JP2002082484A

JP2002082484A - 静電荷現像用トナー、トナー収納容器および画像形成装置

Info

Publication number: JP2002082484A
Application number: JP2000305127A
Authority: JP
Inventors: Masanori Suzuki; 政則鈴木; Hiroaki Matsuda; 浩明松田; Hiroto Higuchi; 博人樋口; Akiyoshi Sugiyama; 明美杉山; Koshin Sugiyama; 恒心杉山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2002-03-22
Anticipated expiration: 2020-10-04
Also published as: JP4118498B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来にないレベルの低温定着性を有する画像
形成用トナーを提供し、また、耐ホットオフセット性、
熱保存性の良好な画像形成用トナーを提供し、さらにま
た、得られたトナーを収納した容器およびそれを装着し
た画像形成装置を提供すること。【解決手段】結着樹脂、着色剤および離型剤を少なく
とも含有するトナーにおいて、トナー（主に結着樹脂）
のＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣ（ゲルパミエー
ションクロマトグラフィー）による分子量分布の値が、
１０００〜１００００の間に少なくとも一つのピークを
有し、該分布の半値幅が分子量１５，０００以下である
ことを特徴とする静電荷現像用トナー。

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、静電印刷法など静電潜像を現像するために用い
られる画像形成用トナー、トナーが収納された容器及び
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法による画像形成は、米
国特許第２，２９７，６９１号明細書、特公昭４９−２
３９１０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ように、一般には光導電
性物質を用いて作成された感光体に種々の手段により電
気的潜像を形成し、次いで該潜像を現像剤を用いて現像
した後、該現像剤による像を必要に応じて紙などに転写
し、さらに加熱、加圧あるいは溶剤蒸気などによって定
着して、行なわれるものである。

【０００３】電気的潜像を現像する方式には、大別し
て、絶縁性有機液体中に各種の顔料や染料を微細に分散
させた液体現像剤を用いる液体現像方式と、カスケード
法、磁気ブラシ法、パウダークラウド法などのように天
然又は合成樹脂にカーボンブラックなどの着色剤を分散
して作成される乾式現像剤（以下トナーと称する）を用
いる乾式現像方式があり、近年乾式現像方式が広く使用
されている。

【０００４】電子写真法における定着方式としては、そ
のエネルギー効率の良さから、加熱ヒートローラ方式が
広く一般に用いられている。この加熱ヒートローラ方式
を用いる場合に、特に近年、省エネルギーのためにトナ
ーには低温定着が要求され、特に高いエネルギーを必要
とする高速複写方式にはその要求は強く、そのために定
着時にトナーに与えられる熱エネルギーは、より小さく
する試みが盛んに行なわれている。特に、省エネルギー
のために、画像形成装置を使用可能な状態にしてから画
像形成が可能となるまでの待機時間（装置のウオームア
ップ（リカバリー）タイム）に要する電力量を可能な限
り小さくするために、待機時間の短縮が強く要望されて
いる。１９９９年度の国際エネルギー機関（ＩＥＡ）の
ＤＳＭ（Ｄｅｍａｎｄ−ｓｉｄｅ−Ｍａｎａｇｅｍｅｎ
ｔ）プログラム中には、次世代複写機の技術調達プロジ
ェクトが存在し、その要求仕様が公表され、３０ｃｐｍ
以上の複写機については、前記待機時間が１０秒以内、
待機時の消費電力が１０〜３０ワット以下（複写速度で
異なる）とするよう、従来の複写機に比べて飛躍的な省
エネ化の達成が要求されている。この要求を達成するた
めのやり方の一つとして、加熱ヒートローラー等の定着
部材を低熱容量化させて、トナーの温度応答性を向上さ
せる方法が考えられるが、十分満足できるものではな
い。前記要求を達成し待機時間を極小にするためには、
トナー自体の定着温度を下げ、使用可能時のトナー定着
温度を低下させることが必須の技術的達成事項であると
考えられる。しかしながら、この低温定着のレベルを画
像形成装置の設定温度で比較すると、従来の低温定着ト
ナーを用いる場合より更に２０℃程度設定温度を低下さ
せる必要があると考えられ、２０℃の差はその要求レベ
ルが非常に高いものであることが認識できる。そのた
め、従来公知の技術を適用しても容易に達成することは
不可能であり、従来の技術領域よりさらに進んだ技術の
確立が必要である。

【０００５】さらに、このようにトナーの低温定着化を
はかると、それに起因して定着温度範囲の確保（耐ホッ
トオフセット性）と熱保存性の維持が難しくなってくる
という問題が想定される。例えば、特開昭６０−９０３
４４号公報、特開平３−２２９２６４号公報に示される
ように、従来トナーに低軟化点の樹脂やワックスを含有
させて、トナーの低温定着性を向上させる試みがなされ
ていたが、このような低温定着トナーは、熱的に弱いた
め、使用している機械の熱や保存時の熱により固まる、
いわゆるブロッキングを起すことが知られており、その
上充分な定着温度範囲を確保することも難しく、未だに
この課題を解決したトナーは得られていないのが現状で
ある。

