JP2003050476A - トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジ - Google Patents

トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー粒子におけるワックス分散が均一であ
り、低温定着性及び耐高温オフセット性に優れたトナー
を提供するものである。 【解決手段】 本発明は、結着樹脂、着色剤、荷電制御
剤及びワックスを少なくとも含有するトナーにおいて、
(a)該トナーの結着樹脂がポリエステルユニットとビ
ニル系重合体ユニットを有するハイブリッド樹脂成分を
含有するものであり、(b)該トナーの損失正接(ta
nδ)が1.0となる温度が80乃至160℃の範囲に
存在し、(c)該トナーの示差走査熱量計(DSC)に
より測定される昇温時のDSC曲線において、温度85
乃至130℃の範囲に吸熱ピークを有することを特徴と
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,静電印刷法,トナージェット方式記録法などを
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】電子写真法は、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により現像し、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像を紙の如き
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
されているが、現在,最も一般的な方法は熱ロ−ラー又
は加熱フィルムを介した固定発熱ヒーターによる圧着加
熱方式である。
【0004】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熱口一ラーの表面と被定着シー
トのトナー像面を加圧下で接触しながら被定着シートを
通過させることによりトナー像の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上のト
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る。
【0005】加熱ローラー表面と軟化・溶融状態にある
トナー画像が加圧下で接触する為に、トナー像の一部が
定着ローラー表面に付着・転移し、次に被定着シートに
これが再転移することにより被定着シートを汚す、オフ
セット現象が生じる。このオフセット現象は定着速度や
定着温度の影響を大きく受ける。一般に定着速度が遅い
場合は、加熱ローラーの表面温度は比較的低く設定さ
れ、定着速度が速い場合は、加熱ローラーの表面温度は
比較的高く設定される。これは、トナーを定着させる為
に加熱ローラー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である。
【0006】被定着シート上のトナーは、何層かのトナ
ー層を形成している。定着速度が速く、加熱ローラーの
表面温度が高い系においては、加熱ローラーに接触する
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きくなる。加熱ロ一ラーの表面温度
が高い場合には、最上層のトナー層が過剰に軟化・溶融
してオフセット現象を起こしやすくなる。また、加熱ロ
ーラーの表面温度が低い場合は、最下層のトナーは定着
するに充分な程度に溶けない為に、被定着シート上にト
ナーが定着しない低温オフセットという現象が起きやす
い。
【0007】この問題を解決する方法として、定着速度
が速い場合には、定着時の圧カを上げて被定着シートへ
トナーをアンカーリングさせる方法が通常行われてい
る。この方法だと、加熱ローラー温度をある程度下げる
ことができ、トナーの高温オフセット現象を防ぐことは
可能となる。しかし、トナーにかかるせん断カが非常に
大きくなる為に、被定着シートが定着ロ−ラーにまきつ
く、いわゆる巻きつきオフセットが発生し、定着ローラ
ーから被定着シートを分離するための分離爪あとが定着
画像に出現しやすい。定着器の加圧カが高いことは、ラ
イン画像を形成するトナー粒子層が過度に圧縮されるこ
とがあり、その結果、ライン画像の再現性が悪化する、
あるいはトナーが飛散して定着画像の画質劣化を生じ易
い。
【0008】従来は、トナーのオフセット現象を改良す
ることはトナーの定着性を改良することと同一視されて
きたが、結着樹脂、トナーに含有されるワックス等の改
良による定着性向上に付随する形でのオフセット改良で
は限界があり、トナーの離型性を向上することが不可欠
である。
【0009】また、定着器を構成する定着部材、クリー
ニング部材の離型性の向上もトナーの離型性が不十分で
ある場合には、使用初期の段階では充分なオフセット防
止効果が期待できても長期間使用した場合には各部材の
経年劣化を生じ、最終的にはオフセットが発生する場合
がある。
【0010】また、トナーは離型性を付与する目的でワ
ックスを含有させる場合があるが、経年劣化した定着部
材、クリーニング部材に対しては充分なオフセット防止
効果を維持するためには多量のワックスを含有させる必
要がある。
【0011】トナーが多量のワックスを含有する場合に
は、現像性すなわち、画像濃度の低下、カブリ濃度の上
昇等の問題が生じ、更にはトナー粒子に含有されるワッ
クスの分散状態を制御するのが困難であり、トナーが遊
離したワックスを多量に含有することになり、結果的
に、感光体上にトナーが強く固着してクリーニングが充
分にできずに残存し、画像欠陥となる場合がある。
【0012】また、トナーの離型性及び定着性の改良を
目的として、トナー製造時にワックス類が添加されてい
るが、トナー粒子にワックス類を均一に分散することは
困難である。ワックスの分散が不充分であることはトナ
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
この問題は顕著となる。
【0013】特開平07−77837号公報では、トナ
ー中の結着樹脂が粒径0.5〜2.0μmのドメイン粒
子とマトリックスを主成分とする組成物であり、周波数
100Hzのもと測定した貯蔵弾性率(G’)と損失弾
性率(G’’)の値が規定されたトナーが開示されてい
るが、低温定着性及びワックス分散の改良は不十分であ
る。
【0014】特開平10−87839号公報では、異な
る二つの重合系モノマー混合物と、そのいずれとも反応
し得る化合物及び離型剤を混合し、二つの重合反応を同
一反応容器中で行わせることにより得られる結着剤につ
いて開示されているが、低温定着性及びワックスの分散
性は十分に改良されているとはいえない。
【0015】特開平10−171156号公報では、損
失正接(tanδ)が1.0となる温度が55〜70℃
に存在し、そのときの弾性率が1.5×108Pa以下
である静電荷現像用トナーが開示されているが、低温定
着性については十分に改良されているとはいえない。
【0016】特開平11−190913号公報では、結
着樹脂がポリエステルとビニル系共重合体のブレンドか
らなり、フローテスタの温度カーブの範囲を規定したト
ナーが開示されているが、耐高温オフセット性及びワッ
クス分散性は充分とはいえないものである。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の如き
問題点を解決したトナーを提供するものである。より詳
しくは、本発明の目的は、トナー粒子におけるワックス
分散が均一であり、低温定着性及び耐高温オフセット性
に優れたトナー、画像形成方法またはプロセスカートリ
ッジを提供するものである。
【0018】また、本発明の目的は、熱ロール定着器を
使用する中〜高速機、あるいは、耐熱フィルムを介した
固定発熟ヒーターによる圧着加熱定着方式を使用する中
〜低速機において、高温高湿、あるいは常温常湿環境に
おいても安定した画像濃度を示すトナーを提供するもの
である。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は、結着樹脂、着
色剤、荷電制御剤及びワックスを少なくとも含有するト
ナーにおいて、(a)該トナーの結着樹脂がポリエステ
ルユニットとビニル系重合体ユニットを有するハイブリ
ッド樹脂成分を含有するものであり、(b)該トナーの
損失正接(tanδ)が1.0となる温度が80乃至1
60℃の範囲に存在し、(c)該トナーの示差走査熱量
計(DSC)により測定される昇温時のDSC曲線にお
いて、温度85乃至130℃の範囲に吸熱ピークを有す
ることを特徴とするトナーに関する。
【0020】また、本発明は、I)静電荷像を担持する
ための像担持体に担持されている静電荷像を負摩擦帯電
性トナーにより現像してトナー画像を形成する現像工
程:(II)該像担持体上に形成されたトナー画像が中
間転写体を介して、または介さずに記録材に転写する転
写工程:及び(III)該記録材に転写されたトナー画
像を該記録材に加熱定着する定着工程:を有する画像形
成方法において、結着樹脂、着色剤、荷電制御剤及びワ
ックスを少なくとも含有するトナーにおいて、(a)該
トナーの結着樹脂がポリエステルユニットとビニル系重
合体ユニットを有するハイブリッド樹脂成分を含有する
ものであり、(b)該トナーの損失正接(tanδ)が
1.0となる温度が80乃至160℃の範囲に存在し、
(c)該トナーの示差走査熱量計(DSC)により測定
される昇温時のDSC曲線において、温度85乃至13
0℃の範囲に吸熱ピークを有することを特徴とする画像
形成方法及びプロセスカートリッジに関する。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明者らの検討によれば、低温
定着性と耐高温オフセット性がともに優れ、高温高湿環
境においても安定した画像濃度を示すトナーを得るに
は、トナーの結着樹脂とし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するハイブリッド樹脂を用
い、トナーの損失正接(tanδ)が特定の範囲にあ
り、特定の分子量分布を有することにより達成できるこ
とを見出した。
【0022】本発明のトナーにおいて、トナーに含有さ
れる結着樹脂はポリエステルユニットとビニル系重合体
ユニットを有するハイブリッド樹脂成分を含有するもの
であり、ハイブリッド樹脂組成物を構成するポリエステ
ルユニットとビニル系重合体ユニットの組成は、質量比
で30:70乃至60:40であれば良いが、好ましく
は40:60乃至50:50となる場合である。もし、
ハイブリッド樹脂組成物を形成するポリエステルユニッ
トの組成比が30質量%未満となる場合または70質量
%超となる場合のいずれの場合でも低温定着性および高
温オフセット性の両立が困難となる場合があり好ましく
ない。
【0023】ハイブリッド樹脂成分の存在は13C−NM
R測定により確認することができる。13C−NMRスペ
クトルの分解能を阻害する磁性体を含有する磁性トナー
を濃塩酸水溶液中に添加して室温で70乃至80時間攪
拌することにより磁性体を溶解したものを測定試料と
し、測定することができる。また、カーボンブラック、
有機顔料を含有するトナーは、そのままで測定試料とす
ることができる。以下にビニル系重合体としてアクリル
酸エステルを用いた場合の測定結果の一例を表1に示
す。
【0024】
【表1】
【0025】本発明のトナーにおいて、結着樹脂に含有
されるハイブリッド樹脂組成物は、飽和ポリエステル及
び不飽和ポリエステルをキシレン等の有機溶剤に溶解
し、これにビニル系モノマー及び重合開始剤を添加して
ラジカル重合を行うことにより製造され、まず、不飽和
ポリエステルとビニル系モノマーとの付加重合によるハ
イブリッド樹脂(1)が生成し、飽和ポリエステルとビ
ニル系重合体のエステル化により生成する重合体からな
るハイブリッド樹脂(2)及び/または上記ハイブリッ
ド樹脂(1)とビニル系重合体とのエステル化により生
成するハイブリッド樹脂(3)が生成する。
【0026】本発明のトナーにおいて、ハイブリッド樹
脂はトナーの定着性ばかりでなくトナーの現像性及びト
ナー粒子におけるワックスの分散性にも影響し、この観
点から不飽和ポリエステルとビニル系重合体から生成す
るハイブリッド樹脂(1)よりはポリエステル及び/ま
たはハイブリッド樹脂の水酸基とビニル系重合体のカル
ボキシル基とがエステル化することにより生成するハイ
ブリッド樹脂(2)が相対的に多く存在するほうが好ま
しい。ハイブリッド樹脂(1)はおもにテトラヒドロフ
ラン(THF)不溶分として存在するものであるが、ハ
イブリッド樹脂(2)はテトラヒドロフラン不溶分及び
分子量2900万乃至1億の成分として存在する。
【0027】本発明に関わるハイブリッド樹脂の製造に
用いられるポリエステルは、飽和ポリエステルと不飽和
ポリエステルが質量比で50:1乃至1:1で混合して
用いられるが、好ましくは質量比で30:1乃至3:1
で混合して用いられる場合であり、特に好ましくは、質
量比で20:1乃至5:1で混合して用いられる場合で
あり、飽和ポリエステルと不飽和ポリエステルが質量比
で50:1未満となる場合にはビニル系重合体との付加
重合反応が不十分であり、トナーとしては耐高温オフセ
ット性が不十分であり、1:1超となる場合にはトナー
の低温定着性が著しく阻害され好ましくない。
【0028】本発明のトナーにおいて、損失正接(ta
nδ)が1.0となる温度が80乃至160℃の範囲に
存在するものであり、好ましくは90乃至140℃の範
囲に存在する場合であり、更に好ましくは100乃至1
20℃の範囲に存在する場合である。損失正接(tan
δ)が1.0となる温度が160℃超となる場合は、耐
高温オフセット性が不十分であり、80℃未満の場合
は、低温定着性を損なう場合があり好ましくない。
【0029】本発明のトナーにおいて、示差走査熱量計
(DSC)により測定される昇温時のDSC曲線におい
て、温度85乃至130℃の範囲に吸熱ピークを有する
ものであり、好ましくは、90乃至120℃の範囲に吸
熱ピークを有するものであり、更に好ましくは95乃至
110℃の範囲に吸熱ピークを有する場合である。も
し、吸熱ピークを有する範囲が85℃未満である場合、
トナーの保存性や耐高温オフセット性を損なう場合があ
り好ましくない。また、吸熱ピークを有する範囲が13
5℃超である場合、トナーの低温定着性が不十分であり
好ましくない。
【0030】本発明のトナーにおいて、THF不溶分の
調整、つまりはビニル系重合体ユニットとポリエステル
ユニットの反応を制御する方法は、ポリエステルユニッ
トの水酸基を安息香酸、フタル酸、トリメリット酸等の
芳香族カルボン酸類を用いてエンドキャップすることに
より行うものである。これにより、THF不溶分量を調
整し、耐高温オフセット性のコントロールが可能とな
る。また、より好ましくは、ポリエステルユニットのエ
ンドキャップに加え、ポリエステルユニット中に三価以
上の多価カルボン酸を含有させることによる不溶分量の
調整を行うものである。これにより、更に低温定着性と
耐高温オフセット性の両立を容易にできる。
【0031】本発明のトナーにおいて、重量平均分子量
(Mw/Mn)と数平均分子量(Mn)の比が、20乃
至500であるものであり、好ましくは30乃至300
の場合であり、更に好ましくは40乃至100である場
合である。もし、比(Mw/Mn)が20未満である場
合、各環境における保存性が損なわれる場合があり、5
00超である場合には低温定着性が不十分となり好まし
くない。
【0032】本発明のトナーにおいて、THF可溶分
が、分子量10万以上の成分を0.5乃至20%含有す
るものであり、好ましくは1乃至15%含有するもので
あり、更に好ましくは2乃至10%含有するものであ
る。もし、THF可溶分が、分子量10万以上の成分を
0.5%未満となる場合及び、20%超となる場合のい
ずれの場合においても、低温定着性、耐高温オフセット
性の両立が困難であり好ましくない。
【0033】本発明のトナーにおいて、損失正接(ta
nδ)が1.0となるときの、貯蔵弾性率(G’)の値
は1×105乃至6×106の範囲であるが、好ましく
は、2×105乃至3×106の範囲であり、更に好まし
くは、4×105乃至1×106の範囲である。もし、損
失正接(tanδ)が1.0となるときの、貯蔵弾性率
(G’)の値が1×105未満の場合には、低温定着性
を損なう場合があり、6×106超の場合には耐高温オ
フセット性を満足することはできず好ましくない。
【0034】本発明のトナーにおいて、トナーの酸価は
5乃至25mgKOH/gであれば良いが、好ましくは
7乃至20mgKOH/gとなる場合であり、更に好ま
しくは10乃至17mgKOH/gとなる場合である。
もし、トナーの酸価が5mgKOH/g未満となる場合
及び25mgKOH/g超となる場合のいずれの場合に
おいても、高温高湿あるいは常温常湿の各環境において
安定した画像濃度を示すトナーを得ることが困難であり
好ましくない。
【0035】本発明のトナーにおいて、トナーのTHF
可溶分が、ビニル系重合体成分を50乃至80質量%含
有するものであり、好ましくは55乃至75質量%含有
するものであり、更に好ましくは60乃至70質量%含
有するものである。もし、トナーのTHF可溶分の、ビ
ニル系重合体成分が50質量%未満となる場合には、T
HF不溶分の調整が難しく、充分な耐高温オフセット性
を得られない場合があり、80%超となる場合には、低
温定着性を損なう場合があり好ましくない。
【0036】本発明のトナーにおいて、トナーに含有さ
れる結着樹脂は5乃至60質量%のTHF不溶分を含有
するものであるが、好ましくは10乃至50質量%含有
する場合であり、更に好ましくは20乃至40質量%含
有するものである。もし、トナーの結着樹脂に含有され
るTHF不溶分が5質量%未満となる場合及び60質量
%超となる場合のいずれの場合でも、低温定着性及び耐
高温オフセット性の両立が難しくなり好ましくない。
【0037】本発明のトナーに含有されるワックスは、
GPCで測定されるMpが500乃至20000、比
(Mw/Mn)が1.0乃至20であれば良いが、好ま
しくは600乃至15000、比(Mw/Mn)が1.
