JP3416425B2 - 静電荷像現像用トナー - Google Patents
静電荷像現像用トナーInfo
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Description
電印刷法等で形成された静電荷像を現像するためのトナ
ーに関する。
7,691号明細書、特公昭42−23910号公報及
び特公昭43−24748号公報に記載されている如く
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、次いで潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて
紙の如き転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧
力、加熱圧力或いは溶剤蒸気により定着し、トナー画像
を得るものである。
トナーの微粒子化により、複写機の多機能化、コピー画
像の高画質化、更に環境問題への取り組みとして省エネ
ルギーの観点から定着方式の改良によるファーストコピ
ー時間の短縮が望まれている。しかしながら、画像の解
像力や鮮映度を上げることを目的とした、トナーの微粒
子化とファーストコピー時間の短縮により、新たな問題
が生じてくる。つまり、トナー粒子径を小さくすること
により、トナーの表面積が増え、トナーの帯電特性が、
より環境の影響を受け易く、特に、高温高湿下に長期放
置した場合には水分の影響を受け易く、放置後の画像濃
度低下がおこる。
は、文字入りの写真画像においてそのコピー画像の文字
は鮮明で、写真画像は、原稿に忠実な濃度階調性が得ら
れるということが要求されている。一般に、文字入り写
真画像のコピーにおいて、文字を鮮明にする為にライン
濃度を高くすると、写真画像の濃度階調性が損なわれる
ばかりでなく、ハーフトーン部分では非常にがさついた
画像となる。また、逆に写真画像の濃度階調性を良くし
ようとすると、文字ラインの濃度が低下し、鮮明さが悪
くなる。近年においては、画像濃度を読み取り、デジタ
ル変換によって濃度階調性はある程度改良されてきてい
る。しかし、未だ十分とは言えないのが現状である。こ
れは現像剤の現像特性によるものが大きい。つまり現像
電位(感光体電位と現像剤担持体電位との差)と、画像
濃度とが直線的な関係にならず、図3に示した様に、現
像電位が低いところでは下に凸、現像電位の高いところ
では、逆に上に凸の曲線を描く。従ってハーフトーン領
域においてはわずかな現像電位の変化により、画像濃度
は非常に大きく変化することになる。このことにより、
十分に満足しうる濃度階調性を得るのが難しいのであ
る。
を保つには、エッジ効果の影響を受ける為に、エッジ効
果を受けにくいベタ画像部での最大画像濃度は1.30
程度のもので十分である。
大濃度が、その表面光沢性によるものが大きく、1.9
0〜2.00と非常に高い。従って、写真画像のコピー
において、その表面の光沢性を抑えたとしても、画像面
積が大きい為、エッジ効果による濃度アップはしないの
で、ベタ画像部での最大画像濃度は、1.4〜1.5程
度は必要である。従って、現像電位と画像濃度とを一次
の(直線的な)関係にし、かつ最大画像濃度を1.4〜
1.5にすることが、文字入り写真画像のコピーにおい
ては非常に重要なものとなってくる。
あるため、現像時、トナーは感光体の無電荷部分もしく
は同極性の個所に電界により現像され、感光体表面には
現像剤の静電誘導により発生した電荷で保持されること
になる。
送を受けるためには、静電誘導を引き起こす現像剤の帯
電量を高くする必要がある。
光体と反対極性に帯電されるため、転写に寄与する電流
を高くすると、転写材と感光体とが電気的に密着する巻
付現象や、転写されたトナーが再度、感光体に引き戻さ
れるすなわち、再転写等の問題を生じやすい。
くなり、その場合弱い電界で転写効率を下げない様にす
るためには、現像剤の帯電量を高くし、トナーと感光体
との離型性を増す必要がある。
いて、帯電量の不足により現像率が下がり画像濃度が低
下すると共に、より帯電量の高いトナーが消費される、
いわゆる選択現像が起こるため相対的に帯電量の低い現
像剤が、現像スリーブ上により多く残ることになり、現
像器中のトナー粒径が粗大化し、耐久による画質劣化が
起る。
より転写率が下がり、画像濃度が低下すると共に帯電量
が下がり、電界に拘束されにくくなるために、転写によ
る現像剤の飛散が起り画質低下が起る。
しては、コロナ放電を利用した手段が用いられていた。
しかしながら、コロナ放電を用いると多量のオゾンを発
生することからフィルタを具備する必要性があり、装置
の大型化又はランニングコストアップなどの問題点があ
った。
して、ローラー又はブレードなどの帯電部材を感光体表
面に当接させることにより、その接触部分近傍に狭い空
間を形成し所謂パッションの法則で解釈できるような放
電を形成させ、オゾン発生を極力抑えた帯電方法が開発
されている。この中でも特に帯電部材として帯電ローラ
ーを用いたローラー帯電方式が、帯電の安定性という点
から好ましく用いられている。
や特開平2−123385号公報が提案されている。こ
れらは、接触帯電方法や接触転写方法に関するものであ
るが、静電潜像担持体に導電性弾性ローラーを当接し、
該導電性ローラーに電圧を印加しながら該静電潜像担持
体を一様に帯電し、次いで露光,現像工程によってトナ
ー像を得た後、該静電潜像担持体に電圧を印加した別の
導電性ローラーを押圧しながらその間に転写材を通過さ
せ、該静電潜像担持体上のトナー画像を転写材に転写し
た後、定着工程を経て複写画像を得ている。
おいても、その本質的な帯電機構は、帯電部材から感光
体への放電現象を用いているため、先に述べたように帯
電に必要とされる電圧は感光体表面電位以上の値が必要
とされる。また、帯電均一化のためにAC帯電を行なっ
た場合には、AC電圧の電界による帯電部材と感光体の
振動,騒音(以下AC帯電音と称す)の発生、また、放
電による感光体表面の劣化等が顕著になり、それに伴い
トナー或はトナー成分の一部が感光体表面に付着する融
着やフィルミング等が新たな問題点となっている。
ーラー転写方式においては、転写部材が転写時に転写部
材を介して感光体に当接されるため、通紙前後の空回転
時にトナーの摺擦によりフィルミングが発生したり、感
光体上に形成されたトナー像を転写材へ転写する際にト
ナー像が圧接され、所謂、転写中抜けと称される部分的
な転写不良が発生し画像品質上の大きな問題となってい
る。
62号公報では、シリコーンオイルにより処理された疎
水性無機微粉体を含有する現像剤を用いる画像形成装置
が提案されている。しかし、はがきやケント紙の様な単
