JP3256823B2 - カラートナー - Google Patents
カラートナーInfo
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- JP3256823B2 JP3256823B2 JP33692294A JP33692294A JP3256823B2 JP 3256823 B2 JP3256823 B2 JP 3256823B2 JP 33692294 A JP33692294 A JP 33692294A JP 33692294 A JP33692294 A JP 33692294A JP 3256823 B2 JP3256823 B2 JP 3256823B2
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Description
られるカラートナーにおいて現像性,保存性が良好で、
特に定着性にすぐれ、かつ高温保存性も良好で、しかも
十分な定着面の平滑性を有し、カラートナーに重要な混
色における色再現性に特にすぐれたカラートナーに関す
る。
2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報及び特公昭43−24748号公報等に記載され
ている如く、多数の方法が知られているが、一般には光
導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気
的潜像を形成し、次いで、該潜像をトナーを用いて現像
し、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した
後、加熱,圧力或は溶剤蒸気などにより定着し複写物を
得るものである。
シートに定着する工程に関しては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加熱ローラーに
よる圧着加熱方式である。
ーに対し離型性を有する材料で表面を形成した加熱ロー
ラーの表面に、被定着シート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なうもので
ある。この方法は加熱ローラー表面と被定着シートのト
ナー像とが加圧下で接触するため、トナー像を被定着シ
ート上に融着する際の熱効率が極めて良好であり、迅速
に定着を行なうことができ、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、
加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
・転移し、次の被定着シートにこれが再転移していわゆ
るオフセット現象を生じ、被定着シートを汚すことがあ
る。加熱定着ローラー表面に対してトナーが付着しない
ようにすることが加熱ローラー定着方式の必須条件の一
つとされている。
性の高いトナー用バインダー樹脂の開発が望まれている
のが現状である。
写機の検討及び実用化も多くなされている。例えば「電
子写真学会誌」Vol22.No1(1983)や「電
子写真学会誌」Vol25.No1.P52(198
6)の如く色再現性,階調再現性の報告もある。
実物と直ちに対比されることはなく、また、実物よりも
美しく加工されたカラー画像を見なれた人々にとって
も、現在実用化されているフルカラー電子写真画像は必
ずしも満足しうるものとはなっていない。
を行い、同一支持体上に色の異なる数種のトナー層の重
ね合わせを必要とするカラー電子写真法ではカラートナ
ーが持つべき必要な条件としては下記の事項が挙げられ
る。
して、色再現を妨げることのないように、トナー粒子の
形が判別できないほどのほぼ完全溶融に近い状態となる
ことが必要である。
のトナー層を妨げない透明性を有する着色トナーでなけ
ればならない。
温度領域を拡げる目的では特開昭57−208559
号,同58−11954号,同59−228661号各
公報で、オフセット防止剤を用いる方法が開示されてい
るが、流動性が低下し二成分系現像剤ではキャリアのオ
フセット剤によるスペント化が促進され、さらにフルカ
ラー用としては透明性が低下する欠点を有する。
開昭59−11902号公報では多価カルボン酸を用い
た三次元構造を持たせたポリエステル樹脂、また特開平
2−272459号公報,特開平3−72505号公報
に多官能開始剤を用いてまたマクロモノマーを用いた
(特開平3−203746号公報)分岐または三次元構
造のビニル系樹脂により、耐オフセット性を向上させる
方法が開示されているが、架橋または分岐が多いためト
ナー化した際の弾性が大きくなり、比較的低温領域では
定着面の平滑性がなくフルカラートナーとしては色再現
という点では問題がある。この問題を解決するためにソ
フトセグメントであるコハク酸を導入したポリエステル
樹脂(特開昭59−7960号,同59−9669号各
公報)が提案されているが、トナー保存性の点では十分
でなく未だに定着面の平滑性改良としても、まだ不十分
であると言わざるをえない。
トナーとしての帯電特性,流動性,耐久性,透明性,定
着面の平滑性、さらに耐ブロッキング性を含めたトナー
保存性を同時に満足することは難しい。
の問題点を改良した新規なカラートナーを提供すること
にある。
射して色再現を妨げることのないように平滑な定着面を
形成する熱ローラー定着用カラートナーを提供すること
にある。
集を起こさず、耐衝撃性にも優れている熱ローラー定着
用カラートナーを提供することにある。
かも使用中に常に安定した荷電性を示し、鮮明でカブリ
のない画像の得られるカラートナーを提供することにあ
る。
り低湿下の環境においても安定した現像性を有するカラ
ートナーを提供することにある。
は、結着樹脂のGPCにより測定される数平均分子量M
n、光散乱法により測定される平均二乗慣性半径<S2
>(Å)、および該結着樹脂の酸化AVが下記に示す式