1乃至15となる場合であり、更に好ましくは700乃
至10000、比(Mw/Mn)が1.2乃至10とな
る場合である。もし、Mpが500未満、比(Mw/M
n)が1.0未満となる場合にはトナー粒子におけるワ
ックスの分散粒径が小さくなりすぎ、Mpが20000
超、比(Mw/Mn)が20超となる場合には分散粒径
が大きくなりすぎ、どちらの場合でもワックスの分散粒
径を制御することが困難であり好ましくない。
【0038】本発明のトナーに含有されるワックスは、
結着樹脂100質量部あたり0.1〜20質量部、好ま
しくは0.5〜10質量部が好ましい。
【0039】本発明のトナーにおいて、ワックスを結着
樹脂の製造工程で添加する場合には、結着樹脂であるハ
イブリッド樹脂を製造する工程で変性ワックスを添加す
ることであり、この場合にはワックスの均一分散が更に
容易になる。好ましくは、ビニル系重合体ユニットの製
造工程あるいはポリエステルユニットとビニル系重合体
ユニットとの反応工程のいずれかでワックスを添加する
場合である。
【0040】本発明のトナーに含有されるワックスは、
炭化水素系ワックス、ポリエチレン系ワックスまたはポ
リプロピレン系ワックス、式(1)で表せる構造を有す
るワックスのいずれかから選択されるものであるが、好
ましくは炭化水素系ワックスあるいはポリエチレン系ワ
ックスを芳香族ビニル系モノマー及び/または脂肪族酸
モノマーで変性したワックスであり、更に好ましくは芳
香族ビニル系モノマーで変性した炭化水素系ワックスで
あり、これらのワックスは結着樹脂製造時に添加される
ことが好ましい。
【0041】 式(1): CH3−(CH2−CH2)a−CH2−CH2−A (式中、Aは水酸基またはカルボキシル基を表し、aは
20乃至60の整数を表す)
【0042】本発明のトナーにおいて、ワックスの変性
に使用するビニル系モノマー及び/または脂肪族酸モノ
マーは、例えばビニルトルエンの如きスチレン誘導体;
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
ニルの如きアクリル酸エステル;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、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクチル、メ
タクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸フェニル
の如きメタクリル酸エステル;マレイン酸、無水マレイ
ン酸、マレイン酸ハーフエステル類;マレイン酸モノメ
チル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノプロピ
ル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノオクチル、
マレイン酸ジメチルの如き二重結合を有するジカルボン
酸;アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、ブタジエン、塩化ビニル、
酢酸ビニル、安息香酸酸ビニルの如きモノマー;エチレ
ン、プロピレン、ブチレンの如きエチレン系オレフィ
ン;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンの如き
ビニルケトン;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
ルが挙げられる。これらのビニル系モノマーを単独もし
くは2種以上を用いることができるが、好ましくはスチ
レンモノマーで変性する場合であり、トナー粒子におけ
るワックスの分散を均一にできるばかりでなく、トナー
の流動性、保存性及び低温定着性共に良好となり好まし
い。
【0043】本発明のトナーにおいてワックスが、スチ
レン変性炭化水素系ワックスである場合には、スチレン
の添加量は、炭化水素系ワックス100質量部に対し、
10乃至100質量部添加されている場合であり、好ま
しくは20乃至80質量部添加されている場合であり、
より好ましくは30乃至50質量部添加されている場合
である。
【0044】本発明に係る変性ワックスにおいて、ワッ
クスの変性に使用でき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
ンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類、1,
1,−ジ−(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−ト
リメチルシクロヘキサン、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、ジシンナモイルパーオキサイ
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
等があげられるが、好ましくは1,1,−ジ−(t−ブ
チルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキ
サンあるいはジシンナモイルパーオキサイドを使用する
場合であり、これらの重合開始剤は単独で使用してもよ
く、混合して使用しても良い。これらの重合開始剤を使
用すると生成するビニル系重合体が分岐ポリマーとなる
傾向があり、結果的にはワックスの種類によらずトナー
粒子におけるワックスの分散が良好となる。
【0045】本発明のトナーに含有されるワックスは、
一酸化炭素・水素を原料とする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桔晶方式
により炭化水素ワックスの分別を行ったものが、より好
ましく用いられる。
【0046】本発明のトナーに含有されるワックスは、
式(1)で表せる構造を有するものである。
【0047】 CH3−(CH2−CH2)a−CH2−CH2−A (1) (式中、Aは水酸基またはガルボキシル基を表し、aは
20乃至60の整数を表すが、好ましくはAが水酸基を
表し、aが30乃至50の整数を表す場合である。)
【0048】本発明のトナーに2種のワックスが含有さ
れる場合には、好ましくは、少なくとも1種のワックス
が上述したワックスを使用することである。
【0049】本発明のトナーに2種のワックスが混合し
て含有される場合の好ましいワックスの組み合わせ及び
等量混合した場合のワックスのメインピーク分子量、比
(Mw/Mn)の一例を以下の表1に示す。
【0050】
【表2】
【0051】本発明のトナーにおいて、ポリエステルユ
ニットのモノマーとしては以下のものが挙げられる。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、水素添
加ビスフェノールA、下記式(2)で示されるビスフェ
ノールA誘導体及び下記式(3)で示されるジオール類
が挙げられる。
【0052】
【化1】 [式中、Rはエチレンまたはプロピレン基を示し、x及
びyはそれぞれ1以上の整数であり、かつx+yの平均
値は2〜10である。]
【0053】
【化2】 [式中、R’はエチレン、プロピレンまたはターシャリ
ブチレン基を示す。]
【0054】酸成分としては、フタル酸、無水フタル
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;コハク酸、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または酸無水
物;炭素数6〜18のアルキル基で置換されたコハク酸
もしくはその酸無水物;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またはその酸無水
物;が挙げられる。
【0055】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、例えば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
を有しているものであってもよく、三価以上の多価カル
ボン酸またはその無水物としては、たとえば、1,2,
4,ベンゼントリカルボン酸、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
の無水物である。
【0056】本発明のトナーにおいて、ビニル系重合体
ユニットは、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチ
ルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレ
ン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,
4−ジクロルスチレン、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−te
rt−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エチレン不飽和モノオレフ
ィン類;ブタジエンの如き不飽和ポリエン類;塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、弗化ビニルの如きハ
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n−ブ
チル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、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;前述のα,β−不飽
和酸のエステル、二塩基酸のジエステル類が挙げられ
る。
【0057】また、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などのカルボ
キシル基を有するモノマーおよび、または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
アクリル酸又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)スチレン等ヒドロキシ
ル基を有するモノマー等のビニル系モノマーを単独もし
くは2種以上から構成されるものである。カルボン酸を
有するビニル系モノマーとしてはマレイン酸モノブチル
が、共重合するスチレンあるいはアクリル酸エステルモ
ノマーとの反応性、及び、有機溶剤を減圧留去する際に
容易に酸無水物を形成し、ポリエステルの水酸基とエス
テル化しハイブリッド樹脂を生成することから好まし
い。
【0058】本発明において、結着樹脂のビニル系重合
体ユニットは、ビニル基を2個以上有するモノマーを含
有していてもよいが、この場合に用いられるモノマー
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。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。
【0059】これらの架橋剤は、他のモノマー成分10
0質量部に対して、0.01〜10質量部(さらに好ま
しくは0.03〜5質量部)用いることができる。
【0060】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、イタコン酸などの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。
【0061】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、先にあ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。
【0062】本発明のビニル系重合体ユニットを製造す
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
ンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類、1,
1,−ジ−(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−ト
リメチルシクロヘキサン、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等があげられる。
【0063】本発明に用いられる磁性体は、異種元素を
含有するマグネタイト、マグヘマタイト、フェライト等
の磁性酸化物及びその混合物が好ましく用いられ、例え
ば、リチウム、ベリリウム、ボロン、マグネシウム、ア
ルミニウム、ケイ素、リン、イオウ、ゲルマニウム、チ
タン、ジルコニウム、錫、鉛、亜鉛、カルシウム、バリ
ウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、銅、
ニッケル、ガリウム、インジウム、銀、パラジウム、
金、白金、タングステン、モリブデン、ニオブ、オスミ
ニウム、ストロンチウム、イットリウム、テクネチウ
ム、ルテニウム、ロジウム、ビスマス等から選ばれる少
なくとも一つ以上の元素を含有する磁性酸化鉄である。
リチウム、ベリリウム、ボロン、マグネシウム、アルミ
ニウム、ケイ素、リン、ゲルマニウム、チタン、ジルコ
ニウム、錫、イオウ、カルシウム、バリウム、バナジウ
ム、クロム、マンガン、コバルト、銅、ニッケル、スト
ロンチウム、ビスマス及び亜鉛が好ましい。特に好まし
くは、異種元素としてマグネシウム、アルミニウム、ケ
イ素、リン及びジルコニウムから選択される元素を含有
する磁性酸化鉄である。これらの元素は酸化鉄結晶格子
に取り込まれても良いし、酸化物として酸化鉄中に取り
込まれていても良いし、表面に酸化物あるいは水酸化物
として存在しても良いが、酸化物として含有されるのが
好ましい。
【0064】これらの元素は、磁性体生成時に各々の元
素の塩を混在させpH調整により、粒子中に取り込むこ
とが出来る。また、磁性体粒子生成後にpH調整、ある
いは各々の元素の塩を添加しpH調整することにより粒
子表面に析出させることが出来る。
【0065】これらの元素を含有する磁性体は、一般的
にトナーの結着樹脂との親和性が良好であり特定の酸価
を有する結着樹脂ではより効果的であるばかりでなく、
本発明に用いられる荷電制御樹脂を本発明に好適な状態
に分散するにも好影響を与える。また、これらの磁性体
の粒度分布は狭く、かつ結着樹脂への分散性も良好であ
ることからトナーの帯電均一化及び安定化を改善する効
果も有する。これは近年、重量平均粒径(D4)が2.
