JP2003156880A - トナー及び加熱定着方法 - Google Patents
トナー及び加熱定着方法Info
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Abstract
で、耐オフセット性と定着性に優れ、長期間の放置後で
も放置前と同様な現像性を有するカラートナーを得るこ
とができる。 【解決手段】 結着樹脂、着色剤、炭化水素ワックス、
共重合体ユニットと炭化水素ユニットとを少なくとも有
する樹脂組成物、及び有機金属化合物を含有するトナー
であり、該結着樹脂は、ポリエステル成分を60質量%
以上含有しており、該トナーのGPCによる分子量分布
において、重量平均分子量(Mw)が4.0×104以
上であり、かつ重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
(Mn)との比(Mw/Mn)が50以上であることを
特徴とする。
Description
は静電印刷法の如き画像形成方法における静電荷像を現
像するために用いられるトナー、特に加熱加圧定着に適
したトナーに関し、さらに該トナーを用いる加熱定着方
法に関する。
を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形
成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応
じて紙の如き転写材にトナー画像を転写した後、加熱、
圧力、加熱加圧、或いは溶剤蒸気により定着し、複写物
を得るものである(例えば、特許文献1乃至3参
照。)。
シートに定着する工程に関して、種々の方法や装置が開
発されている。現在最も一般的な方法は熱ローラーによ
る圧着加熱方式である。加熱ローラーによる圧着加熱方
式はトナーに対し離型性を有する材料で表面を形成した
熱ローラーの表面に転写材上のトナー像面を加圧下で接
触しながら通過せしめることにより定着を行うものであ
る。この方法は熱ローラーの表面と転写材上のトナー像
とが加圧下で接触するため、トナー像を転写材上に融着
する際の熱効率が極めて良好であり、迅速に定着を行う
ことができ、高速度電子写真複写機において非常に有効
である。しかしながら上記方法では、熱ローラー表面と
トナー像とが溶融状態で加圧下で接触するためにトナー
像の一部が定着ローラー表面に付着し転移し、次の転写
材にこれが再転移してオフセット現象を生じ、転写材を
汚すことがある。熱定着ローラー表面に対してトナーが
付着しないようにすることは、熱ローラー定着方式の重
要な条件の一つとされている。
せない目的で、例えばローラー表面をトナーに対して離
型性の優れた材料(例えば、シリコーンゴムや弗素系樹
脂など)で形成し、更にその表面にオフセット防止のた
め及びローラー表面の疲労を防止するためにシリコーン
オイルの如き離型性の良い液体の薄膜でローラー表面を
被覆することが行われている。しかしながら、この方法
はトナーのオフセットを防止する点では極めて有効であ
るが、オフセット防止用液体を供給するために装置が必
要なため、定着装置が複雑になるという問題点を有して
いる。
は、一般に各種紙類、コーティング紙、プラスチックフ
ィルム等が用いられる。中でもプレゼンテーション用と
してオーバーヘッドプロジェクターを利用するトランス
ペアレンシーフィルム(OHPフィルム画像)の必要性
が増している。OHPフィルムにおいては紙と異なり、
オイル吸収能力が低いため、定着時にシリコーンオイル
等のオフセット防止剤を用いた場合には、定着後のOH
Pフィルム表面にオイルが多量に残存するようになる。
そのためにOHPフィルムの透明性が低下したり、また
シリコーンオイルが熱により蒸発し、画像形成装置内を
汚染したり、回収オイルの処理の問題もある。
加熱時に十分溶融するような低分子量ポリエチレン、ま
たはポリプロピレンの如きワックスを添加する方法も行
われている(例えば、特許文献4乃至16参照。)。
耐オフセット性の向上や、低温時の定着性の向上のため
に用いられるが、トナーの保存安定性を低下させたり、
複写機内の昇温によって現像性が低下したり、長期にト
ナーを放置した場合にワックスがトナー粒子表面にマイ
グレーションして現像性が低下しやすい。またOHPフ
ィルム画像の透明性についてもワックスを添加すること
により低下するため、その添加量としてはできるだけ少
量であることが望ましい。
改良を加える工夫がいろいろと試みられている。例え
ば、架橋剤と分子量調整剤を加え、適度に架橋されたビ
ニル系共重合体からなるトナーが提案されている(例え
ば、特許文献17参照。)。また、α,β−不飽和エチ
レン系単量体を構成単位とした重量平均分子量と数平均
分子量との比が3.5〜40となる様に分子量分布を広
くしたトナーも提案されている(例えば、特許文献18
参照。)。更にはビニル系重合体において、Tg、分子
量、ゲルコンテントを規定したブレンド系樹脂を使用し
たトナーが提案されている。
は、分子量分布の狭い単一の樹脂からなるトナーに比べ
て、定着下限温度(定着可能な最も低い温度)とオフセ
ット温度(オフセットが発生し始める温度)の間の定着
可能温度範囲は広がるものの、十分なオフセット防止性
能を付与した場合には、その定着温度を十分低くするこ
とが困難であり、反対に低温定着性を重視するとオフセ
ット防止性能が不十分となるという問題が存在した。
とよりなるトナーの提案もある(例えば、特許文献19
参照。)。この結着樹脂は、実際には架橋成分を含有さ
せることが難しい為、高性能に耐オフセット性を向上さ
せる為には、高分子量重合体の分子量を大きくするか、
高分子量重合体の比率を増す必要がある。この方向は、
樹脂組成物の粉砕性を著しく低下させる方向であり、実
用上満足するものは得られにくい。
ブレンドしたトナーに関し、低分子量重合体と不溶不融
性高分子量重合体を主要樹脂成分とするトナーが提案さ
れている(例えば、特許文献20参照。)。その方法に
従えば、トナーの定着性、樹脂組成物の粉砕性の改良は
行われると思われる。しかしながら、低分子量重合体の
重量平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)が3.5
以下と小さいこと、及び不溶不融性高分子量重合体が4
0〜90質量%と多く含有されていることにより、トナ
ーの耐オフセット性と樹脂組成物の粉砕性を共に高性能
で満足することが難しい。実際は、オフセット防止用液
体の供給装置を持つ定着器でなければ、定着性、耐オフ
セット性を充分満足するトナーを生成することは極めて
困難である。更に不溶不融性高分子量重合体が多くなる
とトナー作製時の熱混練で、溶融粘度が非常に高くなる
為、通常より、はるかに高温で熱混練する必要があり、
その結果、添加剤の熱分解によるトナー特性の低下とい
う問題を有している。
分子量103〜8×104及び分子量105〜2×10
6のそれぞれの領域に少なくとも1つの極大値をもつ結
着樹脂成分を含有するトナーが提案されている(例え
ば、特許文献21参照。)。この場合、結着樹脂成分の
粉砕性、トナーの耐オフセット性、定着性、感光体への
フィルミングや融着防止、現像特性が優れている。更に
はトナーにおける耐オフセット性及び定着性の向上が要
望されている。特に定着性を更に向上させて、他の種々
の性能を保つか或いは向上させつつ、今日の厳しい要求
に対応するのは、該樹脂では難しい。
定着性とオフセット防止性)を高性能で実現することは
極めて困難である。
不溶分を規定し、定着性の優れたトナーの提案もある。
しかしながら、低温定着性と耐久性の両立という観点か
ら、現状では更なる改善が求められている(例えば、特
許文献22乃至27参照。)。
溶分の分子量も規定している提案もある(例えば、特許
文献28及び29参照。)。しかしながら、耐久性とい
う観点から現状では更なる改善が求められる。
子量のピークの位置が5万以下であり、最大分子量のピ
ークの位置が20万以上である懸濁重合法により得られ
るトナーが提案されている(例えば、特許文献30参
照。)。しかしながら、低温定着性という観点から現状
では更なる改善が求められる。
樹脂によって低温定着性を達成しようとする提案もある
が、トナー製造時における混練シェアにより、高分子量
成分が切断され、樹脂の分子量制御がトナー性能に反映
されず低温定着性と耐高温ホットオフセット性が両立し
ない(例えば、特許文献31参照。)。またトナーの粘
弾性の観点からも、樹脂のみで分子量を制御しても低温
定着性と耐高温ホットオフセット性に効果的な貯蔵弾性
率は得られない。
0〜1000のポリエステル樹脂を使用し、フィッシャ
ートロプシュワックスを添加している提案もあるが、上
記理由と同じで、十分に満足な定着性能は得られておら
ず、改善の余地があった(例えば、特許文献32参
照。)。
の如き問題点を解決したトナー及び加熱定着方法を提供
することにある。
ット性に優れたトナーを提供することにある。
ことなく、またはオイルを全く塗布すること無く転写材
へ良好に加熱加圧定着し得るトナーを提供することにあ
る。
ルカラーOHPフィルム画像を形成し得るカラートナー
を提供することにある。
ーを提供することにある。
脂;(ii)着色剤;(iii)炭化水素ワックスと
(iv)スチレン系モノマーと窒素含有ビニルモノマ
ー、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマ
ー、アクリル酸エステルモノマー及びメタクリル酸エス
テルモノマーから選ばれる1種又は2種以上のモノマー
を用いて合成された共重合体ユニットと炭化水素ユニッ
トとを少なくとも有する樹脂組成物;及び(v)有機金
属化合物を含有するトナーであり、該結着樹脂は、ポリ
エステル成分を60質量%以上含有しており、該トナー
のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)
による分子量分布において、重量平均分子量(Mw)が
4.0×104以上であり、かつ重量平均分子量(M
w)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が5
0以上であることを特徴とするトナーに関する。
るトナー画像の表面に定着部材を接触させ、且つ該トナ
ー画像に熱及び圧力を付与することにより、該トナー画
像を該記録材に定着する加熱定着方法において、該記録
材への該トナー画像の定着時に、該定着部材から該記録
材のトナー画像の定着面に供給されるシリコーンオイル
の記録材単位面積当たりの塗布量が0〜1×10−7g
/cm2であり、該トナーは、(i)結着樹脂;(i
i)着色剤;(iii)炭化水素ワックスと(iv)ス
チレン系モノマーと窒素含有ビニルモノマー、カルボキ
シル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、アクリル酸
エステルモノマー及びメタクリル酸エステルモノマーか
ら選ばれる1種又は2種以上のモノマーを用いて合成さ
れた共重合体ユニットと炭化水素ユニットとを少なくと
も有する樹脂組成物;及び(v)有機金属化合物を含有
しており、該結着樹脂は、ポリエステル成分を60質量
%以上含有しており、該トナーのゲルパーミエーション
クロマトグラフィー(GPC)による分子量分布におい
て、重量平均分子量(Mw)が4.0×104以上であ
り、かつ重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(M
n)との比(Mw/Mn)が50以上であることを特徴
とする加熱定着方法に関する。
(ii)着色剤、(ii)炭化水素ワックス、(iv)
スチレン系モノマーと窒素含有ビニルモノマー、カルボ
キシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、アクリル
酸エステルモノマー及びメタアクリル酸エステルモノマ
ーから選ばれる1種又は2種以上のモノマーを用いて合
成された共重合体ユニットと炭化水素ユニットとを少な
くとも有する樹脂組成物、及び(v)有機金属化合物を
含有するトナーであり、該結着樹脂は、ポリエステル成
分を60質量%以上含有しており、該トナーのゲルパー
ミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子
量分布において、重量平均分子量(Mw)が4.0×1
04以上であり、かつ重量平均分子量(Mw)と数平均
分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が50以上である
ことを特徴とするトナーである場合に、オイルを使用し
ないかまたは、オイルの使用量を少なくした加熱定着手
段において、高グロスを満足し、二次色の混色性に優
れ、OHP透過性に優れたトナー及び画像形成法を提供
できる知見を得られたために本発明に至ったものであ
る。
×104未満である場合は、トナーの保存安定性が低下
する傾向にあり、またMw/Mnが50未満である場合
は保存安定性が低下し、耐ホットオフセット性に劣るよ
うになり、定着温度領域が小さくなる。
しくは4.0×104〜1.0×107であり、数平均
分子量(Mn)は1500〜1.0×104が好まし
い。また、トナーのMw/Mnは100〜3000が好
ましく、200〜2500がより好ましい。
エステル成分を60質量%以上含有しているものであれ
ば良く、ポリエステル樹脂であっても、ポリエステル成
分とビニル系重合体成分が含有されており、少なくその
一部が化学的に結合しているようなハイブリッド樹脂組
成物であっても良い。また、ポリエステル成分が60質