(a),(b)を満足する場合のトナーにより達成され
る。
均的な広がりを表わし、この分子の平均的な広がりと樹
脂の酸価との積が、トナーとしての定着性,保存性およ
び低湿下での現像性に相関性があることを本発明者らは
見い出した。
異なり、定着面の平滑性が重要であることは先に述べた
が、<S2>/Mnの値が特にこの定着面の平滑性に相
関性が強く、分子の平均的な広がりが熱ロール定着時に
おける分子の熱によるモビリティー(動きやすさ)の指
標となり、これが大きいほど平滑性のある定着性には有
利であるが、これが大きすぎるとトナーとしての保存性
が著しく低下する。本発明者らはこの分子のモビリティ
ーに着目してさらに結着樹脂の化学的親和性を示す指標
である酸価との関係を鋭意検討した結果、酸価は分子の
モビリティーにより紙との親和性での定着性に係るのみ
でなく、保存性、さらに低湿下でのトナーに過剰に蓄積
する電荷を緩和し、特に低湿下でおこるトナーのチャー
ジアップ防止に効果を有することを見い出し、上記の式
(a),(b)を導くに至った。
000以下では電荷緩和効果が著しい反面トナーとして
の保存性が悪く、Mnが7000以上では電荷緩和効果
が小さくまた定着性も悪化する。
合は、トナー粒子間凝集性が小さいためトナーの流動性
がよく、保存性の点で優れているが、ポリマー分子の広
がりが小さくまた酸価成分による紙との親和性も小さい
ため定着性が悪く、十分な定着面の平滑性が得られな
い。さらに低湿下におけるトナー電荷緩和効果も小さい
ためか、現像性が著しく低下する。また着色剤の分散性
も十分ではなく着色力の点で劣る。
る場合は、定着性の点では高温(200℃以上)の熱ロ
ール定着でホットオフセットが発生しやすく、またトナ
ー粒子間凝集性も高く、保存性が十分でない。また着色
剤が凝集したドメインで樹脂中に分散するためか、この
場合も十分な着色力が得られない。
S2>/Mnが6以上195未満、より好ましくはAV
×<S2>/Mnが7以上193未満が好ましい。
なくとも酸価を有する結着樹脂でかつ分子鎖のひろが
り,分子骨格のコンホメーションを制御する必要があ
り、このための代表的な結着樹脂としてポリエステル樹
脂,ビニル系樹脂等があげられる。
ションを制御するに際し、その合成方法は特に限定しな
いが、分子骨格のコンホメーションを制御しやすいポリ
エステル樹脂合成のほんの一例として以下に述べると、
1種類以上のジエステル化合物と3官能以上のモノマー
との3種類以上のエステル交換反応で重縮合反応を進め
る。より具体的に述べるとジカルボン酸A(A=HOO
C−R1−COOH)と2倍モルのジオールB(B=H
O−R2−OH)とでジエステル化合物BABを合成す
る。
と2倍モルのジカルボン酸D(D=HOOC−R4−C
OOH)とでジエステル化合物DCDを合成する。
物DCDとさらに三官能以上のモノマーを必要に応じて
加え、ジエステル化合物同士および多官能モノマーの3
つのエステル交換反応により重縮合をすすめ、ジエステ
ル化合物のモル比率等の調整で分子鎖のコンホメーショ
ンを制御する。上述のポリエステルの合成の場合、
が決められ、これに三官能モノマーの三次元性を構築し
て「分子鎖のひろがり」が決定される。ただし本発明は
この合成法だけに限定されるものではない。
ル系モノマーとラジカル重合開始剤とを重合途中に複数
回に分けて添加し、分子鎖のひろがりと酸価を制御する
方法があげられる。
成は以下の通りである。
全成分中45〜55mol%がアルコール成分であり、
55〜45mol%が酸成分である。
ール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘ
キサンジオール、水素化ビスフェノールA、また(イ)
式で表わされるビスフェノール誘導体;
セリン、ソルビット、ソルビタン、ペンタエリスリトー
ル等の多価アルコール類が挙げられる。
2価のカルボン酸としてはフタル酸、テレフタル酸、イ
ソフタル酸、無水フタル酸などのベンゼンジカルボン酸
類又はその無水物;こはく酸、アジピン酸、セバシン
酸、アゼライン酸などのアルキルジカルボン酸類又はそ
の無水物、またさらに炭素数6〜18のアルキル基又は
アルケニ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、シトラコン酸、イタコン
酸、などの不飽和ジカルボン酸又はその無水物等が挙げ
られる。
リメリット酸、ピロメリット酸、トリメリット酸モノメ
チルエステル、ナフタリントリカルボン酸、1,2,4
−シクロヘキサントリカルボン酸等が挙げられる。
ノマーとしては、次のようなものが挙げられる。
−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;エチレン、プロピ
レン、ブチレン、イソブチレンの如きエチレン不飽和モ
ノオレフィン類;ブタジエンの如き不飽和ジオレフィン
類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、沸化ビ
ニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル
酸;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル
酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル
酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタク
リル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル
酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノ
エチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステ
ル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロ
ピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、
アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリ
ル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル
の如きアクリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、
ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如
きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキ
シルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニル
ケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾー
ル、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンの如
きN−ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きア
クリル酸もしくはメタクリル酸誘導体;前述のα,β−
不飽和酸のエステル、二塩基酸のジエステル類が挙げら
れる。
ン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如
き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無
水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の
如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフエ
ステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸
ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエス
テル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン
酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエス
テル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマ
ル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエ
ステルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチ
ルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸
エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケ
イヒ酸の如きα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケ
イヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物、該α,β
−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン
酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、こ
れらの酸無水物及びこれらのモノエステルなどのカルボ
キシル基を有するモノマーが挙げられる。
剤としては、トリス(t−ブチルパーオキシ)トリアジ
ン、ビニルトリス(t−ブチルパーオキシ)シラン、
2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシク
ロヘキシル)プロパン、2,2−ビス−(4,4−ジ−
t−アミルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,
2−ビス(4,4−ジ−t−オクチルパーオキシシクロ
ヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−
ブチルパーオキシシクロヘキシル)ブタン等のラジカル
重合性多官能重合開始剤があり、これらの開始剤を用い
て前述した方法で、本発明トナーにおける結着樹脂を合
成することができる。
色剤としては下記の顔料または染料が挙げられる。尚、
本発明において耐光性の悪いC.I.Disperse
Y164;C.I.Solvent Y77及びC.
I.Solvent Y93の如き着色剤は、推奨でき
ないものである。
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等がある。
ンザイエローG,パーマネントイエローNCG,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,ブリリアントカーミン3B,ファ
ストバイオレットB,メチルバイオレットレーキ,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等がある。
ー,不溶性アゾ顔料,銅フタロシアニン,染料としては
塩基性染料,油溶性染料が適している。
ー17;C.I.ピグメントイエロー15;C.I.ピ
グメントイエロー13;C.I.ピグメントイエロー1
4;C.I.ピグメントイエロー12;C.I.ピグメ
ントレッド5;C.I.ピグメントレッド3;C.I.
