JP3278313B2 - 静電荷像現像用トナー、プロセスカートリッジ及び画像形成方法 - Google Patents
静電荷像現像用トナー、プロセスカートリッジ及び画像形成方法Info
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Description
如き画像形成方法において、静電荷潜像を顕像化する為
のトナー、該トナーを有するプロセスカートリッジ及び
該トナーを使用する画像形成方法に関する。
7,691号明細書、特公昭42−23910号公報お
よび特公昭43−24748号公報等に記載されている
ように多数の方法が知られている。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、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着し複写物
を得るものであり、さらに感光体上に転写されず残った
トナーは必要により種々の方法でクリーニングされ、上
述の工程が繰り返される。
化、より軽量化そしてより高速化、より高信頼性が厳し
く追求されてきており、その結果トナーに要求される性
能もより高度になってきている。例えばトナー像を紙の
如きシート上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
による加熱圧着方式である。熱ローラーによる加熱圧着
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うも
のである。この方法は熱ローラーの表面と被定着シート
のトナー像とが加圧下で接触するため、トナー像を被定
着シート上に定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出来、高速電子写真複写機におい
て非常に有効である。
熱ローラー定着では、 (1)熱ローラーが所定温度に達するまでの画像形成作
動禁止の時間、所謂ウエイト時間がある。
で加熱ローラーの温度が変動することによる定着不良お
よび加熱ローラーへのトナーの転移所謂オフセット現象
を防止するために加熱ローラーを最適な温度に維持する
必要があり、このためには加熱ローラーあるいは加熱体
の熱容量を大きくしなければならず、これには大きな電
力を要すると共に、画像形成装置内の機内昇温の原因と
もなる。
材が加熱ローラーを通過排出される際は、記録材および
記録材上のトナーが緩慢に冷却されるため、トナーの粘
着性が高い状態となり、ローラーの曲率とも相まってオ
フセットあるいは記録材を巻き込むことによる紙づまり
を生ずることがある。等の問題が根本的に解決していな
い。
材への定着性、オフセットの防止等を達成しつつ、ウエ
イト時間が短く低消費電力である定着方法を実現するた
めには、上述の如き定着装置に加えて、トナーの特性に
負うところが非常に大きい。
せない目的で、トナーとして離型性を増すために加熱時
に充分溶融するような低分子量ポリエチレン又は低分子
量ポリプロピレンの如きワックスを添加する方法も行わ
れているが、オフセット防止には有効である反面、トナ
ーの凝集性が増し、帯電特性が不安定となり、耐久性の
低下を招き易い。そこで他の方法としてバインダー樹脂
に改良を加える工夫がいろいろと試みられている。
ス転移点(Tg)や分子量を高めトナーの溶融粘弾性を
向上させる方法も知られている。しかしながら、このよ
うな方法は、オフセット現象を改善した場合、定着性が
低下し、高速現像化や省エネルギー化において要求され
る低温度下での定着性(即ち低温定着性)が低下すると
いう問題が生じる。
は、溶融時におけるトナーの粘度を低下させ定着基材と
の接着面積を大きくする必要があり、このために使用す
るバインダー樹脂のTgや分子量を低くすることが要求
される。
相反する一面を有することから、これらの機能を同時に
満足するトナーの開発は非常に困難なことである。
51−23354号公報には、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重合体からなるトナー
が提案され、特公昭55−6805号公報には、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3.5〜4.0となるように
分子量分布を広くしたトナーが、提案され、さらにはビ
ニル系重合体において、Tg、分子量、ゲルコンテント
などを組み合わせたブレンド系のトナー等が提案されて
いる。
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はじめる温度)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
防止性能が低下するという問題が存在した。
定着性という点で本質的にビニル系樹脂よりも優れてい
るとされているポリエステル樹脂に架橋を施し、更にオ
フセット防止剤を加えたトナーも特開昭57−2085
59号公報で提案されている。このものは低温定着性及
びオフセット防止性ともに優れたものであるがトナーと
しての生産性(粉砕性)という点で問題がある。
は反応性ポリエステル樹脂の存在下でビニル系単量体を
重合し、重合の過程で架橋反応、付加反応、グラフト化
反応を介して高分子化させた樹脂を用いたトナーが提案
されており、粉砕性の点では改善されているが、低温定
着性、オフセット防止性の点で互いの樹脂の機能を充分
に生かすことが困難である。
テントが異なる2種類(ゲル化度80%以上とゲル化度
10%未満)のビニル系樹脂をブレンドした樹脂組成物
を用いたトナーが特公平1−15063号公報で提案さ
れている。このものは低温定着性については良いが、オ
フセット防止性、粉砕性の点で改良すべき点を有してい
る。耐オフセット性を改善する目的でゲルコンテント8
0%以上のビニル系樹脂の割合を多くしても、オフセッ
ト防止性は良くなるが、逆に低温定着性が著しく低下す
る傾向がある。また、ゲルコンテント10%未満のビニ
ル系樹脂を含有させただけではトナーを製造する際の充
分な粉砕性を満足することは困難である。
れる物性的な特性に対して、バインダー樹脂においてカ
ルボン酸を有する重合体と金属化合物とを反応させて架
橋を施す(特開昭57−178249号公報、同57−
178250号公報)、或いはビニル系樹脂単量体と更
に特異なモノエステル化合物とを必須構成単位とするバ
インダーと多価金属化合物とを反応させ、金属を介して
架橋する(特開昭61−110155号公報、同61−
110156号公報)ということが提案されている。
報、同63−217362号公報、同63−21736
3号公報、同63−217364号公報では、低分子量
領域と高分子量領域の2群に分かれる分子量分布を有
し、低分子量領域側に含有せしめられたカルボン酸基と
多価金属イオンを反応させ架橋せしめる(溶液重合して
得られた溶液に金属化合物の分散液を加え、加温して反
応せしめる)ということが記載されているが、いずれの
方法でもバインダーと金属化合物との反応或いはバイン
ダー樹脂中への該金属化合物の分散を充分におこなうこ
とが困難であり、トナーに要求されている物性、特に定
着性や耐オフセット性を良好に満足するには至っていな
い。そのうえ、該金属化合物を多量にバインダー樹脂に
配合する必要があるため、配合した金属化合物が条件に
よってはバインダー樹脂に対して触媒作用を示し、バイ
ンダー樹脂がゲル化し易くなり、その結果金属化合物を
配合して所望のトナーを得るための製造条件を決定する
ことが困難であり、例え製造条件を決定できたとして
も、再現性が得られ難い等の問題点を有している。
では、トナーの帯電特性(立ち上がり)、環境特性(高
湿下放置特性)、画像特性(カブリ、濃度特性)が未だ
改良すべき点を有している。
2−235069号公報、同5−173363号公報、
同5−173366号公報、同5−241371号公報
では、結着樹脂中の低分子量成分と高分子量成分の分子
量、混合比、酸価およびその比率をコントロールし、定
着性、耐オフセット性、画像特性および耐ブロッキング
性、帯電の立ち上がり特性等を改良したトナー用バイン
ダー樹脂組成物及びトナーが提案されているが、未だ改
良すべき点を有している。
等の着色剤、電荷制御剤(帯電制御剤)、その他の添加
剤の分散性不良が生じやすく、キャリアや現像スリーブ
等の現像剤担持体表面への汚染によるカブリ、画像濃度
低下の如き画像劣化を生じやすい。
向上が望まれている。
分子量と樹脂の酸価が異なる2種類のビニル系樹脂をブ
レンドしたトナー用バインダー樹脂組成物について提案
されている。しかし、この様なバインダー樹脂を用いた
場合、トナー構成成分の相溶性、分散性を改善する為に
混練条件を強化しなければならず、該バインダー樹脂
は、ポリマー分子の切断等の影響を受けやすく、特に耐
オフセット性等の所望の性能を発揮することが困難とな
る。また、ポリマー分子の切断が発生しない程度の混練
を行なう場合、他の添加剤の分散不良を生じ、キャリア
や現像剤担持体表面への汚染を促進させ、カブリや飛び
散り等の問題が生じやすい。特に重量平均分子量が10
0万以上の重合体を用いた場合、これらの現象が顕在化
しやすい。
開始剤を用いた分子量30万以上のビニル系トナーバイ
ンダー樹脂について提案されているが、この様な樹脂を
用いた場合、定着性はある程度満足できるものの、前述
の問題に加え、トナーの高温放置下での性能の低下が発
生しやすい。この現像の原因は、明確ではないが、トナ
ーの製造時、バインダー樹脂の分子切断が促進される
為、トナー組成物中に高分子量の樹脂成分の割合が低く
なり、耐熱性が低下するためであると推察される。
いに相反的であることが多く、しかもそれらを共に高性
能に満足することが近年ますます望まれ、更に現像特性
を包括した総括的対応が望まれる。
高速化では、更なる低温定着性を有し且つ高速現像に耐
えられるトナーの強靭性、長期の耐久に耐えられる帯電
安定性がトナーに求められている。
トナーの強靭性の相方を両立するのは難しい。
は電気的に導電性を有する磁性トナーを用いて現像する
方法が提案されている。これは内部に磁性を有する円筒
状の導電性スリーブ上に導電性磁性トナーを支持し、こ
れを静電像に接触せしめ現像するものである。この際、
現像部において、記録体表面とスリーブ表面の間にトナ
ー粒子により導電路が形成され、この導電路を経てスリ
ーブよりトナー粒子に電荷が導かれ、静電像の画像部と
の間のクローン力によりトナー粒子が画像部に付着して
現像される。この導電性磁性トナーを用いる現像方法は
従来の二成分現像方法にまつわる問題点を回避した優れ
た方法であるが、反面トナーが導電性であるため、現像
した画像を、記録体から普通紙等の最終的な支持部材へ
静電的に転写することが困難であるという問題を有して
いる。
の磁性トナーを用いる現像方法として、トナー粒子の誘
電分極を利用した現像方法がある。しかし、かかる方法
は本質的に現像速度がおそい、現像画像の濃度が十分に
得られていない等の問題点を有している。
他の現像方法として、トナー粒子相互の摩擦により、ト
ナー粒子と現像スリーブとの摩擦、トナー粒子とブレー
ドまたは塗布ローラとの摩擦よりトナー粒子を摩擦帯電
し、これを静電像保持部材に移行して現像する方法が知
られている。しかしこれらの方法は、トナー粒子と摩擦
部材との接触回数が少なく摩擦帯電が不十分となりやす
い、帯電したトナー粒子はスリーブとの間のクローン力
が強まりスリーブ上で凝集し易い等の問題点を有してお
り、実用上困難であった。
等において、上述の問題点を除去した新規なジャンピン
グ現像方法が提案された。これは現像スリーブ上に磁性
トナーをきわめて薄く塗布し、これを摩擦帯電し、次い
でこれを静電像にきわめて近接して現像するものであ
る。この方法は、磁性トナーを現像スリーブ上にきわめ
て薄く塗布することにより現像スリーブとトナーの接触
する機会を増し、十分な摩擦帯電を可能にしたこと、磁
力によって磁性トナーを支持し、かつ磁石とトナーを相
対的に移動させることによりトナー粒子相互の凝集をと
くとともにスリーブと十分に摩擦せしめていること、等
によって優れたトナー画像が得られるものである。
粉末状の磁性体が相当量混合分散されており、該磁性体
の一部がトナー粒子の表面に露出しているため、磁性体
の特性が、磁性トナーの流動性及び摩擦帯電性に影響
し、結果として、磁性トナーの現像特性、耐久性等の磁
性トナーに要求される種々の特性の変動あるいは劣化を
引き起こしやすい。
においては、長期間の繰り返しの現像工程(例えば複
写)を続けると、磁性トナーを含有する現像剤の流動性
が低下し、正常な摩擦帯電が得られず、帯電が不均一と
なりやすく、低温低湿環境において、カブリ現象が発生
しやすく、トナー画像上の問題点となりやすい。又、磁
性トナー粒子を構成している結着樹脂と磁性体との密着
性が弱い場合には、繰り返しの現像工程により、磁性ト
ナー表面から磁性体が取れて、トナー画像濃度低下等の
悪影響を与える傾向がある。
が不均一である場合には、磁性体を多く含有する粒径の
小さな磁性トナー粒子が現像スリーブ上に蓄積し、画像
