JP2002162786A - トナー、トナー用樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents

トナー、トナー用樹脂組成物及びその製造方法

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JP2002162786A JP2000362116A JP2000362116A JP2002162786A JP 2002162786 A JP2002162786 A JP 2002162786A JP 2000362116 A JP2000362116 A JP 2000362116A JP 2000362116 A JP2000362116 A JP 2000362116A JP 2002162786 A JP2002162786 A JP 2002162786A
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Katsuhisa Yamazaki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着性及び非オフセット性のバランスに優
れ、かつ、いかなる環境下においてもカブリの少ない高
品質の画像を長期間に渡って提供することを可能とし、
トナー接触部材を汚染することなく、高度に耐久可能な
トナーを提案することにある。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂、及び2種以上のワ
ックスを含有するトナーにおいて、該結着樹脂の重合転
化率が40mol%未満の時に、トナー中に含まれる全
ワックスの1乃至40質量%を添加し、さらに該結着樹
脂の重合転化率が60mol%以上の時に、全ワックス
の20乃至99質量%を添加して製造された結着樹脂で
あることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、磁気記録法、トナージェット法などにおいて用
いられるトナーと、その結着樹脂及び製造方法に関し、
特に、形成された顕画像を記録材に加熱定着させる定着
方式に供されるトナー、トナー用樹脂組成物及びその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子写真法を用いた機器は、従来
の複写機以外にも、コンピューターの出力用のプリンタ
ー、ファクシミリなどにも使われ始めた。例えば、プリ
ンター装置はLBPプリンターまたはLEDプリンター
が最近の市場の主流になっており、技術の方向として、
従来240、300dpiであったものが400、60
0、800、さらには1200、2400dpiと、よ
り高解像度になってきている。従って、現像方式もこれ
に伴って、より高精細が要求されてきている。
【0003】コンピューターの高性能化に伴い、出力さ
れる画像はますます高精細で高画質なものが要求されて
おり、また、パーソナルコンピューターの普及により、
より簡単にメンテナンスを行うことができると同時に、
より高い信頼性が厳しく追及されてきており、それにと
もないプリンタ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。例えば、デジタルプリ
ンター及び高細密画像のコピーにおいてトナーに要求さ
れる性能のうち最も重要なものに、定着性能がある。
【0004】定着工程に関しては、種々の方法や装置が
開発されているが、現在最も一般的な方法は熱ローラー
による圧着加熱方式である。この加熱ローラーによる圧
着加熱方式は、トナーに対し離型性を有する材料で表面
を形成した熱ローラーの表面に、被定着シートのトナー
像面を加圧下で接触しながら通過せしめることにより定
着を行うものである。この方法は、熱ローラーの表面と
被定着シートのトナー像とが加圧下で接触するため、ト
ナー像を被定着シート上に融着する際の熱効率が極めて
良好であり、迅速に定着を行うことができ、高速度電子
写真複写機において非常に有効である。
【0005】従来、定着ローラー表面にトナーを付着さ
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、シリコー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剤及びロー
ラー表面の疲労を防止するためにシリコーンオイルの如
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
置が複雑になる等の問題点を有している。
【0006】そこでシリコーンオイル供給装置などを用
いないで、替わりにトナー中から加熱時にオフセット防
止用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等の離型剤
を添加する方法が提案されている。ただし、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、巻き取り式の例えばウェッブの如き
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。
【0007】しかし最近の小型化、軽量化、高信頼性の
要求を考慮するとこれらの補助的な装置すら除去するこ
とが好ましい。
【0008】トナー中に離型剤としてワックスを含有さ
せることは知られている。例えば、特開昭52−330
4号公報、特開昭52−3305号公報、特開昭57−
52574号公報等の技術が開示されている。
【0009】これらのワックス類は、トナーの低温時や
高温時の耐オフセット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、耐
ブロッキング性を悪化させたり、現像性が悪化したりし
ていた。
【0010】また、低温領域から高温領域にかけて、よ
りワックス添加の効果を発揮させるために2種類以上の
ワックスを含有するトナーとして、例えば特公昭52−
3305号公報、特開昭58−215659号公報、特
開昭62−100775号公報、特開平4−12467
6号公報、特開平4−299357号公報、特開平4−
362953号公報、特開平5−197192号公報等
の技術が開示されている。
【0011】しかし、これらのトナーにおいても、すべ
ての性能を満足しうるものはなく、何らかの問題点を生
じていた。例えば、耐高温オフセット性や現像性は優れ
ているが低温定着性が今一歩であったり、耐低温オフセ
ット性や低温定着性には優れているが、耐ブロッキング
性にやや劣り、現像性が低下するなどの弊害があった
り、低温時と高温時の耐オフセット性が両立できなかっ
たり、遊離ワックス成分によるトナーコート不均一の為
にブロッチが発生し、画像欠陥を生じたり、画像上にカ
ブリが生したりしていた。また、遊離ワックスが現像剤
担持部材を汚染し、現像に弊害をもたらすことがあっ
た。
【0012】また、特開平8−278657号公報、特
開平8−334919号公報、特開平8−334920
号公報などには、低温定着性及び耐オフセット性に優れ
るトナーを得るために、2種類のワックス成分をトナー
に含むことが提案されている。
【0013】しかしながら、これらの離型剤を使ったト
ナーでは確かに低温定着性と耐高温オフセット性の幅は
拡大するものの、各々のワックス成分をトナー中に均一
に分散させることが困難であり、分散不良に伴うカブリ
の増大や現像性の悪化、現像剤担持部材の汚染による画
像弊害などを起こす場合があった。
【0014】離型剤の分散を向上させる手段として、特
開昭62−195683号公報、特開平3−18545
8号公報、特開平6−67454号公報等においては、
重合体の溶液中にワックス成分を混合・溶解・分散させ
る方法が提案されている。
【0015】しかしながら、これらの方法ではまだ不十
分であり、分散不良に伴うカブリの増大や現像性の悪化
を起こす場合があった。
【0016】さらに、離型剤の分散を向上させる手段と
して、特開昭56−87051号公報、特開昭57−2
11157号公報、特開昭62−143060号公報、
特開平9−281748号公報、特開平10−1237
53号公報、特開平11−158336号公報、特開平
11−160911号公報等においては、樹脂組成物の
重合を離型剤存在下で行うことが提案されている。ま
た、特開平4−358159号公報には、第1のワック
スを合成樹脂重合時に添加し、第2のワックスをトナー
化溶融混練時に添加する方法が提案されている。
【0017】しかしながら、これらの方法では、樹脂中
に離型剤成分が完全相溶するか、もしくは非常に細かく
微分散してしまう為に、本来必要としている離型性を損
なってしまい、ブロッブスと呼ばれる定着器部材(例え
ば分離爪・サーミスタ部材など)にオフセットしたトナ
ーが蓄積されて画像を汚す弊害などが見られるようにな
り、満足な性能を得ることが困難であった。また、2種
類のワックスを用いた場合には、両者を共に適度に分散
することが難しく、分散不良に伴うカブリの増大や現像
性の悪化を起こす場合があった。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、定着
性及び非オフセット性のバランスに優れたトナーであ
り、かつ、いかなる環境下においてもカブリの少ない高
品質の画像を長期間に渡って提供することを可能とし、
トナー接触部材を汚染することなく、高度に耐久可能な
トナーを提供することにある。
【0019】また、本発明の目的は、定着性及び非オフ
セット性のバランスに優れ、かつ、いかなる環境下にお
