JP3530058B2 - 負帯電性乾式トナー - Google Patents

負帯電性乾式トナー

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JP3530058B2
JP3530058B2 JP05851299A JP5851299A JP3530058B2 JP 3530058 B2 JP3530058 B2 JP 3530058B2 JP 05851299 A JP05851299 A JP 05851299A JP 5851299 A JP5851299 A JP 5851299A JP 3530058 B2 JP3530058 B2 JP 3530058B2
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秀男 中西
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真、静電記
録、静電印刷などに用いられるカラートナーに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真、静電記録、静電印刷な
どに用いられる乾式トナーとしては、スチレン系樹脂、
ポリエステルなどのトナーバインダーを着色剤などと共
に溶融混練し、微粉砕したものが用いられている。これ
らの乾式トナーは、フェライト粉などのキャリアまたは
帯電付与部材と摩擦帯電され、感光体上に形成され静電
潜像に現像される。次いで紙などに転写された後、熱ロ
ールで加熱溶融され定着される。その際、熱ロール温度
が高すぎるとトナーが過剰に溶融し熱ロールに融着する
問題(ホットオフセット)が発生する。また、熱ロール
温度が低すぎるとトナーが充分に溶融せず定着が不十分
になる問題が発生する。省エネルギー化、複写機等の装
置の小型化の観点から、よりホットオフセット発生温度
が高く(耐ホットオフセット性)、かつ定着温度が低い
(低温定着性)トナーが求められている。とりわけフル
カラー複写機、フルカラープリンターにおいては、その
画像の光沢性および混色性が必要なことから、トナーは
より低溶融粘度であることが必要であり、シャープメル
ト性のポリエステル系トナーバインダーが用いられてい
る。このようなトナーではホットオフセットの発生がお
こりやすいことから、従来からフルカラー用の機器で
は、熱ロールにシリコーンオイルなどを塗布することが
行われている。しかしながら、熱ロールにシリコーンオ
イルを塗布する方法は、オイルタンク、オイル塗布装置
が必要であり装置が複雑、大型となる。また、熱ロール
の劣化をも引き起こし、一定期間毎のメンテナンスを必
要とする。さらに、コピー用紙、OHP(オーバーヘッ
ドプロジェクター)用フィルム等にオイルが付着するこ
とが不可避であり、とりわけOHPにおいては付着オイ
ルによる色調の悪化の問題がある。
【0003】ポリエステル系トナーバインダーの低温定
着性、耐ホットオフセット性を両立させるものとして、
ウレタン変性したポリエステルをトナーバインダーと
して用いたもの(特公平2−48122号公報、特公平
7−101318号公報、特開平4−211272号公
報、特開平4−318012号公報)などが提案されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらに開示
されているトナーは、低温定着性と耐ホットオフセット
性の両立にある程度の改善は見られるものの、耐熱保存
性との両立がまだ不十分であるとともに、フルカラー用
には光沢性が発現しないため使用できるものではない。
また、バインダー骨格中のウレタン結合がバインダーの
負帯電性を著しく低下させるため、実用に耐えるもので
はない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、負帯電性
が良好で耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット
性のいずれにも優れた乾式トナー、とりわけフルカラー
複写機などに用いた場合に画像の光沢性に優れた乾式ト
ナーを開発すべく鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、トナーバインダー(A)、ワ
ックス(B)、着色剤(C)からなる負帯電性トナーに
おいて、該(A)がウレタン結合および/またはウレア
結合で変性されたポリエステルからなり、該トナー表面
の少なくとも一部が負帯電性基を含有する樹脂(D)で
覆われており、該(D)の酸価が50〜800である
とを特徴とする負帯電性乾式トナーである。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳述する。本発明
において、トナーバインダー(A)としては、ポリエス
テル樹脂(A1)、スチレン系樹脂(A2)、エポキシ
樹脂(A3)、ウレタン樹脂(A4)などが用いられ
る。これらのうち、好ましいものは、(A1)、(A
2)および(A3)である。定着時の溶融性と得られた
画像の平滑性の観点から、より好ましいのはポリエステ
ル樹脂(A1)であり、低温定着性と耐ホットオフセッ
ト性の両立の観点から特に好ましいのは、ウレタン結合
および/またはウレア結合で変性されたポリエステル
(A1a)である。
【0007】ポリエステル樹脂(A1)としては、ポリ
オール類(1)とポリカルボン酸類(2)の重縮合物な
どが挙げられる。
【0008】ポリオール類(1)としては、ジオール
(1−1)および3価以上のポリオール(1−2)が挙
げられる。ジオール(1−1)としては、炭素数2〜1
8のアルキレングリコール(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、1,6−ヘキサンジオール、ドデカンジオールな
ど);炭素数4〜1000のアルキレンエーテルグリコ
ール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、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エ
ーテルグリコールなど);炭素数5〜18の脂環式ジオ
ール(1,4-シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビス
フェノールAなど);炭素数12〜23のビスフェノー
ル類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェ
ノールSなど);上記脂環式ジオールまたはビスフェノ
ール類の炭素数2〜18のアルキレンオキサイド(エチ
レンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキ
サイド、α-オレフィンオキサイドなど)付加物(付加
モル数は2〜20)などが挙げられる。これらのうち好
ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコール
およびビスフェノール類の炭素数2〜18のアルキレン
オキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェ
ノール類(特にビスフェノールA)のアルキレンオキサ
イド付加物(特にエチレンオキサイドまたはプロピレン
オキサイドの2〜3モル付加物)、およびこれと炭素数
2〜12のアルキレングリコール(特にエチレングリコ
ール、1,2−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)との併用である。
併用の場合の比率は、ビスフェノール類のアルキレンオ
キサイド付加物が、通常30モル%以上、好ましくは5
0モル%以上、特に好ましくは70モル%以上である。
【0009】3価以上のポリオール(1−2)として
は、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール
(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロール
プロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールな
ど);3価〜8価またはそれ以上のフェノール類(トリ
スフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾール
ノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類の
炭素数2〜18のアルキレンオキサイド付加物(付加モ
ル数は2〜20)などが挙げられる。
【0010】ポリカルボン酸類(2)としては、ジカル
ボン酸(2−1)および3価以上のポリカルボン酸(2
−2)が挙げられ、(2−1)単独、および(2−1)
と少量の(2−2)の混合物が好ましい。ジカルボン酸
(2−1)としては、炭素数2〜20のアルキレンジカ
ルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカ
ンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、ドデシルコハク
酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フ
マール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸な
ど)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、
炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸(特にアジ
ピン酸およびドデセニルコハク酸)および炭素数8〜2
0の芳香族ジカルボン酸(特にイソフタル酸およびテレ
フタル酸)である。3価以上のポリカルボン酸(2−
2)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸
(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げら
れる。ポリオール類(1)とポリカルボン酸(2)の比
率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量
比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好
ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3
/1〜1.02/1である。
【0011】本発明において、ウレタン結合および/ま
たはウレア結合で変性されたポリエステル(A1a)と
しては、水酸基を含有するポリエステル(A1−1)と
ポリイソシアネート類(3)との反応物、あるいは(A
1−1)とポリオール類(1)と(3)との反応物、イ
ソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A1−
2)と伸長剤および/または架橋剤(4)との反応物、
などが挙げられる。
【0012】水酸基を含有するポリエステル(A1−
1)としては、ポリオール類(1)とポリカルボン酸類
(2)の重縮合物で、かつ(2)中のカルボキシル基よ
りも(1)中の水酸基の当量数を過剰に用いたものなど
が挙げられる。水酸基を含有するポリエステルの1分子
当たりに含有する水酸基は、通常1個以上、好ましく
は、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8
〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレタ
ン変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフ
セット性が悪化する。
【0013】ポリオール類(1)およびポリカルボン酸
類(2)としては、前記のポリエステル樹脂(A1)の
構成成分として記載したものと同様のものがあげられ、
好ましいものも同様である。
【0014】また、水酸基を含有するポリエステル(A
1−1)とポリイソシアネート類(3)を反応する際
に、さらにポリオール類(1)を併用することもでき
る。ポリオール(1)を併用することで耐ホットオフセ
ット性が向上する点でより好ましい。ポリオール類
(1)としては、前記のポリエステル樹脂(A1)の構
成成分として記載したのものと同様なものが挙げられ
る。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のア
ルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレ
ンオキサイド付加物である。水酸基を含有するポリエス
テル(A1−1)とポリオール類(1)の比率は、水酸
基の当量比[OH(A1−1)]/[OH(1)]として、
通常1/0〜1/5、好ましくは1/0〜1/3、さら
に好ましくは1/0.5〜1/3である。
【0015】ポリイソシアネート(3)としては、炭素
数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)6〜20の芳
香族ポリイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ポリ
イソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシア
ネート、炭素数8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネー
トおよびこれらのポリイソシアネートの変性物(ウレタ
ン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア
基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン
基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物
など)、これらのNCO基を脱離可能な化合物(オキシ
ム化合物、ラクタム化合物)でブロックしたもの、およ
びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0016】上記芳香族ポリイソシアネートの具体例と
しては、1,3−および/または1,4−フェニレンジ
イソシアネート、2,4−および/または2,6−トリ
レンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,
4’−および/または4,4’−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート(MDI)、粗製MDI[粗製ジアミノフ
ェニルメタン〔ホルムアルデヒドと芳香族アミン(アニ
リン)またはその混合物との縮合生成物;ジアミノジフ
ェニルメタンと少量(たとえば5〜20重量%)の3官
能以上のポリアミンとの混合物〕のホスゲン化物:ポリ
アリルポリイソシアネート(PAPI)]、1,5−ナ
フチレンジイソシアネート、4,4’,4”−トリフェ
ニルメタントリイソシアネート、m−およびp−イソシ
アナトフェニルスルホニルイソシアネートなどが挙げら
れる。
【0017】上記脂肪族ポリイソシアネートの具体例と
しては、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(H
DI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,1
1−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−トリ
メチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソ
シアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエー
ト、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス
(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシ
アナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート
などの脂肪族ポリイソシアネートなどが挙げられる。
【0018】上記脂環式ポリイソシアネートの具体例と
しては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジ
シクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート
(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、
メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TD
I)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘ
キセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−および
/または2,6−ノルボルナンジイソシアネートなどが
挙げられる。
【0019】上記芳香脂肪族ポリイソシアネートの具体
例としては、m−および/またはp−キシリレンジイソ
シアネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメ
チルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)などが
挙げられる。
【0020】また、上記ポリイソシアネートの変性物に
は、変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド
変性MDI、トリヒドロカルビルホスフェート変性MD
Iなど)、ウレタン変性TDIなどのポリイソシアネー
トの変性物およびこれらの2種以上の混合物[たとえば
変性MDIとウレタン変性TDI(イソシアネート含有
プレポリマー)との併用]が含まれる。
【0021】また、上記のイソシアネート類のブロック
化合物として、上記イソシアネート化合物のNCO基を
オキシム化合物(メチルエチルケトオキシム、メチルエ
チルケトオキシム)、ε−カプロラクタム、フェノール
誘導体などでブロックしたものがあげられる。
【0022】これらのうちで好ましいものは6〜15の
芳香族ポリイソシアネート、炭素数4〜12の脂肪族ポ
リイソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシ
アネート、およびこれらのブロック化合物であり、とく
に好ましいものはTDI、MDI、HDI、水添MD
I、IPDI、およびこれらのメチルエチルケトオキシ
ム−ブロック体である。
【0023】ポリイソシアネート類(3)の比率は、イ
ソシアネート基[NCO]と、水酸基を含有するポリエス
テル(A1−1)とポリオール類(1)の合計[OH]の
当量比[NCO]/[OH]として、通常1/2〜2/1、
好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは
1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[OH]が2
を超えたり1/2未満では、ウレタン変性ポリエステル
の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化す
る。
【0024】さらに、ウレタン変性ポリエステルの分子
量を調整する目的で、モノオールを一部併用することも
できる。モノオールとしては、アルキルアルコール(メ
タノール、エタノール、ブタノール、オクタノール、ラ
ウリルアルコール、ステアリルアルコールなど);アル
ルキルアルコール(ベンジルアルコールなど);フェノ
ール類のアルキレンオキサイド付加物(フェノールのエ
チレンオキサイド付加物、ノニルフェノールのエチレン
オキサイド付加物など)などが挙げられる。
【0025】イソシアネート基含有ポリエステルプレポ
リマー(A1−2)と伸長剤および/または架橋剤
(4)との反応物は、水酸基を含有するポリエステル
(A1−1)とイソシアネート類(3)をNCO基が残
存するように(3)過剰で反応させて(A1−2)と
し、さらに(4)を反応させることで得ることができ
る。水酸基を含有するポリエステル(A1−1)とイソ
シアネート類(3)としては、いずれも前記の水酸基を
含有するポリエステル(A1−1)とポリイソシアネー
ト類(3)との反応物の説明で記載のものと同様のもの
があげられ、好ましいものも同様である。
【0026】水酸基含有ポリエステルにポリイソシアネ
ートを反応させてイソシアネート基含有ポリエステルプ
レポリマー(A1−2)を得る場合、ポリイソシアネー
トの比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基含有
ポリエステルの水酸基[OH]のモル比[NCO]/[OH]
として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.