【０００６】また、近年、市場では高品質の画像の要求
が高まり、従来のような体積平均粒径が１０〜１５μｍ
のトナーでは十分な高画質が得られなくなってきてお
り、さらに小粒径のトナーが求められている。しかしな
がら、トナー粒径は微粒子化が進めば進むほど、画像以
外の部分において種々の問題が発生し、特に定着工程に
おいては、ハ―フトーン部における紙等の被定着材への
トナー付着量が減少して、被定着材の凹部に転写された
トナー対して加熱部材から与えられる熱量が極端に少な
くなるため、オフセット現象を発生し易くなる等の欠点
がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の課題
は、従来にないレベルの低温定着性を有する画像形成用
トナーを提供することである。また、第二の課題は、耐
ホットオフセット性、熱保存性の良好な画像形成用トナ
ーを提供することである。さらにまた、第三の課題は、
前記課題が達成されて得られたトナーを収納した容器お
よびそれを装着した画像形成装置を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の
（１）「結着樹脂、着色剤および離型剤を少なくとも含
有するトナーにおいて、トナー（主に結着樹脂）のＴＨ
Ｆ可溶分により求められたＧＰＣ（ゲルパミエーション
クロマトグラフィー）による分子量分布の値が、１００
０〜１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、
該分布の半値幅が分子量１５，０００以下であることを
特徴とする静電荷現像用トナー」、（２）「結着樹脂の
ＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣによる分子量分布
の分子量１０⁵以上の重量％が、１０ｗｔ％以下である
ことを特徴とする前記第（１）項に記載の静電荷現像用
トナー」、（３）「結着樹脂としてポリエステル樹脂を
用いることを特徴とする前記第（１）または第（２）項
に記載の静電荷現像用トナー」、（４）「結着樹脂のク
ロロホルム不溶分が、クロロホルム可溶分より少ないこ
とを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項の何れか
１に記載の静電荷現像用トナー」、（５）「結着樹脂の
クロロホルム不溶分を５〜４０％含有することを特徴と
する前記第（４）項に記載の静電荷現像用トナー」、
（６）「結着樹脂が低分子量の樹脂成分の海に高分子量
の樹脂成分が島を作るような状態で構成されたものであ
ることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項の何
れか１に記載の静電荷現像用トナー」、（７）「結着樹
脂のＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣによる分子量
分布の値が、１０００〜１００００の間に少なくとも一
つのピークを有し、該分布の半値幅が分子量１０，００
０以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第
（６）項の何れか１に記載の静電荷現像用トナー」、
（８）「結着樹脂として軟化点が２５℃以上異なる少な
くとも２種類以上の樹脂が用いられ、各樹脂のＴＨＦ可
溶分により求められたＧＰＣによる分子量分布の値が、
１０００〜１００００の間に少なくとも一つのピークを
有していることを特徴とする前記第（１）乃至第（７）
項の何れか１に記載の静電荷現像用トナー」、（９）
「結着樹脂のＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣによ
る分子量分布の分子量Ｍの１０⁵以上の重量％が、１０
％以下であることを特徴とする前記第（８）項に記載の
静電荷現像用トナー」、（１０）「少なくとも２種類以
上の樹脂のうち、軟化点が高い方の樹脂のクロロホルム
不溶分がクロロホルム可溶分より少ないことを特徴とす
る前記第（８）項に記載の静電荷現像用トナー」、（１
１）「軟化点が高い方の樹脂のクロロホルム不溶分が５
〜４０％含有することを特徴とする前記第（１０）項に
記載の静電荷現像用トナー」、（１２）「２種類の樹脂
がポリエステル樹脂であることを特徴とする前記第
（８）項乃至第（１１）項の何れか１に記載の静電荷現
像用トナー」、（１３）「ポリエステル樹脂の一方（ポ
リエステル樹脂）の多価カルボン酸成分が、ベンゼン
カルボン酸またはその無水物あるいは不飽和ジカルボン
酸またはその無水物を含有し、軟化点が９０〜１１０
℃、また、該ポリエステル樹脂の一方（ポリエステル樹
脂）の多価カルボン酸成分が、ポリエステル樹脂と
は異なったベンゼンカルボン酸またはその無水物あるい
は不飽和ジカルボン酸またはその無水物を含有し、軟化
点が１２０〜１６０℃であることを特徴とする前記第
（１２）項に記載の静電荷現像用トナー」、（１４）
「ポリエステル樹脂の酸価が８〜４５ｍｇＫＯＨ／ｇで
あり、水酸基価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを
特徴とする前記第（３）項、第（１２）項又は第（１
３）項の何れか１に記載の静電荷現像用トナー」、（１
５）「サリチル酸金属化合物を含有することを特徴とす
る前記第（１）項乃至第（１４）項の何れか１に記載の
静電荷現像用トナー」、（１６）「サリチル酸金属化合
物の金属成分が、６配位の構成を取りうる３価以上の金
属を有することを特徴とする前記第（１５）項に記載の
静電荷現像用トナー」、（１７）「離型剤が脱遊離脂肪
酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ラ
イスワックスの少なくとも１つであることを特徴とする
前記第（１）項乃至第（１６）項の何れか１に記載の静
電荷像現像用トナー」、（１８）「トナーの体積平均粒
径が５〜１０μｍであることを特徴とする前記第（１）
項乃至第（１７）項の何れか１に記載の静電荷像現像用
トナー」によって達成される。