いてもカブリの少ない高品質の画像を長期間に渡って提
供することを可能とし、トナー接触部材を汚染すること
なく、高度に耐久可能なトナーを得ることができるトナ
ー用樹脂組成物、及び、トナー用樹脂組成物の製造方法
を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも結
着樹脂、着色剤及び2種以上のワックスを含有するトナ
ーにおいて、該トナーは、該結着樹脂としての重合体の
重合転化率が40mol%未満の時に、トナー中に含ま
れる全ワックスの1乃至40質量%を添加し、さらに該
重合体の重合転化率が60mol%以上の時に、トナー
中に含まれる全ワックスの20乃至99質量%を添加し
て製造された樹脂組成物を含有することを特徴とするト
ナーに関する。
【0021】また、本発明は、少なくとも結着樹脂、着
色剤及び2種以上のワックスを含有するトナーにおい
て、該トナーは、該結着樹脂としての重合体の重合転化
率が40mol%未満の時に、第1のワックスの1乃至
40質量%を添加し、さらに該重合体の重合転化率が6
0mol%以上の時に、第2のワックスを添加して製造
された樹脂組成物を含有することを特徴とするトナーに
関する。
【0022】また、本発明は、少なくとも結着樹脂、着
色剤及び2種以上のワックスを含有するトナーに用いら
れる該結着樹脂及び該2種以上のワックスを含有するト
ナー用樹脂組成物において、該トナー用樹脂組成物は、
結着樹脂としての重合体の重合転化率が40mol%未
満の時に、第1のワックスの1乃至40質量%を添加
し、さらに該重合体の重合転化率が60mol%以上の
時に、第2のワックスを添加して製造されたものである
ことを特徴とするトナー用樹脂組成物に関する。
【0023】さらに、本発明は、少なくとも結着樹脂、
着色剤及び2種以上のワックスを含有するトナーに用い
られる該結着樹脂及び該2種以上のワックスを含有する
トナー用樹脂組成物の製造方法において、該トナー用樹
脂組成物は、結着樹脂としての重合体の重合転化率が4
0mol%未満の時に、第1のワックスの1乃至40質
量%を添加し、さらに該重合体の重合転化率が60mo
l%以上の時に、第2のワックスを添加することによっ
て製造されることを特徴とするトナー用樹脂組成物の製
造方法に関する。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明のトナーは、少なくとも結
着樹脂、及び2種以上のワックスを含有するトナーにお
いて、該結着樹脂の重合転化率が40mol%未満の
時に、トナー中に含まれる全ワックスの1乃至40質量
%を添加し、さらに該結着樹脂の重合転化率が60m
ol%以上の時に、全ワックスの20乃至99質量%を
添加して製造された結着樹脂であることを特徴とする。
【0025】この方法で合成された結着樹脂を用いるこ
とにより、安定した電子写真特性とトナーの低温溶融化
に貢献できると共に、高温域での高度な耐オフセット性
を達成でき、また、どのような環境下においても、カブ
リや現像性悪化に伴う印字濃度の低下を高度に防止する
ことが可能となった。
【0026】すなわち、2種以上のワックスを含有する
ことにより、耐オフセット性と低温定着性を同時に満足
し、かつ、広範囲な温度領域で離型性を有することがで
きるために、トナーの低温溶融化と高温域での高度な耐
オフセット性を達成することが可能になる。また、上記
に示したワックスの添加方法を採ることによって、各ワ
ックスを適度に分散制御することが可能となって、ワッ
クス分散低下に伴うカブリや現像性悪化、ワックス遊離
による耐オフセット性の低下等を防止したり、ワックス
の樹脂への相溶化に伴う離型性の低下や樹脂弾性の低下
を防止することが可能となった。
【0027】トナー中に2種以上のワックスを含ませる
ことは、上記に述べたような各種の利点があるものの、
2種の異なるワックスを樹脂中に適度に分散させること
には困難が伴う。ただ単純にトナー中に溶融混練しただ
けではどちらか一方のワックスが溶融する温度で混練物
の粘度が著しく低下してしまう為に、混練シェアがかか
りにくくなり、残りのワックス成分を分散することが困
難となる。ワックス分散性の悪化によりトナーの帯電均
一性が損なわれ、カブリや現像性の悪化を引き起こした
り、ワックス遊離により耐オフセット性が悪化し、ブロ
ッブスと呼ばれる定着器部材(例えば分離爪・サーミス
タ部材など)にオフセットしたトナーが蓄積されて画像
を汚す弊害などが見られるようになる。また、分散性向
上のために、結着樹脂の重合時にワックスを存在下重合
する方法も考えられたが、全ワックスを存在下で重合す
ることはワックスが樹脂へ相溶化してしまい、ワックス
の本来の機能である離型性を損なってしまい、ブロッブ
スが見られるようになり、また、結着樹脂の重合に影響
を与えやすくなり好ましくない。また、結着樹脂とワッ
クスを溶液状態で混合する溶液ブレンド法も考えられた
が、2種以上のワックスを一度に分散させるには不十分
であり、更なる分散性の向上が必要とされた。ワックス
成分の分散の観点からは適度な量を重合転化度合いに応
じて添加することにより、トナー中の分散を制御するこ
とが高度に可能となるのである。
【0028】ワックスの添加方法についてさらに詳細に
説明をする。
【0029】先ず、トナーに用いられる結着樹脂の重合
時に、該結着樹脂の重合転化率が40mol%未満、好
ましくは20mol%未満、さらに好ましくは10mo
l%未満の時にトナー中に含まれる全ワックスの1乃至
40質量%、好ましくは1乃至30質量%、更に好まし
くは1乃至20質量%を添加する。
【0030】重合初期にワックスを添加することでポリ
マー鎖がワックス鎖と絡み合った状態が形成されるた
め、ワックスの結着樹脂への相溶性が増加し、ワックス
が結着樹脂に相溶化していくと共に、この成分がワック
スの相溶化剤としての機能としても働くようになる。
【0031】重合転化率が40mol%以上では重合が
進行してしまい、ワックスを予め添加することによる樹
脂中への分散効果が損なわれ、カブリ・濃度低下等の画
像弊害が生じてしまう。また、この時の添加量がトナー
中に含まれる全ワックス量の1質量%未満では、効果が
無く、また、40質量%を超えると、樹脂中に相溶する
ワックス量が増えすぎて離型性が損なわれ、高温オフセ
ットが生じてしまったり、また、重合への影響が生じて
しまう為に所望の分子量の樹脂が得られにくくなったり
する。
【0032】さらに結着樹脂の重合転化率が60mol
%以上、好ましくは80mol%以上、さらに好ましく
は90mol%以上の時に、トナー中に含まれる全ワッ
クス量の20乃至99質量%、好ましくは30乃至99
質量%、さらに好ましくは40乃至99質量%を添加す
る。
【0033】この時期に添加されるワックスは結着樹脂
と相溶化することなくトナー中に微分散し、結着成分の
重合に与える影響も少ない。そして、重合初期に添加さ
れたワックスにより結着樹脂中に均一に分散される。
【0034】重合添加率が60mol%未満では重合へ
与える影響や樹脂との相溶化の点で好ましくない。全ワ
ックス量の20質量%未満では微分散するワックス量が
少なく、ワックスの偏在が起こり易くなり、トナーの帯
電性や製造性に悪影響を与え、カブリ・濃度低下を生じ
やすい。
【0035】上記の2つの時期に樹脂中に添加される合
計ワックス量は、トナー中に含まれる全ワックス量の5
0質量%以上であることが好ましい。50質量%未満で
は、上記の効果が十分に得られず、好ましくない。
【0036】さらには、低重合転化率時に添加されるワ
ックス量と高重合転化率時に添加されるワックス量の質
量比が1:99乃至49:51の範囲であることが好ま
しい。好ましくは1:99乃至40:60、更に好まし
くは2:98乃至10:90の範囲である。低重合転化
率時に加えられるワックス量の比率が49より多い場合
は、相溶化する効果のほうが大きくなり、離型性に影響
が出てくることがあるので好ましくない。また、低重合
転化率時に加えられるワックス量の比率が1より少ない
場合では低重合転化率時にワックスを添加する効果が得
られにくい。
【0037】本発明に用いられるワックスとしては、次
のようなものがある。例えば低分子量ポリエチレン、低
分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合体、ポリ
オレフィンワックス、パラフィンワックス、マイクロク
リスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス
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;また
は、それらのブロック共重合体;キャンデリラワック
ス、カルナバワックス、木ろう、ライスワックス、ホホ
バろうの如き植物系ワックス;みつろう、ラノリン、鯨
ろうの如き動物系ワックス;オゾケライト、セレシン、
ペトロラクタムの如き鉱物系ワックス;モンタン酸エス
テル、カスター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;ブラシジン酸、
エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪
酸;ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、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の如き飽和ア
ルコール;ソルビトールの如き多価アルコール;リノー
