JP2003280265A - 画像形成方法 - Google Patents
画像形成方法Info
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Abstract
れ、長期にわたって安定する画像形成方法の提供。 【解決手段】 トナーは芳香族オキシカルボン酸または
その誘導体と炭化水素ワックスとを少なくとも含有し、
且つ示差熱分析測定による吸熱曲線において、温度30
〜200℃の範囲における最大吸熱ピーク温度が60〜
110℃であり、トナーの温度80℃における貯蔵弾性
率が1×106〜1×1010[dN/m2]であり、且つ
温度120〜180℃における貯蔵弾性率が1×103
〜1×106[dN/m2]、前記芳香族オキシカルボン
酸およびその誘導体のトナー表面における存在量が0.
05〜8g/kg、現像剤担持体上のトナーの23℃、
相対湿度60%環境下における帯電量分布が絶対値で5
〜25μc/gにピークを有し、且つ現像剤担持体上の
トナー全体の帯電量(A)と静電保持体上のトナーの帯
電量(B)とが下記式0.5≦|A|−|B|≦8.0
を満足する。
Description
記録法、静電印刷法等の画像形成方法に関する。
おいては、4つの感光体とベルト状転写体を用い、各感
光体上にそれぞれ形成された静電荷像をシアントナー、
マゼンタトナー、イエロートナー及びブラックトナーを
用いて現像後、感光体とベルト転写体間に転写材を搬送
しストレートパス間で転写してフルカラー画像を形成す
る方法や、感光体に対向させた転写体表面に静電気力や
グリッパー等の機械的作用により転写材を巻き付け、現
像−転写工程を4回実施することでフルカラー画像を得
る方法が一般的に利用されている。
ナーにおいては、色再現性の向上やオーバーヘッドフロ
ジェクター(OHP)画像の透明性を損なうことなく加
熱加圧定着工程で各トナーが充分混色することが必要で
ある。
ラー画像用トナーは、シャープメルト性を有する低分子
量結着樹脂が好ましい。しかしながら、通常シャープメ
ルト性結着樹脂を用いると加熱加圧定着工程でトナーが
溶融する際、結着樹脂の自己凝集力が低いため耐高温オ
フセット性に問題を生じ易い。
耐高温オフセット性を向上させるためポリエチレンワッ
クスやポリプロピレンワックスに代表される比較的高結
晶性のワックスが離型剤として用いられている。
蔵弾性率を有するトナーについて提案されている。
特開平8−54750号公報では、180℃または17
0℃において特定の貯蔵弾性率を有するトナーが提案さ
れている。しかし、低温定着と耐高温オフセットの両
立、高温オフセット防止のためのオイルを使用しない
か、又はオイルの使用量を少なくした加熱加圧定着手段
での良好な定着性、および十分な混色特性が必要とされ
るカラートナーとしては、トナーの粘度が低すぎるう
え、高温環境下での保存性について満足できるものでは
なかった。
平6−59504号公報では、70〜120℃において
特定の貯蔵弾性率G'を有し、130〜180℃におい
て特定の貯蔵弾性率G"を有するトナーが提案されてい
る。しかしながら、高温環境下での十分な保存性、大量
の画像を出力する際に高品位な画像を安定して得るとい
う点、どのような環境下においても安定した帯電性と現
像性を得るという点について満足できるものではなかっ
た。
特開平7−92737号公報、特開平7−234542
号公報、特開平7−295298号公報、特開平8−2
34480号公報、特開平8−278662号公報、特
開平10−171156号公報においても特定の貯蔵弾
性率を有するトナーが提案されている。しかしながら、
カラートナーとしての理想的な定着特性、保存性、OH
P透明性を得るためには、改良の余地があった。
開平2−190869号公報、特開平2−230163
号公報及び特開平4−347863号公報では、サリチ
ル酸やその誘導体を荷電制御剤として用いたトナーが開
示されている。しかしながら、サリチル酸は、温度や湿
度の変化によって荷電制御能力が大きく変動するばかり
か昇華性を有するため、トナーの保存条件に著しい制約
を受ける。又、サリチル酸誘導体は結着樹脂に対する分
散性が良好であるため、これをトナーに用いることによ
り画像形成装置とのマッチングもある程度改善される
が、所望の荷電制御能力を発揮するには添加量を増やす
必要があった。
5−134457号公報では、均一な電荷付与能力を得
るために荷電制御剤をトナー表面に析出させて得られる
トナーが開示されている。この方法により確かにトナー
の帯電性は安定するが、多数枚耐久画出し後、トナー表
面から荷電制御剤が脱離して荷電制御効果が減少するた
めに、トナーの耐久性に問題を生じる。
面のオキシカルボン酸の量を制御する技術が開示されて
おり、十分な効果が得られている。
鑑みなされたものであり、低温定着性および耐高温オフ
セット性に優れ、長期にわたって安定して画像を形成す
ることができる画像形成方法を提供することを課題とす
る。
トナーの耐ブロッキング性に優れた画像形成方法を提供
することを課題とする。
が良好で且つ二次色の混色性が良好なため、色再現範囲
が広い画像形成方法を提供することを課題とする。
の結果、トナーの物性、トナーに含有される荷電制御剤
の種類およびトナー中の存在状態、およびトナーの現像
剤担持体および潜像保持体上における帯電状態に着目
し、これらを特定のものとすることにより低温定着性お
よび耐高温オフセット性に優れ、長期にわたって安定し
て画像を形成することができる画像方法が提供できるこ
とを見出し、本発明を完成させた。
成分系現像剤を用い、前記トナーを担持する現像剤担持
体に、直流バイアスに交流バイアスを重畳した現像バイ
アスを印加して静電保持体上の静電潜像を前記トナーに
より現像してトナー像を形成する二成分現像方法を用い
た画像形成方法であって、前記トナーは結着樹脂と着色
剤と芳香族オキシカルボン酸またはその誘導体と炭化水
素ワックスとを少なくとも含有し、前記結着樹脂は
(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリエステルユニット
とビニル系共重合体ユニットとを有するハイブリッド樹
脂成分、(c)ポリエステル樹脂と前記ハイブリッド樹
脂成分の混合物、(d)ポリエステル樹脂とビニル系共
重合体の混合物、または(e)ポリエステル樹脂と前記
ハイブリッド樹脂成分とビニル系共重合体の混合物から
選択され、前記トナーは、示差熱分析(DSC)測定に
よる吸熱曲線において、温度30〜200℃の範囲にお
ける最大吸熱ピークのピーク温度が55〜110℃であ
り、前記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1×106〜1×1010[d
N/m2]であり、且つ温度120〜180℃における
貯蔵弾性率(G'120-180)が1×103〜1×106[d
N/m2]であり、前記芳香族オキシカルボン酸または
その誘導体のトナー表面における存在量が0.05〜8
g/kgであり、現像剤担持体上のトナーの23℃、相
対湿度60%環境下における帯電量分布が絶対値で5〜
25μc/gにピークを有し、且つ現像剤担持体上のト
ナー全体の帯電量(A)と静電保持体上のトナーの帯電
量(B)とが下記式
℃、相対湿度50%環境下における帯電量分布が絶対値
で10〜20μc/gにピークを有し、且つ現像剤担持
体上のトナー全体の帯電量(A)と静電保持体上のトナ
ーの帯電量(B)とが下記式
500〜5000Vであることを特徴とする(1)また
は(2)の画像形成方法。
あることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかの画像
形成方法。
とを含むブランクパルスバイアスであることを特徴とす
る(1)〜(3)のいずれかの画像形成方法。
が100Hz〜10kHzであることを特徴とする
(1)〜(5)のいずれかの画像形成方法。
隔Smが、前記磁性キャリアの質量平均径Dの1/3〜
6倍であり、且つ前記現像剤担持体の表面の10点粗さ
をRzとした場合に、下記式
の画像形成方法。
蔵弾性率(G'80)が1×106〜1×108[dN/
m2]であり、温度120〜180℃における貯蔵弾性
率(G'1 20-180)が1×104〜5×105[dN/
m2]であることを特徴とする(1)〜(7)のいずれ
かの画像形成方法。
における貯蔵弾性率の最小値(G'm in)と最大値(G'
max)の比(G'max/G'min)が30以下であることを
特徴とする(1)〜(8)のいずれかの画像形成方法。
C)測定による吸熱曲線において、温度30〜200℃
における最大吸熱ピークのピーク温度が55〜80℃で
あることを特徴とする(1)〜(9)のいずれかの画像
形成方法。
l/リットルの水酸化ナトリウム水溶液により抽出され
る、芳香族オキシカルボン酸誘導体の前記トナー表面に
おける存在量が0.05〜8mgであることを特徴とす
る(1)〜(10)のいずれかの画像形成方法。
導体が、該芳香族オキシカルボン酸誘導体の金属化合物
であることを特徴とする(1)〜(11)のいずれかの
画像形成方法。
属化合物が、該芳香族オキシカルボン酸誘導体のアルミ
ニウム化合物であることを特徴とする(12)の画像形
成方法。
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、分子量3500〜15000の領域に
メインピークが存在し、且つ質量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0以上
であることを特徴とする(1)〜(13)のいずれかの
画像形成方法。
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、分子量3500〜15000の領域に
メインピークが存在し、且つ質量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が5.0以上
であることを特徴とする(1)〜(14)のいずれかの
画像形成方法。
10μmであることを特徴とする(1)〜(15)のい
ずれかの画像形成方法。
樹脂と着色剤と芳香族オキシカルボン酸およびその誘導
体と炭化水素ワックスとを少なくとも含有し、結着樹脂
は、(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリエステルユニ
ットとビニル系共重合体ユニットとを有するハイブリッ
ド樹脂成分、(c)ポリエステル樹脂と上記ハイブリッ