【０００９】また、上記課題は、本発明の（１９）「前
記第（１）項乃至第（１８）項の何れか１に記載の静電
荷現像用トナーが充填されたことを特徴とするトナー容
器」

【００１０】さらに、上記課題は、本発明の（２０）
「前記第（１９）項に記載のトナー容器が装着されたこ
とを特徴とする画像形成装置」により達成される。

【００１１】以下に本発明を詳細に説明する。本発明者
等は、本発明の第一の課題を解決するために鋭意検討
し、トナーを構成する樹脂の分子量分布をシャープ化
し、かつその低分子量分の絶対量を可能な限り多くする
と、トナーの低温定着性を向上させることに非常に有効
であるという新規な技術的思想を確認した。本発明者等
がこの技術的思想に基づいて研究を重ねた結果、トナー
を構成する樹脂のＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣ
による分子量分布の値が１０００〜１００００の間に少
なくとも一つのピークを有し、該分布の半値幅が分子量
１５，０００以下であるようにすることによって、従来
より格段に優れた低温定着性を実現することができるこ
とを見出して、本発明に至った。この場合、分子量分布
の半値幅が分子量１０，０００以下であると、低温定着
性を実現するのに、さらに好ましい。また、特にトナー
を構成する樹脂樹脂のＴＨＦ可溶分により求められたＧ
ＰＣによる分子量分布の分子量Ｍの１０ ⁵以上の重量％
が、１０ｗｔ％以下であることにより、従来より格段に
優れた低温定着性を実現することができることを見出し
た。

【００１２】すなわち、本発明者等は、トナーの定着性
には、ＴＨＦ不溶樹脂分よりもＴＨＦ可溶樹脂分が大き
く関与していることを確認し、その結果、ＴＨＦ可溶樹
脂分における分子量分布の設計を工夫することによっ
て、初期の目標である低温定着性を実現したものであ
る。トナーを構成する樹脂としては、前記の条件のトナ
ーになりさえすれば、特に限定的でなく、後述するよう
に各種の樹脂が適用可能であるが、特にポリエステル樹
脂が好ましい。特に、軟化点が２５℃以上異なる少なく
とも２種類のポリエステル樹脂を併用することが好まし
く、またこの複数の樹脂のそれぞれについてＴＨＦ可溶
分により求められたＧＰＣによる分子量分布の値が１０
００〜１００００の間に少なくとも一つのピークを有し
ていることがさらに好ましいことを確認した。このよう
に軟化点が異なる少なくとも２種類のポリエステル樹脂
を用いる場合には、１種類の樹脂を用いる場合よりさら
に優れた低温定着性を安定的に実現できる。これは２種
類の樹脂を用いた場合の方が、低分子量領域の分子量分
布を容易に制御でき、耐ホットオフセット性を維持しな
がら、前記のようなシャープな低分子量領域の絶対量を
増加させることが可能なことによるものであると考えら
れる。

【００１３】さらに本発明者等は、第二の課題の解決の
ために検討し、トナーを構成する樹脂のうちクロロホル
ム可溶分が、不溶分に比して、ホットオフセット性及び
熱保存性低下に対してより大きな原因になることを検証
した。その結果、トナーを構成する樹脂のクロロホルム
不溶樹脂の絶対量を、クロロホルム可溶樹脂の絶対量よ
り少なくすることによって、耐ホットオフセット性を改
良し、かつ熱保存性を改良することができ、本発明の第
二の課題を解決できることを確認した。本発明者等は、
トナーを構成する樹脂のクロロホルム不溶分を５〜４０
％にすると、耐ホットオフセット性を改良し、かつ熱保
存性を改良するのに特に好ましいことを確認した。これ
は、例えばトナーの製造過程で行なわれる、トナーを構
成する複数種の材料を混練する工程において、樹脂の高
分子量分を切断し低分子量化することによる分子量分布
の変化を避けることができ、その結果、低分子量の樹脂
の海に高分子量の樹脂が島を作るような状態で、しかも
この高分子量分（ゲル分）の樹脂がせん断力による切断
がされにくい状態でトナー中に存在するために、耐ホッ
トオフセット性等の向上に、有効に機能するものと考え
られる。同様に、前述の少なくとも２種類のポリエステ
ル樹脂を用いる系においても、低分子量の樹脂の海に高
分子量の樹脂が島を作るような状態になるために、トナ
ー中の高分子量分の樹脂の存在が、耐ホットオフセット
性に寄与するものと考えられる。

【００１４】トナーを構成する樹脂の軟化点、即ち溶融
性に対して、化学構造やコンフォメーションの違いの方
が分子量の違いより相関性があるものと一般的に認識さ
れているが、本発明は先に説明したように、トナーを構
成する樹脂の分子量を選択することによって、耐ホット
オフセット性及び熱保存性が大幅に改善されるという考
え方に基づいたものである。繰り返し説明するが、低分
子量の樹脂成分が前記のように多くなるようにすると、
トナー製造の際の混練操作により、トナー中での低分子
量の樹脂成分の海に高分子量の樹脂成分が島状に存在す
るようになるので、溶融した低分子量の樹脂成分によっ
て、混練時のせん弾力を吸収し、島状に存在する高分子
量の樹脂成分（巨大コンフォメーションであるため切断
され易い）を切断することなく高分子量部分の成分量を
保持できるので、耐ホットオフセット性が改善されるこ
とが確認された。