量%以上含有されているのであれば、他の重合体との単
なる混合物であっても良い。本発明の結着樹脂は、ポリ
エステル成分を65〜95質量%含有し、且つ、該ポリ
エステル成分の少なくとも一部が、ビニル系重合体と化
学的に結合しているハイブリッド樹脂組成物であること
がより好ましい。
は、ポリエステル成分とビニル系重合体成分とが化学的
に結合したハイブリッド樹脂が5〜60質量%(更に
は、5〜50質量%)含有されていることが好ましい。
場合は、アルコールとカルボン酸、もしくはカルボン酸
無水物、カルボン酸エステル等が原料モノマーとして使
用できる。具体的には、例えば2価アルコール成分とし
ては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロ
ピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオ
キシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.
0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパンの如きビスフェノールA
のアルキレンオキシド付加物、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2
−プロピレングリコール、1,3−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、ネオペンチルグリコー
ル、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−
ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノー
ル、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレング
リコール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノール
Aが挙げられる。
の3価以上のアルコール成分としては、例えばソルビト
ール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−
ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリ
トール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタ
ントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリ
セロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル
−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロ
キシメチルベンゼンが挙げられる。3価以上の多価アル
コールの使用量は、全モノマー基準で0.1〜1.9m
ol%が好ましい。
及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン酸類又はその
無水物;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼラ
イン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物;
炭素数6〜12のアルキル基で置換されたこはく酸もし
くはその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン
酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げ
られる。
ための3価以上の酸成分としては、例えば、1,2,4
−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリ
カルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、
2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4,
5−ベンゼンテトラカルボン酸および、これらの無水物
やエステル化合物が挙げられる。3価以上の多価カルボ
ン酸成分の使用量は、全モノマー基準で0.1〜1.9
mo1%が好ましい。
で代表されるビスフェノール誘導体をジオール成分と
し、2価以上のカルボン酸又はその酸無水物、又はその
低級アルキルエステルとからなるカルボン酸成分(例え
ば、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル
酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸
等)を酸成分として、これらを縮重合したポリエステル
樹脂が、カラートナーとして、良好な帯電特性を有する
ので好ましい。
ステル樹脂を用いる場合には、カルボキシル基を有する
ポリエステル樹脂が好ましく、下記式(A)で示される
分子骨格を有するポリエステル樹脂が好ましい。
値は2〜4である。RはH、又は、C1〜C20のアル
キル基又はアルケニル基である。〕 式(A)で示される分子骨格を有するポリエステル樹脂
は、後に詳しく説明する有機金属化合物と同時に溶融混
練される際に、金属イオン架橋構造が形成され易く、ト
ナーの動的弾性率曲線において明瞭な極小値(G’
min)を有するトナーを良好に生成し得る。
含有する樹脂組成物を用いる場合に関して説明する。
いて、「ハイブリッド樹脂」とは、ビニル系重合体ユニ
ットとポリエステルユニットが化学的に結合された樹脂
を意味する。具体的には、ポリエステルユニットと(メ
タ)アクリル酸エステルの如きカルボン酸エステル基を
有するモノマーを重合したビニル系重合体ユニットとが
エステル交換反応によって形成されたものであり、好ま
しくはビニル系重合体を幹重合体、ポリエステルユニッ
トを枝重合体としたグラフト共重合体(あるいはブロッ
ク共重合体)を形成するものである。
モノマーとしては、次のようなものが挙げられ、これら
のモノマーの単重合体であっても共重合体であっても良
く、より好ましくは共重合体である。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、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−
エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−
ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−
n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p
−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−
n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−ク
ロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、m−ニトロ
スチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレンの
如きスチレン及びその誘導体;エチレン、プロピレン、
ブチレン、イソブチレンの如き不飽和モノオレフィン;
ブタジエン、イソプレンの如き不飽和ポリエン;塩化ビ
ニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニルの如
きハロゲン化ビニル;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;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;アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、ア
クリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル
酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリ
ル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアク
リル酸エステル;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;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;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;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
タクリル酸誘導体が挙げられる。
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ハーフエステル;ジメチ
ルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸
エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケ
イヒ酸の如きα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケ
イヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物、該α,β
−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン
酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、こ
れらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボ
キシル基を有するモノマーが挙げられる。
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の如きアクリル酸またはメ
タクリル酸エステル;4−(1−ヒドロキシ−1−メチ
ルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチ
ルヘキシル)スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノ
マーが挙げられる。
ル系重合体ユニットは、ビニル基を2個以上有する架橋
剤で架橋された架橋構造を有していてもよいが、この場
合に用いられる架橋剤は、芳香族ジビニル化合物として
例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンが挙げ
られ;アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物とし
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としては、例えば、ジエチレングリ
コールジアクリレート、トリエチレングリコールジアク
リレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、
ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリ
エチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピ
レングリコールジアクリレート及び以上の化合物のアク
リレートをメタアクリレートに代えたものが挙げられ;
芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリ
レート化合物類として例えば、ポリオキシエチレン
(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パンジアクリレート、ポリオキシエチレン(4)−2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリ
レート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレー
トに代えたものが挙げられる。
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。
ポリエステル樹脂成分中に、両樹脂成分と反応し得るモ
ノマー成分を含むことが好ましい。ポリエステル樹脂成
分を構成するモノマーのうちビニル系共重合体と反応し
得るものとしては、例えば、フタル酸、マレイン酸、シ
トラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又は
その無水物が挙げられる。ビニル系共重合体成分を構成
するモノマーのうちポリエステル樹脂成分と反応し得る
ものとしては、カルボキシル基又はヒドロキシ基を有す
るものや、アクリル酸もしくはメタクリル酸エステルが
挙げられる。
生成物を得る方法としては、先に挙げたビニル系樹脂及
びポリエステル樹脂のそれぞれと反応しうるモノマー成
分を含むポリマーが存在しているところで、どちらか一
方もしくは両方の樹脂の重合反応をさせることにより得
る方法が好ましい。
用いられる重合開始剤としては、例えば、2,2’−ア
ゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−
メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,
2’−アゾビス(−2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)、2,2’−アゾビス(−2メチルブチロニトリ
ル)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、
1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリ
ル)、2−(カーバモイルアゾ)−イソブチロニトリ
ル、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペン
タン)、2−フェニルアゾ−2,4−ジメチル−4−メ
トキシバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチ
ル−プロパン)、メチルエチルケトンパーオキサイド、
アセチルアセトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパ
ーオキサイドの如きケトンパーオキサイド類、2,2−
ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルハイ
ドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、
1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキ
サイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルク
ミルパーオキサイド、ジ−クミルパーオキサイド、α,
α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベン
ゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオ
キサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパー
オキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパー
オキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、m−トリオイ
ルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカー
ボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボ
ネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、
ジ−2−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジ−
メトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ
(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシカーボ
ネート、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサ
イド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパ
ーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデ
カノエイト、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノ
エイト、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチル
パーオキシベンゾエイト、t−ブチルパーオキシイソプ
ロピルカーボネート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフ
タレート、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート、
t−アミルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、ジ−
t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート,
ジ−t−ブチルパーオキシアゼレートが挙げられる。
樹脂組成物を調製できる製造方法としては、例えば、以
下の(1)〜(6)に示す製造方法を挙げることができ
る。
及びハイブリッド樹脂をそれぞれ製造後にブレンドする
方法であり、有機溶剤(例えば、キシレン)に溶解・膨
潤した後に有機溶剤を留去して製造される。尚、ハイブ
リッド樹脂成分は、ビニル系重合体とポリエステル樹脂
を別々に製造後、少量の有機溶剤に溶解・膨潤させ、エ
ステル化触媒及びアルコールを添加し、加熱することに
よりエステル交換反応を行って合成されるエステル化合
物を用いることができる。
重合体の存在下にポリエステルユニット及びハイブリッ
ド樹脂組成物を製造する方法である。ハイブリッド樹脂
成分はビニル系重合体(必要に応じてビニル系モノマー
も添加できる)とポリエステルモノマー(アルコール、
カルボン酸)及び/またはポリエステルとの反応により
製造される。この場合も適宜、有機溶剤を使用すること
ができる。
存在下にビニル系重合体ユニット及びハイブリッド樹脂
を製造する方法である。ハイブリッド樹脂はポリエステ
ル(必要に応じてポリエステルモノマーも添加できる)
とビニル系モノマー及び/またはビニル系重合体ユニッ
トとの反応により製造される。
製造した後に、これらの重合体ユニット存在下にビニル
系モノマー及び/またはポリエステルモノマー(アルコ
ール、カルボン酸)を添加することによりハイブリッド
樹脂が製造される。この場合も適宜、有機溶剤を使用す
ることができる。
系モノマー及び/またはポリエステルモノマー(アルコ
ール、カルボン酸)を添加して付加重合及び/又は縮重
合反応を行うことによりビニル系重合体ユニット及びポ
リエステルユニットが製造される。この場合、ハイブリ
ッド樹脂は上記(2)乃至(4)の製造方法により製造
されるものを使用することもでき、必要に応じて公知の
製造方法により製造されたものを使用することもでき
る。さらに、適宜、有機溶剤を使用することができる。
モノマー(アルコール、カルボン酸等)を混合して付加
重合及び縮重合反応を連続して行うことによりビニル系
重合体ユニット、ポリエステルユニット及びハイブリッ
ド樹脂が製造される。さらに、適宜、有機溶剤を使用す
ることができる。
て、ビニル系重合体ユニット及び/またはポリエステル
ユニットは複数の異なる分子量、架橋度を有する重合体
ユニットを使用することができる。
ボキシル基を有しているものが好ましく、このような樹
脂は、後に詳しく説明する芳香族オキシカルボン酸或い
は芳香族アルコキシカルボン酸の金属化合物の如き有機
金属化合物と同時に溶融混練される際に、金属イオン架
橋構造が形成され易くなる。
得る場合には、実測の溶融混練温度が好ましくは80℃
以上、より好ましくは100〜200℃である。
脂が溶融せず、顔料及びワックスの分散性が低下するた
め、OHT透過性や定着特性が劣るようになり、帯電安
定性にも悪影響を及ぼす。溶融混練温度が200℃を超
える場合、樹脂成分の分解が発生し、定着性能が低下す
る。上述したように、本願では、上記結着樹脂と、後に
詳しく説明する有機金属化合物と同時に溶融混練される
際に、金属イオン架橋構造が形成される。
トナーの動的弾性率曲線においては、温度170℃の領
域の動的弾性率(G’170)が、温度140℃の領域
の動的弾性率(G’140)よりも高温サイドの温度
で、トナーは高粘弾性を有しているため、耐高温オフセ
ット性に極めて優れている。
比較トナーと類似処方のトナーは、温度100乃至20
0℃の領域に明確な極小値を有していなく、温度100
℃よりも高温サイドにおいても温度の上昇とともに、ト
ナーの貯蔵弾性率が低下している。この様なトナーは、
耐高温オフセット性に劣り、定着可能温度領域が本発明
のトナーよりも狭くなる。
℃における貯蔵弾性率(G’80)が5.0×104〜
1×109[N/m2]の範囲にあり、温度120〜1
80℃における貯蔵弾性率(G’120−180)が
1.0×102〜1×105[N/m2]の範囲にある
ことが好ましく、温度120〜180℃における貯蔵弾
性率(G’)と損失弾性率(G”)との比(G”/G’
=tanδ)の最小値(tanδmin)と温度180
℃におけるtanδ(tanδ180)とが1<(ta
nδ180)/(tanδmin)を満足していること
が好ましい。
場合において、前記した式(A)で示される分子骨格が
なぜ特異的に芳香族カルボン酸誘導体の金属化合物と作
用するかは十分には判明していないが、この分子鎖特有
の屈曲性が相互作用しやすい配座を形成しやすいため
(分子配置相互作用)と、p位に電子供与性を有するフ
ェニル基の電子供与性、また−CH=CH−のπ電子供
与性の相互作用が深く係わっていると思われる。
のGPC測定において、数平均分子量(Mn)が130
0〜9500であり、重量平均分子量(Mw)が260
0〜19万であり、該ポリエステル樹脂のTHF可溶分
の重量平均分子量(Mw)とMnとの比(Mw/Mn)
は2〜20であることが好ましい。また、ポリエルテル
樹脂の酸価は好ましくは1〜60mgKOH/g、より
好ましくは5〜60mgKOH/gの範囲にあり、さら
に好ましくは5〜50mgKOH/g、特に好ましくは
7〜50mgKOH/gであることが好ましい。
0未満の場合又は重量平均分子量(Mw)が2600未
満の場合には、いずれも定着画像表面の平滑性は高く、
見た感じの鮮やかさはあるものの、耐久において高温オ
フセットが発生しやすくなり、さらに、長期保存安定性
が低下し、現像器内でのトナー融着及びキャリア表面に
トナー成分が付着してキャリアスペントの発生といった
新たな問題も懸念される。さらに、カラートナー粒子の
製造時のトナー原料の溶融混練時にシェアがかかり難
く、着色剤の分散性が低下し易く、よってトナーの着色
力の低下やトナーの帯電量の変動が生じ易くなる。
0を超える場合又は重量平均分子量(Mw)が19万を
超える場合には、いずれも耐オフセット性に優れるもの
の、定着設定温度を高くせざるを得ないし、さらに、仮
に顔料の分散の程度をコントロールできたとしても、画
像部での表面平滑性が低下してしまい色再現性が低下し
易くなってしまう。
は、一般に得られる結着樹脂は、分子量自体が小さくな
ることから、前述の分子量が小さい場合と同様に耐久に
よる高温オフセット現象、長期保存安定性の低下、現像
器内でのトナー融着及びキャリアスペントが生じ易くな
り、さらに、トナーの帯電量のばらつきが生じ易い。
は、耐高温オフセット性に優れるものの、定着設定温度
を高くせざるを得ないし、さらに、仮に顔料の分散の程
度をコントロールできたとしても、画像部での表面平滑
性が低下してしまい、二次色の混色性が低下するため
に、色再現性が低下し易くなってしまう。
場合には、耐久における帯電量の上昇、所謂チャージア
ップが発生しやすく、画像濃度を長期に渡って維持する
ことが困難となる。
える場合は、チャージアップ傾向はなくなるが、特に高
温高湿環境時における帯電量の減少傾向、所謂チャージ
ダウンに起因する「白地カブリ」が発生し、画像品質の
低下を招くこととなる。
ナーの製造を行う際、結着樹脂を1000μm以下の粒
子に粉砕してから混練機に投入することが好ましい。よ
り好ましくは平均粒径が5〜500μmであることが良
い。結着樹脂の平均粒径が1000μmを超える場合
は、顔料及びワックスの分散性が低下してしまいやす
い。
して、炭化水素ワックスが用いられる。具体的には、低
分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイク
ロクリスタリンワックス、パラフィンワックスの如き脂
肪族炭化水素ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如
き脂肪族炭化水素ワックスの酸化物;脂肪族炭化水素ワ
ックスのブロック共重合物が挙げられる。
は、パラフィンワックスの如き脂肪族炭化水素ワックス
である。
DSCによって測定される昇温時の吸熱曲線において、
最大吸熱ピークの極大値が55〜80℃にあること、ま
た、結着樹脂100質量部に対して0.1〜10質量部
(更には、0.1〜6質量部)含有させることが良い。
は、特に定着オイルの塗布量を減らした場合もしくは全
く使用しない場合の離型効果が得られず、10質量部よ
りも多い場合は、顔料の分散が悪くなり、結果的にトナ
ーの彩度を損なうこととなる。
クスを用いた場合、本発明に用いられる樹脂のガラス転
移温度よりも低くなるために、高温環境に放置した際に
トナー表面に溶け出すため、耐ブロッキング性能が低下
しやすい。一方、最大吸熱ピークが80℃より高い場
合、トナー定着溶融時にワックスが迅速に溶融トナー表
面に移行できず、離型性に劣るようになるために、高温
オフセットが発生し易くなる。
布において、重量平均分子量(Mw)が400〜800
であり、数平均分子量(Mn)が400〜600であ
り、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)と
の比(Mw/Mn)が1.0〜2.0であることが好ま
