル系樹脂でトナー
材料の分散状態がそれぞれ異なり、また分子量分布も異
なるために、その帯電量分布幅が各樹脂からなるトナー
のそれよりも広がる傾向にある。
【0024】このような帯電量分布幅の広いトナーを高
温高湿下で長期間使用すると、帯電量の低いトナーが更
に低くなり、粒径が小さく帯電量の大きいトナーだけが
選択的に現像され(選択現像)、現像器内のトナー粒度
が大きくなり、帯電量が低下してしまう。このような問
題を解決するために、帯電量をできる限り均一にし、分
布をシャープにすることが必要である。
【0025】上記のような定着性や現像性における種々
の問題をすべて解決したトナーは存在しないのが現状で
ある。
【0026】
【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トナーを提供することにある。
【0027】本発明の目的は、ワックスが結着樹脂中に
均一に分散されたトナーを提供することにある。
【0028】本発明の目的は、熱ロール定着器を使用す
る高速機及び耐熱フィルムを介した固定発熱ヒータによ
る圧着加熱方式を使用する中〜低速機であっても良好な
低温定着性を示し、かつ高温までオフセットが生じるこ
とのない広い定着温度領域を示すトナーを提供すること
にある。
【0029】本発明の目的は、高温高湿下においても画
像濃度低下が起こらないトナーを提供することにある。
【0030】
【課題を解決するための手段】本発明は、結着樹脂、着
色剤及びワックスを少なくとも含有するトナー粒子と無
機微粉体とを有するトナーにおいて、 該結着樹脂は、(a)ビニル系樹脂、ポリエステル樹
脂、及び、ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニ
ットを有しているハイブリッド樹脂成分を含み、(b)
テトラヒドロフラン(THF)を溶媒とした10時間の
ソックスレー抽出で、THF可溶成分を50乃至85重
量%(W1)含有し、THF不溶成分を15乃至50重
量%(W2)含有し、(c)酢酸エチルを溶媒とした1
0時間のソックスレー抽出で、酢酸エチル可溶成分を4
0乃至98重量%(W3)含有し、酢酸エチル不溶成分
を2乃至60重量%(W4)含有し、(d)クロロホル
ムを溶媒とした10時間のソックスレー抽出で、クロロ
ホルム可溶成分を55乃至90重量%(W5)含有し、
クロロホルム不溶成分を10乃至45重量%(W6)含
有し、(e)W4/W6の値が1.1乃至4.0であ
り、(f)THF可溶成分のゲルパーミエーションクロ
マトグラフィー(GPC)測定による分子量分布におい
て、分子量4000乃至9000の領域にメインピーク
を有し、分子量500乃至1万未満の領域の成分(A
1)が35.0乃至65.0%であり、分子量1万乃至
10万未満の領域の成分(A2)が25.0乃至45.
0%であり、分子量10万以上の成分(A3)が10.
0乃至30.0%であり、A1/A2の値が1.05乃
至2.00であり、 該無機微粉体は、下記式(A) [M1a[Ti]bc (A) (式中、M1はSr,Mg,Zn,Co,Mn,Ca及
びCeからなるグループから選択される金属元素を示
し、aは1〜9の整数を示し、bは1〜9の整数を示
し、cは3〜9の整数を示す。)で示される複合酸化物
であることを特徴とするトナーに関する。
【0031】
【発明の実施の形態】本発明者の検討によれば、着色剤
(特に磁性体)の含有量が増加した小粒径化したトナー
であっても、定着器の加熱方式によらずハーフトーン画
像でも良好な低温定着性を示し、高温オフセットの発生
温度が高く、オフセットし難いトナーを得るためには、
トナーの結着樹脂が特定の複数の溶媒に選択的に溶解す
る組成と分子量を有する成分を一定量含有することが重
要である。
【0032】従来は、トナーの結着樹脂に含有されるテ
トラヒドロフラン、クロロホルムあるいは酢酸エチルの
いずれか一種類の溶媒に不溶な樹脂成分を定量するもの
であり、トナーの高温オフセット発生温度とはある程度
対応をとることができるが、トナーの定着性ばかりでな
く、トナーの現像性にも多大な影響を及ぼす可能性のあ
るトナーに含有されるワックスの分散状態を評価する観
点からの評価ではない。
【0033】本発明者の検討によれば、テトラヒドロフ
ラン(THF)は本発明のトナーに含有される結着樹脂
のビニル系重合体ユニットに対して良好な溶媒である
が、ポリエステルユニットに対しては必ずしも良好な溶
媒ではない。THFに不溶な成分を定量することは、ポ
リエステル樹脂中の極めて大きな分子量を有する成分ま
たは高度に架橋された成分とハイブリッド樹脂成分中の
ポリエステルユニットの割合が相対的に多い成分とを定
量することである。このTHFに不溶な成分は、トナー
の低温定着性を評価することができる。更に、より良好
な低温定着性を達成するためにはTHFに可溶な成分が
特定の分子量及び分子量成分を有することが重要であ
る。
【0034】酢酸エチルは、本発明のトナーに含有され
る結着樹脂のポリエステルユニットに対して良好な溶媒
であるが、ビニル系重合体ユニットに対しては必ずしも
良好な溶媒ではない。酢酸エチルに不溶な成分を定量す
ることは、ビニル系樹脂中の極めて大きな分子量を有す
る成分または高度に架橋された成分とハイブリッド樹脂
成分中のビニル系重合体ユニットの割合が相対的に多い
成分とを定量することである。酢酸エチル不溶成分中に
は、クロロホルムに溶解する成分とクロロホルムに不溶
な成分とが含まれている。トナーの定着性ばかりでなく
トナーに安定した現像性(例えば、画像濃度、カブリ等
の環境依存性)を付与するのに重大な影響を与えるワッ
クスの分散状態を評価することができる。
【0035】クロロホルムは、本発明のトナーに含有さ
れる結着樹脂のビニル系重合体ユニット及びポリエステ
ルユニットのいずれに対しても良好な溶媒である。クロ
ロホルムに不溶な成分を定量することは、ビニル系樹脂
中の極めて大きな分子量を有する成分または高度に架橋
された成分と、ポリエステル樹脂中の極めて大きな分子
量を有する成分または高度に架橋された成分とハイブリ
ッド樹脂成分中の極めて大きな分子量を有する成分また
は高度に架橋された成分とを定量することである。この
様なハイブリッド樹脂成分中の極めて大きな分子量を有
する成分または架橋された成分は、トナーの高温オフセ
ット発生温度と密接に関係するが、更には、トナーが感
光体上に固着する融着あるいはブレード等のクリーニン
グ部材によりトナーがクリーニングされない等の現象
(クリーニング不良)とこれに伴う画像欠陥の発生とも
関係する。
【0036】従って、トナーの結着樹脂に含有される酢
酸エチル不溶成分とクロロホルム不溶成分の比は、単純
にワックスの分散及び耐高温オフセットのバランスを示
すだけではなく、トナーが画像欠陥を発生することなく
安定な現像性を示すための指標となる。
【0037】本発明において、結着樹脂は、THF不溶
分(W2)を15乃至50重量%含有していることが良
く、好ましくは20乃至45重量%、更に好ましくは2
5乃至40重量%含有することが良い。THF不溶分の
含有量が15重量%未満となる場合には、トナーの高温
オフセット発生温度が低くなり耐ホットオフセット性に
問題が生じるばかりでなく、トナーの保存性も悪化する
場合があり好ましくない。THF不溶分の含有量が50
重量%超となる場合には、トナーの低温定着性が悪化す
る場合があり好ましくない。
【0038】本発明において、結着樹脂は、酢酸エチル
不溶分(W4)を2乃至60重量%含有していることが
良く、好ましくは5乃至50重量%、更に好ましくは1
0乃至40重量%含有することが良い。酢酸エチル不溶
分の含有量が2重量%未満となる場合には、トナーの耐
ホットオフセット性に問題が生じ、トナーに含有される
ワックスの分散状態を制御するのが困難となり、耐久に
より画像濃度が低下する場合があり好ましくない。酢酸
エチル不溶分の含有量が60重量%超となる場合には、
トナーの低温定着性に問題が生じ、耐久によりカブリ濃
度が高くなる場合があり好ましくない。
【0039】本発明において、結着樹脂は、クロロホル
ム不溶分(W6)を10乃至45重量%含有することが
良く、好ましくは15乃至40重量%、更に好ましくは
17乃至37重量%含有することが良い。クロロホルム
不溶分の含有量が10重量%未満となる場合には、耐ホ
ットオフセット性に問題が生じるばかりでなく、耐久に
よりトナーが感光体上に融着する現象が発生する場合が
あり好ましくない。クロロホルム不溶分の含有量が45
重量%超となる場合には、トナーの低温定着性に問題が
生じるばかりでなく、耐久により感光体上のトナーがク
リーニングされにくくなる場合があり好ましくない。
【0040】酢酸エチル不溶分(W4)とクロロホルム
不溶分(W6)との比(W4/W6)の値は、1.1乃
至4.0であることが良く、好ましくは1.2乃至3.
5、更に好ましくは1.3乃至3.0であることが良
い。比(W4/W6)が1.1未満あるいは4.0超と
なるいずれの場合においても耐久により画像濃度が低下
する。
【0041】さらに、本発明においては、結着樹脂は、
(i)THF不溶分(W2)を含有しており、THF不
溶分(W2)は、さらにクロロホルム不溶分(W6A)
をA重量%(結着樹脂の重量基準で)含有しており、
(ii)酢酸エチル不溶分(W4)を含有しており、酢
酸エチル不溶分(W4)は、さらにクロロホルム不溶分
(W6B)をB重量%(結着樹脂の重量基準で)含有し
ている。
【0042】このTHF不溶成分(W2)が含有してい
るクロロホルム不溶成分(W6A)の含有量と酢酸エチ
ル不溶成分(W4)が含有しているクロロホルム不溶成
分(W6B)の含有量とが、下記条件を満足することが
好ましく、 3重量%≦W6A≦25重量% 7重量%≦W6B≦30重量% 10重量%≦W6A+W6B≦45重量% W6A:W6B=1:1〜3 さらに好ましくは、下記条件を満足することが良い。
【0043】5重量%≦W6A≦20重量% 10重量%≦W6B≦25重量% 15重量%≦W6A+W6B≦40重量% W6A:W6B=1:1.5〜2.5
【0044】THF不溶分(W2)がクロロホルム不溶
分(W6A)を3重量%未満含有している場合には、ト
ナーの耐高温オフセット性が損なわれるばかりでなく、
トナーの耐久による画像濃度が低下する場合があり好ま
しくない。
【0045】THF不溶分(W2)がクロロホルム不溶
分(W6A)を25重量%より多く含有している場合に
は、トナーの低温定着性が損なわれる場合があり好まし
くない。
【0046】酢酸エチル不溶分(W4)がクロロホルム
不溶分(W6B)を7重量%未満含有している場合に
は、トナーの耐高温オフセット性が損なわれるばかりで
なく、トナーの耐ブロッキング性が損なわれる場合があ
り好ましくない。
【0047】酢酸エチル不溶分(W4)がクロロホルム
不溶分(W6B)を30重量%より多く含有している場
合には、トナーの低温定着性が損なわれる場合があり好
ましくない。
【0048】THF不溶分(W2)が含有しているクロ
ロホルム不溶分(W6A)の含有量と酢酸エチル不溶分
(W4)が含有しているクロロホルム不溶分(W6B)
の含有量との合計量(W6A+W6B)は、結着樹脂の
クロロホルム不溶分(W6)の含有量に相当するもので
あり、よって、合計量(W6A+W6B)の上下限から
外れる場合には、上述したクロロホルム不溶分(W6)
の含有量の上下限から外れる場合と同様の結果となる。
【0049】さらにTHF不溶分(W2)が含有してい
るクロロホルム不溶分(W6A)の含有量と酢酸エチル
不溶分(W4)が含有しているクロロホルム不溶分(W
6B)の含有量との比率が1:1未満の場合には、トナ
ーの耐高温オフセット性が損なわれるばかりでなく、ト
ナーの耐ブロッキング性が損なわれる場合があり好まし
くない。
【0050】1:3超の場合には、トナーの低温定着性
が損なわれるばかりでなく、耐久により画像濃度が低下
する場合があり好ましくない。
【0051】THF可溶分は、ゲルパーミエーションク
ロマトグラフィー(GPC)により測定される分子量分
布において、メインピークを分子量4000乃至900
0の領域に有しており、好ましくは、分子量5000乃
至8500の領域に有しており、更に好ましくは、分子
量4500乃至8000の領域に有していることが良
い。メインピークを分子量4000未満の領域に有する
場合には、トナーの耐ホットオフセット性が悪化する場
合があり、メインピークを分子量9000超の領域に有
する場合にはトナーの低温定着性が損なわれる場合があ
り好ましくない。
【0052】分子量500乃至1万未満の領域の成分
(A1)は、35.0乃至65.0%含有されているこ
とが良く、好ましくは37.0乃至60.0%、更に好
ましくは40.0乃至55.0%含有されていることが
良い。分子量500乃至1万未満の領域の成分の含有量
が、35.0%未満となる場合にはトナーの低温定着性
が悪化する場合があり、65.0%超となる場合にはト
ナーの保存性が悪化する場合があり好ましくない。
【0053】分子量1万乃至10万未満の領域の成分
(A2)は、25.0乃至45.0%含有されているこ
とが良く、好ましくは27.0乃至42.0%、更に好
ましくは30.0乃至40.0%含有されていることが
良い。分子量1万乃至10万未満の領域の成分の含有量
が、25.0%未満となる場合にはトナーの耐ホットオ
フセット性が悪化する場合があり、45.0%超となる
場合にはトナーの低温定着性が悪化する場合があり好ま
しくない。
【0054】分子量10万以上の領域の成分(A3)
は、10.0乃至30.0%含有されていることが良
く、好ましくは12.0乃至25.0%、更に好ましく
は15.0乃至22.0%含有されていることが良い。
分子量10万以上の領域の成分の含有量が、10.0%
未満となる場合にはトナーの耐ホットオフセット性が悪
化する場合があり、30.0%超となる場合にはトナー
の低温定着性が悪化する場合があり好ましくない。
【0055】比(A1/A2)の値は1.05乃至2.
