JP2003302795A - 正帯電性トナーおよび画像形成方法 - Google Patents

正帯電性トナーおよび画像形成方法

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JP2003302795A
JP2003302795A JP2002105930A JP2002105930A JP2003302795A JP 2003302795 A JP2003302795 A JP 2003302795A JP 2002105930 A JP2002105930 A JP 2002105930A JP 2002105930 A JP2002105930 A JP 2002105930A JP 2003302795 A JP2003302795 A JP 2003302795A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 バインダー樹脂として、ポリエステル樹脂を
用いた場合であっても正帯電特性に優れたトナーおよび
画像形成方法を提供する。 【解決手段】下記特性(1)のバインダー樹脂と、下記
特性(2)の電荷制御剤と、下記特性(3)のワックス
類と、を含有することを特徴とする正帯電性トナー。
(1)非晶質ポリエステル樹脂を使用し、その酸価を5
mgKOH/g以下、ガラス転移点を55〜70℃、重
量平均分子量を3、000〜20、000のとする。
(2)第四級アンモニウム塩を官能基とするスチレン系
樹脂共重合体を使用するとともに、重量平均分子量を
3、000〜20、000とする。(3)ワックス類と
して、フィーシャートロプッシュワックスを使用すると
ともに、重量平均分子量を1、000以上とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アモルファスシリ
コン感光体等に適した正帯電性トナーおよび画像形成方
法に関し、より詳細には、バインダー樹脂として、ポリ
エステル樹脂を使用し、電荷制御剤として、第四級アン
モニウム塩化合物を使用した場合であっても、例えば、
最大帯電量が20〜30μC/gと高く、しかも均一な
正帯電特性を示すことができる正帯電性トナーおよび画
像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、極めて優れた耐久性が得られるこ
とから、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成
方法が、有機感光体に代わって着目されている。しかし
ながら、アモルファスシリコン感光体には、その特性
上、負帯電性トナーを使用することができない、すなわ
ち、正帯電性トナーしか使用することができないという
問題点が見られた。
【0003】そこで、特公平7−66201号公報に
は、ポリエステル系樹脂に対して、正の帯電制御剤を含
んで構成した電子写真用現像剤組成物が開示されてい
る。より具体的には、バインダー樹脂と、着色剤とを含
む現像剤であって、バインダー樹脂が3価以上のカルボ
キシル基を有し、酸価が5mgKOH/g以下であっ
て、しかも水酸基価が60mgKOH/g以下のポリエ
ステル系樹脂からなることを特徴としている。また、正
帯電制御剤としては、ニグロシン化合物や、アミノ基を
有するビニルポリマ等が開示されている。しかしなが
ら、開示された電子写真用現像剤組成物は、バインダー
樹脂の分子量やガラス転移点、あるいは正帯電制御剤の
種類や分子量等を制限していないためと思われるが、ト
ナーの帯電量が極めて低いという問題が見られた。実
際、特公平7−66201号公報に記載された実施例に
おけるトナー(トナー1〜4)の帯電量は、13.8〜
15.5μC/gという極めて低い値であった。
【0004】また、特開平8−82957号公報には、
バインダー樹脂と、着色剤とを含む現像剤であって、バ
インダー樹脂が酸価5mgKOH/g以下のポリエステ
ル系樹脂であり、かつ現像剤の最大正帯電量が30μC
/g以下であることを特徴とした正帯電一成分非磁性現
像剤が開示されている。また、正帯電制御剤として、テ
トラアルキルアンモニウム塩等の低分子化合物が開示さ
れている。しかしながら、かかる正帯電一成分非磁性現
像剤は、特定のバインダー樹脂を使用しなければならな
い上に、バインダー樹脂の分子量やガラス転移点、ある
いは正帯電制御剤の種類や分子量等を制限していないた
めと思われるが、帯電量の値が一般に低く、しかも得ら
れる値がばらつきやすいという問題が見られた。実際、
特開平8−82957号公報に記載された実施例1の最
大正帯電量は15μC/gであり、実施例2の最大正帯
電量は24μC/gであり、実施例3の最大正帯電量は
11μC/gであり、実施例4の最大正帯電量は10μ
C/gであった。
【0005】また、特開平9−230632号公報に
は、着色剤と、結着樹脂(バインダー樹脂)と、荷電制
御剤とを含む非磁性一成分トナーであって、バインダー
樹脂が酸価2.0mgKOH/g以下で、かつ誘電率が
2.5以下であるポリエステル系樹脂からなり、荷電制
御剤が正帯電性の荷電制御剤であることを特徴とした正
帯電一成分非磁性現像剤が開示されている。そして、正
帯電制御剤として、第四級アンモニウム塩は帯電特性が
低くて使用することが困難である一方、ニグロシン化合
物やトリフェニルメタン系化合物が好適である旨の説明
がなされている。しかしながら、開示された正帯電一成
分非磁性現像剤は、バインダー樹脂の分子量やガラス転
移点、あるいは正帯電制御剤の種類や分子量等を制限し
ていないとともに、誘電率の値が低いためと思われる
が、トナーの帯電量が極めて低いという問題が見られ
た。実際、特開平9−230632号公報に記載された
実施例1の帯電量は15.53μC/gであり、実施例
2の最大正帯電量は16.58μC/gであり、実施例
3の帯電量は13.82μC/gであった。
【0006】一方、特開昭63−60458号公報およ
び特開平3−80259号公報には、バインダー樹脂と
してのポリエステル樹脂やアクリル−スチレン樹脂等
と、電荷制御剤としての重量平均分子量が制御された第
四級アンモニウム塩基含有共重合体あるいはその変性物
と、着色剤と、からなる電子写真用正帯電性トナーが開
示されている。より具体的には、重量平均分子量が2,
000〜10,000の範囲にある第四級アンモニウム
塩基含有共重合体あるいはその変性物を使用するもので
ある。しかしながら、開示された電子写真用正帯電性ト
ナーは、ポリエステル樹脂を用いた場合、特開昭63−
60458号公報の実施例7や、特開平3−80259
号公報の実施例8に記載されているように、それぞれガ
ラス転移点が45℃未満と低く、架橋を施した場合であ
っても、51℃と依然低い値であり、それぞれ結晶化し
やすいという問題が見られた。また、開示されたポリエ
ステル樹脂は、それぞれ水酸基価も大きいために、さら
に結晶化しやすい一方、保存安定性や流動性に乏しいと
いう問題が見られた。したがって、ポリエステル樹脂等
が結晶化した場合、得られるトナーの帯電量もそれにつ
れて低くなったり、あるいは、隣接するトナー同士が付
着したりして、取り扱い性が著しく低下するという問題
が見られた。なお、特開昭63−60458号公報およ
び特開平3−80259号公報には、アクリル−スチレ
ン樹脂についての好ましいガラス転移点の値が記載され
ているものの、アクリル−スチレン樹脂とポリエステル
樹脂とでは、結晶特性を始めとした樹脂特性が異なるこ
とから、これらのガラス転移点の値は、ポリエステル樹
脂に関しては全く参考にならないものである。
【0007】一方、発明者らは、既に、特開平7−11
4204号公報や特開平7−271084号公報におい
て、バインダー樹脂としてのポリエステル樹脂と、荷電
制御剤と、特定のフィーシャートロプッシュワックス
と、を組み合わせて構成した静電潜像現像用トナーを開
示しているが、ポリエステル樹脂の樹脂特性に関して、
いまだ改良する余地が見られた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の発明
