JP2002278136A - トナー及びその製造方法 - Google Patents

トナー及びその製造方法

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JP2002278136A
JP2002278136A JP2001079697A JP2001079697A JP2002278136A JP 2002278136 A JP2002278136 A JP 2002278136A JP 2001079697 A JP2001079697 A JP 2001079697A JP 2001079697 A JP2001079697 A JP 2001079697A JP 2002278136 A JP2002278136 A JP 2002278136A
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toner
fatty acid
alcohol
crystalline compound
particles
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JP2001079697A
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English (en)
Inventor
Takeshi Omura
大村  健
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Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水分吸着が少なく、帯電の湿度依存性が小さ
く、又、結晶性化合物がフィルミングした静電潜像担持
体、つまり感光体が高温高湿下で画像流れ、いわゆる
「画像ボケ」を発生させることも無く、更には、保存性
も良い静電荷像現像用トナーを提供することである。 【解決手段】 アルコールと炭素数が14〜32の脂肪
酸との反応物である結晶性化合物、結着樹脂、及び着色
剤を含有する静電荷像現像用トナーであって、前記結晶
性化合物は、アルコールの水酸基に対して過多当量の脂
肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコールエステル)を反
応させた後、未反応の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のア
ルコールエステル)を中和、洗浄して得たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に静電荷像現像
用トナー及びその製造方法に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】オフィス向けのカラー
プリンタやカラーコピアにおいては、メンテナンスが楽
であること、又、ボールペンなどでの書き込みが出来る
等の利点から、オイルレス定着方式が注目されている。
このオイルレス定着方式に用いられるオイルレスカラー
トナーは、一般的に、結晶性炭化水素(結晶性物質とか
結晶性化合物とも言う)を離型剤として含有しており、
耐オフセット性、画像光沢を確保している。この種の結
晶性化合物として、例えばアルコールと脂肪酸とから得
られるエステル類(特開平7−98511号公報参照)
が提案されている。
【0003】しかしながら、この提案のエステルが用い
られたトナーにも問題のあることが判って来た。
【0004】すなわち、この種のトナーは、水分吸着が
大きく、帯電の湿度依存性が増大し、又、結晶性化合物
がフィルミングした静電潜像担持体、つまり感光体が高
温高湿下で画像流れ、いわゆる「画像ボケ」を発生させ
る問題があった。更には、結晶性化合物を重合性単量体
に溶解して重合を行うと言う手法により製造するトナー
にあっては、保存性が悪いと言う問題も認められた。
【0005】従って、本発明が解決しようとする課題
は、水分吸着が少なく、帯電の湿度依存性が小さく、
又、結晶性化合物がフィルミングした静電潜像担持体、
つまり感光体が高温高湿下で画像流れ、いわゆる「画像
ボケ」を発生させることも無く、更には、保存性も良い
静電荷像現像用トナーを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の問題点に対する検
討が鋭意推し進められて行った結果、前記提案の結晶性
化合物(多価アルコールの脂肪酸エステル)は、多価ア
ルコールの水酸基に対して過少当量の脂肪酸(又は該脂
肪酸の低級アルコールエステル)が使用されている為、
多価アルコールと脂肪酸とのエステル化後も、未反応の
水酸基が残存しており、又、原料多価アルコールが未反
応のまま多価アルコールの脂肪酸エステル中に残存して
おり、この未反応水酸基や未反応多価アルコールの残存
が、トナーの水分吸着を促進し、帯電の湿度依存性を増
大させ、又、画像ボケを引き起こしたり、更には保存を
低下させる原因となっていることを究明するに至った。
【0007】このような知見に基づいて本発明が達成さ
れたものであり、前記の課題は、アルコールと炭素数が
14〜32の脂肪酸との反応物である結晶性化合物、結
着樹脂、及び着色剤を含有する静電荷像現像用トナーで
あって、前記結晶性化合物は、アルコールの水酸基に対
して過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコー
ルエステル)を反応させた後、未反応の脂肪酸(及び/
又は該脂肪酸のアルコールエステル)を中和、洗浄して
得たものであることを特徴とするトナーによって解決さ
れる。
【0008】又、アルコールと炭素数が14〜32の脂
肪酸との反応物である結晶性化合物、結着樹脂、及び着
色剤を含有する静電荷像現像用トナーの製造方法であっ
て、前記静電荷像現像用トナーの製造に際して用いる結
晶性化合物が、アルコールの水酸基に対して過多当量の
脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコールエステル)を
反応させた後、未反応の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸の
アルコールエステル)を中和、洗浄して得たものである
ことを特徴とするトナーの製造方法によって解決され
る。
【0009】上記本発明において、結晶性化合物は、ア
ルコールの水酸基に対して過多当量の脂肪酸(及び/又
は該脂肪酸のアルコールエステル)を、溶剤及び/又は
触媒を実質的に用いることなく反応させた後、未反応の
脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコールエステル)を
中和、洗浄して得たものが好ましい。更には、前記中
和、洗浄した後、乾燥して得たものが好ましい。又、前
記中和、洗浄した後、2mm以下の大きさに、例えば粉
砕して得たものが好ましい。尚、粉砕に先立って、洗浄
後、通常、乾燥されることから、結晶性化合物は室温以
上の温度に加熱されており、従って粉砕前には室温(常
温、約10〜40℃程度の温度)に冷却されていること
が好ましい。そして、この冷却に際しては、急冷では無
く、徐冷(例えば、0.01〜1℃/分)で冷却するこ
とが好ましい。これは、徐冷により、結晶性化合物がト
ナー中において良好に分散するのに対して、急冷した場
合には、重合性単量体または重合体(結着樹脂)に対す
る溶解度が低下し、分散不良となったからである。尚、
この原因は明らかでないものの、メタステーブルな結晶
状態をなくすことで、分散性が改善されるものと考えら
れる。尚、急冷したものは、トナーの示差走査熱量計で
測定されるDSC曲線において、60〜110℃の領域
に吸熱ピークが有り、該吸熱ピークから約20℃低い領
域に発熱ピークを有していた。従って、この発熱ピーク
が発生しないように冷却を制御すれば良い。これによ
り、結晶性化合物がトナー中に均一に分散し、トナーか
ら結晶性化合物が離脱し難いものとなる。
【0010】本発明の結晶性化合物は、未反応のアルコ
ール成分が含有されていないものが好ましいのである
が、含有される場合でも0.1質量%以下であり、そし
て水酸基価が4mgKOH/g以下(0でも良い。)で
あり、酸価が2mgKOH/g以下(0でも良い。)の
ものが好ましい。又、結晶性化合物は、トナーの保存性
を良好にし、かつ、定着時の臭気発生を抑制する観点か
ら、ベンゼン、トルエン、キシレンを含有しないものが
好ましい。含有される場合でも、ベンゼン、トルエン、
キシレンの総量は100ppm以下であるのが好まし
い。
【0011】本発明の結晶性化合物(エステル)を構成
する為に用いられるアルコールは、基本的にはアルコー
ルであれば良いが、好ましくは多価アルコール、特にネ
オペンチルアルコール、ペンタエリスリトール、グリセ
ロールである。
【0012】本発明のトナーは、基本的には、本発明の
結晶性化合物が用いられておれば良い。しかしながら、
本発明の結晶性物質を重合性単量体に溶解し、重合する
ことにより得たものが好ましい。又、水系媒体中で粒子
を形成して得たものが好ましい。特に、樹脂粒子を水系
媒体中で凝集、融着させて得たものが好ましい。中で
も、結晶性化合物および結着樹脂を含む複合樹脂粒子
と、着色剤粒子とを、塩析/融着させて得たものが好ま
しい。
【0013】又、本発明のトナーは、透過型電子範徴鏡
で撮影した断面写真において、海島構造を有し、結晶性
化合物により構成される島がトナー表面に露出していな
いものであるのが好ましい。特に、上記海島構造は、結
晶性化合物により構成される島の最近接壁間距離が10
0〜1060nmであり、そして結晶性化合物により構
成される島の大きさが1300nm以上のものの割合
(数割合)が10%以下(0の場合も含む)であるのが
好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明になるトナーは、アルコー
ルと炭素数が14〜32の脂肪酸との反応物である結晶
性化合物、結着樹脂、及び着色剤を含有する静電荷像現
像用トナーであって、前記結晶性化合物は、アルコール
の水酸基に対して過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂肪
酸のアルコールエステル)を反応させた後、未反応の脂
肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコールエステル)を中
和、洗浄して得たものである。
【0015】本発明になるトナーの製造方法は、アルコ
ールと炭素数が14〜32の脂肪酸との反応物である結
晶性化合物、結着樹脂、及び着色剤を含有する静電荷像
現像用トナーの製造方法であって、前記静電荷像現像用
トナーの製造に際して用いる結晶性化合物が、アルコー
ルの水酸基に対して過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂
肪酸のアルコールエステル)を反応させた後、未反応の
脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコールエステル)を
中和、洗浄して得たものである。
【0016】上記結晶性化合物は、アルコールの水酸基
に対して過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアル
コールエステル)を、溶剤及び/又は触媒を実質的に用
いることなく反応させた後、未反応の脂肪酸(及び/又
は該脂肪酸のアルコールエステル)を中和、洗浄して得
たものが好ましい。更には、前記中和、洗浄した後、乾
燥して得たものが好ましい。又、前記中和、洗浄した
後、2mm以下(好ましくは1μm以上)の大きさに、
例えばスプレードライ又はフレークを粉砕、特にスプレ
ードライで粉末化して得たものが好ましい。尚、粉砕に
先立って、洗浄後、通常、乾燥されることから、結晶性
化合物は室温以上の温度に加熱されており、従って粉砕
前には室温(常温、約10〜40℃程度の温度)に冷却
されていることが好ましい。そして、この冷却に際して
は、急冷では無く、徐冷(例えば、0.01〜1℃/
分)で冷却することが好ましい。本発明の結晶性化合物
は、未反応のアルコール成分が含有されていないものが
好ましいのであるが、含有される場合でも0.1質量%
以下であり、そして水酸基価が4mgKOH/g以下
(0でも良い)であり、酸価が2mgKOH/g以下
(0でも良い)のものが好ましい。又、結晶性化合物
は、ベンゼン、トルエン、キシレンを含有しないものが
好ましい。含有される場合でも、ベンゼン、トルエン、
キシレンの総量は100ppm以下であるのが好まし