位あたりの重量が100g/m2を超える厚い転写紙や
OHPシートでは今だ充分には改善されておらず、更に
ドラムヒーターレス、ファーストコピー時間の短縮とい
う現在の複写機に要求される項目を満たし得ない。
ゆえに、転写残トナーやクリーナーをすり抜けたトナー
が転写部材や帯電部材に付着し、多量に堆積すると均一
帯電,均一転写を疎外し、ハーフトーン画像において、
スジが現われたりムラが現われたりする。
残ったトナー粒子は、クリーニング工程により感光体上
より除去されるが、このクリーニング工程については、
従来ブレードクリーニング、ファーブラシクリーニン
グ、ローラークリーニング等が用いられていた。いずれ
の方法も力学的に転写残余のトナーを掻き落とすか、ま
たはせき止めて廃トナー容器へと捕集されるものであっ
た。よって、このような部材が感光体表面に押し当てら
れることに起因して例えば、部材を強く押し当てること
により感光体を摩耗させ感光体上に傷を生じ画像に現わ
れること、トナーがドラム表面上に固着(融着)しやす
いこと、遊離したシリカ等の外添剤がドラム表面に付着
する(フィルミング)こと等の問題が生じていた。
め、トナーの帯電量をできる限り高く、かつ均一にコン
トロールすること及び、トナーと感光体との離型性を向
上させることが重要である。更に、後述する様に現在要
求されている複写機の構成上、特に起こりうる高温高湿
環境における、トナー帯電量の低下、トナー流動性の低
下を防止し、かつ長期に亘り安定した画像を維持するこ
とが重要である。
58−66951号公報、特開昭59−168458号
公報〜59−168460号公報、特開昭59−170
847号公報等で導電性酸化亜鉛及び酸化錫を用いる方
法が開示されている。また、特開昭60−32060号
公報においては、2種の無機粉末を用い、感光体面に生
成もしくは付着する紙粉、オゾン付着物などを除去する
方法が開示されている。また、特開平2−110475
号公報においては、金属架橋したスチレン・アクリル樹
脂を用いたトナーに、2種の無機微粉体を用いて、感光
体面に生成もしくは付着する紙粉、オゾン付加物などの
除去及び高温高湿下でのトナー飛散、画像流れ、画像濃
度低下を改良する方法が開示されている。しかし、これ
らの方法では、トナーを微粒子化した上で、現在複写機
の構成上要求される、ファーストコピー時間の短縮を図
ることは、画像濃度の低下という点から困難である。
特開昭63−2073号公報にて、酸化セリウム粒子を
用いてトナーの帯電性を向上させる方法が開示されてい
る。しかし、これらの方法では確かに帯電性の向上は図
られるが、有機感光体を用いた場合には、酸化セリウム
の研磨剤効果により、連続コピーにより感光体表面層が
徐々に削りとられ、画像劣化の原因となる。つまり、ト
ナーの微粒子化に伴い、トナーを均一に帯電させ、なお
かつ、高温高湿下での長期放置に対してもトナーの帯電
を低下させず、長期に亘り安定した画像を提供する現像
剤が待望されている。
全ての問題点を解決した静電荷像現像用トナーを提供す
ることにある。
から高画像濃度の得られる静電荷像現像用トナーを提供
することにある。
においても高画像濃度の得られる静電荷像現像用トナー
を提供することにある。
に均一に塗布し得、トナー粒子を効率良く、均一に摩擦
帯電し得る静電荷像現像用トナーを提供することにあ
る。
低湿下・高湿下においても、カブリやムラのない均一な
濃度の画像が長期に亘り安定して得られる静電荷像現像
用トナーを提供することである。
し、高解像度で、高い鮮鋭さを有し、原稿に忠実な画像
を形成する静電荷像現像用トナーを提供することであ
る。
画像においても均一でガサツキの無い静電荷像現像用ト
ナーを提供することである。
像形成方法においても、転写中抜けが無く、画像欠けが
ない高い転写効率の静電荷像現像用トナーを提供するこ
とである。
光体へのトナー付着,融着,フィルミングを防ぎ、従来
より感光体の削れ、傷を少なくする静電荷像現像用トナ
ーを提供することである。
得る静電荷像現像用トナーを提供することにある。
を良好に抑制し得る静電荷像現像用トナーを提供するこ
とにある。
多数の複写を行った場合でも、安定して高画質及び高画
像濃度を維持し得る静電荷像現像用トナーを提供するこ
とにある。
着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子と無機微粉末と
を含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該無機微粉
末が、下記式(1) [Sr]a[Si]bOc (1) 〔式中、aは1〜9の整数を示し、bは1〜9の整数を
示し、cは3〜9の整数を示す。〕で示される複合酸化
物(A)、及び、下記式(2) [Sr]d[Ti]eOf (2) 〔式中、dは1〜9の整数を示し、eは1〜9の整数を
示し、fは3〜9の整数を示す。〕で示される複合酸化
物(B)を含み、かつシリコーンオイルで処理されてい
る微粒子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。
る様に、帯電量においても帯電量分布が存在する。この
分布状態は一成分トナーの場合、トナーを構成する材
料、例えば磁性体や着色剤等の分布状態やトナーの粒度
分布の影響を受ける。トナーを構成する材料が均一に分
散されている場合は帯電量分布は、主にトナーの粒度分
布の影響を受ける。
く、粒径の大きいものは帯電量が小さい。また、通常ト
ナーの帯電量が大きいものほどその分布幅は広く、帯電
量の小さいものは狭くなっている。
の様に導電粉をトナーに付着させる方法が既に開示され
ている。しかし、この方法では最大画像濃度の点及び連
続コピーにおける画質劣化の点を十分満足しえない。
させる方法では、粒径の小さいトナー、つまり帯電量の
大きいトナーに、より多くの導電粉が付着する。これに
より白地部のカブリは改良されるが、粒径の小さいトナ
ーは帯電量が低下した為に、選択的に現像されやすくな
る。これが定着された場合、その定着支持体をおおう面
積が、粒径の大きいトナーに比べ小さくなることから、
その最大画像濃度は低くなる。更に、粒子径の小さいト
ナーが選択的に現像される為に、連続コピーにおいて現
像器内のトナー粒度が粗めにシフトし、初期画像に対し
て画像劣化をおこす。
に、トナーと金属酸化物とを現像器内で接触摩擦帯電さ
せる方法では、確かにトナー帯電量を上昇させ、なおか
つ均一にさせることができる。しかし、本体側に要求さ
れる、ドラムヒーター削除では、従来は複写機本体内部
にこのドラムヒーターを持つ為、目的であるドラムの結
露を防止するとともに、現像器内トナーの吸湿について
もある程度抑制する効果があったものの、削除により、