者らは、従来の課題を鋭意検討した結果、バインダー樹
脂としてガラス転移点等が制御された特定のポリエステ
ル樹脂を用いるとともに、電荷制御剤として重量平均分
子量等が制御された特定の第四級アンモニウム塩基含有
重合体を用い、さらには特定のワックス類を使用するこ
とにより、ポリエステル樹脂の結晶化等の問題や付着の
問題を回避できることを見出した。すなわち、本発明の
目的は、バインダー樹脂として、ポリエステル樹脂を用
いた場合であっても正帯電特性に優れ、しかも取り扱い
性や保管性等にも優れた正帯電性トナーおよび画像形成
方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、バイン
ダー樹脂と、電荷制御剤と、ワックス類と、を含む正帯
電性トナーであって、下記特性(1)を有するバインダ
ー樹脂と、下記特性(2)を有する電荷制御剤と、下記
特性(3)を有するワックス類と、を含有することを特
徴とする正帯電性トナー。 (1)バインダー樹脂として、非結晶ポリエステル樹脂
を使用し、その酸価を5mgKOH/g以下の値とする
とともに、ガラス転移点を55〜70℃の範囲内の値と
し、さらに、重量平均分子量を3、000〜20、00
0の範囲内の値とする。 (2)電荷制御剤として、第四級アンモニウム塩を官能
基とするスチレン系樹脂共重合体を使用するとともに、
重量平均分子量を3、000〜20、000の範囲内の
値とする。 (3)ワックス類として、フィッシャートロプッシュワ
ックスを使用するとともに、重量平均分子量を1、00
0以上の値とする。 このようにガラス転移点が比較的高い非結晶ポリエステ
ル樹脂を用いることにより、結晶化することが少なくな
り、得られるトナーの帯電量を安定化させることができ
る。また、非結晶ポリエステル樹脂のガラス転移点が所
定範囲の値であるため、保管時等における隣接トナー同
士の付着についても有効に防止することができる一方、
使用時の定着特性等の特性を劣化させることも少なくな
る。
【0010】また、本発明の正帯電性トナーを構成する
にあたり、非結晶ポリエステル樹脂の添加量を、一成分
現像剤の場合には、全体量に対して、30〜70重量%
の範囲内の値とし、二成分現像剤の場合には、全体量に
対して、70〜95重量%の範囲内の値とすることが好
ましい。このように構成することにより、一成分現像剤
およびニ成分現像剤のそれぞれの場合において、得られ
るトナーの帯電量や定着特性等のバランスをさらに良好
なものとすることができる。
【0011】また、本発明の正帯電性トナーを構成する
にあたり、非結晶ポリエステル樹脂の吸水率(21℃、
24時間水中乾量基準)を、0.1〜1.0%の範囲内
の値とすることが好ましい。このように構成することに
より、得られるトナーの耐湿性を著しく向上させること
ができ、帯電特性をさらに安定なものとすることができ
る。
【0012】また、本発明の正帯電性トナーを構成する
にあたり、非結晶ポリエステル樹脂の水酸基価を、1〜
50mgKOH/gの範囲内の値とすることが好まし
い。このように構成することにより、得られるトナーの
耐湿性や結晶化防止性をさらに向上させることができ、
そのため、帯電特性をさらに安定なものとすることがで
きる。
【0013】また、本発明の正帯電性トナーを構成する
にあたり、非結晶ポリエステル樹脂の誘電率(測定周波
数100Hz)を2.5超〜3.5の範囲内の値とする
ことが好ましい。このように構成することにより、環境
条件によらず、得られるトナーの帯電量を一定範囲の値
とすることができる。なお、従来、特開平9−2306
32号公報に開示されているように、ポリエステル樹脂
の誘電率が2.5以下であると、正帯電性の荷電制御剤
として、第四級アンモニウム塩を使用した場合には、帯
電量が増加しないという知見がある。しかしながら、本
発明においては、逆に、非結晶ポリエステル樹脂の誘電
率を2.5を超えた値とすることにより、第四級アンモ
ニウム塩を使用した場合であっても、適当な帯電量を得
られることを確認しており、従来の知見が誤っているこ
とを確認した。
【0014】また、本発明の正帯電性トナーを構成する
にあたり、非結晶ポリエステル樹脂の破断伸び率を50
〜150%の範囲内の値とすることが好ましい。このよ
うに構成することにより、得られるトナーの耐久性を向
上させることができるばかりか、低温定着特性や結晶化
防止性についてもさらに向上させることができる。
【0015】また、本発明の正帯電性トナーを構成する
にあたり、非結晶ポリエステル樹脂の軟化点を90〜1
50℃の範囲内の値とすることが好ましい。このように
構成することにより、得られるトナーの耐久性を向上さ
せることができるばかりか、低温定着特性や結晶化防止
性についてもさらに向上させることができる。
【0016】また、本発明の正帯電性トナーを構成する
にあたり、電荷制御剤の添加量を、全体量に対して、1
〜15重量%の範囲内の値とすることが好ましい。この
ように構成することにより、得られるトナーの帯電量や
定着特性等のバランスをさらに良好なものとすることが
できる。
【0017】また、本発明の正帯電性トナーを構成する
にあたり、電荷制御剤の分子量/非結晶ポリエステル樹
脂の分子量比を1.5〜3.0の範囲内の値とすること
が好ましい。このように構成することにより、得られる
トナーの帯電量や定着特性等のバランスをさらに良好な
ものとすることができる。
【0018】また、本発明の正帯電性トナーを構成する
にあたり、フィッシャートロプッシュワックスの添加量
を、全体量に対して、1〜5重量%の範囲内の値とする
ことが好ましい。このように構成することにより、得ら
れるトナーの画像特性や定着特性等のバランスをさらに
良好なものとすることができる。
【0019】また、本発明の正帯電性トナーを構成する
にあたり、フィッシャートロプッシュワックスのDSC
測定による吸熱ボトムピークを100〜120℃の範囲
内の値とすることが好ましい。このように構成すること
により、得られるトナーの画像特性や定着特性等のバラ
ンスをさらに良好なものとすることができる。
【0020】また、本発明の別の態様は、バインダー樹
脂と、電荷制御剤と、ワックス類と、からなる正帯電性
トナーを用いた画像形成方法であって、下記特性(1)
を有するバインダー樹脂と、下記特性(2)を有する電
荷制御剤と、下記特性(3)を有するワックス類と、を
含有する正帯電性トナーを、アモルファスシリコン感光
体を用いて現像することを特徴とする画像形成方法であ
る。 (1)バインダー樹脂として、非結晶ポリエステル樹脂
を使用し、その酸価を5mgKOH/g以下の値とする
とともに、ガラス転移点を55〜70℃の範囲内の値と
し、さらに、重量平均分子量を3、000〜20、00
0の範囲内の値とする。 (2)電荷制御剤として、第四級アンモニウム塩を官能
基とするスチレン系樹脂共重合体を使用するとともに、
重量平均分子量を3、000〜20、000の範囲内の
値とする。 (3)ワックス類として、フィーシャートロプッシュワ
ックスを使用するとともに、当該フィーシャートロプッ
シュワックスの重量平均分子量を1、000以上の値と
する。このようにガラス転移点の値が制御された非結晶
ポリエステル樹脂からなる正帯電性トナーを使用するこ
とにより、結晶化することが少なくなり、優れた印刷特
性が得られるばかりか、アモルファスシリコン感光体に
対するカブリ等も少なくすることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の正帯電性トナーお
よび画像形成方法に関する実施の形態を具体的に説明す
る。
【0022】[第1の実施形態]第1の実施形態は、バイ
ンダー樹脂と、電荷制御剤と、ワックス類と、を含む正
帯電性トナーであって、下記特性(1)を有するバイン
ダー樹脂と、下記特性(2)を有する電荷制御剤と、下
記特性(3)を有する磁性粉と、を含有することを特徴
とする正帯電性トナー。 (1)バインダー樹脂として、非結晶ポリエステル樹脂
を使用し、その酸価を5mgKOH/g以下の値とする
とともに、ガラス転移点を55〜70℃の範囲内の値と