2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1であ
る。
【0027】該プレポリマー(A1−2)中の1分子当
たりに含有する反応性基は、通常1個以上、好ましく
は、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8
〜2.5個である。上記範囲にすることで、(A1−
2)の伸長および/または架橋反応物の分子量が高くな
り、耐ホットオフセット性が向上する。
【0028】伸長剤および/または架橋剤(4)として
は、アミン類(4−1)、ポリオール類(4−2)、ポ
リメルカプタン類(4−3)、水(4−4)および4−
1のアミノ基が脱離可能な化合物でブロック化されたも
の(4−5)などが挙げられる。これらのうち好ましい
ものは、(4−1)、(4−2)、(4−4)および
(4−5)であり、さらに好ましいものは、(4−
1)、(4−4)および(4−5)であり、特に好まし
いものは、ブロック化されたアミン類(4−5)および
水(4−4)である。
【0029】アミン類(4−1)として、ジアミン(4
−1a)、3〜6価またはそれ以上のポリアミン(4−
1b)、アミノアルコール(4−1c)、アミノメルカ
プタン(4−1d)およびアミノ酸(4−1e)などが
挙げられる。
【0030】ジアミン(4−1a)としては、炭素数6
〜23の芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチ
ルトルエンジアミン、4,4’ジアミノジフェニルメタ
ンなど);炭素数5〜20の脂環式ジアミン(4,4’
−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタ
ン、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミンな
ど);および炭素数2〜18の脂肪族ジアミン(エチレ
ンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミンなど)などが挙げられる。
【0031】3〜6価またはそれ以上のポリアミン(4
−1b)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレ
ンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(4
−1c)としては、炭素数2〜12のものが挙げられ、
具体例としてはエタノールアミン、ヒドロキシエチルア
ニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(4−1
d)としては、炭素数2〜12のものが挙げられ、具体
例としてはアミノエチルメルカプタン、アミノプロピル
メルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(4−1e)
としては、炭素数2〜12のものが挙げられ、具体例と
してはアミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙
げられる。
【0032】これらアミン類(4−1)のうち好ましい
ものは、4−1a(特に4,4’ジアミノジフェニルメ
タン、イソホロンジアミンおよびエチレンジアミン)お
よび4−1aと少量の4−1b(特にジエチレントリア
ミン)の混合物である。混合物の比率は、4−1aと4
−1bのモル比で、通常100/0〜100/10、好
ましくは100/0〜100/5である。
【0033】ポリオール類(4−2)としては、前記の
ポリオール類(1)と同様のものがあげられ、好ましい
ものも同様である。ポリメルカプタン類(4−3)とし
ては、エチレンジチオール、1,4−ブタンジチオー
ル、1,6−ヘキサンジチオールなどが挙げられる。4
−1のアミノ基が脱離可能な化合物でブロック化された
もの(4−5)としては、前記4−1a〜4−1eのア
ミン類と炭素数3〜8のケトン類(アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られ
るケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられ
る。
【0034】伸長剤および/または架橋剤(4)の比率
は、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー
(A1−2)中のNCO基のモル数[NCO]と、(4)
中の活性水素基[B]のモル数の比[NCO]/[B]とし
て、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/
1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2であ
る。なお、(4)が水(4−1d)の場合は水は2価の
活性水素化合物として取り扱う。[NCO]/[B]を上記
範囲にすることで、耐ホットオフセット性が向上する。
【0035】さらに、必要により(D)と共に反応停止
剤を用いることができる。反応停止剤としては、モノイ
ソシアネート(ラウリルイソシアネート、フェニルイソ
シアネートなど)、モノエポキサイド(ブチルグリシジ
ルエーテルなど)、モノアミン(ジエチルアミン、ジブ
チルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど);モ
ノアミンをブロックしたもの(ケチミン化合物など);
モノオール(メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、ブタノール、フェノール;モノメルカプタン(ブチ
ルメルカプタン、ラウリルメルカプタンなど)などが挙
げられる。
【0036】ポリエステル樹脂(A1)の水酸基価は通
常5以上であり、好ましくは10〜120、さらに好ま
しくは20〜80である。5以下では耐熱保存性と低温
定着性の両立の面で不利になる。該(A)の酸価は通常
0〜120、好ましくは0〜50、さらに好ましくは5
〜30である。
【0037】本発明において、スチレン系樹脂(A2)
は、スチレン類とニトリル基含有モノマーなどを共重合
して得られる。スチレン類としてはスチレン、α−メチ
ルスチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレ
ン、p−メトキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、
p−アセトキシスチレン、ビニルトルエン、エチルスチ
レン、フェニルスチレン、ベンジルスチレンなどが挙げ
られる。ニトリル基含有モノマーとしては(メタ)アク
リロニトリル、シアノスチレンなどが挙げられる。これ