また、ファーストコピー時間の短縮、つまり、ウエイト
タイムを利用して現像器内トナーの帯電を立ち上げる操
作ができないことに対して、特に高温高湿下においては
十分とは言えない。これは、トナーの微粒子化に伴い、
トナーの流動性が低下し、特に、高温高湿下では、トナ
ーの吸湿により更に流動性及び帯電性は低下するからで
ある。従来の複写機構成では、感光ドラムの結露を防止
する為のドラムヒーターを本体内部に有することで、複
写機内部温度を上昇させ機内を乾燥させる働きもしてい
た。これにより、現像器内トナーの受ける吸湿によるダ
メージは実際の環境湿度より弱いものとなっていた。更
に、定着方式に熱定着ローラーを使用している為にファ
ーストコピー開始迄の即ち、電源オンから所定の定着温
度まで定着ローラーが昇温するまでの時間を有効に利用
し、現像器内でトナーを撹拌することである程度まで流
動性及び帯電性を付与することができた。しかし近年、
環境問題への取り組みとして省エネルギー化が進み、高
湿下でも結露しにくい本体構成への変更によるドラムヒ
ーター削除により、現像器内トナーの受けるダメージは
従来と同じ環境下においてもより過酷なものとなる。更
に、定着器の改良が進み、ヒートアップタイムが短縮さ
れ、サーフ定着器においてはヒートアップタイムが0で
ある。この様な定着方式においては前述した撹拌ができ
ない為、トナーの流動性及び帯電性の付与ができず、従
って、コピー画像は濃度が低く、カブリの悪い画像とな
る。さらには、転写紙上に十分な転写が行われず、定着
器突入時に画像が飛び散る等の問題も生じる。
本発明者らは、金属酸化物粉末を含有したトナーを提案
した。トナーに対してある程度の大きさを有する金属酸
化物粉末は、トナーに付着しては、現像器内で受けるせ
ん断力によって、離れる為にトナーとの接触回数が増加
し、トナーの帯電量を大きくすることができる。しか
し、金属酸化物は、トナーの流動性を低下させる。従っ
て、前述した様に、特にドラムヒーターを除いた系やサ
ーフ定着器を用いた場合、高温高湿下でのコピー画像と
しては、十分満足できるものは得られない。
とを把握した。
成する紙粉やオゾン付着物等を除去する効果を有し、且
つ、添加量を増す程、その効果は増大する。特に、ドラ
ムヒーターを有しない系においては、高温高湿下でのド
ラムに対する付着物等の成長が著しく、連続画出し時に
は画像流れやカブリ等の画像不良が発生する。これらを
抑制する為には、ドラム上に生成する付着物を除去して
やる必要がある。つまり、トナー中に研磨効果を有する
物質が必須となる。しかも、その添加量はドラムヒータ
ーの削除に対応すべく、従来に比べ増量となる。研磨剤
として酸化セリウム等を使用した場合には連続画出しに
おいて、ドラム表面を削り取る働きをする為、特に増量
を必須とする、ドラムヒーターレスの系にたいしては、
従来の研磨剤使用では対応できない。
用した場合、ドラム上の付着物除去に対しては有効であ
り、また、連続画出しにおいてもドラム表面を傷つけな
い。しかし、同時にトナー流動性も低下させてしまう
為、特に高温高湿下での帯電性に問題があり、近年要求
されている複写機構成には十分対応できるとはいえな
い。
ある流動性の向上を達成すると同時に、現像性をも向上
させる。これは、現在一般的に使用される流動化剤(フ
ッ化物、SiO2、表面処理SiO2等)が極性を持つ
為、トナーの帯電特性にも影響を及ぼす。画像濃度の観
点からは、添加量は多いほうが一般的に有利とされてい
る。しかし、この添加量が過剰となった場合には、トナ
ーに対する付着具合にばらつきが発生し、トナー粒子間
の均一帯電を維持することが困難となり、この結果がカ
ブリとなる。つまり、流動化剤の添加量増量では対応で
きない。
する前に流動化剤を混合させることで、複合酸化物自体
の流動性を向上させることはできる。更に、この複合酸
化物を使用することで高温高湿下でのトナー流動性低下
を防止することができる。しかし、本来の目的であるト
ナーとの接触摩擦帯電による帯電付与能自体が低下して
しまい、画像濃度低下やカブリといった問題が発生す
る。これは、本来トナーと複合酸化物間で起こる接触摩
擦帯電に加えて、流動化剤と複合酸化物間での帯電の授
受が発生することで、トナー全体の帯電量としては、未
添加の系に比べて小さくなる。この結果、現像性が低下
し、画像濃度低下やカブリが発生する。つまり、複合酸
化物への流動化剤添加では対応できない。
ングを改善するため流動化剤にシリコーンオイル処理し
たものを用い、かつドラム付着物を除去するため研磨剤
を用いた場合、流動化剤に被覆したシリコーンオイルが
研磨剤に付着し、長期に複写を行った時の転写不良やフ
ィルミングの改善効果が減少するに至る。
磨効果を持たせ、トナーの流動性を損なうことなく、ト
ナーとの接触摩擦帯電により高帯電量を得、さらには高
い転写性を維持し続け得るという考え方に基づき、検討
を行った結果以下のことを見い出した。
を上げる方法、つまり、トナーに複合酸化物を付着させ
るのではなく、現像器内でトナーと複合酸化物とを接触
摩擦帯電させる方法において、Tiを含む複合酸化物
(B)を使用することでトナーに研磨効果を持たせ、更
にSiを含む複合酸化物(A)を使用することで、トナ
ー流動性を向上させ、(A)及び(B)の複合酸化物か
らなる無機微粉末をシリコーンオイルで処理すること
で、あらゆる複写機構成で長期に亘り転写中抜け及びフ
ィルミングを防止し続けることを見出した。
ることが可能で、過酷な高温高湿下においても、ドラム
上に成長する付着物を除去することで、連続画出し時に
発生する画像流れや画質低下を防止しつつ高画像濃度を
得られることを見い出した。
有するものと、複合酸化物中にTi元素を含有するもの
と混合して使用することで、トナーの研磨効果及びトナ
ーの流動性は良化する。これはシリカが流動化剤として
一般的に用いられる様に、流動性に優れた特性を有する
為とチタンの持つ研磨性による為と考えられる。また、
Siを含有する複合酸化物はトナーとの接触摩擦帯電に
おいても高帯電付与能を有し、トナー帯電量を大きくす
る。この為に高温高湿下においても、トナー流動性低下
を防止しつつ、少ないトナーとの接触回数でも現像性を
十分満足する帯電量を得ることができる。しかし、上記
のSi元素を含有する複合酸化物の研磨効果は低い為、
ドラムヒーターレスの系におけるドラム上付着物除去に
対しては効果が少なく、これをTi元素を含有する複合
酸化物により補うことで、近年要求されている複写機構
成であるドラムヒーターレス、ファーストコピー時間短
縮に対応可能となることが明らかとなった。さらに上述
の2種の複合酸化物を含む無機微粉末をシリコーンオイ
ルで処理することにより、あらゆる複写機構成にて長期
に複写を行った場合もフィルミングの発生及び転写中抜