し、さらに、重量平均分子量を3、000〜20、00
0の範囲内の値とする。 (2)電荷制御剤として、第四級アンモニウム塩を官能
基とするスチレン系樹脂共重合体を使用するとともに、
重量平均分子量を3、000〜20、000の範囲内の
値とする。 (3)ワックス類として、フィーシャートロプッシュワ
ックスを使用するとともに、当該フィーシャートロプッ
シュワックスの重量平均分子量を1、000以上の値と
する。
【0023】1.バインダー樹脂 (1)種類 本発明における正帯電性トナーに使用するバインダー樹
脂としては、非結晶ポリエステル樹脂であれば特に制限
されるものではなく、例えば、アルコール成分とカルボ
ン酸成分との縮重合ないし共縮重合によって得られるも
のであれば好適に使用することができる。このようなア
ルコール成分としては、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
レングリコール等のジオール類;ビスフェノールA、水
素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフ
ェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA
等のビスフェノール類;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、ジグリセ
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例示される。また、カルボン酸
成分としては、2価または3価カルボン酸、あるいはこ
れらのカルボン酸における酸無水物、またはこれらのカ
ルボン酸における低級アルキルエステルが用いられる。
より具体的には、マレイン酸、フマール酸、シトラコン
酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハ
ク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン
酸、あるいはn−ブチルコハク酸、n−ブテニルコハク
酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−
オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデ
シルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシル
コハク酸、イソドデセニルコハク酸等のアルキルまたは
アルケニルコハク酸等の2価カルボン酸;1,2,4−
ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,
5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレン
トリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン
酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−
ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2
−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,
4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレン
カルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテト
ラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸等
の3価以上のカルボン酸等が例示される。
【0024】(2)酸価 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、非
結晶ポリエステル樹脂の酸価を5mgKOH/g以下の
値とすることが好ましい。この理由は、かかる非結晶ポ
リエステル樹脂の酸価が5mgKOH/gを越えると、
負の帯電特性が強くなり、トナーに対して安定して正帯
電性を付与することが困難となり、アモルファスシリコ
ン感光体に用いた場合、画像濃度が低くなったり、カブ
リが発生したりする場合があるためである。ただし、か
かる非結晶ポリエステル樹脂の酸価が過度に小さくなる
と、非結晶ポリエステル樹脂の材料選択の幅が過度に狭
められたり、酸価を小さくするための精製に、過度に時
間がかかる場合があるためである。したがって、非結晶
ポリエステル樹脂の酸価を0.1〜4mgKOH/gの
範囲内の値とすることがより好ましく、0.2〜3.5
mgKOH/gの範囲内の値とすることがさらに好まし
い。
【0025】ここで、図1〜図3を参照して、非結晶ポ
リエステルの酸価と、帯電特性、画像濃度、カブリ性と
の関係をそれぞれ説明する。図1の横軸には、非結晶ポ
リエステル樹脂の酸価(mgKOH/g)を採って示し
てあり、図1の縦軸には、帯電量(μC/g)を採って示
してある。そして、初期帯電量(μC/g)を記号Aで示
す実線で示してあり、耐久後の帯電量(μC/g)を記号
Bで示す点線で示してある。この図1に示すように、か
かる非結晶ポリエステル樹脂の酸価が5以下の値であれ
ば、初期帯電量も耐久後の帯電量も安定していることが
理解できる。しかしながら、かかる非結晶ポリエステル
樹脂の酸価が5を超えた値、例えば、酸価の値が7.8
となると、帯電量の値が小さくなり、しかも耐久後には
帯電量の値はさらに小さく変化している。したがって、
初期帯電量および耐久後の帯電量を安定させるために
は、かかる非結晶ポリエステル樹脂の酸価を5以下の値
とすることが有効であることが理解される。
【0026】また、図2の横軸には、非結晶ポリエステ
ル樹脂の酸価(mgKOH/g)を採って示してあり、
図2の縦軸には、画像濃度(−)を採って示してある。そ
して、初期画像濃度(−)を記号Aで示す実線で示してあ
り、耐久後の画像濃度(−)を記号Bで示す点線で示して
ある。この図2に示すように、かかる非結晶ポリエステ
ル樹脂の酸価が5以下の値であれば、初期も耐久後も
1.40程度の画像濃度が得られ、安定していることが
理解できる。しかしながら、かかる非結晶ポリエステル
樹脂の酸価が5を超えた値、例えば、非結晶ポリエステ
ル樹脂の酸価の値が7.8となると、初期画像濃度が低
くなり、しかも耐久後には画像濃度がさらに低下してい
る。したがって、初期および耐久後の画像濃度を安定さ
せるためには、非結晶ポリエステル樹脂の酸価を5以下
の値とすることが有効であることが理解される。
【0027】また、図3の横軸には、非結晶ポリエステ
ル樹脂の酸価(mgKOH/g)を採って示してあり、
図3の縦軸には、カブリ性の評価点(相対値)を採って示
してある。そして、初期のカブリ性評価(相対値)を記号
Aで示す実線で示してあり、耐久後のカブリ性評価(相
対値)を記号Bで示す点線で示してある。なお、カブリ
性の評価◎を5点とし、評価○を3点とし、カブリ性の
評価△を1点とし、カブリ性の評価×を0点として、そ
れぞれカブリ性の評価点を算出してある。この図3に示
すように、かかる非結晶ポリエステル樹脂の酸価が5以
下の値であれば、初期も耐久後もカブリ性の評価点は5
点と安定していることが理解できる。しかしながら、か
かる非結晶ポリエステル樹脂の酸価が5を超えた値、例
えば、非結晶ポリエステル樹脂の酸価の値が7.8とな
ると、初期のかぶり性の評価点が3となり、さらには耐
久後のカブリ性の評価点が1まで低下している。したが
って、初期および耐久後のカブリ性を良好なものとする
ためには、非結晶ポリエステル樹脂の酸価を5以下の値
とすることが有効であることが理解される。
【0028】(3)ガラス転移点(Tg) また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、非
結晶ポリエステル樹脂のガラス転移点を55〜70℃の
範囲内の値とすることが好ましく、58〜68℃の範囲