ル酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如
き脂肪酸アミド;メチレンビスステアリン酸アミド、エ
チレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸
アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き
飽和脂肪酸ビスアミド;エチレンビスオレイン酸アミ
ド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−
ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセ
バシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類;m−キシ
レンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリル
イソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド;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の如きビニル系
モノマーを用いてグラフト化させたワックス;ベヘニン
酸モノグリセリドの如き脂肪族と多価アルコールの部分
エステル化物;植物性油脂を水素添加することによって
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。
【0038】本発明に好適に用いられるワックスは、ト
ナー中の分散性や、トナーの帯電性に与える影響から、
炭化水素ワックスが好ましく用いられる。例えば、パラ
フィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、オ
レフィ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、メタロセン触媒等で重合した低分子のポリ
オレフィン、高分子量のポリオレフィンを熱減成して得
られるポリオレフィン、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成分か
ら、あるいはこれらを水素添加して得られる合成炭化水
素などのフィッシャートロプシュワックスが挙げられ
る。酸化防止剤が添加されていても良い。さらに、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った物が好ましく用いら
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るもの(原料は石炭であって
も、天然ガスであってもかまわない)、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)により得られる炭素数が数百ぐらいまでの炭
化水素や、エチレンなどのオレフィンをチーグラー触
媒、メタロセン触媒により重合した炭化水素は分岐が少
なく、飽和の長い直鎖状炭化水素であるので好ましい。
【0039】少なくとも1種は、ポリオレフィンワック
スがトナー中の分散性や離型性の観点から好ましく用い
られる。更には、融点や溶融粘度から、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、エチレンプロピレン共重合体、その
中でもポリプロピレン系ワックスが好適な離型性能と定
着性を満足するという点や入手のし易さという点で、好
ましい。
【0040】更には、高分子ポリオレフィンを熱減成し
て得られえたポリオレフィンワックスであることが、適
度な分子量分散と溶融粘度を持つことができる点で好ま
しい。
【0041】具体的には、160℃における溶融粘度は
50乃至5000mPa・sの範囲であることが好まし
い。
【0042】160℃における溶融粘度は50mPa・
s未満では、十分な離型性を得られず、また、粘度が低
すぎてトナー中にうまく分散することが困難となり易
い。また、160℃における溶融粘度5000mPa・
sを超えると、樹脂成分との粘度差が大きくなってしま
い、トナー中に分散することが難しくなってくる。
【0043】本発明における粘度の測定は、以下の方法
により行った。
【0044】測定装置はブルックフィールド型回転粘度
計(以下、B型粘度計)を用いて、試料を入れたビーカ
ーを160℃に保持した恒温槽に浸漬し、粘度の測定を
行った。
【0045】本発明のトナーに用いられるワックスのう
ち、結着樹脂の重合転化率が40mol%未満の時に主
に添加されるワックス(以下、第1のワックス、但し、
他のワックスが第1のワックスより少ない量で添加され
ていても構わない)と、結着樹脂の重合転化率が60m
ol%以上の時点で主に添加されるワックス(以下、第
2のワックス、但し第1のワックスもこの時点で追加添
加しても構わない)は、以下のような特徴をもつことが
好ましい。
【0046】第1のワックスは、トナー中の分散性やト
ナーの帯電性に与える影響を考慮して、炭化水素ワック
スであることが好ましい。中でも、ポリオレフィンワッ
クス、特にポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
プロピレン共重合体、または、フィッシャートロプシュ
ワックスが好ましい。
【0047】第1のワックスは、GPCにより測定され
る数平均分子量(Mn)がポリエチレン換算で100〜
3000であることが好ましく、300〜2000であ
ることが更に好ましい。Mnが100未満では、離型効
果を十分に得ることが困難となり、また、トナー中に分
散させることも困難となる。また、Mnが3000を超
える場合には、定着性に悪影響を与えるため、好ましく
ない。
【0048】第2のワックスは、直鎖型炭化水素ワック
スであることが好ましい。直鎖型炭化水素ワックスは第
1のワックスの影響が少なく、トナー中に良好に分散す
ることができるからである。具体的には、炭素数10か
ら100更には10から50のパラフィンワックス、フ
ィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンが好まし
い。
【0049】第2のワックスは、GPCにより測定され
る数平均分子量(Mn)がポリエチレン換算で100〜
1000であることが好ましい。Mnが100未満で
は、トナー中に分散させることが困難となる。また、M
nが1000を超える場合には、定着性を向上させる効
果が少なく、好ましくない。
【0050】本発明における分子量の測定は、以下の方
法により行った。
【0051】<ワックスのGPC測定条件> 装置 :GPC−150C(ウォーターズ社製) カラム:GMH−HT(東ソー社製)の2連 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 :濃度0.15質量%の試料を0.4ml注入 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校正曲
線を使用する。更に、ワックスの分子量は、Mark−
Houwink粘度式から導き出される換算式で換算す
ることによって算出される。
【0052】さらに、第1のワックスは、示差走査型熱
量計により測定されるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピ
ーク温度が、好ましくは95乃至150℃の範囲内、好
ましくは100乃至150℃、更に好ましくは120乃
至150℃範囲であることである。
【0053】第1のワックスの最大ピーク温度が95℃
未満ならば、高温時の離型性が得られにくく、好ましく
なく、また、150℃を超えるならば、定着性を阻害す
ることがあり、好ましくない。
【0054】また、第2のワックスは、示差走査型熱量
計により測定されるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピー
ク温度が、60乃至95℃の範囲内、好ましくは60乃
至90℃であることが好ましい。
【0055】第2のワックスの最大ピーク温度が60℃
未満ならば、保存性に悪影響を与える恐れがあり好まし
くなく、また、95℃を超えるならば、定着性を向上さ
せる効果が少なく、好ましくない。
【0056】トナーの吸熱ピーク温度の測定は示差熱分
析測定装置(DSC測定装置)、DSC−7(パーキン
エルマー社製)を用い、下記の条件にて測定した。 試料 :5〜20mg、好ましくは10mg 測定法:試料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 る。 温度曲線:昇温I(20℃→180℃、昇温速度10℃/min.) 降温I(180℃→10℃、降温速度10℃/min.) 昇温II(10℃→180℃、昇温速度10℃/min.) 昇温IIで測定される吸熱ピークを用いる。
【0057】さらに、第1のワックスの最大吸熱ピーク
温度と第2のワックスの最大吸熱ピーク温度との差は、
20乃至80℃の範囲であることが好ましい。20℃未
満では、2種類のワックスを添加した効果が得られず、
定着−耐オフセット性の十分な領域が得られにくくな
り、好ましくない。80℃を超える時には、2種類のワ
ックスが溶融する温度が大きく異なるため、溶融混練時
に2種類を同時に分散することが難しく、不均一なトナ
ーが得られやすく、帯電性が安定しにくく、カブリなど
の弊害が出やすくなる。
【0058】本発明に使用される結着樹脂の種類として