けのない、高画質を維持し続けることが可能となること
も判明した。
ラムヒーターを本体内部に有しない複写機構成に対して
も、感光ドラム上に成長する付着物等の影響を受けるこ
とのない、十分な研磨効果を持ち、なおかつ、ドラム表
面を傷つけることのない、複合酸化物(B)と、十分な
現像性、特に放置後の画像濃度を得る為には、吸水等に
よるトナー流動性の低下を防止すること、及び接触摩擦
帯電においてより高い帯電付与能を有する複合酸化物
(A)とを含んだ無機微粉末を、あらゆる複写機構成
(例えば、接触帯電、接触転写を用いた複写機構成)に
対して、フィルミング及び中抜けを発生させないために
シリコーンオイルで処理することが重要である。
好ましい現像剤の構成を以下に詳述する。
ては、M1として、マグネシウム、亜鉛、コバルト、マ
ンガン、ストロンチウム、セリウムが挙げられる。特に
本発明の効果をより発揮できることから複合酸化物
(A)は、珪酸ストロンチウム(SrSiO3)が好ま
しい。
ては、M2として、マグネシウム、亜鉛、コバルト、マ
ンガン、ストロンチウム、セリウムが挙げられる。特に
本発明の効果をより発揮できることから複合酸化物
(B)は、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)が
好ましい。
は、複合酸化物(A)と(B)とのモル比率は、(A)
/(B)=5/95乃至95/5が好ましく、更に好ま
しくは、(A)/(B)=20/80乃至80/20で
ある。(A)/(B)が5/95より小さい場合はカブ
リや長期放置後の画像濃度低下といった問題が生じ、9
5/5より大きい場合はドラム付着物を除去し得るだけ
の適度な研磨性が得られない。
の無機微粉末は、例えば焼結法によって生成し、機械粉
砕した後、風力分級し、所望の粒度分布であるものを用
いる。本発明の効果をより発揮する為には、複合酸化物
(A)と(B)を焼結法における製造段階で混合するこ
とが好ましい。
般に次の式により示されるものである。
5℃における粘度がおよそ10〜1000センチストー
クスのものが用いられる。分子量が低すぎるシリコーン
オイルは加熱処理等により、揮発分が発生することがあ
り、また、分子量が高すぎると粘度が高くなりすぎ処理
操作がしにくくなる。シリコーンオイルの種類として
は、例えばメチルシリコーンオイル,ジメチルシリコー
ンオイル,フェニルメチルシリコーンオイル,クロルフ
ェニルメチルシリコーンオイル,アルキル変性シリコー
ンオイル,脂肪酸変性シリコーンオイル,ポリオキシア
ルキル変性シリコーンオイルなどが好ましい。
は、側鎖に窒素原子を少なくとも1つ以上有するオルガ
ノ基を有する変性シリコーンオイルでも良く、例えば少
なくとも下記式で表わされる部分構造を具備するシリコ
ーンオイルが使用できる。
コキシ基を示し、R2はアルキレン基又はフェニレン基
を示し、R3及びR4は水素,アルキル基又はアリール基
を示し、R5は含窒素複素環基を示す)上記アルキル
基,アリール基,アルキレン基,フェニレン基は窒素原
子を有するオルガノ基を有していても良いし、ハロゲン
等の置換基を有していても良い。
特性を高めるためトナーと逆極性のものを用いることが
好ましい。
末をシリコーンオイル処理する方法としては、公知の技
術が用いられ、例えば無機微粉末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、無機微粉末へシリコーンオイルを噴霧する方
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、無機微粉末と混合
し、その後、溶剤を除去して作製しても良い。本発明に
おけるシリコーンオイルは、処理される無機微粉末10
0重量部に対して、1〜50重量部、好ましくは3〜3
0重量部用いるのが良い。すなわち、1重量部より少な
いと、好適にフィルミング及び中抜けを防止するには至
らず、50重量部より多いとトナー流動性の低下を招
き、トナーの帯電能が低下し、カブリや画像濃度低下と
いった問題を生じる。
無機微粉末をシリコーンオイルで処理した微粒子は、ト
ナー粒子100重量部に対して0.05〜15重量部、
好ましくは0.1〜5.0重量部用いるのが良い。すな
わち、0.05重量部より少ないと、ドラム研磨性及び
本発明の目的とする種々の画像特性改善には至らず、1
5重量部より多いと、トナー自体のスリーブから受ける
帯電付与が阻害され、カブリや濃度低下といった問題を
生じる。
ニル系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げ
られる。中でもビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂が帯
電性、定着性でより好ましい。
o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチル
スチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレ
ン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、
p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−
n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、
p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレ
ン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレ
ン、p−n−ドデシルスチレンの如きスチレン及びその
誘導体;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;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。これらのビニル系モノマー
が単独もしくは2つ以上で用いられる。
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。
性モノマーで架橋された重合体であってもよい。
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ア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アクリレー
トに代えたものが挙げられ;ポリエステル型ジアクリレ
ート化合物類として例えば、商品名MANDA(日本化
薬)が掲げられる。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;が挙げられ