ド樹脂成分の混合物、(d)ポリエステル樹脂とビニル
系共重合体の混合物、または(e)ポリエステル樹脂と
上記ハイブリッド樹脂成分とビニル系共重合体の混合物
の混合物から選択される。また、上記本発明で用いられ
るトナーは、示差熱分析(DSC)測定による吸熱曲線
において、温度30〜200℃の範囲における最大吸熱
ピークのピーク温度が55〜110℃であることを特徴
とする。
一般にトナーの温度30〜200℃の範囲におけるDS
C測定で得られる最大吸熱ピークは、ワックスの最大吸
熱ピークを示す。本発明においては、炭化水素系ワック
スの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55〜110℃の炭化水
素ワックスを使用することにより、高速化対応であり、
低温から広い定着領域を有するトナーを得ることが出来
る。
着樹脂中にアルキル基又はアルケニル基を導入する方法
が挙げられるが、これだけではワックスを大量に添加す
る場合、分散不良を引き起こした。更に、分散性を上げ
るため、過剰に結着樹脂中にアルキル基又はアルケニル
基を導入した場合、ワックスの分散が過剰な微分散とな
り、更に樹脂との結着性が上がるため、定着での染み出
しによる効果が不十分になってしまう。
特性において、温度80℃における貯蔵弾性率
(G'80)は、トナーの高温環境下における保存性、耐
熱性、耐ブロッキング性を良好にするために、1×10
6〜1×1010[dN/m2]であることを特徴とする。
このG'80は、好ましくは1×106〜1×109[dN
/m2]であり、より好ましくは1×106〜1×108
[dN/m2]である。貯蔵弾性率(G'80)が上記範囲
よりも小さすぎる場合には、高温環境下における保存
性、耐熱性、耐ブロッキング性が悪く、トナー粒子同士
が合一し、大きなトナーの凝集体が形成されるため好ま
しくない。近年、複写機、プリンターの出力スピードの
高速化や本体の小型化が進んでいるため機内の温度が高
くなる傾向にあり、高精細・高画質の画像を安定して得
るためには、トナーが高温環境下における十分な保存
性、耐熱性、耐ブロッキング性を有することは重要であ
る。また、貯蔵弾性率(G'80)が上記範囲より大きす
ぎる場合には、保存性、耐熱性、耐ブロッキング性は十
分であるものの、低い温度での十分な定着性が得られな
いため好ましくない。
180℃における貯蔵弾性率(G'1 20-180)は、十分な
低温定着性と耐高温オフセット性とを両立させるため
に、1×103〜1×106[dN/m2]であることを特
徴とする。このG'120-180は、好ましくは1×103〜
5×105[dN/m2]であり、より好ましくは1×1
04〜5×105[dN/m2]である。貯蔵弾性率(G'
120-180)が上記範囲よりも小さすぎる場合には、トナ
ーの十分な耐高温オフセット性を得ることができないた
め好ましくない。また、貯蔵弾性率(G'120-180)が上
記範囲より大きすぎる場合には、トナーの十分な低温定
着性を得ることができないため好ましくない。
ける貯蔵弾性率の最小値(G'min)と最大値(G'max)
の比(G'max/G'min)が30以下であることが好まし
く、20以下であることがより好ましい。
料の選別、混練方法によって決定されるものである。従
って、トナーの材料や製造工程における混練方法を適宜
調整することにより、貯蔵弾性率が上記範囲であるトナ
ーを得ることができる。
な保存性、耐ブロッキング性を得るために、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(ta
nδmin)と温度180℃におけるtanδ(tanδ
180)とが下記式を満足することが好ましい。
場合には、十分な耐高温オフセット性が得られない。ま
た、高温環境下で長期間放置した場合に、本発明で用い
るトナーを構成するトナー粒子同士の合一が発生してし
まうため、保存性、耐ブロッキング性が不十分である。
ーは温度30〜200℃の範囲におけるDSC測定で得
られる最大吸熱ピークのピーク温度は55〜110℃で
ある。このピーク温度は55〜80℃であることが好ま
しい。すなわち、本発明においては既に説明したよう
に、上記トナーに含有される炭化水素ワックスの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55〜110℃、好ましくは55〜
80℃である。これは、ワックスの染み出し速度によ
り、十分に定着にも優れ、且つトナーの保存性、更に生
産面でもワックスのトナー表面への存在を制御するのに
有効であった。最大吸熱ピークの極大値が55℃より低
い場合、トナーの染み出しが早くなり、現像剤の凝集度
を上げて流動性を落とし、現像や転写、クリーニングに
問題が生じやすくなった。一方、最大吸熱ピークの極大
値が110℃越えると定着器構成を変えても、十分な定
着が困難となった。
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大幅
に悪くなる。
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、離型性が悪くなるために、高温オ
フセットが発生し易くなる。
離型性および定着性の両方を満足す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、又は、オ
イルの使用量を少なくした加熱加圧定着手段において、
高いグロスを満足し、二次色の混色性に優れ、色再現範
囲が広く、且つOHP透過性の優れたトナー及び画像形
成方法を提供できる知見を得たため、本発明に到達した
ものである。
オキシカルボン酸またはその誘導体のトナー表面におけ
る存在量が0.05〜8g/kgであることを特徴とす
る。この存在量は好ましくは0.05〜5g/kgであ
り、より好ましくは0.05〜2g/kgである。存在
量が0.05g/kgより少ないと、トナー表面近傍に
存在する荷電制御剤の量が少なくなり、帯電の安定性に
問題が生じることがある。また、上記存在量が8g/k
gより多い場合、磁性キャリアや現像剤担持体への汚染
が発生し易くなる。
たように炭化水素系ワックスを含有する。上記芳香族オ
キシカルボン酸およびその誘導体は、トナー表面に流動
性を付与する効果があるが、本発明における存在量で
は、トナーへの流動性付与能力が下がる。更に炭化水素
系ワックスを使用すると、トナーの流動性は低下する傾
向にある。そのため、トナー表面への無機微粉体の添加
により流動性を上げることが従来より行われているが、
単に無機微粉体を大量に添加するだけでは、長期に画像
形成を行う場合、現像器中に無機微粉体が蓄積しやすく
なり画像に支障をきたす。
加されることによってトナーの流動性が低下した場合で
も、安定して長期に亘り画像形成を行える方法を見出し
たものである。すなわち、本発明では、23℃、相対湿
度50%環境下における、現像剤担持体上のトナーの帯
電量分布が絶対値で5〜25μc/gにピークを有し、
且つ、現像剤担持体上のトナー全体の帯電量(A)と現
像剤担持体上のトナーの帯電量(B)とが下記式を満足
することを特徴とする。
相対湿度50%環境下において絶対値で10〜20μc
/gにピークを持ち、且つ(A)と(B)とが下記式を
満足することが好ましい。
クが5μc/gより小さい場合、トナーの飛散、現像性
低下が発生しやすい。25μc/gより大きい場合、濃
度低下等の問題が生じることがある。本発明の画像形成
方法では、通常の帯電量分布に比べて低いトナー帯電分
布を有している。しかしながら、トナー飛散等の問題は
なく、安定な画像が得られる。これは、トナーの表面に
おける芳香族オキシカルボン酸またはその誘導体の量を
制御したためであると考えられる。
である場合、画像の安定性が見られた。|A|−|B|
の値が上記範囲より小さすぎる場合、トナーの帯電量減
少が見られた。これは、本発明で用いられるトナーは流
動性が低いため、補給されたトナーが十分に帯電できな
いためと考えられる。そのため、現像工程において、帯
電量の高いトナーから消費されてしまう。また、現像剤
担持体上のトナー全体の帯電量(A)と現像剤担持体上
のトナーの帯電量(B)とがほぼ等しい場合について
も、流動性の不足からトナーへの帯電が不十分になり、
帯電低下を招いた。逆に上記|A|−|B|の値が8.
0μc/gより大きい場合については、現像剤担持体上
でのチャージアップ、選択現像における微粒子の増大
や、無機微粉体の蓄積が顕著になり、初期と耐久印刷後
との画像の均一性が低下した。
吸熱曲線におけるトナーの最大吸熱ピークのピーク温度
を55〜110℃とすることで優れた低温定着性を実現
する一方で、離型剤として炭化水素ワックスをトナーに
含有させることで耐高温オフセット性をも有する画像形
成方法を提供することができる。この際、トナーに炭化
水素ワックスを含有させることでトナーの流動性が低下
する傾向があるが、トナーの帯電量分布、および現像剤
担持体上のトナーの帯電量(A)と静電保持体上のトナ
ーの帯電量(B)との関係を上記範囲に制御することに
より、流動性が比較的低いトナーを用いた場合でも長期
にわたり安定して画像形成することができる。さらに、
本発明の方法におけるトナーの上記帯電量分布は従来の
画像形成方法に比べて低いものであるが、荷電制御剤と
しての芳香族オキシカルボン酸およびその誘導体のトナ
ー表面における存在量を上記範囲に制御することによ
り、トナーの帯電量分布を低くしてもトナー飛散の発生
を防止することができるため、機内汚染や現像性低下等
の問題が起こらない。
画像形成方法においてはトナーの温度80℃および12
0〜180℃における貯蔵弾性率をそれぞれ上記範囲に
制御することにより、トナーの低温定着性、耐高温オフ
セット性、(特に高温環境下における)保存性、および
耐ブロッキング性をさらに良好なものとすることができ
る。この様な本発明の効果は、良好な発色性および十分
な混色性が要求されるカラートナーにおいてより発揮さ
れる。
実効値で500〜5000Vにすることにより、カブ
リ、画像濃度により優れた画像が得られる。この交流バ
イアスの電圧はより好ましくは500〜3000Vであ
る。この交流バイアスとしては矩形バイアスや、休止部
と振動部とを含むブランクパルスバイアスを用いること
ができる。交流バイアスを休止部と振動部とを含むブラ
ンクパルスバイアスにし、休止部の時間を制御すること
により、現像剤担持体上のトナー全体の帯電量と現像剤