らのモノマー以外に、不飽和カルボン酸のアルキル(炭
素数1〜22)エステル [メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アク
リレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メ
タ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、テ
トラデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メ
タ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、
ベヘニル(メタ)アクリレートなど]、ビニルエステル
系モノマー[酢酸ビニルなど]、ビニルエーテル系モノマ
ー[ビニルメチルエーテルなど]、ハロゲン元素含有ビニ
ル系モノマー[塩化ビニルなど]、ジエン系モノマー(ブ
タジエン、イソブチレン等)などを併用してもよい。
【0038】エポキシ樹脂(A3)としては、ビスフェ
ノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビス
フェノールSなど)とエピクロルヒドリンとの付加縮合
物などが挙げられる。ポリウレタン(A4)としては、
ポリオール類(1)とポリイソシアネート類(3)の重
付加物などが挙げられる。(1)および(3)としては
前述のものと同様なものが挙げられ、好ましいものも同
様である。
【0039】本発明において、トナーバインダー(A)
のGPC法で測定したポリスチレン換算ピーク分子量
は、通常1000〜10000、好ましくは1500〜
10000、さらに好ましくは2000〜8000であ
る。1000未満では耐熱保存性が悪化し、10000
を超えると低温定着性が悪化する。本発明のトナーバイ
ンダーのガラス転移点(Tg)は通常35〜85℃、好
ましくは45〜70℃である。35℃未満ではトナーの
耐熱保存性が悪化し、85℃を超えると低温定着性が不
十分となる。トナーバインダーの貯蔵弾性率(G’)と
しては、測定周波数20Hzにおいて10000dyn
e/cm2となる温度(TG’)が、通常100℃以
上、好ましくは110〜200℃である。100℃未満
では耐ホットオフセット性が悪化する。トナーバインダ
ーの粘性としては、測定周波数20Hzにおいて100
0ポイズとなる温度(Tη)が、通常180℃以下、好
ましくは90〜160℃である。180℃を超えると低
温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホット
オフセット性の両立の観点から、TG’はTηより高い
ことが好ましい。言い換えるとTG’とTηの差(T
G’−Tη)は0℃以上が好ましい。さらに好ましくは
10℃以上であり、特に好ましくは20℃以上である。
上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着
性の両立の観点から、TηとTgの差は0〜100℃が
好ましい。さらに好ましくは10〜90℃であり、特に
好ましくは20〜80℃である。
【0040】以下、負帯電性を含有する樹脂(D)につ
いて、詳述する。本発明において、負帯電性を含有する
樹脂(D)としては、カルボキシル基、スルホン酸基、
リン酸基、スルファミン酸基、アセチルアセトナト基な
どのアニオン性官能基を含有する樹脂などがあげられ
る。
【0041】該(D)の主骨格成分としては、ポリエス
テル(D1)、スチレン類の(共)重合体(D2)、ス
チレン類とジエン類の共重合体(D3)、α,β−不飽
和カルボン酸/アルキル(メタ)アクリレートの(共)
重合体(D4)などがあげられる。
【0042】カルボキシル基を含有するポリエステル
(D1−1)としては、ポリオール類(1)とポリカル
ボン酸類(2)の重縮合物で、かつ(2)中のカルボキ
シル基を(1)中の水酸基の当量数よりも過剰に用いた
もの、(1)中の水酸基の当量数を(2)中のカルボキ
シル基よりも過剰に用いたものに3価以上のポリカルボ
ン酸類(2−2)を反応させたものなどがあげられる。
ポリオール類(1)、ポリカルボン酸類(2)および3
価以上のポリカルボン酸(2−2)としては、それぞれ
前記のポリエステル樹脂(A1)の構成成分として記載
したものと同様のものがあげられ、好ましいものも同様
である。ポリオール類(1)とポリカルボン酸類(2)
の重縮合物で、かつ(2)中のカルボキシル基を(1)
中の水酸基の当量数よりも過剰に用いたもののポリオー
ル類(1)とポリカルボン酸(2)の比率は、水酸基
[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/
[COOH]として、通常1/2〜1/1、好ましくは1
/1.8〜1/1.02、さらに好ましくは1/1.5
〜1/1.05である。(1)中の水酸基の当量数を
(2)中のカルボキシル基よりも過剰に用いたものに3
価以上のポリカルボン酸類(2−2)を反応させたもの
のポリオール類(1)とポリカルボン酸(2)の比率
は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比
[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ま
しくは1.8/1〜1.02/1、さらに好ましくは
1.5/1〜1.05/1である。3価以上のポリカル
ボン酸類(2−2)の比率は、ポリオール類(1)とポ
リカルボン酸類(2)の重縮合物とののモル比[2−
2]/[OH]として、通常2/1〜1.02/1、好
ましくは2/1〜1.1/1、さらに好ましくは2/1
〜1.5/1である。
【0043】スルホン酸基を含有するポリエステル(D
1−2)としては、ポリオール類(1)、ポリカルボン
酸類(2)および/またはスルホン酸基を含有するポリ
カルボン酸類(2−3)の重縮合物などがあげられる。
スルホン酸基を含有するポリカルボン酸類(2−3)と
しては、4−スルホイソフタル酸のエチレンオキサイド
付加体、4−スルホイソフタル酸のプロピレンオキサイ
ド付加体、4−スルホイソフタル酸のエチレン/プロピ
レンオキサイド付加体などがあげられる。ポリオール類
(1)、およびポリカルボン酸類(2)としては、それ
ぞれ前記のポリエステル樹脂(A1)の構成成分として
記載したものと同様のものがあげられ、好ましいものも
同様である。ポリオール類(1)とポリカルボン酸類
(2)および/またはスルホン酸基を含有するポリカル
ボン酸類(2−3)の比率は、水酸基[OH]とカルボキ
シル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、
通常1/2〜1/1、好ましくは1/1.8〜1/1.