00であることが良く、好ましくは1.10乃至1.9
0、更に好ましくは1.15乃至1.80であることが
良い。比(A1/A2)が1.05未満となる場合には
トナーの低温定着性が悪化する場合があり、2.00超
となる場合にはトナーの耐ホットオフセット性が悪化す
る場合があり好ましくない。
【0056】本発明において、結着樹脂を合成する際に
用いるポリエステル樹脂を合成するためのモノマーとビ
ニル系モノマーとの仕込比は、ポリエステル樹脂を合成
するためのモノマー100重量部に対して、ビニル系モ
ノマー10乃至100重量部、好ましくは15乃至80
重量部、さらに好ましくは20乃至70重量部であるこ
とが良い。
【0057】本発明のトナーに含有される結着樹脂にお
いて、「ハイブリッド樹脂成分」とは、ビニル系重合体
ユニットとポリエステルユニットが化学的に結合された
樹脂を意味する。具体的には、ポリエステルユニットと
(メタ)アクリル酸エステルの如きカルボン酸エステル
基を有するモノマーを重合したビニル系重合体ユニット
とがエステル交換反応によって形成されるものであり、
好ましくはビニル系重合体を幹重合体、ポリエステルユ
ニットを枝重合体としたグラフト共重合体(あるいはブ
ロック共重合体)を形成するものである。
【0058】従って、本発明において、ハイブリッド樹
脂成分のビニル重合体ユニットとポリエステルユニット
とは、
【0059】
【化2】 を介して結合するものである。
【0060】本発明のトナーに含有される結着樹脂は、
ビニル系重合体ユニット中の全カルボン酸エステルのポ
リエステルユニットとの反応率、すなわちグラフト化率
がビニル系重合体に含有される(メタ)アクリル酸エス
テルを基準にして、好ましくは10乃至60モル%、よ
り好ましくは15乃至55モル%、更に好ましくは20
乃至50モル%含有することが良い。グラフト化率が1
0モル%未満となる場合にはビニル系重合体ユニットと
ポリエステルユニットの相溶性が悪化し、ワックスの分
散性も悪化することがあり好ましくなく、60モル%超
となる場合には相対的に分子量の大きな成分が増大する
結果トナーの低温定着性が悪化する場合があり好ましく
ない。
【0061】酢酸エチルに不溶な成分(W4)は、ポリ
エステル樹脂成分(Gp)を40乃至98重量%含有し
ていることが良く、好ましくは50乃至95重量%、更
に好ましくは60乃至90重量%含有していることが良
い。ポリエステル樹脂成分(Gp)含有量が40重量%
未満となる場合には、トナーの定着性が悪化する可能性
があり好ましくなく、98重量%超となる場合には、炭
化水素系ワックスとの相溶性が悪くなりやすく好ましく
ない。
【0062】酢酸エチルに溶解する成分(W3)は、ポ
リエステル樹脂成分(Sp)を20乃至90重量%含有
していることが良く、好ましくは25乃至85重量%、
更に好ましくは30乃至80重量%含有していることが
良い。ポリエステル樹脂成分(Sp)の含有量が20重
量%未満となる場合には、炭化水素系ワックスがトナー
に含有される結着樹脂全体で均一に分散されるために定
着性が改良されず、90重量%超となる場合には、炭化
水素系ワックスとの相溶性が悪くなりやすく局在化が生
じ、ホットオフセットが発生しやすくない。
【0063】比(Sp/Gp)は、0.5乃至1である
ことが良く、好ましくは0.6乃至0.95、更に好ま
しくは0.65乃至0.9であることが良い。比(Sp
/Gp)が0.5未満となる場合、及び比(Sp/G
p)が1超となる場合には、いずれも酢酸エチルに不溶
な成分と溶解する成分とが均一に混合されず、トナーの
現像性が悪化する場合があり好ましくない。
【0064】酢酸エチルに溶解する成分(W3)は、重
量平均分子量(Mw)が20万以上、Mw/Mnが30
以上であることが良く、好ましくはMwが30万乃至2
00万、Mw/Mnが50乃至300であり、更に好ま
しくはMwが40万乃至150万、Mw/Mnが80乃
至250である。Mwが20万未満又はMw/Mnが3
0未満になる場合には、トナーの現像性が悪くなる場合
があり好ましくない。
【0065】本発明においては、トナーの結着樹脂全体
の酸価(AV1)は、7〜40mgKOH/gであれば
よいが、好ましくは10〜37mgKOH/g、より好
ましくは15〜35mgKOH/g、さらに好ましくは
17〜30mgKOH/gであることが良い。
【0066】さらに、トナーの酢酸エチル可溶分(W
3)の酸価(AV2)は、10〜45mgKOH/gで
あればよいが、好ましくは15〜45mgKOH/g、
より好ましくは17〜40mgKOH/g、さらに好ま
しくは20〜35mgKOH/gであることが良い。
【0067】このトナーの結着樹脂全体の酸価(AV
1)とトナーの酢酸エチル可溶分(W3)の酸価(AV
2)との比(AV1/AV2)は、好ましくは0.7〜
2.0、より好ましくは0.9〜1.7、さらに好まし
くは1.0〜1.5であることが良い。
【0068】トナーの結着樹脂全体の酸価(AV1)が
7mgKOH/g未満の場合及び40mgKOH/gを
超える場合、ともに耐久によって画像濃度が低下する場
合があり好ましくない。
【0069】トナーの酢酸エチル可溶分(W3)の酸価
(AV2)が、10mgKOH/g未満の場合にはトナ
ーの耐高温オフセット性が損なわれる場合があり好まし
くなく、45mgKOH/gを超える場合にはトナーの
低温定着性が損なわれる場合があり好ましくない。
【0070】AV1/AV2の値が0.7未満の場合に
は耐久による画像濃度が低下する場合があり好ましくな
く、2.0を超える場合にはトナーの耐高温オフセット
性が損なわれる場合があり好ましくない。
【0071】本発明のトナーにおいて、ポリエステルユ
ニットは、好ましくは、式(1)乃至(4)で表わせる
2価のカルボン酸、式(5)で表せる1価のカルボン酸
または式(6)で表わせる1価のアルコールの少なくと
も1種以上を含有するものである。
【0072】
【化3】 [式中、R1は炭素数14以上の直鎖、分岐または環状
のアルキル基、アルケニル基を表わし、R3,R4,R5
及びR6は水素原子、炭素数3以上の直鎖、分岐または
環状のアルキル基、アルケニル基を表わし、同一の置換
基であってもよいが、同時に水素原子になることはな
く、R7及びR8は炭素数12以上の直鎖、分岐または環
状のアルキル基、アルケニル基を表わし、nは12乃至
40の整数を表わす。]
【0073】式(1)で表わせる化合物としては、例え
ば、下記化合物(1−1)〜(1−6)が挙げられる。
【0074】
【化4】
【0075】式(2)で表わせる化合物としては、例え
ば、下記化合物(2−1)〜(2−4)が挙げられる。
【0076】
【化5】
【0077】式(3)で表わせる化合物としては、例え
ば、下記化合物(3−1)〜(3−3)が挙げられる。
【0078】
【化6】
【0079】式(4)で表わせる化合物としては、例え
ば、下記化合物(4−1)〜(4−2)が挙げられる。
【0080】
【化7】
【0081】式(5)で表わせる化合物としては、例え
ば、下記化合物(5−1)〜(5−5)が挙げられる。
【0082】
【化8】
【0083】式(6)で表わせる化合物としては、例え
ば、下記化合物(6−1)〜(6−5)が挙げられる。
【0084】
【化9】
【0085】また、環境変動による画像濃度低下を抑制
するためには、帯電量分布をシャープにする、つまり、
トナーの帯電量を均一にしなければならない。本発明者
らは金属酸化物を用いて、現像器内でトナーと接触摩擦
帯電させることにより、帯電量を下げずに分布をシャー
プにすることができた。この理由を以下のように考え
た。現像器内での接触摩擦帯電による帯電量は、トナー
粒子と金属酸化物粒子間での接触回数が多いほど大きく
なる。帯電量の大きいトナー粒子は金属酸化物との相互
作用が大きいために、撹拌によっても離れにくく、摩擦
帯電の影響を受けにくい。一方、帯電量の小さいトナー
粒子は、金属酸化物粒子との相互作用が弱いために、接
触する回数が多く、摩擦帯電による帯電量付与の効果が
大きい。従って、帯電量の大きいトナーはそれを維持
し、帯電量の小さいトナーは帯電量が大きくなるため
に、トナー全体の帯電量を下げることなく、分布をシャ
ープにすることができた。従って、高温高湿下での選択
的な現像による現像器内のトナー粒径荒れがおこらず、
画像濃度が高く保たれるトナーを得ることができた。
【0086】上記のような金属酸化物としては、トナー
に対して逆帯電になり易い、下記式(A) [M1a[Ti]bc (A) (式中、M1はSr,Mg,Zn,Co,Mn,Ca及
びCeからなるグループから選択される金属元素を示
し、aは1〜9の整数を示し、bは1〜9の整数を示
し、cは3〜9の整数を示す。)で示される複合酸化物
であることが好ましい。更に好ましくは、チタン酸スト
ロンチウムであることが良い。
【0087】本発明に用いられるポリエステル樹脂のモ
ノマーとしては以下のものが挙げられる。
【0088】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、下記(7−
1)式で表わされるビスフェノール誘導体及び下記(7
−2)式で示されるジオール類が挙げられる。
【0089】
【化10】
【0090】
【化11】
【0091】酸性分としては、フタル酸、イソフタル酸
及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン酸類又はその
無水物;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼラ
イン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物;
炭素数6〜12のアルキル基で置換されたこはく酸もし
くはその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン
酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げ
られる。
【0092】ビニル系樹脂を生成するためのビニル系モ
ノマーとしては、次のようなものが挙げられる。
【0093】スチレン;o−メチルスチレン、m−メチ
ルスチレン、p−メチルスチレン、p−フェニルスチレ
ン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、
p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレ
ン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチ
レン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレ
ン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレ
ン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、
m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロ
スチレンの如きスチレン及びその誘導体;エチレン、プ
ロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きスチレン不飽
和モノオレフィン類;ブタジエン、イソプレンの如き不
飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビ
ニル、フッ化ビニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビ
ニルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチ
ル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチ
ル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘ
キシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸
ジエチルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカ
ルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、ア
クリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリ
ル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリ
ル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリ
ル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;ビニルメチ
ルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチル
エーテルの如きビニルエーテル類;ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケト
ンの如きビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビ
ニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニル
ピロリドンの如きN−ビニル化合物;ビニルナフタリン
類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル
アミドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体等
が挙げられる。
【0094】さらに、マレイン酸、シトラコン酸、イタ
コン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の
如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸
無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物
の如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフ
エステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン
酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエ
ステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコ
ン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエ
ステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フ
マル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフ
エステルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメ
チルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基
酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、
ケイヒ酸の如きα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、
ケイヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物、該α,
β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロ
ン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、
これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカル
ボキシル基を有するモノマーが挙げられる。
【0095】さらに、2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロ
キシプロピルメタクリレートなどのアクリル酸またはメ
タクリル酸エステル類;4−(1−ヒドロキシ−1−メ
チルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メ
チルヘキシル)スチレンの如きヒドロキシ基を有するモ
ノマーが挙げられる。
【0096】本発明のトナーにおいて、結着樹脂のポリ
エステルユニットは、三価以上の多価カルボン酸または
その無水物、または、三価以上の多価アルコールで架橋
された架橋構造を有しているものである。三価以上の多
価カルボン酸またはその無水物としては、例えば、1,
2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4,−シク
ロヘキサントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレント
リカルボン酸、ピロメリット酸及びこれらの酸無水物ま
たは低級アルキルエステル等が挙げられ、三価以上の多
価アルコールとしては、例えば、1,2,3−プロパン
トリオール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオ
ール、ペンタエリスリトール等が挙げられるが、好まし
くは1,2,4−ベンゼントリカルボン酸及びその酸無
水物である。
【0097】本発明のトナーにおいて、結着樹脂のビニ
ル系重合体ユニットは、ビニル基を2個以上有する架橋
剤で架橋された架橋構造を有していてもよいが、この場
合に用いられる架橋剤は、芳香族ジビニル化合物として
例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンが挙げ
られ;アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類と
して例えば、エチレングリコールジアクリレート、1,
3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタ
ンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオール
ジアクリレート、1,6ヘキサンジオールジアクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジアクリレート及び以上の
化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたものが
挙げられ;エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジ
アクリレート化合物類としては、例えば、ジエチレング
リコールジアクリレート、トリエチレングリコールジア
クリレート、テトラエチレングリコールジアクリレー
ト、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、
ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプ
ロピレングリコールジアクリレート及び以上の化合物の
アクリレートをメタアクリレートに代えたものが挙げら
れ;芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジア
クリレート化合物類として例えば、ポリオキシエチレン
(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パンジアクリレート、ポリオキシエチレン(4)−2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリ
レート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレー
トに代えたものが挙げられ;ポリエステル型ジアクリレ
ート類として例えば、商品名MANDA(日本化薬)が
挙げられる。
【0098】多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリ
トールトリアクリレート、トリメチロールエタントリア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリ
ゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレー
トをメタクリレートに代えたもの;トリアリルシアヌレ
ート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
【0099】これらの架橋剤は、他のモノマー成分10
0重量部に対して、0.01〜10重量部(さらに好ま
しくは0.03〜5重量部)用いることができる。
【0100】これらの架橋性モノマーのうち、トナー用
樹脂に定着性、耐オフセット性の点から好適に用いられ
るものとして、芳香族ジビニル化合物(特にジビニルベ
ンゼン)、芳香族基及びエーテル結合を1含む鎖で結ば
れたジアクリレート化合物類が挙げられる。
【0101】本発明ではビニル系共重合体成分及び/又
はポリエステル樹脂成分中に、両樹脂成分と反応し得る
モノマー成分を含むことが好ましい。ポリエステル樹脂
成分を構成するモノマーのうちビニル系共重合体と反応
し得るものとしては、例えば、フタル酸、マレイン酸、
シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又
はその無水物などが挙げられる。ビニル系共重合体成分
を構成するモノマーのうちポリエステル樹脂成分と反応
し得るものとしては、カルボキシル基又はヒドロキシ基
を有するものや、アクリル酸もしくはメタクリル酸エス
テル類が挙げられる。
【0102】ビニル系樹脂とポリエステル樹脂の反応生
成物を得る方法としては、先に挙げたビニル系樹脂及び
ポリエステル樹脂のそれぞれと反応しうるモノマー成分
を含むポリマーが存在しているところで、どちらか一方
もしくは両方の樹脂の重合反応をさせることにより得る
方法が好ましい。
【0103】本発明のビニル系共重合体を製造する場合
に用いられる重合開始剤としては、例えば、2,2’−
アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4
−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、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(−2メチルブチロニトリ
ル)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、
1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリ
ル)、2−(カーバモイルアゾ)−イソブチロニトリ
ル、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペン
タン)、2−フェニルアゾ−2,4−ジメチル−4−メ
トキシバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチ
ル−プロパン)、メチルエチルケトンパーオキサイド、
アセチルアセトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパ
ーオキサイドの如きケトンパーオキサイド類、2,2−
ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルハイ
ドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、
1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキ
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、α,
α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベン
ゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオ
キサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパー
オキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパー
オキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、m−トリオイ
ルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカー
ボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボ
ネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、
ジ−2−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジ−
メトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ
(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシカーボ
ネート、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサ
イド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパ
ーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデ
カノエイト、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノ
エイト、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチル
パーオキシベンゾエイト、t−ブチルパーオキシイソプ
ロピルカーボネート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフ
タレート、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート、
t−アミルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、ジ−
t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート,
ジ−t−ブチルパーオキシアゼレートがあげられる。
【0104】本発明のトナーに用いられる結着樹脂を調
製できる製造方法としては、例えば、以下の(1)〜
(6)に示す製造方法を挙げることができる。
【0105】(1)ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂及
びハイブリッド樹脂成分をそれぞれ製造後にブレンドす
る方法であり、ブレンドは有機溶剤(例えば、キシレ
ン)に溶解・膨潤した後に有機溶剤を留去するものであ
り、好ましくは、このブレンド工程でワックスを添加し
て製造される。尚、ハイブリッド樹脂成分は、ビニル系
重合体とポリエステル樹脂を別々に製造後、少量の有機
溶剤に溶解・膨潤させ、エステル化触媒及びアルコール
を添加し、加熱することによりエステル交換反応を行な
って合成されるエステル化合物を用いることができる。
【0106】(2)ビニル系重合体ユニット製造後に、
これの存在下にポリエステルユニット及びハイブリッド
樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分
はビニル系重合体ユニット(必要に応じてビニル系モノ
マーも添加できる)とポリエステルモノマー(アルコー
ル、カルボン酸)及び/またはポリエステルとの反応に
より製造される。この場合も適宜、有機溶剤を使用する
ことができる。好ましくは、この工程でワックスを添加
する。
【0107】(3)ポリエステルユニット製造後に、こ
れの存在下にビニル系重合体ユニット及びハイブリッド
樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分
はポリエステルユニット(必要に応じてポリエステルモ
ノマーも添加できる)とビニル系モノマー及び/または
ビニル系重合体ユニットとの反応により製造される。好
ましくは、この工程でワックスを添加する。
【0108】(4)ビニル系重合体ユニット及びポリエ
ステルユニット製造後に、これらの重合体ユニット存在
下にビニル系モノマー及び/またはポリエステルモノマ
ー(アルコール、カルボン酸)を添加することによりハ
イブリッド樹脂成分を製造される。この場合も適宜、有
機溶剤を使用することができる。好ましくは、この工程
でワックスを添加する。
【0109】(5)ハイブリッド樹脂成分を製造後、ビ
ニル系モノマー及び/またはポリエステルモノマー(ア
ルコール、カルボン酸)を添加して付加重合及び/又は
縮重合反応を行うことによりビニル系重合体ユニット及
びポリエステルユニットが製造される。この場合、ハイ
ブリッド樹脂成分は上記(2)乃至(4)の製造方法に
より製造されるものを使用することもでき、必要に応じ
て公知の製造方法により製造されたものを使用すること
もできる。さらに、適宜、有機溶剤を使用することがで
きる。好ましくは、この工程でワックスを添加する。
【0110】(6)ビニル系モノマー及びポリエステル
モノマー(アルコール、カルボン酸等)を混合して付加
重合及び縮重合反応を連続して行うことによりビニル系
重合体ユニット、ポリエステルユニット及びハイブリッ
ド樹脂成分が製造される。さらに、適宜、有機溶剤を使
用することができる。好ましくは、この工程でワックス
を添加する。
【0111】上記(1)乃至(5)の製造方法におい
て、ビニル系重合体ユニット及び/またはポリエステル
ユニットは複数の異なる分子量、架橋度を有する重合体
ユニットを使用することができる。
【0112】上記の(1)〜(6)の製造方法の中で
も、特に(3)の製造方法が、ビニル系重合体ユニット
の分子量制御が容易であり、ハイブリッド樹脂成分の生
成を制御することができ、かつワックスを添加する場合
にはその分散状態を制御できる点で好ましい。
【0113】本発明のトナー、ワックスを含有するトナ
ーの示差走査熱量計で測定されるDSC曲線において、
好ましくは温度70乃至160℃、より好ましくは温度
70乃至140℃、さらに好ましくは75乃至140
℃、最も好ましくは80乃至135℃の領域に吸熱メイ
ンピークを有することがトナーの低温定着性及び耐オフ
セット性の点で良い。
【0114】さらに好ましくは、ワックスを含有するト