濃度低下及びスリーブゴーストと呼ばれる濃淡のムラの
発生が見られる場合もある。
に関する提案は出されているが、いまだ改良すべき点を
有している。
報、特開昭62−278131号公報においては、ケイ
素元素を含有する磁性酸価鉄を含有する磁性トナーが提
案されている。かかる磁性酸化鉄は、意識的にケイ素元
素を磁性酸化鉄内部に存在させているが、該磁性酸化鉄
を含有する磁性トナーの流動性に、いまだ改良すべき点
を有している。
は、ケイ酸塩を添加することで、磁性酸化鉄の形状を球
形に制御する提案がされている。この方法で得られた磁
性酸化鉄は、粒径の制御のためにケイ酸塩を使用するた
め磁性酸化鉄内部にケイ素元素が多く分布し、磁性酸化
鉄表面におけるケイ素元素の存在量が少なく、磁性トナ
ーの流動性改良が不十分となりやすい。
いては、四三酸化鉄への酸化反応中にヒドロキソケイ酸
塩溶液を添加して四三酸化鉄の製造方法が提案されてい
る。この方法による四三酸化鉄は、表面近傍にSi元素
を有するものの、Si元素が四三酸化鉄表面近傍に層を
成して存在し、表面が摩擦のごとき機械的衝撃に対して
弱いという問題点を有している。
性酸化鉄中にケイ素元素を含有し、かつ、磁性体表面近
傍に、全ケイ素元素含有率の44〜84%が存在する磁
性酸化鉄を含有した磁性トナーが提案されている。
性トナーにおいて、トナーの流動性や結着樹脂との密着
性は、改良されたものの、磁性酸化鉄粒子の表面にケイ
素元素が偏在することにより、環境特性、特に高湿度下
における長期放置において帯電特性の低下を生じやす
い。
は、ケイ素元素とアルミ元素双方を含む磁性酸化鉄が提
案されているが、耐環境性をさらに向上させることが望
まれている。
は、ケイ素成分を含有し、かつ表面にケイ素成分が露出
している磁性酸化鉄が提案されているが、耐環境性をさ
らに向上させることが望まれている。
磁性体表面近傍に多く存在する様な磁性酸化鉄は、結着
樹脂中における分散性が不十分となりやすい。トナー構
成成分の各々の優れた特性を生かすには、それぞれの成
分の相溶性、物理的混合性の良好な材料を選択すること
がトナー設計に求められる。
の問題点を解消した静電荷像現像用トナーを提供するこ
とにある。
ト性を向上し、高品質なトナー画像を形成し、長期の耐
久においてもカブリがなく安定した帯電性能を有し、長
期の保存性に優れている静電荷像現像用トナーを提供す
るものである。
分が均一に分散し、長時間の使用においても、初期と同
様な優れた画像特性を持つ静電荷像現像用トナーを提供
することにある。
スピードにおいてもトナーの低温定着性と高耐久性を両
立する静電荷像現像用トナーを提供することにある。
するプロセスカートリッジを提供することにある。
用する画像形成方法を提供することにある。
くとも重合体成分、帯電制御剤及び磁性酸化鉄粒子を含
有している組成物で形成されている静電荷像現像用トナ
ーにおいて、該組成物の重合体成分が、 a)THF不溶分の含有量が樹脂組成物基準で3重量%
以下であり、 b)重合体成分のTHF可溶分のゲルパーミエーション
クロマトグラフィー(GPC)のクロマトグラムにおい
て、分子量3×103 〜3×104 の領域にメインピー
クを有し、且つ分子量1×105 〜3×106 の領域に
サブピーク又はショルダーを有し、 c)低分子量重合体成分(GPCクロマトグラムにおい
て分子量5×104 未満の領域)の酸価(AVL)が21
〜35mgKOH/gであり、且つ高分子量重合体成分
(GPCクロマトグラムにおいて分子量5×104 以上
の領域)の酸価(AVH)が0.5〜11mgKOH/g
であり、且つ、その差の関係が、 10≦(AVL−AVH)≦27 であり、 該組成物の重合体成分が下記の式を満足し、
低級アルコキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子を示
し、 m及びm′は1〜3の整数を示し、 Y 1 及びY 3 は
水素原子、C 1 〜C 18 のアルキル基、C 2 〜C 18 のアル
ケニル基、スルホンアミド基、メシル基、スルホン酸
基、カルボキシエステル基、ヒドロキシ基、C 1 〜C 18
のアルコキシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイル基、ア
ミノ基、又はハロゲン原子を示し、 n及びn′は1〜3
の整数を示し、 Y 2 及びY 4 は水素原子又はニトロ基を
示し、 (上記のX 1 とX 2 、mとm′、Y 1 とY 3 、n
とn′、Y 2 とY 4 は同一でも異なっていても良い。) A + はH + 、Na + 、K + 、NH 4 + 又はそれらの混合イ
オンを示す] で示され、 該磁性酸化鉄粒子は、ケイ素元素の含有率
が、鉄元素を基準として0.4〜2.0重量%であ るこ
とを特徴とする静電荷像現像用トナーに関する。
脱可能なプロセスカートリッジにおいて、静電荷像保持
体と、該静電荷像保持体に形成された静電荷像をトナー
を用いて現像する現像手段とを少なくとも有し、該トナ
ーは、少なくとも重合体成分、帯電制御剤及び磁性酸化
鉄粒子を含有している組成物で形成されており、該組成
物の重合体成分が、 a)THF不溶分の含有量が樹脂組成物基準で3重量%
以下であり、 b)重合体成分のTHF可溶分のゲルパーミエーション
クロマトグラフィー(GPC)のクロマトグラムにおい
て、分子量3×103 〜3×104 の領域にメインピー
クを有し、且つ分子量1×105 〜3×106 の領域に
サブピーク又はショルダーを有し、 c)低分子量重合体成分(GPCクロマトグラムにおい
て分子量5×104 未満の領域)の酸価(AVL)が21
〜35mgKOH/gであり、且つ高分子量重合体成分
(GPCクロマトグラムにおいて分子量5×104 以上
の領域)の酸価(AVH)が0.5〜11mgKOH/g
であり、且つ、その差の関係が、 10≦(AVL−AVH)≦27 であり、該組成物の重合体成分が下記の式を満足し、
低級アルコキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子を示
し、 m及びm′は1〜3の整数を示し、 Y 1 及びY 3 は
水素原子、C 1 〜C 18 のアルキル基、C 2 〜C 18 のアル
ケニル基、スルホンアミド基、メシル基、スルホン酸
基、カルボキシエステル基、ヒドロキシ基、C 1 〜C 18
のアルコキシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイル基、ア
ミノ基、又はハロゲン原子を示し、 n及びn′は1〜3
の整数を示し、 Y 2 及びY 4 は水素原子又はニトロ基を
示し、 (上記のX 1 とX 2 、mとm′、Y 1 とY 3 、n
とn′、Y 2 とY 4 は同一でも異なっていても良い。) A + はH + 、Na + 、K + 、NH 4 + 又はそれらの混合イ
オンを示す] で示され、 該磁性酸化鉄粒子は、ケイ素元素の含有率
が、鉄元素を基準として0.4〜2.0重量%であ るこ
とを特徴とするプロセスカートリッジに関する。
荷像を形成し、静電荷像を現像手段に保有されているト
ナーで現像してトナー像を形成する画像形成方法におい
て、該トナーは、少なくとも重合体成分、帯電制御剤及
び磁性酸化鉄粒子を含有している組成物で形成されてお
り、該組成物の重合体成分が、 a)THF不溶分の含有量が樹脂組成物基準で3重量%
以下であり、 b)重合体成分のTHF可溶分のゲルパーミエーション
クロマトグラフィー(GPC)のクロマトグラムにおい
て、分子量3×103 〜3×104 の領域にメインピー
クを有し、且つ分子量1×105 〜3×106 の領域に
サブピーク又はショルダーを有し、 c)低分子量重合体成分(GPCクロマトグラムにおい
て分子量5×104 未満の領域)の酸価(AVL)が21
〜35mgKOH/gであり、且つ高分子量重合体成分
(GPCクロマトグラムにおいて分子量5×104 以上
の領域)の酸価(AVH)が0.5〜11mgKOH/g
であり、且つ、その差の関係が、 10≦(AVL−AVH)≦27 であり、 該組成物の重合体成分が下記の式を満足し、
低級アルコキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子を示
し、m及びm′は1〜3の整数を示し、Y 1 及びY 3 は
水素原子、C 1 〜C 18 のアルキル基、C 2 〜C 18 のアル
ケニル基、スルホンアミド基、メシル基、スルホン酸
基、カルボキシエステル基、ヒドロキシ基、C 1 〜C 18
のアルコキシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイル基、ア
ミノ基、又はハロゲン原子を示し、 n及びn′は1〜3
の整数を示し、 Y 2 及びY 4 は水素原子又はニトロ基を
示し、 (上記のX 1 とX 2 、mとm′、Y 1 とY 3 、n
とn′、Y 2 とY 4 は同一でも異なっていても良い。) A + はH + 、Na + 、K + 、NH 4 + 又はそれらの混合イ
オンを示す] で示され、 該磁性酸化鉄粒子は、ケイ素元素の含有率
が、鉄元素を基準として0.4〜2.0重量%であ るこ
とを特徴とする画像形成方法に関する。
は、実質的にTHFに不溶な樹脂成分を含まない。具体
的には、樹脂組成物基準で5重量%以下、好ましくは3
重量%以下である。
樹脂組成物中のTHF溶媒に対して不溶性となったポリ
マー成分(実質的に架橋ポリマー)の重量割合を示し、
架橋成分を含む樹脂組成物の架橋の程度を示すパラメー
ターとして使うことができる。THF不溶分とは、以下
のように測定された値をもって定義する。
(w1 g)、円筒濾紙(例えば東洋濾紙製No.86
R)に入れてソックスレー抽出器にかけ、溶媒としてT
HF100〜200mlを用いて6時間抽出し、溶媒に
よって抽出された可溶成分をエバポレートした後、10
0℃で数時間真空乾燥し、THF可溶樹脂成分量を秤量
する(w2 g)。トナー中の磁性体あるいは顔料の如き
樹脂成分以外の成分の重量を(w3 g)とする。THF
不溶分は、下記式から求められる。
+w2 ))/(w1 −w3 )〕×100
と、定着性を低下させるだけでなく、本発明の実施例で
用いられる加熱定着装置とのマッチングの点で好ましく
ない。
HF可溶分により測定されるGPCのクロマトグラムが
分子量3×103 〜3×104 (より好ましくは、5×
103 〜2×104 )の領域にメインピークを有し、且
つ、分子量1×105 〜3×106 (より好ましくは、
5×105 〜1×106 )の領域にサブピークもしくは
ショルダーを有する。
て分子量100万以上を示す重合体成分の面積比が3〜
10%を示すことが好ましい。分子量が100万以上の
THFに可溶な重合体成分が3〜10%存在すること
で、低温定着を阻害することなく耐オフセット性を向上
させると同時に、トナーの高温放置下での保存安定性を
も高めることが出来る。
の分子量分布は、GPC(ゲルパーミエーションクロマ
トグラフィ)によって次の条件で測定される。
件〉 装置:GPC−150C(ウォーターズ社製) カラム:KF801〜7(ショウデックス社製)の7連 温度:40℃ 溶媒:THF(テトラヒドロフラン) 流速:1.0ml/min 試料:濃度0.05〜0.6重量%の試料を0.1ml
注入
低分子量重合体成分(GPCクロマトグラムの分子量5
×104 未満の領域)の酸価(AVL)が21〜35mg
KOH/gであり、且つ高分子量重合体成分(GPCク
ロマトグラムの分子量5×104 の以上の領域)の酸価
(AVH)が0.5〜11mgKOH/gであることを特
徴の1つとしている。
重合体成分と高分子量重合体成分とを有する樹脂組成物
において、上記に示す酸価をそれぞれの重合体成分が有
することが低温定着性、耐オフセット性、更には、現像
性向上に効果的であることを見い出した。
及び分子量分布に影響されるが、この成分中に酸成分を
含有すること、更には高分子量重合体成分の酸価よりも
10mgKOH/g以上大きくすることにより、同一の
Tg及び同一の分子量分布を有する酸価が上記範囲外の
樹脂組成物より、低粘度化できる。
分子量重合体成分の酸価を10mgKOH/g以上低く
設定(酸価0.5〜11mgKOH/g)することによ
り、低分子量重合体成分と高分子量重合体成分の分子鎖
のからみ合いをある程度抑制し、このため、低温側での
低粘度化、更には高温側での弾性特性維持を達成し得る
ものと考えられる。またこのことは、高速機における低
温定着化及び現像特性の向上につながるものである。
を超えると低分子量重合体成分と高分子量重合体成分の
混合性に不具合が生じ耐久オフセツト性及び現像性が低
下する。
mgKOH/g以上の場合に、帯電の立ち上がり性が良
好となる。
gKOH/gを超えると、環境特性、特に高湿下の現像
性が低下する。
mgKOH/g未満の場合では、低分子量重合体成分
(酸価21〜35mgKOH/g)との混合性が不具合
となり、現像性、特にカブリの防止特性が低下する。
値が、0.7以下(より好ましくは、0.4〜0.6)
であることがより好ましい。酸価/全酸価の値が、0.