る。
0重量部に対して、0.01〜5重量部(更に好ましく
は0.03〜3重量部)用いることができる。
樹脂に定着性、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。
合体、または共重合体、ポリエステル、ポリウレタン、
エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロ
ジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂
環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等を必要に応じて
前述した結着樹脂に混合して用いることができる。
て用いる場合、より好ましい形態としては分子量の異な
るものを適当な割合で混合するのが好ましい。
0℃、好ましくは55〜70℃であり、数平均分子量M
n2,500〜50,000、重量平均分子量Mw1
0,000〜1,000,000であることが好まし
い。
方法としては、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、
乳化重合法の如き重合法が利用できる。カルボン酸モノ
マー、酸無水物モノマーを用いる場合には、モノマーの
性質上、塊状重合法または溶液重合法を利用することが
好ましい。
ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物、ジカルボン酸モノ
エステルの如きモノマーを用い、塊状重合法、溶液重合
法によりビニル系共重合体を得ることができる。溶液重
合法においては、溶媒留去時にジカルボン酸、ジカルボ
ン酸モノエステル単位を留去条件を工夫することにより
一部無水化することができる。更に、塊状重合法または
溶液重合法によって得られたビニル系共重合体を加熱処
理することで更に無水化を行うことができる。酸無水物
をアルコールの如き化合物により一部エステル化するこ
ともできる。
合体を加水分解処理で酸無水物基を開環させ、一部ジカ
ルボン酸とすることができる。
を用い、懸濁重合法、乳化重合法で得られたビニル系共
重合体を加熱処理による無水化及び加水分解処理による
開環により無水物からジカルボン酸を得ることができ
る。塊状重合法または溶液重合法で得られたビニル系共
重合体を、モノマー中に溶解し、次いで懸濁重合法また
は乳化重合法により、ビニル系重合体または共重合体を
得る方法を用いれば、酸無水物の一部は開環してジカル
ボン酸単位を得ることができる。重合時にモノマー中に
他の樹脂を混合してもよく、得られた樹脂を加熱処理に
よる酸無水物化、弱アルカリ水処理による酸無水物の開
環アルコール処理によりエステル化を行うことができ
る。
ーは交互重合性が強いので、無水物、ジカルボン酸の如
き官能基をランダムに分散させたビニル系共重合体を得
る為には以下の方法が好ましい方法の一つである。ジカ
ルボン酸モノエステルモノマーを用い溶液重合法によっ
てビニル系共重合体を得、このビニル系共重合体をモノ
マー中に溶解し、懸濁重合法によって結着樹脂を得る方
法である。この方法では溶液重合後の溶媒留去時に処理
条件により、全部またはジカルボン酸モノエステル部を
脱アルコール閉環無水化させることができ酸無水物を得
ることができる。懸濁重合時には酸無水物基が加水分解
開環し、ジカルボン酸が得られる。
ルの赤外吸収が酸またはエステルの時よりも高波数側に
シフトするので酸無水物の生成または消滅は確認でき
る。
キシル基、無水物基、ジカルボン酸基が結着樹脂中に均
一に分散されているので、トナーに良好な帯電性を与え
ることができる。
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。
コール、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;
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、また、3価以上
のカルボン酸としてはトリメリット酸、ピロメリット
酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等が
挙げられる。
樹脂のアルコール成分としては前記(イ)式で示される
ビスフェノール誘導体であり、酸成分としては、フタル
酸、テレフタル酸、イソフタル酸又はその無水物、こは
く酸、n−ドデセニルコハク酸、又はその無水物、フマ
ル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のジカルボン酸
類;トリメリット酸又はその無水物のトリカルボン酸類
が挙げられる。
たポリエステル樹脂が熱ローラー定着用トナーとして定
着性が良好で、耐オフセット性にすぐれているからであ
る。
以下、OH価は50以下好ましくは30以下であること
が好ましい。これは、分子鎖の末端基数が増えるとトナ
ーにしたときトナーの帯電特性に於て環境依存性が大き
くなる為である。
ガラス転移温度は50〜75℃好ましくは55〜65
℃、さらに数平均分子量Mn1,500〜50,000
好ましくは2,000〜20,000、重量平均分子量
Mw6,000〜100,000好ましくは10,00
0〜90,000であることが好ましい。
電性をさらに安定化させる為に必要に応じて荷電制御剤
を用いることができる。荷電制御剤は、結着樹脂100
重量部当り0.1〜10重量部、好ましくは0.1〜5
重量部使用するのが好ましい。
御剤としては、以下のものが挙げられる。
例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効である。モ
ノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、金属錯
体、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体が挙げられる。他
には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及び
ポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、
ビスフェノールのフェノール誘導体類が挙げられる。
記の物質がある。
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ホ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;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類;グアニジン化合物、イミダゾ