担持体上のトナーの帯電量の差、および現像剤担持体上
のトナーの帯電量分布を上記範囲に設定できる。また、
上記交流バイアスの繰り返し周波数が100Hz〜10
kHzであることが好ましく、1kHz〜10kHzで
あることがより好ましい。
を、上述したような重畳バイアスのみで制御することは
不可能であり、本発明の効果が得られたのはトナーの流
動性の制御を行うことができたためと考えられる。トナ
ーの流動性は、トナー表面の芳香族オキシカルボン酸誘
導体の量、炭化水素ワックスの量の制御により可能にな
った。また、トナーの物性を上記のように制御した上
で、直流、交流の重畳バイアスを制御することにより、
本発明の効果を更に発揮できる。
に調整するためには、炭化水素ワックスの量はトナーの
質量を基準として0.1〜6質量%含有させることが好
ましい。
詳しく説明する。
ーと磁性キャリアとを有する。まず、トナーについて説
明する。
色剤と芳香族オキシカルボン酸またはその誘導体と炭化
水素系ワックスとを少なくとも含有する。また、本発明
で用いられる結着樹脂は(a)ポリエステル樹脂、
(b)ポリエステルユニットとビニル系重合体ユニット
とを有するハイブリッド樹脂成分、(c)ポリエステル
樹脂とハイブリッド樹脂成分の混合物、(d)ポリエス
テル樹脂とビニル系共重合体の混合物、または(e)ポ
リエステル樹脂と上記ハイブリッド樹脂成分とビニル系
共重合体の混合物から選択される。
場合は、アルコール成分と、カルボン酸、カルボン酸無
水物またはカルボン酸エステル等の酸成分とが原料モノ
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)プロパン等の
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、1,4−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、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等が挙げられる。
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等が挙げられる。
及びテレフタル酸等の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
ン酸等の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またはそ
の無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸等の
不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。
代表されるビスフェノール誘導体をアルコール成分と
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、トナーとして、良好な帯電特性を有するので好
ましい。
yはそれぞれ1以上の整数であり、且つx+yの平均値
は2〜10である。)
着樹脂において、「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等のカルボン酸エス
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るものであ
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。
ット」とは、ビニル系共重合体に由来する部分を示し、
「ポリエステルユニット」とは、ポリエステルに由来す
る部分を示す。また、本発明において「ハイブリッド樹
脂成分」とは、上述したようなハイブリッド樹脂に由来
する成分を示す。
テルモノマーとしては、上述した結着樹脂に用いられる
ポリエステル樹脂を構成するモノマーを使用することが
できる。
共重合体を生成するためのビニル系モノマーとしては、
次のようなものが挙げられる。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−ニトロスチレン等のスチ
レン及びその誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレ
ン、イソブチレン等のスチレン不飽和モノオレフィン
類;ブタジエン、イソプレン等の不飽和ポリエン類;塩
化ビニル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビニル
等のハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類;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等
の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等のアクリ
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等のビニルエーテ
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等のビニルケトン類;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−ビニルピロリドン等の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、アクリルアミド等のアクリル酸もしくはメ
タクリル酸誘導体等が挙げられる。
コン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸等
の不飽和二塩基酸;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等
の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
テル等の不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチルマ
レイン酸、ジメチルフマル酸等の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
等のα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケイヒ酸無
水物等の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等の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などのアクリル酸またはメ
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)スチレン等のヒドロキシ基を有するモノ
マーが挙げられる。
樹脂のビニル系重合体ユニットは、ビニル基を2個以上
有する架橋剤で架橋された架橋構造を有していてもよ
い。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。
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、イタコン酸等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
ステル類が挙げられる。
反応生成物を得る方法としては、先に挙げたビニル系共
重合体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。
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
ーオキサイド等の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あげられる。
リッド樹脂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。
びハイブリッド樹脂成分をそれぞれ製造後にブレンドす
る方法であり、ブレンドは有機溶剤(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。
これの存在下にポリエステルユニット及びハイブリッド
樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分
はビニル系重合体ユニット(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。
れの存在下にビニル系重合体ユニット及びハイブリッド
樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分
はポリエステルユニット(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。
ステルユニット製造後に、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
イブリッド樹脂成分が製造される。この場合も適宜、有
機溶剤を使用することができる。
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
ブリッド樹脂成分は上記(2)〜(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
ド樹脂成分が製造される。さらに、適宜、有機溶剤を使
用することができる。
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。
て、上記ポリエステル樹脂とビニル系共重合体との混合
物を使用することも好ましい形態である。
上記ハイブリッド樹脂とビニル系共重合体との混合物を
使用しても良い。
上記ポリエステル樹脂と上記ハイブリッド樹脂に加えて
ビニル系共重合体の混合物を使用しても良い。
ドロフラン)可溶分のGPC(ゲルパーミエーションク
ロマトグラフィ)測定において、数平均分子量(Mn)
が1300〜9500であり、質量平均分子量(Mw)
が2600〜190000であり、該結着樹脂のTHF
可溶分の質量平均分子量(Mw)とMnとの比(Mw/
Mn)は2〜20であることが好ましい。
OH/gであり、5〜50mgKOH/gであることが
好ましい。
的な使用におけるトナーの帯電量の上昇、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。一方、結着樹脂の酸価が60を越