内の値とすることがより好ましい。この理由は、かかる
非結晶ポリエステル樹脂のガラス転移点が55℃未満と
なると、得られたトナー同士が融着し、保存安定性や耐
オフセット性が低下する場合があるためである。一方、
かかる非結晶ポリエステル樹脂のガラス転移点が70℃
を越えると、トナーの定着性が乏しくなる場合があるた
めである。したがって、非結晶ポリエステル樹脂のガラ
ス転移点を58〜68℃の範囲内の値とすることがより
好ましく、59〜67℃の範囲内の値とすることがさら
に好ましい。なお、非結晶ポリエステル樹脂のガラス転
移点は、示差走査熱量計(DSC)を用いて、比熱の変
化点から求めることができる。
【0029】(4)重量平均分子量 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、非
結晶ポリエステル樹脂が、重量平均分子量において、二
つの分子量ピーク(低分子量ピークと、高分子量ピーク
と称する。)を有することが好ましい。具体的に、低分
子量ピークが3、000〜20、000の範囲内であ
り、もう一つの高分子量ピークが300、000〜1、
500、000の範囲内であり、Mw(重量平均分子
量)/Mn(数平均分子量)が10以上あるものが好ま
しい。この理由は、非結晶ポリエステル樹脂の分子量ピ
ークがこのような範囲内の値であれば、トナーを、低湿
条件下でも容易に定着させることができ、また、耐オフ
セット性を向上させることもできるためである。なお、
バインダー樹脂の分子量は、分子量測定装置(GPC)
を用いて、カラムからの溶出時間を測定し、標準ポリス
チレン樹脂を用いて予め作成しておいた検量線と照らし
合わせることにより、求めることができる。
【0030】(5)吸水率 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、非
結晶ポリエステル樹脂の吸水率(21℃、24時間水中
乾量基準)を、0.1〜1.0%の範囲内の値とするこ
とが好ましい。この理由は、かかる非結晶ポリエステル
樹脂の吸水率が0.1%未満となると、トナーが過度に
帯電して、チャージアップが生じ易くなり、画像濃度が
低下する場合があるためである。一方、かかる非結晶ポ
リエステル樹脂の吸水率が1.0%を越えると、環境条
件下に存在する水を吸湿して、帯電量が低下したり、像
流れが発生しやすくなったりする場合があるためであ
る。したがって、非結晶ポリエステル樹脂の吸水率を
0.2〜0.9%の範囲内の値とすることがより好まし
く、0.3〜0.8%の範囲内の値とすることがさらに
好ましい。なお、非結晶ポリエステル樹脂の吸水率は、
21℃の水に測定試料を24時間浸漬する前後の重量変
化から求めることができる。
【0031】(6)水酸基価 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、非
結晶ポリエステル樹脂の水酸基価を、1〜50mgKO
H/gの範囲内の値とすることが好ましい。この理由
は、かかる非結晶ポリエステル樹脂の水酸基価が1mg
KOH/g未満となると、チャージアップが生じ易くな
り、画像濃度が低下する場合があるためである。一方、
かかる非結晶ポリエステル樹脂の水酸基価が50mgK
OH/gを越えると、吸湿しやすくなって、帯電量が低
下したり、像流れが発生しやすくなったりする場合があ
るためである。また、非結晶ポリエステル樹脂の水酸基
価が50mgKOH/gを越えると、トナーが結晶化し
やすくなり、保存安定性が低下する場合があるためであ
る。したがって、非結晶ポリエステル樹脂の水酸基価を
2〜45mgKOH/gの範囲内の値とすることがより
好ましく、3〜40mgKOH/gの範囲内の値とする
ことがさらに好ましい。なお、非結晶ポリエステル樹脂
の水酸基価は、滴定法により求めることができる。
【0032】(7)誘電率 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、非
結晶ポリエステル樹脂の誘電率(測定周波数100H
z)を2.5超〜3.5の範囲内の値とすることが好ま
しい。この理由は、かかる非結晶ポリエステル樹脂の誘
電率が2.5以下の値となると、帯電量が低下したり、
像流れが発生したりする場合があるためである。一方、
非結晶ポリエステル樹脂の誘電率が3.5を越えると、
チャージアップが生じ易くなり、画像濃度が低下する場
合があるためである。したがって、非結晶ポリエステル
樹脂の誘電率を2.5超〜3.4の範囲内の値とするこ
とがより好ましく、2.5超〜3.3の範囲内の値とす
ることがさらに好ましい。なお、非結晶ポリエステル樹
脂の誘電率は、誘電率計を用いて、周波数100Hzの
条件で、測定することができる。
【0033】(8)破断伸び率 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、非
結晶ポリエステル樹脂の破断伸び率を50〜150%の
範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる
非結晶ポリエステル樹脂の破断伸び率が50%未満の値
となると、得られるトナーの耐久性が低下したり、着色
剤等との相溶性が低下したりする場合があるためであ
る。一方、かかる破断伸び率が150%を越えると、得
られるトナーが保管時に融着する場合があるためであ
る。したがって、かかる非結晶ポリエステル樹脂の破断
伸び率を60〜140%の範囲内の値とすることがより
好ましく、70〜130%の範囲内の値とすることがさ
らに好ましい。なお、非結晶ポリエステル樹脂の破断伸
び率は、引っ張り試験機を用いて、測定することができ
る。
【0034】(9)軟化点 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、非
結晶ポリエステル樹脂において、軟化点を110〜15
0℃の範囲内の値とすることが好ましく、120〜14
0℃の範囲内の値とすることがより好ましい。この理由
は、かかるバインダー樹脂の軟化点が110℃未満で
は、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下す
る場合があるためである。一方、非結晶ポリエステル樹
脂の軟化点が150℃を超えると、トナーの定着性が乏
しくなる場合があるためである。なお、非結晶ポリエス
テル樹脂の軟化点は、いわゆる落球法から求めることが
できる。
【0035】(10)架橋構造 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、バ
インダー樹脂は、定着性が良好な観点から熱可塑性樹脂
が好ましいが、ソックスレー抽出器を用いて測定される
架橋部分量(ゲル量)が10重量%以下の値、より好ま
しくは0.1〜10重量%の範囲内の値であれば、熱硬
化性樹脂であっても良い。このように一部架橋構造を導
入することにより、定着性を低下させることなく、トナ
ーの保存安定性や形態保持性や耐オフセット性、あるい
は耐久性をより向上させることができる。よって、トナ
ーのバインダー樹脂として、熱可塑性樹脂を100重量
%使用する必要はなく、架橋剤を添加したり、あるい
は、熱硬化性樹脂を一部使用したりすることも好まし
い。
【0036】(11)添加量 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、非
結晶ポリエステル樹脂の添加量を、トナーの全体量を1
00重量%としたときに、一成分現像剤の場合には、3
0〜70重量%の範囲内の値とし、二成分現像剤の場合
には、70〜95重量%の範囲内の値とすることが好ま
しい。この理由は、一成分現像剤の場合において、かか
る非結晶ポリエステル樹脂の添加量が、30重量%未満
では、チャージアップが生じ易くなり、画像濃度が低下
する場合があるためである。一方、かかる非結晶ポリエ
ステル樹脂の添加量が70重量%を越えると、帯電量が
低下したり、像流れが発生しやすくなったりする場合が
あるためである。また、非結晶ポリエステル樹脂の水酸