い。本発明の結晶性化合物(エステル)を構成する為に
用いられるアルコールは、基本的にはアルコールであれ
ば良いが、好ましくは多価アルコール、特にネオペンチ
ルアルコール、ペンタエリスリトール、グリセロールで
ある。本発明のトナーは、基本的には、本発明の結晶性
化合物が用いられておれば良い。しかしながら、本発明
の結晶性物質を重合性単量体に溶解し、重合することに
より得たものが好ましい。又、水系媒体中で粒子を形成
して得たものが好ましい。特に、樹脂粒子を水系媒体中
で凝集、融着させて得たものが好ましい。中でも、結晶
性化合物および結着樹脂を含む複合樹脂粒子と、着色剤
粒子とを、塩析/融着させて得たものが好ましい。又、
本発明のトナーは、透過型電子範徴鏡で撮影した断面写
真において、海島構造を有し、結晶性化合物により構成
される島がトナー表面に露出していないものであるのが
好ましい。特に、上記海島構造は、結晶性化合物により
構成される島の最近接壁間距離が100〜1060nm
であり、そして結晶性化合物により構成される島の大き
さが1300nm以上のものの割合が10%以下(0の
場合も含む)であるのが好ましい。
【0017】以下、更に詳しく説明する。
【0018】[結晶性化合物]本発明の静電荷像現像用
トナーは、アルコールと炭素数が14〜32の脂肪酸と
の反応物である結晶性化合物(特に、下記一般式(I)
で示される結晶性化合物)、結着樹脂、及び着色剤を含
有する。
【0019】一般式(I) R−(OCO−R [但し、式中、Rはアルコールユニット、Rは炭素
数が13〜31の脂肪酸ユニットであり、nは1〜8の
整数である。]この結晶性化合物は、アルコールの水酸
基に対して過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のア
ルコールエステル)を反応させた後、未反応の脂肪酸
(及び/又は該脂肪酸のアルコールエステル)を中和、
洗浄して得たものである。
【0020】そして、この結晶性化合物は、示差走査熱
量計により測定される該トナーのDSC曲線において、
吸熱ピークが60〜110℃ に存在するものが好まし
い。かつ、吸熱ピークから10〜30℃低い領域に発熱
ピークが存在しないものが好ましい。
【0021】又、この結晶性化合物は、結着樹脂100
質量部当たり3〜40質量部の割合で含有するのが好ま
しい。
【0022】本発明の静電荷像現像用トナーにおいて
は、前記結晶性化合物および重合性単量体を含有する単
量体組成物を水相中で直接的に重合して得られる粒子を
用いたものが好ましい。又、前記結晶性化合物および重
合性単量体を含有する単量体組成物を水相中で直接的に
重合してなる微粒子を会合して得られるものが好まし
い。
【0023】本発明の結晶性化合物を具体的に挙げる
と、例えばペンタエリスリトール−モノ−ステアレー
ト、ペンタエリスリトール−ジ−ステアレート、ペンタ
エリスリトール−トリ−ステアレート、ペンタエリスリ
トール−モノ−ベヘネート、ペンタエリスリトール−ジ
−ベヘネート、ペンタエリスリトール−トリ−ベヘネー
ト、トリメチロールプロパン−モノ−ベヘネート、トリ
メチロールプロパン−ジ−ベヘネート、トリメチロール
プロパン−モノ−ベヘネート、トリメチロールプロパン
−ジ−ステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘ
ン酸エステル等が挙げられる。中でも、好ましいものは
ペンタエリスリトールテトラベヘン酸エステルである。
そして、用いるエステルは、一種類のみであっても、二
種類以上であっても良い。
【0024】本発明の結晶性化合物(エステル化合物)
の構造は、例えば以下のようにして同定できる。 (1) トナー1gをメタール30ml中で超音波分散
し、そして遠心分離して上澄みを除く。 (2) 遠心分離の残査を室温でメチルエチルケトン3
0mlに超音波分散し溶解した後遠心分離し、上澄みを
除く。 (3) 遠心分離の残査を40℃ に加熱し、シクロヘ
キサンで抽出する。 (4) 溶媒を留去し、H−NMR装置、質量分析装置
を用いて構造を同定する。
【0025】本発明にあっては、融点ピーク温度が60
〜110℃の範囲内にあり、かつ、融点ピークの半値幅
が2〜15℃(特に、2〜10℃)の結晶性化合物(エ
ステル化合物)を使用することにより、より優れた性能
のものを得ることが出来る。ここで、融点ピーク温度、
及びその半値幅は、示差熱分析装置(DSC)によりト
ナーを測定することで求められる。DSC曲線はAST
M D3418−8に準じて測定され、本発明において
は、得られたDSC曲線における主体極大ピーク点にお
ける温度を融点ピーク温度と言う。測定は、例えばDS
C−7(パーキンエルマー社製の示差熱分析装置)を用
いて行う。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の
融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱
を用いる。サンプルはアルミニウム製パンを用い、対照
用には空のパンをセットし、昇温速度は10℃/min
とする。融点ピークの半値幅は、ベースラインに対する
融点ピークの高さの1/2の位置にベースラインと平行
な線を引き、融点ピーク前後のDSC曲線との交点位置
から温度を読みとることで求める。
【0026】[針入度]針入度は、トナーに使用するエ
ステル化合物すなわち多価アルコール単量体エステルと
多価アルコール多量体エステルを混合して測定したもの
を言う。
【0027】針入度の測定はJIS−K−2530に従
って測定する。針入度は0.2〜4が好ましく、更に
0.3〜2がより好ましい。針入度が4を越える場合に
は、離型剤(本発明の結晶性化合物(エステル化合
物))が軟らかく、トナーが凝集し易く、又、現像スリ
ーブ、感光体等にフィルミングを生じ、現像剤の搬送不
良による現像性低下やクリーニング不良が発生し易くな
る。一方、針入度が0.2未満では、定着像に柔軟性が
無くなり、トナー画像に折り目を入れて製本する場合、
トナーが、剥がれ落ち易い傾向がある。
【0028】離型剤(本発明の結晶性化合物(エステル
化合物))の溶融粘度は、100℃において5〜20m
Pa・sであることが好ましい。尚、溶融粘度はB型粘
度計にて測定する。溶融粘度が5mPa・s未満の場合
には、トナーがオフセットし易くなり、定着領域の低下
を招く。20mPa・sを越える場合には、低温での離
型剤の効果が発揮できず、低温定着性が劣る。
【0029】[アルコール]本発明におけるアルコール
は、通常、エステル化反応に用いられるものであれば良
い。例えば、ブタノール、ベヘノール等の一価アルコー
ル;エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、
ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の多価
アルコールが挙げられる。好ましくは、エチレングリコ
ール、グリセリン、ソルビトール等の多価アルコール、
ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールであり、
より好ましくはネオペンチルグリコール、トリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリ
トール等である。
【0030】本発明においては、トナー中における結晶
性物質の相分離構造、具体的にはトナー中で結着樹脂と
結晶性物質が構成する海島構造において島の分散径、島
同志の距離(後述する最近接壁間距離)を制御する上
で、多価アルコールが好ましく用いられ、特に好ましく
は4価のアルコールが用いられる。
【0031】多価アルコールは、その炭素数は2〜15
のものが好ましく使用される。炭素数が16以上の多価
アルコールは、アルコール自体の炭化水素部分が大きす
ぎ、合成されたエステルはトナーに対して相分離構造を
取り難くなり、結果として離型性が低下する。
【0032】4価以上のアルコールとしては、例えばペ
ンタエリストール、ペンタエリスリトールの縮合物、グ
リセリンの縮合物、エリトリット、アラビトール、ソル
ビトール、アンニトール、ソルビタン等が挙げられる。
グリセリンの縮合物の具体例としては、ジグリセロー
ル、トリグリセロール、テトラグリセロール、ペンタエ
リスリトールの縮合物の具体例としては、ジエリスリト
ール、トリエリスリトール、テトラエリスリトール、ジ
ペンタエリストール、トリペンタエリストールが挙げら
れる。
【0033】[炭素数が14〜32の脂肪酸]脂肪酸と
しては、ミスチリン酸、ペンタデシル酸、パルミチン
酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、ア
ラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘ
プタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸な
どの炭素数14〜32の高級脂肪酸から、一種類または
二種類以上を組み合わせて使用できる。
【0034】2,2−ジメチルペンタン酸、2−メチル
−2−エチルブタン酸、2−メチルヘキサン酸、2−エ
チルペンタン酸、2−エチルミスチリン酸、2,2−ペ
ンタデシル酸、3,5,5−トリメチルミスチリン酸等
の分岐脂肪酸を用いても良い。
【0035】本発明では、アルコールの水酸基に対して
過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコールエ
ステル)を反応させる点にある。すなわち、本発明の結
晶性物質は、アルコールの水酸基に対して過多当量の脂
肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコールエステル)を反
応させる。本発明において、過多当量とは、下記で定義
される指数Sが1.005〜1.200であることが好
ましく、1.010〜1.150が特に好ましい。さら
に好ましくは1.025〜1.075である。S=(脂
肪酸のモル数)/(アルコールのモル数)/(アルコー
ルの水酸基数)1.005より小さいと、未反応のアル
コールが残存し、画像流れ防止の効果が乏しく、1.2
00より大きいと、後の中和工程で未反応の脂肪酸を中
和しきれず、結晶性物質の分散不良を招く。
【0036】反応装置には、生成水、脂肪酸、アルコー
ルを凝縮する循環経路を設け、生成水は分離除去し、脂
肪酸、アルコールは反応容器本体に戻すことが好まし
い。この際、生成水と脂肪酸またはアルコールを分離す
ることが出来る装置であれば、凝縮器や油水分離器以外
の装置を使用してもかまわない。例えば、精留塔等を用
いても良い。容器内の圧力は、通常、エステル化反応で
行われる圧力でよいが、好ましくは常圧から13.3P
aの間である。反応温度は180〜240℃ であり、
窒素雰囲気下で反応させることが好ましい。反応終了後
にゼオライトを添加し、未反応アルコール成分を除去す
るのが好ましい。
【0037】[未反応の脂肪酸を中和、洗浄、乾燥]中
和工程は、未反応の脂肪酸を中和する工程で、結晶性物
質の融点+5℃ 〜融点+15℃ の範囲で行うことが好
ましい。洗浄工程は、80℃ 以上の温水を質量比にし
て結晶性物質の100〜200倍量で洗浄する。洗浄方
法は、ヌッチェの上から温水を注いでもよく、遠心分離
器を用いても良い。乾燥は、結晶性物質をバットにの
せ、オーブンで乾燥させることが好ましいが、スプレー
ドライヤー、フラッシュジェットドライヤーを用いても
良い。乾燥後は、0.01〜1℃/分で常温まで徐冷し
た後、2mm以下の大きさに粉砕することが好ましい。
特に好ましくは、1〜30μmに粉砕して用いる。この
冷却工程で、急冷すると、メタステーブルな結晶状態が
形成され、後述するトナー化工程で重合性単量体に対す
る溶解度が低下する恐れがある。
【0038】[未反応の脂肪酸量]未反応多価アルコー
ルの含有量は、ソルビトールを内部標準としてアセチル
化した後、ガスクロマトグラフィーにより定量する。
【0039】[酸価]トナー中での結晶性物質分散径を
好適な範囲に制御し、良好な離型性を得る為には、2m
g/KOH以下が好ましく、1mg/KOH以下が特に
好ましい。
【0040】[酸価の測定法]試料を精秤し、溶媒に溶
かし水を加える。この液をガラス電極を用いて0.1N
−NaOHで電位差滴定を行ない、酸価を求める(JI
S K1557−1970に準ずる)。
【0041】[水酸基価]結晶性物質フィルミングによ
る画像流れ防止、トナー帯電性能の湿度依存性を抑制す
る観点から、4mg/KOH以下が好ましく、3mg/
KOH以下が特に好ましい。 水酸基価は、J.O.