ール化合物。これらを単独で或いは2種類以上組合せて
用いることができる。
場合、磁性トナーに含まれ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,Niのような
金属、あるいは、これらの金属とAl,Co,Cu,P
b,Mg,Ni,Sn,Zn,Sb,Be,Bi,C
d,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。
e3O4)、三二酸化鉄(γ−Fe2O3)、酸化鉄亜鉛
(ZnFe2O4)、酸化鉄イットリウム(Y3Fe
5O12)、酸化鉄カドミウム(CdFe2O4)、酸化鉄
ガドリニウム(Gd3Fe5−O12)、酸化鉄銅(CuF
e2O4)、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
e2O4)、酸化鉄ランタン(LaFeO3)、鉄粉(F
e)、コバルト粉(Co)、ニッケル粉(Ni)等が知
られているが、本発明によれば、上述した磁性材料を単
独で或いは2種以上の組合せで選択使用する。本発明の
目的に特に好適な磁性材料は四三酸化鉄又はγ−三二酸
化鉄の微粉末である。
2μmで、795.8kA/m印加での磁気特性が抗磁
力1.6〜12.0kA/m、飽和磁化50〜200A
m2/kg(好ましくは50〜100Am2/kg)、残
留磁化2〜20Am2/kgのものが望ましい。
0〜200重量部、好ましくは20〜150重量部使用
するのが良い。
は、任意の適当な顔料または染料が挙げられる。
リンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロ
ー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリンレ
ーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、インダンスレ
ンブルーが挙げられる。結着樹脂100重量部に対し
0.1〜20重量部、好ましくは1〜10重量部の顔料
を使用することが好ましい。同様に着色剤として染料が
用いられる。例えばアントラキノン系染料、キサンテン
系染料、メチン系染料があり、結着樹脂100重量部に
対し、0.1〜20重量部、好ましくは0.3〜10重
量部の染料を使用することが好ましい。
又は二種以上の離型剤を、トナー粒子中に含有させても
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。
さらに、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、ブラシジン酸、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、長鎖アルキル
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重量部が好ましい。
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
させられる。
ナー粒子に外添することにより、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、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、それらシリカをシラ
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等がある。
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。
2 +4HCl
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。
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。
データの測定方法に関して以下に説明する。
プレスする。成型した試料をX線回折装置にセットし、
以下の条件で測定する。得られたX線回折パターンのピ
ーク強度と2θ角度より構造を決定する。
ヒーミルを用いて以下の比率(重量%)で各々混合し、
検量線用サンプルを作成する。
3.0%,5.0%,10.0%
点をプレス成形する。2θテーブルより複合酸化物中
[M]のKαピーク角度(a)を決定する。蛍光X線分
析装置中へ検量線サンプルを入れ、試料室を減圧し真空
にする。
を求め検量線を作成する。
てX線強度をもとめ、検量線より添加量を算出する。
が、本発明においてはコールターカウンターのマルチサ
イザーを用いて行った。
ウンターのマルチサイザーII型(コールター社製)を
用い、個数分布,体積分布を出力するインターフェイス
(日科機製)及びCX−1パーソナルコンピューター
(キヤノン製)を接続し、電解液は特級または1級塩化
ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。測
定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
ルホン酸塩を0.1〜5ml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、前記コールターカウ
ンターのマルチサイザーII型により、アパーチャーと
して、トナー粒径を測定するときは、100μmアパー
チャーを用い、無機微粉末粒径を測定するときは13μ
mアパーチャーを用いて測定する。トナー及び無機微粉
末の体積,個数を測定して、体積分布と、個数分布とを
算出した。それから本発明に係わるところの体積分布か
ら求めた重量基準の重量平均径を求める。
ル、JIS K−0707の酸価測定、加水分解酸価測
定(全酸価測定)を応用する方法が一例として挙げられ
る。
付近の無水物のカルボニルに由来する吸収ピークが現わ
れるので酸無水物の存在は確認される。
ークとは、分解能4cm-1のFT−IRで16回積算し
た後に、明瞭にピークとして確認されるものをいう。F
T−IRの機種としては、例えばFT−IR1600
(パーキンエルマー社製)が挙げられる。
IS酸価と記す)では酸無水物は理論価(酸無水物はジ
カルボン酸としての酸価をもつものとする)の約50%
が測定される。
論価通りの値が測定される。従って、全酸価(a)とJ
IS酸価との差は、理論値の約50%で酸無水物は二塩
基酸として測定されるので、1g当りの酸無水物に由来
する全酸価(b)は求められる。
ノエステルを使用し、溶液重合法及び懸濁重合法を用い
て結着樹脂として使用するビニル系共重合体組成物を調