しい。
が400未満の場合又は重量平均分子量(Mw)が40
0未満の場合、高温環境に放置した際にトナー表面に溶
け出すため、耐ブロッキング性能が低下しやすい。
(Mn)が600を超える場合又は重量平均分子量(M
w)が800を超える場合、もしくは重量平均分子量
(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)
が2.0を超える場合、トナー定着溶融時にワックスが
迅速に溶融トナー表面に移行できず、離型性が悪くなる
ために、高温オフセットが発生し易くなる。
スとの相溶性は、元来より乏しいため、そのままの状態
で添加してトナー化した際には、トナー中にワックスが
偏析して存在し、遊離ワックス等も発生することから、
結果的に白抜けの発生や帯電不良等の不具合が発生しや
すい。
系モノマーと、ii)窒素含有ビニルモノマー、カルボ
キシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、アクリル
酸エステルモノマー及びメタクリル酸エステルモノマー
から選ばれる1種又は2種以上のモノマーとを用いて合
成された共重合体ユニットと炭化水素ユニットとを少な
くとも有する樹脂組成物をワックス分散剤として用い
る。本発明のトナーにおいては、トナー製造時に結着樹
脂、その他の材料と共にワックスを添加しても良いが、
上記樹脂組成物中に、炭化水素ワックスを予め微分散さ
せ、これを結着樹脂中にマスターバッチとして溶融混合
させたものを「ワックス分散マスターバッチ」として、
トナー製造時に添加して製造することが好ましい。
ットと炭化水素ユニットの少なくとも一部が化学的に結
合されたものである。また、質量基準で、共重合体ユニ
ット:炭化水素ユニット=60:40〜95:5の範囲
であることが好ましい。また、共重合体ユニットと炭化
水素ユニットとが化学的に結合している成分は、該樹脂
組成物中、30質量%以上含有されていることが好まし
く、より好ましくは40質量%以上、更には50質量%
以上含有されていることが好ましい。
ノマー、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノ
マー、アクリル酸エステルモノマー及びメタクリル酸エ
ステルモノマーから選ばれる1種又は2種以上のモノマ
ーとを用いて合成された共重合体ユニットを合成するた
めに用いることのできるモノマーとしては、次のような
ものが挙げられる。
るスチレン系モノマーとしては、例えばスチレン、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−tert−ブチルスチレン、p−
n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p
−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−
n−ドデシルスチレンの如きスチレン及びその誘導体が
挙げられる。
リル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルア
ミノエチルの如きアミノ基含有α−メチレン脂肪族モノ
カルボン酸エステル;アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、アクリルアミドの如きアクリル酸誘導体もしく
はメタクリル酸誘導体が挙げられる。
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が挙げられる。
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の如
き水酸基を有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸
エステル、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)スチレンが挙げられる。
えば、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が挙げられる。
例えば、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の如きα
−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステルが挙げられ
る。
スチレン系モノマー、窒素含有ビニルモノマー及び(メ
タ)アクリル酸エステルモノマーの三元共重合体が好ま
しく、特に、スチレン−アクリロニトリル−ブチルアク
リレートの三元共重合体が好ましい。
分布においては、重量平均分子量(Mw)が5000〜
10万であり、数平均分子量(Mn)が1500〜15
000であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
(Mn)との比(Mw/Mn)が2〜40であることが
良い。
w)が5000未満の場合、または数平均分子量(M
n)が1500未満の場合、または重量平均分子量(M
w)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が2
未満の場合、トナーの耐ブロッキング性能が著しく損な
われる。
w)が10万を超える場合、または数平均分子量(M
n)が15000を超える場合、または重量平均分子量
(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)
が40を超える場合、樹脂組成物中に微分散された炭化
水素ワックスが定着溶融時に迅速に溶融トナー表面に移
行できず、離型性が悪くなるために、高温オフセットが
発生し易くなる。
に、結着樹脂100質量部に対して0.1〜20質量部
含有されていることが好ましい。
を超える場合、結着樹脂の低温定着(シャープメルト
性)が損なわれるため、非オフセット温度領域が狭くな
るという弊害が生じる。
ンの如き化合物であり、DSCによって測定される昇温
時の吸熱曲線において、最大吸熱ピークの極大値が90
〜130℃にあることが好ましい。
大値が90℃未満、もしくは130℃を超える場合、い
ずれも該共重合体ユニットとのグラフト共重合体におけ
る枝別れ構造が損なわれるために炭化水素ワックスの微
分散が行われないため、トナー化した際における炭化水
素ワックスの偏析が生じ、白抜け等の画像不良が発生す
る。
Cによる分子量分布における重量平均分子量(Mw)は
500〜30000であり、数平均分子量(Mn)は5
00〜3000であり、重量平均分子量(Mw)と数平
均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は1.0〜20
であり、密度は0.90〜0.95の低密度であること
が好ましい。
w)が500未満の場合、または数平均分子量(Mn)
が500未満の場合、または重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1.0未
満の場合、もしくは、重量平均分子量(Mw)が300
00を超える場合、または数平均分子量(Mn)が30
00を超える場合、または重量平均分子量(Mw)と数
平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が20を超え
る場合、樹脂組成物中に微分散された炭化水素ワックス
が定着時にトナー表面に有効的に染み出してこないため
耐高温オフセット性が低下しやすい。
5を超える場合、樹脂組成物における有効な枝別れ構造
が損なわれるため、トナー化した際における該炭化水素
ワックスの偏析が生じ、白抜け等の画像不良が発生しや
すくなる。
に、結着樹脂100質量部に対して0.1〜2質量部含
有されていることが好ましい。
超える場合、これも上述の結果と同じく、該樹脂組成物
における有効な枝別れ構造が損なわれるために炭化水素
ワックスの微分散が行われず、トナー化した際における
炭化水素ワックスの偏析が生じ、白抜け等の画像不良が
発生しやすくなる。
窒素含有ビニルモノマー、カルボキシル基含有モノマ
ー、水酸基含有モノマー、アクリル酸エステルモノマー
及びメタクリル酸エステルモノマーから選ばれる1種又
は2種以上のモノマーとを用いて合成された共重合体ユ
ニットと炭化水素ユニットとを少なくとも有する樹脂組
成物としては、GPCによる分子量分布における重量平
均分子量(Mw)が5000〜5万であり、数平均分子
量(Mn)が1000〜5000であり、重量平均分子
量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/M
n)が1〜10であることが好ましい。
を重合して得られた共重合体ユニットに炭化水素ユニッ
トを反応させて得られた重合体であっても良く、或いは
上記の如きモノマーと炭化水素ユニットとを混合し、重
合させて得られた重合体であっても良い。
は、芳香族オキシカルボン酸或いは芳香族アルコキシカ
ルボン酸の金属化合物であることが好ましく、その金属
としては、2価以上の金属原子が好ましい。2価の金属
としては、Mg2+,Ca2+,Sr2+,Pb2+,
Fe2+,Co2+,Ni2+,Zn2+,Cu2+が
挙げられ、中でもZn2+,Ca2+,Mg2+,Sr
2+が好ましい。3価以上の金属としては、Al3+,
Cr3+,Fe3+,Ni3+が挙げられ、中でもAl
3+,Cr3+が好ましく、特に好ましいのはAl3+
である。
ル酸、炭素数1〜12個のアルキル基を有するアルキル
サリチル酸、炭素数1〜12個のアルキル基を2個有す
るジアルキルサリチル酸、ヒドロキシナフトエ酸及びア
ルキルヒドロキシナフトエ酸が挙げられ、芳香族アルコ
キシカルボン酸としては、上記芳香族オキシカルボン酸
をアルコキシル化したものを用いることができる。
て、ジ−tert−ブチルサリチル酸のアルミニウム化
合物が特に好ましい。
コキシカルボン酸の金属化合物は、例えば、オキシカル
ボン酸及びアルコキシカルボン酸を水酸化ナトリウム水
溶液に溶解させ、2価以上の金属原子を溶融している水
溶液を水酸化ナトリウム水溶液に滴下し、加熱撹拌し、
次に水溶液のpHを調整し、室温まで冷却した後、ろ過
・水洗することにより芳香族オキシカルボン酸及び芳香
族アルコキシカルボン酸の金属化合物を合成し得る。た
だし、上記の合成方法だけに限定されるものではない。
に対して0.1〜10質量部使用すると、トナーの帯電
量の初期変動が少なく、現像時に必要な絶対帯電量が得
られやすく、結果的にカブリや画像濃度ダウンの如き画
像品質の低下がなく好ましい。
未満であると、耐久時における帯電量が不安定となり、
結果的に画像濃度の維持性に劣ることとなる。有機金属
化合物の含有量が、10質量部を超えると、逆に耐久時
にチャージアップが発生するために、画像濃度の低下を
招くこととなる。
場合、磁性トナー粒子は、磁性体を含む。その場合、磁
性体は着色剤としての機能も果たす。磁性材料として
は、マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き酸
化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄;Fe,Co,
Niのような金属、あるいは、これらの金属とAl,C
o,Cu,Pb,Mg,Ni,Sn,Zn,Sb,B
e,Bi,Cd,Ca,Mn,Se,Ti,W,Vのよ
うな金属との合金、およびこれらの混合物が挙げられ
る。
(Fe3O4)、三二酸化鉄(γ−Fe2O3)、酸化
鉄亜鉛(ZnFe2O4)、酸化鉄イットリウム(Y3
Fe5O12)、酸化鉄カドミウム(CdFe
2O4)、酸化鉄ガドリニウム(Gd3Fe
5O12)、酸化鉄銅(CuFe2O4)、酸化鉄鉛
(PbFe12O19)、酸化鉄ニッケル(NiFe2
O4)、酸化鉄ネオジム(NdFe2O3)、酸化鉄バ
リウム(BaFe12O19)、酸化鉄マグネシウム
(MgFe2O4)、酸化鉄マンガン(MnFe
2O4)、酸化鉄ランタン(LaFeO3)、鉄粉(F
e)、コバルト粉(Co)、ニッケル粉(Ni)が挙げ
られる。好適な磁性材料は四三酸化鉄、磁性フェライト
又はγ−三二酸化鉄の微粉末である。
しくは0.1〜0.5μm)で、796kA/m(10
kエルステッド)印加で磁気特性が抗磁力1.6〜12
kA/m(20〜150エルステッド)、飽和磁化50
〜200Am2/kg(好ましくは50〜100Am2
/kg)、残留磁化2〜20Am2/kgのものが好ま
しい。
て用いる場合、該磁性体は、結着樹脂100質量部に対
して5〜120質量部含有するのが好ましい。
像剤として用いる場合には、磁性体を結着樹脂100質
量部に対して5質量部以下含有させることもできる。磁
性体の含有量が、5質量部を超えると、規制ブレードも
しくはトナーを担持するローラー表面を著しく破損(削
る)こととなり、帯電不良の原因となる。また、0.1
〜5質量部の範囲内で含有させた場合には、耐久時にお
けるトナー飛散現象(機内汚れ)を抑えることができ
る。
とを混合して二成分系現像剤として用いる場合、磁性体
を結着樹脂100質量部に対して5質量部以下含有させ
ることもできる。また、0.1〜5質量部の範囲内で含
有させることにより、現像剤を担持するローラーとの磁
気的拘束力が増すために、耐久時におけるトナー飛散現
象(機内汚れ)を抑えることができる。
像剤を担持するローラーとの磁気的拘束力が増し過ぎる
ために、画像濃度の低下を招くこととなる。
及び/又は染料を用いることができる。
レッド1,C.I.ダイレクトレッド4,C.I.アシ
ッドレッド1,C.I.ベーシックレッド1,C.I.