C.S 2.4.9.2−83に基づいて測定する。
【0042】[触媒、溶剤]本発明の結晶性化合物(エ
ステル化合物)を得る為のエステル化反応には、触媒は
使用しないことが好ましい。触媒を使用する場合は、エ
ステル化反応に用いられるものであればよく、具体的に
はパラトルエンスルホン酸、硫酸、酸化亜鉛、酸化錫等
が挙げられる。
【0043】本発明においては、反応溶媒を使用しない
ことが好ましい。反応溶媒を用いる場合は、通常、エス
テル化反応に用いられるものでよく、具体的にはベンゼ
ン、キシレン、トルエン等が挙げられる。
【0044】トナーに良好な保存安定性を付与する為
に、該結晶性物質の残留ベンゼン、トルエン、キシレン
の総量が100ppm以下であることが好ましい。
【0045】[トナー製造方法]トナーの製造方法は公
知の方法を用いることが出来る。具体的には、構成され
る材料を混合し、溶融混練した後、冷却工程を経て、粉
砕、分級を行い、トナーを得る粉砕法がある。乳化重
合、懸濁重合などを用いてトナーを得る重合法なども使
用できる。本発明において、特に好適なのは、重合法に
よる製造方法である。
【0046】本発明においては、結着樹脂中にエステル
化合物を含有させた樹脂粒子を重合法により得た後、塩
析/融着させることでトナーを製造する、いわゆる会合
型のトナー製造方法を用いるのが一層好ましい。この理
由は定かではないが、会合型の製造方法とすることで、
トナー粒子中へのエステル化合物の分散状態をより均一
にすることが出来る為と推察される。
【0047】以下に、重合法によるトナー製造の一例を
示す。この例では以下の7工程からトナーが製造され
る。 (1) 単量体にエステル化合物を溶解して単量体溶液
を調製する溶解工程 (2) 得られた単量体溶液を水系媒体中に分散する分
散工程 (3) 得られた単量体溶液の水系分散系を重合処理す
ることにより、エステル化合物を含有する樹脂粒子の分
散液(ラテックス)を調製する重合工程 (4) 得られた樹脂粒子と、前記着色剤粒子とを水系
媒体中で塩析/融着させて会合粒子を得る塩析/融着工
程 (5) 得られた会合粒子を水系媒体中より濾別し、当
該会合粒子から界面活性剤などを洗浄除去する濾過/洗
浄工程 (6) 洗浄処理された会合粒子の乾燥工程 (7) 乾燥処理された会合粒子に外添剤を添加する外
添工程 [溶解工程]単量体にエステル化合物を溶解する方法と
しては特に限定されるものでは無い。単量体へのエステ
ル化合物の溶解量としては、最終的に得られるトナーに
おけるエステル化合物の含有率が0.05〜50質量
%、好ましくは1〜30質量%、更に好ましくは2〜2
0質量%となる量である。尚、この単量体溶液中に油溶
性重合開始剤および他の油溶性の成分を添加しても良
い。
【0048】[分散工程]単量体溶液を水系媒体中に分
散させる方法としては、特に限定されるものではない
が、機械的エネルギーにより分散させる方法が好まし
く、特に、臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を溶
解してなる水系媒体中に、機械的エネルギーを利用して
単量体溶液を油滴分散させる方法(ミニエマルジョン法
における必須の態様)が好ましい。界面活性剤としては
公知のものを使用できる。
【0049】機械的エネルギーによる油滴分散を行うた
めの分散機としては、特に限定されるものではないが、
例えば「クレアミックス」などの機械式ホモジナイザ、
超音波ホモジナイザ、圧力式ホモジナイザ等を挙げるこ
とが出来る。尚、分散粒子径としては、10〜1000
nmが好ましく、更に好ましくは30〜300nmであ
る。
【0050】[重合工程]重合工程においては、基本的
には従来公知の重合法(乳化重合法、懸濁重合法、シー
ド重合法などの造粒重合法)を採用することが出来る。
好ましい重合法の一例としては、ミニエマルジョン
法、すなわち臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を
溶解してなる水系媒体中に、機械的エネルギーを利用し
て単量体溶液を油滴分散させて得られる分散液に水溶性
重合開始剤を添加して、ラジカル重合させる方法を挙げ
ることができる。 [塩析/融着工程]塩析/融着工程においては、上記の
重合工程により得られる樹脂粒子の分散液に着色剤粒子
の分散液を添加し、前記樹脂粒子と、前記着色剤粒子と
を水系媒体中で塩析/融着させる。尚、当該塩析/融着
工程においては、樹脂粒子および着色剤粒子と共に、荷
電制御剤などの内添剤粒子なども融着させても良い。
【0051】塩析/融着工程における「水系媒体」と
は、主成分(50質量%以上)が水からなるものを言
う。ここに、水以外の成分としては、水に溶解する有機
溶媒を挙げることが出来、例えばメタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチル
エチルケトン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。こ
れらのうち、樹脂を溶解しない有機溶媒であるメタノー
ル、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのよう
なアルコール系有機溶媒が特に好ましい。塩析/融着工
程に使用される着色剤粒子は、着色剤を水系媒体中に分
散することにより調製することが出来る。着色剤の分散
処理は、水中で界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度(CM
C)以上に設定した状態で行われる。着色剤の分散処理
に使用する分散機は特に限定されないが、好ましくは
「クレアミックス」などの機械式ホモジナイザ、超音波
式ホモジナイザ、圧力式ホモジナイザ等の分散機、サン
ドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファイ
ンミル等の媒体型分散機が挙げられる。界面活性剤には
公知のものを使用することが出来る。着色剤(粒子)は
表面改質されていても良い。着色剤の表面改質法は、溶
媒中に着色剤を分散させ、その分散液中に表面改質剤を
添加し、この系を昇温することにより反応させる。反応
終了後、着色剤を濾別し、同一の溶媒で洗浄濾過を繰り
返した後、乾燥することにより、表面改質剤で処理され
た着色剤(顔料)が得られる。塩析/融着工程は、樹脂
粒子と着色剤粒子とが存在している水中に、アルカリ金
属塩および/またはアルカリ土類金属塩等からなる塩析
剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、次いで、
前記樹脂粒子のガラス転移点以上に加熱することで塩析
を進行させると同時に融着を行う工程である。この工程
では、水に無限溶解する有機溶媒を添加してもよい。
【0052】塩析剤であるアルカリ金属塩及びアルカリ
土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウム、カリウ
ム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属とし
て、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナトリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げられ
る。塩を構成するものとしては、塩素塩、臭素塩、沃素
塩、炭酸塩、硫酸塩などが挙げられる。前記の水に無限
溶解する有機溶媒としては、メタノール、エタノール、
1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコ
ール、グリセリン、アセトン等が挙げられるが、炭素数
が3以下のメタノール、エタノール、1−プロパノー
ル、2−プロパノールのアルコールが好ましく、特に2
−プロパノールが好ましい。塩析/融着工程において
は、塩析剤を添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度以
上に加熱することが好ましい。ここで、樹脂粒子および
着色剤粒子の分散液が前記ガラス転移温度以上の温度に
到達した後、当該分散液の温度を一定時間保持すること
により、塩析/融着を継続させると、良好な結果が得ら
れる。会合粒子の成長を停止させた後に、加熱による融
着を継続させても良い。 [濾過/洗浄工程]濾過/洗浄工程では、上記の工程で
得られたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を濾別
する処理と、濾別されたトナー粒子(ケーキ状の集合
物)から界面活性剤や塩析剤などの付着物を除去する洗
浄処理とが施される。ここで濾過処理方法としては、遠
心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィ
ルタープレス等を使用して行う濾過法などが用いられる
が、特に限定されるものではない。 [乾燥工程]この工程は、洗浄処理されたトナー粒子を
乾燥処理する工程である。この工程で使用される乾燥機
としては、スプレードライヤ、真空凍結乾燥機、減圧乾
燥機などを挙げることが出来、静置棚乾燥機、移動棚乾
燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機など
を使用することが好ましい。乾燥処理されたトナー粒子
の水分は、5質量%以下であることが好ましく、更に好
ましくは2質量%以下である。
【0053】尚、乾燥処理されたトナー粒子同士が、弱
い粒子間引力で凝集している場合には、さらに解砕処理
を加えても良い。解砕処理装置としては、ジェットミ
ル、ヘンシェルミキサ、コーヒーミル、フードプロセッ
サ等の機械式の解砕装置を使用することができる。
【0054】[懸濁重合法]本発明のトナーを製造する
方法の別の一例を示せば、重合性単量体中にエステル化
合物を溶解させ、着色剤や必要に応じて離型剤、更に重
合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、
サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで
重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させ
る。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性
単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサ
ーやホモジナイザーなどを使用してトナーとしての所望
の大きさの油滴に分散させる。その後、攪拌機構が後述
の攪拌翼である反応装置(攪拌装置)へ移し、加熱する
ことで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤
を除去し、濾過、洗浄し、乾燥することで更に本発明の
トナーを調製する。尚、本発明で言うところの「水系媒
体」とは、少なくとも水が50重量%以上含有されたも
のを示す。
【0055】[粉砕法]本発明のトナーは公知の粉砕法
によって製造することも出来る。原材料をミキサーで予
備混合し、溶融混練し、粉砕した後、気流分級して本発
明のトナーを調製する。尚、トナーの形状係数の平均値
としては0.930〜0.980が好ましい。特に好ま
しくは、0.940〜0.975である。ここで、形状
係数は以下の式で定義される。 形状係数=(円相当径から求めた円の周囲長)/(粒子
投影像の周囲長) 形状係数の簡便な測定方法としては、粒子形状解析装置
FPIA−2000(東亞医用電子製)により測定する
ことが出来る。形状係数の制御にあたっては、例えば、
塩析/融着工程において、温度、時間を調整することで
行うことが出来る。
【0056】本発明のトナーの粒径は、体積平均粒径で
3.0〜9.0μmが好ましい。これらのトナーの体積
平均粒径は、コールターマルチサイザを用いて測定する
ことが出来る。コールターマルチサイザではアパーチャ
径100μmのアパーチャを用いて2.0〜40μmの
範囲における粒径分布を用いて測定されたものを示す。
【0057】本発明のトナーは、3.0μm以下の微粉
トナー量が個数分布で全体の20個数%以下、更に好ま
しくは2.0μm以下の微粉トナー量が10個数%以下
としたものが好ましい。
【0058】[着色剤]着色剤としては、公知の無機又
は有機着色剤を使用することが出来る。
【0059】具体的な着色剤を以下に示す。
【0060】黒色の着色剤としては、例えばファーネス
ブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、
サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラッ
ク、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いら
れる。マゼンタ若しくはレッド用の着色剤としては、
C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッ
ド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメン
トレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピ
グメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、
C.I.ピグメントレッド48;1、C.I.ピグメン
トレッド53;1、C.I.ピグメントレッド57;
1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメ
ントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、
C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメント
レッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.