ナーは、示差走査熱量計で測定されるDSC曲線におい
て、温度80〜155℃、好ましくは90〜130℃の
領域に吸熱メインピーク及び吸熱サブピーク又は吸熱シ
ョルダーを有していることが低温定着性,耐オフセット
性及び耐ブロッキング性の点で好ましい。
【0115】トナーのDSC曲線において、温度70乃
至160℃の領域に明瞭な吸熱ピークを形成するために
は、使用するワックスが限定される。後述の示差走査熱
量計による温度30〜200℃の範囲におけるワックス
のDSC曲線において、最大吸熱ピークに対応する温度
をワックスの融点と定義すると、ワックスとしては、融
点が好ましくは70〜160℃、より好ましくは75〜
160℃、さらに好ましくは75〜140℃、最も好ま
しくは80〜135℃であるものが使用される。
【0116】このようなワックスとしては、例えば、低
分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、マイクロク
リスタリンワックス及びパラフィンワックスの如き脂肪
族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如
き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;それら脂肪族炭
化水素系ワックスのブロック共重合物;カルナバワック
ス、サゾールワックス及びモンタン酸エステルワックス
の如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸
カルナバワックスの如き脂肪酸エステル類を一部または
全部を脱酸化したものが挙げられる。さらに、パルミチ
ン酸、ステアリン酸、モンタン酸、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の如き飽
和直鎖脂肪酸類;ブランジン酸、エレオステアリン酸、
バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸類;ステアリンアルコ
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の如き飽和アルコール類;ソルビ
トールの如き多価アルコール類;ステアリン酸カルシウ
ム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステア
リン酸マグネシウムの如き脂肪酸金属塩(一般に金属石
けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックス
にスチレンやアクリル酸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
リドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化
物;植物性油脂の水素添加によって得られるヒドロキシ
ル基を有するメチルエステル化合物が挙げられる。
【0117】本発明において好ましく用いられる低融点
ワックス成分としては、分岐の少ない長鎖アルキル基を
有する炭化水素からなり、具体的には例えばアルキレン
を高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチーグラー触
媒で重合した低分子量のアルキレンポリマー、高分子量
のアルキレンポリマーを熱分解して得られるアルキレン
ポリマー、一酸化炭素・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のワッ
クスがよい。更に、プレス発汗法、溶剤法、真空蒸留の
利用や分別結晶方式により炭化水素ワックスの分別を行
なったものがより好ましく用いられる。母体としての炭
化水素は、金属酸化物系触媒(多くは2種以上の多元
系)を使用した、一酸化炭素と水素の反応によって合成
されたもの、例えばジントール法、ヒドロコール法(流
動触媒床を使用)、ある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。
【0118】本発明において好ましく用いられる高融点
ワックス成分としては、分岐の少ない長鎖アルキル基を
有する炭化水素からなり、具体的には例えばアルキレン
を高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチーグラー触
媒で重合した低分子量のアルキレンポリマー、高分子量
のアルキレンポリマーを熱分解して得られるアルキレン
ポリマー、一酸化炭素・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のワッ
クスがよい。それ以外の好ましく用いられるワックスと
しては、水酸基、カルボキシル基等の置換機を有する置
換アルキルワックスがある。
【0119】本発明において好ましく用いられる炭化水
素ワックスとしては、具体的には例えばエチレンやプロ
ピレンの如きアルキレンを高圧下でラジカル重合あるい
は低圧下でチーグラー触媒で重合した低分子量のアルキ
レンポリマー、高分子量のアルキレンポリマーを熱分解
して得られるアルキレンポリマー、一酸化炭素及び水素
からなる合成ガスからアーゲ法により得られる炭化水素
の蒸留残分から、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のワックスが用いられる。更に、プ
レス発汗法、溶剤法、真空蒸留の利用や分別結晶方式に
より分別を行なったものが、より好ましく用いられる。
【0120】石油系ワックスとしては、パラフィンワッ
クス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム
の如き石油より分離されたワックスが使用される。
【0121】本発明における炭化水素ワックス、石油系
ワックスは実質的に官能基を有しない。「実質的」と
は、官能基の数が1分子あたり0.1個以下であるもの
を指す。
【0122】本発明において使用される炭化水素ワック
スもしくは石油系ワックスは、ワックスを含有するトナ
ーの示差走査熱量計で測定されるDSC曲線において、
温度70〜140℃の領域に吸熱メインピークを有する
ことが、トナーの低温定着性及び耐オフセット性の点で
好ましい。
【0123】より好ましくは、炭化水素ワックスもしく
は石油系ワックスを含有するトナーは、示差走査熱量計
で測定されるDSC曲線において温度80〜135℃の
領域に吸熱メインピークを有することが好ましい。さら
に好ましくは、ワックスを含有するトナーは、示差走査
熱量計で測定されるDSC曲線において、温度90〜1
30℃の領域に吸熱メインピーク及び吸熱サブピーク又
は吸熱ショルダーを有していることが低温定着性、耐オ
フセット性及び耐ブロッキング性の点で好ましい。
【0124】本発明において用いられるワックスの含有
量は、結着樹脂100重量部あたり0.1〜30重量
部、好ましくは0.5〜20重量部が好ましい。
【0125】また、前述したように、ソックスレー抽出
でテトラヒドロフラン(THF)、酢酸エチル及びクロ
ロホルムに不溶な成分を定量することにより、トナーの
低温定着性、現像性及び耐高温オフセット性を評価する
ことができる。更にテトラヒドロフラン(THF)、酢
酸エチル及びクロロホルムの各溶媒に不溶な成分に含有
されるワックス量を知ることにより、ワックスの分散状
態に関する知見を得ることができる。
【0126】ワックスの分散状態は、ビニル系重合体及
びポリエステルユニットを有しているハイブリッド樹脂
成分に含有されるワックス量とトナー粒子に含有される
ワックス量(H)を比較することにより評価することが
できる。
【0127】本発明者の検討によれば、テトラヒドロフ
ラン(THF)に不溶な成分(W2)に含有されるワッ
クスは主にポリエステルユニットの含有量が相対的に多
いハイブリッド樹脂成分に分散されているワックス量
(H1)に相当し、酢酸エチルに不溶な成分(W4)に
含有されるワックスは主にビニル系重合体ユニットの含
有量が相対的に多いハイブリッド樹脂成分に分散されて
いるワックス量(H2)に相当し、クロロホルムに不溶
な成分(W6)に含有されるワックスは主に極めて大き
な分子量を有する成分または架橋されたハイブリッド樹
脂成分に含有されているワックス量(H3)に相当する
ものと考えられる。
【0128】従って、トナー粒子に含有されるワックス
の分散状態は、トナー粒子及びテトラヒドロフラン(T
HF)、酢酸エチル、クロロホルムの各溶媒に不溶な成
分に含有されるワックス量比(H:H1:H2:H3)
で評価できる。
【0129】本発明のトナーにおいて、比(H:H1:
H2:H3)は1:0.6:0.6:0.6乃至1:
2:2:2となれば良いが、好ましくは1:0.7:
0.7:0.7乃至1:1.7:1.7:1.7となる
場合であり、さらに好ましくは1:0.8:0.8:
0.8乃至1:1.5:1.5:1.5となる場合であ
る。
【0130】もし、比(H:H1:H2:H3)のH
1,H2及びH3が0.6未満となる場合には、ワック
スがビニル系重合体ユニットあるいはポリエステルユニ
ットのどちらかとの相溶性が強く、偏在する傾向がある
か、またはワックスの分散粒径が小さいことを示す。比
(H:H1:H2:H3)のH1,H2及びH3が2超
となる場合には、ワックスがビニル系重合体ユニットあ
るいはポリエステルユニットのいずれとの相溶性が悪
く、ワックスの分散粒径が大きいことを示し、いずれの
場合にも低温定着性、耐高温オフセット性及び耐ブロッ
キング性のいずれかに問題が生じる場合があり好ましく
ない。
【0131】複合酸化物としてはM1として、マグネシ
ウム、亜鉛、コバルト、マンガン、ストロンチウム、カ
ルシウム、セリウムが挙げられる。特に本発明の効果を
より発揮できることから、チタン酸ストロンチウム〔S
r〕a〔Ti〕bcが好ましい。より具体的には、Sr
TiO3、Sr2TiO4、Sr3Ti27が挙げられ、中
でもSrTiO3が好ましい。
【0132】本発明で使用する複合酸化物を有する粒子
は、例えば焼結法によって生成し、機会粉砕した後、風
力分級し、所望の粒度分布であるものを用いるのが良
い。
【0133】本発明における複合酸化物は、トナー粒子
100重量部に対して、複合酸化物を有する微粒子を
0.10〜10重量部、好ましくは0.2〜5.0重量
部用いるのが良い。複合酸化物を含む粒子は、重量平均
粒径が0.1〜5.0μm、好ましくは0.3〜3.0
μm、より好ましくは0.5〜2.5μmである。
【0134】本発明のトナーを磁性トナーとして用いる
場合、磁性トナーに含まれる磁性材料としては、マグネ
タイト、マグヘマイト、フェライトの如き酸化鉄、及び
他の金属酸化物を含む酸化鉄;Fe,Co,Niのよう
な金属、あるいは、これらの金属とAl,Co,Cu,
Pb,Mg,Ni,Sn,Zn,Sb,Be,Bi,C
d,Ca,Mn,Se,Ti,W,Vのような金属との
合金、およびこれらの混合物等が挙げられる。
【0135】具体的には、磁性材料としては、四三酸化
鉄(Fe34)、三二酸化鉄(γ−Fe23)、酸化鉄
亜鉛(ZnFe24)、酸化鉄イットリウム(Y3Fe5
12)、酸化鉄カドミウム(CdFe24)、酸化鉄ガ
ドリニウム(Gd3Fe5−O12)、酸化鉄銅(CuFe
24)、酸化鉄鉛(PbFe12−O19)、酸化鉄ニッケ
ル(NiFe24)、酸化鉄ネオジム(NdFe
23)、酸化鉄バリウム(BaFe1219)、酸化鉄マ
グネシウム(MgFe24)、酸化鉄マンガン(MnF
24)、酸化鉄ランタン(LaFeO3)、鉄粉(F
e)、コバルト粉(Co)、ニッケル粉(Ni)等が挙
げられる。上述した磁性材料を単独で或いは2種以上の
組合せて使用する。特に好適な磁性材料は、四三酸化鉄
又はγ−三二酸化鉄の微粉末である。
【0136】これらの強磁性体は平均粒径が0.05〜
2μmで、795.8kA/m印加での磁気特性が抗磁
力1.6〜12.0kA/m、飽和磁化50〜200A
2/kg(好ましくは50〜100Am2/kg)、残
留磁化2〜20Am2/kgのものが好ましい。
【0137】結着樹脂100重量部に対して、磁性体1
0〜200重量部、好ましくは20〜150重量部使用
するのが良い。
【0138】本発明のトナーに使用できる非磁性の着色
剤としては、任意の適当な顔料又は染料が挙げられる。
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。これらは結着樹脂100重量部に対し0.1〜
20重量部、好ましくは1〜10重量部の添加量が良
い。また、同様に染料が用いられ、例えば、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、
結着樹脂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。
【0139】本発明のトナーは、その帯電性をさらに安
定化させる為に必要に応じて荷電制御剤を用いても良
い。荷電制御剤は、結着樹脂100重量部当り好ましく
は0.1〜10重量部、より好ましくは0.2〜5重量
部使用するのが好ましい。
【0140】荷電制御剤としては、以下のものが挙げら
れる。
【0141】例えば有機金属錯体、キレート化合物、有
機金属塩が挙げられる。具体的には、モノアゾ金属錯
体;芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸
化合物の金属錯体又は金属塩が挙げられる。他には、芳
香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカル
ボン酸及びその無水物、そのエステル類;ビスフェノー
ルのフェノール誘導体類が挙げられる。
【0142】本発明のトナーに流動性向上剤を添加して
も良い。流動性向上剤は、トナー粒子に外添することに
より、流動性が添加前後を比較すると増加し得るもので
ある。例えば、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフ
ルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末;湿式製
法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、微粉末
酸化チタン、微粉末アルミナ、それらをシランカップリ
ング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイルによ
り表面処理を施した処理シリカ等がある。
【0143】好ましい流動性向上剤としては、ケイ素ハ
ロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉体であ
り、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称さ
れるものである。例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔
中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎とな
る反応式は次の様なものである。
【0144】SiCl2+2H2+O2→SiO2+4HC
【0145】この製造工程において、塩化アルミニウム
又は塩化チタン等の他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハ
ロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金
属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、シリカ