は、例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレ
ン、ポリビニルトルエン等の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−ブタジエン共重合体、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
体等のスチレン系共重合体;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、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、石油系樹脂等が使用できる。ま
た、架橋されたスチレン系樹脂も好ましい結着樹脂であ
る。
【0059】スチレン系共重合体のスチレンモノマーに
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、アクリルアミド等のような
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等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、安息香酸ビニル等のようなビニルエステル
類、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のよう
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等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等のようなビニルエーテ
ル類;等のビニル単量体が単独もしくは組み合わせて用
いられる。
【0060】ここで架橋剤としては、主として2個以上
の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような
芳香族ジビニル化合物;例えば、エチレングリコールジ
アクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、
1,3−ブタンジオールジメタクリレート等のような二
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
ルスルホン等のジビニル化合物、;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使用
できる。
【0061】本発明に使用される重合体成分は、THF
可溶分のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラ
ム)において、分子量5×103〜3×104の領域にメ
インピークを有し、且つ分子量1×105〜3×106
領域にサブピークまたはショルダーを有することが好ま
しい。
【0062】該重合体成分のGPCのメインピークが5
×103未満ならば、樹脂の溶融粘度が低すぎて本発明
の2種類のワックス成分を有効に分散することができず
好ましい離型性を得ることが困難となり、また、3×1
4を超える時には、定着性に悪影響を与えるばかり
か、トナー製造時の混練における負荷が増し、生産性が
下がると同時に、トナー原料各成分の分散も不均一とな
って安定した帯電性能が得られ難くなる。
【0063】また、分子量1×105〜3×106の領域
にサブピークまたはショルダーを有することにより、適
度な耐高温オフセット性の調整が可能となり、さらには
トナー全体の溶融粘度、粘弾性の調整も可能となること
によって、他原材料のトナー中の分散を適度に調整する
ことが可能となるのである。
【0064】本発明において、トナー組成物の分子量分
布(GPC)は、次の条件によって測定される。 装置 :GPC−150C(ウォーターズ社製) カラム:KF801〜7(ショウデックス社製)の7連 温度 :40℃ 溶媒 :THF(テトラヒドロフラン) 流速 :1.0ml/min. 試料 :濃度0.05〜0.6質量%の試料を0.1m
l注入 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(東ソー製A−500,A−
1000,A−2500,A−5000,F−1,F−
2,F−4,F−10,F−20,F−40,F−8
0,F−128,F−288,F−450,F−850
など、10点以上を併用する)により作成した分子量校
正曲線を使用する。
【0065】該結着樹脂は、低分子量体(L成分)と高
分子量体(H成分)を溶剤溶融混合して得られた樹脂で
あることが好ましい。L成分とH成分を各々単独で重合
することにより、それぞれの領域における分子量を高度
に調節することが可能となり、また、それらを溶剤溶融
混合することで、分子量の異なる成分を均一に混合する
ことが可能となり、定着−耐オフセット性において幅広
い領域を確保することができると共に、帯電性において
も均一性を得られやすくなり、カブリなどの不良画像が
生じにくくなり好ましい。
【0066】さらに前述のワックス添加方法において、
L成分の重合添加率に応じてワックスを添加することが
好ましい。すなわち、L成分の重合添加率が40mol
%未満の時にトナー中に含まれる全ワックス量の1乃至
40質量%を添加し、さらにL成分の重合添加率が60
mol%以上の時にトナー中に含まれる全ワックス量の
20乃至99質量%を添加することが好ましい。
【0067】L成分はトナーにおいては、定着性能を大
きく左右する成分であり、また、メインピークとなるL
成分部分はトナーマトリックスの多くを占めるため、ま
た、耐オフセット性に与える影響も大きい。よって、そ
の中でのワックスの分散状態が定着性に与える影響が大
きいため、L成分でのワックス分散状態を制御すること
がより重要となっているのである。
【0068】本発明のトナーは、荷電制御剤として、有
機金属化合物を用いることが好ましく、特に有機化合物
を配位子や対イオンとして含有するものが有用である。
このような金属錯体としては、帯電性の観点から、金属
錯体型モノアゾ化合物が好ましく用いられる。金属錯体
型モノアゾ化合物としては、特公昭41−20153
号、同42−27596号、同44−6397号、同4
5−26478号公報などに記載されているモノアゾ染
料の金属錯体などがある。特に分散性・帯電性の面など
から、下記一般式(I)で表わされる金属錯体型モノア
ゾ化合物であることが好ましく、中でも、中心金属が鉄
である金属錯体型モノアゾ鉄錯体を用いることが好まし
い。さらに好ましくは、下記一般式(II)で表わされ
るモノアゾ鉄錯体を用いることである。
【0069】
【化1】
【0070】
【化2】 [式中、X1,X2;水素原子,低級アルキル基,低級ア
ルコキシ基,ニトロ基,ハロゲン原子 m,m’;1〜3の整数 Y1,Y3;水素原子,C1〜C18のアルキル,アルケニ
ル,スルホンアミド,メシル,スルホン酸,カルボキシ
エステル,ヒドロキシ,C1〜C18のアルコキシ,アセ
チルアミノ,ベンゾイル,アミノ基,ハロゲン原子 n,n’;1〜3の整数 Y2,Y4;水素原子,ニトロ基 (上記のX1とX2,mとm’,Y1とY3,nとn’,Y
2とY4は同一でも異なっていても良い。) A+;アンモニウムイオン,アルカリ金属イオン、水素
イオンの混合よりなる。]
【0071】上記金属錯体型モノアゾ化合物の含有量
は、トナー結着樹脂100質量部に対し、0.05〜5
質量部が好ましく、特に0.2〜3質量部が好ましい。
該金属錯体型モノアゾ化合物の含有量が多過ぎると、ト
ナーの流動性が悪化し、カブリが生じやすく、一方、少
な過ぎると充分な帯電量が得られにくい。
【0072】本発明において着色剤としては、任意の適
当な顔料または染料が使用される.トナー着色剤は周知
であって、例えば顔料としてカーボンブラック、アニリ
ンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロ
ー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリンレ
ーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、インダンスレ
ンブルー等がある。これらは定着画像の光学濃度を維持
するのに必要充分な量が用いられ、樹脂100質量部に
対し0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜10質量
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、メチン系染料等があり樹脂100質
量部に対し0.1〜20質量部、好ましくは0.3〜1
0質量部の添加量が良い。
【0073】本発明のトナーは、磁性材料を含有した磁
性トナーとして用いられることが好ましい。使用できる
磁性材料としては、鉄、コバルト、ニッケル、銅、マグ
ネシウム、マンガン、アルミニウム、ケイ素などの元素
を含む金属酸化物などがある。これら磁性粒子は、窒素
吸着法によるBET比表面積が好ましくは1〜20m 2
/g、特に2.5〜12m2/g、更にモース硬度が5
〜7の磁性粉が好ましい。磁性体の形状としては、8面
体、6面体、球形、針状、鱗片状などがあるが、8面
体、6面体、球形等の異方性の少ないものが好ましい。
等方性の形状を有するものは、本発明の如き、結着樹脂
・ワックスに対しても、良好な分散を達成することがで
きるからである。磁性体の平均粒径としては0.05〜
1.0μmが好ましく、さらに好ましくは0.1〜0.