I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッ
ド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げら
れる。
【0061】オレンジ若しくはイエロー用の着色剤とし
ては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグ
メントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー1
2、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメ
ントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、
C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメント
イエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.
I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。
【0062】グリーン若しくはシアン用の着色剤として
は、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメン
トブルー15;2、C.I.ピグメントブルー15;
3、C.I.ピグメントブルー15;4、C.I.ピグ
メントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、
C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブ
ルー66、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられ
る。これらの着色剤は必要に応じて単独もしくは二つ以
上を選択併用しても良い。そして、着色剤の添加量はト
ナー全体に対して1〜30質量%、好ましくは2〜20
質量%の範囲に設定するのが良い。 [荷電制御剤]本発明のトナーには、必要に応じて公知
の荷電制御剤を用いることが出来る。
【0063】具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン
酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、
第4級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチ
ル酸金属塩あるいはその金属錯体などが挙げられる。含
有される金属としては、Al,B,Ti,Fe,Co,
Ni等が挙げられる。荷電制御剤として特に好ましいの
はベンジル酸誘導体の金属錯体化合物である。尚、荷電
制御剤は、含有量を、トナー全体に対して0.1〜2
0.0質量%とすると、良好なトナーを得ることが出来
る。
【0064】[外添剤]本発明のトナーには、流動性、
帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的
で、いわゆる外添剤を添加して使用することが出来る。
外添剤としては特に限定されるものでは無く、種々の無
機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することが出来
る。無機微粒子としては、従来公知のものを使用でき
る。具体的には、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン
酸ストロンチウム微粒子等を好ましく用いることが出来
る。これら無機微粒子としては必要に応じて疎水化処理
したものを用いても良い。具体的には、シリカ微粒子と
して、例えば日本アエロジル社製の市販品R−805、
R−976、R−974、R−972、R−812、R
−809、ヘキスト社製のHVK−2150、H−20
0、キャボット社製の市販品TS−720、TS−53
0、TS−610、H−5、MS−5等が挙げられる。
チタニア微粒子としては、例えば日本アエロジル社製の
市販品T−805、T−604、テイカ社製の市販品M
T−100S、MT−100B、MT−500BS、M
T−600、MT−600SS、JA−1、富士チタン
社製の市販品TA−300SI、TA−500、TAF
−130、TAF−510、TAF−510T、出光興
産社製の市販品IT−S、IT−OA、IT−OB、I
T−OC等が挙げられる。
【0065】アルミナ微粒子としては、例えば日本アエ
ロジル社製の市販品RFY−C、C−604、石原産業
社製の市販品TTO−55等が挙げられる。
【0066】有機微粒子としては数平均一次粒子径が1
0〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用するこ
とが出来る。具体的には、スチレンやメチルメタクリレ
ート等の単独重合体や、これらの共重合体を使用するこ
とが出来る。
【0067】外添剤の添加量は、トナー全体に対して
0.1〜10.0質量%が好ましい。
【0068】[滑剤]本発明のトナーには、必要に応じ
てクリーニング性、転写性の向上の為に滑剤を添加して
も良い。滑剤としては、例えばステアリン酸の亜鉛、ア
ルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オ
レイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の
塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウ
ム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシ
ノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩などの高級脂肪酸の
金属塩が挙げられる。
【0069】滑剤の添加量は、トナー全体に対して0.
1〜10.0質量%が好ましい。
【0070】滑剤の添加方法としては、タービュラーミ
キサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型
混合機などの種々の公知の混合装置を使用することが出
来る。
【0071】[現像剤の調製]本発明のトナーは、一成
分現像剤でも、二成分現像剤として用いても良い。
【0072】一成分現像剤として用いる場合は、非磁性
一成分現像剤あるいはトナー中に0.1〜0.5μm程
度の磁性粒子を含有させて磁性一成分現像剤としたもの
が挙げられ、いずれにも使用することが出来る。
【0073】又、キャリアと混合して二成分現像剤とし
て用いることが出来る。この場合は、キャリアの磁性粒
子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の鉄含有磁
性粒子に代表される従来から公知の材料を用いることが
出来るが、特に好ましくはフェライト粒子もしくはマグ
ネタイト粒子である。
【0074】上記磁性粒子は、その体積平均粒径が15
〜100μm、より好ましくは20〜80μmのものが
良い。キャリアの体積平均粒径の測定は、レーザ回折式
粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパテ
ィック(SYMPATEC)社製)により測定できる。
【0075】キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被
覆されているコーティングキャリア、あるいは樹脂中に
磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好
ましい。
【0076】コーティング用の樹脂組成としては、特に
限定は無いが、例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹
脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エ
ステル系樹脂あるいはフッ素含有重合体系樹脂などが用
いられる。
【0077】樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂
としては、特に限定されず、公知のものを使用すること
が出来、例えばスチレン−アクリル系樹脂、ポリエステ
ル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂などを使用でき
る。キャリアとトナーの混合比は、質量比で、キャリ
ア:トナー=1:1〜50:1の範囲とするのが良い。 [海島構造]本発明のトナー粒子は、海島構造を有する
ものである。
【0078】海島構造とは、連続相中に、閉じた界面
(相と相との境界)を有する島状の相が存在している構
造のものを言う。すなわち、本発明のトナーでは、トナ
ー粒子を構成する樹脂、着色剤、結晶性物質の各成分
は、お互いに相溶せず、各々が独立して相を形成する
為、トナー粒子は海島構造を有するものとなる。そし
て、本発明はトナーという性質上、海である樹脂の連続
相中に、結晶性物質の島と、着色剤の島とが存在してい
る構造を採るものとなっている。
【0079】この様に、本発明のトナー粒子は、連続相
中に別の構成成分の相が島状に存在している構造を採る
ものであり、本発明では、該トナー粒子を構成する島部
分のフェレ水平径の平均径とその水平径の値を特定範囲
内に揃えることによって、トナー粒子中より遊離する結
晶性物質の量を激減させることが出来、その結果トナー
粒子に添加された結晶性物質が画像形成時に効果的にそ
の機能を発揮することにより、オフセット性が改良さ
れ、感光体のフィルミング発生を抑制する等の上記課題
が解決されたのである。
【0080】すなわち、従来の技術においては、重合ト
ナーに添加された結晶性物質は、トナー粒子より遊離し
易い傾向にあったが、本発明はこの問題を解決したので
ある。
【0081】本発明において、結晶性物質の遊離を効果
的に防ぐことを達成させた明確な理由は必ずしも完全に
解明されているものではないが、恐らくは、従来技術の
ものは添加された結晶性物質の形状が球形、もしくは球
形に近い形状のため添加された結晶性物質の粒子がトナ
ー粒子中を容易に移動し、又、結晶性物質粒子が球形、
もしくは球形に近い形状であるためにトナー粒子中にお
ける接触面積が小さいために結晶性物質がトナー粒子中
で堅固に保持されず、粒子中よりこぼれ落ちてしまうも
のと推測される。
【0082】これに対し、本発明のトナー粒子は、トナ
ー粒子中の結晶性物質の島が、粒子中で堅固に保持され
る形態を採っている為、加圧定着工程時以外ではトナー
粒子中より遊離することなく安定かつ堅固に保持され、
加圧定着の際に迅速かつ確実にトナー粒子外に滲出させ
る機能が付与させられたものと推測される。又、トナー
粒子外に適度に滲出した離型機能を有する結晶性物質に
より、定着像表面にも摩擦係数の低い結晶性物質による
保護層が形成されることにより汚れの問題が解消され、
特に、製本時の様な画像情報の掲載された紙を束ね、重
ね合わせた時に生ずる汚れ発生の防止も達成している。
【0083】本発明のトナー粒子は、その構造が海島構
造を有するものであることは、透過型電子顕微鏡で撮影
されたトナー粒子の断面写真により、トナー粒子中に輝
度の異なる領域を有しているものであることが確認でき
る。すなわち、本発明のトナー粒子は、上記透過型電子
顕微鏡により、連続相中(結着樹脂の相)に輝度の異な