製する場合、溶液重合法で生成されたビニル系共重合体
のJIS酸価の全酸価(a)を測定することにより全酸
価(b)が測定され、その全酸価(b)と、溶液重合法
で使用したビニル系モノマーの組成割合から重合工程及
び溶媒除去工程で生成した酸無水物の存在量(例えば、
モル%)が算出される。さらに、溶液重合法で調製され
たビニル系共重合体をスチレン及びブチルアクリレート
の如きモノマーに溶解してモノマー組成物を調製し、調
製したモノマー組成物を懸濁重合する。その際、酸無水
物基の一部が開環する。懸濁重合法で得られたビニル系
共重合体組成物のJIS酸価、全酸価(a)、モノマー
組成割合及び溶液重合法で調製されたビニル系共重合体
の添加量から、結着樹脂として使用するビニル系共重合
体組成物中のジカルボン酸基、酸無水物基及びジカルボ
ン酸モノエステル基の存在量を算出することができる。
て求められる。サンプル樹脂2gをジオキサン30ml
に溶解させ、これに、ピリジン10ml、ジメチルアミ
ノピリジン20mg及び水3.5mlを加え撹拌しなが
ら4時間加熱還流する。冷却後、1/10NのKOH・
THF溶液でフェノールフタレインを指示薬として中和
滴定して得られた酸価の値を全酸価(a)とする。全酸
価(a)の測定条件下では酸無水物基は加水分解されて
ジカルボン酸になるが、アクリル酸エステル基、メタク
リル酸エステル基及びジカルボン酸モノエステル基は加
水分解されない。
次のように行う。KOH1.5gを約3mlの水で溶解
し、これにTHF200mlと水30mlを加え撹拌す
る。静置後溶液が分離していたら少量のメタノールを、
溶液が濁っていたら少量の水を加えて均一な透明溶液に
する。1/10NのHCl標準溶液でKOH・THF溶
液の測定値を標定する。
mgKOH/gであるが、結着樹脂中の酸成分を含むビ
ニル系共重合体のJIS K−0070による酸価が1
00未満であることが好ましい。JIS K−0070
による酸価が100以上の場合には、カルボキシル基、
酸無水物基等の官能基の密度が高く、良好な帯電バラン
スを得にくくなり、希釈して用いる場合にもその分散性
による問題が生じる傾向がある。
するのに必要なカ性カリのミリグラム数として定義され
ている。したがって酸価は末端基の数を示していること
になる。測定の方法はつぎのとおりである。
の三角フラスコに秤量し、メタノール:トルエン=3
0:70の混合溶媒約50ml加えて樹脂を溶解する。
溶解性がわる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/1
0カ性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ
液の消費量からつぎの計算で酸価を求める。
置),DSC−7(パーキンエルマー社製)を用い測定
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。
量後、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(mC/k
g)は下式の如く計算される。
的に説明する。これは本発明をなんら限定するものでは
ない。
ウムとチタン酸ストロンチウムとを有するシリコーンオ
イル処理された微粒子)炭酸ストロンチウム1500g
と酸化珪素180g及び酸化チタン560gをボールミ
ルにて、8時間湿式混合した後、ろ過乾燥し、この混合
物を5kg/cm2の圧力で成形して1300℃で8時
間仮焼した。これを、機械粉砕して、重量平均径2.2
μm,個数平均径1.1μmの珪酸ストロンチウム(S
rSiO3)とチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)
とを有する無機微粉末(M−0)を得た。次に無機微粉
末を100重量部を撹拌しながら温度をおよそ250℃
に保持し、側鎖にアミンを有するシリコーンオイル(2
5℃における粘度70cSt、アミン当量830)20
重量部を噴霧し、10分間で処理した微粒子(M−1)
を得た。また、得られた(M−0)に対してX線回折を
実施し、図1のピークパターンより、製造した複合酸化
物がa=1,b=1,c=3,d=1,e=1及びf=
3であることを確認した。
を実施し、比率を確認した。
ンチウムとチタン酸ストロンチウムとを有するシリコー
ンオイル処理された微粒子)複合酸化物製造例1中で、
珪酸ストロンチウムとチタン酸ストロンチウムのモル比
率が3/97、6/94、20/80、70/30、8
0/20、94/6、97/3になる様に混合量を調整
し、同様の製造方法にて、重量平均径1.8〜2.3μ
m、個数平均径0.9〜1.2μmの珪酸ストロンチウ
ムとチタン酸ストロンチウムを有する無機微粉体を得、
これを製造例1と同様のシリコーンオイル処理を行い微
粒子(M−2〜M−8)を得た。
物製造例1中のシリコーンオイル量の添加量を無機微粉
末100重量部に対して、0.07重量部、1.2重量
部、3重量部、30重量部、48重量部、55重量部に
変更する以外は、同様にして微粒子(M−9〜M−1
4)を得た。
オイル処理されたチタン酸ストロンチウム)炭酸ストロ
ンチウム600gと酸化チタン320gをボールミルに
て、8時間湿式混合した後、ろ過乾燥し、この混合物を
5kg/cm2の圧力で成形して1100℃で8時間仮
焼した。これを、機械粉砕して、製造例1と同様のシリ
コーンオイル処理をした重量平均径1.9μm,個数平
均径1.1μmのチタン酸ストロンチウム微粉体(M−
15)を得た。
有シリコーンオイル処理チタン酸ストロンチウム)複合
金属酸化物の比較製造例1と同様にして製造したシリコ
ーンオイル処理されたチタン酸ストロンチウム微粉体4
75gと市販試薬の酸化珪素(吸油量236ml/10
0g,見掛け比重0.18g/ml)25gをコーヒー
ミルにて混合し、酸化珪素5重量%含有シリコーンオイ
ル処理チタン酸ストロンチウム微粉体(M−16)を得
た。
オイル処理酸化セリウム)炭酸セリウム1500gを酸
素存在下にて1300℃で10時間燃焼した。これを、
機械粉砕して、製造例1と同様のシリコーンオイル処理
をした重量平均径2.0μm,個数平均径1.1μmの
酸化セリウム微粉体(M−17)を得た。
後、130℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行
い、混練物を冷却後、カッターミルで粗粉砕、ジェット
気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更に風力分級機
を用いて分級することで、重量平均径6.5μmの磁性
トナー粒子(X)を得た。
対して、疎水性シリカ(比表面積200m2/g)1.