としてはそれらも包含する。その粒径は、平均の一次粒
径として、0.001〜2μmの範囲内であることが好
ましく、特に好ましくは、0.002〜0.2μmの範
囲内のシリカ微粉体を使用するのが良い。
【0146】ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により
生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば以下の
様な商品名で市販されているものがある。
【0147】 AEROSIL(日本アエロジル社) 130 200 300 380 TT600 MOX170 MOX80 COK84 Ca−O−SiL(CABOT Co.社) M−5 MS−7 MS−75 HS−5 EH−5 Wacker HDK N 20 V15 (WACKER−CHEMIE GMBH社) N20E T30 T40 D−C Fine Silica(ダウコーニングCo.社) Fransol(Fransil社)
【0148】さらには、該ケイ素ハロゲン化合物の気相
酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処
理シリカ微粉体がより好ましい。該処理シリカ微粉体に
おいて、メタノール滴定試験によって測定された疎水化
度が30〜80の範囲の値を示すようにシリカ微粉体を
処理したものが特に好ましい。
【0149】疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応
あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的に処
理することによって付与される。好ましい方法として
は、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成され
たシリカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する。
【0150】有機ケイ素化合物としては、ヘキサメチル
ジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラ
ン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラ
ン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシ
ラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチ
ルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、
α−クロルエチルトリクロルシラン、ρ−クロルエチル
トリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラ
ン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリ
ルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビ
ニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシ
シラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニル
テトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラ
メチルジシロキサンおよび1分子当り2から12個のシ
ロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ1個
宛のSiに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロ
キサン等がある。さらに、ジメチルシリコーンオイルの
如きシリコーンオイルが挙げられる。これらは1種ある
いは2種以上の混合物で用いられる。
【0151】流動性向上剤は、BET法で測定した窒素
吸着による比表面積が30m2/g以上、好ましくは5
0m2/g以上のものが良好な結果を与える。トナー1
00重量部に対して流動性向上剤0.01〜8重量部、
好ましくは0.1〜4重量部使用するのが良い。
【0152】本発明のトナーを作製するには、結着樹
脂、着色剤及び/又は磁性体、荷電制御剤またはその他
の添加剤を、ヘンシェルミキサー、ボールミルの如き混
合機により充分混合し、ニーダー、エクストルーダーの
如き熱混練機を用いて溶融・混練して樹脂類を互いに相
溶せしめ、溶融混練物を冷却固化後に固化物を粉砕し、
粉砕物を分級して本発明のトナーを得ることができる。
【0153】トナー粒子は、画像濃度や解像度の面で、
重量平均粒径が、好ましくは3〜12μm、より好まし
くは3〜9μmであるのが良い。
【0154】更に、流動性向上剤とトナー粒子をヘンシ
ェルミキサーの如き混合機により十分混合し、トナー粒
子表面に流動性向上剤を有するトナーを得ることができ
る。
【0155】次に、以下の実施例中で測定した各種物性
データの測定方法に関して以下に説明する。
【0156】(1)トナーのテトラヒドロフラン(TH
F)、酢酸エチル及びクロロホルム不溶成分の定量 トナー2gを精秤(TW1)して円筒濾紙(例えば、東
洋濾紙社製No.86R)に入れてソックスレー抽出器
にかけ、THFは200ml用いる。約120℃に温度
調整されたオイルバスを用いて10時間還流する。TH
Fに可溶な成分(W1)はTHFを濃縮、乾固した後に
60℃で24時間真空乾燥することにより定量できる。
トナーのTHF不溶成分(W2)を定量する場合は、着
色剤(磁性体)等の結着樹脂以外のTHF不溶成分(T
W2)から下記式により算出される。
【0157】
【数1】
【0158】同様にして、溶媒を酢酸エチル及びクロロ
ホルムに変更することにより、それぞれの溶媒に対する
結着樹脂の可溶成分及び不溶成分を定量することができ
る。
【0159】ソックスレー抽出装置の一例を図7に示
す。
【0160】容器51に入っているTHF52は、ヒー
タ53で加熱され気化し、気化したTHFは管54を通
って冷却器55に導かれる。冷却器55は、冷却水56
で常時、冷却されている。冷却器55で冷却されて液化
したTHFは円筒ろ紙57を有する貯留部58にたま
り、THFの液面が中管59よりも高くなると、貯留部
からTHFが容器51に排出される。円筒ろ紙57に入
っているトナーまたは樹脂は、循環するTHFによって
抽出処理される。
【0161】(2)1H−NMR及び13C−NMR測定
による酢酸エチルに不溶な成分及び可溶な成分中のポリ
エステル樹脂の定量 H−NMR及び13C−NMRを用いて各モノマー組成
存在比率をモル比率で求め、このモル比率での各モノマ
ー組成存在比率から各モノマーの分子量を用い、エステ
ル化に伴う脱水量は無視してポリエステル樹脂成分の含
有量を重量%で算出する。
【0162】 (1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルの測定) 測定装置 :FT NMR装置 JNM−EX400(日本電子社製) 測定周波数:400MHz パルス条件:5.0μs データポイント:32768 周波数範囲:10500Hz 積算回数 :10000回 測定温度 :60℃ 試料 :測定試料50mgをφ5mmのサンプルチューブに入れ、溶媒とし てCDCl3を添加し、これを60℃の恒温槽内で溶解させて調製 する。
【0163】 (13C−NMR(核磁気共鳴)スペクトルの測定) 測定装置 :FT NMR装置 JNM−EX400(日本電子社製) 測定周波数:400MHz パルス条件:5.0μs データポイント:32768 遅延時間:25sec. 周波数範囲:10500Hz 積算回数 :16回 測定温度 :40℃ 試料 :測定試料200mgをφ5mmのサンプルチューブに入れ、溶媒と してCDCl3(TMS0.05%)を添加し、これを40℃の恒 温槽内で溶解させて調製する。
【0164】H−NMR及び13C−NMR測定による
酢酸エチルに不溶な成分中及び可溶な成分中のポリエス
テル樹脂の含有量の定量の一具体例を図3及び4乃至6
を用いて下記に記載する。
【0165】 1H−NMR測定によるアルコール成分
の存在比率の決定(図4及び5参照) プロポキシ化ビスフェノールA(PO−BPA)及びエ
トキシ化ビスフェノールA(EO−BPA)の存在比率
は、1H−NMRスペクトルにおける5.2ppm、
5.3ppm及び5.4ppm付近のプロポキシ基の水
素(各1H相当:図6参照)のシグナルと4.3ppm
及び4.65ppm付近のエトキシ基の水素(各4H相
当)のシグナルとの強度比から求める。
【0166】 1H−NMR測定による芳香族カルボン
酸成分の存在比率の決定(図4及び5参照) テレフタル酸及びトリメリット酸の存在比率は、1H−
NMRスペクトルにおける8ppm付近のテレフタル酸
の水素(4H相当)のシグナルと7.6ppm7.8p
pm及び8.4ppm付近のトリメリット酸の水素(各
1H相当)のシグナルとの強度比から求める。
【0167】 1HNMR測定によるスチレンの存在比
率の決定(図4及び5参照) スチレンの存在比率は、1H−NMRスペクトルにおけ
る6.6ppm付近の水素(1H相当)のシグナルの強
度比から求める。
【0168】 13C−NMR測定による脂肪族カルボン
酸、(メタ)アクリル酸エステル及びPO−BPA、E
O−BPAの(メタ)アクリル酸エステル化合物(ビニ
ル系重合体とポリエステル樹脂との反応生成物)の存在
比率の決定(図3参照) 脂肪族カルボン酸、(メタ)アクリル酸エステル及びビ
ニル系重合体とポリエステル樹脂との反応生成物の存在
比率は、13C−NMRスペクトルにおける173.5p
pm及び174ppm付近の脂肪族カルボン酸のカルボ
キシル基の炭素(各1C相当)のシグナルと176pp
m付近の(メタ)アクリル酸エステルのカルボキシル基
の炭素(1C相当)のシグナルと169ppm付近の新
たに検出されたピークの(メタ)アクリル酸エステルの
カルボキシル基の炭素(1C相当)のシグナルと強度比
から求める。
【0169】 13C−NMR測定による脂肪族カルボン
酸と芳香族カルボン酸の存在比率の決定(図3参照) 脂肪族カルボン酸と芳香族カルボン酸の存在比率は、13
C−NMRスペクトルにおける165ppm付近のテレ
フタル酸及びトリメリット酸のカルボキシル基の炭素
(1C相当)のシグナルと上記の脂肪族カルボン酸の
カルボキシル基の炭素(各1C相当)のシグナルの強度
比の比較から求める。
【0170】 13C−NMR測定によるスチレンの存在
比率の決定(図3参照) スチレンの存在比率は、13C−NMRスペクトルにおけ
る125ppm付近のパラ位の炭素(1C相当)のシグ
ナルの強度比から求める。
【0171】酢酸エチルに不溶な成分中及び可溶な成
分中のポリエステル樹脂成分の含有量の決定 上記乃至の1H−NMRスペクトルから、PO−B
PA、EO−BPA、テレフタル酸、トリメリット酸及
びスチレンの各モノマー組成存在比率をモル比率で算出
し、さらに上記乃至の13C−NMRスペクトルか
ら、PO−BPA、EO−BPAの(メタ)アクリル酸
エステル化合物(ビニル系重合体とポリエステル樹脂と
の反応生成物)、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸
及びスチレンの各モノマー組成存在比率をモル比率で算
出することにより、全構成モノマーの組成存在比率をモ
ル比率で算出する。このモル比率での各モノマー組成存
在比率から各モノマーの分子量を用い、エステル化に伴
う脱水量は無視してポリエステル樹脂成分の含有量を重
量%で算出する。
【0172】(3)ワックスの融点測定 示差走査熱量計(DSC測定装置),DSC−7(パー
キンエルマー社製)を用いてASTM D3418−8
2に準じて測定する。
【0173】測定試料は2〜10mg、好ましくは5m
gを精密に秤量する。
【0174】これをアルミパン中に入れ、リファレンス
として空のアルミパンを用い、測定温度範囲30〜20
0℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測
定を行う。
【0175】この昇温過程で、温度30〜200℃の範
囲におけるDSC曲線のメインピークの吸熱ピークが得
られる。
【0176】この吸熱メインピークの温度をもってワッ
クスの融点とする。
【0177】(4)トナーのDSC曲線の測定 上記ワックスの融点の測定と同様にして、トナーの昇温
過程におけるDSC曲線を測定する。
【0178】(5)結着樹脂のガラス転移温度(Tg)
の測定 示差走査熱量計(DSC測定装置),DSC−7(パー
キンエルマー社製)を用いてASTM D3418−8
2に準じて測定する。
【0179】測定試料は5〜20mg、好ましくは10
mgを精密に秤量する。
【0180】これをアルミパン中に入れ、リファレンス
として空のアルミパンを用い、測定温度範囲30〜20
0℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測
定を行う。
【0181】この昇温過程で、温度40〜100℃の範
囲におけるメインピークの吸熱ピークが得られる。
【0182】このときの吸熱ピークが出る前と出た後の
ベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を本発
明におけるガラス転移温度Tgとする。
【0183】 (6)ワックスの分子量分布の測定 ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定装置:GPC−150C (ウォーターズ社) カラム:GMH−HT30cm2連(東ソー社製) 温度:135℃ 溶媒:o−ジクロロベンゼン(0.1%アイオノール添加) 流速:1.0ml/min 試料:0.15%の試料を0.4ml注入
【0184】以上の条件で測定し、試料の分子量算出に
あたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した
分子量較正曲線を使用する。さらに、Mark−Hou
wink粘度式から導き出される換算式でポリエチレン
換算することによって算出される。
【0185】(7)結着樹脂原料又はトナーの結着樹脂
の分子量分布の測定 GPCによるクロマトグラムの分子量は次の条件で測定
される。
【0186】40℃のヒートチャンバー中でカラムを安
定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてテト
ラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流す。
試料が結着樹脂原料の場合は、結着樹脂原料をロールミ
ルに素通し(130℃,15分)したものを用いる。試
料がトナーの場合は、トナーをTHFに溶解後0.2μ
mフィルターで濾過し、その濾液を試料として用いる。
試料濃度として0.05〜0.6重量%に調整した樹脂
のTHF試料溶液を50〜200μl注入して測定す
る。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子
量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作
製された検量線の対数値とカウント数との関係から算出
する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、
例えば、Pressure Chemical Co.