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。
PC測定において、数平均分子量(Mn)が1500〜
10000であり、質量平均分子量(Mw)が3000
〜5000000であることが好ましい。
0未満の場合若しくは質量平均分子量(Mw)が260
0未満、またはトナーの数平均分子量(Mn)が150
0未満の場合若しくは質量平均分子量(Mw)が300
0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、耐久的な使用に
おいて高温オフセットが発生しやすくなる。また、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、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ーがかか
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い。
0を超える場合若しくは質量平均分子量(Mw)が19
0000を越える場合、またはトナーの数平均分子量
(Mn)が10000を超える場合若しくは質量平均分
子量(Mw)が5000000を越える場合は、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。
分のGPCによる分子量測定において、分子量3500
〜150000の領域にメインピークが存在し、Mwと
Mnの比(Mw/Mn)が3.0以上であることが好ま
しい。結着樹脂のGPCによる分子量測定におけるメイ
ンピークは分子量5000〜100000)の位置にあ
ることがより好ましく、Mw/Mnは5.0以上である
ことがより好ましい。
場合には、一般に得られるポリエステル樹脂は、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
と同様に耐久的な使用による高温オフセット現像、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。
る場合は、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。
げられる。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
クス等の脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレン
ワックス等の脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;脂肪
族炭化水素系ワックスのブロック共重合物;カルナバワ
ックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワック
スの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス;及び
脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを一部また
は全部を脱酸化したものなどが挙げられる。さらに、離
型剤として、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸
の如き飽和直鎖脂肪酸;ブランジン酸、エレオステアリ
ン酸、バリナリン酸等の不飽和脂肪酸;ステアリルアル
コール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、
カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシル
アルコールの如き飽和アルコール;ソルビトール等の多
価アルコール;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、
ラウリン酸アミドの如き脂肪酸アミド;メチレンビスス
テアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エ
チレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステ
アリン酸アミドの如き飽和脂肪酸ビスアミド;エチレン
ビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸
アミド、N,N'−ジオレイルアジピン酸アミド、N,
N'−ジオレイルセバシン酸アミド等の不飽和脂肪酸ア
ミド;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N'
−ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族系ビスア
ミド;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の
脂肪酸金属塩(一般に金属石けんといわれているも
の);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル
酸の如きビニルモノマーをグラフト化させたグラフトワ
ックス;ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価
アルコールの部分エステル化物;植物性油脂を水素添加
することによって得られるヒドロキシル基を有するメチ
ルエステル化合物などが挙げられる。
特に、パラフィンワックス等の脂肪族炭化水素系ワック
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℃であるものを用
いると良い。
ス分散剤マスターバッチについて説明する。
(i)ポリエステル樹脂、(ii)炭化水素系ワックス、
(iii)スチレン系モノマー、及び(メタ)アクリル酸
系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とポリオレフィンとを少なく
とも有するものが良い。
ックスは、該ワックス分散剤マスターバッチ中において
予め微分散される。
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、トナーの
質量を基準として0.1〜6質量%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、6質量%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大幅
に悪くなる。一方、最大吸熱ピークが80℃より大きい
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、離型性が悪くなるために、高温オフ
セットが発生し易くなる。
分子量分布において、質量平均分子量(Mw)が400
〜800であり、数平均分子量(Mn)が400〜60
0であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(M
n)との比(Mw/Mn)が1.0〜2.0であること
が好ましい。
(Mn)が400未満の場合または質量平均分子量(M
w)が400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大幅に悪
くなる。
分子量(Mn)が600を超える場合または質量平均分
子量(Mw)が800を越える場合、または質量平均分
子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/M
n)が2.0を越える場合、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。
水素系ワック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
が発生する。
時に結着樹脂およびその他の材料と共に同時添加するの
ではなく、予めパラフィンの如き離型剤を樹脂組成物中
に微分散させたワックス分散剤マスターバッチ形態で添
加するのが良い。
カルボン酸またはその誘導体をさらに含有する。該芳香
族オキシカルボン酸または芳香族オキシカルボン酸誘導
体としては、例えばジ−tert−ブチルサリチル酸ま
たはその金属化合物を好ましく用いることができる。
として芳香族オキシカルボン酸誘導体の金属化合物を用
いることも好ましい。上記芳香族オキシカルボン酸誘導
体の金属化合物を構成する金属としては、2価以上の金
属原子が好ましい。2価の金属としてはMg2+、C
a2+、Sr2+、Pb2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn
2+、Cu2+が挙げられる。中でもZn2+、Ca2+、Mg
2+、Sr2+が好ましい。3価以上の金属としてはA
l3+、Cr3+、Fe3+、Ni3+があげられる。これらの
金属の中で好ましいのはAl3+、Cr3+であり、特に好
ましいのはAl3+である。
酸誘導体として、ジ−tert−ブチルサリチル酸のア
ルミニウム化合物を用いることが特に好ましい。
例えば、オ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。
の質量基準で0.1〜10質量%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
等の画像品質の低下がなく好ましい。
トナーの質量基準として0.1%未満(全く加えない)
と、耐久使用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。逆に、芳香族オ
キシカルボン酸誘導体の含有率がトナーの質量基準とし
て10%を越えると、耐久使用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。
芳香族オキシカルボン酸またはその誘導体のトナー表面
における存在量が0.05〜8g/kgである。この存
在量は芳香族オキシカルボン酸およびその誘導体の添加
量を調整したり、トナーの混練方法を適宜選択すること
によって調節することができる。
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有する。磁性材料として
は、マグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の酸化
鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄;Fe、Co、N
i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等が挙げられ
る。
(Fe3O4)、三二酸化鉄(γ−Fe 2O3)、酸化鉄亜
鉛(ZnFe2O4)、酸化鉄イットリウム(Y3Fe5O
12),酸化鉄カドミウム(CdFe2O4)、酸化鉄ガド
リニウム(Gd3Fe5−O12)、酸化鉄銅(CuFe2
O4)、酸化鉄鉛(PbFe12−O19)、酸化鉄ニッケ
ル(NiFe2O4)、酸化鉄ネオジム(NdFe
2O3)、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(MnF
e 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)等が挙
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。
好ましくは、0.1〜0.5μm)で、10Kエルステ
ッド印加で磁気特性が抗磁力20〜150エルステッ
ド、飽和磁化50〜200Am2/kg(好ましくは5
0〜100Am2/kg)、残留磁化2〜20Am2/k
gのものが好ましい。
担持体上に磁気的拘束力を伴って担持される磁性一成分
系現像剤として用いられる場合、トナーの質量基準で5
〜120質量%含有するのが好ましい。
持体上に磁気的拘束力を伴わずに担持される系非磁性一
成分現像剤として用いられる場合、磁性体をトナーの質
量基準で0.1〜5質量%含有していることが好まし
い。
ことにより、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。磁性体の含有率が、トナー
の質量重量基準で5質量%を越えると、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。
分系現像剤として用いられる場合、磁性体をトナーの質
量基準で0.1〜5質量%含有していることが好まし
い。磁性体をこの範囲内でトナーに含有させることによ
り、トナーと現像剤担持体との磁気的拘束力が増すため
に、耐久的な使用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。
質量%を越えると、現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
とがある。
び/又は染料を用いることができる。例えば染料として
は、C.I.ダイレクトレッド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等が挙げられる。
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等が挙げられ
る。
使用する場合には、マゼンタ用着色顔料としては、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,
17,18,19,21,22,23,30,31,3
2,37,38,39,40,41,48,49,5
0,51,52,53,54,55,57,58,6
0,63,64,68,81,83,87,88,8
9,90,112,114,122,123,163,
202,206,207,209,238,C.I.ピ
グメントバイオレット19、C.I.バットレッド1,
2,10,13,15,23,29,35等が挙げられ
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等の油溶染料;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等の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等である。
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
5,73,83,93,97,155,180、C.
I.バットイエロー1,3,20等が挙げられる。
に対して1〜15質量部、好ましくは3〜12質量部、
より好ましくは4〜10質量部である。
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。また、着色剤の含有量が1質量部より少ない
場合には、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。流動性向上剤
とは、トナー粒子に外添することにより、流動性が添加
前後と比較すると増加し得るものである。
トラフルオロエチレン微粉末等のフッ素系樹脂粉末;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
末等のシリカ微粉末、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、シリコンオイル等
の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。
吸着により非表面積が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質量部使用するのが良い。
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、ボールミル等の混合機により充分混合し、ニーダ
ー、エクストルーダー等の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。
シェルミキサー等の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、3.0〜15.0μm、好ましくは4.0
〜10.0μm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。
一方、トナーの質量平均粒径(D4)が15.0μmを
越える場合には、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。
平均粒径(Dv)が2.5〜6.0μmであることが、
より高画質画像の形成のために好ましい。トナーの体積
平均粒径(Dv)が2.5μm未満の場合には、トナー
の帯電安定性が低下し、6.0μmを越える場合には、
画質が粗くなる傾向にある。
に含有される磁性キャリアは、従来公知のものを用いる
ことができ、特に限定されない。
して説明する。
画像形成装置である、電子写真方式のフルカラー機の概
略構成図である。
は、フルカラー画像のそれぞれイエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックの画像を形成するが、ステーションの色
順については一切問わない。また、以下の説明におい
て、例えば一次帯電器21とあれば、ABCD各ステー
ションにおける一次帯電器21A、21B、21C、2
1Dを指すものとする。
成は次のように行われる。
紙面に垂直な軸を回転軸として回転自在に設け、該感光
ドラム4を一次帯電器21で一様に帯電し、次に例えば
レーザのような発光素子22によって情報信号を露光し
て静電潜像を感光ドラム4の表面に形成し、この静電潜
像を現像装置9により可視像化する。次に、転写紙搬送
シート27により搬送された転写紙24に、上記可視像
が転写帯電器23によって転写される。
エロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、
ブラックトナー像が順に重なり転写される。
24は定着装置25で熱と圧力とにより混色及び定着さ
れ、フルカラー像として装置外に排出される。また、感
光ドラム4上の転写残トナーはクリーニング装置26に
より除去される。
て、感光ドラム4と対向して配置された現像装置9は、
現像容器8、現像剤担持体としての現像スリーブ3、及
び現像剤の帯電付与及びトナー量規制部材としてのブレ
ード2を有している。
ドラム4に対向した現像域に相当する位置が開口してお
り、この開口部に一部露出するようにして現像スリーブ
3が感光ドラム4の回転軸と平行な軸を回転軸として回
転可能に配置されている。現像スリーブ3は非磁性材料
で構成され、現像動作時には図示矢印方向に回転する。
山間隔Smが本発明で用いる二成分系現像剤のキャリア
の質量平均径の1/3〜6倍であることが好ましい。ま
た、現像剤担持体の表面の10点粗さをRzとした場合
に、下記式
点平均粗さRzおよび平均山間隔Smは、以下の測定方
法により得られる値である。測定には、接触式表面粗さ
計((株)小坂研究所製:サーフコーダーSE−330
0)を用いる。この測定器は、1回の測定により現像ス
リーブの表面の十点平均粗さRzと凸凹の平均山間隔S
mとを同時に測定することができる。測定条件はカット
オフ値が0.8mm、測定長さが2.5mm、送りスピ
ードが0.1mm/秒、倍率が5000倍である。
ブ3の表面に供給された現像剤を、現像スリーブ3の回
転によって感光ドラム4との対向部(現像域)に搬送す
ると共に、ブレード2により帯電付与及びトナー量を規
制し、現像域に搬送される現像剤量を適正に維持する。
にある現像域では、画像形成装置本体側に設けられたバ
イアス電源15を介して現像スリーブ3に直流電圧また
は直流電圧に交流電圧が重畳されたバイアス電圧が印加
され、電界の作用により現像スリーブ3上のトナーが感
光ドラム4の静電潜像側に移動され、該静電潜像はトナ
ー像として顕像化される。
概略断面図である。図3において、定着装置26は定着
手段としての定着ローラー39と、加圧手段としての加
圧ローラー40とを有している。定着ローラー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20)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。
mmのアルミの芯金44の上に厚さ2mm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厚のPTFE層を有している。
共にその外径は60mmφであるが、加圧ローラーの方
が硬度が高い。このため、白紙による排紙テストでは、
排紙方向は、両ローラーの中心線を結ぶ線に対しての垂