モーダントレッド30,C.I.ダイレクトブルー1,
C.I.ダイレクトブルー2,C.I.アシッドブルー
9,C.I.アシッドブルー15,C.I.ベーシック
ブルー3,C.I.ベーシックブルー5,C.I.モー
ダントブルー7,C.I.ダイレクトグリーン6,C.
I.ベーシックグリーン4,C.I.ベーシックグリー
ン6が挙げられる。
ー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザ
イエローG、パーマネントイエローNCG、タートラジ
ンレーキ、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジ
GTR、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジG、
パーマネントレッド4R、ウオッチングレッドカルシウ
ム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン3B、マ
ンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレッ
トレーキ、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビ
クトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファー
ストスカイブルー、インダンスレンブルーBC、クロム
グリーン、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーン
レーキ、ファイナルイエローグリーンGが挙げられる。
成用トナーとして使用する場合には、マゼンタ用着色顔
料として、C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,
5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,
15,16,17,18,19,21,22,23,3
0,31,32,37,38,39,40,41,4
8,49,50,51,52,53,54,55,5
7,58,60,63,64,68,81,83,8
7,88,89,90,112,114,122,12
3,163,202,206,207,209,23
8,C.I.ピグメントバイオレット19,C.I.バ
ットレッド1,2,10,13,15,23,29,3
5が挙げられる。
染料と顔料と併用してその鮮明度を向上させた方がフル
カラー画像の画質の点からより好ましい。マゼンタ用染
料としては、C.I.ソルベントレッド1,3,8,2
3,24,25,27,30,49,81,82,8
3,84,100,109,121,C.I.ディスパ
ースレッド9,C.I.ソルベントバイオレット8,1
3,14,21,27,C.I.ディスパースバイオレ
ット1の如き油溶染料;C.I.ベーシックレッド1,
2,9,12,13,14,15,17,18,22,
23,24,27,29,32,34,35,36,3
7,38,39,40,C.I.ベーシックバイオレッ
ト1,3,7,10,14,15,21,25,26,
27,28の如き塩基性染料が挙げられる。
メントブルー2,3,15,16,17,C.I.アシ
ッドブルー6,C.I.アシッドブルー45又はフタロ
シアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換し
た銅フタロシアニン顔料である。
グメントイエロー1,2,3,4,5,6,7,10,
11,12,13,14,15,16,17,23,6
5,73,83,93,97,180,C.I.バット
イエロー1,3,20が挙げられる。
に対して、1乃至15質量部、好ましくは3乃至12質
量部、より好ましくは4乃至10質量部含有しているこ
とが良い。
には、透明性が低下し、加えて人間の肌色に代表される
様な中間色の再現性も低下し易くなり、更にはトナーの
帯電性の安定性が低下し、目的とする帯電量が得られに
くくなる。
には、目的とする着色力が得られ難く、高い画像濃度の
高品位画像が得られ難い。
ていることが画質向上のために好ましい。
することにより、流動性が添加前後を比較すると増加し
得るものであれば良い。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;湿式製法によるシリカ微粉末、乾式製法によ
るシリカ微粉末の如きシリカ微粉末、それらシリカ微粉
末をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シ
リコーンオイルの如き処理剤により表面処理を施した処
理シリカ微粉末;酸化チタン微粉末;アルミナ微粉末、
処理酸化チタン微粉末、処理酸化アルミナ微粉末が挙げ
られる。
吸着により比表面積が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。トナー粒
子100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質量部使用することが多い。
化合物及びその他の任意成分の添加剤をヘンシェルミキ
サー、ボールミルの如き混合機により充分混合し、ニー
ダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融、
捏和及び練肉し、溶融混練物を冷却固化後に固化物を粉
砕し、粉砕物を分級することにより所定の平均粒径のト
ナー粒子を生成することができる。
シェルミキサーの如き混合機により充分混合し、トナー
粒子表面に流動性向上剤を有するトナーを得ることがで
きる。
(D4)は、3.0乃至15.0μm、好ましくは4.
0乃至12.0μmが良い。
m未満の場合には、帯電安定化が達成しづらくなり、耐
久において、カブリやトナー飛散が発生しやすくなる。
μmを超える場合には、ハーフトーン部の再現性が大き
く低下し、得られた画像はガサついた画像になってしま
う。
法によりフルカラー画像を形成する方法を図5を参照し
ながら説明する。
像を形成するための画像形成装置の一例を示す概略構成
図である。図5の画像形成装置は、フルカラー複写機又
はフルカラープリンタとして使用される。フルカラー複
写機の場合は図5に示すように、上部にデジタルカラー
画像リーダ部、下部にデジタルカラー画像プリンタ部を
有する。
ガラス31上に載せ、露光ランプ32により露光走査す
ることにより、原稿30からの反射光像をレンズ33に
よりフルカラーセンサ34に集光し、カラー色分解画像
信号を得るカラー色分解画像信号は、増幅回路(図示せ
ず)を経てビデオ処理ユニット(図示せず)にて処理を
施され、デジタル画像プリンタ部に送出される。
感光ドラム1は、たとえば有機光導電体を有する感光層
を有し、矢印方向に回転自在に担持されている。感光ド
ラム1の回りには、前露光ランプ11、コロナ帯電器
2、レーザ露光光学系3(3a、3b、3c)、電位セ
ンサ12、色の異なる4個の現像器4Y、4C、4M、
4B、ドラム上光量検知手段13、転写装置5およびク
リーニング器6が配置されている。
の画像信号は、レーザ出力部(図示せず)にてイメージ
スキャン露光の光信号に変換され、変換されたレーザ光
がポリゴンミラー3aで反射され、レンズ3bおよびミ
ラー3cを介して、感光ドラム1の面上に投影される。
を矢印方向に回転させ、前露光ランプ11で除電した後
に感光ドラム1を帯電器2により一様にマイナス帯電さ
せて、各分解色ごとに光像Eを照射し、感光ドラム1上
に静電荷像を形成する。
ム1上の静電荷像を現像し、感光ドラム1上にトナーに
よるトナー画像を形成する。現像器4Y、4C、4M、
4Bは、それぞれの偏心カム24Y、24C、24M、
24Bの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ド
ラム1に接近して、現像を行う。
5b、記録材としての転写材を静電吸着するための吸着
帯電器5cおよびこれと対向する吸着ローラー5g、そ
して内側帯電器5d、外側帯電器5e、分離帯電器5h
を有している。転写ドラム5bは、回転駆動可能に軸支
され、その局面の開口域に転写材を担持する転写材担持
体である転写シート5fが、円筒上に一体的に調節され
ている。転写シート5fにはポリカーボネートフィルム
の如き樹脂フィルムが使用される。
ら転写シート搬送系を通って転写ドラム5aに搬送さ
れ、転写ドラム5a上に担持される。転写ドラム5a上
に担持された転写材は、転写ドラム5aの回転にともな
い感光ドラム1と対向した転写位置に繰り返し搬送さ
れ、転写位置を通過する過程で転写帯電器5bの作用に
より、転写材上に感光ドラム1上のトナー画像が転写さ
れる。
写されても良く、また、感光体上のトナー画像を中間転
写体へ転写し、中間転写体からトナー画像を転写材へ転
写しても良い。
マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(B)に
ついて繰り返し、転写ドラム5上の転写材上に4色のト
ナー画像を重ねたカラー画像が得られる。
れた転写材は、分離爪8a、分離押上げコロ8bおよび
分離帯電器5hの作用により、転写ドラム5aから分離
して加熱加圧定着器9に送られ、そこで加熱加圧定着す
ることによりトナーの混色、発色および転写材への固定
が行われて、フルカラーの定着画像とされたのちトレイ
10に排紙され、フルカラー画像の形成が終了する。
速度は、本体のプロセススピード(例えば160mm/
sec)より遅い(例えば90mm/sec)で行われ
る。これは、トナーが二層から四層積層された未定着画
像を溶融混色させる場合、十分な加熱量をトナーに与え
なければならないためで、現像速度より遅い速度で定着
を行うことによりトナーに対する加熱量を多くしてい
る。
ー39は、例えば厚さ5mmのアルミ製の芯金41上に
厚さ2mmのRTV(室温加硫型、JIS−A硬度2
0)シリコーンゴム層42、この外側に厚さ50μmの
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)層43を有し
ている。
は、例えば厚さ5mmのアルミの芯金44の上に厚さ2
mmのRTVシリコーンゴム層45(ゴム硬度JIS−
A硬度40)、この外側に厚さ150μm層のPTFE