6μm、さらには、0.1〜0.4μmが好ましい。
【0074】上記磁性材料は、トナー結着樹脂100質
量部に対し40〜200質量部添加するのが好ましく、
特に好ましくは50〜150質量部である。40質量部
未満ではトナーの搬送性が不十分で現像剤担持体上の現
像剤層にムラが生じ、画像ムラとなる傾向であり、さら
に現像剤の帯電の過剰な上昇に起因する画像濃度の低下
が生じ易い傾向であった。また、200質量部を超える
場合には現像剤の帯電が充分には得られなくなるため
に、画像濃度低下が生じやすくなる。
【0075】また、本発明のトナーには、環境安定性、
帯電安定性、現像性、流動性、保存性向上のため、無機
微粉体または疎水性無機微粉体が混合されていることが
好ましい。例えば、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末又
はそれらの疎水化物が挙げられる。それらは、単独ある
いは併用して用いることが好ましい。
【0076】シリカ微粉体は、ケイ素ハロゲン化物の蒸
気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒューム
ドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製
造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能である
が、表面及び内部にあるシラノール基が少なく、またN
2O、SO3 2-等の製造残渣の少ない乾式シリカの方が
好ましい。また乾式シリカにおいては、製造工程におい
て例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン等、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それらも包含する。
【0077】さらにシリカ微粉体は疎水化処理されてい
るものが好ましい。疎水化処理するには、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
された乾式シリカ微粉体をシラン化合物で処理した後、
あるいはシラン化合物で処理すると同時にシリコーンオ
イルのごとき有機ケイ素化合物で処理する方法が挙げら
れる。
【0078】疎水化処理に使用されるシラン化合物とし
ては、例えば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、β−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、ジメチルジエトキシシラン、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及び
1分子当たり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個宛のケイ素原子に結合し
た水酸基を含有したジメチルポリシロキサン等が挙げら
れる。
【0079】有機ケイ素化合物としては、シリコーンオ
イルが挙げられる。好ましいシリコーンオイルとして
は、25℃における粘度が30〜1000mm2/sの
ものが用いられ、例えばジメチルシリコーンオイル、メ
チルフェニルシリコーンオイル、α−メチルスチレン変
性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイ
ル、フッ素変性シリコーンオイル等が特に好ましい。
【0080】シリコーンオイル処理の方法としては、例
えばシラン化合物で処理されたシリカ微粉体とシリコー
ンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直
接混合してもよいし、ベースとなるシリカ微粉体にシリ
コーンオイルを噴霧する方法を用いてもよい。あるいは
適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せし
めた後、シリカ微粉体を加え混合し溶剤を除去する方法
でもよい。
【0081】本発明のトナーには、必要に応じてシリカ
微粉体又は酸化チタン微粉体以外の外部添加剤を添加し
てもよい。
【0082】例えば帯電補助剤、導電性付与剤、流動性
付与剤、ケーキング防止剤、熱ロール定着時の離型剤、
滑剤、研磨剤等の働きをする樹脂微粒子や無機微粒子な
どである。
【0083】例えばテフロン(登録商標)、ステアリン
酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデンのごとき滑剤、中でもポ
リフッ化ビニリデンが好ましい。あるいは酸化セリウ
ム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤、
中でもチタン酸ストロンチウムが好ましい。あるいは例
えば酸化チタン、酸化アルミニウム等の流動性付与剤、
中でも特に疎水性のものが好ましい。ケーキング防止
剤、あるいは例えばカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化
アンチモン、酸化スズ等の導電性付与剤、また、逆極性
の白色微粒子及び黒色微粒子を現像性向上剤として少量
用いることもできる。
【0084】トナーと混合される樹脂微粒子または無機
微粉体または疎水性無機微粉体などは、トナー100質
量部に対して0.1〜5質量部(好ましくは、0.1〜
3質量部)使用するのがよい。
【0085】本発明のトナーは、トナー構成材料をボー
ルミルのごとき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ごとき熱混練機を用
いて溶融、捏和及び練肉し、冷却固化後粉砕及び厳密な
分級を行うことにより生成することができる。
【0086】例えば混合機としては、ヘンシェルミキサ
ー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社
製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキ
サー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワ
ミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工
社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)が挙げら
れ、混練機としては、KRCニーダー(栗本鉄工所社
製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型
押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本
製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);三本
ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー(井上製
作所社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加
圧ニーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バン
バリーミキサー(神戸製鋼所社製)が挙げられ、粉砕機
としては、カウンタージェットミル、ミクロンジェッ
ト、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミ
ル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社
製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマ
ックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・
オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎
重工業社製);ターボミル(ターボ工業社製)が挙げら
れ、分級機としては、クラッシール、マイクロンクラッ
シファイアー、スペディッククラシファイアー(セイシ
ン企業社製);ターボクラッシファイアー(日新エンジ
ニアリング社製);ミクロンセパレータ、ターボプレッ
クス(ATP)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン
社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)、ディスパ
ージョンセパレータ(日本ニューマチック工業社製);
YMマイクロカット(安川商事社製)が挙げられ、粗粒
などをふるい分けるために用いられる篩い装置として
は、ウルトラソニック(晃栄産業社製);レゾナシー
ブ、ジャイロシフター(徳寿工作所社製);バイブラソ
ニックシステム(ダルトン社製);ソニクリーン(新東
工業社製);ターボスクリーナー(ターボ工業社製);
ミクロシフター(槙野産業社製);円形振動篩い等が挙
げられる。
【0087】
【実施例】以下、具体的実施例によって本発明を説明す
るが、本発明はなんらこれに限定されるものではない。
【0088】[実施例1]4ツ口フラスコに脱気水18
0質量部とポリビニルアルコールの2質量%水溶液20
質量部を投入した後、スチレン70質量部、アクリル酸
−n−ブチル25質量部、マレイン酸モノブチル5質量
部、ジビニルベンゼン0.003質量部、及び、2,2
−ビス(4,4−ジ−tert−ブチルパーオキシシク
ロヘキシル)プロパン(半減期10時間温度92℃)
0.1質量部の溶液の混合液を加え、攪拌し懸濁液とし
た。
【0089】フラスコ内を充分に窒素で置換した後、8
5℃まで昇温して、重合を開始した。同温度に24時間
保持した。これを瀘別し、水洗、乾燥し、高分子量重合
体(H)を得た。これを分析したところ、Mw=90
万、PMw=85万、Mw/Mn=2.5、Tg=62
℃であった。
【0090】一方、4ツ口フラスコ内にキシレン300
質量部を投入し、攪拌しながら容器内を充分に窒素で置
換した後、昇温して還流させた。
【0091】この還流下で、スチレン66質量部、アク
リル酸−n−ブチル25質量部、マレイン酸モノブチル
9質量部、高分子量のポリプロピレンを熱減成すること
により得られた熱減成型低分子量ポリプロピレン(W
1;溶融粘度(160℃)200mPa・s、DSC最
大吸熱ピーク温度135℃)を最終的に得られるトナー
用結着樹脂(ワックス成分量を除く)100質量部に対
して0.5質量部相当になるよう加え(この場合は0.