線より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
圧ローラーの外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、ごく少量の紙の縮み
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、加圧ローラー40には同
じくハロゲンヒータ47が芯金内にそれぞれ配設されて
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
知される。この検知温度に基づき制御装置49a及び4
9bによりハロゲンヒータ46及び47の動作がそれぞ
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に(例えば、160℃±1
0℃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40は加圧機構(図示せず)によって総圧約
40kgで加圧されている。
測定方法を以下に説明する。
〜10gを200〜300mlの三角フラスコに秤量
し、メタノール:トルエン=30:70の混合溶媒約5
0ml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、あらかじめ標定されたN/10苛性カリ−アルコー
ル溶液で滴定し、苛性カリ−アルコール溶液の消費量か
らつぎの計算で酸価を求める。
合体類)〉ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(G
PC)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。
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。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
02、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。
量領域を的確に測定するために、市販のポリスチレンゲ
ルカラムを複数組み合わせるのが良く、例えば、Wat
ers社製のμ−styragel 500、103、
104、105の組合せや、昭和電工社製のshodex
KA−801、802、803、804、805、8
06、807の組合せが好ましい。
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。
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。
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で常温常湿下で測
定を行う。
囲におけるメインピークの吸熱ピークが得られる。最大
吸熱ピークとは言うまでもなくその中で極大の値を示す
温度のことである。
定〉測定装置としては、コールターカウンターTA−I
I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、ISO
TON(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各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質量平均粒径(D4)及び体積平
均粒径(Dv)(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。
の摩擦帯電量の測定方法を、現像剤担持体の場合及び静
電保持体の場合についてそれぞれ以下に記載する。
する装置の説明図である。底に500メッシュのスクリ
ーン53を有する金属製の測定容器52に、複写機又は
プリンターの現像剤担持体上から採取した二成分系現像
剤を約0.5〜1.5g入れ金属製のフタ54をする。
この時の測定容器52全体の質量を秤りW1(g)とす
る。次に吸引機51(測定容器52と接する部分は少な
くとも絶縁体)において、吸引口57から吸引し風量調
節弁56を調整して真空計55の圧力を2.5×105
Pa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。この時の電位計59の電位
をV(ボルト)とする。ここで58はコンデンサーであ
り容量をC(mF)とする。また、吸引後の測定容器全
体の質量を秤りW2(g)とする。この試料の摩擦帯電
量(mC/kg)は下式のように算出される。
(W1−W2) (但し、測定条件は23℃、60%RHとする。) (静電保持体)静電保持体上の摩擦帯電量は、吸引式フ
ァラデーケージ法を用いて求める。吸引式ファラデーケ
ージ法とは、現像剤回収装置を用いて複写機又はプリン
ターの現像スリーブ上の一定面積における全ての一成分
系現像剤を吸引回収し、回収した現像剤の質量及び電荷
量を測定し、測定された現像剤の質量と電荷量から、現
像剤の単位質量当たりの電荷量、すなわち、摩擦帯電量
(mC/kg)を求める方法である。
像剤回収装置は、エアーを吸引するための吸引装置部及
びこの吸引装置に連結された現像剤を回収するための回
収装置部とを有している。回収装置部は、現像スリーブ
上の現像剤を吸引するための現像スリーブの外周曲率に
対応した曲率の先端部を持った吸引口を有する外筒と、
吸引した現像剤を回収するための円筒ろ紙を有する内筒
とを有している。
上の現像剤の吸引回収を具体的に行うには、現像剤保持
体から静電保持体上にトナーを移動させ(すなわち現像
を行い)、トナー像が転写紙上に転写されるまでに静電
保持体を停止させる。上記現像剤回収装置を用いて、静
電保持体上の現像剤を、現像剤回収装置の吸引口を現像
スリーブの一端側から他端側にかけて長手方向に沿って
現像スリーブ表面に押し付けながら吸引し、吸引した現
像剤を円筒ろ紙で回収する。
この回収後の円筒ろ紙の質量から回収前の円筒ろ紙の質
量を引いた値を回収した現像剤の質量とする。このと
き、外部から静電的にシールドされた内筒の円筒ろ紙に
回収された現像剤の電荷量を測定しておく。
測定〉帯電量分布の測定には、ホソカワミクロン社製の
E−SPARTアナライザーを用いる。測定には、現像
剤担持体を含む現像器を複写機本体から取り出し、E−
SPARTアナライザーに現像器のまま、現像剤担持体
に保持された現像剤が検出部に検知されるように設置し
測定を行う。
径25mm、厚さ約2〜3mmの円板状の試料に加圧成
形する。この試料を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。
体のトナー表面における存在量の測定〉分散剤としてコ
ンタミノンN(和光純薬工業社製)0.04gを加えた
0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を容
器に50ml用意し、それぞれの中にトナー1gを秤量
して加え、スターラーを用いて50rpmで撹拌し、均
一に分散させる。3時間分散処理を行った後、メンブラ
ンフィルター(ポアサイズ:0.45μm)を用いて濾
過し、得られた濾液の吸収スペクトルを分光光度計によ
り測定し、オキシカルボン酸の呈する最大吸収ピークの
最大値とベースラインとの差を求める。得られた結果か
ら、所定の検量線を用いてトナー中のオキシカルボン酸
量を算出した。オキシカルボン酸の吸収スペクトルは、
例えば280〜350nmの範囲に現れる。
に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定され
るものではない。
た。詳細は以下の通りである。
た。ビニル系共重合体として、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
滴下ロートに入れた。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3.0mol、無水トリメ
リット酸2.0mol、コハク酸5.0mol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
間反応させて樹脂(1)を得た。得られた結着樹脂
(1)は、THF可溶成分のGPCにおいて、Mnが3
000であり、Mwが81000であり、Mw/Mnが
27.0であった。
た、 共重合体(1) 90wt% ポリエチレン(1) 10wt% 上記共重合体(1)とは、スチレン−アクリロニトリル
−ブチルアクリレート−の三元共重合体である。共重合
体(1)の質量平均分子量(Mw)は15000、数平
均分子量(Mn)は2800であった。また、使用した
ポリエチレン(1)はDSCによる吸熱ピークが110
℃、密度0.93、質量平均分子量(Mw)は220
0、数平均分子量(Mn)は1000のものを用いた。
記配合比にてグラフトさせた共重合組成物(1)に、以
下の配合比で炭化水素系ワックスを分散させて、ワック
ス分散剤マスターバッチを得ることができる。
77℃であった。上記のようにして得られた混練物に上
記結着樹脂(1)、銅フタロシアニンを加えてさらにヘ
ンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、二軸式押
出し機を用いて任意のバレル温度にて溶融混練し、冷却
後ハンマーミルをもちいて約1〜2mm程度に粗粉砕
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。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質量平均粒径7.5μmのシ
アンカラートナー粒子を得た。
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1.5wt%外添混合し、トナー1を製造し
た。
用いた結着樹脂(1)の代わりに以下に示す結着樹脂
(2)を使用し、パラフィンワックス(1)の代わりに
パラフィンワックス(2)を用いた以外は上記製造例1
と同様の方法を用いてトナー2を得た。なお、パラフィ
ンワックス(2)はTgが73℃であった。
以下に示す。
yはそれぞれ1以上の整数であり、且つx+yの平均値
は2〜10である。)
は、THF可溶成分のGPCにおいて、Mnが330
0、Mwが33000、Mw/Mnが10.0であっ
た。
1で用いた銅フタロシアニン(C.I.Pigmen
t.Blue 15:3)の代わりにイエロー(C.