層70を有している。
ー共にその外径は、60mmであるが、加圧ローラーの
方が硬度が高いため、白紙による排紙テストでは、両ロ
ーラーの中心線を結ぶ線に対しての垂線より、排紙方向
は、加圧ローラー側になる。この排紙方向を加圧ローラ
ー側にすることが、画像面積の大きいコピー画像を定着
する場合の定着支持体の定着ローラー巻きつき防止に極
めて重要である。排紙方向を加圧ローラー側にする手段
としては、前記した硬度差をつける方法、或いは、加圧
ローラーの径を定着ローラーよりも小さくする方法、加
圧ローラー側の設定温度を定着ローラーよりも高くし、
定着紙背面、つまり加圧ローラー側の紙面の水分をより
多く蒸発させることにより、ごく少量の紙のちぢみを利
用する方法などが挙げられる。
であるハロゲンヒータ46が配設され、加圧ローラー4
0には同じくハロゲンヒータ47が芯会内に配設されて
両面からの加熱を行っている。定着ローラー39及び加
圧ローラー40に当接されたサーミスタ48a及び48
bにより定着ローラー39及び加圧ローラーの温度が検
知され、この検知温度に基づき制御装置49a及び49
bによりハロゲンヒータ46及び47がそれぞれ制御さ
れ、定着ローラー39の温度及び加圧ローラー40の温
度が共に一定の温度(例えば、160℃±10℃に保つ
ように制御される。定着ローラー39と加圧ローラー4
0は加圧機構(図示せず)によって総圧約390N(4
0kgf)で加圧されている。
る定着ローラークリーニング装置であり、C1は加圧ロ
ーラーに付着したオイル及び汚れを除去するためのクリ
ーニングブレードである。紙ウェブ含浸用オイルは、5
0〜3000mm2/sのシリコーンオイル(ジメチル
シリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイルの如き
シリコーンオイル)を用いることが、オイル塗布量を少
量で一定に供給することが容易であり、かつ、定着画像
の品位(特に均一光沢性、オイル痕)の高いものとな
る。また、オイルを塗布しない場合は、Cのクリーニン
グ装置を取り外すか、オイルを含浸していない紙、また
は布ウェブを用いるか、クリーニングブレード、もしく
はクリーニングパッド、クリーニングローラーを用いる
のが良い。
押圧ローラー55にて定着ローラー39に押し当ててク
リーニングしている。該ウェブ56は巻き取り装置(図
示せず)により適宜巻き取られ、定着ローラー39との
当接部にトナー等が堆積しないようにされている。
オフセット性に優れているので離型剤の塗布量を少なく
することが可能であり、また、クリーニング装置の汚れ
量も少ない。本発明のトナーのトナー像は、定着ローラ
ーの表面温度150℃±30℃の温度条件で加熱加圧定
着するのが良く、該記録材への該トナー画像の定着時
に、該定着部材から該記録材のトナー画像の定着面に供
給されるシリコーンオイルの記録材単位面積当たりの塗
布量が0〜1×10−7g/cm2であるのが良い。
場合は、該記録材のギラツキが大きく、特に文字画像の
視認性を阻害してしまう。
のトナーを有するカラートナー画像が記録材シートに定
着されることによって記録シートに形成されたカラー画
像が得られる。
測定方法を以下に説明する。
コに秤量し、メタノール:トルエン=30:70の混合
溶媒約50mlを加えて樹脂を溶解する。溶解性が悪い
ようであれば少量のアセトンを加えてもよい。0.1%
のブロムチモールブルーとフェノールレッドの混合指示
薬を用い、予め標定されたN/10カ性カリ〜アルコー
ル溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量から次の計
算で酸価を求める。
数)×f×56.1/試料質量 (ただしfはN/10KOHのファクター) (2)GPCによる分子量の測定(トナー、結着樹脂、
共重合体ユニット類) ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(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。
場合は、THFに溶解させ、ソックスレー還流により6
時間抽出し、溶解したものをサンプルとして測定する。
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の流速で流し、
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。
する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料
により作成された検量線の対数値とカウント数との関係
から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料と
しては、例えば、PressureChemicalC
o.製あるいは、東洋ソーダ工業社製の分子量が6×1
02,2.1×103,4×103,1.75×1
04,5.1×104,1.1×105,3.9×10
5,8.6×105,2×106,4.48×10 6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。
子量領域を的確に測定するために、市販のポリスチレン
ゲルカラムを複数組合せるのが良く、例えば、Wate
rs社製のμ−styrage1500,103,10
4,105の組合せや、昭和電工社製のshodexK
A−801,802,803,804,805,80
6,807の組合せが好ましい。
素ユニット、炭化水素ワックス類) (GPC測定条件) ・装置:GPC−150(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%アイオソール
添加) ・流速:1.0ml/min ・試料:0.15%の試料を0.4ml注入 以上の条件で測定し、試料の分子量算出にあたっては単
分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量較正曲
線を使用する。さらに、Mark−Houwink粘度
式から導き出される換算式でポリスチレン換算すること
によって算出される。
クの測定 示差熱分析測定装置(DSC測定装置)、DSC−7
(パーキンエルマー社製)を用い測定する。測定試料は
5〜20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。
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30〜200℃の間で、
昇温速度10℃/minで常温常湿下で測定を行う。こ
の昇温過程で、温度30〜160℃の範囲におけるメイ
ンピークの吸熱ピークが得られる。吸熱ピークとは、そ
の中で極大の値を示す温度のことである。
測定 測定装置としては、コールターカウンターTA−II或
いはコールターマルチサイザーII(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、約
1%NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTON
(登録商標)−II(コールターサイエンティフィック
ジャパン社製)が使用できる。測定方法としては、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塩酸)を
0.1〜5mlを加え、さらに測定試料を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、トナー
粒子の体積及び個数をチャンネルごとに測定して、トナ
ーの体積分布と個数分布とを算出する。それから、トナ
ー粒子の体積分布から求めた質量基準のトナー粒子又は
トナーの重量平均粒径(D4)及び体積平均粒径(D
V)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値と
する)を求める。
μm;2.52〜3.17μm;3.17〜4.00μ
m;4.00〜5.04μm;5.04〜6.35μ
m;6.35〜8.00μm;8.00〜10.08μ
m;10.08〜12.70μm;12.70〜16.
00μm;16.00〜20.20μm;20.20〜
25.40μm;25.40〜32.00μm;32〜
40.30μmの13チャンネルを用いる。
料に加圧成形する。次にパラレルプレートにセットし、
50〜200℃の温度範囲内で徐々に昇温させ、温度分
散測定を行う。昇温速度は2℃/minとし、角周波数
(ω)は6.28rad/secに固定し、歪率は自動
とする。横軸に温度,縦軸に貯蔵弾性率(G’)を取
り、各温度における値を読み取る。測定にあたっては、
RDA−II(レオメトリックス社製)を用いる。
施例について述べるが、本発明はこれらの例に限定され
るものではない。
1)ビニル系共重合体を得るための単量体として、スチ
レン2.0mol、2−エチルヘキシルアクリレート
0.21mol、フマル酸0.16mol、α−メチル
スチレンの2量体0.03mol、ジクミルパーオキサ
イド0.05molを滴下ロートに入れる。また、ポリ
オキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン7.0mol、ポリオキシエ
チレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン3.0mol、テレフタル酸3.0mo
l、無水トリメリット酸2.0mol、フマル酸5.0
mol及び酸化ジブチル錫0.2gを、ガラス製4リッ
トルの4つ口フラスコに入れ、温度計,撹拌棒,コンデ
ンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内に
おいた。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌
しながら徐々に昇温し、140℃の温度で撹拌しつつ、
先の滴下ロートよりビニル系樹脂の単量体、架橋剤及び
重合開始剤を4時間かけて滴下した。次いで200℃に
昇温を行い、4時間反応せしめてハイブリッド樹脂組成
物No.1を得た。得られた樹脂の物性を表1に示す。 (ハイブリッド樹脂組成物製造例No.2〜5)モノマ
ーの処方量、反応時間を変更する以外は、製造例No.