製あるいは、東洋ソーダ工業社製の分子量が6×1
2 ,2.1×103 ,4×103 ,1.75×1
4 ,5.1×104 ,1.1×105 ,3.9×10
5 ,8.6×105 ,2×106 ,4.48×106
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。検出器にはRI(屈折
率)検出器を用いる。
【0187】カラムとしては、103 〜2×106 の分
子量領域を適確に測定するために、市販のポリスチレン
ゲルカラムを複数組合せるのが良く、例えば、Wate
rs社製のμ−styragel 500,103 ,1
4 ,105 の組合せや、昭和電工社製のshodex
KA−801,802,803,804,805,8
06,807の組合せが好ましい。
【0188】 (8)トナーに含有される結着樹脂の13C−NMR測定 測定装置 :FT NMR装置 JNM−EX400(日本電子社製) 測定周波数:100.40MHz パルス条件:5.0μs(45°)DEPT法による データポイント:32768 遅延時間 :25sec. 積算回数 :50000回 測定温度 :26℃ 試料 :室温でトナー10gを100mlの濃塩酸(約12M)に添加して 約70時間撹拌して、トナーに含有される磁性体を溶解する。次 に、濾液が弱酸性(約pH5)になるまで濾過・洗浄する。得られ た樹脂組成物を60℃で約20時間真空乾燥して測定試料とする。 この測定試料約1gをφ10mmのサンプルチューブに入れ、溶媒 として重クロロホルム(CDCl3)3mlを添加し、これを55 ℃の恒温槽内で溶解させて調整する。
【0189】 (9)酸価の測定 JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して行う。 測定装置 :電位差自動滴定装置 AT−400(京都電子社製) 装置の校正:トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を使用する。 測定温度 :25℃ 試料調整 :トナー0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン 120mlに添加して室温(約25℃)で約10時間撹拌して溶解 する。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とする。
【0190】(10)OH価(水酸基価)の測定 試料0.5gを100mlのメスフラスコに精秤し、こ
れにアセチル化試薬5mlを正しく加える。その後10
0℃±5℃の浴中に浸して加熱する。1〜2時間後フラ
スコを浴から取り出し、放冷後水を加えて振り動かして
無水酢酸を分解する。更に分解を完全にするため再びフ
ラスコを浴中で10分間以上加熱し放冷後、有機溶剤で
フラスコの壁を良く洗う。この液をガラス電極を用いて
N/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液で電位差滴
定を行いOH価を求める(JISK0070−1966
に準ずる。)。
【0191】(11)粒度分布の測定 粒度分布については、種々の方法によって測定できる
が、本発明においては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。
【0192】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2〜20
mg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、無機微粉末粒径を測定するときは13μmアパー
チャーを用いて測定する。トナー及び無機微粉末の体
積,個数を測定して、体積分布と、個数分布とを算出し
た。それから体積分布から求めた重量基準の重量平均径
を求める。
【0193】
【実施例】以下、実施例によって本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0194】 結着樹脂の製造例I: (樹脂製造例I−1) (I−a)低架橋度樹脂組成物の製造 (クロロホルム不溶分を実質的に0乃至10重量%含有する樹脂組成物の製造 ) ・テレフタル酸 :5.2mol ・式(1−3)で表せるコハク酸誘導体 :1.0mol ・無水トリメリット酸 :1.0mol ・PO−BPA :7.0mol ・EO−BPA :3.0mol
【0195】上記ポリエステルモノマーをエステル化触
媒とともにオートクレーブに仕込み、減圧装置、水分離
装置、窒素ガス導入装置、温度測定装置及び撹拌装置を
装着して窒素雰囲気下、減圧しながら常法に従って21
0℃まで加熱しながら縮重合反応を行うことにより、ク
ロロホルム不溶分を約4重量%含有する低架橋度ポリエ
ステル樹脂を得た。
【0196】次に、キシレン50重量部に、ここで得ら
れたポリエステル樹脂80重量部、スチレン16重量
部、2−エチルヘキシルアクリレート4重量部及びエス
テル化触媒としてジブチルスズオキサイド0.3重量部
を添加して、110℃まで加熱して溶解・膨潤した。窒
素雰囲気下、ラジカル重合開始剤であるt−ブチルハイ
ドロパーオキサイド1重量部をキシレン10重量部に溶
解したものを約30分かけて滴下した。その温度で更に
10時間保持してラジカル重合反応を終了した。更に加
熱しながら減圧して、脱溶剤することにより、低架橋度
ポリエステル樹脂、ビニル系重合体及びポリエステルユ
ニットとビニル系重合体ユニットを有しているハイブリ
ッド樹脂成分からなり、クロロホルム不溶分を約9重量
%含有する低架橋度樹脂組成物(I−A)を得た。
【0197】 (I−b)高架橋度樹脂組成物の製造 (クロロホルム不溶分を15乃至70重量%含有する樹脂組成物の製造) ・テレフタル酸 :2.2mol ・式(1−3)で表せるコハク酸誘導体 :4.0mol ・無水トリメリット酸 :4.0mol ・PO−BPA :10.0mol ・EO−BPA :4.0mol
【0198】上記ポリエステルモノマーをエステル化触
媒とともにオートクレーブに仕込み、減圧装置、水分離
装置、窒素ガス導入装置、温度測定装置及び撹拌装置を
装着して窒素雰囲気下、減圧しながら常法に従って21
0℃まで加熱しながら縮重合反応を行うことにより、ク
ロロホルム不溶分を約22重量%含有する高架橋度ポリ
エステル樹脂を得た。
【0199】次に、キシレン50重量部に、ここで得ら
れたポリエステル樹脂80重量部、スチレン10重量
部、2−エチルヘキシルアクリレート10重量部、ジビ
ニルベンゼン0.01重量部及びエステル化触媒として
ジブチルスズオキサイド0.3重量部を添加して、11
0℃まで加熱して溶解・膨潤した。窒素雰囲気下、ラジ
カル重合開始剤であるt−ブチルハイドロパーオキサイ
ド1重量部をキシレン10重量部に溶解したものを約3
0分かけて滴下した。その温度で更に10時間保持して
ラジカル重合反応を終了した。更に加熱しながら減圧し
て、脱溶剤することにより、高架橋度ポリエステル樹
脂、ビニル系重合体及びポリエステルユニットとビニル
系重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂成分か
らなり、クロロホルム不溶分を約34重量%含有する高
架橋度樹脂組成物(I−B)を得た。
【0200】(I−c)結着樹脂の製造 キシレン100重量部に低架橋度樹脂組成物(I−A)
60重量部、高架橋度樹脂組成物(I−B)30重量
部、スチレン5重量部、2−エチルヘキシルアクリレー
ト5重量部及びジビニルベンゼン0.01重量部を添加
して110℃まで加熱して膨潤・溶解した。窒素雰囲気
下、ラジカル重合開始剤であるt−ブチルハイドロパー
オキサイド1重量部をキシレン10重量部に溶解したも
のを約30分かけて滴下した。その温度で更に10時間
保持してラジカル重合反応を終了した。更に加熱しなが
ら減圧して、脱溶剤することにより、低架橋度ポリエス
テル樹脂、高架橋度ポリエステル樹脂、ビニル系重合体
及びポリエステルユニットとビニル系重合体ユニットを
有しているハイブリッド樹脂成分からなり、クロロホル
ム不溶分を約30重量%含有する結着樹脂(I−1)を
得た。
【0201】(樹脂製造例I−2)樹脂製造例I−1に
おいて、高架橋度樹脂組成物(I−B)を製造する際
に、ポリエステル樹脂80重量部に対して16.6重量
部の表5に示すワックス(1)をスチレン及び2−エチ
ルヘキシルアクリレートと共に添加して、ワックスを含
有し、かつクロロホルム不溶分を35重量%含有する高
架橋度樹脂組成物(I−C)を得た。高架橋度樹脂組成
物(I−C)30重量部(ワックス5重量部を含む)を
使用した以外は製造例I−1と同様にして、低架橋度ポ
リエステル樹脂、高架橋度ポリエステル樹脂、ビニル系
重合体及びポリエステルユニットとビニル系重合体ユニ
ットを有しているハイブリッド樹脂成分からなり、クロ
ロホルム不溶分を約32重量%含有する結着樹脂(I−
2)を得た。
【0202】(樹脂製造例I−3〜I−7)低架橋度樹
脂組成物の製造で用いたモノマーを以下に示すモノマー
に変更した以外は樹脂製造例I−1の低架橋度樹脂組成
物(I−A)と同様にして、クロロホルム不溶分を約8
重量%含有する低架橋度樹脂組成物(I−D)を得た。 ・テレフタル酸 :5.2mol ・式(2−2)で表せるジカルボン酸誘導体 :1.0mol ・無水トリメリット酸 :1.0mol ・PO−BPA :7.0mol ・EO−BPA :3.0mol
【0203】次に、以下に示すモノマーを用いた以外は
高架橋度樹脂組成物(I−C)と同様にして縮重合反応
を行い、樹脂組成物30重量部に対してワックス(2)
を5重量部含有し、クロロホルム不溶分を約18重量%
含有した高架橋度樹脂組成物(I−E)を得た。 ・テレフタル酸 :2.2mol ・式(2−2)で表せるジカルボン酸誘導体 :4.0mol ・無水トリメリット酸 :4.0mol ・PO−BPA :10.0mol ・EO−BPA :4.1mol
【0204】低架橋度樹脂組成物(I−D)60重量
部、高架橋度樹脂組成物(I−E)30重量部を用いた
以外は、樹脂製造例I−1と同様にして、高架橋度ポリ
エステル樹脂、低架橋度ポリエステル樹脂、ビニル系重
合体及びポリエステルユニットとビニル系重合体ユニッ
トを有しているハイブリッド樹脂成分からなる表1乃至
3に示す結着樹脂(I−3)を得た。
【0205】以下、モノマーの種類、組成比及びワック
スを変更することにより、表1乃至3に示す結着樹脂
(I−4)〜(I−7)を得た。
【0206】(樹脂比較製造例I−1)樹脂製造例I−
1において、コハク酸誘導体(1−3)のかわりにテレ
フタル酸を使用した以外は同様にして、表1乃至3に示
す比較用結着樹脂(I−1)を得た。
【0207】(樹脂比較製造例I−2)樹脂製造例I−
2において、コハク酸誘導体(1−3)及びワックス
(2)のかわりにテレフタル酸及びワックス(4)を使
用した以外は同様にして、表1乃至3に示す比較用結着
樹脂(I−2)を得た。
【0208】(樹脂比較製造例I−3)樹脂製造例I−
1において、コハク酸誘導体(1−3)及び無水トリメ
リット酸のかわりにテレフタル酸を使用した以外は同様
にして、表1乃至3に示す比較用結着樹脂(I−3)を
得た。
【0209】(樹脂比較製造例I−4)樹脂製造例I−
1において、コハク酸誘導体(1−3)及び無水トリメ
リット酸を使用した低架橋度樹脂組成物以外は同様にし
て、表1乃至3に示す比較用結着樹脂(I−4)を得
た。
【0210】(樹脂比較製造例I−5)減圧装置、水分
離装置、窒素ガス導入装置、温度測定装置及び撹拌装置
を装着したオートクレーブに、スチレン−2−ヘキシル
アクリレート共重合体(スチレン84重量部、2−エチ
ルヘキシルアクリレート16重量部、Mw=1.9万、
Mw/Mn=2.3)200重量部及び下記組成からな
るポリエステルモノマーを仕込み、窒素雰囲気下、減圧
しながら常法に従って210℃まで加熱しながら縮重合
反応を行うことにより、比較用結着樹脂(I−5)を得
た。 ・フマル酸 :191重量部 ・無水トリメリット酸 :168重量部 ・EO−BPA :463重量部 ・PO−BPA :551重量部
【0211】
【表1】
【0212】
【表2】
【0213】
【表3】
【0214】(複合酸化物の製造例1:チタン酸ストロ
ンチウム)炭酸ストロンチウム600gと酸化チタン3
20gをボールミルにて、8時間乾式混合した後、この
混合物を5kg/cm2の圧力で成形して1100℃で
8時間仮焼した。これを、機械粉砕して、重量平均1.