ピグメントレッド2;C.I.ピグメントレッド6;
C.I.ピグメントレッド7;C.I.ピグメントブル
ー15;C.I.ピグメントブルー16または下記で示
される構造式(I)を有する、フタロシアニン骨格に置
換基を2〜3個置換した銅フタロシアニン系顔料などで
ある。
49;C.I.ソルベントレッド52;C.I.ソルベ
ントレッド109;C.I.ベイシックレッド12;
C.I.ベイシックレッド1;C.I.ベイシックレッ
ド3bなどである。
過性に対し敏感に反映するイエロートナーについては、
結着樹脂100重量部に対して12重量部以下であり、
好ましくは0.5〜7重量部が好ましい。
色であるグリーン,レッド,また、画像としては人間の
肌色の再現性に劣る。
については、結着樹脂100重量部に対しては15重量
部以下、より好ましくは0.1〜9重量部が好ましい。
性を安定化するために、荷電制御剤を配合することも好
ましい。その際トナーの色調に影響をあたえない無色ま
たは淡色の負荷電制御剤が好ましい。
ャリアを併用することもでき、キャリアとしては、例え
ば表面酸化または未酸化の鉄,ニッケル,銅,亜鉛,コ
バルト,マンガン,クロム,希土類等の金属及びそれら
の合金または酸化物及び磁性フェライトなどが使用でき
る。またその製造方法として特別な制約はない。
する系は、特に好ましい。その方法としては、樹脂等の
被覆材を溶解剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布しキ
ャリアに付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法
等、従来公知の方法がいずれも適用できる。
材料により異なるが、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン,モノクロロトリフルオロエチレン重合体,ポリフッ
化ビニリデン,シリコーン樹脂,ポリエステル樹脂,ス
チレン系樹脂,アクリル系樹脂,ポリアミド,ポリビニ
ルブチラール,ニグロシン,アミノアクリレート樹脂,
塩基性染料及びそのレーキ,シランカップリング剤,シ
リカ微粉末,アルミナ微粉末,ジアルキルサリチル酸の
金属錯体または金属塩などを単独或は複数で用いるのが
適当である。
件を満足するよう適宜決定すれば良いが、一般的には総
量で本発明のキャリアに対し0.1〜30重量%(好ま
しくは0.5〜20重量%)が好ましい。
μm、好ましくは25〜70μm、より好ましくは25
〜65μmを有することが好ましい。
あり、その粒度分布が、22μmより小さいキャリア粒
子が1〜20%、16μmより小さいキャリア粒子が3
%以下、62μm以上のキャリア粒子が2〜15%、8
8μm以上のキャリアが2%以下であるコート磁性フェ
ライトキャリアがあげられる。
の測定はマイクロトラック粒度分析計(日機装株式会
社)のSRAタイプを使用し0.7〜125μmのレン
ジ設定で行なった。
がシャープであり、本発明のトナーに対し好ましい摩擦
帯電性が得られ、さらに電子写真特性を向上させる効果
がある。
分現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のト
ナー濃度として、1重量%〜15重量%、好ましくは2
重量%〜13重量%にすると通常良好な結果が得られ
る。トナー濃度が1重量%未満では画像濃度が低くな
り、15重量%を超えるとカブリや機内飛散を増加せし
め、現像剤の耐用寿命を短縮しがちである。
じた方法で測定した酸価が1〜50mgKOH/gであ
ることが好ましく、更に好ましくは1〜40mgKOH
/gである。
もかまわない。
のが挙げられる。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
ンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックス、また、酸
化ポリエチレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワック
スの酸化物、または、それら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
ワックスなどの脂肪酸エステルを主成分とするワックス
類、及び脱酸カルナバワックスなどの脂肪酸エステル類
を一部または全部を脱酸化したものなどが挙げられる。
また、極性基を有する離型剤としては次のものが挙げら
れる。パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸などの
飽和直鎖脂肪酸類;ブランジン酸、エレオステアリン
酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類、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
シルアルコールなどの飽和アルコール類;ソルビトール
などの多価アルコール類;リノール酸アミド、オレイン
酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;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などの飽和脂肪酸ビスアミ
ド類;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など
の不飽和脂肪酸アミド類;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
などの芳香族系ビスアミド類;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などの脂肪酸金属塩(一般に金属石
けんといわれているもの)、また、脂肪族炭化水素系ワ
ックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマー
を用いてグラフト化させたワックス類、また、ベヘニン
酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分