【００１５】さらに、分子量分布をシャープに保つと、
熱応答性が高く保たれるとの本発明者等の独自の考えに
基づいて検討を重ねた結果、本発明においては、前記の
ように樹脂分子量を調節することによって、非常に高い
技術レベルの低温定着性、耐ホットオフセット性及び熱
保存性の改良を図ることができた。従来の低温定着トナ
ーにおいては、低温定着性と耐ホットオフセット性の両
立を図るために、１０ ⁵〜１０⁷程度の中分子量域に樹脂
分を持たせるのが一般的であり、この中分子領域の樹脂
分の存在により、従来レベルの低温定着性を阻害するこ
となく耐ホットオフセット性を保持していた。

【００１６】しかしながら、本発明の課題のような、従
来レベルと比較できないほど高いレベルの低温定着性の
要求に対して、本発明者等はこの中分子量域の樹脂分の
存在が低温定着性を阻害する事実を確認し、中分子量域
の樹脂分をできる限り低減し、分子量分布をシャープに
することによって、熱に対するトナー樹脂の溶融応答性
を向上させる必要があることを認識した。しかし、低分
子領域のみの樹脂を用いたのでは、たとえ離型剤を含有
させたとしても、十分な耐ホットオフセット性を達成す
ることはできないために、本発明においては、耐ホット
オフセット性の向上策として、中分子量域の樹脂分では
なくクロロホルムに不溶なゲル分域を用いることとし、
その結果、耐ホットオフセット性を有しながら、本発明
の第一の課題である低温定着性を達成可能であることを
見出したものである。

【００１７】少なくとも２種類のポリエステル樹脂を用
いる系においては、ポリエステル樹脂のうちの一つ（ポ
リエステル樹脂という）は、多価カルボン酸成分がベ
ンゼンカルボン酸またはその無水物あるいは不飽和ジカ
ルボン酸またはその無水物を含有し、軟化点が９０〜１
１０℃であり、他の一つのポリエステル樹脂（ポリエス
テル樹脂という）として、多価カルボン酸成分がポリ
エステル樹脂とは異なったベンゼンカルボン酸または
その無水物あるいは不飽和ジカルボン酸またはその無水
物を含有し、軟化点が１２０〜１６０℃であるものが好
ましい。ここで、トナーのホットオフセット性と保存性
を向上させるには、ポリエステル樹脂として、軟化点
が９０℃以上であることが好ましく、また、初期の低温
定着性を達成するには、軟化点が１２０℃以下のものが
好ましい。また、トナーのホットオフセット性を向上さ
せるには、ポリエステル樹脂として、軟化点が１２０
℃以上のものが好ましく、また、初期の低温定着性を達
成するには、軟化点が１６０℃以下のものが好ましい。

【００１８】また、トナーに用いるポリエステル樹脂と
して、初期の低温定着性を達成するためには、その酸価
が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のものが好ましく、一方トナー
のホットオフセット性を向上させるには、その酸価が４
５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のものであることが好ましい。さ
らに、ポリエステル樹脂の水酸基価についていうなら
ば、初期の低温定着性を達成し、かつ良好な帯電特性を
確保するには、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のものが好まし
い。

【００１９】ポリエステル樹脂を構成する多価カルボン
酸の種類は、異なる方が同一の場合よりも広範な定着温
度範囲を得ることができるので、好ましい。その理由
は、トナー組成の微妙な違いによりポリエステル同志の
相溶性が異なり、軟化点が低い樹脂の海に軟化点が高い
樹脂が島を構成するような状態になりやすいため、低温
定着性とホットオフセット性がうまく機能分離されるこ
とによるものと考えられる。さらに、サリチル酸金属化
合物を含有させると、耐ホットオフセット性が改良でき
るため、好ましい。特に、６配位の構成を取りうる３価
以上の金属を有する錯体が、樹脂とワックスの反応性が
高い部分と反応し、軽度の架橋構造を作ることでＣＣＡ
としての効果のみならず、耐ホットオフセットの改良効
果があることが判明している。

【００２０】本発明のトナーの粒径については、特に限
定的でないが、細線再現性等に優れた高画質を得るため
には、体積平均粒径が５〜１０μｍであることが好まし
い。ここで、トナー体積平均粒径の測定は、種々の方法
によって測定可能であるが、本発明では米国コールター
・エレクトロニクス社製のコールターカウンターＴＡII
が用いられる。

【００２１】ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィ）は次のようにして測定される。４０℃のヒート
チャンバー中でカラムを安定させ、この温度におけるカ
ラムに、溶媒としてＴＨＦを毎分１ｍｌの流速で流し、
試料濃度として０．０５〜０．６重量％に調製した樹脂
のＴＨＦ試料溶液を５０〜２００μｌ注入して測定す
る。試料（トナー）の分子量測定に当たっては、試料の
有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試
料により、作成された検量線の対数値とカウント数との
関係から算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試
料としては、例えば、ＰｒｅｓｓｕｒｅＣｈｅｍｉｃ
ａｌＣｏ．あるいは東洋ソーダ工業社製の分子量が６
×１０²、２．１×１０³、４×１０³、１．７５×１
０⁴、５．１×１０⁴、１．１×１０⁵、３．９×１０⁵、
８．６×１０⁵、２×１０⁶、４．４８×１０⁶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。