1と同様にして、ハイブリッド樹脂組成物No.2〜5
を得た。得られた樹脂の物性を表1に示す。
オキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン3.5mol、ポリオキシエ
チレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン1.5mol、テレフタル酸1.5mo
l、無水トリメリット酸1.0mol、フマル酸2.5
mol及び酸化ジブチル錫0.1gを、ガラス製4リッ
トルの4つ口フラスコに入れ、温度計,撹拌棒,コンデ
ンサー及び窒素導入管を取りつけ、マントルヒーター内
においた。窒素雰囲気下で、220℃で5時間反応さ
せ、ポリエステル樹脂No.1を得た。得られた樹脂の
物性を表1に示す。
2.0mol、2−エチルヘキシルアクリレート0.2
1mol、ジクミルパーオキサイド0.07mol、酸
化ジブチル錫3.0gを、温度計,ステンレス製撹拌
棒,流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した3リ
ットルの4つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中
で、窒素雰囲気にて220℃の温度で撹拌しつつ反応さ
せ、ビニル系共重合体No.1を得た。得られた樹脂の
物性を表1に示す。
した。 ・結着樹脂:ハイブリッド樹脂組成物No.1(平均粒度50μm) 83質量部 ・ワックス:ワックス分散マスターバッチ(I) 25質量部 荷電制御剤:ジ−t−ブチルサリチル酸Al化合物(I)6質量部 ・顔料:銅フタロシアニン 5質量部 次に、ワックス分散マスターバッチの製造手順を以下に
示す。
質量部を溶解し、そこに以下のモノマーと重合開始剤と
してジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレ
ートを添加してキシレンに溶解させたものを窒素置換後
に、175℃にて3時間で滴下して重合を行い、ポリエ
チレンにビニル系共重合体が一部グラフトした樹脂組成
物(I)(Mw=15,000、Mn=3,000、M
w/Mn=5.0、酸価=3.0mgKOH/g)を得
た。 ・スチレン 75質量部 ・n−ブチルアクリレート 5質量部 ・アクリロニトリル 10質量部 配合比で該樹脂組成物中に炭化水素ワックスを分散させ
てワックス分散樹脂組成物を得た。 ・樹脂組成物(I) 50質量部 ・炭化水素ワックス:パラフィンワックス(A) 83質量部 上記の如くにして得られたワックス分散樹脂組成物とハ
イブリッド樹脂組成物No.1とを、ハイブリッド樹脂
組成物No.1:ワックス分散樹脂組成物=68:32
の配合比で予め溶融し、ワックス分散マスターバッチ
(I)を得た。
ックス分散マスターバッチ(I)、ジ−t−ブチルサリ
チル酸Al化合物(I)及び銅フタロシアニンをヘンシ
ェルミキサーにより十分予備混合を行い、二軸式押出し
機を用いて溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて約
1〜2mm程度粗粉砕し、次いでエアージェット方式に
よる微粉砕機で微粉砕した。溶融混練時の実測温度を表
4に示す。また得られた微粉砕物を多分割分級装置で微
粉及び粗粉を同時に厳密に除去して重量平均粒径7.8
μmのシアンカラートナー粒子を得た。
トリメトキシシランで表面処理した一次粒子径50nm
の酸化チタン微粒子を1.5質量部外添混合し、シアン
トナー1を製造した。またシアントナー1のGPCによ
って得られたチャートを図3に示す。この図からもわか
るように高分子量成分が存在していることがわかる。
被覆した磁性フェライトキャリア粒子(平均粒径50μ
m)とを、トナー濃度が6質量%になる様に混合し、二
成分系シアン現像剤1とした。
含有量と樹脂粒度、炭化水素ワックスの種類と含有量、
共重合体ユニットの種類と含有量、及び炭化水素ユニッ
トの種類と含有量、並びに有機金属化合物の種類と含有
量等を変更して、実施例1と同様にしてトナーを製造し
た。得られたトナーのGPCによる分子量分布測定結果
一覧を表4〜6に示す。更に、得られたトナーを実施例
1と同様にして、二成分系シアン現像剤を調製した。
以下に記載した評価を行った。評価結果を表7〜9に示
す。
成分シアン現像剤を定着ユニットを取り外した市販の普
通紙フルカラー複写機(CLC700、キヤノン製)に
導入して、単色モードで常温常湿環境下(23℃/60
%RH)で未定着のベタ画像を出力し、図6に示す構成
の定着試験器でオイル塗布を行わないで、設定温度を1
15℃から5℃刻みで変更しながら、プロセススピード
150mm/secで定着画像を出力し、以下のように
して評価した。尚、定着紙としては、64g/m2のも
のを用いた。
タ画像を出力して、定着後、得られた定着画像を、画像
を外側にして折り曲げ、折り目にて画像の剥離が生じな
い最低の温度を定着開始温度とした。また、定着開始温
度を定着温度領域の下限温度とし、定着温度領域の上限
温度は、得られた画像を目視で観察し、高温オフセット
が発生しない最高の温度とした。
ロス測定方法により得られた60度入射角における反射
率が「7%」を超えた温度領域とした。尚、評価サンプ
ルとしては、トナー量1.2mg/cm2の未定着のベ
タ画像を出力して、それを定着したものを用いた。
10型光沢度計(日本電色製)を用いた。
にセットする。次いで投光角度,受光角度をそれぞれ6
0°に合わせる。0点調整及び標準板を用い、標準設定
の後に試料台の上に前記試料画像を置き、さらに下に白
色紙3枚を重ねて測定を行い、標示部に示される数値を
%単位で読みとる。この時S,S/10切替SWはSに
合わせ、角度,感度切替SWは45−60に合わせる。
画像を形成し、図6に示す構成の定着試験器を用いて、
オイル塗布を行わないで、設定温度180℃、プロセス
スピード50mm/secにて定着させて、OHT透過
性評価用のサンプルを得た。
計UV2200(島津製作所社製)を使用し、OHT単
独の透過率を100%とし、 マゼンタトナーの場合:650nm シアントナーの場合:500nm イエロートナーの場合:600nm での最大吸収波長における透過性を測定した。
ブン内にて1週間放置することにより評価した。該評価
としては目視による凝集性のレベルを判定した。トナー
凝集性評価基準を以下に示す。
に良い。
も優れる。
れる。
ぐれない。
ー複写機CLC−700(キヤノン製)を用い、画像面
積比率25%のオリジナル原稿を用いて、低温低湿下
(15℃/10%RH)、高温高湿下(30℃/80%
RH)の各環境下で、10000枚の画出しを行った。
づき各環境下にて測定した。図7はトナーのトリボ電荷
量を測定する装置の説明図である。底に目開き32μm
(500メッシュ)のスクリーン73のある金属製の測
定容器72に摩擦帯電量を測定しようとするトナーとキ
ャリアの質量比6:94の混合物を50〜100ml容
量のポリエチレン製のビンに入れ5〜10分間手で振盪
し、該混合物(現像剤)約0.5〜1.5gを入れ金属
製のフタ74をする。このときの測定容器72全体の質
量を秤りW1(g)とする。次に、吸引口77から吸引
し風量調節弁76を調整して真空計75の圧力を250
mmAqとする。この状態で充分、好ましくは2分間吸
引を行いトナーを吸引除去する。このときの電位計79
の電位をV(ボルト)とする。ここで78はコンデンサ
ーであり、容量をC(μF)とする。吸引後の測定容器
全体の質量を秤りW2(g)とする。このトナーの摩擦
帯電量(mC/kg)は下記式の如く計算される。
のがさつきがないか三段階にて評価を行った。その評価
基準を以下に示す。
関してそれぞれ5ヶ所、マクベス社製のマクベス濃度計
にて測定することにより評価を行った。
温度80℃における貯蔵弾性率(G’80)が5.2×
105[N/m2]であり、温度120〜180℃にお
ける貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)との比
(G”/G’=tanδ)の最小値(tanδmin)
が0.73で、温度180℃におけるtanδ(tan
δ180)の値が1.10となり、(tanδ180)
/(tanδmin)は1.51を示した。また、温度
120〜180℃における貯蔵弾性率(G’12
0−180)の最大値が1.3×104、最小値が3.
4×103[N/m2]となった。
−ブチルサリチル酸Al化合物(I)の添加量以外は実
施例1と同様にして、表4に示すシアントナー2,3及
び現像剤2,3を調製し、実施例1と同様にして評価し
た。評価結果を表7に示す。
(I)の添加量を増加すると、トナーの高分子量成分が
増加し、定着温度領域が高温側にシフトし、また添加量
を減らすと逆に低温側にシフトしている。
し機にて溶融混練する際の温度以外は実施例1と同様に
して、表4に示すシアントナー4及び現像剤4を調製
し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表7に
示す。
し機にて溶融混練する際の温度とジ−t−ブチルサリチ
ル酸Al化合物(I)の添加量以外は実施例1と同様に
して、表4に示すシアントナー5及び現像剤5を調製
し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表7に
示す。
増加傾向にする。
は実施例1と同様にして、表4に示すシアントナー6及
び現像剤6を調製し、実施例1と同様にして評価した。
評価結果を表7に示す。
チルサリチル酸Al化合物が分散し、架橋が促進され定
着温度領域が広がっている。
−ブチルサリチル酸Al化合物(I)に代えて、ジ−t
−ブチルサリチル酸Cr化合物(I)を使用した以外は
実施例1と同様にして、表4に示すシアントナー7及び
現像剤7を調製し、実施例1と同様にして評価した。評
価結果を表7に示す。
物No.1に代えて、それぞれ表8に示すハイブリッド
樹脂組成物No.2〜No.5を使用した以外は実施例
1と同様にして、表4に示すシアントナー8〜11及び
現像剤8〜11を調製し、実施例1と同様にして評価し
た。評価結果を表7に示す。
フセット性が良くなるものの、混色性が若干低下するが
実用上問題ないレベルである。
(A)の添加量以外は実施例1と同様にして、表4に示
すシアントナー12〜13及び現像剤12〜13を調製
し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表7に
示す。
性が若干低下するものの実用上問題ないレベルである。
(A)に代えて、それぞれ表9に示すパラフィンワック
ス(B)〜(E)を使用した以外は実施例1と同様にし
て、表4に示すシアントナー14〜17及び現像剤14
〜17を調製し、実施例1と同様にして評価した。評価
結果を14に示す。
の染み出し温度が変わり、定着開始温度が変化するもの
の実用上は問題がない。
の添加量以外は実施例1と同様にして、表5に示すシア
ントナー18〜19及び現像剤18〜19を調製し、実
施例1と同様にして評価した。評価結果を表8に示す。
ワックスの染み出しが悪くなり若干定着性能が低下する
ものの実用上問題ないレベルである。
に代えて、それぞれ表3に示すポリプロピレン或いはポ
リエチレン(II)〜(IV)を使用した以外は実施例
1と同様にして、表5に示すシアントナー20〜23及
び現像剤20〜23を調製し、実施例1と同様にして評
価した。評価結果を表8に示す。
添加量以外は実施例1と同様にして、表5に示すシアン
トナー24〜25及び現像剤24〜25を調製し、実施
例1と同様にして評価した。評価結果を表8に示す。
ワックスの分散粒径が大きくなり、定着性能は若干向上
し、現像性が若干低下するが実用上は問題がない。逆に
多くした場合には、ワックスが微分散し、ワックスの染
み出し速度が遅くなり若干定着性能が低下するが実用上
問題がない。
テル樹脂Aとビニル系共重合体No.1とを乾式ブレン
ドしたもの(重量比は、ポリエステル樹脂A:ビニル系
共重合体=90:10)を使用すること以外は実施例1
と同様にして、表5に示すシアントナー26及び現像剤
26を調製し、実施例1と同様にして評価した。評価結
果を表8に示す。
態が低下し、現像性能が若干低下するが実用上問題がな