71質量部)、さらに、ジ−tert−ブチルパーオキ
サイド2質量部の混合液を4時間かけて滴下後、2時間
保持した。この時点での重合転化率は98mol%であ
った。
【0092】重合転化率は、ガスクロマトグラフィーに
より測定された残存モノマー濃度より残存モノマー量を
求め、下記式から算出した。
【0093】
【数1】
【0094】なお、ガスクロマトグラフィーにおける条
件は特に限定されないが、下記の方法で行うことが可能
である。 装置:島津GC−15A(島津製作所製) キャリアガス:N2(196kPa、流速8.3×10
-73/s、split比1:60) カラム:ULBON HR−1 50mm×0.25m
m 昇温:50℃で5分間保持後、5℃/分で100℃まで
昇温し、更に10℃/分で200℃まで昇温し、200
℃で保持した。 試料量:2μl 標準試料:トルエン この重合体溶液の一部をサンプリングし、減圧下で乾燥
させ、得られた低分子量重合体(L−1)の分析を行っ
たところ、Mw=15000、PMw=15500、M
w/Mn=2.3、Tg=60℃であった。
【0095】この重合体溶液(L−1)と高分子量重合
体(H)をワックスを含まない比率でL成分とH成分の
比率が70:30となるように混合してワックスを含ま
ない重合体として100質量部となるようにし、さら
に、熱減成型ポリプロピレン(W1)2.5質量部、及
び、パラフィンワックス(W2;DSC最大吸熱ピーク
温度75℃)3質量部を溶解させ、還流下、重合を完了
させた後、有機溶剤を留去し、得られた樹脂を冷却固化
した後、粉砕し、トナー用結着樹脂を得た。
【0096】上記トナー用結着樹脂を106質量部(ワ
ックス成分量を除き100質量部となるように)、球形
磁性酸化鉄100質量部、下記式に示される金属モノア
ゾ型化合物2質量部を予め均一に混合し、これを90℃
に加熱された二軸エクストルーダーで溶融混練した。こ
の混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、更にジェ
ットミルで微粉砕した後、得られた粉砕物を風力分級
し、重量平均径D4が6.9μmの分級粉を得た。
【0097】
【化3】
【0098】この分級粉100質量部に対し、疎水化処
理シリカ微粉体1.2質量部を乾式混合外添し、トナー
を得た。
【0099】[実施例2〜3]ワックスの添加時期を変
えた以外は実施例1と同様にしてトナーを得た。
【0100】[実施例4]低分子量重合体(L−1)を
いったん、溶剤留去し乾燥させた後に、再び、該乾燥低
分子量重合体(L−1)70.5質量部、高分子量重合
体(H)30質量部、低分子量ポリプロピレン(W1)
2.5質量部、及び、パラフィンワックス(W2;DS
C最大吸熱ピーク温度75℃)3質量部を還流キシレン
100質量部中で溶融混合して均一混合することによっ
て得られた結着樹脂を用いた以外は実施例1と同様にし
てトナーを得た。
【0101】[実施例5〜22]以下、表1及び2に示
す手順に従い、トナーをそれぞれ得た。なお、各実施例
に用いたワックスの性状については表3にまとめた。
【0102】[比較例1]結着樹脂重合時にワックス成
分を添加せずに、原材料混練時に熱減成型ポリプロピレ
ンワックス(W1)3質量部及びパラフィンワックス
(W2)3重量部を混合して用いた以外は、実施例1と
同様にして、トナーを得た。
【0103】[比較例2]結着樹脂重合時にワックス成
分を添加せずに重合し、また、結着樹脂の重合が完全に
終了した後(重合添加率100mol%)に溶剤留去
し、低分子成分(L−2)を一度乾燥させてから、改め
てキシレン溶剤中に、該低分子量成分(L−2)70質
量部、高分子量成分(H)30質量部、熱減成型ポリプ
ロピレンワックス(W1)3質量部及びパラフィンワッ
クス(W2)3質量部を溶融混合して製造された結着樹
脂を用いた以外は、実施例1と同様にして、トナーを得
た。
【0104】[比較例3]結着樹脂の重合を開始する前
に熱減成型ポリプロピレンワックス(W1)3質量部及
びパラフィンワックス(W2)3質量部を添加した。そ
の結果、重合阻害が起こり、結着樹脂のピーク分子量は
7000となった。それ以外はワックス成分を用いず
に、他は実施例1と同様にして、トナーを得た。
【0105】
【表1】
【0106】
【表2】
【0107】
【表3】
【0108】(評価)このようにして得られたトナーを
用いて、評価を行った。また、プリントアウト試験・定
着性・耐オフセット性試験は下記の要領で行った。
【0109】<プリントアウト試験>高温高湿(32.
5℃・80%RH)、低温低湿(15℃・10%RH)
の各々の環境下で、市販のレーザービームプリンターL
BP−950(キヤノン製)を以下の構成に改造し、下
記条件でプリントアウト試験を行った。トナー切れに際
しては、カートリッジ上部のトナー容器部分に切り込み
を設け、そこからトナーを補給することによってプリン
トアウト試験を続けた。
【0110】一次帯電を−670Vとして静電潜像を形
成し、感光ドラムと現像剤担持体(磁石内包)上の現像
剤層を非接触に間隙(290μm)を設定し、交流バイ
アス(f=2000Hz;Vpp=1600V)及び直
流バイアス(Vdc=−500V)として現像ドラムに
印加した。また、トナー担持体であるスリーブの周速は
より高画質な画像を得る為に、ドラム周速と等速となる
ようにギア比を変更した。さらにスリーブは、薄層のト
ナーコートとなるよう表面粗さを平均表面粗さ(Ra)
で1.35μmとなるように変更した。プリントアウト
の速度は、50枚(A4ヨコ)/1分となるように改造
した。得られた画像を下記の項目について評価した。
【0111】画像濃度 通常の複写機用普通紙(75g/m2)に20000枚
プリントアウト終了時の画像濃度維持により評価した。
なお、画像濃度は「マクベス反射濃度計」(マクベス社
製)を用いて、原稿濃度が0.00の白地部分のプリン
トアウト画像に対する相対濃度を測定した。
【0112】カブリ リフレクトメーター(東京電色(株)製)により測定し
た転写紙の白色度と、低温低湿(15℃・10%RH)
環境下において、10000枚耐久画出しした後のベタ
白をプリント後の転写紙の白色度との比較からカブリを
算出した。
【0113】定着性 定着性は、90g/m2の坪量の複写機用普通紙を用い
て、低温低湿(15℃・10%RH)環境下でLBPを
立ち上げ直後に得られた画像(コールドスタート)を
4.9kPaの圧力をかけ、柔和な薄紙により定着画像
を摺擦し、摺擦前後での画像濃度の低下率(%)で評価
した。なお、摺擦前の画像は定着性の厳しいハーフトー
ン画像とし、トナーの載り量を5g/m2とした。 (優):5%未満 ○(良):5〜10% (可):10〜15% ×(不可):15%以上
【0114】耐オフセット性 耐オフセット性は、画像面積率約5%のサンプル画像を
プリントアウトし、画像上の汚れの程度により評価し
た。試験紙として複写機用普通紙(64g/m2)を使
用した。 ◎:非常に良好(未発生) ○:良好(ほとんど発生せず) △:実用可 ×:実用不可
【0115】スリーブ(トナー担持部材)の汚れ 高温高湿(32.5℃・80%RH)環境下で2000
0枚を2枚/10秒の割合で間欠的に画出しした後に、
スリーブの表面を目視で観察し、スリーブのトナー汚染
の程度により評価した。 ◎:非常に良好(未発生) ○:良好(ほとんど発生せず) △:実用可(端部のみにトナー付着) ×:実用不可(全面にトナー付着)
【0116】ブロッブス画像汚れ 低温低湿(15℃・10%RH)環境下で通常の複写機
用普通紙(75g/m 2)を20000枚プリントアウ
トを行い、定着器の分離爪に相当する画像部分のブロッ
ブス汚れの程度により評価した。 ◎:非常に良好(未発生) ○:良好(黒ポチ3個以下) △:実用可(黒ポチ4〜9個) ×:実用不可(黒ポチ10個以上)
【0117】以上の評価方法により、実施例1〜22、
及び、比較例1〜3のトナーの評価を行った。結果を表
4にまとめて記した。
【0118】
【表4】
【0119】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、定着性及び耐オフセット性のバランスに優れ、か
つ、いかなる環境下においてもカブリの少ない高品質の
画像を長期間に渡って提供でき、さらに、トナー接触部
材を汚染することなく、高度に耐久可能なトナーを得る
ことを可能とした。
【0120】また、本発明によれば、定着性及び耐オフ
セット性のバランスに優れ、かつ、いかなる環境下にお
いてもカブリの少ない高品質の画像を長期間に渡って提
供でき、さらに、トナー接触部材を汚染することなく、
高度に耐久可能なトナーを得ることができるトナー用結
着樹脂、及び、トナー用結着樹脂の製造方法を提案し
た。
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/08 321 384 (72)発明者 中西 恒雄 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 山崎 克久 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 平塚 香織 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 谷川 博英 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 AA06 AB06 CA06 CA13 CA14 EA03 EA06 EA07 4J002 AE03X BA01W BB03X BB12X BB15X BC01W BC03W BC04W BC05W BC06W BC07W BC08W BC11W BD04W BE06W BF02W BG00W BK00W CD00W CD03W CE00W CF00W CH12W CK02W CL00W CP03W FD096 GS00 4J011 PA56 PB23 PB32 PB33 PC02 PC03 PC04