【００２２】クロロホルム不溶分は以下のように測定さ
れる。トナー（結着樹脂）約１．０ｇを秤量し、これに
クロロホルム約５０ｇを加えて十分に溶解させた溶液
を、まず遠心分離でわけ、ＪＩＳ規格（Ｐ３８０１）５
種Ｃの定量ろ紙を用いて常温でろ過する。続いてろ紙残
渣が不溶分であり、用いたトナーとろ紙残渣の比(重量
％)で表わす。なお、トナーとしたときの結着樹脂中の
クロロホルム不溶分を測定する場合には、トナー約１．
０ｇを秤量して結着樹脂と同様の方法で行なうが、ろ紙
残渣の中には顔料などの固形物が存在するので、熱分析
により別途求める。結着樹脂のＴｇは、理学電機社製の
ＲｉｇａｋｕＴＨＲＭＯＦＬＥＸＴＧ８１１０によ
り、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件にて測定される。酸
価及び水酸基価の測定方法は、ＪＩＳＫ００７０に規
定の方法による。但しサンプルが溶解しない場合は、溶
媒にジオキサンまたはＴＨＦ等の溶媒を用いる。結着樹
脂の軟化点は、高架式フローテスターＣＦＴ−５００
（島津製作所製）を用い、ダイス径１ｍｍ、加圧２０ｋ
ｇ／ｃｍ²、昇温速度６℃／ｍｉｎの条件下で１ｃｍ²の
試料を溶融流出させたときの流出開始点から流出終了点
までの１／２に相当する温度により測定される。

【００２３】本発明のトナーの製造法は限定的でなく、
通常の粉砕法でも、例えば重合法のような粉砕法以外の
製造法、あるいはそれらの併用であっても良い。

【００２４】次に、本発明のトナーに用いられる材料に
ついて詳細に説明する。本発明で用いられるポリエステ
ル樹脂は、アルコールとカルボン酸との縮重合によって
通常得られるものである。該アルコールとしては、例え
ば、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等のグリコ
ール類、１．４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキ
サン、及びビスフェノールＡ等のエーテル化ビスフェノ
ール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多
価アルコール単量体を挙げることができる。また、カル
ボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン
酸等の二価の有機酸単量体、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、
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、１，２，５−ヘキサン
トリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチレ
ンカルボキシプロパン、１，２，７，８−オクタンテト
ラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙
げることができる。ここで、ポリエステル樹脂として
は、熱保存性の関係から、ガラス転位温度Ｔｇが５５℃
以上のもの、さらに６０℃以上のものが好ましい。

【００２５】本発明において、トナー中の樹脂成分とし
て、前述のように、ポリエステル樹脂を用いることが最
も適しているが、ポリエステル樹脂以外の樹脂も、上記
トナー分子量分布を満足すれば、単独若しくはブレンド
使用において低温定着化を達成できる。また、ポリエス
テル樹脂を用いる場合においても、トナーの性能を損な
わない範囲で、他の樹脂を併用することもできる。

【００２６】ポリエステル樹脂以外の使用可能な樹脂を
例示すると、次のようなものを挙げることができる。な
お、これらの樹脂は単独使用に限らず、二種以上併用す
ることも可能である。ポリスチレン、クロロポリスチレ
ン、ポリα−メチルスチレン、スチレン／クロロスチレ
ン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン
／ブタジエン共重合体、スチレン／塩化ビニル共重合
体、スチレン／酢酸ビニル共重合体、スチレン／マレイ
ン酸共重合体、スチレン／アクリル酸エステル共重合体
（スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／ア
クリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル
共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、ス
チレン／アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン／
メタクリル酸エステル共重合体（スチレン／メタクリル
酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重
合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレ
ン／メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン／α
−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリ
ロニトリル／アクリル酸エステル共重合体等のスチレン
系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単独重合体
又は共重合体）、塩化ビニル樹脂、スチレン／酢酸ビニ
ル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン
樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコー
ン樹脂、ケトン樹脂、エチレン／エチルアクリレート共
重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等、
石油系樹脂、水素添加された石油系樹脂。

【００２７】これらの樹脂の製造法は、特に限定される
ものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重
合のいずれも利用できる。また、上記樹脂のガラス転位
温度Ｔｇは、ポリエステル樹脂と同じく、熱保存性の関
係から５５℃以上がよく、より好ましくは６０℃以上が
良い。

【００２８】本発明のトナーに用いる着色剤としては、
例えばカーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、アニ
リンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニング
リーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カ
ルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベ
ンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン
系染料等の染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも
単独あるいは混合して使用し得、ブラックトナーとして
もフルカラートナーとしても使用できる。これらの着色
剤の使用量はトナー樹脂成分に対して、通常１〜３０重
量％、好ましくは３〜２０重量％である。

【００２９】本発明において、トナーに使用される離型
剤としては公知のものが全て使用できるが、特に、脱遊
離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び
酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用するこ
とができる。カルナウバワックスとしては、微結晶のも
のがよく、酸価が５以下であり、トナーバインダー中に
分散したときの粒子径が１μｍ以下の粒径であるものが
好ましい。モンタンワックスについては、一般に鉱物よ
り精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワ
ックス同様、微結晶であり、酸価が５〜１４であること
が好ましい。酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを
空気酸化したものであり、その酸価は１０〜３０が好ま
しい。その他の離型剤としては、固形シリコーンワニ
ス、高級脂肪酸高級アルコール、モンタン系エステルワ
ックス、低分子量ポリプロピレンワックス等、従来公知
のいかなる離型剤をも混合して使用できる。これらの離
型剤の使用量は、トナー樹脂成分に対し、１〜２０重量
部、好ましくは３〜１０重量部である。