い。
ブチルサリチル酸Al化合物(I)の添加量以外は実施
例1と同様にして、表5に示すシアントナー27及び現
像剤27を調製し、実施例1と同様にして評価した。評
価結果を表8に示す。
(I)の添加量が多いと、溶融混練時の架橋が過度に進
行して、定着開始温度が上がり、混色領域が縮小され、
また、帯電性が高くなり耐久試験にてチャージアップ傾
向を示すが、実用上は問題ない。
の添加量以外は実施例1と同様にして、表5に示すシア
ントナー28及び現像剤28を調製し、実施例1と同様
にして評価した。評価結果を表8に示す。
が低下し、耐久試験において帯電性が低下し、また保存
安定性も低下する傾向になるが、実用上は問題ない。
おいて、モノマーとして、スチレン85質量部、2−エ
チルヘキシルアクリレート5質量部用いる以外は同様に
して得られた樹脂組成物(II)(Mw=11500、
Mn=4700)を使用した以外は実施例1と同様にし
て、表5に示すシアントナー29及び現像剤29を調製
し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表8に
示す。
o.1に代えて、ポリエステル樹脂No.1を使用した
以外は実施例1と同様にして、表5に示すシアントナー
30及び現像剤30を調製し、実施例1と同様にして評
価した。評価結果を表8に示す。
チルサリチル酸Al化合物(I)の添加量以外は実施例
1と同様にして、表6に示すシアントナー31及び現像
剤31を調製し、実施例1と同様にして評価した。評価
結果を表9に示す。
られたチャートを図4に示す。このように、芳香族オキ
シカルボン酸Al化合物(I)を添加しないと溶融混練
時における架橋反応が形成されにくくなるために高分子
量成分が全く存在せず、高温オフセットが発生し定着温
度領域が小さくなり、耐ブロッキング性が悪化する。
添加しないこと以外は実施例1と同様にして、表6に示
すシアントナー32及び現像剤32を調製し、実施例1
と同様にして評価した。評価結果を表9に示す。
代えて、表9に示すエステルワックスを使用した以外は
実施例1と同様にして、表6に示すシアントナー33及
び現像剤33を調製し、実施例1と同様にして評価し
た。評価結果を表9に示す。
こと以外は実施例1と同様にして、表6に示すシアント
ナー34及び現像剤34を調製し、実施例1と同様にし
て評価した。評価結果を表9に示す。
したワックスの分散が悪化し、耐久試験が成立しなくな
る。
好で、耐オフセット性と定着性に優れ、長期間の放置後
でも放置前と同様な現像性を有するカラートナーを得る
ことができる。
図である。
である。
ート図である。
ャート図である。
示す概略的説明図である。
ある。
である。
Claims (24)
- 【請求項1】 (i)結着樹脂;(ii)着色剤;(i
ii)炭化水素ワックスと(iv)スチレン系モノマー
と、窒素含有ビニルモノマー、カルボキシル基含有モノ
マー、水酸基含有モノマー、アクリル酸エステルモノマ
ー及びメタクリル酸エステルモノマーから選ばれる1種
又は2種以上のモノマーとを用いて合成された共重合体
ユニットと炭化水素ユニットとを少なくとも有する樹脂
組成物;及び(v)有機金属化合物を含有するトナーで
あり、 該結着樹脂は、ポリエステル成分を60質量%以上含有
しており、 該トナーのゲルパーミエーションクロマトグラフィー
(GPC)による分子量分布において、重量平均分子量
(Mw)が4.0×104以上であり、かつ重量平均分
子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/M
n)が50以上であることを特徴とするトナー。 - 【請求項2】 該結着樹脂が、ポリエステル成分を65
〜95質量%含有しており、且つ、該ポリエステル成分
の少なくとも一部が、ビニル重合体と化学的に結合して
いることを特徴とする請求項1に記載のトナー。 - 【請求項3】 該トナーのGPCによる分子量分布にお
いて、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)
との比(Mw/Mn)が100〜3000であることを
特徴とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のト
ナー。 - 【請求項4】 該トナーのGPCによる分子量分布にお
いて、重量平均分子量(Mw)が4.0×104〜1.
0×107であり、数平均分子量(Mn)が1500〜
1.0×104であることを特徴とすることを特徴とす
る請求項1又は2に記載のトナー。 - 【請求項5】 該共重合体ユニットは、スチレン系モノ
マー、窒素含有ビニルモノマー及び(メタ)アクリル酸
系モノマーからなる三元系共重合体であることを特徴と
する請求項1乃至4のいずれかに記載のトナー。 - 【請求項6】 該樹脂組成物が、炭化水素の存在下で、
スチレンモノマーと、窒素含有ビニルモノマー、カルボ
キシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、アクリル
酸エステルモノマー及びメタクリル酸エステルモノマー
から選ばれる1種又は2種以上のモノマーを重合するこ
とによって得られた樹脂組成物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。 - 【請求項7】 該炭化水素ワックスの示差走査熱量計
(DSC)によって測定される昇温時の吸熱曲線におい
て、最大吸熱ピークの極大値が55〜80℃にあること
を特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のトナ
ー。 - 【請求項8】 該炭化水素ワックスのGPCによる分子
量分布において、重量平均分子量(Mw)が400〜8
00であり、数平均分子量(Mn)が400〜600で
あり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)
との比(Mw/Mn)が1.0〜2.0であることを特
徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のトナー。 - 【請求項9】 該炭化水素ワックスが、結着樹脂100
質量部に対して0.1〜6質量部含有されていることを
特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のトナー。 - 【請求項10】 該共重合体ユニットが、結着樹脂10
0質量部に対して0.1〜20質量部含有されているこ
とを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のトナ
ー。 - 【請求項11】 該樹炭化水素ユニットのDSCによっ
て測定される昇温時の吸熱曲線において、最大吸熱ピー
クの極大値が90〜130℃にあることを特徴とする請
求項1乃至10のいずれかに記載のトナー。 - 【請求項12】 該ポリオレフィンのGPCによる分子
量分布において、重量平均分子量(Mw)が500〜3
0000であり、数平均分子量(Mn)が500〜30
00であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
(Mn)との比(Mw/Mn)が1.0〜20であり、
密度が0.90〜0.95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。 - 【請求項13】 該炭化水素ユニットが、結着樹脂10
0質量部に対して0.1〜2質量部含有されていること
を特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載のトナ
ー。 - 【請求項14】 該有機金属化合物は、芳香族オキシカ
ルボン酸の金属化合物、又は、芳香族アルコキシカルボ
ン酸の金属化合物であることを特徴とする請求項1乃至
13のいずれかに記載のトナー。 - 【請求項15】 該有機金属化合物が、結着樹脂100
質量部に対して0.1〜10質量部含有されていること
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。 - 【請求項16】 該結着樹脂のGPCによる分子量分布
において、重量平均分子量(Mw)が2600〜1.9
×105であり、数平均分子量(Mn)が1300〜9
500であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
(Mn)との比(Mw/Mn)が2〜20であることを
特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載のトナ
ー。 - 【請求項17】 該結着樹脂は、酸価が1〜60mgK
OH/gであることを特徴とする請求項1乃至16のい
ずれかに記載のトナー。 - 【請求項18】 該トナーの粘弾性特性において、温度
80℃における貯蔵弾性率(G’80)が5.0×10
4〜1×109[N/m2]の範囲にあり、温度120
〜180℃における貯蔵弾性率(G’120−180)
が1.0×102〜1×105[N/m2]の範囲にあ
り、温度120〜180℃における貯蔵弾性率(G’)
と損失弾性率(G”)との比(G”/G’=tanδ)
の最小値(tanδmin)と温度180℃におけるt
anδ(tanδ180)とが1<(tanδ180)
/(tanδmin)を満足していることを特徴とする
請求項1乃至17のいずれかに記載のトナー。 - 【請求項19】 該トナーは、80℃以上の温度で溶融
混練し、混練物を冷却固化し、固化物を気流分級機と衝
突式気流粉砕機を有する粉砕手段により粉砕してトナー
を得るトナーの製造方法によって製造されたものである
ことを特徴とする請求項1乃至18のいずれかに記載の
トナー。 - 【請求項20】 該トナーは、磁性体を結着樹脂100
質量部に対して5〜120質量部含有しており、磁性一
成分現像剤として用いられることを特徴とする請求項1
乃至19のいずれかに記載のトナー。 - 【請求項21】 該トナーは、磁性体を結着樹脂100
質量部に対して0.1〜5質量部含有しており、非磁性
一成分現像剤として用いられることを特徴とする請求項
1乃至19のいずれかに記載のトナー。 - 【請求項22】 該トナーは、磁性体を結着樹脂100
質量部に対して0.1〜5質量部含有しており、該トナ
ーは、磁性キャリア粒子と混合されて二成分系現像剤と
して用いられることを特徴とする請求項1乃至19のい
ずれかに記載のトナー。 - 【請求項23】 記録材上に形成されているトナー画像
の表面に定着部材を接触させ、且つ該トナー画像に熱及
び圧力を付与することにより、該トナー画像を該記録材
に定着する加熱定着方法であって、該記録材への該トナ
ー画像の定着時に、該定着部材から該記録材のトナー画
像の定着面に供給されるシリコーンオイルの記録材単位
面積当たりの塗布量が0〜1×10−7g/cm2であ
り、該トナー画像を形成するトナーは、(i)結着樹
脂;(ii)着色剤;(iii)炭化水素ワックスと
(iv)スチレン系モノマーと、窒素含有ビニルモノマ
ー、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマ
ー、アクリル酸エステルモノマー及びメタクリル酸エス
テルモノマーから選ばれる1種又は2種以上のモノマー
とを用いて合成された共重合体ユニットと炭化水素ユニ
ットとを少なくとも有する樹脂組成物;及び(v)有機
金属化合物を含有するトナーであり、該結着樹脂は、ポ
リエステル成分を60質量%以上含有しており、該トナ
ーのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GP
C)による分子量分布において、重量平均分子量(M
w)が4.0×104以上であり、かつ重量平均分子量
(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)
が50以上であることを特徴とする加熱定着方法。 - 【請求項24】 該トナーが、請求項2乃至22のいず
れかに記載のトナーであることを特徴とする請求項23
に記載の加熱定着方法。
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