基価が70重量%を越えると、トナーが結晶化しやすく
なり、保存安定性が低下する場合があるためである。ま
た、二成分現像剤の場合において、かかる非結晶ポリエ
ステル樹脂の添加量が、70重量%未満では、チャージ
アップが生じ易くなり、画像濃度が低下する場合がある
ためである。一方、かかる非結晶ポリエステル樹脂の添
加量が95重量%を越えると、帯電量が低下したり、像
流れが発生しやすくなったりする場合があるためであ
る。また、非結晶ポリエステル樹脂の水酸基価が95重
量%を越えると、トナーが結晶化しやすくなり、保存安
定性が低下する場合があるためである。
【0037】2.電荷制御剤 (1)種類 本発明における正帯電性トナーに使用する電荷制御剤と
しては、第四級アンモニウム塩を官能基とするスチレン
系樹脂共重合体であれば特に制限されるものではない。
すなわち、通常多用されているニグロシン化合物と異な
り、高分子量の電荷制御剤を使用することにより、トナ
ーにおける帯電量を所望の範囲内の値に容易に調節する
ことができるためである。
【0038】(2)平均分子量 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、か
かる電荷制御剤の平均分子量を、重量平均分子量におい
て、3、000〜20、000の範囲内の値とすること
が好ましい。この理由は、かかる重量平均分子量がこの
ような範囲内の値であれば、トナーを容易に定着させる
ことができる一方、耐オフセット性についても向上させ
ることもできるためである。また、このような重量平均
分子量を有する電荷制御剤であれば、相互に付着するこ
とを有効に防止でき、取り扱いが容易になるためであ
る。
【0039】(3)添加量 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、電
荷制御剤の添加量を、トナーの全体量を100重量%と
したときに、1〜15重量%の範囲内の値とすることが
好ましい。この理由は、かかる電荷制御剤の添加量が1
重量%未満となると、トナーに対して、安定して帯電特
性を付与することが困難となり、画像濃度が低くなった
り、耐久性が低下したりする場合があるためである。ま
た、電荷制御剤の添加量が1重量%未満となると、トナ
ーの分散不良が起こりやすく、いわゆるカブリの原因と
なったり、感光体汚染が激しくなったりする場合がある
ためである。一方、かかる電荷制御剤の添加量が15重
量%を超えると、耐環境性、特に高温高湿下での帯電不
良や画像不良の原因となり、感光体汚染等の欠点が生じ
やすくなる場合があるためである。したがって、かかる
電荷制御剤の添加量を、トナーの全体量を100重量%
としたときに、1〜13重量%の範囲内の値とすること
がより好ましく、1〜10重量%の範囲内の値とするこ
とがさらに好ましい。
【0040】3.分子量比 また、本発明のトナーにおける非結晶ポリエステル樹脂
と電荷制御剤との分子量比に関して、当該電荷制御剤の
分子量/非結晶ポリエステル樹脂で表される分子量比を
1.5〜3.0の範囲内の値とすることが好ましい。こ
の理由は、かかる分子量比が1.5未満とすると、帯電
量が低下し、画像濃度が低下したり、カブリが発生した
りする場合があるためである。一方、分子量比が3.0
を超える値となると、安定した帯電特性が得られなくな
り、画像濃度が低下したり、カブリが発生したりする場
合があるためである。したがって、電荷制御剤の分子量
/非結晶ポリエステル樹脂の分子量比を1.6〜2.9
の範囲内の値とすることがより好ましく、1.7〜2.
8の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【0041】ここで、図4〜図6を参照して、電荷制御
剤の分子量/非結晶ポリエステル樹脂の分子量比と、帯
電特性、画像濃度、カブリ性との関係をそれぞれ説明す
る。図4の横軸には、電荷制御剤の分子量/非結晶ポリ
エステル樹脂の分子量比を採って示してあり、図4の縦
軸には、帯電量(μC/g)を採って示してある。そし
て、初期帯電量(μC/g)を記号Aで示す実線で示して
あり、耐久後の帯電量(μC/g)を記号Bで示す点線で
示してある。この図4に示すように、かかる電荷制御剤
の分子量/非結晶ポリエステル樹脂の分子量比が1.5
〜3.0の範囲内の値であれば、初期帯電量も耐久後の
帯電量も安定していることが理解できる。しかしなが
ら、かかる電荷制御剤の分子量/非結晶ポリエステル樹
脂の分子量比が3.0を超えた値、例えば、電荷制御剤
の分子量/非結晶ポリエステル樹脂の分子量比が5.8
となると、帯電量の値が小さくなり、しかも耐久後には
さらに小さい値に変化している。したがって、初期帯電
量および耐久後の帯電量を安定させるためには、かかる
電荷制御剤の分子量/非結晶ポリエステル樹脂の分子量
比を1.5〜3.0の範囲内の値とすることが有効であ
ることが理解される。
【0042】また、図5の横軸には、電荷制御剤の分子
量/非結晶ポリエステル樹脂の分子量比を採って示して
あり、図5の縦軸には、画像濃度(−)を採って示してあ
る。そして、初期画像濃度(−)を記号Aで示す実線で示
してあり、耐久後の画像濃度(−)を記号Bで示す点線で
示してある。この図5に示すように、かかる電荷制御剤
の分子量/非結晶ポリエステル樹脂の分子量比が1.5
〜3.0の範囲内の値であれば、初期も耐久後も1.4
0程度の画像濃度が得られ、安定していることが理解で
きる。しかしながら、かかる電荷制御剤の分子量/非結
晶ポリエステル樹脂の分子量比が3.0を超えた値、例
えば、電荷制御剤の分子量/非結晶ポリエステル樹脂の
分子量比が5.8となると、初期の画像濃度が1.2程
度まで低下し、さらに耐久後には0.8程度まで、画像
濃度が低下している。したがって、初期および耐久後の
画像濃度を安定させるためには、電荷制御剤の分子量/
非結晶ポリエステル樹脂の分子量比を1.5〜3.0の
範囲内の値とすることが有効であることが理解される。
【0043】また、図6の横軸には、電荷制御剤の分子
量/非結晶ポリエステル樹脂の分子量比を採って示して
あり、図6の縦軸には、カブリ性の評価点(相対値)を採
って示してある。そして、初期のカブリ性評価(相対値)
を記号Aで示す実線で示してあり、耐久後のカブリ性評
価(相対値)を記号Bで示す点線で示してある。なお、カ
ブリ性の評価◎を5点とし、評価○を3点とし、カブリ
性の評価△を1点とし、カブリ性の評価×を0点とし
て、それぞれカブリ性の評価点を算出してある。この図
6に示すように、かかる電荷制御剤の分子量/非結晶ポ
リエステル樹脂の分子量比が1.5〜3.0の範囲内の
値であれば、初期も耐久後もカブリ性の評価点は5点と
安定していることが理解できる。しかしながら、かかる
電荷制御剤の分子量/非結晶ポリエステル樹脂の分子量
比が3.0を超えた値、例えば、電荷制御剤の分子量/
非結晶ポリエステル樹脂の分子量比が5.8となると、
初期も耐久後もカブリ性の評価点が1まで低下してい
る。したがって、初期および耐久後のカブリ性を良好な
ものとするためには、電荷制御剤の分子量/非結晶ポリ
エステル樹脂の分子量比を1.5〜3.0の範囲内の値
とすることが有効であることが理解される。
【0044】3.ワックス類 (1)種類 本発明における正帯電性トナーに使用するワックス類に
は、フィッシャートロプッシュワックスを含有する。こ
のようなフィッシャートロプッシュワックスとしては、
サゾール社から入手できるサゾールワックスC1(H1
の結晶化による高分子量グレード、吸熱ボトムピーク:
106.5℃)、サゾールワックスC105(C1の分
留法による精製品、吸熱ボトムピーク:102.1
℃)、サゾールワックスSPRAY(C105の微粒子
品、吸熱ボトムピーク:102.1℃)等が挙げられ
る。また、本発明の正帯電性トナーにおいては、フィッ
シャートロプッシュワックス以外のワックス類を併用す
ることができ、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプ
ロピレンワックス等の低分子量ポリオレフィンワック
ス、フッ素樹脂系ワックスなどが使用できる。