る粒状の島(結晶性物質の相、及び着色剤の相)が存在
することが確認される。更に、電子顕微鏡の観察結果よ
り得られた結果に基づいて、トナー粒子1個中の島の個
数、島の形状係数、島のフェレ水平径等のトナー粒子中
の海島構造を特定する因子が数値として得られるもので
ある。
【0084】透過電子顕微鏡写真における輝度とは、ト
ナー粒子を構成する各要素、すなわち結着樹脂、着色
剤、及び結晶性物質の結晶状態の差に起因して発生する
電子線透過率の差を可視化することにより生ずるもので
あり、一般に着色剤は結着樹脂よりも電子線の透過率が
低いため低輝度に撮影され、結晶性物質は結着樹脂より
も高輝度寄りに撮影される。
【0085】電子顕微鏡写真において、低輝度とは画素
(ピクセル)の輝度信号を256階調に分割した時に0
〜99階調にあるものを言い、中輝度とは80〜160
階調の範囲にあるもの、高輝度とは127〜255階調
にあるものを言うが、本発明では相対的なもの、すなわ
ち前述のトナー粒子の構成要素を写真によりそれぞれ判
別できるものであれば良く、必ずしも上記の範囲に限定
されるものではない。例えば、結晶性物質の島につい
て、透過型電子顕微鏡観察用の切片を80〜120℃の
環境下に置くと流出し空孔として観察されるため、着色
剤の島と容易に識別が可能である。
【0086】この様にして、本発明においては、トナー
粒子中の各構成要素を輝度を基に識別することにより、
海は海として、島は島として電子顕微鏡写真によって目
視判定、識別することを可能にしているものであり、電
子顕微鏡装置に設置されている画像解析装置によって輝
度の情報を目視により識別可能なイメージ情報に変換さ
せているものである。
【0087】図1,2は、共に、本発明の海島構造を有
するトナー粒子の一例として示す模式図であり、電子顕
微鏡写真においては、本願発明のトナー粒子は、この模
式図に示す様に連続相と輝度の異なる島部とから構成さ
れるものであることが観察される。尚、トナー粒子の外
周に沿って長さa、深さbの島部を有しない領域が存在
するものである。
【0088】本発明のトナーにおいて、島部を構成する
結晶性物質が融点を有することはDSCによって確認す
ることができるものであり、結晶性を有するものである
ことはX線回折装置等の手段によって確認できる。又、
本発明のトナー中に含有される結晶性物質は、画像形成
時において離型剤としての機能を発揮するものも含有さ
れるものである。
【0089】本発明のトナー粒子の構造を観察すること
のできる透過型電子顕微鏡装置は、通常当業者の間でよ
く知られた機種で十分観察され、例えば、「LEM−2
000型(トプコン社製)」等が用いられる。本発明で
は、10,000倍の倍率で1000個以上のトナー粒
子の投影面から本発明で特徴とされるトナー粒子内にお
ける島部の個数等の透過型電子顕微鏡写真の結果より得
られる値を算出したものである。
【0090】本発明において、透過型電子顕微鏡を用い
た撮影方法は、トナー粒子を測定する際に行う通常知ら
れた方法で行われる。すなわち、トナーの断層面を測定
する具体的方法としては、常温硬化性のエポキシ樹脂中
にトナーを十分に分散させた後、包埋し、硬化させても
よく、粒径100nm程度のスチレン微粉末に分散させ
た後、加圧成形し、必要により得られたブロックを四三
酸化ルテニウム、又は四三酸化オスミウムを併用して染
色を施した後、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを
用いて薄片状のサンプルを切り出し、透過電子顕微鏡
(TEM)を用い、トナーの断層形態を写真撮影した。
当該写真からトナー粒子中における結晶性物質の領域の
形状を目視で確認すると共に、該電子顕微鏡装置に備え
られた画像処理装置「ルーゼックスF」(ニレコ(株)
社製)により、撮影された画像情報を演算処理によっ
て、トナー粒子内における島部のフェレ径、個数、形状
係数の値が得られる。
【0091】以上の方法により、本発明のトナー粒子の
構造は特定される。
【0092】以下、本発明のトナー粒子の構造を特定す
る因子について詳細に説明する。
【0093】本発明のトナーのトナー粒子内に存在する
島部のフェレ水平径の平均値は、200〜900nmで
あり、好ましくは300〜750nm、特に好ましくは
450〜700nmのものである。トナー粒子内のフェ
レ水平径の平均値が200nmに満たないものでは、ト
ナー粒子から滲出する結晶性物質の量が少な過ぎる為、
画像形成上好ましくなく、又、フェレ水平径の平均値が
900nmを超えてしまうと、トナー粒子表面における
電荷密度を不均一にさせる為、画像形成上好ましくな
い。
【0094】尚、本発明で用いられるフェレ水平径と
は、トナー粒子を水平上に任意の状態で置いた時におけ
る粒子の水平方向の長さを表すもので、島部のフェレ水
平径とは、この様に任意に置かれたトナー粒子の内部に
存在する各島の水平方向の長さを表すものである。
【0095】本発明のトナー粒子内における島部のフェ
レ水平径の変動係数は、40%以下であり、好ましく
は、35%以下、特に好ましくは30%以下のものであ
る。本発明のトナーのトナー粒子内の島部のフェレ水平
径の変動係数は、下記の式によって得られる。
【0096】フェレ水平径の変動係数={S2/K2}
×100(%)[式中、S2は100個の島部のフェレ
水平径の標準偏差を示し、K2はフェレ水平径の平均値
を示す。]本発明において、トナー粒子内の島部のフェ
レ水平径の変動係数とは、フェレ水平径の平均値のバラ
ツキ、すなわち結晶性物質の各島の大きさのバラツキを
表すものである。フェレ水平径の変動係数が40%を超
えてしまうと、島の大きさが非常にバラツイタ状態とな
る為、結晶性物質が定着部材(ローラ又はベルト)上に
均一な離型剤層を形成できず、オフセット発生するトナ
ーが発生するので、好ましくないものとなる。
【0097】又、本発明では、変動係数が40以下とな
れば、本発明は達成されるものであって、必ずしもこの
変動係数の値が0の場合、すなわちフェレ水平径のバラ
ツキが全くない状態となる必要性は無い。
【0098】本発明のトナーは、トナー粒子1個中に、
1〜20個の島を99個数%以上有するものである。こ
れは、本発明のトナーでは、そのトナー粒子中に結晶性
物質の粒子が必ず含有され、存在していることを意味す
るものである。すなわち、従来のトナーにおいては、粉
砕トナーは云うに及ばず、特開平5−88409号公報
に開示の懸濁重合トナーにおいてさえ、数%オーダーで
トナー粒子中に離型剤等の添加物の含有されていないト
ナーが存在することが確認されており、これまでのトナ
ーでは、各トナー粒子中に離型剤等の添加剤が必ず含有
されているものであると必ずしも断言できるものではな
いのである。しかしながら、本発明のトナーは、後述の
ミニエマルジョン多段重合法によって製造されるためと
推測されるが、得られたトナーを測定すると、トナー粒
子中に確実に結晶性物質の含有されていることが確認さ
れている。
【0099】本発明のトナーが、トナー粒子1個中に1
〜20個の島を有するものが99個数%以上有するもの
であることは、トナー1000個の透過型電子顕微鏡写
真により、各トナー粒子1個中に存在する島(結晶性物
質)の個数を算出し、その個数の平均値を求めたもので
ある。本発明では、トナー粒子1個中に存在する結晶性
物質の島の個数が1〜20個であるが、好ましくは8〜
18個、特に好ましくは、10〜16個である。尚、一
つのトナー粒子中に島が一つも存在しないものは、海島
構造を有しないもので、本発明外のものである。又、島
の数が20個を超えるものは、トナー粒子中の結晶性物
質の添加量が多すぎる状態であり、画像形成上好ましく
ないものである。
【0100】本発明のトナーでは、トナー粒子中におけ
る島の形状係数は、その平均値が140〜220の範囲
内にあるものである。ここで、島の形状係数とは、トナ
ー粒子中に存在する島の形状を数値化したものであり、
その値は、以下の式によって算出されるものである。
【0101】島の形状係数=〔(島の最大長)2×π/
(島の面積)×4〕×100 上式より定義される形状係数は、島の形状を数値化した
ものであって形状係数100の島とは真球形状のもので
ある。形状係数の値が大きくなる程島の形状は細長いも
のであることを示すものであり、形状係数の値が100
から数値が増大するにつれて、島の形状が真球状→楕円
状→針状となっていくことを示すものである。
【0102】又、本発明では、形状の変動係数により、
島の形状のバラツキを定量化している。島の形状の変動
係数は下記式により定義されるものである。
【0103】形状係数の変動係数={S3/K3}×1
00(%) [式中、S3は100個の島部の形状係数の標準偏差を
表し、K3は形状係数の平均値を示す。] 本発明では、形状係数の平均値が140〜220のもの
は、その変動係数の値が35%以下で、形状係数の平均
値が100〜120の範囲のものの割合が10個数%以
下、形状係数の平均値が240以上のものの割合が15
個数%以下である。すなわち、本発明では、形状係数が
特定の分布を有することで、結晶性物質のトナー粒子外
への滲出速度を制御できる知見に基づくものである。本
発明では形状係数の平均値が140〜220のものはそ
の変動係数が35%以下であればよいものであるが、変
動係数が0%、つまり、形状係数の平均値が140〜2
20のものにおいて島の形状にバラツキの全くない、形
状の揃った状態である必要は無い。
【0104】本発明では、島の形状係数が140〜22
0の島は、トナー粒子中からこぼれ落ちることなく堅固
に保持されつつ、加圧定着時においては効果的に結晶性
物質を滲出させるものであることが見出された。形状係
数が140未満のものは球形に近くなるだけ島がトナー
粒子中よりこぼれ落ちてしまう傾向が強くなり、220
を超えていくものは形状が細長いものとなるために加圧
定着時に結晶性物質がトナー粒子の外に効果的に滲出す
ることが困難になる傾向がある。
【0105】但し、形状係数の平均値が140〜220
のものの変動係数が35%を超えてしまうもの、100
〜120の範囲のものの割合が10個数%を超えてしま
うもの、及び240以上のものの割合が15個数%を超
えてしまうと、粒子よりこぼれ落ちず、しかも効果的に
結晶性物質の滲出の行えるものであっても島の形状があ
まりに不統一なものとなってしまう為に、又、粒子から
こぼれ落ち易い島や効果的に結晶性物質の滲出の行えな
い島の割合が増えてしまう為、画像形成上、離型剤とし
ての効果を発揮し難くなり、本発明で見出した効果を得
ることが困難となるから好ましくない。
【0106】本発明のトナー粒子中における島の形状
は、前述した通りであるが、より好ましくは、島の形状
係数の平均値が160〜200のものでは、その変動係
数が35%以下であり、島の形状係数の平均値が100
〜120にあるものの割合が5個数%以下、島の形状係
数の平均値が240以上のものの割合が10個数%以下
である。
【0107】本発明において、島についての最近接壁間
距離の平均値が100〜1060nm、1300nm以上の
島が全体の10個数%以下であることが好ましい。最近
接壁間距離は、電子顕微鏡装置により観察された画像情
報に基づいて電子顕微鏡装置に付設された画像解析装
置、具体的には画像解析装置ルーゼックスFで測定した
ものを言う。
【0108】以下、具体的な実施例を挙げて説明する。
【0109】
【実施例】[結晶性物質の合成例1]ペンタエリスリト
ールとベヘン酸とをモル比で1:4.2の割合で用い
て、220℃で窒素雰囲気下で反応させた。S値は1.