5乃至10μmとトナー粒子が小粒径化していることか
ら帯電性の不均一性によるトナーの凝集性の改良が求め
られており、より重要視されている。この結果、トナー
粒子の重量平均径(D4)が4.5乃至8.5μmのト
ナーにおいて画像濃度の向上、カブリの改善等の現像性
改良効果が顕著であり、本発明のトナーにおいても好ま
しいものである。
【0066】これらの異種元素の含有率は、磁性酸化鉄
の鉄元素を基準として0.05から10質量%であれば
よいが、好ましくは0.1〜7質量%含有する場合であ
り、特に好ましくは0.2〜5質量%含有する場合であ
り、さらには、0.3〜4質量%含有する場合である。
含有量が0.05質量%未満となる場合には、上記これ
らの元素の含有効果がなく、良好な分散性や帯電均一性
が得られなくなる。また、10質量%より多くなると電
荷の放出が多くなり帯電不足を生じ、画像濃度の低下、
カブリの増加等があり好ましくない。
【0067】また、これらの異種元素の含有分布におい
て、磁性体の表面近傍に多く存在しているのが好まし
い。例えば、酸化鉄に含有される鉄元素の溶解率が20
質量%のときに、異種元素の溶解率が、全異種元素の存
在量の20〜100%質量であればよいが、好ましくは
25〜100質量%となる場合であり、特に好ましくは
30〜100質量%となる場合である。異種元素の表面
存在量を多くすることにより分散効果及び電気的拡散効
果をより向上することができる。
【0068】これらの磁性体の個数平均粒径は0.05
〜1.0μmが好ましく、さらには0.1〜0.5μm
のものが好ましい。磁性体のBET比表面積2〜40m
2/gが好ましく、さらには4〜20m2/gのものが好
ましい。磁性体の磁気特性は、磁場7958kA/mで
測定した飽和磁化が10〜200Am2/kgが好まし
く、さらには70〜100Am2/kgがより好まし
い。残留磁化は1〜100Am2/kgが好ましく、さ
らには2〜20Am2/kgが好ましい。抗磁力は1〜
30kA/mが好ましく、さらには2〜15kA/mが
より好ましい。これらの磁性体は結着樹脂100質量部
に対して20〜200質量部添加して用いられる。
【0069】磁性体に含有される元素は、蛍光X線分析
装置SYSTEM3080(理学電機工業(株)社製)
を使用し、JIS K0119蛍光X線分析通則に従っ
て、蛍光X線分析を行うことにより測定することができ
る。元素分布については、塩酸なたはフッ酸により溶解
してくる元素量の経時変化をプラズマ発光分析(IC
P)測定により定量することにより知ることができる。
【0070】磁性体の個数分布は透過型電子顕微鏡によ
り拡大撮影した写真をデジタイザー等で測定することに
より求めることができる。磁性体の磁気特性は、振動試
料型磁力計VSM−3S−15(東英工業社製)を用い
て外部磁場795.8kA/mで測定したものである。
磁性体の比表面積はBET法に従って、比表面積測定装
置オートソーブ1(湯浅アイオニクス社製)を用いて試
料表面に窒素を吸着させ、BET多点法を用いて算出す
ることができる。
【0071】本発明のトナーには任意の適当な顔料また
は染料を着色剤として使用できる。顔料としては例え
ば、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
ダミンイエロー、アリザリンイエロー、ベンガラ、フタ
ロシアニンブルー等が使用することができ、結着樹脂1
00質量部に対して0.1〜20質量部添加すればよい
が、好ましくは0.2〜10質量部添加することであ
る。また、同様にして、染料としては例えば、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
系染料等が使用することができ、結着樹脂100質量部
に対して0.1〜20質量部添加すればよいが、好まし
くは0.3〜10質量部添加することである。
【0072】本発明のトナーにおいて、シリカ、アルミ
ナ、酸化チタン等の無機酸化物、カーボンブラック、フ
ッ化カーボン等の微粒径の無機微粉体を外添することが
好ましい。
【0073】シリカ微粉体、アルミナ微粉体または酸化
チタン微粉体は、トナー粒子表面に分散させた時に細か
い粒子となるほうがトナーへの流動性付与効果が高く好
ましく、個数平均粒径は5〜100nmになるのがよ
く、さらには5〜50nmとなるほうが好ましい。
【0074】これらの微粉体の添加量は、トナー粒子1
00質量部に対して、0.03〜5質量部がよく、適切
なトナー粒子表面被覆率になる。
【0075】本発明のトナーにおいて、好ましい荷電制
御剤としては、下記式(4)で表せるモノアゾ化合物と
鉄原子からなる有機鉄化合物である。
【0076】
【化3】
【0077】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。
【0078】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。 SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl
【0079】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。
【0080】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。
【0081】AEROSIL(日本アエロジル社)13
0、200、300、380、TT600、MOX17
0、MOX80、COK84;Ca−O−SiL(CA
BOT Co.社)M−5、MS−7、MS−75、H
S−5、EH−5; (WACKER−CHEMIE
GMBH社)HDK、N20、15、N20E、T3
0、T40; D−C Fine Silica(ダウ
コーニングCo.社);Fransol(Fransi
l社)
【0082】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。
【0083】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。
【0084】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、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。
【0085】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質量部に対して流動性向上剤0.01〜8質量部、
好ましくは0.1〜4質量部使用するのが良い。
【0086】本発明のトナーは、キャリアと混合して二
成分現像剤として使用してもよく、キャリアの抵抗値
は、キャリア表面の凹凸度合い、被覆する樹脂量を調整
して106〜1010Ω・cmにするのがよい。
【0087】キャリア表面を被覆する樹脂としては、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、アクリル酸エステル共重合
体、メタクリル酸エステル共重合体、シリコーン樹脂、
フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アイオノマー樹脂、ポリ
フェニレンサルファイト樹脂あるいは、これらの樹脂の
混合物を使用することができる。
【0088】キャリアコアの磁性材料としては、フェラ
イト、鉄過剰型フェライト、マグネタイト、γ−酸化鉄
等の酸化物、鉄、コバルト、ニッケルのような金属ある
いはこれらの合金を用いることができる。また、これら
の磁性材料に含有される元素としては、鉄、コバルト、
ニッケル、アルミニウム、銅、鉛、マグネシウム、錫、
亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カルシウ
ム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジ
ウム等が挙げられる。
【0089】本発明のトナーにおいて、各種特性付与を
目的として種々の添加剤を使用することができ、例え
ば、以下に示す添加剤である。
【0090】(1)研磨剤としては、金属酸化物(チタ
ン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウ
ム、酸化マグネシウム、酸化クロム等)、窒化物(窒化
ケイ素等)、炭化物(炭化ケイ素等)、金属塩(硫酸カ
ルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等)等があ
る。
【0091】(2)滑剤としてはフッ素系樹脂粉末(ポ
リフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン
等)、脂肪族金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
カルシウム等)等がある。
【0092】(3)荷電制御性粒子としては、金属酸化
物(酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化
アルミニウム等)、カーボンブラック、樹脂粒子等があ
る。
【0093】これらの添加剤は、トナー粒子100質量
部に対して0.05〜10質量部添加されるが、好まし
くは0.1〜5質量部添加することであり、これらの添
加剤は単独または複数種を混合して使用してもよい。磁
性トナーの場合には、2種以上の無機酸化物あるいは金
属酸化物の微粉体を用いることが現像の耐久安定性及び
放置後の現像安定性の観点から好ましい。非磁性一成分
現像方法の場合には、酸化チタンまたはアルミナを用い
るのが、流動性向上及び画像均一性の観点から好まし
い。
【0094】本発明のトナーを製造するには、上述した
トナー構成材料をボールミル、ヘンシェルミキサー等を
用いて十分に混合してから、熱ロールニーダー、エクス
トルダー等の熱混練機を用いてよく混練し、冷却固化
後、機械的に粗粉砕し、次にジェット気流または機械的
に微砕粉し、これを分級することによりトナーを得る方
法が好ましい。これ以外の製造法としては、結着樹脂を
構成すべきモノマーに所定の材料を混合して乳化懸濁液
とした後に、重合してトナーを得る重合法トナー製造
法;コア材、シェル材からなる所謂マイクロカプセルト
ナーにおいて、コア材あるいはシェル材、あるいはこれ
らの両方に所定の材料を含有させる方法;結着樹脂溶液
中に構成材料を分散した後に、噴霧乾燥することにより
トナーを得る方法が挙げられる。さらに必要に応じて所
望の添加剤とトナー粒子とをヘンシェルミキサー等の混
合機により十分に混合し、本発明のトナーを製造するこ
とができる。
【0095】次に、本発明のトナーが好ましく用いられ
る画像形成法について説明する。
【0096】まず、本発明の画像形成方法に適用できる
現像手段について説明する。
【0097】まず、本発明の画像形成方法に適用できる
現像手段について説明する。
【0098】図1において、公知のプロセスにより形成
された静電荷像を担持する像保持体、例えば電子写真感
光ドラム7は、矢印B方向に回転される。現像剤担持体
としての現像スリーブ14は、ホッパー9から供給され
た一成分現像剤としてのトナー10を担持して、矢印A
方法に回転することにより、現像スリーブ14と感光ド
ラム7とが対向した現像部Dにトナー10を搬送する。
現像スリーブ14内には、トナー10が磁性トナーであ
る場合には、現像スリーブ14上に磁気的に吸引及び保
持するために、磁石11が配置されている。トナー10
は現像スリーブ14との摩擦により、感光ドラム7上の
静電荷像を現像可能な摩擦帯電電荷を得る。
【0099】現像部Dに搬送されるトナー10の層厚を
規制するために、磁性トナーである場合には強磁性金属
からなる規制磁性ブレード8が、現像スリーブ14の表
面から約200〜300μmのギャップ幅を持って現像
スリーブ14に臨むように、ホッパー9から垂下されて
いる。磁石11の磁極N1からの磁力線がブレード8に
集中することにより、現像スリーブ14上にトナー10
の薄層が形成される。ブレード8としては非磁性ブレー
ドを使用することもできる。また、トナー10が非磁性
トナーである場合には、ウレタンゴム、シリコーンゴ
ム、チップブレードなどの弾性ブレードが用いられる。
【0100】現像スリーブ14上に形成されるトナー1
0の薄層の厚みは、現像部Dにおける現像スリーブ14
と感光ドラム7との間の最小間隙よりも更に薄いもので
あることが好ましい。このようなトナー薄層により静電
荷像を現像する方式の現像装置(即ち非接触型現像装
置)に、本発明の現像方法は特に有効である。しかし、
現像部において、トナー層の厚みが現像スリーブ14と
感光ドラム7との間の最小間隙以上の厚みである現像装
置(即ち接触型現像装置)にも、本発明の現像方法は適
用することができる。
【0101】以下、非接触型現像装置の例を説明する。
【0102】上記現像スリーブ14には、これに担持さ
れた一成分現像剤であるトナー10を飛翔させるため
に、電源15により現像バイアス電圧が印加される。こ
の現像バイアス電圧として直流電圧を使用するときは、
静電荷像の画像部(トナー10が付着して可視化される
領域)の電位と背景部の電位との間の値の電圧が、現像
スリーブ14に印加されることが好ましい。一方、現像
画像の濃度を高め或は階調性を向上するために、現像ス
リーブ14に交番バイアス電圧を印加して、現像部Dに
向きが交互に反転する振動電界を形成してもよい。この
場合、上記画像部の電位と背景部の電位の値を有する直
流電圧成分が重畳された交番バイアス電圧を現像スリー
ブ14に印加することが好ましい。
【0103】また、高電位部と低電位部を有する静電荷
像の高電位部にトナーを付着させて可視化する、いわゆ
る正規現像では、静電荷像の極性と逆極性に帯電するト
ナーを使用し、一方、静電荷像の低電位部にトナーを付
着させて可視化する、反転現像では、トナーは静電荷像
の極性と同極性に帯電するトナーを使用する。高電位と
低電位というのは、絶対値による表現である。いずれに
しても、トナー10は現像スリーブ14との摩擦により
静電荷像を現像するための極性に帯電する。
【0104】現像装置では、現像スリーブ14上のトナ
ー10の層厚を規制する部材として、ウレタンゴム,シ
リコーンゴムの如きゴム弾性を有する材料、或はリン青
銅,ステンレス鋼の如き金属弾性を有する材料で形成さ
れた弾性板17を使用し、この弾性板17を現像スリー
ブ14に圧接させていることが特徴である。このような
現像装置では、現像スリーブ8上に更に薄いトナー層を
形成することができる。図2の現像装置のその他の構成
は、図1に示した現像装置と基本的に同じで、図2にお
いて図1に付した符号と同一の符号は同一の部材を示
す。
【0105】上記のようにして現像スリーブ14上にト
ナー層を形成する図2に示すような現像装置は、弾性板
17によりトナーを現像スリーブ14上に擦りつけるた
め、トナーの摩擦帯電量も多くなり、画像濃度の向上が
図られる。また、非磁性一成分トナーにおいては、この
ような現像装置が用いられる。
【0106】本発明に用いられる現像剤担持体であるス
リーブは、円筒状基体と、該基体表面を被覆する被膜層
(樹脂層)を有することも好ましい。その構成は図3に
示したようなものである。該樹脂層1は、結着樹脂4、
場合によっては導電性物質2、充填剤3、固体潤滑剤5
等を含有し、円筒状基体6上に被覆されている。導電性
物質2が含有されている場合、樹脂層1は導電性なので
トナーの過剰帯電が防止できる。また充填剤3が含有さ
れている場合には、トナーによる該樹脂層1の摩耗を防
ぎ、更に充填剤3の帯電付与性により、トナーの帯電も
好適にコントロールできる。また、固体潤滑剤5が含有
される場合には、トナーとスリーブとの離型性が向上さ
れ、その結果トナーのスリーブ上への融着が防止でき
る。
【0107】本発明のスリーブにおいて、樹脂層に導電
性物質を含有させる場合、該樹脂層の体積抵抗が106
Ω・cm以下、好ましくは103Ω・cm以下であるも
のがよい。樹脂層の体積抵抗が106Ω・cmを超える
場合には、トナーのチャージアップが発生しやすくな
り、ブロッチの発生や現像特性の劣化を引き起こすこと
がある。
【0108】また、該樹脂層の表面粗さは、JIS中心
線平均粗さ(Ra)で0.2〜3.5μmの範囲にある
ことが好ましい。Raが0.2μm未満ではスリーブ近
傍のトナーの帯電量が高くなりすぎ、鏡映力によりトナ
ーがスリーブ上に引きつけられ、新たなトナーがスリー
ブから帯電付与を受けられず、現像性が低下する。Ra
が3.5μmを超えると、スリーブ上のトナーコート量
が増加しすぎてトナーが十分な帯電量を得られず、かつ
不均一な帯電となり、画像濃度の低下や濃度ムラの原因
となる。
【0109】次に該樹脂層1を構成する各材料について
説明する。
【0110】図3において導電性物質2としては、例え
ばアルミニウム、銅、ニッケル、銀の如き金属粉体;酸
化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズの如き金属酸
化物;カーボンファイバー、カーボンブラック、グラフ
ァイトの如き炭素同素体が挙げられる。このうちカーボ
ンブラックは特に電気伝導性に優れ、高分子材料に充填
して導電性を付与したり、添加量のコントロールで、あ
る程度任意の導電度を得ることができるために好適に用
いられる。本発明に使用するカーボンブラックの個数平
均粒径は0.001〜1.0μm、好ましくは0.01
〜0.8μmのものが良い。カーボンブラックの個数平
均粒径が1μmを超える場合には、樹脂層の体積抵抗を
制御しづらくなり好ましくない。
【0111】導電性物質の使用量としては、結着樹脂1
00質量部に対して、好ましくは0.1〜300質量部
であり、より好ましくは1〜100質量部である。
【0112】充填剤3としては、公知のトナー用ネガ帯
電性荷電制御剤、あるいはポジ帯電性荷電制御剤を添加
しても良い。このほかの物質として、例えばアルミナ、
アスベスト、ガラス繊維、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、シリカ、ケイ酸
カルシウムの如き無機化合物;フェノール樹脂、エポキ
シ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、PMMA、メ
タクリレートのターポリマー(例えばポリスチレン/n
−ブチルメタクリレート/シランターポリマー)、スチ
レン−ブタジエン系共重合体、ポリカプロラクトン;ポ
リカプロラクタム、ポリビニルピリジン、ポリアミドの
如き含窒素化合物;ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラクロロ
フルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシル化エチレ
ン、ポリテトラフルオロアルコキシエチレン、フッ素化
エチレンプロピレン−ポリテトラフルオロエチレン共重
合体、トリフルオロクロロエチレン−塩化ビニル共重合
体といった高度にハロゲン化された重合体;ポリカーボ
ネート、ポリエステルが挙げられる。このうちシリカ及
びアルミナが、それ自身の硬さ及びトナーに対する帯電
制御性を有するので好ましく用いられる。
【0113】充填剤の使用量としては、結着樹脂100
質量部に対して、好ましくは0.1〜500質量部、よ
り好ましくは1〜200質量部である。
【0114】固体潤滑剤5としては、例えば二硫化モリ
ブデン、窒化硼素、グラファイト、フッ化グラファイ
ト、銀−セレン化ニオブ、塩化カルシウム−グラファイ
ト、滑石が挙げられる。このうちグラファイトは潤滑性
と共に導電性を有し、高すぎる電荷を有するトナーを減
少させ、現像に好適な帯電量を持たせる働きがあること
から好適に用いられる。
【0115】固体潤滑剤の使用量としては、結着樹脂1
00質量部に対して、好ましくは0.1〜300質量部
であり、より好ましくは1〜150質量部である。
【0116】場合によっては、該導電性物質2、該充填
剤3や固体潤滑剤5が分散される結着樹脂4としては、
フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹
脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポ
リオレフィン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹
脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂の如き樹脂が用い
られる。特に熱硬化性もしくは光硬化性の樹脂が好まし
い。
【0117】また本発明におけるスリーブ表面の樹脂層
中の導電性物質、或いは充填剤や固体潤滑剤を表面に好
適に露出させるために、または、表面を平滑化処理して
均一な凹凸表面を作るために、後述の磨き加工等の手段
により表面を平滑化処理することにより、さらに好まし
い性能を付与することが可能である。特に、ベタ黒やハ
ーフトーン画像に発生する縦スジ現象や初期の画像濃度
の立ち上がりに効果があり、特に高温高湿下での効果が
大きい。フェルトや砥粒の付着した帯状研磨材での磨き
加工を施すことで、スリーブの表面凹凸を均一に仕上げ
ることができるので、スリーブ上のトナーコート量が均
一化し、その結果スリーブとの摩擦帯電を受けたトナー
のみが現像領域に搬送されるようになる。従って、上記
効果が得られるものと考えられる。
【0118】上記のように平滑化処理を施した後も、コ
ート層表面はJIS B 0601におけるRaで0.