7を越えると、トナーの帯電のバランス、すなわち、帯
電・放電のバランスが、帯電傾向となり、トナー帯電安
定性が低下しやすい。
可溶分のGPCクロマトグラムにおいて分子量3×10
4 以上1×105 未満の領域に極小値(Min)を有す
ることが好しい。低温定着性と耐高温オフセット性を両
立するために、低分子量重合体成分及び高分子重合体成
分それぞれ独立した分子量分布を形成していることが好
ましい。
成分は、低分子量重合体成分と高分子量重合体成分との
関係において、その混合割合に関して、 WL :WH =50:50〜90:10 を満足していることが好ましい。その理由は、低分子量
重合体成分と高分子量重合体成分の割合が、この範囲内
であると、定着性及び耐オフセット性が向上する。すな
わち、低分子量成分は50重量%未満であると定着性が
低下し、一方、高分子量成分が10重量%未満となると
耐高温オフセット性が低下する。
いては、
成分と高分子量成分の混合量とそれぞれの酸価が上式の
関係を満足していない場合、すなわち、
体に占める酸価の4倍よりも低くなる場合、低分子量重
合体成分と高分子量重合体成分の混合性が増し、低温側
での低粘性、高温側での高弾性をより強調しにくくなる
傾向にある。
方、30を超えると高湿下の現像性が低下する傾向にあ
る。
体成分及び高分子重合体成分の酸価(JIS酸価)は以
下の方法により求める。
カラム) [測定条件] 温度:40℃ 溶媒:THF 流量:5ml/min. 検出器:RI 試料は、予じめ重合体成分以外の添加剤を分離してお
く。分取方法としては、分子量が5×104 となる溶出
時間を予じめ測定し、その前後で低分子重合体成分及び
高分子重合体成分を分取する。分取したサンプルから溶
剤を除去し酸価測定用試料とする。
をW(g)とする。 2)20cc三角フラスコに試料を入れ、トルエン/エ
タノール(2:1)の混合溶液10ccを加え溶解す
る。 3)指示薬としてフェノールフタレインのアルコール溶
液を数滴加える。 4)0.1規定のKOHのアルコール溶液を用いてフラ
スコ内の溶液をビュレットを用いて滴定する。
とする。同時にブランクテストをし、この時のKOH溶
液の量をB(ml)とする。 5)次式により酸価を計算する。
する。試料の粉砕品約2gを精秤し、その重さをw′
(g)とする。 2)200cc三角フラスコに試料を入れ、1,4−ジ
オキサン30cc、ピリジン10cc、4−ジメチルア
ミノピリジン20mgを加え1時間溶解する。 3)イオン交換水3.5ccを加え4時間還流する。そ
の後冷却する。 4)指示薬としてフェノールフタレインのアルコール溶
液数滴を加える。 5)0.1規定のKOH THF溶液を用いてフラスコ
内の溶液をビュレットを用いて滴定する。この時のKO
H溶液の量をS′(ml)とする。同時にブランクテス
トをし、この時のKOH溶液量をB′(ml)とする。 6)次式により全酸価を測定する。
6gをイオン交換水20ccを加え溶解し、次でTHF
720CC、イオン交換水100ccを加え、その後攪
拌しながらメタノールを透明になるまで加えたものを用
いる。
ては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチル
アクリル酸、クロトン酸などのアクリル酸及びそのα−
或いはβ−アルキル誘導体、フマル酸、マレイン酸、シ
トラコン酸などの不飽和ジカルボン酸及びそのモノエス
テル誘導体又は無水マレイン酸などがあり、このような
モノマーを単独、或いは混合して、他のモノマーと共重
合させることにより所望の重合体を作ることができる。
この中でも、特に不飽和ジカルボン酸のモノエステル誘
導体を用いることが酸価/全酸価値をコントロールする
上で好ましい。
メチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチ
ル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノアリル、
マレイン酸モノフェニル、フマル酸モノメチル、フマル
酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノフェ
ニルなどのようなα,β−不飽和ジカルボン酸のモノエ
ステル類;n−ブテニルコハク酸モノブチル、n−オク
テニルコハク酸モノメチル、n−ブテニルマロン酸モノ
エチル、n−ドデセニルグルタル酸モノメチル、n−ブ
テニルアジピン酸モノブチルなどのようなアルケニルジ
カルボン酸のモノエステル類;フタル酸モノメチルエス
テル、フタル酸モノエチルエステル、フタル酸モノブチ
ルエステルなどのような芳香族ジカルボン酸のモノエス
テル類;などが挙げられる。
は、結着樹脂の高分子側を構成している全モノマーに対
し1〜20重量%、好ましくは3〜15重量%添加すれ
ばよい。
モノマーが選択される理由としては、該懸濁重合では水
系の懸濁液に対して、溶解度の高い酸モノマーの形で使
用するのは適切でなく、溶解度の低いエステルの形で用
いるのが好ましいからである。
れた共重合体中のカルボン酸基及びカルボン酸エステル
部位はアルカリ処理を行い、ケン化させることもでき
る。即ち、アルカリのカチオン成分と反応させて、カル
ボン酸基或いはカルボン酸エステル部位を極性官能基に
変化させることが好ましい。結着樹脂の高分子側成分に
含金属化合物と反応するカルボキシル基が含有されてい
ても、カルボキシル基が無水化、すなわち閉環された状
態にあると、架橋反応の効率が低下するからである。
後、重合時に使用した溶媒中に水溶液として投入し、攪
拌しながら行なえばよい。本発明に用いることのできる
アルカリとしては、Na、K、Ca、Li、Mg、Ba
などのアルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸価物;
Zn、Ag、Pb、Niなどの遷移金属の水酸化物;ア
ンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩、ピリジウム塩
などの4級アンモニウム塩の水酸化物などがあり、特に
好ましい例として、NaOHやKOHが挙げられる。
体中のカルボン酸基及びカルボン酸エステル部位の全て
に渡って行われる必要はなく、部分的にケン化反応が進
行し、極性官能基に変わっていればよい。
は、バインダー樹脂中の極性基の種類、分散方法、構成
モノマーの種類などにより一慨に決定し難いのである
が、バインダー樹脂の酸価の0.02〜5倍当量であれ
ばよい。0.02倍当量より少ない場合はケン化反応が
十分でなく、反応によって生じる極性官能基の数が少な
くなり、結果として後の架橋反応が不十分となる。逆に
5倍当量を超える場合は、カルボン酸エステル部位など
の官能基に対し、エステルの加水分解、ケン化反応によ
る塩の生成などによって官能基に悪影響を及ぼす。
処理を施した時は、処理後の残存カチオン濃度が5〜1
000ppmの間に含まれ、アルカリの量を規定するの
に好ましく用いることができる。
から、ガラス転移温度(Tg)が50〜70℃、好まし
くは55〜65℃であり、Tgが50℃より低いと高温
雰囲気下でトナーが劣化しやすく、また定着時にオフセ
ットが発生しやすくなる。また、Tgが70℃を超える
と、定着性が低下する傾向にある。
と高分子量重合体成分のTgH の関係は、 TgL ≧TgH −5(℃) の範囲にあることが好ましく、TgL がTgH −5未満
である場合、現像性が低下する傾向がある。より好まし
くはTgL ≧TgH がよい。
法として、溶液重合法により高分子量重合体と低分子量
重合体を別々に合成した後にこれらを溶液状態で混合
し、次いで脱溶剤する溶液ブレンド法、また、押出機等
により溶融混練するドライブレンド法、溶液重合法等に
より得られた低分子量重合体を溶解した高分子量重合体
を構成するモノマーに溶解し、懸濁重合を行い、水洗・
乾燥し、樹脂組成物を得る2段階重合法等が挙げられ
る。しかしながら、ドライブレンド法では、均一な分
散、相溶の点で問題があり、また、2段階重合法だと均
一な分散性等に利点が多いものの、低分子量分を高分子
量分以上に増量することが困難であり、低分子量重合体
成分の存在下では、分子量の大きい高分子量重合体の合
成が困難であるだけでなく、不必要な低分子量重合体が
副生成する等の問題欠点が有ることから、該溶液ブレン
ド法が最も好適である。また、低分子量重合体成分に所
定の酸価を導入する方法としては、水系の重合法に比べ
酸価の設定が容易である溶液重合が好ましい。
用いることの出来る重合法として、溶液重合法、乳化重
合法や懸濁重合法が挙げられる。
溶の単量体(モノマー)を乳化剤で小さい粒子として水
相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行
う方法である。この方法では反応熱の調節が容易であ
り、重合の行われる相(重合体と単量体からなる油相)
と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、その結
果重合濃度が大きく、高重合度のものが得られる。更
に、重合プロセスが比較的簡単であること、及び重合生
成物が微細粒子であるために、トナーの製造において、
着色剤及び荷電制御剤その他の添加物との混合が容易で
あることから、トナー用バインダー樹脂の製造方法とし
て有利な点がある。
合体が不純になり易く、重合体を取り出すには塩析など
の操作が必要で、この不便を避けるためには懸濁重合が
好都合である。
部に対して、モノマー100重量部以下(好ましくは1
0〜90重量部)で行うのが良い。使用可能な分散剤と
しては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール
部分ケン化物、リン酸カルシウム等が用いられ、一般に
水系溶媒100重量部に対して0.05〜1重量部で用
いられる。重合温度は50〜95℃が適当であるが、使
用する開始剤、目的とするポリマーによって適宜選択さ
れる。
の高分子量重合体は、本発明の目的を達成する為に以下
に例示する様な多官能性重合開始剤単独あるいは単官能
性重合開始剤と併用して生成することが好ましい。
具体例としては、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,3−ビス
−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、
2,5−ジメチル−2,5−(t−ブチルパーオキシ)
ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチ
ルパーオキシ)ヘキシン−3、トリス−(t−ブチルパ
ーオキシ)トリアジン、1,1−ジ−t−ブチルパーオ
キシシクロヘキサン、2,2−ジ−t−ブチルパーオキ
シブタン、4,4−ジ−t−ブチルパーオキシバレリッ
クアシッド−n−ブチルエステル、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、ジーt−ブチルパーオキシトリ
メチルアジペート、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−
t−ブチルパーオキシオクタン及び各種ポリマーオキサ
イド等の1分子内に2つ以上のパーオキサイド基などの
重合開始機能を有する官能基を有する多官能性重合開始
剤、及びジアリルパーオキシジカーボネート、t−ブチ
ルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシアリル
カーボネート及びt−ブチルパーオキシイソプロピルフ
マレート等の1分子内に、パーオキサイド基などの重合
開始機能を有する官能基と重合性不飽和基の両方を有す
る多官能性重合開始剤が挙げられる。
−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチル
シクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシ
クロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイド
ロテレフタレート、ジーt−ブチルパーオキシアゼレー
ト及び2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチルパーオ
キシシクロヘキサン)プロパン、及びt−ブチルパーオ
キシアリルカーボネートである。
バインダーとして要求される種々の性能を満足する為に
は、単官能性重合開始剤と併用されることが好ましい。
特に該多官能性重合開始剤の半減期10時間を得る為の
分解温度よりも低い半減期10時間を有する重合開始剤