02、さらに好ましくは1/1.5〜1/1.05であ
る。
【0044】カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸
基、スルファミン酸基および/またはアセチルアセトナ
ト基を含有するスチレン類の(共)重合体(D2−1)
としては、上記アニオン性官能基を有する重合性単量体
(d2−1)とスチレン類の(共)重合体などがあげら
れる。
【0045】該(d2−1)としては、例えばα,β−
不飽和カルボン酸[(メタ)アクリル酸、クロトン酸な
どの1塩基酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸など
の多塩基酸もしくはその酸無水物、これらの多塩基酸の
モノアルキルエステルなど]、スルホン酸基を有する重
合性単量体[アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウ
ム、3−メチルプロピルアクリルアミドスルホン酸な
ど]、リン酸基を有する重合性単量体[2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレートのリン酸モノ(ジ)エステ
ルなど]、スルファミン酸基を有する重合性単量体[ス
ルファミン酸−エチレンオキサイド付加体の2−エチル
ヘキシル(メタ)アクリレートエステルなど]、アセチ
ルアセトナト基を有する単量体[2−アセチルアセトナ
トエチル(メタ)アクリレートなど]などがあげられ
る。これらのうち好ましいものは、α,β−不飽和カル
ボン酸、スルホン酸基を有する重合性単量体、リン酸基
を有する重合性単量体であり、特に好ましいものは(メ
タ)アクリル酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水マ
レイン酸モノアルキルエステル、3−メチルプロピルア
クリルアミドスルホン酸、2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレートのリン酸モノ(ジ)エステルである。
【0046】該スチレン類の(共)重合体(D2−1)
を構成するスチレン類としては、スチレン、α−メチル
スチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、
p−メトキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−
アセトキシスチレン、ビニルトルエン、エチルスチレ
ン、フェニルスチレン、ベンジルスチレンなどが挙げら
れる。これらのうち好ましいものは、スチレンおよびス
チレンと他のスチレン類の併用であり、特に好ましいも
のはスチレンである。
【0047】(D2−1)においては該(d2−1)、
スチレン類とともにその他の単量体を少量共重合するこ
ともできる。共重合可能なその他の単量体としては、ア
ルキル(メタ)アクリレート[メチル(メタ)アクリレ
ート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)ア
クリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレー
ト、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メ
タ)アクリレートなど]、置換アルキル(メタ)アクリ
レート[ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ジメ
チルアミノエチル(メタ)アクリレートなど]、不飽和
ニトリル類[(メタ)アクリロニトリルなど]、ビニル
エステル類[酢酸ビニルなど]、ビニルエーテル類[ブ
チルビニルエーテルなど]、α−オレフィン[ヘキセ
ン、オクテン、ドデセンなど]などが挙げられる。これ
らのうち好ましいものは、アルキル(メタ)アクリレー
ト、置換アルキル(メタ)アクリレート、不飽和ニトリ
ル類であり、さらに好ましくは、C1〜C12のアルキル基
を有するアルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエ
チル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル
である。カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、ス
ルファミン酸基および/またはアセチルアセトナト基を
重合性単量体(d2−1)、スチレン類と共重合可能な
他の単量体の共重合比は、通常(d2−1)が5〜99
重量%、スチレン類が1〜95重量%、その他の単量体
が0〜10重量%であり、好ましくは、(d2−1)が
10〜98重量%、スチレン類が2〜90重量%、その
他の単量体が0〜5重量%である。
【0048】カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸
基、スルファミン酸基および/またはアセチルアセトナ
ト基を含有するスチレン類とジエン類の共重合体(D3
−1)としては、上記アニオン性官能基を有する重合性
単量体(d2−1)とスチレン類とジエン類の共重合体
などがあげられる。
【0049】(D3−1)を構成するスチレン類として
は、上記(D2−1)と同様なものが挙げられ、好まし
いものも同様である。ジエン類としては、ブタジエン、
イソプレン、クロロプレン、ヘキサジエンおよびオクタ
ジエンなどが挙げられる。これらのうち好ましいもの
は、ブタジエン、イソプレンおよびクロロプレンであ