I.Pigment.Yellow180(6質量
部))、マゼンタ(C.I.Pigment.Red
57:1(6質量部))、ブラック(カーボンブラック
(4質量部))の顔料を使用した以外は上記製造例1と
同様の方法を用いてトナー3〜5を得た。
1で用いた結着樹脂(1)の代わりに以下に示す結着樹
脂(3)、(4)を使用し、パラフィンワックス(1)
の代わりにパラフィンワックス(3)、(4)を用いた
以外は上記製造例1と同様の方法を用いてトナー6、7
を得た。なお、パラフィンワックス3はTgが97℃、
パラフィンワックス3はTgが61℃であった。
と同様のモノマーを用い、モノマー組成比、反応時間を
変化させて作製した。結着樹脂(3)は、THF可溶成
分のGPC測定において、Mnが4000、Mwが10
500、Mw/Mnが2.6であった。結着樹脂(4)
は、THF可溶成分のGPC測定において、Mnが36
00、Mwが8500、Mw/Mnが2.4であった。
1で用いたパラフィンワックス(1)の代わりにパラフ
ィンワックス(5)、(6)を用いた以外は上記製造例
1と同様の方法を用いてトナー8、9を得た。なお、パ
ラフィンワックス5はTgが54℃、パラフィンワック
ス3はTgが120℃であった。
造例1で用いた原材料の種類および量は変えず、二軸式
押出し機の温度、およびトナーとキャリアの混合比を変
化させて、トナー10〜13を得た。
で用いた荷電制御剤の添加量を2質量部に変更し、更に
二軸式押出し機のバレル温度を上げて溶融混練した以外
は上記製造例1と同様の方法を用いてトナー14を得
た。
(1)、パラフィンワックス(1)、芳香族オキシカル
ボン酸Al化合物は以下の混合比で前混練した。
制御剤の添加量を8質量部に変更し、荷電制御剤は前混
練では添加せずに着色剤と同時に添加し、二軸式押出し
機のバレル温度を下げて溶融混練した以外は上記製造例
1と同様の方法を用いてトナー15を得た。
(1)、パラフィンワックス(1)および芳香族オキシ
カルボン酸Al化合物は以下の混合比で前混練した。
芳香族オキシカルボン酸Al化合物および銅フタロシア
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混練した。
表面被覆した磁性フェライトキャリア粒子(平均粒径5
0μm)とを、トナー濃度が6質量%になる様に混合
し、二成分系現像剤とした。
写機(カラーレーザー複写機CLC1000、キヤノン
製)とを用いて、画出しの評価を行った。
バイアスを印加し、交流バイアスは休止部と振動部を含
むブランクパルスバイアスとした。なお、直流部の電圧
を−400V、交流部の電圧をピークトゥピークで2.
2kV、パルス部分の周波数を8kHz、パルス250
μsとブランク部750μsの周期に設定した。
射濃度計500 Series Spectroden
sitemeterを用いて評価した。
カラー複写機から定着ユニットを取り外し、単色モード
で常温常湿環境下(23℃、60%)で未定着画像を出
力し、図3に示す構成の定着装置で設定温度を変更しな
がら定着画像を出力し、グロス(光沢度)を測定するこ
とにより評価した。
10型光沢度計(日本電色製)を用い、トナー載り量が
0.6mg/cm2であるベタ画像を試料として、測定
を行った。
電圧装置により電圧を6Vにセットした。次いで投光角
度、受光角度をそれぞれ60°に合わせた。
に、試料台の上に前記試料画像を置き、さらに白色紙を
3枚上に重ね測定を行い、表示部に示される数値を%単
位で読みとった。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に合わせた。
尚、画像濃度1.5±0.1の試料を使用した。
ーブン内にて1週間放置することにより評価した。評価
は目視による凝集性のレベルを判定することにより行っ
た。トナー凝集性評価基準を以下に示す。
に良い B:凝集体が全く見られない C:若干の凝集体は見られるがすぐにほぐれる D:現像剤攪拌装置で凝集体がほぐれる(普通) E:現像剤攪拌装置では凝集体が十分にほぐれない(や
や悪い) サンプルトナーの画像品質に関しては、定着後の画像の
べた部における目視による白抜けのレベルにより評価し
た。評価基準を以下に示す。
ルチャートを用い、上記カラー複写機で5万枚連続通紙
した後、画像濃度、画像品質を評価した。評価基準を以
下に示す。
白抜けが全く見られない B:画像濃度の変動が0.15超0.3未満の範囲か、
または若干の白抜けが見られる C:画像濃度の変動が0.3以上またははっきりと白抜
けが見られる 本実施例で用いたトナーについて、DSC測定による最
大吸熱ピーク、80℃における貯蔵弾性率、120〜1
80℃における貯蔵弾性率の最大値および最小値、芳香
族オキシカルボン酸誘導体のトナー表面における存在
量、現像剤担持体上のトナーの帯電分布におけるピー
ク、および|A|−|B|の値、並びに本実施例で印加
した現像バイアスの種類を表2に、評価結果を表3に示
す。
1の代わりにトナー2〜5を用い、実施例1と同様の評
価を行った。トナーの物性等を表2に、評価結果を表3
に示す。
機の現像器を改造し、攪拌力を下げた現像器を作製し
た。このような構成の現像器を用いることにより、現像
剤の帯電量を低下させた。磁性キャリアは、表面コート
剤のコート厚を下げた。また、トナー量と磁性キャリア
の比を調節し、トナー濃度が質量比で10%である現像
剤を作製した。これらの条件で、実施例1と同様の評価
を行った。トナーの物性等を表2に、評価結果を表3に
示す。
機の現像器を改造し、攪拌力を上げた現像器を作製し
た。このような構成の現像器を用いることにより、現像
剤の帯電量を上昇させた。磁性キャリアは、表面コート
剤のコート厚を上げた。また、トナー量と磁性キャリア
の比を調節し、トナー濃度が質量比で4%である現像剤
を作製した。これらの条件で、実施例1と同様の評価を
行った。トナーの物性等を表2に、評価結果を表3に示
す。
スの代わりに、交流バイアスを矩形バイアスとした現像
バイアスを用いた。なお、直流部の電圧を−400V、
交流部の電圧をピークトゥピークで1kV、パルス部分
の周波数を2kHzに設定した。これらの条件で実施例
1と同じ評価を行った。トナーの物性等を表2に、評価
結果を表3に示す。
ー1の代わりにトナー6、7を用い、実施例1と同様の
評価を行った。トナーの物性等を表2に、評価結果を表
3に示す。
1に代わりにトナー8〜15を用い、実施例1と同様の
評価を行った。トナーの物性等を表2に、評価結果を表
3に示す。
写機の攪拌力を下げた現像器を用いた。現像剤の磁性キ
ャリアの表面コート剤のコート厚を実施例6よりさらに
下げ、またトナー量と磁性キャリアの比を調節し、トナ
ー濃度が質量比で10%である現像剤を作製した。これ
らの条件で実施例1と同様の評価を行った。トナーの物
性等を表2に、評価結果を表3に示す。
複写機の攪拌力を上げた現像器を用いた。現像剤の磁性
キャリアの表面コート剤のコート厚を実施例7よりさら
に上げ、またトナー量と磁性キャリアの比を調節し、ト
ナー濃度が質量比で4%である現像剤を作製した。これ
らの条件で実施例1と同様の評価を行った。トナーの物
性等を表2に、評価結果を表3に示す。
アスの代わりに、直流のみのDCバイアスを現像バイア
スとして用いた。なお、直流部の電圧を−600Vに設
定した。これらの条件で実施例1と同様の評価を行っ
た。トナーの物性等を表2に、評価結果を表3に示す。
アスの交流バイアスを以下のように変えて現像を行っ
た。なお、直流部の電圧を−400V、交流部の電圧を
ピークトゥピークで3kV、パルス部分の周波数を4k
Hzに設定した。ブランク部、パルス部は変化させなか
った。これらの条件で実施例1と同様の評価を行った。
トナーの物性等を表2に、評価結果を表3に示す。
現像剤担持体であるスリーブのSUS表面を、球形のガ