と併用することが好ましい。
1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−ト
リメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ジ(t
−ブチルパーオキシ)バレレート、ジクミルパーオキシ
ド、α,α′−ビス(t−ブチルパーオキシジイソプロ
ピル)ベンゼン、t−ブチルパーオキシクメン、ジーt
−ブチルパーオキシド等の有機過酸化物、アゾビスイソ
ブチロニトリル、ジアゾアミノアゾベンゼン等のアゾお
よびジアゾ化合物等が挙げられる。
能性重合開始剤と同時にモノマー中に添加しても良い
が、該多官能性重合開始剤の効率を適正に保つ為には、
重合工程において該多官能性重合開始剤の示す半減期を
経過した後に添加するのが好ましい。
100重量部に対し0.05〜2重量部用いるのが好ま
しい。
達成する為に以下に例示する様な架橋性モノマーで架橋
されていることが好ましい。
の重合可能な二重結合を有するモノマーが用いられる。
芳香族ジビニル化合物(例えば、ジビニルベンゼン、ジ
ビニルナフタレン等);アルキル鎖で結ばれたジアクリ
レート化合物類(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、ネオペンチルグル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);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(例えば、ジエチレングリ
コールジアクリレート、トリエチレングルコールジアク
リレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、
ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリ
エチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピ
レングリコールジアクリレート、及び以上の化合物のア
クリレートをメタクリレートに代えたもの);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(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);ポリエステル型ジアクリレート化合物類(例え
ば、商品名MANDA(日本化薬))が挙げられる。多
官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールアクリレ
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
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アクリレートに代え
たもの;トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリ
テート等が挙げられる。
0重量部に対して、1重量%以下、好ましくは0.00
1〜0.05重量部の範囲で用いることが好ましい。
定着性、耐オフセット性の点から好適に用いられるもの
として、芳香族ジビニル化合物(特にジビニルベンゼ
ン)、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が挙げられる。
方法を用いることが出来る。しかしながら、塊状重合法
では、高温で重合させて停止反応速度を速めることで、
低分子量の重合体を得ることが出来るが、反応をコント
ロールしにくいという問題点がある。その点、溶液重合
法では、溶媒によるラジカルの連鎖移動の差を利用し
て、又、開始剤量や反応温度を調整することで低分子量
重合体を温和な条件で容易に得ることが出来、樹脂組成
物中の低分子量体を得るには特に好ましい。特に、重合
開始剤の使用量を最小限に抑え、開始剤残渣の影響を極
力抑えるという点で、加圧条件下での溶液重合法も好ま
しい。
び、低分子量重合体成分を得る為のモノマーとしては、
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,イソプレンの如き不飽和ポリエン
類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、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
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
きアクリル酸誘導体もしくはメタクリル酸誘導体が挙げ
られる。これらのビニルモノマーは単独もしくは2つ以
上のモノマーを混合して用いられる。
レンアクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合
わせが好ましい。
合体成分の双方が、少なくともスチレン系重合体成分又
はスチレン系共重合体成分を65重量部以上含有するこ
とが混合性の点で好ましい。
め低分子量ワックスと混合しておくこと、ミクロ領域で
の相分離が緩和され、高分子成分の再凝集が抑制され、
低分子重合体との良好な分散状態も得られるので好まし
い。
ては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワック
ス、マイクロクリスタリンワックス、カルナバワック
ス、サゾールワックス、パラフィンワックス、高級アル
コール系ワックス、エステルワックス等の化合物、及び
これらの酸化物やグラフト変性物が挙げられる。
量は3万以下、好ましくは1万以下のものが好ましく、
添加量としては重合体成分100重量部に対し、1〜2
0重量部が好ましい。
に際し、予め重合体成分中に添加、混合しておくことが
好ましい。特に、重合体成分の調製時に、低分子量ワッ
クスと高分子量重合体とを溶剤に予備溶解した後、低分
子量重合体溶液と混合する方法が好ましい。
時の樹脂の変質防止、操作性等を考慮し、5〜70重量
%以下であることが好ましく、高分子重合体と低分子量
ワックスの予備溶液は5〜60重量%以下、低分子重合
体溶液は5〜70重量%以下の固体濃度であることが好
ましい。
は分散させる方法は、攪拌混合により行われる。攪拌は
回分式又は連続式でおこなうのが好ましい。
備溶液の固形分量100重量部に対して、該低分子重合
体溶液を10〜1000重量部添加し攪拌混合を行うこ
とが好ましい。この場合、回分式でも連続式でも良い。
としては、例えばベンゼン、トルオール、キシロール、
ソルベントナフサ1号、ソルベントナフサ2号、ソルベ
ントナフサ3号、シクロヘキサン、エチルベンゼン、ソ
ルベッソ100、ソルベッソ150、ミネラルスピリッ
ト等の炭化水素系溶剤;メタノール、エタノール、is
o−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、se
c−ブチルアルコール、isoブチルアルコール、アミ
ルアルコール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶
剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;酢酸エチ
ル、n−酢酸ブチル、セロソルブアセテート等のエステ
ル系溶剤;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチ
ルセロソルブ、メチルカルビトール等のエーテル系溶剤
が挙げられる。これらの中で芳香族溶剤、ケトン系溶剤
又はエステル系溶剤が好ましい。また、これらを混合し
て用いて差し支えない。
溶剤溶液を加熱後、常圧下で有機溶剤の10〜80重量
%を除去した後、減圧下で、残存溶剤を除去する方法が
好ましい。この時、有機溶剤溶液は、用いた有機溶剤の
沸点乃至200℃に保持することが好ましい。
率が悪いだけでなく、有機溶剤中の重合体に不必要な剪
断力がかかったり、各構成重合体の再分散が促進され、
ミクロな状態での相分離を起こす場合がある。また、2
00℃を超えると重合体が解重合し、分子切断によるオ
リゴマーが生成し、樹脂組成物内への不純物の混入を招
くので好ましくない。
及び構造をコントロールすることで、該磁性酸化鉄を含
有した磁性トナーにおいて、流動性が優れ、長期放置安
定性、耐久性、トナー中の磁性体分散性が極めて優れた
物性を得られることを見い出した。
る磁性酸化鉄のケイ素元素の含有率が鉄元素を基準にし
て、0.1〜5.0重量%、好ましくは0.4〜2.0
重量%(より好ましくは、0.5〜0.9重量%)であ
ることが好ましい。
なく又はFe/Si原子比が4.0を超える場合には、
磁性トナーへの改善効果、特に磁性トナーの流動性の改
善が弱い。ケイ素元素の含有率が2.0重量%より多く
又はFe/Si原子比が1.2未満の場合には、環境特
性、特に高湿度下における長期放置において、帯電性が
低下しやすい。更には、トナーの耐久性及び結着樹脂中
の磁性酸化鉄の分散性にも低下する傾向にある。
酸化鉄粒子表面にSiO2 換算で0.01〜1.00重
量%(より好ましくは、0.05〜0.3重量%)のケ
イ素酸化物が存在しているものが良い。該磁性酸化鉄粒
子表面のケイ素酸化物がSiO2 換算で0.01重量%
未満の場合には磁性トナーの流動性の改善効果が少な
い。また、1.00重量%を超える場合は環境特性、特
に高湿度下における長期放置及び長期耐久において帯電
性が低下しやすい。
滑度が0.3〜0.8、好ましくは0.45〜0.7、
より好ましくは0.5〜0.7のものが良い。本発明で
の平滑度は、磁性酸化鉄の表面の細孔の量に関係し、平
滑度が0.3未満の場合、磁性酸化鉄の表面の細孔が多
く存在し、水を吸着する傾向が高まるので好ましくな
い。
その嵩密度が0.8g/cm3 以上、好ましくは1.0
g/cm3 以上のものが良い。嵩密度が0.8g/cm
3 未満の場合、トナー製造時における他のトナー材料と
の物理的混合性が低下し、トナー中の磁性体分散性が低
下する。
そのBET比表面積が15.0m2/g以下、好ましく
は12.0m2 /g以下のものが良い。BET比表面積
が15.0m2 /gを超える場合、磁性酸化鉄粒子の水
分吸着性が増加し、トナーの摩擦帯電性が低下する。
おける細孔が大きく関与しており、細孔分布をコントロ
ールすることが重要である。細孔分布的には該磁性酸化
鉄粒子の全細孔容積が7.0×10-3〜15.0×10
-3ml/g、より好ましくは、8.0×10-3〜12.
0×10-3ml/gであることが好ましい。
の場合、結着樹脂との付着性が低下し、トナーからの磁
性酸化鉄粒子の脱離、その結果として、画像濃度低下等
が発生しやすい。更には、磁性酸化鉄粒子の表面細孔
は、水分の吸着に大きく関与し、該磁性酸化鉄粒子を含
有したトナーの水分吸着特性に大きく影響を与えてい
る。また、トナーの表面水分量は、トナーの帯電特性に
大きく関与している。
×10-3/g未満の場合、磁性酸化鉄粒子の水分保持能
力が低下し、特に低湿下の環境において、該磁性酸化鉄
粒子を含有したトナーは、チャージアップしやすく、画
像濃度低下を生じやすい。
超える場合、磁性酸化鉄粒子の水分吸着性が増加し、特
に高湿下の環境において、該磁性酸化鉄粒子を含有した
トナーは、放置により吸湿しやすく帯電量の低下を生
じ、その結果、画像濃度低下を生じやすい。
は、表面の細孔分布において、細孔径20Å未満の細孔
(ミクロポア)の全比表面積が、細孔径20Å以上(2
0Å〜500Å)の細孔(メソポア)の全比表面積以下
となることが好ましい。
に影響が大であり、小さな細孔は、吸着水が脱着しにく
い。磁性酸化鉄粒子の細孔径20Å未満の細孔の全比表
面積が、細孔径20Å以上の細孔の全比表面積を超える
場合は、吸着水が脱着しにくい吸着サイトが、より多く
存在することとなり、該磁性酸化鉄を含有するトナーに
おいて、特に高湿下の長期放置において帯電特性が低下
する。
着等温線において基本的に吸着側と脱離側の等温線にヒ
ステリシスを生じないことが好ましい。すなわち、等温
線における任意の相対圧における吸脱着の吸着ガス量差
が4%以下であることが好ましい。
すなわち、差を生じることは、その細孔において細孔入
口が狭く、内部の細孔が広がっているインクボトルタイ
プの細孔を有しているものであり、吸着した物質(水)
が脱着しにくい構造となり、該磁性酸化鉄を含有するト
ナーにおいて、特に高湿下で帯電性が低下する。
湿度65%における水分量が、0.4〜1.0重量%
(より好ましくは、0.45〜0.90重量%)であ
り、かつ温度32.5℃/85%における水分量が0.