【0045】(2)重量平均分子量 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、か
かるフィッシャートロプッシュワックスの重量平均分子
量を1、000以上の値とすることが好ましい。この理
由は、かかる重量平均分子量が1、000未満となる
と、トナー同士が融着してしまい、保存安定性が低下し
たり、ドラムフィルミングが発生したりする場合がある
ためである。一方、かかる重量平均分子量が高すぎる場
合には、定着温度が高くなってしまい、印字特性が低下
する場合があるためである。したがって、かかるフィッ
シャートロプッシュワックスの重量平均分子量を1、0
00〜1、800の範囲内の値とすることがより好まし
く、1、000〜1、600の範囲内の値とすることが
さらに好ましい。
【0046】(3)添加量 また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、フ
ィッシャートロプッシュワックスの添加量を、トナーの
全体量を100重量%としたときに、1〜5重量%の範
囲内の値とすることが好ましい。この理由は、フィッシ
ャートロプッシュワックスの添加量が1重量%未満とな
ると、読取ヘッドへのオフセットや像スミアリング等を
効率的に防止することができない場合があるためであ
る。一方、フィッシャートロプッシュワックスの添加量
が5重量%を超えると、トナー同士が融着してしまい、
保存安定性が低下する場合があるためである。したがっ
て、かかるフィッシャートロプッシュワックスの添加量
を、トナーの全体量を100重量%としたときに、1〜
4.5重量%の範囲内の値とすることがより好ましく、
1〜4重量%の範囲内の値とすることがさらに好まし
い。
【0047】(4)吸熱ボトムピーク また、本発明の正帯電性トナーを構成するにあたり、フ
ィッシャートロプッシュワックスのDSC測定による吸
熱ボトムピークを100〜120℃の範囲内の値とする
ことが好ましく、100〜115℃の範囲内の値とする
ことがより好ましい。この理由は、かかる吸熱ボトムピ
ークが100℃未満となると、トナー同士が融着してし
まい、保存安定性が低下する場合があるためである。一
方、かかる吸熱ボトムピークが120℃を越えると、定
着温度が高くなってしまい、印字特性が低下する場合が
あるためである。
【0048】4.磁性粉 また、トナーにおいて、公知の磁性粉をトナー中に分散
させ磁性トナーとして構成することができる。好ましい
磁性粉としては、フェライト、マグネタイト、鉄、コバ
ルト、ニッケル等の強磁性を示す金属もしくは合金、ま
たはこれらの強磁性元素を含む化合物、あるいは、強磁
性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強
磁性を示すようになる合金等を挙げることができる。ま
た、磁性粉の平均粒径を0.1〜1μmの範囲内の値と
するのが好ましく、0.1〜0.5μmの範囲内の値と
するのがより好ましい。この理由は、かかる平均粒径を
有する磁性粉であれば、取り扱いが容易である一方、微
粉末の形でトナーバインダー中に均一に分散することが
できるためである。また、磁性粉の表面を、チタン系カ
ップリング剤、シラン系カップリング剤などの表面処理
剤で表面処理することが好ましい。このように表面処理
することにより、磁性粉の吸湿性や分散性を改善するこ
とができるためである。
【0049】5.外添粒子 トナーには、測定対象であって、定着ロールを汚染する
要因となるものの、帯電特性、流動特性および研磨特性
等を改善するために、酸化チタン、シリカ、酸化ジルコ
ニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛等の無機酸化物か
らなる外添粒子を添加することが好ましい。また、これ
らの無機酸化物からなる外添粒子は、トナーの流動性や
保存安定性をさらに向上させる目的で、コロイダルシリ
カや疎水性シリカ、あるいはシランカップリング剤やチ
タンカップリング剤等によって、表面処理することも好
ましい。
【0050】また、トナーにおいて、パーティクルカウ
ンターで測定される無機酸化物の遊離率を10.0%以
内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる遊離
率が10.0%を超えると、無機酸化物が単独で存在す
る量が多くなり、トナー表面にホールドされていない場
合があるためである。したがって、遊離率が所定値以上
になると、無機酸化物が感光体において現像され易くな
り、結果的に、定着前の記録媒体上の無機酸化物量を増
加させる場合がある。
【0051】6.平均粒径 また、トナーの平均粒径は特に制限されるものではない
が、例えば、5〜12μmの範囲内の値とすることが好
ましい。この理由は、かかるトナーの平均粒径が5μm
未満の値となると、トナーの帯電特性や流動特性が低下
し、さらには、外添粒子の遊離率が高まる場合があるた
めであり、一方、かかるトナーの平均粒径が12μmを
超えると、トナーの流動性が低下する場合があるためで
ある。したがって、トナーの平均粒径を、6〜11μm
の範囲内の値とすることがより好ましく、7〜10μm
の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【0052】[第2の実施形態]第2の実施形態は、バイ
ンダー樹脂と、電荷制御剤と、磁性粉と、からなる正帯
電性トナーを用いた画像形成方法であって、下記特性
(1)を有するバインダー樹脂と、下記特性(2)を有
する電荷制御剤と、下記特性(3)を有するワックス類
と、を含有する正帯電性トナーを、アモルファスシリコ
ン感光体を用いて現像することを特徴とする画像形成方
法である。 (1)バインダー樹脂として、非結晶ポリエステル樹脂
を使用し、その酸価を5mgKOH/g以下の値とする
とともに、ガラス転移点を55〜70℃の範囲内の値と
し、さらに、重量平均分子量を3、000〜20、00
0の範囲内の値とする。 (2)電荷制御剤として、第四級アンモニウム塩を官能
基とするスチレン系樹脂共重合体を使用するとともに、
重量平均分子量を3、000〜20、000の範囲内の
値とする。 (3)ワックス類として、フィーシャートロプッシュワ
ックスを使用するとともに、当該フィーシャートロプッ
シュワックスの重量平均分子量を1、000以上の値と
する。
【0053】1.画像形成装置 (1)構成 画像形成方法を実施するにあたり、図7に示すような画
像形成装置1に好適に使用することができる。すなわ
ち、画像形成装置1には、図上、時計回りに回転する帯
電型感光体ドラム(感光体)9の周囲に、回転方向に沿
って、現像器10、転写ローラ19、クリーニングブレ
ード13、及び帯電ユニット8が配設されている。そし
て、現像器10には、現像ローラ32が配設され、該現
像ローラ32の表面は、感光体9の表面と所定間隔離間
しているとともに、この現像器10に対して、トナーコ
ンテナ31から適宜所定量のトナーが供給可能に構成さ
れていることが好ましい。また、感光体9の上部には、
感光体9の表面に画像のドットを形成するための光学伝
送機構5が設けられている。この光学伝送機構5は図示
しないものの、レーザ光源からのレーザ光を反射するた
めのポリゴンミラー2と、レーザ光を反射ミラー4を介
して帯電ユニット8と現像ローラ32との間の感光体表
面に画像ドットを結像するための光学系3と、から構成
されていることが好ましい。また、画像形成装置1の下
部には、後述する該装置を制御するための制御回路71
が収納される基部54が設けられており、該基部54の
上側には、記録紙コンテナ55が外部から着脱可能に配
置されている。この記録紙コンテナ55には、転写前の
記録紙を収納するための収納庫14が設けられているこ
とが好ましい。そして、押圧バネ52上に載置された記
録紙は、搬送ローラ53及び15により、通路16およ
び17を通って補助ローラ30に対面して設けられてい
るレジストローラ18まで搬送されるように構成されて
いる。また、画像形成装置1の右側には、前方扉50が