2〜3.5μmの範囲の凹凸を保持していることが好ま
しく、より好ましくは0.3〜2.5μm程度である。
理由は前記と同様である。
【0119】円筒基体6としては、非磁性金属円筒管、
樹脂円筒が好ましく用いられ、例えば、ステンレス円筒
管、アルミニウム円筒管、銅合金円筒管等の非磁性の円
筒管が用いられる。円筒管を作製する方法としては、引
き抜き法や押し出し法があり、更に円筒管自体の寸法精
度を上げる場合には、切削や研磨を施して所定の寸法精
度とする。円筒管の真直度は30μm以下であることが
好ましく、さらには20μm以下が好ましく良好な画像
が得られる。また必要に応じて適度な凹凸を表面に付与
するためにサンドブラストや研磨により粗面を形成して
もよい。ブラストに用いられる砥粒は定形粒子でも不定
形粒子でも構わない。
【0120】次に、本発明の現像方法を適用し得る画像
形成方法を、図4に概略的に示す接触帯電手段及び接触
転写手段を有する画像形成装置を参照しながら説明す
る。本発明の現像方法は、コロナ帯電方式及び/又はコ
ロナ転写方式を使用する画像形成方法にも適用できる。
【0121】光導電層801a及び導電性基層801b
を有する回転ドラム型の感光体801は、図面上時計の
針の回転方向に所定の周速(プロセススピード)で回転
される。導電性弾性層802a及び芯金802bを有し
ている帯電ローラー802は、帯電バイアス電源803
によりバイアスが印加されている。帯電ローラー802
は、感光体801に押圧力により圧接されており、感光
体801の回転に伴い従動回転する。
【0122】帯電ローラー802にバイアスV2が印加
されることで感光体801の表面が所定の極性・電位に
帯電される。次いで画像露光804によって静電荷像が
形成され、現像手段805によりトナー画像として順次
可視化されていく。
【0123】現像手段805を構成する現像スリーブに
は、現像バイアス印加手段813よりバイアスV1が印
加される。現像により潜像保持体上に形成されたトナー
像は、転写バイアス電源807により転写バイアスV3
が印加された転写材808を感光体801に押圧する当
接転写手段としての転写ローラー806(導電性弾性層
806a,芯金806b)により転写材808に静電転
写され、転写材上のトナー像は、加熱ローラー811a
及び加圧ローラー811bを有する加熱加圧手段811
により加熱加圧定着される。トナー画像転写後の感光体
801面では転写残りトナーの如き付着汚染物質を、感
光体801にカウンター方向に圧接した弾性クリーニン
グブレードを具備したクリーニング装置809で清浄面
化され、更に除電露光装置810により除電されて、繰
り返して作像される。
【0124】一次帯電手段としては、以上のごとく接触
帯電手段として帯電ローラー802を用いて説明した
が、帯電ブレード、帯電ブラシの如き接触帯電手段でも
よく、更に、非接触のコロナ帯電手段でもよい。接触帯
電手段の方が帯電工程におけるオゾンの発生が少ない。
転写手段としては、以上のごとく転写ローラー806を
用いて説明したが転写ブレード又は転写ベルトの如き接
触帯電手段でもよく、更に非接触のコロナ転写手段でも
よい。当接転写手段の方が転写工程におけるオゾンの発
生が少ない。
【0125】また更に、本発明の画像形成方法に適用で
きる別の定着法について図5に示す定着手段を用いて説
明する。図5は、トナー顕画像が形成されている記録材
519を固定支持された加熱体511と、該加熱体に対
向圧接し且つフィルム515を介して該記録材を該加熱
体に密着させる加圧部材518とにより加熱定着する手
段を示す。
【0126】図5に示す定着装置において加熱体511
は、従来の熱ロールに比べて熱容量が小さく、線状の加
熱部を有するものであって、加熱部の最高温度は100
〜300℃であることが好ましい。
【0127】また、加熱体511と加圧部材としての加
圧ローラー518との間に位置する定着フィルム515
は、厚さ1〜100μmの耐熱性のシートであることが
好ましく、これら耐熱性シートとしては耐熱性の高い、
ポリエステル,PET(ポリエチレンテレフタレー
ト),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),PTFE(ポリテ
トラフルオロエチレン),ポリイミド,ポリアミドの如
きポリマーシートの他、アルミニウムの如き金属シート
及び、金属シートとポリマーシートから構成されたラミ
ネートシートが用いられる。
【0128】より好ましい定着フィルムの構成として
は、これら耐熱性シートが離型層及び/又は低抵抗層を
有していることである。
【0129】511は、装置に固定支持された低熱容量
線状加熱体であって、一例として厚み1.0mm,幅1
0mm,長手長240mmのアルミナ基板512に抵抗
材料513を幅1.0mmに塗工したもので、長手方向
両端より通電される。通電はDC100Vの周期20m
secのパルス状波形で検温素子514によりコントロ
ールされた所望の温度、エネルギー放出量に応じたパル
スをそのパルス幅を変化させて与える。略パルス幅は
0.5msec〜5msecとなる。この様にエネルギ
ー及び温度を制御された加熱体511に当接して、図中
矢印方向に定着フィルム515は移動する。
【0130】この定着フィルムの一例として厚み20μ
mの耐熱フィルム(例えば、ポリイミド,ポリエーテル
イミド,PES,PFAに少なくとも画像当接面側にP
TFE,PAFの如き弗素樹脂)に導電剤を添加した離
型層を10μmコートしたエンドレスフィルムである。
一般的には総厚は100μm未満、より好ましく40μ
m未満が良い。フィルムの駆動は駆動ローラー516と
従動ローラー517による駆動とテンションにより矢印
方向に皺を生じることなく移動する。
【0131】518は、シリコーンゴムの如き離型性の
良いゴム弾性層を有する加圧ローラーで、総圧4〜20
kgでフィルムを介して加熱体を加圧し、フィルムと圧
接回転する。記録材519上の未定着トナー520は、
入口ガイド521により定着部に導かれ、上述の加熱に
より定着画像を得るものである。
【0132】なお、定着フィルム515は、エンドレス
ベルトで説明したが、シート送り出し軸及び巻き取り軸
を使用し、定着フィルムは有端のフィルムであってもよ
い。
【0133】本発明に用いられるトナーの好ましい製造
方法について説明する。
【0134】本発明のトナーを最適に生産できる粉砕・
分級システムは、図5に示すように、結着樹脂及び着色
剤を少なくとも含有する混合物を溶融混練し、得られた
混練物を冷却した後、冷却物を粉砕手段によって粗粉砕
し、得られた粗粉砕物からなる粉体原料を、第1定量供
給機に導入し、少なくとも中心回転軸に取り付けられた
回転体からなる回転子と、該回転子表面と一定間隔を保
持して回転子の周囲に配置されている固定子とを具備
し、且つ間隔を保持することによって形成される環状空
間が気密状態となるように構成されている機械式粉砕機
内に、上記第1定量供給機から所定量の粉体原料を該機
械式粉砕機の粉体導入口を介して導入し、該機械式粉砕
機の上記回転子を高速回転させることによって粉体原料
を微粉砕する。該微粉砕物を機械式粉砕機の粉体排出口
から排出して第2定量供給機に導入し、第2定量供給機
から所定量の微粉砕物を、交差気流とコアンダ効果を利
用して粉体を気流分級する多分割気流式分級機に導入
し、該多分割気流式分級機内で微粉砕物を少なくとも微
粉体、中粉体及び粗粉体に分級し、分級された粗粉体を
粉体原料と混入し、上記機械式粉砕機に導入して粉砕
し、分級された中粉体からトナーを生成するシステムで
ある。
【0135】この装置システムにおいて、図6に示すよ
うに、トナー粉原料となる粉砕原料は、先ず、粉砕手段
である機械式粉砕機301に第1定量供給機315を介
して所定量導入される。導入された粉砕原料は、機械式
粉砕機301で瞬間的に粉砕され、補集サイクロン22
9を介して第2定量供給機62に導入される。次いで振
動フィーダー63を介し、更に原料供給ノズル76を介
して分級手段である多分割気流式分級機61内に供給さ
れる。
【0136】また、この装置システムにおいて、第1定
量供給機315から粉砕手段である機械式粉砕機301
に導入される所定量と、第2定量供給機62から分級手
段である多分割気流式分級機61に導入される所定量と
の関係を、第1定量供給機315から機械式粉砕機30
1に導入される所定量を1とした場合、第2定量供給機
62から多分割気流式分級機61に導入される所定量を
好ましくは0.7〜1.7、より好ましくは0.7〜
1.5、更に好ましくは1.0〜1.2とすることがト
ナー生産性及び生産効率という点から好ましい。
【0137】通常、本発明の気流式分級機は、相互の機
器をパイプのごとき連通手段で連結し、装置システムに
組み込まれて使用される。そうした装置システムの好ま
しい例を図6は示している。図6に示す一体装置システ
ムは、多分割分級装置61(図10に示される分級装
置)、定量供給機62、振動フィーダー63、捕集サイ
クロン64、捕集サイクロン65、捕集サイクロン66
を連通手段で連結してなるものである。
【0138】この装置システムにおいて、粉体は、適宜
の手段により、定量供給機62に送り込まれ、ついで振
動フィーダー63を介し、原料供給ノズル76により3
分割分級装置61内に導入される。導入に際しては、1
0〜350m/秒の流速で3分割分級機61内に粉体を
導入する。3分割分級機61の分級室を構成する大きさ
は通常[10〜50cm]×[10〜50cm]なの
で、粉体は0.1〜0.01秒以下の瞬時に3種類以上
の粒子群に分級し得る。そして、3分割分級機61によ
り、大きい粒子(粗粒子)、中間の粒子、小さい粒子に
分級される。その後、大きい粒子は排出導管71aを介
して、補集サイクロン66に送られ機械式粉砕機301
に戻される。中間の粒子は排出導管72aを介して系外
に排出され捕集サイクロン65で補集されトナーとなる
べく回収される。小さい粒子は、排出導管73aを介し
て系外に排出され捕集サイクロン64で捕集され、トナ
ー材料からなる粉体原料を生成するための溶融混練工程
に供給されて再利用されるか、或いは廃棄される。捕集
サイクロン64,65,66は粉体原料を供給ノズル7
6より分級室に吸引導入するための吸引減圧手段として
の働きをすることも可能である。また、この際分級され
る大きい粒子は、第1定量供給機315に再導入し、粉
体原料中に混入させて、機械式粉砕機301にて再度粉
砕することが好ましい。
【0139】また、多分割気流式分級機61から機械式
粉砕機301に再導入される大きい粒子(粗粒子)の再
導入量は、第2定量供給機62から供給される微粉砕品
の質量を基準として、0乃至10.0質量%、更には、
0乃至5.0質量%とすることがトナー生産性上好まし
い。多分割気流式分級機61から機械式粉砕機301に
再導入される大きい粒子(粗粒子)の再導入量が10.