05である。この間、油水分離器分離装置を有する外部
ラインを循環させ、発生した生成水を分離し、未反応の
脂肪酸とアルコールとを反応装置に戻した。反応の終点
は、酸価の変化が1時間あたり1mgKOH/g以下と
なった時点とした。反応時間は8時間であった。反応終
了後、水酸化カリウム水溶液を用いて反応混合物中の遊
離脂肪酸を80℃で中和し、その後温水による洗浄を行
い、冷却速度0.5℃ /分で30℃ まで冷却した後、
脱水、濾過を行い、ついで体積平均粒径16μmまで粉
砕し、脂肪酸エステルからなる結晶性物質を得た。得ら
れた結晶性物質を「結晶性物質1」とする。
【0110】[結晶性物質の合成例2]ペンタエリスリ
トールとベヘン酸とをモル比で1:4.08の割合とし
た以外は結晶性物質1と同様にして、脂肪酸エステルか
らなる結晶性物質を得た。得られた結晶性物質を「結晶
性物質2」とする。S値は1.020である。
【0111】[結晶性物質の合成例3]ペンタエリスリ
トールとベヘン酸とをモル比で1:4.32の割合とし
た以外は結晶性物質1と同様にして、脂肪酸エステルか
らなる結晶性物質を得た。得られた結晶性物質を「結晶
性物質3」とする。S値は1.080である。
【0112】[結晶性物質の合成例4]ペンタエリスリ
トールとベヘン酸とをモル比で1:4.02の割合とし
た以外は結晶性物質1と同様にして、脂肪酸エステルか
らなる結晶性物質を得た。得られた結晶性物質を「結晶
性物質4」とする。S値は1.005である。
【0113】[結晶性物質の合成例5]ペンタエリスリ
トールとベヘン酸とをモル比で1:4.80の割合とし
た以外は結晶性物質1と同様にして、脂肪酸エステルか
らなる結晶性物質を得た。得られた結晶性物質を「結晶
性物質5」とする。S値は1.200である。
【0114】[結晶性物質の合成例6]触媒としてp−
トルエンスルホン酸25ミリモルを加えた以外は、結晶
性物質1と同様にして、脂肪酸エステルからなる結晶性
物質を得た。得られた結晶性物質を「結晶性物質6」と
する。 [結晶性物質の合成例7]溶剤としてトルエンを使用
し、ペンタエリスリトールが1モル/リットルとなるよ
う加え、次でS値が1.05となるようベヘン酸を加
え、充分攪拌して溶解後、7時間乾留し、溶剤を留去し
た後、80℃ で中和した以外は結晶性物質1と同様に
して、脂肪酸エステルからなる結晶性物質を得た。得ら
れた結晶性物質を「結晶性物質7」とする。 [結晶性物質の合成例8]結晶性物質の合成例1におい
て、ペンタエリスリトールの代わりにネオペンチルグリ
コールを、ベヘン酸の代わりにミリスチン酸を使用し、
冷却速度を0.9℃ /分とした以外は同様にして、脂
肪酸エステルからなる結晶性物質を得た。得られた結晶
性物質を「結晶性物質8」とする。
【0115】[結晶性物質の合成例9]結晶性物質の合
成例1において、ペンタエリスリトールの代わりにグリ
セリンを、ベヘン酸の代わりにモンタン酸を使用し、冷
却速度を0.9℃ /分とした以外は同様にして、脂肪
酸エステルからなる結晶性物質を得た。得られた結晶性
物質を「結晶性物質9」とする。
【0116】[比較用結晶性物質の合成例1]ペンタエ
リスリトールとベヘン酸とをモル比で1:3.60の割
合とした以外は結晶性物質1と同様にして、脂肪酸エス
テルからなる結晶性物質を得た。得られた結晶性物質を
「比較用結晶性物質1」とする。S値は0.9である。
【0117】[比較用結晶性物質の合成例2]ペンタエ
リスリトールとベヘン酸とをモル比で1:1の割合とし
た以外は結晶性物質2と同様にして、脂肪酸エステルか
らなる結晶性物質を得た。得られた結晶性物質を「比較
用結晶性物質2」とする。S値は1.0である。
【0118】上記のようにして得られた本発明になる結
晶性物質1〜9、及び本発明外の比較用結晶性物質1〜
2の特性値を表−1に示す。
【0119】表−1 *結晶性物質1〜結晶性物質9のものは、吸熱ピークよ
り10〜30℃低い領域に発熱ピークが無いのに対し
て、比較用結晶性物質1,2は発熱ピークが有る。
【0120】[トナー用樹脂粒子の製造例] 〔ラテックス1HML〕 (1) 核粒子の調製(第1段重合):攪拌装置、温度
センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5000
mlのセパラブルフラスコに、下記(101)のアニオ
ン系界面活性剤7.08g (101) C1021(OCHCHOSO
a をイオン交換水3010gに溶解させた界面活性剤溶液
(水系媒体)を仕込み、窒素気流下230rpmの攪拌
速度で攪拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
【0121】この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫
酸カリウム:KPS)9.2gをイオン交換水200g
に溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした
後、スチレン70.1g、n−ブチルアクリレート1
9.9g、メタクリル酸10.9gからなる単量体混合
液を1時間かけて滴下し、この系を75℃にて2時間に
わたり加熱、攪拌することにより重合(第1段重合)を
行い、ラテックス(高分子量樹脂からなる樹脂粒子の分
散液)を調製した。これを「ラテックス(1H)」とす
る。 (2) 中間層の形成(第2段重合):攪拌装置を取り
付けたフラスコ内において、スチレン105.6g、n
−ブチルアクリレート30.0g、メタクリル酸6.2
g、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステ
ル5.6gからなる単量体混合液に、上記結晶性物質1
を98.0g添加し、90℃に加温し、溶解させて単量
体溶液を調製した。
【0122】一方、上記(101)アニオン系界面活性
剤1.6gをイオン交換水2700mlに溶解させた界
面活性剤溶液を98℃に加熱し、この界面活性剤溶液
に、核粒子の分散液である前記ラテックス(1H)を固
形分換算で28g添加した後、循環経路を有する機械式
分散機「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム
・テクニック(株)製)により、上記結晶性物質1の単
量体溶液を6時間混合分散させ、乳化粒子(油滴)を含
む分散液(乳化液)を調製した。
【0123】次いで、この分散液(乳化液)に、重合開
始剤(KPS)5.1gをイオン交換水240mlに溶
解させた開始剤溶液と、イオン交換水750mlとを添
加し、この系を98℃にて12時間にわたり加熱攪拌す
ることにより重合(第2段重合)を行い、ラテックス
(高分子量樹脂からなる樹脂粒子の表面が中間分子量樹
脂により被覆された構造の複合樹脂粒子の分散液)を得
た。これを「ラテックス(1HM)」とする。
【0124】尚、前記ラテックス(1HM)を乾燥し、
走査型電子顕微鏡で観察した処、ラテックスに取り込ま
れなかった結晶性物質1を主成分とする粒子(400〜
1000nm)が観察された。 (3) 外層の形成(第3段重合):上記のようにして
得られたラテックス(1HM)に、重合開始剤(KP
S)7.4gをイオン交換水200mlに溶解させた開
始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、スチレン3
00g、n−ブチルアクリレート95g、メタクリル酸
15.3g、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン
酸エステル10.4gからなる単量体混合液を1時間か
けて滴下した。滴下終了後、2時間にわたり加熱攪拌す
ることにより重合(第3段重合)を行った後、28℃ま
で冷却し、ラテックス(高分子量樹脂からなる中心部
と、中間分子量樹脂からなる中間層と、低分子量樹脂か
らなる外層とを有し、前記中間層に結晶性物質1が含有
されている複合樹脂粒子の分散液)を得た。このラテッ
クスを「ラテックス1HML」とする。
【0125】このラテックス1HMLを構成する複合樹
脂粒子は、138,000、80,000および13,
000にピーク分子量を有するものであり、又、この複
合樹脂粒子の重量平均粒径は122nmであった。
【0126】〔ラテックス2HML〜9HML、比較用
ラテックス1,2〕ラテックス1HMLの製造におい
て、結晶性物質1の代わりに結晶性物質2〜9、及び比
較用結晶性物質1,2を使用した以外は同様にして、ラ
テックス2HML〜ラテックス9HML、及び比較用ラ
テックス1,2を得た。
【0127】[トナー1の製造]上記(101)アニオ
ン系界面活性剤59.0gをイオン交換水1600ml
に攪拌溶解した。この溶液を攪拌しながら、カーボンブ
ラック「リーガル330」(キャボット社製)420.