開閉可能に配置され、その前方扉に載置される記録紙
は、搬送ローラ51により通路17に搬送されるように
構成されている。そして、画像形成装置1の左側には、
定着ローラ23及び24によって定着部が構成され、感
光体9と転写ローラ19間を通過した記録紙は、これら
の定着ローラ23、24によって定着される。また、定
着後の記録紙は、搬送ローラ25、26により通路27
を通って、さらにローラ28、29により転写済記録紙
集積庫6に集積されるように構成されていることが好ま
しい。さらにまた、画像記録装置1の上部には、各種情
報を表示する表示部47、インストールスイッチ48及
び電源スイッチ49が設けられていることが好ましい。
【0054】(2)動作 このように構成された画像記録装置1は、電源スイッチ
49を開閉することにより、メインモータ(図示しな
い)が、駆動を開始し、スタートスイッチ(図示しな
い)により感光体9が時計方向に回転して、光学伝送機
構5が、感光体9の表面上に、画像を形成することがで
きるように構成してあることが好ましい。そして、形成
された画像は、現像器10の現像ローラ32によって現
像され、現像されたトナー画像は、転写ローラ19によ
って記録紙に転写される。さらにトナーが転写された記
録紙は、定着ローラ23、24によって、定着固定さ
れ、ローラ25、27、28、29により集積庫6に搬
送されて集積されることになる。なお、現像ローラ32
によって、現像されなかったトナーは、クリーニングブ
レード13により回収されることになる。
【0055】2.正帯電性トナー 第2の実施形態で使用する静電潜像現像用正帯電性トナ
ーは、バインダー樹脂と、電荷制御剤と、磁性粉と、か
らなる正帯電性トナーを用いた画像形成方法であって、
下記特性(1)を有するバインダー樹脂と、下記特性
(2)を有する電荷制御剤と、下記特性(3)を有する
ワックス類と、を含有することを特徴としており、第1
の実施形態で説明した内容と同様とすることができるた
め、ここでの説明は省略する。 (1)バインダー樹脂として、非結晶ポリエステル樹脂
を使用し、その酸価を5mgKOH/g以下の値とする
とともに、ガラス転移点を55〜70℃の範囲内の値と
し、さらに、重量平均分子量を3、000〜20、00
0の範囲内の値とする。 (2)電荷制御剤として、第四級アンモニウム塩を官能
基とするスチレン系樹脂共重合体を使用するとともに、
重量平均分子量を3、000〜20、000の範囲内の
値とする。 (3)ワックス類として、フィーシャートロプッシュワ
ックスを使用するとともに、当該フィーシャートロプッ
シュワックスの重量平均分子量を1、000以上の値と
する。
【0056】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に
説明する。なお、言うまでもないが、以下の説明は本発
明を例示するものであり、特に理由なく、以下の説明に
本発明の範囲は限定されるものではない。
【0057】[実施例1] 1.トナーの作成 (1)トナー粒子の作成 以下の配合割合となるように非結晶ポリエステル樹脂
(酸価:2.6mgKOH/g、Tg:60.1℃、M
w:6000)と、フィッシャートロプッシュワックス
と、電荷制御剤と、磁性粉と、を2軸押出器にて溶融混
練した後、冷却した。次いで、粉砕工程、分級工程を経
て、平均粒径7μmのトナー粒子を得た。 非結晶ポリエステル樹脂 56重量部 フィッシャートロプッシュワックス 3重量部 電荷制御剤 1重量部 磁性粉 40重量部
【0058】(2)外添粒子の添加得られたトナー粒子
100重量部に対して、以下の割合となるように、酸化
チタンと、シリカとをそれぞれ外添して実施例1のトナ
ーを作成した。 トナー粒子 100重量部 酸化チタン 2重量部 シリカ 0.5重量部
【0059】2.トナーの評価 得られたトナーを、磁性一成分現像剤として構成し、以
下の評価を行った。
【0060】(1)帯電特性 得られたトナー4重量部と、フェライトキャリア100
重量部とを混合して、通常環境にて、60分間摩擦帯電
させた時の帯電量(μC/g)を初期帯電量とした。ま
た、トナーを用いて磁性一成分現像剤とし、a−Si感
光体搭載京セラ製ページプリンタ(FS−1800)を用
い、10万枚連続通紙を行った時のトナーの帯電量を耐
久後の帯電量とした。なお、それぞれの帯電量をブロー
オフ粉体帯電量測定装置(東芝ケミカル(株)社製)を
用いて測定した。
【0061】(2)画像特性 トナーを用いて、磁性一成分現像剤とし、a−Si感光
体搭載京セラ製ページプリンタ(FS−1800)を用
い、画像特性の評価を行った。通常環境(20℃、65
%RH)にて初期時に画像評価パターン(ソリッドパタ
ーン)を印字して初期画像とした。次いで、10万枚連
続通紙を行った後、再度画像評価パターン(ソリッドパ
ターン)を印字して、耐久画像とした。そして、得られ
た初期画像および耐久画像における画像濃度を、マクベ
ス反射濃度計を用いて測定した。また、同時にカブリ性
(バックグラウンドへの印刷性)を目視観察し、以下の
基準に拠って評価した。 ◎:カブリが全く生じていない。 ○:カブリがほとんど生じていない。 △:カブリが少々生じている。 ×:カブリが顕著に生じている。
【0062】(3)定着特性 トナーを用いて、磁性一成分現像剤とし、a−Si感光
体搭載京セラ製ページプリンタ(FS−1800)を任
意の定着温度に制御することにより、定着率およびオフ
セット性の評価を行った。ここで、最低定着温度とは、
定着率が95%を越える際の定着ローラーの温度をい
う。なお、定着率とは、綿布で包んだ黄銅製分銅で1k
gの荷重をかけ、印字した定着評価パターンのソリッド
画像を10往復擦り、擦る前後での画像濃度をマクベス
反射濃度計にて測定したときの濃度比率である。
【0063】[実施例2および比較例1、2]表1に示
すように、実施例2ではトナーバインダーの酸価と、ト
ナーバインダーおよび電荷制御剤の分子量を変えたほか
は、実施例1と同様に、また、比較例1および2では、
それぞれ実施例1および2に対応して、ワックス類の種
類を変えてトナーを製造し、トナーの評価を行った。表
2に示す結果から理解できるように、実施例2では、非
結晶ポリエステル樹脂と、第四級アンモニウム塩を官能
基とするスチレン系樹脂共重合体を所定量含むととも
に、特定のワックス類を所定量含むものであることか
ら、帯電特性、画像特性、定着特性においてバランスが
良いトナーが得られることが確認された。一方、比較例
1および2では、ワックス類の分子量および吸熱ボトム
ピークの値が所定の範囲外であるために、定着特性が低
下することが確認された。
【0064】[実施例3、4および比較例3、7、8]
表1に示すように、トナーバインダーの酸価と、トナー
バインダーおよび電荷制御剤の分子量を変えたほかは、
実施例1と同様にトナーを製造し、トナーの評価を行っ
た。表2に示す結果から理解できるように、実施例3お
よび4では、非結晶ポリエステル樹脂と、第四級アンモ
ニウム塩を官能基とするスチレン系樹脂共重合体を所定
量含むものであることから、帯電特性、画像特性、定着
特性においてバランスが良いトナーが得られることが確
認された。一方、比較例3では、トナーバインダーの酸
価が所定の範囲外であるために、また、比較例7、8で
は、トナーバインダーおよび電荷制御剤の分子量が、そ
れぞれ範囲外であるために、それぞれ、帯電特性、画像
特性(画像濃度およびカブリ)および定着特性が低下す
る場合が見られた。
【0065】[比較例4〜6]表1に示すように、比較
例4では電荷制御剤をニグロシン染料に変えたほかは、
実施例1と同様に、比較例5ではトナーバインダーをス
チレンーアクリル共重合体樹脂に変えたほかは、実施例
1と同様に、比較例6ではトナーバインダーをスチレン
ーアクリル共重合体樹脂に変えるとともに、電荷制御剤
をニグロシン染料に変え、トナーを製造し、トナーの評
価を行った。表2に示す結果から理解できるように、そ
れぞれ、帯電特性や、画像特性や、定着特性および耐久
性において低下する場合が見られた。
【0066】[比較例9、10]表1に示すように、ガ