【００３０】本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御
剤、流動性改良剤などを配合することも可能である。帯
電制御剤としては、ニグロシン染料、金属錯塩型染料、
第四級アンモニウム塩等の従来公知のいかなる極性制御
剤も、単独あるいは混合して使用できる。これらの極性
制御剤の使用量は、トナー樹脂成分に対し、０．１〜１
０重量部、好ましくは１〜５重量部である。特に、サリ
チル酸金属錯体、好ましくは６配位の構成を取りうる３
価以上の金属を有する錯体が前記理由により良い。ここ
で、３価以上の金属の例としては、Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｒ，
Ｚｒ等が挙げられる。流動性改良剤としては、酸化ケイ
素、酸化チタン、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、チタ
ン酸バリウム等、従来公知のいかなる流動性改良剤をも
単独あるいは混合して使用できる。これらの流動性改良
剤の使用量は、トナー重量に対し、０．１〜５重量部、
好ましくは０．５〜２重量部である。

【００３１】更に、本発明のトナーは磁性体を含有した
磁性トナーとして用いることができ、トナー中に含まれ
る磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェ
ライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのような金
属あるいはこれら金属のアルミニウム、コバルト、銅、
鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウ
ム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セ
レン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属
の合金およびその混合物などが挙げられる。特にマグネ
タイトが磁気特性の点で好ましい。これらの強磁性体は
平均粒径が０．１〜２μｍ程度のものが望ましく、トナ
ー中に含有させる量としては樹脂成分１００重量部に対
し約１５〜２００重量部、特に好ましくは樹脂成分１０
０重量部に対し２０〜１００重量部である。

【００３２】本発明のトナーは、一成分現像剤として
も、キャリアと組み合わせてなる二成分現像剤としても
用いることができる。本発明のトナーを二成分現像剤と
して使用する場合のキャリアとしては、公知のものがす
べて使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッ
ケル粉のごとき磁性を有する粉体、ガラスビーズ等及び
これらの表面を樹脂などで処理したものなどが挙げられ
る。本発明におけるキャリアにコーティングし得る樹脂
粉末としては、スチレン−アクリル共重合体、シリコー
ン樹脂、マレイン酸樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂等がある。スチレン−アクリル共重
合体の場合は、３０〜９０重量％のスチレン分を有する
ものが好ましい。この場合スチレン分が３０重量％未満
だと現像特性が低く、９０重量％を越えるとコーティン
グ膜が硬くなって剥離しやすくなり、キャリアの寿命が
短くなるからである。また、本発明におけるキャリアの
樹脂コーティングは、上記樹脂の他に接着付与剤、硬化
剤、潤滑剤、導電材、荷電制御剤等を含有してもよい。

【００３３】本発明のトナーを、一成分現像剤あるいは
二成分現像剤いずれで用いる場合においても、トナーは
容器に充填され、トナーが充填された容器は、画像形成
装置とは別途に流通され、ユーザーが画像形成装置に装
着して画像形成するのが、一般的である。前記容器とし
て用いられるものは限定的でなく、従来のボトル型ある
いはカートリッジ型に限らず用いられる。また、画像形
成装置とは電子写真法によって画像を形成するための装
置であれば限定されず、例えば複写機とかプリンターが
包含される。

【００３４】

【実施例】以下、本発明を下記の実施例によってさらに
具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。各実施例において使用する樹脂について表１、
２に、特性評価方法については表３に示す。各実施例で
作成したトナーの特性評価方法について、説明する。（定着性評価）定着ローラーとしてテフロン（登録商
標）ローラーを使用した（株）リコー製複写機ＭＦ２
２００定着部を改造した装置を用いて、これにリコー製
のタイプ６２００紙をセットし複写テストを行なった。
定着温度を変化させてコールドオフセット温度（定着下
限温度）とホットオフセット温度（耐ホットオフセット
温度）を求めた。従来の低温定着トナーの定着下限温度
は１４０〜１５０℃程度である。なお、低温定着の評価
条件は、紙送りの線速度を１２０〜１５０ｍｍ／ｓｅ
ｃ、面圧１．２Ｋｇｆ／ｃｍ²、ニップ幅３ｍｍ、高温
オフセットの評価条件は紙送りの線速度を５０ｍｍ／ｓ
ｅｃ、面圧２．０Ｋｇｆ／ｃｍ²、ニップ幅４．５ｍｍ
と設定した。各特性評価の基準は以下の通りである。低温定着性（５段階評価）良 ◎：１３０℃未満、○：１３０〜１４０℃、□：
１４０〜１５０℃、△：１５０〜１６０℃、：１６０℃
以上悪ホットオフセット性（５段階評価）良 ◎：２０１℃以上、○：２００〜１９１℃、□：１
９０〜１８１℃、△：１８０〜１７１℃、×：１７０℃
以下悪

【００３５】（耐熱保存性評価）トナー試料２０ｇを２
０ｍｌのガラス瓶に入れ、５０回程度ガラス瓶をタッピ
ングし試料を密に固めた後、５０℃の高温槽に２４時間
放置し、その後針入度試験器を用いて針入度を以下のよ
うに求めた。（良）◎：貫通、○：〜２５ｍｍ、□２５〜２０ｍｍ、
△：２０〜１５ｍｍ、×：１５ｍｍ以下（悪）