Claims (53)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、着色剤及び2種以
    上のワックスを含有するトナーにおいて、 該トナーは、該結着樹脂としての重合体の重合転化率が
    40mol%未満の時に、トナー中に含まれる全ワック
    スの1乃至40質量%を添加し、さらに該重合体の重合
    転化率が60mol%以上の時に、トナー中に含まれる
    全ワックスの20乃至99質量%を添加して製造された
    樹脂組成物を含有することを特徴とするトナー。
  2. 【請求項2】 該トナーは、該結着樹脂としての重合体
    の重合転化率が20mol%未満の時に、トナー中に含
    まれる全ワックスの1乃至30質量%を添加し、さらに
    該重合体の重合転化率が80mol%以上の時に、トナ
    ー中に含まれる全ワックスの30乃至99質量%を添加
    して製造された樹脂組成物を含有す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】 該トナーは、該結着樹脂としての重合体
    の重合転化率が10mol%未満の時に、トナー中に含
    まれる全ワックスの1乃至20質量%を添加し、さらに
    該重合体の重合転化率が90mol%以上の時に、トナ
    ー中に含まれる全ワックスの40乃至99質量%を添加
    して製造された樹脂組成物を含有することを特徴とする
    請求項1に記載のトナー。
  4. 【請求項4】 該重合体の低重合転化率の時に添加され
    るワックス量と、該重合体の高重合転化率の時に添加さ
    れるワックス量の合計が、トナー中に含まれる全ワック
    ス量の50質量%以上であ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】 該重合体の低重合転化率の時に添加され
    るワックス量と該重合体の高重合転化率の時に添加され
    るワックス量の質量比が1:99乃至49:51の範囲
    であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記
    載のトナー。
  6. 【請求項6】 少なくとも1種のワックスが炭化水素ワ
    ックスであ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】 少なくとも1種のワックスがポリオレフ
    ィンワックス、またはフィッシャートロプシュワックス
    であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記
    載のトナー。
  8. 【請求項8】 少なくとも1種のワックスがポリプロピ
    レン、ポリエチレン、エチレンプロピレン共重合体、フ
    ィッシャートロプシュワックスのいずれかあることを特
    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】 少なくとも1種のワックスが高分子ポリ
    オレフィンを熱減成して得られたポリオレフィンワック
    スであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに
    記載のトナー。
  10. 【請求項10】 少なくとも1種のワックスがポリプロ
    ピレン系ワックス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】 該樹脂組成物のTHF可溶分により測
    定されるGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフ
    ィー)による分子量分布において、分子量5×103
    至3×104の領域にメインピークを有し、且つ分子量
    1×105乃至3×106の領域にサブピークまたはショ
    ルダーを有することを特徴とする請求項1乃至10のい
    ずれかに記載のトナー。
  12. 【請求項12】 該トナーは、低分子量体(L成分)と
    高分子量体(H成分)を溶剤中で溶融混合して得られた
    樹脂組成物を含有することを特徴とする請求項1乃至1
    1のいずれかに記載のトナー。
  13. 【請求項13】 該トナーは、該L成分の重合転化率が
    40mol%未満の時に、トナー中に含まれる全ワック
    スの1乃至40質量%を添加し、さらに該L成分の重合
    転化率が60mol%以上の時に、トナー中に含まれる
    全ワックスの20乃至99質量%を添加して製造された
    樹脂組成物を含有することを特徴とする請求項12に記
    載のトナー。
  14. 【請求項14】 該トナーは、低分子量体(L成分)の
    重合転化率が40mol%未満の時に、トナー中に含ま
    れる全ワックスの1乃至40質量%を添加し、さらに該
    L成分の重合転化率が60mol%以上の時に、トナー
    中に含まれる全ワックスの20乃至99質量%を添加
    し、さらに、高分子量体(H成分)を添加して、溶剤中
    に溶融混合して得られた樹脂組成物を含有することを特
    徴とする請求項12に記載のトナー。
  15. 【請求項15】 少なくとも結着樹脂、着色剤、及び2
    種以上のワックスを含有するトナーにおいて、 該トナーは、該結着樹脂としての重合体の重合転化率が
    40mol%未満の時に、第1のワックスの1乃至40
    質量%を添加し、さらに該重合体の重合転化率が60m
    ol%以上の時に、第2のワックスを添加して製造され
    た樹脂組成物を含有することを特徴とするトナー。
  16. 【請求項16】 第1のワックスが炭化水素ワックスで
    あることを特徴とする請求項15に記載のトナー。
  17. 【請求項17】 第1のワックスがポリオレフィン、フ
    ィッシャートロプシュワックスから選ばれたワックスで
    あることを特徴とする請求項15又は16に記載のトナ
    ー。
  18. 【請求項18】 第1のワックスがポリエチレン、ポリ
    プロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、フィッシ
    ャートロプシュワックスから選ばれるワックスであるこ
    とを特徴とする請求項15乃至17のいずれかに記載の
    トナー。
  19. 【請求項19】 第2のワックスが直鎖型炭化水素ワッ
    クスであることを特徴とする請求項15乃至18のいず
    れかに記載のトナー。
  20. 【請求項20】 第2のワックスがパラフィンワック
    ス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワ
    ックスのいずれかであることを特徴とする請求項15乃
    至19のいずれかに記載のトナー。
  21. 【請求項21】 第1のワックスの示差走査型熱量計に
    より測定されるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温
    度が、95乃至150℃の範囲内であることを特徴とす
    る請求項15乃至20のいずれかに記載のトナー。
  22. 【請求項22】 第2のワックスの示差走査型熱量計に
    より測定されるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温
    度が、60乃至95℃の範囲内であることを特徴とする
    請求項15乃至21のいずれかに記載のトナー。
  23. 【請求項23】 第1のワックスの示差走査型熱量計に
    より測定されるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温
    度と、第2のワックスの示差走査型熱量計により測定さ
    れるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温度との差
    が、20乃至80℃であることを特徴とする請求項15
    乃至22のいずれかに記載のトナー。
  24. 【請求項24】 該樹脂組成物のTHF可溶分により測
    定されるGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフ
    ィー)による分子量分布において、分子量5×103
    至3×104の領域にメインピークを有し、且つ分子量
    1×105乃至3×106の領域にサブピークまたはショ
    ルダーを有することを特徴とする請求項15乃至23の
    いずれかに記載のトナー。
  25. 【請求項25】 該トナーは、低分子量体(L成分)と
    高分子量体(H成分)を溶剤中で溶融混合して得られた
    樹脂組成物を含有することを特徴とする請求項15乃至
    24のいずれかに記載のトナー。
  26. 【請求項26】 該トナーは該L成分の重合転化率が4
    0mol%未満の時に、トナー中に含まれる全ワックス
    の1乃至40質量%を添加し、さらに該L成分の重合転
    化率が60mol%以上の時に、トナー中に含まれる全
    ワックスの20乃至99質量%を添加して製造された樹
    脂組成物を含有することを特徴とする請求項25に記載
    のトナー。
  27. 【請求項27】 該トナーは、低分子量体(L成分)の
    重合転化率が40mol%未満の時に、トナー中に含ま
    れる全ワックスの1乃至40質量%を添加し、さらに該
    L成分の重合転化率が60mol%以上の時に、トナー
    中に含まれる全ワックスの20乃至99質量%を添加
    し、さらに、高分子量体(H成分)を添加して、溶剤中
    で溶融混合して得られた樹脂組成物を含有することを特
    徴とする請求項25に記載のトナー。
  28. 【請求項28】 少なくとも結着樹脂、着色剤及び2種