0質量%を超えると、機械式粉砕機301内の粉塵濃度
が増大し、装置自体の負荷が大きくなるのと同時に、粉
砕時に過粉砕され熱によるトナーの表面変質や機内融着
を起こしやすいのでトナー生産性という点から好ましく
ない。
【0140】この装置システムにおいて、粉体原料の粒
度は、18メッシュパス(ASTME−11−61)が
95質量%以上であり、100メッシュオン(ASTM
E−11−61)が90質量%以上であることが好まし
い。
【0141】また、この装置システムにおいて、重量平
均粒径が10μm以下(更には8μm以下)のシャープ
な粒度分布を有するトナーを得るためには、機械式粉砕
機で微粉砕された微粉砕物の重量平均粒径が4乃至10
μm、4.0μm以下が70個数%以下、更には65個
数%以下、10.1μm以上が25体積%以下、更には
20体積%以下が好ましい。また、分級された中粉体の
粒度は、重量平均粒径が5乃至9μm、4.0μm以下
が40個数%以下、更には35個数%以下、10.1μ
m以上が40体積%以下、更には35体積%以下が好ま
しい。
【0142】本発明のトナーの製造方法を適用した上記
装置システムにおいては、粉砕処理前の第1分級工程を
必要とせず、粉砕工程及び分級工程を1パスで行うこと
ができる。
【0143】本発明のトナー製造方法に使用される粉砕
手段として好ましく用いられる機械式粉砕機について説
明する。機械式粉砕機としては、例えば、川崎重工業
(株)製粉砕機KTM、ターボ工業(株)製ターボミル
などを挙げることができ、これらの装置をそのまま、あ
るいは適宜改良して使用することが好ましい。
【0144】本発明においては、これらの中でも図7、
図8及び図9に示したような機械式粉砕機を用いること
が、粉体原料の粉砕処理を容易に行うことが出来るので
効率向上が図られ、好ましい。
【0145】以下、図7、図8及び図9に示した機械式
粉砕機について説明する。図7は、本発明において使用
される機械式粉砕機の一例の概略断面図を示しており、
図8は図7におけるD−D’面での概略的断面図を示し
ており、図9は図7に示す回転子314の斜視図を示し
ている。該装置は、図7に示されている様に、ケーシン
グ313、ジャケット316、ディストリビュータ22
0、ケーシング313内にあって中心回転軸312に取
り付けられた回転体からなる高速回転する表面に多数の
溝が設けられている回転子314、回転子314の外周
に一定間隔を保持して配置されている表面に多数の溝が
設けられている固定子310、更に、被処理原料を導入
する為の原料投入口311、処理後の粉体を排出する為
の原料排出口302とから構成されている。
【0146】以上のように構成してなる機械式粉砕機で
の粉砕操作は、例えば次のようにして行う。
【0147】即ち、図7に示した機械式粉砕機の粉体入
口311から、所定量の粉体原料が投入されると、粒子
は、粉砕処理室内に導入され、該粉砕処理室内で高速回
転する表面に多数の溝が設けられている回転子314
と、表面に多数の溝が設けられている固定子310との
間の発生する衝撃と、この背後に生じる多数の超高速渦
流、並びにこれによって発生する高周波の圧力振動によ
って瞬間的に粉砕される。その後、原料排出口302を
通り、排出される。トナー粒子を搬送しているエアー
(空気)は粉砕処理室を経由し、原料排出口302、パ
イプ219、補集サイクロン229、バグフィルター2
22、及び吸引フィルター224を通って装置システム
の系外に排出される。本発明においては、この様にし
て、粉体原料の粉砕が行われるため、微粉及び粗粉を増
やすことなく所望の粉砕処理を容易に行うことが出来
る。
【0148】また、粉砕原料を機械式粉砕機で粉砕する
際に、冷風発生手段321により、粉体原科と共に、機
械式粉砕機内に冷風を送風し、機械式粉砕機本体はジャ
ケット構造316を有する構造とし、冷却水(好ましく
はエチレングリコール等の不凍液)を通水することによ
り、粉砕機内の雰囲気温度を0℃以下、より好ましくは
−5〜−15℃、更に好ましくは−7〜−12℃とする
ことがトナー生産性という点から好ましい。粉砕機内の
渦巻室の室温を0℃以下、より好ましくは−5〜−15
℃、更に好ましくは−7〜−12℃とすることにより、
熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良
く粉砕原料を粉砕することができる。粉砕機内の雰囲気
温度が0℃を超える場合、粉砕時に熱によるトナーの表
面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性とい
う点から好ましくない。また、粉砕機内の雰囲気温度を
−15℃より低い温度で運転しようとすると、上記冷風
発生手段321で使用している冷媒(代替フロン)をフ
ロンに変更しなけらばならない。
【0149】現在、オゾン層保護の観点からフロンの撤
廃が進められている。上記冷風発生手段321の冷媒に
フロンを使用することは地球全体の環境問題という点か
ら好ましくない。
【0150】なお、冷却水(好ましくはエチレングリコ
ール等の不凍液)は、冷却水供給口317よりジャケッ
ト内部に供給され、冷却水排出口318より排出され
る。
【0151】また、粉砕原料を機械式粉砕機で粉砕する
際に、機械式粉砕機の渦巻室212の室温T1と後室3
20の室温T2の温度差ΔT(T2−T1)を30〜8
0℃とすることが好ましく、より好ましくは35〜75
℃、更に好ましくは37〜72℃とすることがトナー生
産性という点から好ましい。機械式粉砕機の温度T1と
温度T2とのΔTを30〜80℃、より好ましくは35
〜75℃、更に好ましくは37〜72℃とすることによ
り、熱によるトナーの表面変質を抑えることができ、効
率良く粉砕原料を粉砕することができる。機械式粉砕機
の温度T1(入口温度)と温度T2(出口温度)とのΔ
Tが30℃より小さい場合、粉砕されずにショートパス
を起こしている可能性があり、トナー性能という点から
好ましくない。また、80℃より大きい場合、粉砕時に
過粉砕されている可能性があり、熱によるトナーの表面
変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という
点から好ましくない。
【0152】また、粉砕原料を機械式粉砕機で粉砕する
際に、機械式粉砕機の入口温度は、結着樹脂のガラス転
移点(Tg)に対して、0℃以下であり且つTgよりも
60乃至75℃低くすることがトナー生産性という点か
ら好ましい。機械式粉砕機の入口温度を0℃以下であり
且つTgよりも60乃至75℃低くすることにより、熱
によるトナーの表面変質を抑えることができ、効率良く
粉砕原料を粉砕することができる。また、出口温度は、
Tgよりも5乃至30℃、更には、10乃至20℃低い
ことが好ましい。機械式粉砕機の出口温度をTgよりも
5乃至30℃低くすることにより、熱によるトナーの表
面変質を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕す
ることができる。
【0153】また、回転する回転子314の先端周速と
しては80〜180m/secであることが好ましく、
より好ましくは90〜170m/sec、更に好ましく
は100〜160m/secとすることがトナー生産性
という点から好ましい。回転する回転子314の周速を
80〜180m/sec、より好ましくは90〜170
m/sec、更に好ましくは100〜160m/sec
とすることで、トナーの粉砕不足や過粉砕を抑えること
ができ、効率良く粉砕原料を粉砕することができる。回
転子の周速が80m/secより遅い場合、粉砕されず
にショートパスを起こしやすいのでトナー性能という点
から好ましくない。また、回転子314の周速が180
m/secより速い場合、装置自体の負荷が大きくなる
のと同時に、粉砕時に過粉砕され熱によるトナーの表面
変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生産性という
点から好ましくない。
【0154】また、回転子314と固定子310との間
の最小間隔は0.5〜10.0mmであることが好まし
く、より好ましくは1.0〜5.0mm、更に好ましく
は1.0〜3.0mmとすることが好ましい。回転子3
14と固定子310との間の間隔を0.5〜10.0m
m、より好ましくは1.0〜5.0mm、更に好ましく
は1.0〜3.0mmとすることで、トナーの粉砕不足
や過粉砕を抑えることができ、効率良く粉砕原料を粉砕
することができる。回転子314と固定子310との間
の間隔が10.0mmより大きい場合、粉砕されずにシ
ョートパスを起こしやすいのでトナー性能という点から
好ましくない。また回転子314と固定子310との間
の間隔が0.5mmより小さい場合、装置自体の負荷が
大きくなるのと同時に、粉砕時に過粉砕され熱によるト
ナーの表面変質や機内融着を起こしやすいのでトナー生
産性という点から好ましくない。
【0155】本発明の粉砕方法は、粉砕工程前の第1分
級を必要としないため、トナーが微粒子化されることに
より、粒子間の静電凝集が高まり、本来は第2分級手段
に送られるトナーが再度第1分級手段に循環されること
により過粉砕となった微粉及び超微粉が発生しない。さ
らに、シンプルな構成に加え、粉砕原料を粉砕するのに
多量のエアーを必要としない構成のため、電力消費が低
く、エネルギーコストを低く抑えることができる。
【0156】次に、本発明のトナー製造方法を構成して
いる分級手段として好ましく用いられる気流式分級機に
ついて説明する。
【0157】本発明に使用される好ましい多分割気流式
分級機の一例として、図10(断面図)に示す形式の装
置を一具体例として例示する。
【0158】図10において、側壁82及びGブロック
83は分級室の一部を形成し、分級エッジブロック84
及び85は分級エッジ77及び78を具備している。G
ブロック83は左右に設置位置をスライドさせることが
可能である。また、分級エッジ77及び78は、軸77
a及び78aを中心にして、回動可能であり、分級エッ
ジを回動して分級エッジ先端位置を変えることができ
る。各分級エッジブロック84及び85は左右に設置位
置をスライドさせることが可能であり、それにともなっ
てそれぞれのナイフエッジ型の分級エッジ77及び78
も左右にスライドする。この分級エッジ77及び78に
より、分級室92の分級域90は3分画されている。
【0159】原料粉体を導入するための原料供給口95
を原料供給ノズル76の最後端部に有し、該原料供給ノ
ズル76の後端部に高圧エアー供給ノズル76と原料粉
体導入ノズル97とを有し且つ分級室92に開口部を有
する原料供給ノズル76を側壁82の右側に設け、該原
料供給ノズル76の下部接線の延長方向に対して長楕円
弧を描く様にコアンダブロック86が設置されている。
分級室92の左部ブロック87は、分級室92の右側方
向にナイフエッジ型の入気エッジ79を具備し、更に分
級室92の左側には分級室92に開口する入気管74及
び75を設けてある。また、図6に示すように入気管7
4及び75には、ダンパーのごとき第1気体導入調節手
段80及び第2気体導入調節手段81と静圧計88及び
静圧計89を設けてある。
【0160】分級エッジ87,88、Gブロック93及
び入気エッジ79の位置は、被分級処理原料であるトナ
ーの種類及び所望の粒径により調整される。
【0161】また、分級室92の上面にはそれぞれの分
画域に対応させて、分級室内に開口する排出口71,7
2及び73を有し、排出口71,72及び73にはパイ
プの如き連通手段が接続されており、それぞれにバルブ
手段のごとき開閉手段を設けてよい。
【0162】原料供給ノズル76は直角筒部と角錘筒部
とからなり、直角筒部の内径と角錘筒部の最も狭い箇所
の内径の比を20:1から1:1、好ましくは10:1
から2:1に設定すると、良好な導入速度が得られる。
【0163】以上のように構成してなる多分割分級域で
の分級操作は、例えば次のようにして行う。即ち、排出
口71,72及び73の少なくとも1つを介して分級室
内を減圧し、分級室内に開口部を有する原料供給ノズル
76中を該減圧によって流動する気流と高圧エアー供給
ノズル76から噴射される圧縮エアーのエゼクター効果
により、好ましくは流速10〜350m/secの速度
で粉体は原料供給ノズル76を介して分級室に噴出し、
分散する。
【0164】分級室に導入された粉体中の粒子は、コア
ンダブロック86のコアンダ効果による作用と、その際
流入する空気のごとき気体の作用とにより湾曲線を描い
て移動し、それぞれの粒子の粒径及び慣性力の大小に応
じて、大きい粒子(粗粒子)は気流の外側、すなわち分
級エッジ78の外側の第1分画、中間の粒子は分級エッ
ジ78と77の間の第2分画、小さい粒子は分級エッジ
77の内側の第3分画に分級され、分級された大きい粒
子は排出口71より排出され、分級された中間の粒子は
排出口72より排出され、分級された小さい粒子は排出
口73よりそれぞれ排出される。
【0165】上記の粉体の分級において、分級点は、粉
体が分級室92内へ飛び出す位置であるコアンダブロッ
ク86の下端部分に対する分級エッジ77及び78のエ
ッジ先端位置によって主に決定される。更に、分級点
は、分級気流の吸引流量或いは原料供給ノズル76から
の粉体の噴出速度などの影響を受ける。
【0166】本発明の気流式分級機は、特に電子写真法
による画像形成方法に用いられるトナー又はトナー用着
色樹脂粉体を分級する場合に有効である。本発明のトナ
ーの製造に用いられる機械式粉砕機としては、例えば、
KTM粉砕機(川崎重工業社製)、ターボミル(ターボ
工業社製)等が挙げられ、これらの機械式粉砕機は適宜
改良して使用することができる。
【0167】本発明のトナーに係る物性の測定方法を以
下に列挙する。
【0168】(1)トナー及び結着樹脂の酸価測定 JIS K0070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℃ 試料調製 :トナー1.0g又は結着樹脂0.5gをト
ルエン120mlに添加して室温(約25℃)で約10
時間マグネチックスターラーを用いて撹拌して溶解す
る。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とす
る。 測定操作 :
【0169】1)200mlのビーカーにトナー試料を
1.0g精秤して入れる。これにトルエン120mlを
添加して攪拌・溶解する。約10時間攪拌してから、エ
タノール30mlを添加してトルエンとエタノールの混
合溶液とする。同時にブランクテスト用として同量のト
ルエンとエタノールのみからなる混合溶液を調整してお
く。
【0170】2)0.1mol/lの水酸化カリウムの
エタノール溶液を用いて、ブランクテストを行う。この
時の水酸化カリウム溶液の使用量をB(ml)とする。
【0171】3)次に、トナー試料溶液の滴定を行う。
この時の水酸化カリウム溶液の使用量をB(ml)とす
る。
【0172】4)次式により酸価を計算する。
【0173】酸価(mgKOH/g)={(S−B)×
f×5.61}}/W
【0174】(2)THF可溶分の分子量測定 結着樹脂又はトナーのTHF可溶分のTHF(テトラハ
イドロフラン)を溶媒としたGPCによる分子量分布は
次の条件で測定し、分子量1000以上を測定するもの
とする。
【0175】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TH
Fを毎分1mlの流速で流し、THF試料溶液を約10
0μl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成された検量線の対数値とカウント
値との関係から算出した。検量線作成用の標準ポリスチ
レン試料としては、例えば東ソー社製あるいは昭和電工
社製の分子量が102〜107程度のものを用い、少なく
とも10点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。なお、カラムをしては、市販のポリスチレンジェル
カラムを複数本組合せるのが良く、例えば昭和電工社製
のshodex GPC KF−801、802、80
3、804、805、806、807、800Pの組合
せや、東ソー社製のTSKgel G1000H
(HXL)、G2000H(HXL)、G3000H
(HXL)、G4000H(HXL)、G5000H
(HXL)、G6000H(HXL)、G7000H
(HXL)、TSKgurd columnの組合せを挙
げることができる。
【0176】上記の方法で得られたGPCによる分子量
分布から、分子量800以上の分子量積分値に対する分
子量50万以上の分子量積分値の割合を算出することに
よって、分子量50万以上の成分の含有量を求める。
【0177】また、試料は以下の様にして作製する。
【0178】試料をTHF中に入れ、数時間放置した
後、十分振とうしTHFとよく混ぜ(試料の合一体が無
くなるまで)、更に12時間以上静置する。その時TH
F中への放置時間が24時間以上となるようにする。そ
の後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.2〜
0.5μm、例えばマイショリディスクH−25−2
(東ソー社製)などが使用できる。)を通過させたもの
をGPCの試料とする。また、試料濃度は、樹脂成分が
0.5〜5mg/mlとなるように調整する。
【0179】 (3)トナーに含有されるハイブリッド樹脂成分の13C−NMRによる定量 測定装置 :FT NMR装置 JNM−EX400(日本電子製) 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。
【0180】(4)トナー及び結着樹脂のレオロジー特
性の測定 粘弾性測定装置(レオメーター)RDA−II型(レオ
メトリックス社製)を用いて測定を行う。
【0181】測定治具:弾性率が高い場合には直径7.