0gを徐々に添加し、次いで「クレアミックス」(エム
・テクニック(株)製)を用いて分散処理することによ
り、着色剤粒子の分散液(以下、「着色剤分散液」と言
う)を調製した。この着色剤分散液における着色剤粒子
の粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」
(大塚電子社製)を用いて測定した処、重量平均粒子径
で89nmであった。
【0128】ラテックス1HML420.7g(固形分
換算)と、イオン交換水900gと、上記着色剤分散液
166gとを、温度センサー、冷却管、窒素導入装置、
攪拌装置を取り付けた反応容器(四つ口フラスコ)に入
れ攪拌した。内温を30℃に調整した後、この溶液に5
Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを8.5に調
整した。
【0129】次いで、塩化マグネシウム6水和物12.
1gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液を、
攪拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放
置した後に昇温を開始し、この系を6〜60分間かけて
90℃まで昇温した。その状態で、「コールターカウン
ターTA−II」にて会合粒子の粒径を測定し、個数平
均粒径が4〜7μmになった時点で、塩化ナトリウム8
0.4gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液
を添加して粒子成長を停止させ、更に、熟成処理として
液温度96℃にて2時間にわたり加熱攪拌することによ
り融着を継続させた。その後、30℃まで冷却し、塩酸
を添加してpHを2.0に調整し、攪拌を停止した。生
成した会合粒子を濾過し、45℃ のイオン交換水で繰
り返し洗浄し、その後、40℃の温風で乾燥することに
より、着色粒子1を得た。
【0130】そして、上記のようにして得られた100
質量部の着色粒子1に、0.8質量部の疎水性シリカと
1.0質量部の疎水性酸化チタンとを添加し、10Lの
ヘンシェルミキサーの回転翼の周速を30m/sに設定
して25分間混合し、トナー1(実施例1)を製造し
た。
【0131】尚、外部添加剤の添加によっては、その形
状や粒径は変化してない。
【0132】[トナー2〜9及び比較用トナー1,2の
製造]トナー1の製造において、結晶性物質1の代わり
に結晶性物質2〜9及び比較用結晶性物質1,2を使用
した以外は同様にして、トナー2〜9(実施例2〜9)
及び比較用トナー1,2(比較例1,2)を得た。
【0133】尚、上記のようにして得られたトナーの海
島構造の内容を表−2に示す。
【0134】表−2 [キャリアの製造] [フェライト芯材の製造]18mol%のMnO、4m
ol%のMgO、78mol%のFeを、湿式ボ
ールミルで2時間粉砕、混合し、乾燥させた後、900
℃で2時間保持して仮焼し、これをボールミルで3時間
粉砕し、スラリー化した。分散剤及びバインダーを添加
し、スプレードライヤーにより造粒、乾燥し、その後1
200℃、3時間で本焼成を行い、抵抗4.3×10
のフェライト芯材粒子を得た。
【0135】[被覆用樹脂の製造]先ず、界面活性剤と
して炭素数12のアルキル基を有するベンゼンスルホン
酸ナトリウムを用いた水溶液媒体中の濃度を0.3重量
%とした乳化重合法により、シクロヘキシルメタクリレ
ート/メチルメタクリレート(共重合比5/5)の共重
合体を合成し、体積平均一次粒径0.1μm、重量平均
分子量(Mw)200,000、数平均分子量(Mn)
91,000、Mw/Mn=2.2、軟化点温度(Ts
p)230℃及びガラス転移温度(Tg)110℃の樹
脂微粒子を得た。尚、前記樹脂微粒子は、乳化状態にお
いて、水と共沸し、残存モノマー量を510ppmし
た。
【0136】次に、フェライト芯材粒子100重量部
と、前記樹脂微粒子2重量部とを、撹拌羽根付き高速撹
拌混合機に投入し、120℃で30分間撹拌混合して、
機械的衝撃力の作用を使用して体積平均粒径61μmの
樹脂被覆キャリアを得た。
【0137】[現像剤の製造]上記トナー1〜9及び比
較用トナー1,2の各々と、上記キャリアとを用いて、
トナー濃度6質量%の現像剤を調製した。
【0138】[感光体の製造]長さ380mm、直径6
0mmの円筒状導電性支持体上に下記の塗布液を塗布
し、感光体を作製した。
【0139】 〈下引き層〉 チタンキレート化合物(TC−750 松本製薬製) 30g シランカップリング剤(KBM−503 信越化学社製) 17g 2−プロパノール 150ml 上記塗布液を用いて円筒状導電性支持体上に、膜厚0.
5μmとなるよう塗布した。
【0140】〈電荷発生層〉Y型チタニルフタロシアニ
ン(Cu−Kα特性X線回折スペクトル測定で、ブラッ
グ角2θ(±0.2)の27.2度に最大ピークを有す
る チタニルフタロシアニン) 60g シリコーン変性ブチラール樹脂(X−40−1211M:信越化学社製) 700g 2−ブタノン 2000ml 上記組成物を混合し、サンドミルを用いて10時間分散
し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を前記下
引き層の上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚0.2μmの電
荷発生層を形成した。
【0141】 〈電荷輸送層〉 電荷輸送物質N−(4−メチルフェニル)−N−{4− (β−フェニルスチリル)フェニル}−p−トルイジン 225g ポリカーボネート(粘度平均分子量30,000) 300g 下記の酸化防止剤 6g ジクロロメタン 2000ml 上記組成物を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製
した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で
塗布し、乾燥膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
【0142】 〈保護層〉 メチルトリメトキシシラン 150g ジメチルジメトキシシラン 30g 下記の反応性電荷輸送性化合物 15g ポリフッ化ビニリデン粒子(体積平均粒径0.2μm) 10g 下記の酸化防止剤 0.75g 2−プロパノール 75g 3%酢酸 5g 上記組成物を混合し、樹脂層用の塗布液を調製した。こ
の塗布液を前記電荷輸送層の上に円形量規制型塗布装置
により厚さ2μmの樹脂層を形成し、120℃、1時間
の加熱硬化を行い、シロキサン樹脂層を形成し、感光体
を作製した。
【0143】そして、図3に示すようなデジタル複写機
(コロナ帯電、レーザ露光、反転現像、静電転写、爪分
離、クリーニングブレードを有するデジタル複写機)
に、上記感光体及び各現像剤を搭載し、評価した。
【0144】尚、図3中、Lは露光ランプ、Dはレーザ
ー光源ユニット、Hは定着ロール、Zは定着装置、Pは
転写紙、10は感光体、14は帯電器、16は現像器、
20は転写分離極、33はミラー、35はCCDであ
る。
【0145】尚、上記デジタル複写機のその他の評価条
件は下記の条件に設定した。
【0146】帯電条件 帯電器;スコロトロン帯電器、初期帯電電位を−750
V 露光条件 露光部電位を−50Vにする露光量に設定 現像条件 DCバイアス;−550V 転写極;コロナ帯電方式 又、定着装置としては、芯金として鉄を使用し、表面を
厚さ25μmのPFA(テトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体)で被覆され
た表面粗さRaが0.8μmの加熱ローラーを使用し、
加圧ローラーとして鉄の芯金を使用し、HTVシリコー
ンゴムの上に厚み120μmのPFAチューブを被覆し
た表面粗さRaが0.8μmの加圧ローラーを用いた。
ニップ幅は3.8mmであり、線速は420mm/se
cである。尚、定着装置のクリーニング機構及びシリコ
ンオイル供給機構は装着していない。定着の温度は加熱
ローラーの表面温度で制御し、178℃を標準の設定温
度とした。複写条件は低温低湿環境(30℃、80%R
H)にて連続50万回コピー行い、コピー画像の画像濃
度の環境依存性、トナーの保存性、画像ボケ、感光体の
フィルミング発生、定着可能温度領域、耐オフセット性
について以下の評価基準にて評価を行ったので、その結
果を表−3に示す。
【0147】評価は、画素率が7%の文字画像、人物顔
写真画像、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ1/4等
分にあるオリジナル画像をA4中性紙での複写を行い、
10000枚毎にハーフトーン、ベタ白画像、ベタ黒画
像、細線画像を評価した。
【0148】<画像濃度の環境依存性>マクベス反射濃
度計にてソリッド画像部の最高画像濃度を測定した。高
温高湿環境(33℃,80%RH)と低温低湿環境(1
0℃,20%RH)の画像濃度の差が0.05未満を
「◎」、0.05〜0.1を「○」、0.1以上を
「×」とした。
【0149】<保存性>トナー1gを10mlガラス製
サンプル管にいれ、55℃,90%RHの環境に18時
間放置した。常温まで冷却した後、80メッシュのサン
プル管に移し、パウダーテスター(ホソカワミクロン社
製)で振動を与え、メッシュ上に残ったトナー顆粒の質
量比率を求めた。
【0150】 ◎:90%以上 (優良) ○:70〜80% (良好) △:55〜70% (実用可能) ×:55%未満 (不良) <画像ぼけ>画像全面に文字サイズ5ポイントの文字画
像を形成し、局所的に画像がぼける、若しくはトナーが
画像周辺に滲む部分が検知されるまでの枚数にて評価し
た。
【0151】<感光体フィルミング>目視観察でフィル
ミングの有無を判定した。
【0152】 ◎ 未発生 × 発生 <定着可能温度領域評価>熱ロール温度を130℃〜2
40℃まで10℃刻みで変更しつつ定着画像を作製し
た。尚、定着画像の出力に当たっては、A4サイズの普
通紙(坪量64g/m)を使用した。得られた定着画
像の定着強度を、「電子写真技術の基礎と応用:電子写
真学会編」第9章1.4項に記載のメンディングテープ
剥離法に準じた方法を用いて定着率により評価した。具
体的には、トナー付着量が0.6mg/cmである
2.54cm角のベタ定着画像を作製した後、スコッチ
メンディングテープ(住友3M社製)で剥離する前後の
画像濃度を測定し、画像濃度の残存率を定着率として求
めた。画像濃度の測定にはマクベス反射濃度計RD−9
18を使用し、定着率が90%以上得られた定着温度を
定着可能温度とする。ここで、定着可能温度領域が10
0℃以上ある場合を◎(優良)、70℃以上を○(良
好)、40℃以上を△(実用可能)、40℃未満を×
(不良)と判断した。 <耐オフセット性>A4サイズの転写紙に1000枚連
続印字した後、白紙を印字し、オフセットによる白字部
の汚れを評価した。