    以上のワックスを含有するトナーに用いられる該結着樹
    脂及び該2種以上のワックスを含有するトナー用樹脂組
    成物において、該トナー用樹脂組成物は、結着樹脂とし
    ての重合体の重合転化率が40mol%未満の時に、第
    1のワックスの1乃至40質量%を添加し、さらに該重
    合体の重合転化率が60mol%以上の時に、第2のワ
    ックスを添加して製造されたものであることを特徴とす
    るトナー用樹脂組成物。
  29. 【請求項29】 第1のワックスが炭化水素ワックスで
    あることを特徴とする請求項28に記載のトナー用樹脂
    組成物。
  30. 【請求項30】 第1のワックスがポリオレフィン、フ
    ィッシャートロプシュワックスから選ばれたワックスで
    あることを特徴とする請求項28又は29に記載のトナ
    ー用樹脂組成物。
  31. 【請求項31】 第1のワックスがポリエチレン、ポリ
    プロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、フィッシ
    ャートロプシュワックスから選ばれるワックスであるこ
    とを特徴とする請求項28乃至30のいずれかに記載の
    トナー用樹脂組成物。
  32. 【請求項32】 第2のワックスが直鎖型炭化水素ワッ
    クスであることを特徴とする請求項28乃至31に記載
    のトナー用樹脂組成物。
  33. 【請求項33】 第2のワックスがパラフィンワック
    ス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワ
    ックスのいずれかであることを特徴とする請求項28乃
    至32のいずれかに記載のトナー用樹脂組成物。
  34. 【請求項34】 第1のワックスの示差走査型熱量計に
    より測定されるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温
    度が、95乃至150℃の範囲内であることを特徴とす
    る請求項28乃至33のいずれかに記載のトナー用樹脂
    組成物。
  35. 【請求項35】 第2のワックスの示差走査型熱量計に
    より測定されるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温
    度が、60乃至95℃の範囲内であることを特徴とする
    請求項28乃至34のいずれかに記載のトナー用樹脂組
    成物。
  36. 【請求項36】 第1のワックスの示差走査型熱量計に
    より測定されるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温
    度と、第2のワックスの示差走査型熱量計により測定さ
    れるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温度との差
    が、20乃至80℃であることを特徴とする請求項28
    乃至35のいずれかに記載のトナー用樹脂組成物。
  37. 【請求項37】 該トナー用樹脂組成物のTHF可溶分
    により測定されるGPC(ゲルパーミエーションクロマ
    トグラフィー)による分子量分布において、分子量5×
    103乃至3×104の領域にメインピークを有し、且つ
    分子量1×105乃至3×106の領域にサブピークまた
    はショルダーを有することを特徴とする請求項28乃至
    36のいずれかに記載のトナー用樹脂組成物。
  38. 【請求項38】 該トナー用樹脂組成物が、低分子量体
    (L成分)と高分子量体(H成分)を溶剤中で溶融混合
    して得られたものであることを特徴とする請求項28乃
    至37のいずれかに記載のトナー用樹脂組成物。
  39. 【請求項39】 該トナー用樹脂組成物は、該L成分の
    重合転化率が40mol%未満の時に、トナー中に含ま
    れる全ワックスの1乃至40質量%を添加し、さらに該
    L成分の重合転化率が60mol%以上の時に、トナー
    中に含まれる全ワックスの20乃至99質量%を添加し
    て製造されたものであることを特徴とする請求項38に
    記載のトナー用樹脂組成物。
  40. 【請求項40】 該トナー用樹脂組成物は、低分子量体
    (L成分)の重合転化率が40mol%未満の時に、ト
    ナー中に含まれる全ワックスの1乃至40質量%を添加
    し、さらに該L成分の重合転化率が60mol%以上の
    時に、トナー中に含まれる全ワックスの20乃至99質
    量%を添加し、さらに、高分子量体(H成分)を添加し
    て、溶剤中で溶融混合して得られたものであることを特
    徴とする請求項38に記載のトナー用樹脂組成物。
  41. 【請求項41】 少なくとも結着樹脂、着色剤及び2種
    以上のワックスを含有するトナーに用いられる該結着樹
    脂及び該2種以上のワックスを含有するトナー用樹脂組
    成物の製造方法において、該トナー用樹脂組成物は、結
    着樹脂としての重合体の重合転化率が40mol%未満
    の時に、第1のワックスの1乃至40質量%を添加し、
    さらに該重合体の重合転化率が60mol%以上の時
    に、第2のワックスを添加することによって製造される
    ことを特徴とするトナー用樹脂組成物の製造方法。
  42. 【請求項42】 第1のワックスが炭化水素ワックスで
    あることを特徴とする請求項41に記載のトナー用樹脂
    組成物の製造方法。
  43. 【請求項43】 第1のワックスがポリオレフィン、フ
    ィッシャートロプシュワックスから選ばれたワックスで
    あることを特徴とする請求項41又は42に記載のトナ
    ー用樹脂組成物の製造方法。
  44. 【請求項44】 第1のワックスがポリエチレン、ポリ
    プロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、フィッシ
    ャートロプシュワックスから選ばれるワックスであるこ
    とを特徴とする請求項41乃至43のいずれかに記載の
    トナー用樹脂組成物の製造方法。
  45. 【請求項45】 第2のワックスが直鎖型炭化水素ワッ
    クスであることを特徴とする請求項41乃至44のいず
    れかに記載のトナー用樹脂組成物の製造方法。
  46. 【請求項46】 第2のワックスがパラフィンワック
    ス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワ
    ックスのいずれかであることを特徴とする請求項41乃
    至45のいずれかに記載のトナー用樹脂組成物の製造方
    法。
  47. 【請求項47】 第1のワックスの示差走査型熱量計に
    より測定されるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温
    度が、95乃至150℃の範囲内であることを特徴とす
    る請求項41乃至46のいずれかに記載のトナー用樹脂
    組成物の製造方法。
  48. 【請求項48】 第2のワックスの示差走査型熱量計に
    より測定されるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温
    度が、60乃至95℃の範囲内であることを特徴とする
    請求項41乃至47のいずれかに記載のトナー用樹脂組
    成物の製造方法。
  49. 【請求項49】 第1のワックスの示差走査型熱量計に
    より測定されるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温
    度と、第2のワックスの示差走査型熱量計により測定さ
    れるDSC曲線の昇温時の最大吸熱ピーク温度との差
    が、20乃至80℃であることを特徴とする請求項41
    乃至48のいずれかに記載のトナー用樹脂組成物の製造
    方法。
  50. 【請求項50】 該トナー用樹脂組成物のTHF可溶分
    により測定されるGPC(ゲルパーミエーションクロマ
    トグラフィー)による分子量分布において、分子量5×
    103乃至3×104の領域にメインピークを有し、且つ
    分子量1×105乃至3×106の領域にサブピークまた
    はショルダーを有することを特徴とする請求項41乃至
    49のいずれかに記載のトナー用樹脂組成物の製造方
    法。
  51. 【請求項51】 該トナー用樹脂組成物は、低分子量体
    (L成分)と高分子量体(H成分)を溶剤中で溶融混合
    して製造されることを特徴とする請求項41乃至50の
    いずれかに記載のトナー用樹脂組成物の製造方法。
  52. 【請求項52】 該L成分の重合転化率が40mol%
    未満の時に、トナー中に含まれる全ワックスの1乃至4
    0質量%を添加し、さらに該L成分の重合転化率が60
    mol%以上の時に、トナー中に含まれる全ワックスの
    20乃至99質量%を添加することにより製造されるこ
    とを特徴とする請求項51に記載のトナー用樹脂組成物
    の製造方法。
  53. 【請求項53】 該トナー用樹脂組成物は、低分子量体
    (L成分)の重合転化率が40mol%未満の時に、ト
    ナー中に含まれる全ワックスの1乃至40質量%を添加
    し、さらに該L成分の重合転化率が60mol%以上の
    時に、トナー中に含まれる全ワックスの20乃至99質
    量%を添加し、さらに、高分子量体(H成分)を添加し
    て、溶剤中で溶融混合して製造されることを特徴とする
    請求項51に記載のトナー用樹脂組成物の製造方法。
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