り、特に好ましいものは、ブタジエンおよびイソプレン
である。(D3−1)においては該(d2−1)、スチ
レン類、ジエン類とともにその他の単量体を少量共重合
することもできる。共重合可能なその他の単量体として
は、上記(D2−1)と同様なものが挙げられ、好まし
いものも同様である。カルボキシル基、スルホン酸基、
リン酸基、スルファミン酸基および/またはアセチルア
セトナト基を重合性単量体(d2−1)、スチレン類、
ジエン類と共重合可能な他の単量体の共重合比は、通常
(d2−1)が5〜98重量%、スチレン類が1〜94
重量%、ジエン類が1〜40重量%、その他の単量体が
0〜10重量%であり、好ましくは、(d2−1)が1
0〜96重量%、スチレン類が2〜85重量%、ジエン
類が2〜30重量%、その他の単量体が0〜5重量%で
ある。
【0050】カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸
基、スルファミン酸基および/またはアセチルアセトナ
ト基を含有するα,β−不飽和カルボン酸/アルキル
(メタ)アクリレートの(共)重合体(D4−1)とし
ては、ポリ(メタ)アクリル酸などの上記アニオン性官
能基を有する重合性単量体(d2−1)の重合体、該
(d2−1)とアルキル(メタ)アクリレートとの共重
合体などがあげられる。(D4−1)を構成するアルキ
ル(メタ)アクリレートとしては、アルキル(メタ)ア
クリレート[メチル(メタ)アクリレート、エチル(メ
タ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−
エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メ
タ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートな
ど]、置換アルキル(メタ)アクリレート[ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル
(メタ)アクリレートなど]があげられる。これらのう
ち好ましいものは、C1〜C12のアルキル基を有するアル
キル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレートである。(D4−1)においては(メタ)
アクルリレートとともにその他の単量体を少量共重合す
ることもできる。共重合可能なその他の単量体として
は、不飽和ニトリル類[(メタ)アクリロニトリルな
ど]、ビニルエステル類[酢酸ビニルなど]、ビニルエ
ーテル類[ブチルビニルエーテルなど]、α−オレフィ
ン[ヘキセン、オクテン、ドデセンなど]などが挙げら
れる。
【0051】これらのうち好ましいものは、不飽和ニト
リル類であり、さらに好ましくは、(メタ)アクリロニ
トリルである。カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸
基、スルファミン酸基および/またはアセチルアセトナ
ト基を重合性単量体(d2−1)、アルキル(メタ)ア
クリレートと共重合可能なその他の重合性単量体の共重
合比は、通常(d2−1)が5〜100重量%、アルキ
ル(メタ)アクリレートが0〜95重量%、その他の重
合性単量体が0〜10重量%であり、好ましくは、(d
2−1)が10〜96重量%、アルキル(メタ)アクリ
レートが0〜90重量%、その他の単量体が0〜5重量
%である。
【0052】本発明において、負帯電性を含有する樹脂
(D)の酸価は、通常50〜800、好ましくは60〜
750、特に好ましくは70〜700である。該(D)
のGPC法によるポリスチレン換算の重量平均分子量
は、通常1000〜1,000,000、好ましくは1
0,000〜800,000、さらに好ましくは50,
000〜500,000である。
【0053】本発明において、ワックス(B)としては
公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワックス
(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスな
ど);長鎖炭化水素(パラフィンワックス、サゾールワ
ックスなど);カルボニル基含有ワックス(カルナバワ
ックス、モンタンワックス、ジステアリルケトンなど)
などが挙げられる。ワックスの融点は、通常40〜16
0℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好まし
くは60〜90℃である。また、ワックスの溶融粘度
は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1
000cpsが好ましく、さらに好ましくは10〜10
0cpsである。トナー中のワックス(B)の含有量は
通常2〜30重量%であり、好ましくは3〜25重量%
である。
【0054】本発明の着色剤(C)としては公知の染
料、顔料および磁性粉を用いることができる。具体的に
は、カーボンブラック、スーダンブラックSM、ファー
ストイエロ−G、ベンジジンイエロー、ピグメントイエ
ロー、インドファーストオレンジ、イルガシンレッド、
バラニトアニリンレッド、トルイジンレッド、カーミン
FB、ピグメントオレンジR、レーキレッド2G、ロー
ダミンFB、ローダミンBレーキ、メチルバイオレット
Bレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、
プリリアントグリーン、フタロシアニングリーン、オイ
ルイエローGG、カヤセットYG、オラゾールブラウン