【００３６】＜ポリエステルの製造＞表１，２に示した
組成物を、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス
導入管を備えた容量１Ｌの４つ口丸底フラスコ内に入
れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素
ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性
雰囲気下に保った状態で昇温し、次いで０．０５ｇのジ
ブチルスズオキシドを加えて温度を２００℃に保って反
応させ各ポリエステルを得た。

【００３７】〔実施例１、２〕ポリエステル樹脂Ａ１００部低分子量ポリプロピレン（ビスコール５５０Ｐ：三洋化成社製）５部カーボンブラック（＃４４：三菱化成社製）１０部含金属アゾ化合物１部上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
ジェットミルまたは機械式粉砕機、風力分級機で粉砕分
級しトナー母体を得た。得られたトナー母体に疎水性シ
リカ０．５ｗｔ％添加混合し、最終的なトナーとした。

【００３８】〔比較例１〕実施例１のポリエステル樹脂
Ａをポリエステル樹脂Ｂに変更した以外は、実施例１と
同様なトナーを得た。

【００３９】〔実施例３〕ポリエステル樹脂Ｃ１００部酸化ライスワックス５部カーボンブラック（＃４４：三菱化成社製）１０部四級アンモニウム塩化合物１部上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
ジェットミルまたは機械式粉砕機、風力分級機で粉砕分
級しトナー母体を得た。得られたトナー母体に疎水性シ
リカ０．５ｗｔ％添加混合し、最終的なトナーとした。

【００４０】〔実施例４〕ポリエステル樹脂Ｄ５０部ポリエステル樹脂Ｅ５０部脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス５部カーボンブラック（＃４４：三菱化成社製）１０部含金属アゾ化合物１部上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
ジェットミルまたは機械式粉砕機、風力分級機で粉砕分
級しトナー母体を得た。得られたトナー母体に疎水性シ
リカ０．５ｗｔ％添加混合し、最終的なトナーとした。

【００４１】〔実施例５〕実施例４のポリエステル樹脂
Ｅをポリエステル樹脂Ｆに変更した以外は、実施例４と
同様にしてトナーを得た。

【００４２】〔実施例６〕実施例４の含金属アゾ化合物
をサリチル酸Ｚｒ（IV）化合物に変更した以外は、実施
例４と同様にしてトナーを得た。

【００４３】〔実施例７〕ポリエステル樹脂Ｇ４５部ポリエステル樹脂Ｈ４５部スチレン・アクリル樹脂１５部（重量平均分子量２５，８００、Ｔｇ６５℃、クロロホルム不溶分３％、軟化点１４０℃、分子量ピーク４，２００）脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス５部カーボンブラック（＃４４：三菱化成社製）１０部サリチル酸Ｆｅ（III）化合物１部上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
ジェットミルまたは機械式粉砕機、風力分級機で粉砕分
級しトナー母体を得た。得られたトナー母体に疎水性シ
リカ０．５ｗｔ％添加混合し、最終的なトナーとした。

【００４４】〔実施例８〕ポリエステル樹脂Ｉ４５部ポリエステル樹脂Ｊ４５部スチレン−メチルメタアクリレート共重合体１０部（重量平均分子量２０，０００、Ｔｇ６５℃、クロロホルム不溶分５％、軟化点１３５℃、分子量ピーク６，３００）酸価ライスワックス（酸価１５）５部カーボンブラック（三菱カーボン社製＃４４）８部含金属アゾ染料（オリエント化学社製Ｓ−３４）２部上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
ジェットミルまたは機械式粉砕機、風力分級機で粉砕分
級しトナー母体を得た。得られたトナー母体に疎水性シ
リカ０．５ｗｔ％添加混合し、最終的なトナーとした。