6〜1.5重量%(より好ましくは、0.60〜1.1
0重量%)であり、かつそれぞれの環境における水分量
の差が、0.6重量%以下(より好ましくは、0.3重
量%以下)であることが好ましい。
トナーがチャージアップしやすく、超える場合は、摩擦
帯電量が低下しやすい。さらには、各環境の水分量の差
が0.6重量%を超える場合は、環境差による画像特性
差が生じ、好ましくない。
て0.01〜2.0重量%(より好ましくは、0.05
〜1.0重量%)のアルミ水酸化物で処理することが好
ましい。
で磁性酸化鉄粒子表面の処理を行うことにより、トナー
はより帯電性が安定化する。アルミ元素として0.01
重量%未満の場合、その効果は少なく、逆に2.0重量
%を超える場合、トナーの環境特性、特に高湿下の帯電
特性が低下する。
は、平均粒径が0.1〜0.4μm、好ましくは0.1
〜0.3μmを有していることが好ましい。
粒子を、本発明の酸価を調整した重合体成分と組み合わ
せることにより、帯電特性、耐久性、画像特性(再現
性、カブリ)等、現像特性が飛躍的に向上する。これ
は、重合体成分と磁性酸化鉄粒子の界面における“ぬ
れ”が適度に向上し樹脂組成物中の分散性を良化させた
ためと考えられる。
下に説明する。
る。
H水溶液300mlを加え超音波分散(10分)させ
る。次いで50℃に加温し30分間攪拌する。その後、
遠心分離機(10,000rpm、10分)で上澄み液
を分離する。
散(5分)後遠心分離し、上澄みを切り固形分を乾燥さ
せる。このアルカリ洗浄前後のサンプルを蛍光X線分析
装置にて測定定量をすることにより表面SiO2 量を算
出する。
料試験法に準じて測定する。
う。
(株)製、全自動ガス吸着量測定装置:オートソーブ1
を使用し、吸着ガスに窒素を用い、BET多点法により
求める。なお、サンプルの前処理としては、50℃で1
0時間の脱気を行う。
積 平均粒径の測定及び磁性酸化鉄の表面積の算出は次のよ
うに行う。
4万倍に拡大したものにつき、任意に250個選定後、
投影径の中のMartin径(定方向に投影面積を2等
分する線分の長さ)を測定し、これを個数平均径で表
す。
径を磁性酸化鉄粒子の直径とした球形と仮定し、通常の
方法で磁性酸化鉄の密度を測定し、次いで磁性酸化鉄粒
子の表面積を求める。
積、細孔径20Å未満の細孔の全比表面積及び細孔径2
0Å以上の細孔の全比表面積は、次のように求める。
吸着装置:オートソーブ1(湯浅アイオニクス(株)
製)を使用し、吸着ガスに窒素を用い、相対圧力0〜
1.0まで吸着40ポイント脱着40ポイントの測定を
行い、de Boerのt−プロット法、kelvin
式及びB.J.H法により細孔分布を計算し、それぞれ
求める。尚、サンプルの前処理としては、50℃で10
時間の脱気を行う。
ち、水分量は温度23.5℃湿度65%及び温度32.
5℃湿度85%の環境に磁性酸化鉄粒子を3日間放置
し、その後、平沼産業(株)製の微量水分測定装置AQ
−6型、自動水分気化装置SE−24型を用い、窒素ガ
スキャリア0.2リットル/minを通気しながら13
0℃に試料を加熱し測定を行う。
SYSTEM3080(理学電機工業(株)製)を使用
し、JIS K0119「けい光X線分析通則」にした
がって、蛍光X線分析を行うことにより測定する。
は、結着樹脂としての重合体成分100重量部に対し
て、20重量部乃至200重量部を用いることが好まし
い。さらに好ましくは30〜150重量部を用いること
が良い。
ランカップリング剤、チタンカップリング剤、チタネー
ト、アミノシラン又は有機ケイ素化合物等で処理しても
良い。
ランカップリング剤としては、例えばヘキサメチルジシ
ラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、
トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、
メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラ
ン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチル
クロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α
−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルト
リクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、
トリオルガノシランメルカプタン、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
ルジシロキサン等が挙げられる。
ソプロポキシチタン・トリイソステアレート、イソプロ
ポキシチタン・ジメタクリレート・イソステアレート、
イソプロポキシチタン・トリドデシルベンゼンスルホネ
ート、イソプロポキシチタン・トリスジオクチルホスフ
ェート、イソプロポキシチタントリN−エチルアミノエ
チルアミナト、チタニウムビスジオクチルピロホスフェ
ートオキシアセテート、ビスジオクチルホスフェートエ
チレンジオクチルホスファイト、ジn−ブトキシ・ビス
トリエタノールアミナトチタン等が挙げられる。
イルが挙げられる。好ましいシリコーンオイルとして
は、25℃における粘度が30〜1,000センチスト
ークスのものが好ましく用いられ、例えばジメチルシリ
コーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−
メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニル
シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が良
い。
は、着色剤として、従来公知のカーボンブラック、銅フ
タロシアニンの如き顔料または染料などが使用できる。
電制御剤を含有することを特徴の1つとしている。負帯
電性トナーの場合、モノアゾ染料の金属錯塩、サリチル
酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸または
ナフトエ酸の金属錯塩等の負帯電制御剤が用いられる。
制御剤としてより効果的なものとして次の3種が挙げら
れる。
級アルコキシ基、ニトロ基又はハロゲン原子を示し、m
及びm′は1〜3の整数を示し、Y1 及びY3 は水素原
子、C1 〜C18のアルキル基、C2 〜C18のアルケニル
基、スルホンアミド基、メシル基、スルホン酸基、カル
ボキシエステル基、ヒドロキシ基、C1 〜C18のアルコ
キシ基、アセチルアミノ基、ベンゾイル基、アミノ基又
はハロゲン原子を示し、n及びn′は1〜3の整数を示
し、Y2 及びY4 は水素原子又はニトロ基を示し、(上
記のX1 とX2 、mとm′、Y1 とY3 、nとn′、Y
2 とY4 と同一でも異なっていても良い。) A+ はH+ 、Na+ 、K+ 、NH4 + 又はそれらの混合
イオンを示す。〕で示されるモノアゾ系鉄錯塩。
ル又は芳香族ジカルボン酸誘導体と鉄原子との化合物。
ントリル基を示し、R1及びR2 はハロゲン原子、ニト
ロ基、スルホン酸基、カルボキシル基、カルボン酸エス
テル基、シアノ基、カルボニル基、アルキル基、アルコ
キシ基又はアミノ基を示し、R3 及びR4 は水素原子、
アルキル基、アルコキシ基、置換基を有してもよいフェ
ニル基、置換基を有しても良いアラルキル基又はアミノ
基を示し、R5 及びR6 は水素原子又は炭素数1〜8の
炭化水素基を示し、k及びjは0〜3整数(同時に0で
はない)を示し、m及びnは1又は2を示す。
3 とR4 、R5 とR6 、kとj、mとnは同一でも異な
っていても良い。〕で示されるN−N′−ビスアリール
尿素誘導体。
合体成分とを用いることにより画質特性、特にカブリを
防止または抑制することが確認されている。
肪酸金属塩等による変成物;トリブチルベンジルアンモ
ニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、
テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなど
の四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホス
ニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリ
フェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化
剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、
りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン
酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物な
ど);高級脂肪酸の金属塩、アセチルアセトン金属錯
体;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイ
ド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノ
スズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルス
ズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオ
ルガノスズボレート等が挙げられる。これらを単独で或
いは2種類以上組み合わせて用いることができる。これ
らの中でも、ニグロシン系、四級アンモニウム塩の如き
帯電制御剤が特に好ましく用いられる。
帯電量の点から結着樹脂としての重合体成分100重量
部あたり0.1〜5.0重量部が好ましい。
は、無機微粉体または疎水性無機微粉体が混合されるこ
とが好ましい。例えば、シリカ微粉末、酸化チタン微粉
末又はそれらの疎水化物が挙げられる。それらは、単独
あるいは併用して用いることが好ましい。
気相酸化により生成されたいわゆる乾式法またはヒュー
ムドシリカと称される乾式シリカ及び水ガラス等から製
造されるいわゆる湿式シリカの両方が使用可能である
が、表面及び内部にあるシラノール基が少なく、製造残
渣のない乾式シリカの方が好ましい。
るものが好ましい。疎水化処理するには、シリカ微粉体
と反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物などで化
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
成された乾式シリカ微粉体をシランカップリング剤で処
理した後、あるいはシランカップリング剤で処理すると
同時にシリコーンオイルの如き有機ケイ素化合物で処理
する方法が挙げられる。
グ剤としては、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメ
チルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエト
キシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロ
ルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニ
ルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブ
ロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルト
リクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、
クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシラ
ンメルカプタン、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が
挙げられる。
イルが挙げられる。好ましいシリコーンオイルとして
は、25℃における粘度がおよそ30〜1,000セン
チストークスのものが用いられ、例えばジメチルシリコ
ーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−メ
チルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシ
リコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が好ま
しい。
ンカップリング剤で処理されたシリカ微粉体とシリコー
ンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直
接混合しても良いし、ベースとなるシリカへシリコーン
オイルを噴射する方法によっても良い。あるいは適当な
溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた
後、ベースのシリカ微粉体とを混合し、溶剤を除去して
作製しても良い。
好ましい疎水化処理として、ジメチルジクロロシランで
処理し、次いでヘキサメチルジシラザンで処理し、次い
でシリコーンオイルで処理することにより調製する方法
が挙げられる。
ランカップリング剤で処理し、後にオイル処理すること
が疎水化度を効果的に上げることができ、好ましい。
らには、オイル処理を酸化チタン微粉体に施したもの
も、シリカ微粉体と同様に好ましい。
に応じてシリカ微粉体又は酸化チタン微粉体以外の外添
剤を添加してもよい。
付与剤、ケーキング防止剤、熱ロール定着時の離型剤、
滑剤、研磨剤等の働きをする樹脂微粒子や無機微粒子で
ある。
03〜1.0μmのものが好ましい。樹脂微粒子を生成
するための重合性単量体としては、スチレン、o−メチ
ルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレンの如き
スチレン系単量体;アクリル酸、メタクリル酸の如きア
クリル酸類、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n−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;メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−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
如きメタクリル酸エステル類;アクリロニトリル、メタ
クリロニトリルの如きニトリル類;アクリルアミドの如
きアクリルアミド類が挙げられる。
ソープフリー重合等、が使用可能であるが、より好まし
くは、ソープフリー重合によって得られる樹脂微粒子が
良い。
ローラー、ブラシあるいは、ブレード等の接触帯電系に
おいて、トナーのドラム融着防止に多大な効果を有す
る。
ン、ステアリン酸亜鉛、ポリ弗化ビニリデンの如き滑剤
(中でもポリ弗化ビニリデンが好ましい);酸化セリウ
ム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウムの如き研磨剤
(中でもチタン酸ストロンチウムが好ましい);酸化チ
タン、酸化アルミニウムの如き流動性付与剤(中でも特
に疎水性のものが好ましい);ケーキング防止剤;カー
ボンブラック、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化スズの
如き導電性付与剤;トナー粒子と逆極性の白色微粒子及
び黒色微粒子が挙げられる。
無機微粉体または疎水性無機微粉体等は、トナー100
重量部に対して0.1〜5重量部(好ましくは、0.1
〜3重量部)使用するのが良い。
色剤としての顔料、染料又は磁性体、帯電制御剤、その
他の添加剤等をボールミルの如き混合機により充分混合
してから加熱ロール、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、冷却固化後
粉砕及び厳密な分級を行うことにより生成することがで
きる。
るための他の方法として、重合法によってトナーを製造
することが可能である。この重合法トナーは重合性単量
体及び本発明の帯電制御剤、顔料又は染料、磁性酸化
鉄、重合開始剤(更に必要に応じて架橋剤及びその他の
添加剤)を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物
とした後、この単量体組成物あるいは、この単量体組成
物をあらかじめ重合したものを分散安定剤を含有する連
続相(例えば水)中に適当な攪拌機を用いて分散し、同
時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナー粒子
としたものである。なお、重合法では磁性酸化鉄を使用
する場合、あらかじめ疎水化処理することが好ましい。
ば、下記方法で製造される。
2+に対し0.90〜0.99当量の水酸化アルカリ水溶
液とを反応させて得られた水酸化第一鉄コロイドを含む
第一鉄塩反応水溶液に、酸素含有ガスを通気することに
よりマグネタイト粒子を生成する。その際に、前記水酸
化アルカリ水溶液又は前記水酸化第一鉄コロイドを含む
第一鉄塩のいずれかにあらかじめ水可溶性ケイ酸塩を鉄
元素に対してケイ素元素換算で、全含有量(0.4〜
2.0重量%)の50〜99重量%添加し、85〜10
0℃の温度範囲で加熱しながら、酸素含有ガスを通気し
て酸化反応をすることにより、前記水酸化第一鉄コロイ
ドからケイ素元素を含有する磁性酸化鉄粒子を生成させ
る。その後、酸化反応終了後の懸濁液中に残存するFe
2+に対して1当量以上の水酸化アルカリ水溶液及び残
りの水可溶性ケイ酸塩、すなわち、全含有量(0.4〜
2.0重量%)の1〜50重量%を添加して、更に85
〜100℃の温度範囲で加熱しながら、酸化反応してケ
イ素元素を含有した磁性酸化鉄粒子を生成させる。
は、該ケイ素元素を含有する磁性酸化鉄粒子が生成して
いるアルカリ性懸濁液中に水可溶性アルミニウム塩を生
成粒子に対してアルミ元素換算で0.01〜2.0重量
%になるように添加した後、pHを6〜8の範囲に調整
して、磁性酸化鉄表面にアルミ水酸化物として析出させ
る。次いでロ過、水洗、乾燥、解砕することにより、ア
ルミ水酸化物を有する磁性酸化鉄を得る。更に、平滑
度、比表面積を好ましい範囲に調整する方法として、ミ
ックスマーラー又はらいかい機等を用いて圧縮、せん断
及びにへらなですることが好ましい。
販のケイ酸ソーダ等のケイ酸塩類、加水分解等で生じる
ゾル状ケイ酸等のケイ酸が例示される。
しては、硫酸アルミ等が例示される。
製造に副生する硫酸鉄、鋼板の表面洗浄に伴って副生す
る硫酸鉄が使用され、更に塩化鉄等も使用可能である。
法の一例を説明する。
負極性に帯電し、レーザ光による露光705によりイメ
ージスキャニングによりデジタル潜像を形成し、弾性ブ
レード711及び磁石714を内包している現像スリー
ブ704を具備する現像器709の一成分系磁性トナー
710で該潜像を反転現像する。現像部において感光ド
ラム1の導電性基体は接地され、現像スリーブ704に
はバイアス印加手段712により交互バイアス、パルス
バイアス及び/又は直流バイアスが印加されている。転
写紙Pが搬送されて、転写部にくるとローラー転写手段
2により転写紙Pの背面(感光ドラム側と反対面)から
電圧印加手段8で帯電することにより、感光ドラム1の
表面上の現像画像(トナー像)が接触転写手段2によっ
て転写紙P上へ転写される。感光ドラム1から分離され
た転写紙Pは、加熱加圧ローラー定着器707により転
写紙P上のトナー画像を定着するために定着処理され
る。
分系磁性トナーは、クリーニングブレードを有するクリ
ーニング手段708で除去される。残留する一成分系磁
性トナーが少ない場合、クリーニング工程を省くことも
可能である。クリーニング後の感光ドラム1は、必要に
よりイレース露光706により徐電され、再度、一次帯
電器702による帯電工程から始まる工程が繰り返され
る。
は感光層及び導電性基体を有し、矢印方向に動く。トナ
ー担持体である非磁性円筒の現像スリーブ704は、現
像部において感光ドラム1の表面と同方向に進むように
回転する。現像スリーブ704の内部には、磁界発生手
段である多極永久磁石(マグネットロール)が回転しな
いように配されている。現像器709内の一成分系絶縁
性磁性トナー710は非磁性円筒面上に塗布され、かつ
現像スリーブ704の表面と磁性トナー粒子との摩擦に
よって、磁性トナー粒子は、例えばマイナスのトリボ電
荷が与えられる。さらに弾性ドクターブレード711を
円筒表面を押圧するように設け、磁性トナー層の厚さを
薄く(30μm〜300μm)かつ均一に規制して、現
像部における感光ドラム1と現像スリーブ704の間隙
よりも薄い磁性トナー層を形成する。現像スリーブ70
4の回転速度を調整することにより、スリーブ表面速度
が感光ドラム表面の速度と実質的に当速、もしくはそれ
に近い速度となるようにする。現像部において現像スリ
ーブ704に交流バイアスまたはパルスバイアスをバイ
アス手段712により印加しても良い。この交流バイア
スはfが200〜4,000Hz、Vppが500〜
3,000Vであれば良い。
し、感光ドラム表面の静電的力及び交流バイアスまたは
パルスバイアスの作用によって磁性トナー粒子は静電像
側に移転する。
磁性ドクターブレードでも良い。
圧を印加されている接触帯電手段712及びコロナ転写
手段703を有する画像形成装置が示されている。
電手段2を有する画像形成装置が示されている。
り、中心の芯金2aとその外周を形成した導電性弾性層
2bとを基本構成とするものである。転写ローラー2
は、感光ドラム1の表面に押圧力をもって転写材を圧接
し、感光ドラム1の周速度と等速度或いは周速度に差を
つけて回転させる。転写材はガイド4を通って感光ドラ
ム1と転写ローラー2との間に搬送され、転写ローラー
2にトナーと逆極性のバイアスを転写バイアス印加手段
3から印加することによって感光ドラム1上のトナー画
像が転写材の表面側に転写される。次いで、転写材はガ
イド5上に送られる。
分散させたポリウレタン、エチレン−プロピレン−ジエ
ン系三元共重合体(EPDM)等の体積抵抗106 〜1
010Ωcmの弾性体でつくられている。
ラーの当接圧が5〜500g/cmで、直流電圧が±
0.2〜±10kVである。
像保持体(以下、感光ドラムと記す)であり、該感光ド
ラム1はアルミニウム等の導電性基層1aと、その外面
に形成した光導電層1bとを基本構成層とするものであ
り、図面上時計方向に所定の周速度(プロセススピー
ド)で回転される。
2aとその外周を形成した導電性弾性層42bと表面層
42cとを基本構成とするものである。帯電ローラー4
2は、感光ドラム1の表面に押圧力をもって圧接され、
感光ドラム1の回転に伴い従動回転する。帯電ローラー
42は、バイアス印加手段Eにより電圧が印加され、帯
電ローラー42にバイアスが印加されることで感光ドラ
ム1の表面が所定の極性・電位に帯電される。次いで画
像露光によって静電荷像が形成され、現像手段により静
電荷像はトナー画像として順次可視化されていく。
ス条件としては、ローラーの当接圧が5〜500g/c
mで、直流電圧に重畳したものを用いた時には、交流電
圧=0.5〜5kVpp、交流周波数=50〜5kH
z、直流電圧=±0.2〜±1.5kVであり、直流電
圧を用いた時には、直流電圧=±0.2〜±5kVであ
る。
が好ましく、その表面に離型性被膜を設けても良い。離
型性被膜としては、ナイロン系樹脂、PVDF(ポリフ
ッ化ビニリデン)、PVDC(ポリ塩化ビニリデン)な
どが適用可能である。
シの如き接触帯電手段でも良い。
一具体例を示す。プロセスカートリッジは、現像手段と
静電荷像保持体とを少なくとも一体的にカートリッジ化
し、プロセスカートリッジは、画像形成装置本体(例え
ば、複写機、レーザービームプリンター等)に着脱可能
なように形成される。
の静電荷像保持体(感光体ドラム)1、クリーニングブ
レード708aを有するクリーナ708、一時帯電器
(帯電ローラー)742を一体としたプロセスカートリ
ッジ750が例示される。
ード711とトナー容器760内に磁性トナー710を
有し、該磁性トナー710を用い、現像時には、バイア
ス印加手段からのバイアスにより感光ドラム1と現像ス
リーブ704との間に所定の電界が形成され、現像工程
が好適に実施されるためには、感光ドラム1と現像スリ
ーブ704との間の距離は非常に大切である。
るが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。
拌しながら容器内を充分に窒素で置換した後、昇温して
還流させる。
リル酸−n−ブチル18重量部、マレイン酸モノブチル