7μmのチタン酸ストロンチウム微粉体(M−1)を得
た。
【0215】(複合酸化物の製造例2:チタン酸カルシ
ウム)酸化カルシウム400gと酸化チタン320gを
ボールミルにて、8時間乾式混合した後、この混合物を
5kg/cm2の圧力で成形して1100℃で8時間仮
焼した。これを、機械粉砕して、重量平均2.1μmの
チタン酸カルシウム微粉体(M−2)を得た。
【0216】 [実施例I−1] ・結着樹脂(I−1) 100重量部 ・アゾ系鉄錯体化合物(1) 2重量部 ・磁性酸化鉄 100重量部 (平均粒径0.2μm、Hc9.5kA/m(120エルステッド)、σs= 75Am2/kg(75emu/g)、σr=6Am2/kg(6emu/ g)) ・ワックス(1) 5重量部
【0217】上記混合物を、130℃に加熱された二軸
エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混合物をハン
マーミルで粗粉砕した。粗粉砕物をジェットミルで微粉
砕し、得られた微粉砕物を風力分級機で分級し、重量平
均径6.8μmの磁性トナー(I−1)を得た。
【0218】このトナー(I−1)を用いて、結着樹脂
に含有されるテトラヒドロフラン(THF)、酢酸エチ
ル及びクロロホルムの可溶成分及び不溶分をソックスレ
ー抽出により定量したところ、混在するワックスを除外
した樹脂組成物は、THF不溶分(W2)が30重量%
であり、酢酸エチル不溶分(W4)が36重量%であ
り、クロロホルム不溶分(W6)が15重量%であり、
比(W4/W6)が2.4であり、THF不溶分(W
2)中のクロロホルム不溶分(W6A)が6.5重量%
であり、酢酸エチル不溶分(W4)中のクロロホルム不
溶分(W6B)が8.5重量%であった。
【0219】テトラヒドロフランの可溶成分(W1)の
GPCによる分子量測定を行ったところ、メインピーク
となる分子量が4200、分子量500以上1万未満の
領域の成分(A1)が45.0%、分子量1万以上10
万未満の領域の成分(A2)が34.4%、分子量10
万以上の領域の成分(A3)が20.6%であり、比
(A1/A2)は1.33であった。
【0220】トナーの結着樹脂及びトナーの酢酸エチル
の可溶成分(W3)の酸価を測定したところ、トナーに
含有されている結着樹脂の酸価(AV1)は24.0m
gKOH/gであり、トナーの酢酸エチル可溶成分の酸
価(AV2)は21.8mgKOH/gであり、比(A
V1/AV2)の値は1.1であった。
【0221】1H−NMR及び13C−NMRにより、ト
ナー中にビニル系共重合体、ポリエステル樹脂及びポリ
エステルユニットとビニル系重合体ユニットを有してい
るハイブリッド樹脂成分が存在していることを確認し
た。
【0222】トナーにおいて、ポリエステルユニットと
ビニル系重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂
成分は、13C−NMRにより新たに生成するエステル結
合のシグナルを検出することにより検証することができ
る。
【0223】一般的にスチレンと共重合したアクリル酸
エステルのエステル基の13C−NMRにより測定される
シグナルは、アクリル酸エステルの単独重合体のそれよ
りスチレンのベンゼン環の影響により数ppm高磁場側
にシフトする現象が知られている。これは、アクリル酸
エステルのアルコール成分がポリエステルのアルコール
成分とエステル交換反応して得られるハイブリッド樹脂
成分の場合も同様であり、エステル交換によって導入さ
れるポリエステルユニットに含有されるベンゼン環の影
響も受け、シグナルは上記ビニル系重合体ユニットのア
クリル酸エステルより更に高磁場側のシグナルとして検
出される。
【0224】低架橋度ポリエステルの13C−NMR測定
結果を図1に、スチレン−2−エチルヘキシルアクリレ
ート共重合体の測定結果を図2に、トナーに含有される
結着樹脂(I−1)の測定結果を図3に示す。この結果
より、アクリル酸エステルの約22モル%がポリエステ
ルユニットとエステル化したハイブリッド樹脂成分とし
て存在することがわかった。
【0225】各々の13C−NMR測定結果を表4に示
す。
【0226】
【表4】
【0227】さらにNMRにより酢酸エチルに不溶な結
着樹脂成分(W4)及び溶解する結着樹脂成分(W3)
に含有されるポリエステル樹脂成分(Gp)及び(S
p)を定量したところ、Gp=約83重量%、Sp=約
77重量%であり、比(Sp/Gp)=0.93であ
り、式(1−3)で表わせるコハク酸誘導体の存在量を
定量したところ、酢酸エチルに不溶な成分に全仕込み量
の約74重量%含有されていた。
【0228】酢酸エチルに不溶な成分(W4)に含有さ
れるワックス量はDSCにより測定され溶解エンタルピ
ーから定量でき、その結果、トナーに添加して全ワック
スの約54重量%が存在していることがわかった。
【0229】この磁性トナー(I−1)100重量部
に、疎水性乾式シリカ(BET=200m2/g)1.
0重量部と複合酸化物(M−1)4.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外部添加して外添トナーとした。この
外添トナーを用いて、キヤノン製複写機NP6062で
画像特性の評価を行なったところ、表8に示したような
良好な結果が得られた。
【0230】さらに、上記NP6062及びキヤノン製
GP215の定着器をとりはずし外部駆動及び定着器の
温度制御装置をつけた。定着温度を代えて定着試験をし
たところ、表8に示したような良好な結果が得られた。
【0231】 [実施例I−2] ・結着樹脂(I−2) 105重量部 ・アゾ系鉄錯体化合物 2重量部 ・磁性酸化鉄 100重量部 (平均粒径0.2μm、Hc9.5kA/m(120エルステッド)、σs= 75Am2/kg(75emu/g)、σr=6Am2/kg(6emu/ g))
【0232】実施例I−1において用いた構成材料を上
記の通り変更した以外は実施例I−1と同様にしてトナ
ー(I−2)を得、実施例I−1と同様に分析(表6及
び7)、評価(表8)を行なった。
【0233】[実施例I−3〜I−7]実施例I−1に
おいて、結着樹脂(I−1)を結着樹脂(I−3)〜
(I−7)に変え、複合酸化物を(M−2)に一部変え
た以外は実施例I−1と同様にしてトナー(I−3)〜
(I−7)を得、実施例(I−1)と同様に分析、評価
を行なった。
【0234】[比較例I−1〜I−5]比較用結着樹脂
(I−1)〜(I−5)を用いた以外は実施例I−1と
同様にして比較用トナー(I−1)〜(I−5)を製造
し、実施例(I−1)と同様に分析、評価した。
【0235】
【表5】
【0236】
【表6】
【0237】
【表7】
【0238】
【表8】
【0239】(定着性の評価)トナー定着性評価として
の濃度低下率及びホットオフセットは、以下の評価方法
に基づいて評価した。
【0240】複写機NP6062 キヤノン製複写機NP6062の定着器を取り外し、外
部駆動及び定着器の温度制御装置を取り付けた定着試験
装置にて定着器の温度を150℃及び240℃に変え
て、ハーフトーン画像を通紙して、定着させた。定着温
度を150℃にした試験では、その画像を4900N/
2(50g/cm2)の荷重をかけ、柔和な薄紙により
定着画像を摺擦し、摺擦前後の画像濃度の低下率(%)
で評価した。定着温度を240℃にした試験では、転写
紙を目視で観察し、ホットオフセットの発生を調べた。
評価結果を表8に示した。
【0241】複写機GP215 キヤノン製複写機GP215の定着器を取り外し、外部
駆動及び定着器の温度制御装置を取り付けた定着試験装
置にて定着器の温度を130℃及び220℃に変えて、
ハーフトーン画像を通紙して、定着させた。定着温度を
130℃にした試験では、その画像を4900N/m2
(50g/cm2)の荷重をかけ、柔和な薄紙により定
着画像を摺擦し、摺擦前後の画像濃度の低下率(%)で
評価した。定着温度を220℃にした試験では、転写紙
を目視で観察し、ホットオフセットの発生を調べた。評
価結果を表8に示した。
【0242】(耐ブロッキング性の評価)トナー10g
を容量が100mlの容器に入れ、50℃の環境で7日
間放置し、その後に、目視でトナーの流動性を確認し、
評価した。評価結果を表8に示す。
【0243】(現像性の評価)複写機NP6062 キヤノン製複写機NP6062を用いて、高温高湿(3
0℃、80%)の環境において200,000枚の耐久
テストを行った。また、耐久前後の現像剤担持体上のト
ナーをサンプリングし、その粒度も併せて測定し、選択
現像の評価を行った。評価結果を表8に示す。
【0244】上記の実施例I−1〜I−7と比較例I−
1〜I−5との評価結果から、ビニル系重合体ユニット
とポリエステルユニットを有するハイブリッド樹脂成分
を含む特定の結着樹脂及び特定の複合酸化物を含有する
本発明のトナーは、ワックスが結着樹脂中に均一に分散
されており、定着性が良好で、耐オフセット性、耐ブロ
ッキング性及び高温高湿下での多数枚耐久性に優れてい
ることがわかる。
【0245】
【発明の効果】本発明のトナーは、ワックスが結着樹脂
中に均一に分散されており、定着性が良好で、耐オフセ
ット性、耐ブロッキング性及び高温高湿下での多数枚耐
久性等に優れているものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】低架橋度ポリエステル樹脂組成物の13C−NM
Rスペクトルを示す。
【図2】スチレン・2−エチルヘキシルアクリレート共
重合体の13C−NMRスペクトルを示す。
【図3】本発明に係る結着樹脂(I−1)の13C−NM
Rスペクトルを示す。
【図4】本発明に係る結着樹脂(I−1)の酢酸エチル
可溶成分の1H−NMRスペクトルを示す。
【図5】本発明に係る結着樹脂(I−1)の酢酸エチル
不溶成分の1H−NMRスペクトルを示す。
【図6】PO−BPAのPO基の1H−NMRシグナル
の帰属を示す説明図である。
【図7】ソックスレー抽出に使用するソックスレー抽出
装置の一具体例を示す概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 9/08 374 (72)発明者 溝尾 祐一 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 (72)発明者 道上 正 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 Fターム(参考) 2H005 AA01 AA02 AA06 AA08 AB03 CA04 CA08 CA13 CA14 CA17 CA18 CB07 EA03 EA05 EA06 EA07 EA10 FA06

Claims (56)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結着樹脂、着色剤及びワックスを少なく
    とも含有するトナー粒子と無機微粉体とを有するトナー
    において、 該結着樹脂は、 (a)ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、及び、ビニル
    系重合体ユニットとポリエステルユニットを有している
    ハイブリッド樹脂成分を含み、 (b)テトラヒドロフラン(THF)を溶媒とした10
    時間のソックスレー抽出で、THF可溶成分を50乃至
    85重量%(W1)含有し、THF不溶成分を15乃至
    50重量%(W2)含有し、 (c)酢酸エチルを溶媒とした10時間のソックスレー
    抽出で、酢酸エチル可溶成分を40乃至98重量%(W
    3)含有し、酢酸エチル不溶成分を2乃至60重量%
    (W4)含有し、 (d)クロロホルムを溶媒とした10時間のソックスレ
    ー抽出で、クロロホルム可溶成分を55乃至90重量%
    (W5)含有し、クロロホルム不溶成分を10乃至45
    重量%(W6)含有し、 (e)W4/W6の値が1.1乃至4.0であり、 (f)THF可溶成分のゲルパーミエーションクロマト
    グラフィー(GPC)測定による分子量分布において、
    分子量4000乃至9000の領域にメインピークを有
    し、分子量500乃至1万未満の領域の成分(A1)が
    35.0乃至65.0%であり、分子量1万乃至10万
    未満の領域の成分(A2)が25.0乃至45.0%で
    あり、分子量10万以上の成分(A3)が10.0乃至
    30.0%であり、A1/A2の値が1.05乃至2.