エステル化物、また、植物性油脂の水素添加などによっ
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。
脂100重量部あたり0.1〜20重量部、好ましくは
0.5〜10重量部が望ましい。これは、離型剤の量
が、20重量部を超えると、耐ブロッキング性や耐高温
オフセットが悪いものとなり、0.l重量部より少ない
と、離型効果が小さい。
剤に溶解し、樹脂溶液温度を上げ、撹拌しながら添加混
合する方法や、混練時に混合する方法で結着樹脂に含有
される。
するために荷電制御剤を配合しても良い。その際トナー
の色調に影響を与えない無色または淡色の荷電制御剤が
好ましい。本発明においては、負荷電性現像剤を使用し
たとき、本発明は一層効果的になり、その際の負荷電制
御剤としては例えばアルキル置換サリチル酸の金属錯体
(例えばジ−tert−ブチルサリチル酸のクロム錯体
または亜鉛錯体またはアルミニウム錯体)の如き有機金
属錯体が挙げられる。負荷電制御剤をトナーに配合する
場合には結着樹脂100重量部に対して0.1〜10重
量部、好ましくは0.5〜8重量部添加するのが良い。
ては、着色剤含有樹脂粒子に添加することにより、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、ど
のようなものでも使用可能である。例えば、フッ化ビニ
リデン微粉末,ポリテトラフルオロエチレン微粉末等の
フッ素系樹脂粉末、湿式製法シリカ,乾式製法シリカ等
の微粉末シリカ、酸化チタン微粉末、アルミナ微粉末を
シランカップリング剤,チタンカップリング剤,シリコ
ーンオイル等により表面処理を施した処理シリカ、酸化
チタン、アルミナ等がある。
ロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉体であ
り、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称さ
れるもので、従来公知の技術によって製造されるもので
ある。例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における
熱分解酸化反応を利用するもので、基礎となる反応式は
次の様なものである。
アルミニウム又は塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物
をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによってシリ
カと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であ
り、それらも包含する。その粒径は、平均の一次粒径と
して、0.001〜2μmの範囲内であることが望まし
く、特に好ましくは、0.002〜0.2μmの範囲内
のシリカ微粉体を使用するのが良い。
の蒸気相酸化により生成された市販のシリカ微粉体とし
ては、例えば以下の様な商品名で市販されているものが
ある。
酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処
理シリカ微粉体を用いることがより好ましい。該処理シ
リカ微粉体において、メタノール滴定試験によって測定
された疎水化度が30〜80の範囲の値を示すようにシ
リカ微粉体を処理したものが特に好ましい。
あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的に処
理することによって付与される。好ましい方法として
は、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成され
たシリカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する。
サメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルク
ロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジク
ロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチル
クロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジ
ルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロル
シラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、ρ−クロ
ルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロ
ルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチ
ルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレー
ト、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエ
トキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジ
ビニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニル
テトラメチルジシロキサンおよび1分子当り2から12
個のシロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞ
れ1個宛のSiに結合した水酸基を含有するジメチルポ
リシロキサン等がある。これらは1種あるいは2種以上
の混合物で用いられる。
した乾式法シリカを、次に挙げるアミノ基を有するカッ
プリング剤或いは、シリコーンオイルで処理したものを
本発明の目的を達成する為に必要に応じて用いてもかま
わない。
イルとしては例えば以下のものがある。
の当量(g/eqiv)で、分子量を1分子あたりのア
ミン数で割った値である。