9mm、弾性率が低い場合には直径25mmのパラレル
プレートを使用する。
【0182】測定試料:トナーまたは結着樹脂を加熱,
溶融後に直径約8mm,高さ2〜5mmの円柱状試料ま
たは直径約25mm,厚さ2〜3mmの円盤状試料に成
型して使用する。
【0183】測定周波数:6.28ラジアン/秒 測定歪の設定:初期値を0.1%に設定し、自動測定モ
ードにて測定を行う。
【0184】試料の伸長補正:自動測定モードにて調
整。
【0185】測定温度:25℃より150℃まで毎分1
℃の割合いで昇温する。
【0186】(5)テトラヒドロフラン(THF)不溶
分の測定 THF不溶分を測定しようとするトナー試料を0.5乃
至1.0gを精秤し、円筒ろ紙(東洋濾紙社製、No.
86R、寸法は外形28mm×高さ100mm)に入れ
てソックスレー抽出器にかけ、抽出溶媒であるTHFは
200ml使用する。抽出はオイルバスの温度を120
乃至130℃に制御して使用し、1回の還流に要する時
間は120乃至150秒になるように調整する。抽出時
間は10時間とする。抽出終了後は円筒濾紙を70℃で
10時間減圧乾燥し、下記式からTHF不溶分を算出す
る。
【0187】
【数1】 [式中、W1はトナー試料の質量、W2は結着樹脂のT
HF可溶成分、W3はトナーに含有される結着樹脂以外
の成分(例えば、磁性体、ワックス、外添剤等である)
を表す。]
【0188】(6)トナーのDSC曲線及びワックスの
吸熱ピーク温度の測定 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。
【0189】測定試料は2〜10mg、好ましくは5m
gを精密に秤量する。
【0190】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で測定を行う。
【0191】この昇温過程で、温度30〜200℃の範
囲におけるトナーのDSC曲線及びのDSC曲線におけ
るワックスのメインピークの吸熱ピークが得られる。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。
【0192】(7)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。
【0193】測定試料は5〜20mg、好ましくは10
mgを精密に秤量する。
【0194】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で測定を行う。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。
【0195】吸熱ピーク前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。
【0196】(8)ワックスの分子量分布の測定 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
【0197】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。
【0198】(9)結着樹脂原料又はトナーの結着樹脂
成分の分子量分布測定 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。
【0199】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質量%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
2,2.1×103,4×103,1.75×104
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。検出器にはRI(屈折率)検出器
を用いる。
【0200】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、Water
s社製のμ−styragel 500,103,1
4,105の組合せや、昭和電工社製のshodex
KA−801,802,803,804,805,80
6,807の組合せが好ましい。
【0201】(10)トナーの粒度分布の測定 本発明のトナーの粒度分布測定は、コールターカウンタ
ーTA−II型あるいはコールターマルチサイザー(ベ
ックマン・コールター社製)を用いる。電解液は、1級
塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製す
る。例えば、ISOTON R−II(ベックマン・コ
ールター社製)が使用できる。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、更に測定試料を2〜20mg加える。試
料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分
散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーと
して100μmアパーチャーを用いて、2μm以上のト
ナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算
出した。それから本発明に係る体積分布から求めた重量
基準(各チャンネルの代表値とする)の重量平均径(D
4)を求めた。
【0202】チャンネルとしては、2.00〜2.52
μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜
4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.
04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未
満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜1
2.72μm未満;12.72〜16.00μm未満;
16.00〜20.02μm未満;20.02〜25.
40μm未満;25.40〜32.00μm未満;3
2.00〜40.30μm未満の13チャンネルを用い
る。
【0203】
【実施例】本発明のトナーを実施例によって説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【0204】本発明に関わるハイブリッド樹脂の製造
【0205】[製造例1]テレフタル酸:34モル%、
フマル酸:4モル%、式(2)で表せるビスフェノール
A誘導体(R:エチレン基、x+y=2.4):38モ
ル%及び式(2)で表せるビスフェノールA誘導体
(R:プロピレン基、x+y=2.2):7モル%、無
水トリメリット酸:2モル%からなるポリエステル
(1)に安息香酸:15モル%を添加し、水酸基をエン
ドキャップしたエンドキャップポリエステル(A−1)
100質量部を、還流管,撹拌機,温度計,窒素導入
管,滴下装置及び減圧装置を備えた反応容器にキシレン
200質量部とともに投入した。窒素を導入しながら反
応容器の内温を115〜120℃まで加熱して上記ポリ
エステルをキシレンに溶解した。尚、エンドキャップポ
リエステル(A−1)は分子量6500にメインピーク
を有し、ガラス転移温度(Tg)は50℃、酸価は26
mgKOH/gであり、水酸基価は14mgKOH/g
を有していた。
【0206】次に、ビニル系重合体ユニットを形成する
スチレン69質量部、アクリル酸ブチル21質量部、マ
レイン酸モノブチル10質量部及び重合開始剤としてジ
−t−ブチルパーオキサイド4質量部、表3に示したワ
ックス(1)18質量部からなるモノマー混合物を添加
して8時間ラジカル重合反応を行ない、減圧下でキシレ
ンを留去することにより不飽和ポリエステルにビニル系
重合体がグラフトしたハイブリッド樹脂(1)、及び前
記ハイブリッド樹脂(1)の水酸基とビニル系重合体の
マレイン酸モノブチルユニットからブタノールが脱離す
ることにより生成した酸無水物がエステル結合したハイ
ブリッド樹脂(2)及び前記ハイブリッド樹脂(1)の
水酸基と、ポリエステル中の無水トリメリット酸のカル
ボキシル基とのエステル結合したハイブリッド樹脂
(3)とワックス(1)を含有する樹脂組成物を得た。
これらの樹脂組成物は分子量6600にメインピークを
有し、ガラス転移温度(Tg)は56℃、酸価は21m
gKOH/gであり、THF不溶分は41%を有してい
た。これを本発明のハイブリッド樹脂組成物(H−1)
とする。
【0207】[製造例2]製造例1において、ワックス
をトナー製造時に添加した以外は同様にして、本発明の
ハイブリッド樹脂(H−2)を得た。
【0208】[製造例3]テレフタル酸:40モル%、
フマル酸:4モル%、式(2)で表せるビスフェノール
A誘導体(R:エチレン基、x+y=2.4):23モ
ル%及び式(2)で表せるビスフェノールA誘導体
(R:プロピレン基、x+y=2.2):23モル%か
らなるポリエステル(1)に安息香酸:8.3モル%を
添加し、水酸基をエンドキャップしたエンドキャップポ
リエステル(A−2)100質量部を還流管,撹拌機,
温度計,窒素導入管,滴下装置及び減圧装置を備えた反
応容器にキシレン200質量部とともに投入した。窒素
を導入しながら反応容器の内温を115〜120℃まで
加熱して上記ポリエステルをキシレンに溶解した。尚、
エンドキャップポリエステル(A−2)は分子量650
0にメインピークを有し、ガラス転移温度(Tg)は5
4℃、酸価は28mgKOH/gであり、水酸基価は3
7mgKOH/gを有していた。
【0209】次に、ビニル系重合体ユニットを形成する
スチレン73質量部、アクリル酸ブチル21質量部、マ
レイン酸モノブチル6質量部及び重合開始剤としてジ−
t−ブチルパーオキサイド2質量部、表3に示したワッ
クス(1)18質量部からなるモノマー混合物を使用し
た以外は同様にして、ハイブリッド樹脂組成物(H−
3)を得た。これらの樹脂組成物は分子量11500に
メインピークを有し、ガラス転移温度(Tg)は58
℃、酸価は19mgKOH/g、THF不溶分は31.
1%を有していた。
【0210】[製造例4]製造例1において、ポリエス
テル(1)のかわりに、テレフタル酸:33モル%、フ
マル酸:4モル%、式(2)で表せるビスフェノールA
誘導体(R:エチレン基、x+y=2.4):37モル
%及び式(2)で表せるビスフェノールA誘導体(R:
プロピレン基、x+y=2.2):7モル%、無水トリ
メリット酸:3モル%からなるポリエステル(3)を使
用した以外は同様にして、分子量6700にメインピー
クを有し、ガラス転移温度(Tg)は60℃、酸価は3
4mgKOH/gであり、水酸基価は14mgKOH/
g、THF不溶分は46%を有する本発明のハイブリッ
ド樹脂組成物(H−4)を得た。
【0211】[製造例5]製造例1において、ポリエス
テル(1)のかわりに、テレフタル酸:32モル%、フ
マル酸:4モル%、式(2)で表せるビスフェノールA
誘導体(R:エチレン基、x+y=2.4):37モル
%及び式(2)で表せるビスフェノールA誘導体(R:
プロピレン基、x+y=2.2):7モル%、無水トリ
メリット酸:4モル%からなるポリエステル(3)を使
用した以外は同様にして、分子量6900にメインピー
クを有し、ガラス転移温度(Tg)は61℃、酸価は3
4mgKOH/gであり、水酸基価は12mgKOH/
g、THF不溶分は54%を有する本発明のハイブリッ
ド樹脂組成物(H−5)を得た。
【0212】[製造例6]製造例1において、ビニル系
重合体ユニットを形成するスチレン72質量部、アクリ
ル酸ブチル22質量部、マレイン酸モノブチル6質量部
及び重合開始剤としてジ−t−ブチルパーオキサイド4
質量部、表3に示したワックス(1)18質量部からな
るモノマー混合物を使用した以外は同様にして、ハイブ
リッド樹脂組成物(H−6)を得た。これらの樹脂組成
物は分子量6300にメインピークを有し、ガラス転移
温度(Tg)は58℃、酸価は23mgKOH/g、T
HF不溶分は25%を有していた。
【0213】[製造例7]製造例1において、ビニル系
重合体ユニットを形成するスチレン70質量部、アクリ
ル酸ブチル21質量部、マレイン酸モノブチル8質量部
及び重合開始剤としてジ−t−ブチルパーオキサイド4
質量部、表3に示したワックス(1)18質量部からな
るモノマー混合物を使用した以外は同様にして、ハイブ
リッド樹脂組成物(H−7)を得た。これらの樹脂組成
物は分子量6500にメインピークを有し、ガラス転移
温度(Tg)は59℃、酸価は28mgKOH/g、T
HF不溶分は29%を有していた。
【0214】[製造例8〜10]製造例1において、表
3に示したワックス(1)のかわりに、ワックス(4)
〜(6)を使用した以外は同様にして、本発明のハイブ
リッド樹脂(H−8)〜(H−10)を得た。
【0215】[比較製造例1]イソフタル酸:38モル
%、式(2)で表せるビスフェノールA誘導体(R:プ
ロピレン基、x+y=2.2):43モル%からなる比
較用ポリエステル(1)に安息香酸:19モル%を添加
し、水酸基をエンドキャップした比較用エンドキャップ
ポリエステル(B−1)100質量部を使用し、ビニル
系重合体ユニットとしてスチレン70質量部、アクリル
酸ブチル21質量部、マレイン酸モノブチル1質量部及
び重合開始剤としてジ−t−ブチルパーオキサイド2質
量部、表3に示した比較用ワックス(1)14質量部か
らなるモノマー混合物を用いた以外は製造例3と同様に
して、分子量1万2000にメインピークを有し、ガラ
ス転移温度(Tg)は56℃、酸価は6mgKOH/
g、THF不溶分は3%を有する比較用ハイブリッド樹
脂(R−1)を得た。
【0216】[比較製造例2]イソフタル酸:37モル
%、フマル酸:4モル%、式(2)で表せるビスフェノ
ールA誘導体(R:エチレン基、x+y=2.4):8
モル%及び式(2)で表せるビスフェノールA誘導体
(R:プロピレン基、x+y=2.2):39モル%、
無水トリメリット酸:6モル%比較用ポリエステル
(1)に安息香酸:6モル%を添加し、水酸基をエンド
キャップした比較用ポリエステル(B−2)100質量
部を使用した以外は比較製造例1と同様にして、分子量
1万4000にメインピークを有し、ガラス転移温度
(Tg)は60℃、酸価は40mgKOH/g、THF
不溶分は61%を有する比較用ハイブリッド樹脂(R−
2)を得た。
【0217】[比較製造例3]テレフタル酸:34モル
%、トリメリット酸:6モル%、ドデセニルコハク酸:
20モル%式(2)で表せるビスフェノールA誘導体
(R:エチレン基、x+y=2.4):17モル%及
び、式(2)で表せるビスフェノールA誘導体(R:プ
ロピレン基、x+y=2.2):34モル%からなる比
較用ポリエステル(B−3)20質量部と、製造例1で
得られた、ハイブリッド樹脂組成物(H−1)80質量
部とをブレンドし、分子量10000にメインピークを
有し、ガラス転移温度(Tg)は58℃、酸価は35m
gKOH/g、THF不溶分は59%を有する比較用ハ
イブリッド樹脂(R−3)を得た。
【0218】 [実施例1] ・ハイブリッド樹脂(H−1) 50質量部 ・磁性体 90質量部 (平均粒径0.22μm、保磁力9.6kA/m、飽和磁化83Am2/kg、 残留磁化15Am2/kg) ・荷電制御剤 2質量部 (モノアゾ化合物2モルと鉄原子1モルからなる化合
物)上記原材料をヘンシェルミキサーで予備混合した
後、120℃に設定した二軸混練押し出し機によって混
練し、得られた混練物を冷却しカッターミルで粗粉砕
し、粗砕物である粉体原料(1)を得た。
【0219】粉体原料(1)を図6及び7に示す装置シ
ステムで粉砕及び分級を行った。機械式粉砕機301に
は、ターボ工業社製ターボミルT−250型を用い、図
7に示す回転子314と固定子310の間隙を1.5m
mとし、回転子314の周速を115m/sで運転し
た。
【0220】本実施例では、テーブル式の第1定量供給
機315にて粗粉砕物からなる粉体原料を、40kg/
hの割合で機械式粉砕機301に供給し、粉砕した。機
械式粉砕機301で粉砕された粉体原料は、排気ファン
224からの吸引エアーに同伴されながらサイクロン2
29にて捕集され、第2定量供給機62へと導入され
る。なお、このとき、機械式粉砕機内の入口温度は−1
0℃、出口温度は39℃、入口温度と出口温度のΔTは
49℃であった。また、この時に機械式粉砕機301で
粉砕されて得られた微粉砕品Aは、重量平均径が7.2
μmであり、粒径4.0μm以下の粒子が29個数%、
且つ粒径10.1μm以上の粒子を2.7体積%含有す
るシャープな粒度分布を有していた。
【0221】次に、上記の機械式粉砕機301で粉砕さ
れて得られた微粉砕品(A)を、第2定量供給機62に
導入し、振動フィーダー63、原料供給ノズル76を介
して44kg/hの割合で図10の構成を有する気流式
分級機61に導入した。該気流式分級機61では、コア
ンダ効果を利用して、粗粉体、中粉体及び微粉体の3種
の粒度に分級される。気流式分級機61への導入に際し
ては、排出口71,72及び73の少なくとも1つを介
して分級室内を減圧し、分級室内に開口部を有する原料
供給ノズル76中を該減圧によって流動する気流と、高
圧エアー供給ノズル96から噴射される圧縮エアーを利
用した。導入された微粉砕品は、0.1秒以下の瞬時
に、粗粉体G、中粉体M−1及び微粉体の3種に分級さ
れた。分級されたもののうち、粗粉体Gは捕集サイクロ
ン66で捕集した後、先に説明した機械式粉砕機301
に2.0kg/hの割合で導入し、再度粉砕工程に導入
した。
【0222】上記の分級工程で分級された中粉体M−1
(分級品)は、重量平均粒径が7.0μmであり、この
中粉体M−1(分級品)100質量部に、疎水性乾式シ
リカ(BET比表面積、200m2/g)1質量部を外
添添加して本発明のトナー(1)とした。
【0223】このトナー(1)のTHF可溶分の分子量