ラスビーズ粒子、FGB#40を用いて粗面化処理し
た。粗面化処理後のスリーブ表面の平均山間隔Sm=3
3μm、十点平均粗さRz=2.4μm(Rz/Sm=
0.07)であった。これらの条件で実施例1と同様の
評価を行った。トナーの物性等を表2に、評価結果を表
3に示す。
写機を改造して、画像形成毎に現像器から現像剤を一定
量比で抜き取る機構を取り付けた。また磁性キャリアを
質量比で15%含む供給トナーを作製し、且つ磁性キャ
リア混合トナーを供給できるように、トナー供給系を改
造した。これらの条件で実施例1と同様の評価を行っ
た。トナーの物性等を表2に、評価結果を表3に示す。
温オフセット性に優れ、長期にわたって安定して画像を
形成することができる画像形成方法を提供することがで
きる。
おけるトナーの耐ブロッキング性に優れた画像形成方法
を提供することができる。
用いた画像形成においても二次色の混色性が良好で且つ
色再現範囲が広い画像形成方法を提供することができ
る。
置の一例を示す模式的断面図
Claims (16)
- 【請求項1】 磁性キャリアとトナーとを有する二成分
系現像剤を用い、前記トナーを担持する現像剤担持体
に、直流バイアスに交流バイアスを重畳した現像バイア
スを印加して静電保持体上の静電潜像を前記トナーによ
り現像してトナー像を形成する二成分現像方法を用いた
画像形成方法であって、 前記トナーは結着樹脂と着色剤と芳香族オキシカルボン
酸またはその誘導体と炭化水素ワックスとを少なくとも
含有し、 前記結着樹脂は(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリエ
ステルユニットとビニル系共重合体ユニットとを有する
ハイブリッド樹脂成分、(c)ポリエステル樹脂と前記
ハイブリッド樹脂成分の混合物、(d)ポリエステル樹
脂とビニル系共重合体の混合物、または(e)ポリエス
テル樹脂と前記ハイブリッド樹脂成分とビニル系共重合
体の混合物から選択され、 前記トナーは、示差熱分析(DSC)測定による吸熱曲
線において、温度30〜200℃の範囲における最大吸
熱ピークのピーク温度が55〜110℃であり、 前記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1×106〜1×1010[dN/
m2]であり、且つ温度120〜180℃における貯蔵
弾性率(G'120-180)が1×103〜1×106[dN/
m2]であり、 前記芳香族オキシカルボン酸またはその誘導体のトナー
表面における存在量が0.05〜8g/kgであり、 現像剤担持体上のトナーの23℃、相対湿度60%環境
下における帯電量分布が絶対値で5〜25μc/gにピ
ークを有し、且つ現像剤担持体上のトナー全体の帯電量
(A)と静電保持体上のトナーの帯電量(B)とが下記
式 【数1】0.5 ≦ |A|−|B| ≦ 8.0 を満足することを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項2】 前記現像剤担持体上のトナーの23℃、
相対湿度50%環境下における帯電量分布が絶対値で1
0〜20μc/gにピークを有し、且つ現像剤担持体上
のトナー全体の帯電量(A)と静電保持体上のトナーの
帯電量(B)とが下記式 【数2】1.0 ≦ |A|−|B| ≦ 5.0 を満足することを特徴とする請求項1記載の画像形成方
法。 - 【請求項3】 前記交流バイアスの電圧が実効値で50
0〜5000Vであることを特徴とする請求項1または
2記載の画像形成方法。 - 【請求項4】 前記交流バイアスが矩形バイアスである
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の
画像形成方法。 - 【請求項5】 前記交流バイアスが休止部と振動部とを
含むブランクパルスバイアスであることを特徴とする請
求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成方法。 - 【請求項6】 前記交流バイアスの繰り返し周波数が1
00Hz〜10kHzであることを特徴とする請求項1
〜5のいずれか一項に記載の画像形成方法。 - 【請求項7】 前記現像剤担持体の表面の平均山間隔S
mが、前記磁性キャリアの質量平均径Dの1/3〜6倍
であり、且つ前記現像剤担持体の表面の10点粗さをR
zとした場合に、下記式 【数3】0.001 ≦ Rz/Sm ≦0.15 を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一
項に記載の画像形成方法。 - 【請求項8】 前記トナーの温度80℃における貯蔵弾
性率(G'80)が1×106〜1×108[dN/m2]で
あり、温度120〜180℃における貯蔵弾性率(G'
120-180)が1×104〜5×105[dN/m2]である
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の
画像形成方法。 - 【請求項9】 前記トナーの温度120〜180℃にお
ける貯蔵弾性率の最小値(G'min)に対する最大値
(G'max)の比(G'max/G'min)が30以下であるこ
とを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の画
像形成方法。 - 【請求項10】 前記トナーの示差熱分析(DSC)測
定による吸熱曲線において、温度30〜200℃におけ
る最大吸熱ピークのピーク温度が55〜80℃であるこ
とを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の画
像形成方法。 - 【請求項11】 前記トナーにおいて、0.1mol/
リットルの水酸化ナトリウム水溶液により抽出される、
芳香族オキシカルボン酸誘導体の前記トナー表面におけ
る存在量が0.05〜8mgであることを特徴とする請
求項1〜10のいずれか一項に記載の画像形成方法。 - 【請求項12】 前記芳香族オキシカルボン酸誘導体
が、該芳香族オキシカルボン酸誘導体の金属化合物であ
ることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記
載の画像形成方法。 - 【請求項13】 前記芳香族オキシカルボン酸の金属化
合物が、該芳香族オキシカルボン酸誘導体のアルミニウ
ム化合物であることを特徴とする請求項12記載の画像
形成方法。 - 【請求項14】 前記トナーは樹脂成分のゲルパーミエ
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、分子量3500〜15000の領域にメイ
ンピークが存在し、且つ質量平均分子量(Mw)と数平
均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0以上であ
ることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記
載の画像形成方法。 - 【請求項15】 前記トナーは樹脂成分のゲルパーミエ
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、分子量3500〜15000の領域にメイ
ンピークが存在し、且つ質量平均分子量(Mw)と数平
均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が5.0以上であ
ることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記
載の画像形成方法。 - 【請求項16】 前記トナーの質量平均粒径が4〜10
μmであることを特徴とする請求項1〜15のいずれか
一項に記載の画像形成方法。
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