ラス転移点(Tg)を変えたほかは、実施例1と同様に
トナーを製造し、トナーの評価を行った。表2に示す結
果から理解できるように、比較例9および10では、ガ
ラス転移点(Tg)が所定の範囲外であるために、画像
特性および定着特性が低下する場合が見られた。
【0067】
【表1】
【0068】
【表2】
【0069】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の正帯電性トナーによれば、所定範囲のガラス転移点を
有する非結晶ポリエステル樹脂を用いることにより、結
晶化することが少なくなり、得られるトナーの帯電量も
それにつれて安定化させることができるようになった。
また、このように非結晶ポリエステル樹脂のガラス転移
点が所定範囲の値であるため、保管時等に隣接するトナ
ー同士が付着することを容易に防止することができる一
方、使用時の定着特性等を損なうことも少なくなった。
また、本発明の画像形成方法によれば、所定範囲のガラ
ス転移点を有する非結晶ポリエステル樹脂からなる正帯
電性トナーを用いることにより、結晶化することが少な
くなり、優れた印刷特性が得られるばかりか、アモルフ
ァスシリコン感光体に対するカブリ等も少なくすること
ができるようになった。
【0070】
【図面の簡単な説明】
【図1】 非結晶ポリエステル樹脂の酸価と帯電特性と
の関係を示す図である。
【図2】 非結晶ポリエステル樹脂の酸価と画像濃度と
の関係を示す図である。
【図3】 非結晶ポリエステル樹脂の酸価とカブリ性と
の関係を示す図である。
【図4】 荷電制御剤の分子量/非結晶ポリエステル樹
脂の分子量比と帯電特性との関係を示す図である。
【図5】 荷電制御剤の分子量/非結晶ポリエステル樹
脂の分子量比と画像濃度との関係を示す図である。
【図6】 荷電制御剤の分子量/非結晶ポリエステル樹
脂の分子量比とカブリ性との関係を示す図である。
【図7】 プリンターの内部構造や動作を説明するため
に供する図である。
【0071】
【符号の説明】
1:画像形成装置 2:ポリゴンミラー 5:光学電送機構 7:上部扉 9:感光体 10:現像器 31:トナーコンテナ 32:現像ローラ 33:供給ローラ 39:トナーセンサ 47:表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H005 AA01 AA06 CA03 CA08 CA14 CA28 DA03 EA01 EA03 EA06 EA07 EA10

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バインダー樹脂と、電荷制御剤と、ワッ
    クス類と、を含む正帯電性トナーであって、下記特性
    (1)を有するバインダー樹脂と、下記特性(2)を有
    する電荷制御剤と、下記特性(3)を有するワックス類
    と、を含有することを特徴とする正帯電性トナー。 (1)バインダー樹脂として、非結晶ポリエステル樹脂
    を使用し、その酸価を5mgKOH/g以下の値とする
    とともに、ガラス転移点を55〜70℃の範囲内の値と
    し、さらに、重量平均分子量を3、000〜20、00
    0の範囲内の値とする。 (2)電荷制御剤として、第四級アンモニウム塩を官能
    基とするスチレン系樹脂共重合体を使用するとともに、
    重量平均分子量を3、000〜20、000の範囲内の
    値とする。 (3)ワックス類として、フィーシャートロプッシュワ
    ックスを使用するとともに、当該フィーシャートロプッ
    シュワックスの重量平均分子量を1、000以上の値と
    する。
  2. 【請求項2】 前記フィーシャートロプッシュワックス
    の添加量を、全体量に対して、1〜5重量%の範囲内の
    値とすることを特徴とする請求項1に記載の正帯電性ト
    ナー。
  3. 【請求項3】 前記フィーシャートロプッシュワックス
    のDSC測定による吸熱ボトムピークを100〜120
    ℃の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1または
    2に記載の正帯電性トナー。
  4. 【請求項4】 前記非結晶ポリエステル樹脂の添加量
    を、一成分現像剤の場合には、全体量に対して、30〜
    70重量%の範囲内の値とし、二成分現像剤の場合に
    は、全体量に対して、70〜95重量%の範囲内の値と
    することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記
    載の正帯電性トナー。
  5. 【請求項5】 前記非結晶ポリエステル樹脂の吸水率
    (21℃、24時間水中乾量基準)を、0.1〜1.0
    %の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜4の
    いずれか一項に記載の正帯電性トナー。
  6. 【請求項6】 前記非結晶ポリエステル樹脂の水酸基価
    を1〜50mgKOH/gの範囲内の値とすることを特
    徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の正帯電性
    トナー。
  7. 【請求項7】 前記非結晶ポリエステル樹脂の誘電率
    (測定周波数100Hz)を2.5超〜3.5の範囲内
    の値とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一
    項に記載の正帯電性トナー。
  8. 【請求項8】 前記非結晶ポリエステル樹脂の破断伸び
    率を50〜150%の範囲内の値とすることを特徴とす
    る請求項1〜7のいずれか一項に記載の正帯電性トナ
    ー。
  9. 【請求項9】 前記非結晶ポリエステル樹脂の軟化点を
    90〜150℃の範囲内の値とす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正帯電性トナー。
  10. 【請求項10】 前記電荷制御剤の添加量を、全体量に
    対して、1〜15重量%の範囲内の値とすることを特徴
    とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の正帯電性ト
    ナー。
  11. 【請求項11】 前記電荷制御剤の分子量/非結晶ポリ
    エステル樹脂の分子量の比を1.5〜3.0の範囲内の
    値とすることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一
    項に記載の正帯電性トナー。
  12. 【請求項12】 バインダー樹脂と、電荷制御剤と、ワ
    ックス類と、を含む正帯電性トナーを用いた画像形成方
    法であって、下記特性(1)を有するバインダー樹脂
    と、下記特性(2)を有する電荷制御剤と、下記特性
    (3)を有するワックス類と、を含有する正帯電性トナ
    ーを、アモルファスシリコン感光体を用いて現像するこ
    とを特徴とする画像形成方法。 (1)バインダー樹脂として、非結晶ポリエステル樹脂
    を使用し、その酸価を5mgKOH/g以下の値とする
    とともに、ガラス転移点を55〜70℃の範囲内の値と
    し、さらに、当該非結晶ポリエステル樹脂の重量平均分
    子量を3、000〜20、000の範囲内の値とする。 (2)電荷制御剤として、第四級アンモニウム塩を官能
    基とするスチレン系樹脂共重合体を使用するとともに、
    当該スチレン系樹脂共重合体の重量平均分子量を3、0
    00〜20、000の範囲内の値とする。 (3)ワックス類として、フィーシャートロプッシュワ
    ックスを使用するとともに、当該フィーシャートロプッ
    シュワックスの重量平均分子量を1、000以上の値と
    する。
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