を測定したところ、ピーク分子量6400、分子量10
万以上の成分を3質量%含有し、Mz/Mwは50を示
した。また、トナーの酸価を測定したところ、13mg
KOH/gであった。
【0224】トナー(1)を用いて、キヤノン製デジタ
ル複写機GP−405(プロセススピード105mm/
秒、サーフ定着)及びキヤノン製複写機NP−6085
(プロセススピード320mm/秒、熱ロール定着)を
用い、23℃/60%、32.5℃/80%のそれぞれ
の環境で画像特性を評価したところ、表5に示したよう
な良好な結果が得られた。
【0225】尚、画出し耐久試験は、20000枚まで
行った。耐久後から2日放置後の濃度変化は、耐久最後
の画像濃度−2日放置後の一枚目の画像濃度で表す。
【0226】次に、NP−6085の定着器をとりはず
し外部駆動装置、定着器の温度制御装置及びローラーの
加圧力を調整する装置を装着した定着試験装置を試作し
た。ローラー周速を170mm/秒、総加圧力を31
3.6N(32kgf)として、1.3の画像濃度を与
えるトナーを現像した未定着画像を用いて、ローラー表
面温度を145℃に設定して低温定着試験を行ない、ロ
ーラー表面温度を220℃に設定して耐高温オフセット
性を評価したところ、表5に示したような良好な結果が
得られた。
【0227】[実施例2〜10]実施例1において、ハ
イブリッド樹脂(H−2)〜(H−10)を使用した以
外は同様にして、本発明の磁性トナー(2)〜(10)
を製造し評価した。評価結果を表5に示す。
【0228】 [比較例1] ・比較用ハイブリッド樹脂(R−1) 100質量部 ・磁性体 47質量部 (平均粒径0.22μm、保磁力9.6kA/m、飽和磁化83Am2/kg、 残留磁化15Am2/kg) ・荷電制御剤 2質量部 (モノアゾ化合物(6)2モルと鉄原子1モルからなる化合物) ・比較用ワックス(1) 5質量部 上記原料混合物を130℃に加熱された2軸混練押出機
によって溶融混練を行った。混練物は放冷後、カッター
ミルで粗粉砕した後、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、重量平均粒径7.3
μmの比較用磁性トナー(1)を得た。評価結果を表5
に示す。
【0229】[比較例2〜3]比較例1において、比較
用ハイブリッド樹脂(R−2)〜(R−3)を使用した
以外は同様にして比較用トナー(2)〜(3)を得た。
評価結果を表5に示す。
【0230】[比較例4〜5]比較例1において、比較
用ワックス(2)〜(3)を5質量部使用した以外は同
様にして比較用トナー(4)〜(5)を得た。評価結果
を表5に示す。
【0231】低温定着性のランク ランク5:摺擦による濃度低下率が5%未満 ランク4:摺擦による濃度低下率が10%未満 ランク3:摺擦による濃度低下率が15%未満 ランク2:摺擦による濃度低下率が20%未満 ランク1:摺擦による濃度低下率が20%以上
【0232】ホットオフセットのランク ランク5:まったく発生せず ランク4:軽微なオフセット発生するが、実用的には許
容できる ランク3:目視で容易に判別できるオフセット発生 ランク2:顕著なオフセット発生 ランク1:紙がローラーに巻き付く
【0233】トナーのワックス分散性のランク トナーを偏光板に取り付けた光学顕微鏡を用いて低倍率
(例えば、30から100倍)で観察し、約500個の
トナー粒子当りで,トナーから遊離しているワックスの
粒子の存在を示す輝点の数を測定した。 ランク5:偏光板を通して輝点なし ランク4:1〜10個の輝点(実用上問題ない程度) ランク3:11〜20個の輝点(画像のカブリ濃度が高
くなる程度) ランク2:21〜30個の輝点(感光体ドラム上にワッ
クスが固着する程度) ランク1:30個以上の輝点(感光体ドラム上にワック
ス及びトナーが固着する程度)
【0234】トナーのブロッキング評価(50℃の環境
に72時間放置して評価) ランク5:トナーの流動性に変化が見られない ランク4:トナーの流動性が若干低下している ランク3:トナーの凝集体が見られるが、容易にほぐれ
る(実用的には許容できる) ランク2:トナーの凝集体が見られる、芯があり完全に
はほぐれない ランク1:ケーキング
【0235】「画像濃度」は、マクベス濃度計(マクベ
ス社製)でSPIフィルターを使用して、直径5mmの
円形画像の反射濃度を測定して求めた。
【0236】
【表3】
【0237】
【表4】
【0238】
【表5】
【0239】
【発明の効果】本発明によれば、トナー粒子におけるワ
ックス分散が均一であり、低温定着性及び耐高温オフセ
ット性、保存性に優れ、高温高湿環境においても安定し
た画像濃度を示すトナーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトナーを現像方法に使用し得る現像剤
担持体が組み込まれる現像剤補給系現像装置の一例(規
制部材に磁性ブレードを使用)を示す概略図である。
【図2】本発明のトナーを現像方法に使用し得る現像剤
担持体が組み込まれる現像剤補給系現像装置の一例(規
制部材に弾性ブレードを使用)を示す概略図である。
【図3】本発明のトナーを現像方法に使用し得る現像剤
担持体の一部分の断面の概略図である。
【図4】本発明のトナーを適用し得る画像形成方法の概
略的説明図である。
【図5】本発明の画像形成方法に適用し得る定着装置の
概略図である。
【図6】本発明のトナーの製造方法を実施する為の装置
システムの一具体例を示す概略図である。
【図7】本発明のトナーの粉砕工程において使用される
一例の機械式粉砕機の概略断面図である。
【図8】図7におけるD−D’面での概略的断面図であ
る。
【図9】図7に示す回転子の斜視図である。
【図10】本発明のトナーの分級工程に用いられる多分
割気流式分級装置の概略断面図である。
【符号の説明】
61 多分割分級機 62 第2定量供給機 63 振動フィーダー 64,65,66,229 捕集サイクロン 71,72,73 排出口 71a,72a,73a 排出導管 74,75 入気管 76 原料供給ノズル 77,79,77,78 分級エッジ 79 入気エッジ 80 第1気体導入調節手段 81 第2気体導入調節手段 82,83 側壁 84,85 分級エッジブロック 86 コアンダブロック 87 左部ブロック 88,89 静圧計 90 分級域 92 分級室 95 原料供給口 96 高圧エアー供給ノズル 97 原料粉体導入ノズル 101 感光ドラム 103 現像剤容器 104 磁性トナー 105 多極永久磁石 108 現像スリーブ 109 バイアス印加電圧 111 弾性規制ブレード 113 接触(ローラー)転写手段 114 電圧印加手段 115 露光 116 イレース露光 117 加熱加圧ローラー定着器 118 クリーニング手段 118a クリーニングブレード 119 接触(ローラー)帯電手段 212 渦巻室 219 パイプ 220 ディストリビュータ 222 バグフィルター 224 吸引フィルター 229 捕集サイクロン 301 機械式粉砕機 302 粉体排出口 310 固定子 311 粉体投入口 312 回転軸 313 ケーシング 314 回転子 315 第1定量供給機 316 ジャケット 317 冷却水供給口 318 冷却水排出口 320 後室 321 冷風発生手段 331 第3定量供給
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/08 321 325 Fターム(参考) 2H005 AA01 AA06 AA08 CA04 CA05 CA08 CA12 CA14 CA18 CB07 CB13 DA06 DA10 EA03 EA05 EA06 EA10

Claims (95)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結着樹脂、着色剤、荷電制御剤及びワッ
    クスを少なくとも含有するトナーにおいて、 (a)該トナーの結着樹脂がポリエステルユニットとビ
    ニル系重合体ユニットを有するハイブリッド樹脂成分を
    含有するものであり、 (b)該トナーの損失正接(tanδ)が1.0となる
    温度が80乃至160℃の範囲に存在し、(c)該トナ
    ーの示差走査熱量計(DSC)により測定される昇温時
    のDSC曲線において、温度85乃至130℃の範囲に
    吸熱ピークを有することを特徴とするトナー。
  2. 【請求項2】 該トナーの損失正接(tanδ)が1.
    0となる温度が90乃至140℃の範囲であることを特
    徴とする請求項1に記載のトナー。
  3. 【請求項3】 該トナーの損失正接(tanδ)が1.
    0となる温度が100乃至120℃の範囲であることを
    特徴とする請求項1に記載のトナー。
  4. 【請求項4】 該トナーが、温度90乃至120℃の範
    囲に吸熱ピークを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】 該トナーが、温度95乃至110℃の範
    囲に吸熱ピークを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】 該トナーの重量平均分子量(Mw/M
    n)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が20
    乃至500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】 該トナーの重量平均分子量(Mw/M
    n)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が30
    乃至300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。
  8. 【請求項8】 該トナーの重量平均分子量(Mw/M
    n)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が40
    乃至100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。
  9. 【請求項9】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ゲルパーミェーションクロマトグラフィ
    ー(GPC)測定によるクロマトグラムにおいて、分子
    量10万以上の成分を0.5乃至20%含有することを
    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】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ゲルパーミェーションクロマトグラフィ
    ー(GPC)測定によるクロマトグラムにおいて、分子
    量10万以上の成分を1乃至15%含有することを特徴
    とする請求項1乃至8のいずれかに記載のトナー。
  11. 【請求項11】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ゲルパーミェーションクロマトグラフィ
    ー(GPC)測定によるクロマトグラムにおいて、分子
    量10万以上の成分を2乃至10%含有することを特徴
    とする請求項1乃至8のいずれかに記載のトナー。
  12. 【請求項12】 該トナーの損失正接(tanδ)が
    1.0となるときの、貯蔵弾性率(G’)の値が1×1
    5乃至6×106の範囲であ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】 該トナーの損失正接(tanδ)が
    1.0となるときの、貯蔵弾性率(G’)の値が2×1
    5乃至3×106の範囲であ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】 該トナーの損失正接(tanδ)が
    1.0となるときの、貯蔵弾性率(G’)の値が4×1
    5乃至1×106の範囲であ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。
  15. 【請求項15】 該トナーの酸価が5乃至25mg/K
    OHである請求項1乃至14のいずれかに記載のトナ
    ー。
  16. 【請求項16】 該トナーの酸価が、7乃至20mgK
    OH/gであることを特徴とする請求項1乃至14のい
    ずれかに記載のトナー。
  17. 【請求項17】 該トナーの酸価が、10乃至17mg
    KOH/gであることを特徴とする請求項1乃至14の
    いずれかに記載のトナー。
  18. 【請求項18】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ビニル系重合体成分を50乃至80質量
    %含有す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】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ビニル系重合体成分を55乃至75質量
    %含有す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】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ビニル系重合体成分を60乃至70質量
    %含有す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。
  21. 【請求項21】 該トナーの結着樹脂がTHF不溶分を
    結着樹脂基準で5乃至60質量%含有することを特徴と
    する請求項1乃至20のいずれかに記載のトナー。
  22. 【請求項22】 該トナーの結着樹脂がTHF不溶分を
    結着樹脂基準で10乃至50質量%含有することを特徴
    とする請求項1乃至20のいずれかに記載のトナー。
  23. 【請求項23】 該トナーの結着樹脂がTHF不溶分を
    結着樹脂基準で20乃至40質量%含有することを特徴
    とする請求項1乃至20のいずれかに記載のトナー。
  24. 【請求項24】 該トナーの結着樹脂に含まれるTHF
    不溶分が実質的にハイブリッド樹脂成分からなることを
    特徴とする請求項1乃至23のいずれかに記載のトナ
    ー。
  25. 【請求項25】 該ワックスが分子量500乃至200
    00にメインピークを有し、比(Mw/Mn)が1.0
    乃至20であることを請求項1乃至24のいずれかに記
    載のトナー。
  26. 【請求項26】 該ワックスが分子量600乃至150
    00にメインピークを有し、比(Mw/Mn)が1.1
    乃至15であることを請求項1乃至24のいずれかに記
    載のトナー。
  27. 【請求項27】 該ワックスが分子量700乃至100
    00にメインピークを有し、比(Mw/Mn)が1.2
    乃至10であることを請求項1乃至24のいずれかに記
    載のトナー。
  28. 【請求項28】 ワックスが炭化水素系ワックス、ポリ
    エチレン系重合体またはポリプロピレン系重合体のいず
    れかであることを特徴とする請求項1乃至27のいずれ
    かに記載のトナー。
  29. 【請求項29】 該ワックスが、ビニル系モノマー、あ
    るいはポリエステルのいずれか一種以上で変性されたワ
    ックスであることを特徴とする請求項1乃至28のいず
    れかに記載のトナー。
  30. 【請求項30】 該ワックスが、芳香族ビニル系モノマ
    ーで変性された炭化水素系ワックスであることを特徴と
    する請求項1乃至28のいずれかに記載のトナー。
  31. 【請求項31】 該ワックスが、芳香族ビニル系モノマ
    ー及び、マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル、無水
    マレイン酸のいずれか一種で変性された炭化水素系ワッ
    クスであることを特徴とする請求項1乃至28のいずれ
    かに記載のトナー。
  32. 【請求項32】 該ワックスが、芳香族ビニル系モノマ
    ー及び、マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル、無水
    マレイン酸のいずれか一種及び、ポリエステルにより変
    性された炭化水素系ワックスであることを特徴とする請
    求項1乃至28のいずれかに記載のトナー。
  33. 【請求項33】 上記変性に使用されるポリエステル
    は、酸価1乃至10mgKOH/g、メインピーク分子
    量が4000乃至7000、Mw/Mnが1.4乃至2
    であることを特徴とする請求項1乃至32のいずれかに
    記載のトナー。
  34. 【請求項34】 該ワックスが式(1)で表せる構造を
    有することを特徴とする請求項1及び33のいずれかに
    に記載のトナー。 式(1) CH3−(CH2−CH2)a−CH2−CH2−A (式中、Aは水酸基またはカルボキシル基を表し、aは
    20乃至60の整数を表す)
  35. 【請求項35】 該ワックスが示差走査熱量計(DS
    C)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150℃であることを特徴とする請求項
    1乃至34のいずれかに記載のトナー。
  36. 【請求項36】 該ワックスが示差走査熱量計(DS
    C)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75乃至140℃であることを特徴とする請求項
    1乃至34のいずれかに記載のトナー。