7重量部及びジ−tert−ブチルパーオキサイド2重
量部の混合液を4時間かけて滴下した後、2時間保持し
重合を完了し、低分子量重合体(L−1)溶液を得た。
減圧下で乾燥させ、得られた低分子量重合体(L−1)
のGPC、及びガラス転移点(Tg)の測定を行ったと
ころ、重量平均分子量(Mw)=9,600、数平均分
子量(Mn)=6,000、ピーク分子量(PMw)=
8,500、Tg=62℃、酸価23であった。
った。
ルコールの2重量%水溶液20重量部を投入した後、ス
チレン70重量部、アクリル酸−n−ブチル25重量
部、マレイン酸モノブチル5重量部、ジビニルベンゼン
0.005重量部、及び2,2−ビス(4,4−ジ−t
ert−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン
(半減期10時間、温度;92℃)0.1重量部の混合
液を加え、攪拌し懸濁液とした。
5℃まで昇温して、重合を開始した。同温度に24時間
保持した後、ベンゾイルパーオキサイド(半減期10時
間、温度;72℃)0.1重量部を追加添加した。さら
に、12時間保持して重合を完了した。
重合体(H−1)の酸価(AV=7.8)の6倍当量の
NaOH水溶液を投入し、2時間攪拌を行った。
洗、乾燥した後、分析したところ、Mw=180万、P
Mw=120万、Tg=62℃、酸価7であった。
子量重合体(H−1)25重量部、及び低分子量ポリプ
ロピレンワックス(Mw=6,000)4重量部を投入
し、昇温して還流下で攪拌し、予備溶解を行う。この状
態で12時間保持した後、高分子重合体(H−1)と低
分子量ポリプロピレンワックスの均一な予備溶解液(Y
−1)を得た。
減圧下で乾燥させ、得られた固形分のガラス転移点を測
定したところ、61℃であった。
1)の均一溶液300重量部を投入し、還流させる。
体(L−1)溶液を還流下で混合した後、有機溶剤を留
去し、得られた樹脂を冷却、固化後粉砕してトナー用樹
脂組成物(I)を得た。
Mw=110万、分子量100万以上の樹脂組成物のG
PCの分子量分布における面積比は9.2%、Tg=6
2.5℃、THF不溶分(低分子量ポリプロピレンワッ
クスを除く)は2.1重量%であった。
ル、スチレン、アクリル酸n−ブチル量及び開始剤量を
調整し、低分子量重合体L−2〜L−4を得、高分子量
重合体H−1を所定量ブレンドして樹脂組成物II、I
II、VIIを得た。その分子量分布等の結果を第1表
に示す。
ル、スチレン、アクリル酸n−ブチル量及び開始剤量を
調整し、高分子量重合体H−2、H−3を得、低分子量
重合体L−1を所定量ブレインドして樹脂組成物IV、
Vを得た。その分子量分布等の結果を第1表に示す。
ブチル15重量部投入し、塊状重合させた後、キシレン
を添加し溶媒存在下で溶液重合を完了し、高分子量重合
体(H−4)を得た。得られた高分子量重合体の分析結
果を第1表に示す。
例1と同様にして樹脂組成物VIを得た。その分子量分
布等の結果を第1表に示す。
成物i〜vを得た。その分子量分布等の結果を第2表に
示す。
水酸化ナトリウム水溶液とを混合した後、Fe(OH)
2 を含む第一鉄塩水溶液の生成を行った。
イ素元素換算で、1.0%となるように添加した。次い
でFe(OH)2 を含む第一鉄塩水溶液に温度90℃に
おいて空気を通気して酸化反応をすることにより、ケイ
素元素を含有する磁性酸化鉄粒子を生成した。
(鉄元素に対してケイ素元素換算)を溶解した水酸化ナ
トリウム水溶液を残存Fe2+に対して1.05当量添加
して、更に温度90℃で加熱しながら、酸化反応してケ
イ素元素を含有した磁性酸化鉄粒子を生成させた。
浄、ロ過、乾燥し、次いで凝集している磁性酸化鉄粒を
解砕処理(ミックスマーラーによる圧密粉砕処理)し、
第3表及び第4表に示す特性を有する磁性酸化鉄粒子a
を得た。平均粒径は0.21μmであった。
性酸化鉄粒子b、cを得た。特性を第3表及び第4表に
示す。
ロ過工程前に、スラリー液中に硫酸アルミニウムを所定
量加え、pHを6〜8の範囲に調整して、水酸化アルミ
ニウムとして、磁性酸化鉄の表面処理を行い製造例4〜
7の磁性酸化鉄粒子d〜gを得た。特性を第3表及び第
4表に示す。
投入し、pH調整を変えることにより、製造例8、9の
磁性酸化鉄粒子h、iを得た。特性を第3表、第4表に
示した。
投入し、更に投入する水酸化ナトリウム水溶液をFe2+
に対し1当量を超える量にし、pH調整を変えることに
より製造例10、11の磁性酸化鉄粒子j、kを得た。
特性を第3表及び第4表に示す。
投入し、更に、投入する水酸化ナトリウム水溶液をFe
2+に対し1当量を超える量にし、pH調整を変えること
により製造例12、13の磁性酸化鉄粒子l、mを得
た。特性を第3表及び第4表に示す。
エクストルーダで溶融混練し、冷却した混練物をハンマ
ーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕
し、得られた微粉砕粉を固定壁型風力分級機で分級して
分級粉を生成した。さらに、得られた分級粉をコアンダ
効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製エルボジ
ェット分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密に分級除
去して重量平均粒径(D4)6.7μm(粒径12.7
μm以上の磁性トナー粒子の含有量0.2%)の負帯電
性磁性トナーを得た。得られたトナーの物性を第5表及
び第6表にGPCクロマトグラムのチャートを図4に示
す。
ジクロロシラン処理した後、ヘキサメチルジシラザン処
理し、次いでジメチルシリコーンオイル処理を行った疎
水性シリカ微粉体(BET300m2 /g)1.2重量
部と、ソープフリー重合により得られたスチレン−アク
リル系微粒子(平均粒径0.05μm)0.08重量部
とをヘンシェルミキサーで混合して外添剤を有する磁性
トナーを調製した(トナーNo.A)。
II及びi〜vに変え、更に磁性酸化鉄−aをlに変
え、実施例1と同様にして外添剤を有する磁性トナーを
得た(トナーNo.B〜G、及びNo.T〜X)。得ら
れたトナーの物性値を第5表及び第6表に示す。尚、実
施例2及び6は、参考例である。
に変え、実施例1と同様にして外添剤を有する磁性トナ
ーを得た(トナーNo.N〜S)。
HF不溶分、酸価、酸価/全酸価)はトナーAとほぼ同
等であった。尚、実施例18及び19は、参考例であ
る。
重量部に変えた以外は同様にトナーA2を得た。尚、実
施例20は、参考例である。
ン製レーザービームプリンターLBP−8II(OPC
感光ドラムを使用)を8枚/分から20枚/分に改造
し、さらに図1に示す転写装置を組み込んだ改造機を用
いて画出し評価を行った。このときのプロセススピード
は、106mm/sec.であった。
ゴム硬度27°、転写電流1μA、転写電圧+2000
V、当接圧50[g/cm]とした。転写ローラーの導
電性弾性層は、導電性カーボンを分散したEPDMで形
成されており、体積抵抗108 Ω・cmを有していた。
カートリッジに設置し、一次帯電を行った。帯電ローラ
ー42の外径は12mmφであり、導電性ゴム層42b
にはEPDM、表面層42cには厚み10μmのナイロ
ン系樹脂を用いた。帯電ローラー42の硬度は、54.
5°(ASKER−C)とした。Eはこの帯電ローラー
42に電圧を印加する電源で、所定の電圧を帯電ローラ
ー42の芯金42aに供給する。図2においてEは直流
電圧に交流電圧を重畳した系を示している。条件として
は上記条件で行った。
部材の一つとしての機能を有するウレタンゴム製弾性ブ
レードを現像スリーブを押圧するように設置して用い
た。
と現像スリーブ(磁石内包)上の磁性トナー層を非接触
に間隙を設定し、交流バイアス(f=1,800Hz、
Vpp=1,400V)及び直流バイアス(VDC=−5
00V)とを現像スリーブに印加しながら、VL を−1
70Vにして、静電荷像を現像して磁性トナー像をOP
C感光体上に形成した。
電位で普通紙へ転写し、磁性トナー像を有する普通紙を
加熱加圧ローラー定着器を通して磁性トナー像を定着し
た。
ローラーの表面温度を180℃、加熱ローラーと加圧ロ
ーラー間の総圧を5.5kg、ニップを4mmに設定し
た。
0%RH)環境下、20枚(A4)/minのプリント
速度で逐次、磁性トナーを補給しながら連続20,00
0枚にわたりプリントアウト試験を行い、得られた画像
を下記の項目について評価した。
85%RH)及び低温低湿環境下(10℃,15%R
H)において画出し試験を行った。プリントモードは2
枚/20sec.とした。
枚画出し試験を行った後、同一環境下において、2日間
放置し、更に4000枚画出し試験を行った。
枚プリントアウト終了時の画像濃度維持により評価し
た。尚、画像濃度は「マクベス反射濃度計」(マクベス
社製)を用いて、原稿濃度が0.00の白地部分のプリ
ントアウト画像に対する相対濃度を測定した。
転写紙の白色度と、ベタ白をプリント後の転写紙の白色
度との比較からカブリを算出した。尚、環境は、低温低
湿下(15℃,10RH)とし、プリントモードは2枚
/20sec.とした。
を評価した。
より定着画像を摺擦し、摺擦前後での画像濃度の低下率
(%)で評価した。尚、環境としては、低温低湿下(1
5℃,10%RH)で行った。
%以上(5)耐オフセット性 耐オフセット性は、画像面積率約5%のサンプル画像を
プリントアウトし、画像上の汚れの程度により評価し
た。
の残留トナーの固着の様子とプリントアウト画像への影
響を目視で評価した。
状況とプリントアウト画像への影響を目視で評価した。
の影響はない) △:実用可 (固着や傷があるが、画像への影響が少な
い) ×:実用不可(固着が多く、縦スジ状の画像欠陥を生じ
る) 以上の結果を、第7表に示す。
成物中の重合体成分の分子量分布並びに低分子量成分と
高分子量成分の酸価を調整することにより、従来よりも
より低温定着化を可能とし、耐オフセット性に優れ、且
つドット再現性、カブリの低減長期耐久性を可能にす
る。更には、装置の高速化に適用しても長期の帯電安定
性を可能とするものである。
カー模様の説明図である。
成装置の一具体例を概略的に示した図である。
略的に示した図である。
Claims (46)
- 【請求項1】 少なくとも重合体成分、帯電制御剤及び
磁性酸化鉄粒子を含有している組成物で形成されている
静電荷像現像用トナーにおいて、 該組成物の重合体成分が、 a)THF不溶分の含有量が樹脂組成物基準で3重量%
以下であり、 b)重合体成分のTHF可溶分のゲルパーミエーション
クロマトグラフィー(GPC)のクロマトグラムにおい
て、分子量3×103 〜3×104 の領域にメインピー
クを有し、且つ分子量1×105 〜3×106 の領域に
サブピーク又はショルダーを有し、 c)低分子量重合体成分(GPCクロマトグラムにおい
て分子量5×104 未満の領域)の酸価(AVL)が21
〜35mgKOH/gであり、且つ高分子量重合体成分
(GPCクロマトグラムにおいて分子量5×104 以上
の領域)の酸価(AVH)が0.5〜11mgKOH/g
であり、且つ、その差の関係が、 10≦(AVL−AVH)≦27 であり、 該組成物の重合体成分が下記の式を満足し、 【外1】 該帯電制御剤が、下記一般式 【外2】 [式中、X 1 及び、X 2 は水素原子、低級アルキル基、
低級アルコキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子を示
し、 m及びm′は1〜3の整数を示し、 Y 1 及びY 3 は水素原子、C 1 〜C 18 のアルキル基、C
2 〜C 18 のアルケニル基、スルホンアミド基、メシル
基、スルホン酸基、カルボキシエステル基、ヒドロキシ
基、C 1 〜C 18 のアルコキシ基、アセチルアミノ基、ベ
ンゾイル基、アミノ基、又はハロゲン原子を示し、 n及びn′は1〜3の整数を示し、 Y 2 及びY 4 は水素原子又はニトロ基を示し、 (上記のX 1 とX 2 、mとm′、Y 1 とY 3 、nと
n′、Y 2 とY 4 は同一でも異なっていても良い。) A + はH + 、Na + 、K + 、NH 4 + 又はそれらの混合イ
オンを示す] で示され、 該磁性酸化鉄粒子は、ケイ素元素の含有率が、鉄元素を
基準として0.4〜2.0重量%であ ることを特徴とす
る静電荷像現像用トナー。 - 【請求項2】 該重合体成分の酸価/全酸価の値が0.