    00であり、 該無機微粉体は、下記式(A) [M1a[Ti]bc (A) (式中、M1はSr,Mg,Zn,Co,Mn,Ca及
    びCeからなるグループから選択される金属元素を示
    し、aは1〜9の整数を示し、bは1〜9の整数を示
    し、cは3〜9の整数を示す。)で示される複合酸化物
    であることを特徴とするトナー。
  2. 【請求項2】 結着樹脂の該ポリエステル樹脂及び該ポ
    リエステルユニットは、三価以上の多価カルボン酸また
    はその無水物、または、三価以上の多価アルコールで架
    橋された架橋構造を有していることを特徴とする請求項
    1に記載のトナー。
  3. 【請求項3】 結着樹脂の該ビニル系樹脂及び該ビニル
    系重合体ユニットは、ビニル基を2個以上有する架橋剤
    で架橋された架橋構造を有していることを特徴とする請
    求項1又は2に記載のトナー。
  4. 【請求項4】 該結着樹脂は、THF不溶成分(W2)
    を20乃至45重量%含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トナー。
  5. 【請求項5】 該結着樹脂は、THF不溶成分(W2)
    を25乃至40重量%含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トナー。
  6. 【請求項6】 該結着樹脂は、酢酸エチル不溶成分(W
    4)を5乃至50重量%含有することを特徴とする請求
    項1乃至5のいずれかに記載のトナー。
  7. 【請求項7】 該結着樹脂は、酢酸エチル不溶成分(W
    4)を10乃至40重量%含有することを特徴とする請
    求項1乃至5のいずれかに記載のトナー。
  8. 【請求項8】 該結着樹脂は、クロロホルム不溶成分
    (W6)を15乃至40重量%含有することを特徴とす
    る請求項1乃至7のいずれかに記載のトナー。
  9. 【請求項9】 該結着樹脂は、クロロホルム不溶成分
    (W6)を17乃至37重量%含有することを特徴とす
    る請求項1乃至7のいずれかに記載のトナー。
  10. 【請求項10】 該結着樹脂は、酢酸エチル不溶成分
    (W4)とクロロホルム不溶成分(W6)との比(W4
    /W6)の値が1.2乃至3.5であることを特徴とす
    る請求項1乃至9のいずれかに記載のトナー。
  11. 【請求項11】 該結着樹脂は、酢酸エチル不溶成分
    (W4)とクロロホルム不溶成分(W6)との比(W4
    /W6)の値が1.5乃至3.0であることを特徴とす
    る請求項1乃至9のいずれかに記載のトナー。
  12. 【請求項12】 該THF不溶成分(W2)が含有して
    いるクロロホルム不溶成分(W6A)の含有量と該酢酸
    エチル不溶成分(W4)が含有しているクロロホルム不
    溶成分(W6B)の含有量とが、下記条件 3重量%≦W6A≦25重量% 7重量%≦W6B≦30重量% 10重量%≦W6A+W6B≦45重量% W6A:W6B=1:1〜3 を満足することを特徴とする請求項1乃至11のいずれ
    かに記載のトナー。
  13. 【請求項13】 該THF不溶成分(W2)が含有して
    いるクロロホルム不溶成分(W6A)の含有量と該酢酸
    エチル不溶成分(W4)が含有しているクロロホルム不
    溶成分(W6B)の含有量とが、下記条件 5重量%≦W6A≦20重量% 10重量%≦W6B≦25重量% 15重量%≦W6A+W6B≦40重量% W6A:W6B=1:1.5〜2.5 を満足することを特徴とする請求項1乃至11のいずれ
    かに記載のトナー。
  14. 【請求項14】 該THF可溶成分(W1)は、GPC
    測定による分子量分布において、分子量5000乃至8
    500の領域にピークを有することを特徴とする請求項
    1乃至13のいずれかに記載のトナー。
  15. 【請求項15】 該THF可溶成分(W1)は、GPC
    測定による分子量分布において、分子量5000乃至8
    000の領域にピークを有することを特徴とする請求項
    1乃至13のいずれかに記載のトナー。
  16. 【請求項16】 該THF可溶成分(W1)は、GPC
    測定による分子量分布において、分子量500乃至1万
    未満の成分(A1)を37.0乃至60.0%含有して
    いることを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記
    載のトナー。
  17. 【請求項17】 該THF可溶成分(W1)は、GPC
    測定による分子量分布において、分子量500乃至1万
    未満の成分(A1)を40.0乃至50.0%含有して
    いることを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記
    載のトナー。
  18. 【請求項18】 該THF可溶成分(W1)は、GPC
    測定による分子量分布において、分子量1万乃至10万
    未満の成分(A2)を27.0乃至42.0%含有して
    いることを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記
    載のトナー。
  19. 【請求項19】 該THF可溶成分(W1)は、GPC
    測定による分子量分布において、分子量1万乃至10万
    未満の成分(A2)を30.0乃至40.0%含有して
    いることを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記
    載のトナー。
  20. 【請求項20】 該THF可溶成分(W1)は、GPC
    測定による分子量分布において、分子量10万以上の成
    分(A3)を12.0乃至25.0%含有していること
    を特徴とする請求項1乃至19のいずれかに記載のトナ
    ー。
  21. 【請求項21】 該THF可溶成分(W1)は、GPC
    測定による分子量分布において、分子量10万以上の成
    分(A3)を15.0乃至20.0%含有していること
    を特徴とする請求項1乃至19のいずれかに記載のトナ
    ー。
  22. 【請求項22】 該THF可溶成分(W1)は、GPC
    測定による分子量分布において、分子量500乃至1万
    未満の成分(A1)と分子量1万乃至10万未満の成分
    (A2)との比(A1/A2)が、1.10乃至1.9
    0であることを特徴とする請求項1乃至21のいずれか
    に記載のトナー。
  23. 【請求項23】 該THF可溶成分(W1)は、GPC
    測定による分子量分布において、分子量500乃至1万
    未満の成分(A1)と分子量1万乃至10万未満の成分
    (A2)との比(A1/A2)が、1.15乃至1.8
    0であることを特徴とする請求項1乃至21のいずれか
    に記載のトナー。
  24. 【請求項24】 該ハイブリッド樹脂成分のビニル重合
    体ユニットとポリエステルユニットとは、 【化1】 を介して結合していることを特徴とする請求項1乃至2
    3のいずれかに記載のトナー。
  25. 【請求項25】 該ハイブリッド樹脂成分は、ポリエス
    テルユニットとカルボン酸エステル基を有するモノマー
    の重合によるビニル系重合体ユニットとがエステル交換
    反応されて形成された共重合体であることを特徴とする
    請求項1乃至24のいずれかに記載のトナー。
  26. 【請求項26】 該ハイブリッド樹脂成分は、ビニル系
    重合体ユニットを幹重合体とし、ポリエステルユニット
    を枝重合体としたグラフト重合体であることを特徴とす
    る請求項1乃至25のいずれかに記載のトナー。
  27. 【請求項27】 該結着樹脂は、10乃至60モル%の
    グラフト化率を有することを特徴とする請求項1乃至2
    6のいずれかに記載のトナー。
  28. 【請求項28】 該結着樹脂は、15乃至55モル%の
    グラフト化率を有することを特徴とする請求項1乃至2
    6のいずれかに記載のトナー。
  29. 【請求項29】 該結着樹脂は、 (A)酢酸エチルに不溶な成分(W4)を結着樹脂10
    0重量部に対して2乃至60重量%含有し、 (B)酢酸エチルに不溶な成分(W4)がポリエステル
    樹脂成分(Gp)を40乃至98重量%含有し、 (C)酢酸エチルに溶解する成分(W3)がポリエステ
    ル樹脂成分(Sp)を20乃至90重量%含有し、 (D)酢酸エチルに不溶な成分(W4)が含有するポリ
    エステル樹脂成分 (Gp)の含有量と酢酸エチルに溶解する成分(W3)
    が含有するポリエステル樹脂成分(Sp)の含有量との
    比(Sp/Gp)が0.5乃至1であることを特徴とす
    る請求項1に記載のトナー。
  30. 【請求項30】 該酢酸エチルに不溶な成分(W4)が
    ポリエステル樹脂成分(Gp)を55乃至95重量%含
    有することを特徴とする請求項29に記載のトナー。
  31. 【請求項31】 該酢酸エチルに不溶な成分(W4)が
    ポリエステル樹脂成分(Gp)を60乃至90重量%含
    有することを特徴とする請求項29に記載のトナー。
  32. 【請求項32】 該酢酸エチルに溶解する成分(W3)
    はポリエステル樹脂成分(Sp)を25乃至85重量%
    含有することを特徴とする請求項29乃至31のいずれ
    かに記載のトナー。
  33. 【請求項33】 該酢酸エチルに溶解する成分(W3)
    はポリエステル樹脂成分(Sp)を30乃至80重量%
    含有することを特徴とする請求項29乃至31のいずれ
    かに記載のトナー。
  34. 【請求項34】 該酢酸エチルに不溶な成分(W4)が
    含有するポリエステル樹脂成分(Gp)の含有量と酢酸
    エチルに溶解する成分(W3)が含有するポリエステル
    樹脂成分(Sp)との比(Sp/Gp)が0.60乃至
    0.95であることを特徴とする請求項29乃至33の
    いずれかに記載のトナー。
  35. 【請求項35】 該酢酸エチルに不溶な成分(W4)が
    含有するポリエステル樹脂成分(Gp)の含有量と酢酸
    エチルに溶解する成分(W3)が含有するポリエステル
    樹脂成分(Sp)との比(Sp/Gp)が0.65乃至
    0.90であることを特徴とする請求項29乃至33の
    いずれかに記載のトナー。
  36. 【請求項36】 該トナーの全結着樹脂は、7乃至40
    mgKOH/gの酸価(AV1)を有していることを特
    徴とする請求項1乃至35のいずれかに記載のトナー。
  37. 【請求項37】 該トナーの全結着樹脂は、10乃至3
    7mgKOH/gの酸価(AV1)を有していることを
    特徴とする請求項1乃至35のいずれかに記載のトナ
    ー。
  38. 【請求項38】 該トナーの酢酸エチル可溶成分(W
    3)は、10乃至45mgKOH/gの酸価(AV2)
    を有していることを特徴とする請求項1乃至37のいず
    れかに記載のトナー。
  39. 【請求項39】 該トナーの酢酸エチル可溶成分(W
    3)は、15乃至45mgKOH/gの酸価(AV2)
    を有していることを特徴とする請求項1乃至37のいず
    れかに記載のトナー。
  40. 【請求項40】 該トナーの全結着樹脂の酸価(AV
    1)と該トナーの酢酸エチル可溶成分(W3)の酸価
    (AV2)との比(AV1/AV2)は、0.7乃至
    2.0であることを特徴とする請求項1乃至39のいず
    れかに記載のトナー。
  41. 【請求項41】 該トナーの全結着樹脂の酸価(AV
    1)と該トナーの酢酸エチル可溶成分(W3)の酸価
    (AV2)との比(AV1/AV2)は、1.0乃至
    1.5であることを特徴とする請求項1乃至39のいず
    れかに記載のトナー。
  42. 【請求項42】 該ワックスは、示差走査型熱量計(D
    SC)で測定される昇温時の吸熱ピーク温度で規定され
    る融点が70乃至140℃であることを特徴とする請求
    項1乃至41のいずれかに記載のトナー。
  43. 【請求項43】 該ワックスは、示差走査型熱量計(D
    SC)で測定される昇温時の吸熱ピーク温度で規定され
    る融点が80乃至135℃であることを特徴とする請求
    項1乃至41のいずれかに記載のトナー。
  44. 【請求項44】 該ワックスは、示差走査型熱量計(D
    SC)で測定される昇温時の吸熱ピーク温度で規定され
    る融点が90乃至130℃であることを特徴とする請求
    項1乃至41のいずれかに記載のトナー。
  45. 【請求項45】 該トナーは、結着樹脂の製造時にワッ
    クスの存在下で製造された、ワックスを含有する結着樹
    脂を含有していることを特徴とする請求項1乃至44の
    いずれかに記載のトナー。
  46. 【請求項46】 トナー粒子100重量部に対して、複
    合酸化物を含む粒子が0.10〜10重量部外添されて
    いることを特徴とする請求項1乃至45のいずれかに記
    載のトナー。
  47. 【請求項47】 トナー粒子100重量部に対して、複
    合酸化物を含む粒子が0.20〜5重量部外添されてい
    ることを特徴とする請求項1乃至45のいずれかに記載
    のトナー。
  48. 【請求項48】 M1がストロンチウムであることを特
    徴とする請求項1乃至47のいずれかに記載のトナー。
  49. 【請求項49】 複合酸化物がチタン酸ストロンチウム
    であることを特徴とする請求項1乃至48のいずれかに
    記載のトナー。
  50. 【請求項50】 複合酸化物を含む粒子は、重量平均径
    が0.1〜5.0μmであることを特徴とする請求項1
    乃至49のいずれかに記載のトナー。
  51. 【請求項51】 複合酸化物を含む粒子は、重量平均径
    が0.3〜3.0μmであることを特徴とする請求項1
    乃至49のいずれかに記載のトナー。
  52. 【請求項52】 複合酸化物を含む粒子は、重量平均径
    が0.5〜2.5μmであることを特徴とする請求項1
    乃至49のいずれかに記載のトナー。
  53. 【請求項53】 着色剤が磁性体であることを特徴とす
    る請求項1乃至52のいずれかに記載のトナー。
  54. 【請求項54】 トナー粒子は、複合酸化物を含む粒子
    よりも大きい重量平均径を有していることを特徴とする
    請求項1乃至53のいずれかに記載のトナー。
  55. 【請求項55】 トナー粒子は、重量平均径が3〜12
    μmであることを特徴とする請求項54に記載のトナ
    ー。
  56. 【請求項56】 トナー粒子は、重量平均径が3〜9μ
    mであることを特徴とする請求項54に記載のトナー。
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