  37. 【請求項37】 該ワックスが示差走査熱量計(DS
    C)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130℃であることを特徴とする請求項
    1乃至34のいずれかに記載のトナー。
  38. 【請求項38】 該ワックスが結着樹脂製造時に添加さ
    れ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】 異なるワックスが2種含有され、分子
    量500乃至20000にメインピークを有し、比(M
    w/Mn)が1.2乃至25であることを請求項1乃至
    38のいずれかに記載のトナー。
  40. 【請求項40】 異なるワックスが2種含有され、分子
    量700乃至15000にメインピークを有し、比(M
    w/Mn)が1.5乃至20であることを請求項1乃至
    38のいずれかに記載のトナー。
  41. 【請求項41】 異なるワックスが2種含有され、分子
    量900乃至10000にメインピークを有し、比(M
    w/Mn)が2乃至15であることを請求項1乃至38
    のいずれかに記載のトナー。
  42. 【請求項42】 少なくとも1種のワックスが炭化水素
    系ワックス、ポリエチレン系重合体またはポリプロピレ
    ン系重合体のいずれか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】 少なくとも1種のワックスが式(1)
    で表せる構造を有することを特徴とする請求項1乃至4
    2のいずれかに記載のトナー。 式(1) CH3−(CH2−CH2)a−CH2−CH2−A (式中、Aは水酸基またはカルボキシル基を表し、aは
    20乃至60の整数を表す)
  44. 【請求項44】 少なくとも1種のワックスが結着樹脂
    製造時に添加されていることを特徴とする請求項1乃至
    43のいずれかに記載のトナー。
  45. 【請求項45】 該トナーは、疎水化処理されたシリカ
    微粉体及び、金属酸化物が外添され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】 該シリカ微粉体は、シリコーンオイル
    で処理されていることを特徴とする請求項45に記載の
    トナー。
  47. 【請求項47】 該トナーは、重量平均粒径が5〜9μ
    mであり、粒径4.0μm以下の粒子が、40個数%以
    下であり、粒径10.1μm以上の粒子が40体積%以
    下であることを特徴とする請求項1乃至46のいずれか
    に記載のトナー。
  48. 【請求項48】 (I)静電荷像を担持するための像担
    持体に担持されている静電荷像を負摩擦帯電性トナーに
    より現像してトナー画像を形成する現像工程: (II)該像担持体上に形成されたトナー画像が中間転
    写体を介して、または介さずに記録材に転写する転写工
    程:及び (III)該記録材に転写されたトナー画像を該記録材
    に加熱定着する定着工程:を有する画像形成方法におい
    て、 結着樹脂、着色剤、荷電制御剤及びワックスを少なくと
    も含有するトナーにおいて、 (a)該トナーの結着樹脂がポリエステルユニットとビ
    ニル系重合体ユニットを有するハイブリッド樹脂成分を
    含有するものであり、 (b)該トナーの損失正接(tanδ)が1.0となる
    温度が80乃至160℃の範囲に存在し、(c)該トナ
    ーの示差走査熱量計(DSC)により測定される昇温時
    のDSC曲線において、温度85乃至130℃の範囲に
    吸熱ピークを有することを特徴とする画像形成方法。
  49. 【請求項49】 該トナーの損失正接(tanδ)が
    1.0となる温度が90乃至140℃の範囲であること
    を特徴とする請求項48に記載の画像形成方法。
  50. 【請求項50】 該トナーの損失正接(tanδ)が
    1.0となる温度が100乃至120℃の範囲であるこ
    とを特徴とする請求項48に記載の画像形成方法。
  51. 【請求項51】 該トナーが、温度90乃至120℃の
    範囲に吸熱ピークを有することを特徴とする請求項48
    乃至50のいずれかに記載の画像形成方法。
  52. 【請求項52】 該トナーが、温度95乃至110℃の
    範囲に吸熱ピークを有することを特徴とする請求項48
    乃至50のいずれかに記載の画像形成方法。
  53. 【請求項53】 該トナーの重量平均分子量(Mw/M
    n)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が20
    乃至500であることを特徴とする請求項48乃至52
    のいずれかに記載の画像形成方法。
  54. 【請求項54】 該トナーの重量平均分子量(Mw/M
    n)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が30
    乃至300であることを特徴とする請求項48乃至52
    のいずれかに記載の画像形成方法。
  55. 【請求項55】 該トナーの重量平均分子量(Mw/M
    n)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が40
    乃至100であることを特徴とする請求項48乃至52
    のいずれかに記載の画像形成方法。
  56. 【請求項56】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ゲルパーミェーションクロマトグラフィ
    ー(GPC)測定によるクロマトグラムにおいて、分子
    量10万以上の成分を0.5乃至20%含有することを
    特徴とする請求項48乃至55のいずれかに記載の画像
    形成方法。
  57. 【請求項57】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ゲルパーミェーションクロマトグラフィ
    ー(GPC)測定によるクロマトグラムにおいて、分子
    量10万以上の成分を1乃至15%含有することを特徴
    とする請求項48乃至55のいずれかに記載の画像形成
    方法。
  58. 【請求項58】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ゲルパーミェーションクロマトグラフィ
    ー(GPC)測定によるクロマトグラムにおいて、分子
    量10万以上の成分を2乃至10%含有することを特徴
    とする請求項48乃至55のいずれかに記載の画像形成
    方法。
  59. 【請求項59】 該トナーの損失正接(tanδ)が
    1.0となるときの、貯蔵弾性率(G’)の値が1×1
    5乃至6×106の範囲であることを特徴とする請求項
    48乃至58のいずれかに記載の画像形成方法。
  60. 【請求項60】 該トナーの損失正接(tanδ)が
    1.0となるときの、貯蔵弾性率(G’)の値が2×1
    5乃至3×106の範囲であることを特徴とする請求項
    48乃至58のいずれかに記載の画像形成方法。
  61. 【請求項61】 該トナーの損失正接(tanδ)が
    1.0となるときの、貯蔵弾性率(G’)の値が4×1
    5乃至1×106の範囲であることを特徴とする請求項
    48乃至58のいずれかに記載の画像形成方法。
  62. 【請求項62】 該トナーの酸価が、5乃至25mg/
    KOHであることを特徴とする請求項48乃至61のい
    ずれかに記載の画像形成方法。
  63. 【請求項63】 該トナーの酸価が、7乃至20mgK
    OH/gであることを特徴とする請求項48乃至61の
    いずれかに記載の画像形成方法。
  64. 【請求項64】 該トナーの酸価が、10乃至17gK
    OH/gであることを特徴とする請求項48乃至61の
    いずれかに記載の画像形成方法。
  65. 【請求項65】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ビニル系重合体成分を50乃至80質量
    %含有することを特徴とする請求項48乃至64のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  66. 【請求項66】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ビニル系重合体成分を55乃至75質量
    %含有することを特徴とする請求項48乃至64のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  67. 【請求項67】 該トナーのテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分が、ビニル系重合体成分を60乃至70質量
    %含有することを特徴とする請求項48乃至64のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  68. 【請求項68】 該トナーの結着樹脂がTHF不溶分を
    結着樹脂基準で、5乃至60質量%含有することを特徴
    とする請求項48乃至67のいずれかに記載の画像形成
    方法。
  69. 【請求項69】 該トナーの結着樹脂がTHF不溶分を
    結着樹脂基準で、10乃至50質量%含有することを特
    徴とする請求項48乃至67のいずれかに記載の画像形
    成方法。
  70. 【請求項70】 該トナーの結着樹脂がTHF不溶分を
    結着樹脂基準で、20乃至40質量%含有することを特
    徴とする請求項48乃至67のいずれかに記載の画像形
    成方法。
  71. 【請求項71】 該トナーの結着樹脂に含まれるTHF
    不溶分が実質的にハイブリッド樹脂成分からなることを
    特徴とする請求項48乃至70のいずれかに記載の画像
    形成方法。
  72. 【請求項72】 該ワックスが分子量500乃至200
    00にメインピークを有し、比(Mw/Mn)が1.0
    乃至20であることを請求項48乃至71のいずれかに
    記載のトナー。
  73. 【請求項73】 該ワックスが分子量600乃至150
    00にメインピークを有し、比(Mw/Mn)が1.1
    乃至15であることを請求項48乃至71のいずれかに
    記載の画像形成方法。
  74. 【請求項74】 該ワックスが分子量700乃至100
    00にメインピークを有し、比(Mw/Mn)が1.2
    乃至10であることを請求項48乃至71のいずれかに
    記載の画像形成方法。
  75. 【請求項75】 ワックスが炭化水素系ワックス、ポリ
    エチレン系重合体またはポリプロピレン系重合体のいず
    れかであることを特徴とする請求項48乃至74のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  76. 【請求項76】 該ワックスが、ビニル系モノマー、あ
    るいはポリエステルのいずれか一種以上で変性されたワ
    ックスであることを特徴とする請求項48乃至75のい
    ずれかに記載の画像形成方法。
  77. 【請求項77】 該ワックスが、芳香族ビニル系モノマ
    ーで変性された炭化水素系ワックスであることを特徴と
    する請求項48乃至75のいずれかに記載の画像形成方
    法。
  78. 【請求項78】 該ワックスが、芳香族ビニル系モノマ
    ー及び、マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル、無水
    マレイン酸のいずれか一種で変性された炭化水素系ワッ
    クスであることを特徴とする請求項48乃至75のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  79. 【請求項79】 該ワックスが、芳香族ビニル系モノマ
    ー及び、マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル、無水
    マレイン酸のいずれか一種及び、ポリエステルにより変
    性された炭化水素系ワックスであることを特徴とする請
    求項48乃至75のいずれかに記載の画像形成方法。
  80. 【請求項80】 上記変性に使用されるポリエステル
    は、酸価1乃至10mgKOH/g、メインピーク分子
    量が4000乃至7000、Mw/Mnが1.4乃至2
    であることを特徴とする請求項48乃至79のいずれか
    に記載の画像形成方法。
  81. 【請求項81】 該ワックスが式(1)で表せる構造を
    有することを特徴とする請求項48乃至80のいずれか
    に記載の画像形成方法。 式(1) CH3−(CH2−CH2)a−CH2−CH2−A (式中、Aは水酸基またはカルボキシル基を表し、aは
    20乃至60の整数を表す)
  82. 【請求項82】 該ワックスが示差走査熱量計(DS
    C)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150℃であることを特徴とする請求項
    48乃至81のいずれかに記載の画像形成方法。
  83. 【請求項83】 該ワックスが示差走査熱量計(DS
    C)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75乃至140℃であることを特徴とする請求項
    48乃至81のいずれかに記載の画像形成方法。
  84. 【請求項84】 該ワックスが示差走査熱量計(DS
    C)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130℃であることを特徴とする請求項
    48乃至81のいずれかに記載の画像形成方法。
  85. 【請求項85】 該ワックスが結着樹脂製造時に添加さ
    れていることを特徴とする請求項48乃至84のいずれ
    かに記載の画像形成方法。
  86. 【請求項86】 異なるワックスが2種含有され、分子
    量500乃至20000にメインピークを有し、比(M
    w/Mn)が1.2乃至25であることを請求項48乃
    至85のいずれかに記載の画像形成方法。
  87. 【請求項87】 異なるワックスが2種含有され、分子
    量700乃至15000にメインピークを有し、比(M
    w/Mn)が1.5乃至20であることを請求項48乃
    至85のいずれかに記載の画像形成方法。
  88. 【請求項88】 異なるワックスが2種含有され、分子
    量900乃至10000にメインピークを有し、比(M
    w/Mn)が2乃至15であることを請求項48乃至8
    5のいずれかに記載の画像形成方法。
  89. 【請求項89】 少なくとも1種のワックスが炭化水素
    系ワックス、ポリエチレン系重合体またはポリプロピレ
    ン系重合体のいずれかであることを特徴とする請求項4
    8乃至88のいずれかに記載の画像形成方法。
  90. 【請求項90】 少なくとも1種のワックスが式(1)
    で表せる構造を有することを特徴とする請求項48乃至
    89のいずれかに記載の画像形成方法。 式(1) CH3−(CH2−CH2)a−CH2−CH2−A (式中、Aは水酸基またはカルボキシル基を表し、aは
    20乃至60の整数を表す)
  91. 【請求項91】 少なくとも1種のワックスが結着樹脂
    製造時に添加されていることを特徴とする請求項48乃
    至90のいずれかに記載の画像形成方法。
  92. 【請求項92】 該トナーは、疎水化処理されたシリカ
    微粉体及び、金属酸化物が外添されていることを特徴と
    する請求項48乃至91のいずれかに記載の画像形成方
    法。
  93. 【請求項93】 該シリカ微粉体は、シリコーンオイル
    で処理されていることを特徴とする請求項48乃至92
    に記載の画像形成方法。
  94. 【請求項94】 該トナーは、重量平均粒径が5〜9μ
    mであり、粒径4.0μm以下の粒子が、30個数%以
    下であり、粒径10.1μm以上の粒子が10体積%以
    下であることを特徴とする請求項48乃至93に記載の
    画像形成方法。
  95. 【請求項95】 感光体上に形成された静電潜像にトナ
    ーを転移させて可視化してトナー像を形成させ、該トナ
    ー像を転写材に転写させることにより画像を形成する画
    像形成装置に用いられ、同装置から着脱可能に構成され
    ているプロセスカートリッジであって、 感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、前記感
    光体上に静電潜像を形成させる潜像形成手段と、前記ト
    ナー像を記録材に転写させる転写手段と、前記転写材に
    トナー像が転写された後に前記感光体上に残留したトナ
    ーを除去するクリーニング手段と、から選ばれる少なく
    とも1つの手段が、前記感光体上に形成された前記静電
    潜像にトナーにより現像してトナー像を形成させる現像
    手段と一体に支持され、 前記トナーは、請求項1乃至47のいずれかに記載のト
    ナーであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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