【００４５】〔実施例９〕実施例８のポリエステル樹脂
Ｊをポリエステル樹脂Ｋに変えたこと以外は、実施例８
と同様にしてトナーを得た。

【００４６】〔実施例１０〕実施例８のポリエステル樹
脂Ｉをポリエステル樹脂Ｌに変えたこと以外は、実施例
８と同様にしてトナーを得た。

【００４７】〔実施例１１〕実施例８のポリエステル樹
脂Ｉをポリエステル樹脂Ｍに変えたこと以外は、実施例
８と同様にしてトナーを得た。

【００４８】〔実施例１２〕実施例８のポリエステル樹
脂Ｊをポリエステル樹脂Ｎに変えたこと以外は、実施例
８と同様にしてトナーを得た。

【００４９】〔実施例１３〕実施例８のポリエステル樹
脂Ｊをポリエステル樹脂Ｏに変えたこと以外は、実施例
８と同様にしてトナーを得た。

【００５０】〔実施例１４〕実施例８のポリエステル樹
脂Ｉをポリエステル樹脂Ｐに変えたこと以外は、実施例
８と同様なトナーを得た。

【００５１】〔実施例１５〕実施例８のポリエステル樹
脂Ｉをポリエステル樹脂Ｑに変えたこと以外は、実施例
８と同様にしてトナーを得た。

【００５２】〔実施例１６〕実施例８のポリエステル樹
脂Ｊをポリエステル樹脂Ｒに変えたこと以外は、実施例
８と同様にしてトナーを得た。

【００５３】〔実施例１７〕実施例８のポリエステル樹
脂Ｊをポリエステル樹脂Ｓに変えたこと以外は、実施例
８と同様にしてトナーを得た。

【００５４】〔実施例１８〕実施例８のポリエステル樹
脂Ｊをポリエステル樹脂Ｔに変えたこと以外は、実施例
８と同様にしてトナーを得た。

【００５５】〔実施例１９〕実施例４の含金属アゾ化合
物をサリチル酸Ｚｎ（II）化合物に変更したこと以外
は、実施例４と同様にしてトナーを得た。

【００５６】

【表１−１】

【００５７】

【表１−２】

【００５８】

【表２−１】

【００５９】

【表２−２】

【００６０】

【表３−１】

【００６１】

【表３−２】

【００６２】

【発明の効果】以上、詳細かつ具体的な説明から明らか
なように、本発明により、第一の課題である低温で定着
が可能な低温定着化を達成したトナーを提供することが
でき、また第二の課題である、耐ホットオフセット性、
熱保存性の良好な画像形成用トナーを提供することがで
き、更に前記課題が達成されて得られたトナーを収納し
た容器およびそれを装着した画像形成装置を提供するこ
とができるという極めて優れた効果を奏するものであ
る。

フロントページの続き (72)発明者樋口博人東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者杉山明美東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者杉山恒心東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H005 AA01 AA06 CA08 CA14 CA25 DA01 DA06 EA03 EA05 EA06 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂、着色剤および離型剤を少なく
とも含有するトナーにおいて、トナー（主に結着樹脂）
のＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣ（ゲルパミエー
ションクロマトグラフィー）による分子量分布の値が、
１０００〜１００００の間に少なくとも一つのピークを
有し、該分布の半値幅が分子量１５，０００以下である
ことを特徴とする静電荷現像用トナー。
【請求項２】結着樹脂のＴＨＦ可溶分により求められ
たＧＰＣによる分子量分布の分子量１０⁵以上の重量％
が、１０ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１に
記載の静電荷現像用トナー。
【請求項３】結着樹脂としてポリエステル樹脂を用い
ることを特徴とする請求項１または２に記載の静電荷現
像用トナー。
【請求項４】結着樹脂のクロロホルム不溶分が、クロ
ロホルム可溶分より少ないことを特徴とする請求項１乃
至３の何れか１に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項５】結着樹脂のクロロホルム不溶分を５〜４
０％含有することを特徴とする請求項４に記載の静電荷
現像用トナー。
【請求項６】結着樹脂が低分子量の樹脂成分の海に高
分子量の樹脂成分が島を作るような状態で構成されたも
のであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１に
記載の静電荷現像用トナー。
【請求項７】結着樹脂のＴＨＦ可溶分により求められ
たＧＰＣによる分子量分布の値が、１０００〜１０００
０の間に少なくとも一つのピークを有し、該分布の半値
幅が分子量１０，０００以下であることを特徴とする請
求項１乃至６の何れか１に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項８】結着樹脂として軟化点が２５℃以上異な
る少なくとも２種類以上の樹脂が用いられ、各樹脂のＴ
ＨＦ可溶分により求められたＧＰＣによる分子量分布の
値が、１０００〜１００００の間に少なくとも一つのピ
ークを有していることを特徴とする請求項１乃至７の何
れか１に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項９】結着樹脂のＴＨＦ可溶分により求められ
たＧＰＣによる分子量分布の分子量Ｍの１０⁵以上の重
量％が、１０％以下であることを特徴とする請求項８に
記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１０】少なくとも２種類以上の樹脂のうち、
軟化点が高い方の樹脂のクロロホルム不溶分がクロロホ
ルム可溶分より少ないことを特徴とする請求項８に記載
の静電荷現像用トナー。
【請求項１１】軟化点が高い方の樹脂のクロロホルム
不溶分が５〜４０％含有することを特徴とする請求項１
０に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１２】２種類の樹脂がポリエステル樹脂であ
ることを特徴とする請求項８乃至１１の何れか１に記載
の静電荷現像用トナー。
【請求項１３】ポリエステル樹脂の一方（ポリエステ
ル樹脂）の多価カルボン酸成分が、ベンゼンカルボン
酸またはその無水物あるいは不飽和ジカルボン酸または
その無水物を含有し、軟化点が９０〜１１０℃、また、
該ポリエステル樹脂の一方（ポリエステル樹脂）の多
価カルボン酸成分が、ポリエステル樹脂とは異なった
ベンゼンカルボン酸またはその無水物あるいは不飽和ジ
カルボン酸またはその無水物を含有し、軟化点が１２０
〜１６０℃であることを特徴とする請求項１２に記載の
静電荷現像用トナー。
【請求項１４】ポリエステル樹脂の酸価が８〜４５ｍ
ｇＫＯＨ／ｇであり、水酸基価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以
下であることを特徴とする請求項３、１２又は１３の何
れか１に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１５】サリチル酸金属化合物を含有すること
を特徴とする請求項１乃至１４の何れか１に記載の静電
荷現像用トナー。
【請求項１６】サリチル酸金属化合物の金属成分が、
６配位の構成を取りうる３価以上の金属を有することを
特徴とする請求項１５に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１７】離型剤が脱遊離脂肪酸型カルナウバワ
ックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスの少
なくとも１つであることを特徴とする請求項１乃至１６
の何れか１に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項１８】トナーの体積平均粒径が５〜１０μｍ
であることを特徴とする請求項１乃至１７の何れか１に
記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項１９】請求項１乃至１８の何れか１に記載の
静電荷現像用トナーが充填されたことを特徴とするトナ
ー容器。
【請求項２０】請求項１９に記載のトナー容器が装着
されたことを特徴とする画像形成装置。