0重量部、複合酸化物(M−1)3.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナー(X−
1)とした。
ー粒子(X)の製造過程にある、溶融混練後カッターミ
ルで粗粉砕した段階のトナー1kgを60メッシュ(開
口径250μm)パス、100メッシュ(開口径150
μm)オンにふるい分け、トリボ測定用キャリア(C)
を作製した。
〜(M−11)を50mlポリビンに各々0.50g秤
量した後、常温常湿室(23.5℃,60%)で一昼夜
(12時間以上)開封系にて放置する。キャリア(C)
を各々ポリビンへ9.50g加えた後、密封し、手振り
混合2分間(約120回振り)を行う。
トナー帯電量測定と同様の方法で帯電量測定する(トナ
ーに対する帯電付与能としては、プラス側に大きい程良
い)。結果は表3となった。
て、以下の項目の評価を行った。
温高湿室(30℃,80%)に一晩(12時間以上)放
置する。キヤノン製複写機NP6060改造機(ドラム
ヒーターレス)を使用して20万枚画出し後、画像流れ
及びドラム削れを評価する。画像流れの評価レベルは画
像抜け部分の面積を測定し、その面積で判断した。(値
が小さい程良い)
像器中に200g入れ、常温常湿室(23℃,60%)
に一晩(12時間以上)放置する。キヤノン製複写機N
P6030改造機(ドラムヒーターレス、定着用熱ロー
ルをサーフ定着シート、反転現像機に変更)を使用して
1000枚画出し後、画像濃度を測定する。現像器を取
り出して、高温高湿室(30℃,80%)に一晩(12
時間)放置する。現像器を常温常湿室へ戻した後、速や
かに20枚画出しを行い前日と同様にして画像濃度を測
定する。前日ラスト画像濃度と一枚目画像濃度を比較す
る。評価レベルは1000枚目濃度(前日ラスト)と放
置後濃度の差で確認する。(値が小さい程良い)
像器中に200g入れ、低温低湿室(15℃,50%)
に一晩(12時間以上)放置する。キヤノン製複写機N
P6030改造機(ドラムヒーターレス、定着用熱ロー
ルをサーフ定着シート、反転現像機に変更)を使用して
1000枚の画出しを行う。この前後でのベタ白画像に
おけるカブリを測定する。評価レベルは以下に示す。
ETER(東京電気(株))にて、上記の白画像及び未
使用紙の反射率を測定し、両者の差をカブリとする。未
使用紙反射率−ベタ白反射率=カブリ%
像器中に400g入れ、高温高湿室(30℃,80%)
に一晩(12時間以上)放置する。キヤノン製デジタル
複写機GP55改造機(ドラムヒーターレス、定着用熱
ロールをサーフ定着シート、ローラー帯電、ローラー転
写系に変更)を使用してトナー補給を繰り返しながら2
0万枚の画出しを行う。この耐久中、5万枚おきにフィ
ルミングの発生の有無を確認する。20万枚後、画出し
を続けトナー補給の指示がでた時点で、トナー残検を切
る。その後、OHPシートを通して中抜けの評価及び再
度ドラム上へのトナーのフィルミング評価を行う。評価
レベルは以下に示す。
いレベル △ :中抜け部分が多数存在し、実用上問題となるレベ
ル × :全ての文字やライン画像上で中抜け発生
関しても、実施例1と同様の評価を行い、表1及び2の
結果を得た。
用いて、添加する複合酸化物(M−1)の添加量を0.
03、0.06、0.10、5.0、14.5、15.
5重量部に変更した以外は全て実施例1と同様にして、
評価用トナー(X−2〜X−7)とした。
を用いて、添加する複合酸化物を(M−2)〜(M−1
4)に変更した以外は全て実施例1と同様にして、評価
用トナー(X−8〜X−20)とした。
て、添加する疎水性シリカ(比表面積200m2/g)
の添加量を5.0重量部に変更し、添加する複合酸化物
を(M−15)に変更した以外は全て実施例1と同様に
して、評価用トナー(Y−1)とした。
て、添加する複合酸化物を(M−1)の添加量を0に変
更した以外は全て実施例1と同様にして、評価用トナー
(Y−2)とした。
用いて、添加する複合酸化物を(M−15、M−16、
M−17)に変更した以外は全て実施例1と同様にし
て、評価用トナー(Y−3、Y−4、Y−5)とした。
環境下での現像安定性、現像スリーブ上での均一コート
性及び多数枚耐久性に優れているものである。
タン酸ストロンチウムを有する無機微粉末をシリコーン
オイル処理した微粒子のX線回折パターンを示す図であ
る。
の装置の説明図である。
フ図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有す
るトナー粒子と無機微粉末とを含有する静電荷像現像用
トナーにおいて、該無機微粉末が、 下記式(1) [Sr]a[Si]bOc (1) 〔式中、aは1〜9の整数を示し、bは1〜9の整数を
示し、cは3〜9の整数を示す。〕で示される複合酸化
物(A)、及び、 下記式(2) [Sr]d[Ti]eOf (2) 〔式中、dは1〜9の整数を示し、eは1〜9の整数を
示し、fは3〜9の整数を示す。〕で示される複合酸化
物(B)を含み、かつシリコーンオイルで処理されてい
る微粒子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】 トナー粒子100重量部に対して、複合
酸化物(A)及び複合酸化物(B)を含むシリコーンオ
イル処理微粒子が0.05〜15重量部添加されている
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】 複合酸化物(A)と複合酸化物(B)と
が、モル比率で5/95乃至95/5の割合で無機微粉
末中に含有されてい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】 複合酸化物(A)と複合酸化物(B)と
を含む無機微粉末100重量部に対して、シリコーンオ
イルが1〜50重量部含有されてい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】 該複合酸化物(A)がSrSiO 3 であ
り、該複合酸化物(B)がSrTiO 3 であることを特
徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の静電荷像現
像用トナー。
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---|---|---|---|
JP29427896A JP3416425B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 静電荷像現像用トナー |
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JP29427896A JP3416425B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 静電荷像現像用トナー |
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JPH10142831A JPH10142831A (ja) | 1998-05-29 |
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1996
- 1996-11-07 JP JP29427896A patent/JP3416425B2/ja not_active Expired - Fee Related
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