7以下であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷
像現像用トナー。 - 【請求項3】 該重合体成分のTHF可溶分のGPCク
ロマトグラムにおいて、分子量3×104 以上1×10
5 未満の領域に極小値を有することを特徴とする請求項
1又は2に記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項4】 該組成物のガラス転移点(Tg)が50
〜70℃であり、かつ該組成物の低分子量重合体のTg
L と高分子量重合体のTgH の関係が TgL ≧TgH −5 の範囲にあることを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
かに記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項5】 該組成物のTgが55〜65℃であり、
かつ該組成物の低分子量重合体成分のTgL と高分子量
重合体成分のTgH の関係が TgL ≧TgH の範囲にあることを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
かに記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項6】 該組成物の低分子量重合体成分及び高分
子量重合体成分の双方が、少なくともスチレン系単量体
成分ユニットを65重量%以上含有していることを特徴
とする請求項1乃至5のいずれかに記載の静電荷像現像
用トナー。 - 【請求項7】 該組成物の高分子量重合体成分が多官能
性重合開始剤で重合された重合体を有することを特徴と
する請求項1乃至6のいずれかに記載の静電荷像現像用
トナー。 - 【請求項8】 該組成物の高分子量重合体成分が、多官
能性重合開始剤と単官能性重合開始剤を少なくとも併用
して重合された重合体を有す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静電荷像現像用トナー。 - 【請求項9】 該磁性酸化鉄粒子は、その表面にSiO
2 換算で0.01〜1.00重量%のケイ素酸化物が存
在していることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか
に記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項10】 該磁性酸化鉄粒子の平滑度が0.3〜
0.8であることを特徴とする請求項1乃至10のいず
れかに記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項11】 該磁性酸化鉄粒子の嵩密度が0.8g
/cm3 以上で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静電荷像現像用トナー。 - 【請求項12】 該磁性酸化鉄粒子のBET比表面積が
15.0m2 /g以下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静電荷像現像用トナー。 - 【請求項13】 該磁性酸化鉄粒子が、アルミ元素とし
て0.01〜2.0重量%のアルミ水酸化物で処理され
ていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに
記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項14】 該磁性酸化鉄粒子は、全細孔容積が
7.0×10-3〜15.0×10-3ml/g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静電
荷像現像用トナー。 - 【請求項15】 該帯電制御剤が、下記一般式 【外3】 で表わされることを特徴とする請求項1乃至14のいず
れかに記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項16】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセ
スカートリッジにおいて、 静電荷像保持体と、 該静電荷像保持体に形成された静電荷像をトナーを用い
て現像する現像手段とを少なくとも有し、 該トナーは、少なくとも重合体成分、帯電制御剤及び磁
性酸化鉄粒子を含有している組成物で形成されており、 該組成物の重合体成分が、 a)THF不溶分の含有量が樹脂組成物基準で3重量%
以下であり、 b)重合体成分のTHF可溶分のゲルパーミエーション
クロマトグラフィー(GPC)のクロマトグラムにおい
て、分子量3×103 〜3×104 の領域にメインピー
クを有し、且つ分子量1×105 〜3×106 の領域に
サブピーク又はショルダーを有し、 c)低分子量重合体成分(GPCクロマトグラムにおい
て分子量5×104 未満の領域)の酸価(AVL)が21
〜35mgKOH/gであり、且つ高分子量重合体成分
(GPCクロマトグラムにおいて分子量5×104 以上
の領域)の酸価(AVH)が0.5〜11mgKOH/g
であり、且つ、その差の関係が、 10≦(AVL−AVH)≦27 であり、該組成物の重合体成分が下記の式を満足し、 【外4】 該帯電制御剤が、下記一般式 【外5】 [式中、X 1 及び、X 2 は水素原子、低級アルキル基、
低級アルコキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子を示
し、 m及びm′は1〜3の整数を示し、 Y 1 及びY 3 は水素原子、C 1 〜C 18 のアルキル基、C
2 〜C 18 のアルケニル基、スルホンアミド基、メシル
基、スルホン酸基、カルボキシエステル基、ヒドロキシ
基、C 1 〜C 18 のアルコキシ基、アセチルアミノ基、ベ
ンゾイル基、アミノ基、又はハロゲン原子を示し、 n及びn′は1〜3の整数を示し、 Y 2 及びY 4 は水素原子又はニトロ基を示し、 (上記のX 1 とX 2 、mとm′、Y 1 とY 3 、nと
n′、Y 2 とY 4 は同一でも異なっていても良い。) A + はH + 、Na + 、K + 、NH 4 + 又はそれらの混合イ
オンを示す] で示され、 該磁性酸化鉄粒子は、ケイ素元素の含有率が、鉄元素を
基準として0.4〜2.0重量%であ ることを特徴とす
るプロセスカートリッジ。 - 【請求項17】 該重合体成分の酸価/全酸価の値が
0.7以下であることを特徴とする請求項16に記載の
プロセスカートリッジ。 - 【請求項18】 該重合体成分のTHF可溶分のGPC
クロマトグラムにおいて、分子量3×104 以上1×1
05 未満の領域に極小値を有することを特徴とする請求
項16又は17に記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項19】 該組成物のガラス転移点(Tg)が5
0〜70℃であり、かつ該組成物の低分子量重合体のT
gL と高分子量重合体のTgH の関係が TgL ≧TgH −5 の範囲にあることを特徴とする請求項16乃至18のい
ずれかに記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項20】 該組成物のTgが55〜65℃であ
り、かつ該組成物の低分子量重合体成分のTgL と高分
子量重合体成分のTgH の関係が TgL ≧TgH の範囲にあることを特徴とする請求項16乃至19のい
ずれかに記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項21】 該組成物の低分子量重合体成分及び高
分子量重合体成分の双方が、少なくともスチレン系単量
体成分ユニットを65重量%以上含有していることを特
徴とする請求項16乃至20のいずれかに記載のプロセ
スカートリッジ。 - 【請求項22】 該組成物の高分子量重合体成分が多官
能性重合開始剤で重合された重合体を有することを特徴
とする請求項16乃至21のいずれかに記載のプロセス
カートリッジ。 - 【請求項23】 該組成物の高分子量重合体成分が、多
官能性重合開始剤と単官能性重合開始剤を少なくとも併
用して重合された重合体を有することを特徴とする請求
項16乃至22のいずれかに記載のプロセスカートリッ
ジ。 - 【請求項24】 該磁性酸化鉄粒子は、その表面にSi
O2 換算で0.01〜1.00重量%のケイ素酸化物が
存在していることを特徴とする請求項16又は23に記
載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項25】 該磁性酸化鉄粒子の平滑度が0.3〜
0.8であることを特徴とする請求項16乃至24のい
ずれかに記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項26】 該磁性酸化鉄粒子の嵩密度が0.8g
/cm3 以上であることを特徴とする請求項16乃至2
5のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項27】 該磁性酸化鉄粒子のBET比表面積が
15.0m2 /g以下であることを特徴とする請求項1
6乃至26のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項28】 該磁性酸化鉄粒子が、アルミ元素とし
て0.01〜2.0重量%のアルミ水酸化物で処理され
ていることを特徴とする請求項16乃至27のいずれか
に記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項29】 該磁性酸化鉄粒子は、全細孔容積が
7.0×10-3〜15.0×10-3ml/gであること
を特徴とする請求項16乃至28のいずれかに記載のプ
ロセスカートリッジ。 - 【請求項30】 該帯電制御剤が、下記一般式 【外6】 で表わされることを特徴とする請求項16乃至29のい
ずれかに記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項31】 静電荷像保持体に静電荷像を形成し、
静電荷像を現像手段に保有されているトナーで現像して
トナー像を形成する画像形成方法において、該トナー
は、少なくとも重合体成分、帯電制御剤及び磁性酸化鉄
粒子を含有している組成物で形成されており、 該組成物の重合体成分が、 a)THF不溶分の含有量が樹脂組成物基準で3重量%
以下であり、 b)重合体成分のTHF可溶分のゲルパーミエーション
クロマトグラフィー(GPC)のクロマトグラムにおい
て、分子量3×103 〜3×104 の領域にメインピー
クを有し、且つ分子量1×105 〜3×106 の領域に
サブピーク又はショルダーを有し、 c)低分子量重合体成分(GPCクロマトグラムにおい
て分子量5×104 未満の領域)の酸価(AVL)が21
〜35mgKOH/gであり、且つ高分子量重合体成分
(GPCクロマトグラムにおいて分子量5×104 以上
の領域)の酸価(AVH)が0.5〜11mgKOH/g
であり、且つ、その差の関係が、 10≦(AVL−AVH)≦27 であり、該組成物の重合体成分が下記の式を満足し、 【外7】 該帯電制御剤が、下記一般式 【外8】 [式中、X 1 及び、X 2 は水素原子、低級アルキル基、
低級アルコキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子を示
し、 m及びm′は1〜3の整数を示し、 Y 1 及びY 3 は水素原子、C 1 〜C 18 のアルキル基、C
2 〜C 18 のアルケニル基、スルホンアミド基、メシル
基、スルホン酸基、カルボキシエステル基、ヒドロキシ
基、C 1 〜C 18 のアルコキシ基、アセチルアミノ基、ベ
ンゾイル基、アミノ基、又はハロゲン原子を示し、 n及びn′は1〜3の整数を示し、 Y 2 及びY 4 は水素原子又はニトロ基を示し、 (上記のX 1 とX 2 、mとm′、Y 1 とY 3 、nと
n′、Y 2 とY 4 は同一でも異なっていても良い。) A + はH + 、Na + 、K + 、NH 4 + 又はそれらの混合イ
オンを示す] で示され、 該磁性酸化鉄粒子は、ケイ素元素の含有率が、鉄元素を
基準として0.4〜2.0重量%であ ることを特徴とす
る画像形成方法。 - 【請求項32】 該重合体成分の酸価/全酸価の値が
0.7以下であることを特徴とする請求項31に記載の
画像形成方法。 - 【請求項33】 該重合体成分のTHF可溶分のGPC
クロマトグラムにおいて、分子量3×104 以上1×1
05 未満の領域に極小値を有することを特徴とする請求
項31又は32に記載の画像形成方法。 - 【請求項34】 該組成物のガラス転移点(Tg)が5
0〜70℃であり、かつ該組成物の低分子量重合体のT
gL と高分子量重合体のTgH の関係が TgL ≧TgH −5 の範囲にあることを特徴とする請求項31乃至33のい
ずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項35】 該組成物のTgが55〜65℃であ
り、かつ該組成物の低分子量重合体成分のTgL と高分
子量重合体成分のTgH の関係が TgL ≧TgH の範囲にあることを特徴とする請求項31乃至34のい
ずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項36】 該組成物の低分子量重合体成分及び高
分子量重合体成分の双方が、少なくともスチレン系単量
体成分ユニットを65重量%以上含有していることを特
徴とする請求項31乃至35のいずれかに記載の画像形
成方法。 - 【請求項37】 該組成物の高分子量重合体成分が多官
能性重合開始剤で重合された重合体を有することを特徴
とする請求項31乃至36のいずれかに記載の画像形成
方法。 - 【請求項38】 該組成物の高分子量重合体成分が、多
官能性重合開始剤と単官能性重合開始剤を少なくとも併
用して重合された重合体を有することを特徴とする請求
項31乃至37のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項39】 該組成物中に磁性酸化鉄粒子を含有
し、該磁性酸化鉄粒子がケイ素元素を含有することを特
徴とする請求項31乃至38のいずれかに記載の画像形
成方法。 - 【請求項40】 該磁性酸化鉄粒子は、その表面にSi
O2 換算で0.01〜1.00重量%のケイ素酸化物が
存在していることを特徴とする請求項31乃至39に記
載の画像形成方法。 - 【請求項41】 該磁性酸化鉄粒子の平滑度が0.3〜
0.8であることを特徴とする請求項31乃至40のい
ずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項42】 該磁性酸化鉄粒子の嵩密度が0.8g
/cm3 以上であることを特徴とする請求項31乃至4
1のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項43】 該磁性酸化鉄粒子のBET比表面積が
15.0m2 /g以下であることを特徴とする請求項3
1乃至42のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項44】 該磁性酸化鉄粒子が、アルミ元素とし
て0.01〜2.0重量%のアルミ水酸化物で処理され
ていることを特徴とする請求項31乃至43のいずれか
に記載の画像形成方法。 - 【請求項45】 該磁性酸化鉄粒子は、全細孔容積が
7.0×10-3〜15.0×10-3ml/gであること
を特徴とする請求項31乃至44のいずれかに記載の画
像形成方法。 - 【請求項46】 該帯電制御剤が、下記一般式 【外9】 で表わされることを特徴とする請求項31乃至45に記
載の画像形成方法。
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