で測定した窒素吸着による比表面積が30m2/g以
上、好ましくは50m2/g以上のものが良好な結果を
与える。トナー100重量部に対して流動化剤0.01
〜8重量部、好ましくは0.1〜4重量部使用するのが
良い。
には結着樹脂、着色剤及び/又は磁性体、荷電制御剤ま
たはその他の添加剤を、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
て樹脂類を互いに相溶せしめ、溶融混練物を冷却固化後
に固化物を粉砕し、粉砕物を分級して本発明のトナーを
得ることができる。
キサーの如き混合機により充分混合し、トナー粒子表面
に添加剤を有する本発明の静電荷像現像用現像剤を得る
ことができる。
下に示す通りである。後述の実施例もこれらの方法に基
づいている。
ガラス電極を用いて0.1N−NaOHで電位差滴定を
行い酸価を求める(JIS K1557−1970に準
ずる。)。
(パーキンエルマー社製)を用いてASTM D341
8−82に準じて測定する。
mg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。
ベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を本発
明におけるガラス転移温度Tgとする。
るクロマトグラムの分子量は次の条件で測定される。
カラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒
としてTHF(テトラヒドロフラン)を毎分1mlの流
速で流す。試料が樹脂の場合は、樹脂をロールミルで素
通し(130℃,15分)したものを用いる。また、試
料が現像剤の場合は、現像剤をTHFに溶解後0.2μ
mフィルターで濾過し、その濾液を試料として用いる。
試料濃度として0.05〜0.6重量%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
した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、
例えば、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 ,1.75×1
04 ,5.1×104 ,1.1×105 ,3.9×10
5 ,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。また、検出器にはRI
(屈折率)検出器を用いる。
6 の分子量領域を適確に測定するために、市販のポリス
チレンゲルカラムを複数組合せるのが良く、例えば、W
aters社製のμ−styragel 500,10
3 ,104 ,105 の組合せや、昭和電工社製のsho
dex KA−801,802,803,804,80
5,806,807の組合せが好ましい。
ルコール,長鎖アルキルカルボン酸) (GPC測定条件)装置:GPC−150C(ウォータ
ーズ社) カラム:GMH−HT30cm2連(東ソー社製) 温度:135℃ 溶媒:o−ジクロロベンゼン(0.1%アイオノール添
加) 流速:1.0ml/min 試料:0.15%の試料を0.4ml注入
あたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した
分子量較正曲線を使用する。さらに、Mark−Hou
wink粘度式から導き出される換算式でポリエチレン
換算することによって算出される。
<S2>の測定 本発明においては静的光散乱法により平均二乗慣性半径
の測定を行う測定装置は大塚電子(株)製、光散乱光度
計DLS−700を用いた。
試料濃度に対する変化率(dn/dc)の測定が必要で
あり、dn/dcの測定は大塚電子(株)製、高感度示
差屈折計DRM−1020を用いた。
ラヒドロフラン)に溶解後、0.2μmのフィルターに
濾過精製したものをさらにTHFにより精密に濃度調整
する。この濃度調整した試料により散乱光強度および測
定角を変化させ、以下に示す式より平均二乗慣性半径<
S2>を求めた。
いるソックスレー抽出方法で可溶分のみをとりだしこれ
を遠心分離機により分離し、上澄み液を0.2μmのフ
ィルターで濾過精製し、上述した方法と同様の方法で測
定する。
因子をP(θ),第二ビリアル係数をA2とすると次式
が成立する。
の直線とθ=0の直線は1点で縦軸を切れる。この切片
の値でMwが得られる。A2はθ=0の直線の傾きから
決定されP(θ)は分子の形態に関係なく
平均二乗慣性半径<S2>を求めることができる。
底に500メッシュ(磁性粒子の通過しない大きさに適
宜変更可能)の導電性スクリーン3のある金属製の測定
容器2に測定サンプルを入れ金属製のフタ4をする。こ
のときの測定容器2全体の重量を秤りW1(g)とす
る。次に、吸引機1(測定容器2と接する部分は少なく
とも絶縁体)において、吸引口7から吸引し風量調節弁
6を調整して真空計5の圧力を250mmAqとする。
この状態で充分(約2分間)吸引を行ないトナーを吸引
除去する。このときの電位計9の電位をV(ボルト)と
する。ここで8はコンデンサーであり容量をC(μF)
とする。また、吸引後の測定容器全体の重量を秤りW2
(g)とする。この摩擦帯電量T(μC/g)は下式の
如く計算される。
に用いた各ベタ画像を試料として、測定を行う。
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。
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、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。
する。
明する。
レフタル酸1molとビスフェノール誘導体2molが
縮合したジエステル化合物Aを合成する。
る。
ポリエステル樹脂(1)を得た。
0,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=360
0(Å)2,酸価12,Tg=60.3℃であった。
て、ポリエステル樹脂(2)を得た。