【0153】使用する転写紙としては上質紙200g/
の厚紙を使用し、紙進行方向(熱ローラー周方向)
に平行な、幅0.3mm、長さ150mmの線画像を形
成した。紙の汚れとヒートローラー表面のトナー汚れを
目視にて観察して行った。
【0154】 ◎:画像オフセット、加熱ローラーのトナー汚れ共に全
く見られない ○:画像のオフセットは確認できないが、加熱ローラー
に僅かなトナーの汚れがある ×:画像オフセットが確認出来る 評価ランクは、◎、○は合格、×は不合格である。 表−3
【発明の効果】水分吸着が少なく、帯電の湿度依存性が
小さく、又、結晶性化合物がフィルミングした静電潜像
担持体、つまり感光体が高温高湿下で画像流れ、いわゆ
る「画像ボケ」を発生させることも無く、更には、保存
性も良い静電荷像現像用トナーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】トナーの概略図
【図2】トナーの概略図
【図3】デジタル複写機の概略図特許出願人 コニカ株
式会社代 理 人 宇 高 克 己
───────────────────────────────────────────────────── 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) C07C 69/28 C07C 69/533 69/533 69/58 69/58 G03G 9/08 384

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルコールと炭素数が14〜32の脂肪
    酸との反応物である結晶性化合物、結着樹脂、及び着色
    剤を含有する静電荷像現像用トナーであって、 前記結晶性化合物は、 アルコールの水酸基に対して過多当量の脂肪酸(及び/
    又は該脂肪酸のアルコールエステル)を反応させた後、
    未反応の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコールエス
    テル)を中和、洗浄して得たものであることを特徴とす
    るトナー。
  2. 【請求項2】 結晶性化合物は、アルコールの水酸基に
    対して過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコ
    ールエステル)を、溶剤及び/又は触媒を実質的に用い
    ることなく反応させた後、未反応の脂肪酸(及び/又は
    該脂肪酸のアルコールエステル)を中和、洗浄して得た
    ものであることを特徴とする請求項1のトナー。
  3. 【請求項3】 結晶性化合物は、アルコールの水酸基に
    対して過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコ
    ールエステル)を反応させた後、未反応の脂肪酸(及び
    /又は該脂肪酸のアルコールエステル)を中和、洗浄
    し、2mm以下の大きさにしたものであることを特徴と
    する請求項1又は請求項2のトナー。
  4. 【請求項4】 結晶性化合物は、アルコールの水酸基に
    対して過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコ
    ールエステル)を反応させた後、未反応の脂肪酸(及び
    /又は該脂肪酸のアルコールエステル)を中和、洗浄
    し、乾燥して得たものであり、トナーの示差走査熱量計
    で測定されるDSC曲線において、60〜110℃の領
    域に吸熱ピークが有り、該吸熱ピークから10〜30℃
    低い領域に発熱ピークを有さないものであることを特徴
    とする請求項1〜請求項3いずれかのトナー。
  5. 【請求項5】 結晶性化合物は、未反応のアルコール成
    分が含有される場合でも0.1質量%以下であり、水酸
    基価が4mgKOH/g以下であり、酸価が2mgKO
    H/g以下であることを特徴とする請求項1〜請求項4
    いずれかのトナー。
  6. 【請求項6】 結晶性化合物は、含有される場合でも、
    ベンゼン、トルエン、キシレンの総量が100ppm以
    下であることを特徴とする請求項1〜請求項5いずれか
    のトナー。
  7. 【請求項7】 アルコールが多価アルコールであること
    を特徴とする請求項1〜請求項6いずれかのトナー。
  8. 【請求項8】 アルコールがネオペンチルポリオールで
    あることを特徴とする請求項1〜請求項7いずれかのト
    ナー。
  9. 【請求項9】 トナーは、結晶性物質を重合性単量体に
    溶解し、重合して得たものであることを特徴とする請求
    項1〜請求項8いずれかのトナー。
  10. 【請求項10】 トナーは、水系媒体中で粒子を形成し
    て得たものであることを特徴とする請求項1〜請求項9
    いずれかのトナー。
  11. 【請求項11】 トナーは、樹脂粒子を水系媒体中で凝
    集、融着させて得たものであることを特徴とする請求項
    1〜請求項10いずれかのトナー。
  12. 【請求項12】 トナーは、結晶性化合物および結着樹
    脂を含む複合樹脂粒子と、着色剤粒子とを、塩析/融着
    させて得たものであることを特徴とする請求項1〜請求
    項11いずれかのトナー。
  13. 【請求項13】 トナーは、透過型電子範徴鏡で撮影し
    た断面写真において、海島構造を有し、結晶性化合物に
    より構成される島がトナー表面に露出していないもので
    あることを特徴とする請求項1〜請求項12いずれかの
    トナー。
  14. 【請求項14】 トナーは、透過型電子範徴鏡で撮影し
    た断面写真において、海島構造を有し、結晶性化合物に
    より構成される島の最近接壁間距離が100〜1060
    nmであり、結晶性化合物により構成される島の大きさ
    が1300nm以上のものの割合が10%以下であるこ
    とを特徴とする請求項1〜請求項13いずれかのトナ
    ー。
  15. 【請求項15】 アルコールと炭素数が14〜32の脂
    肪酸との反応物である結晶性化合物、結着樹脂、及び着
    色剤を含有する静電荷像現像用トナーの製造方法であっ
    て、前記静電荷像現像用トナーの製造に際して用いる結
    晶性化合物が、 アルコールの水酸基に対して過多当量の脂肪酸(及び/
    又は該脂肪酸のアルコールエステル)を反応させた後、
    未反応の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアルコールエス
    テル)を中和、洗浄して得たものであることを特徴とす
    るトナーの製造方法。
  16. 【請求項16】 結晶性化合物は、アルコールの水酸基
    に対して過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアル
    コールエステル)を、溶剤及び/又は触媒を実質的に用
    いることなく反応させた後、未反応の脂肪酸(及び/又
    は該脂肪酸のアルコールエステル)を中和、洗浄して得
    たものであることを特徴とする請求項15のトナーの製
    造方法。
  17. 【請求項17】 結晶性化合物は、アルコールの水酸基
    に対して過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアル
    コールエステル)を反応させた後、未反応の脂肪酸(及
    び/又は該脂肪酸のアルコールエステル)を中和、洗浄
    し、2mm以下の大きさにしたものであることを特徴と
    する請求項15又は請求項16のトナーの製造方法。
  18. 【請求項18】 結晶性化合物は、アルコールの水酸基
    に対して過多当量の脂肪酸(及び/又は該脂肪酸のアル
    コールエステル)を反応させた後、未反応の脂肪酸(及
    び/又は該脂肪酸のアルコールエステル)を中和、洗浄
    し、乾燥して得たものであり、トナーの示差走査熱量計
    で測定されるDSC曲線において、60〜110℃の領
    域に吸熱ピークが有り、該吸熱ピークから10〜30℃
    低い領域に発熱ピークを有さないものであることを特徴
    とする請求項15〜請求項17いずれかのトナーの製造
    方法。
  19. 【請求項19】 結晶性化合物は、未反応のアルコール
    成分が含有される場合でも0.1質量%以下であり、水
    酸基価が4mgKOH/g以下であり、酸価が2mgK
    OH/g以下であることを特徴とする請求項15〜請求
    項18いずれかのトナーの製造方法。
  20. 【請求項20】 結晶性化合物は、含有される場合で
    も、ベンゼン、トルエン、キシレンの総量が100pp
    m以下であることを特徴とする請求項15〜請求項19
    いずれかのトナーの製造方法。
  21. 【請求項21】 アルコールが多価アルコールであるこ
    とを特徴とする請求項15〜請求項20いずれかのトナ
    ーの製造方法。
  22. 【請求項22】 アルコールがネオペンチルポリオール
    であることを特徴とする請求項15〜請求項21いずれ
    かのトナーの製造方法。
  23. 【請求項23】 トナーは、結晶性物質を重合性単量体
    に溶解し、重合して得ることを特徴とする請求項15〜
    請求項22いずれかのトナーの製造方法。
  24. 【請求項24】 トナーは、水系媒体中で粒子を形成し
    て得ることを特徴とする請求項15〜請求項23いずれ
    かのトナーの製造方法。
  25. 【請求項25】 トナーは、樹脂粒子を水系媒体中で凝
    集、融着させて得ることを特徴とする請求項15〜請求
    項24いずれかのトナーの製造方法。
  26. 【請求項26】 トナーは、結晶性化合物および結着樹
    脂を含む複合樹脂粒子と、着色剤粒子とを、塩析/融着
    させて得ることを特徴とする請求項15〜請求項25い
    ずれかのトナーの製造方法。
  27. 【請求項27】 トナーは、透過型電子範徴鏡で撮影し
    た断面写真において、海島構造を有し、結晶性化合物に
    より構成される島がトナー表面に露出していないもので
    あることを特徴とする請求項15〜請求項26いずれか
    のトナーの製造方法。
  28. 【請求項28】 トナーは、透過型電子範徴鏡で撮影し
    た断面写真において、海島構造を有し、結晶性化合物に
    より構成される島の最近接壁間距離が100〜1060
    nmであり、結晶性化合物により構成される島の大きさ
    が1300nm以上のものの割合が10%以下であるこ
    とを特徴とする請求項15〜請求項27いずれかのトナ
    ーの製造方法。
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