0,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=640
0(Å)2,酸価16,Tg=58.1℃であった。
せ、ポリエステル樹脂(3)を得た。
0,平均二乗慣性半径<S2>=10700(Å)2,酸
価18,Tg=56.5℃であった。
テル化合物Cを得た。次に ジエステル化合物C 45mol% 式(イ)で示されるビスフェノール誘導体 47mol% (R=エチレン基,x+y=2.1) テレフタル酸 4mol% トリメリット酸 1mol% マレイン酸 3mol% で触媒としてジブチル錫オキサイドを用いて縮重合反応
させ、ポリエステル樹脂(4)を得た。
0,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=110
00(Å)2,酸価1.7,Tg=60.3℃であっ
た。
ない、ポリエステル樹脂(5)を得た。
0,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=540
0(Å)2,酸価25,Tg=58.1℃であった。
応を行ない、ポリエステル樹脂(6)を得た。
0,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=144
00(Å)2,酸価36,Tg=56.9℃であった。
る。
せ、ポリエステル樹脂(7)を得た。
0,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=670
0(Å)2,酸価15.1,Tg=61.5℃であっ
た。
せ、ジエステル化合物Eを合成する。
ポリエステル樹脂(8)を得た。
00,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=16
000(Å)2,酸価28,Tg=58.7℃であっ
た。
エステル化合物Eを用い、 ジエステル化合物E 50mol% ナフタリン−1,5−ジカルボン酸 10mol% テレフタル酸 39mol% トリメリット酸 1mol% で触媒として三酸化アンチモンを用いて縮重合反応し、
ポリエステル樹脂(9)を得た。
00,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=16
00(Å)2,酸価18,Tg=62.5℃であった。
を行ない、ポリエステル樹脂(10)を得た。
00,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=38
000(Å)2,酸価22,Tg=55.8℃であっ
た。
ポリエステル樹脂(11)を得た。
00,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=40
000(Å)2,酸価23,Tg=63.2℃であっ
た。
ポリエステル樹脂(12)を得た。
000,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=1
600(Å)2,酸価10,Tg=61.5℃であっ
た。
合物Fを得た。
テル樹脂(13)を得た。
00,光散乱法による平均二乗慣性半径<S2>=63
00(Å)2,酸価15,Tg=60.1℃であった。
二軸式押出機で溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用い
て粒径約1〜2mm程度に粗粉砕した。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。さらに、得ら
れた微粉砕物を多分割分級装置で分級して、重量平均粒
径8.0μmのイエロー系樹脂粒子を得た。
して、n−C4H9Si(OCH3)3で処理した疎水性酸
化チタン(BET110m2/g)1.0重量部を合せ
てシアントナーとした。
した平均粒径35μmのCu−Zn−Fe系フェライト
粒子とトナー濃度が6%となる様に混合して現像剤とし
た。この現像剤をキヤノン製カラー複写機(CLC−7
00)をプロセススピード150mm/secで定着ロ
ーラー温度を110℃〜200℃の間で制御できるよう
に改造したものでトナーの定着性の評価をしたところ、
表1に示すように100℃〜200℃の間でオフセット
のない、定着面がフラットな鮮明な画像(グロス(光沢
度)7%以上の画像)を得ることができた。
環境下に1ケ月間放置した後、改造していないキヤノン
製カラー複写機CLC550で現像コンスラスト350
Vにて23℃/5%RHでの5000枚連続複写試験を
行なったところ、初期から鮮明でハーフトーン再現性に
優れた画像が得られ、5000枚の通紙後も初期とかわ
らぬ画像が得られた。この結果を表2に示す。
ル樹脂を現像剤化し、実施例1と同じ方法で評価した。
結果を表1及び2に示す。
樹脂10を現像剤化し実施例1と同じ方法で評価した。
結果を表1及び2に示す。
ト性に問題があり、また高温保存性の点で実用上支障が
ある。
ステル樹脂を現像剤化し、実施例1と同じ方法で評価し
た。結果を表1及び2に示す。
性に問題もあり、耐保存性も十分ではない。
め、定着性の点で低温側が実施例に比べ劣り、酸基の低
湿下での電荷緩和効果も十分でないため、トナーのチャ
ージアップがみられ、ハイライト再現性が耐久とともに
著しく低下傾向にある。
定着性を低温で達成することができ、しかも高温におけ
る保存性、さらに低湿下における現像性の良好なカラー
トナーが得られる。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 少なくとも結着樹脂および着色剤を有す
るカラートナーにおいて、該結着樹脂のGPC(ゲルパ
ーミュエーションクロマトグラフィー)により測定され
る数平均分子量Mn、光散乱法により測定される平均二
乗慣性半径<S2>(Å)、さらに、酸価をAVとした
とき、下記に示す次式 2000<Mn<7000 (a) 5≦AV×<S2>/Mn≦200 (b) を満足する結着樹脂を用いることを特徴とするカラート
ナー。
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