B、オイルピンクOP、マグネタイト、鉄黒などが挙げ
られる。トナー中の着色剤(C)の含有量は通常2〜1
5重量%、好ましくは3〜10重量%である。
【0055】本発明のトナーバインダー(A)の製造方
法を例示する。ポリエステル樹脂(A1)は、ポリカル
ボン酸とポリオールとを、テトラブトキシチタネート、
ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存
在下、150〜280℃に加熱し、脱水縮合することで
得られる。反応末期の反応速度を向上させるために減圧
にすることも有効である。
【0056】ウレタン結合および/またはウレア結合で
変性されたポリエステル(A1a)はワンショット法、
プレポリマー法などの公知の方法で得ることができ、5
0〜140℃にて、(A1)および必要により用いるポ
リオール類(2)にポリイソシアネート類(3)を10
分〜48時間反応させることで得られる。反応させる際
に、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な
溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンな
ど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルな
ど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセ
トアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフラン
など)などのイソシアネート類(3)に対して不活性な
ものが挙げられる。
【0057】また、(A1a)はイソシアネート基含有
ポリエステルプレポリマー(A1−2)を伸長剤および
/または架橋剤(4)と反応して得ることができる。イ
ソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A1−
2)は、(A1a)と同様の製造方法で過剰のイソシア
ネート類(3)を使用することで得られる。(A1−
2)と伸長剤および/または架橋剤(4)との反応物
は、水の存在下に0〜140℃で10分〜48時間反応
させることで得られる。この反応は、プレポリマー反応
に引き続き行ってもよく、プレポリマー(A1−2)に
(4)を添加した後に水系媒体中に分散させて行っても
良い。
【0058】本発明の負帯電性を含有する樹脂(D)の
製造方法を例示する。カルボキシル基を含有するポリエ
ステル(D1−1)、スルホン酸基を含有するポリエス
テル(D1−2)としては、ポリエステル樹脂(A1)
と同様の製造方法で得ることができる。
【0059】カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸
基、スルファミン酸基および/またはアセチルアセトナ
ト基を含有するスチレン類の(共)重合体(D2−
1)、上記アニオン性官能基を含有するをスチレン類と
ジエン類の共重合体(D3−1)、 上記アニオン性官
能基を含有するα,β−不飽和カルボン酸/アルキル
(メタ)アクリレートの(共)重合体(D4−1)は、
構成モノマーを公知のラジカル開始剤により共重合して
得られる。ラジカル開始剤としては、アゾ系開始剤(ア
ゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリルな
ど)およびパーオキサイド系開始剤(ベンゾイルパーオ
キサイド、t−ブチルパーベンゾエート、ジt−ブチル
パーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒド
ロテレフタレートなど)などが挙げられる。重合方法と
しては、溶液重合、バルク重合、懸濁重合、乳化重合な
ど公知の重合方法が使用できる。溶液重合の際に用いる
溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンな
ど);ケトン系溶剤(アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど);ハ
ロゲン系溶剤(ジクロロエタンなど);およびアミド系
溶剤(ジメチルホルムアミドなど)などが使用できる。
溶剤を用いた場合は、重合後、常圧および減圧下に溶剤
を溜去する。懸濁重合によって得る場合は、炭酸カルシ
ウム、リン酸カルシウムなどの無機系の分散剤またはポ
リビニルアルコール、メチル化セルロースなどの有機系
分散剤を用いて水中で重合することができる。重合温度
は、使用するラジカル開始剤およびトナーバインダーの
分子量によって選択されるが、通常5〜200℃、好ま
しくは50〜170℃である。重合時間は、通常1〜4
8時間、好ましくは2〜24時間である
【0060】本発明の負帯電性乾式トナーは、トナーの
表面の少なくとも一部が負帯電性基を含有する樹脂
(D)で覆われていることを特徴とするもので、トナー
表面の該(D)での被覆は、以下に例示した方法などで
行うことができる。 トナー成分の混連時に該(D)を添加して練り込んで
おき、粉砕することで(D)を表面に露出させる方法 トナー成分の混連時に該(D)を添加して練り込んで
おき、水系媒体中で湿式造粒する際に(D)を表面に移
行させる方法 (D)が可溶でトナーが不溶の溶媒に(D)を溶解し
さらに(D)を分散させ一定の時間撹拌した後、溶媒を
濾過または溜去して(D)の表面にコーティングする方
法 上記方法のうち、効率的にトナー表面全体を被覆できる
ことから、方法が好ましい。また、高画質化、解像度
向上のためにトナーの小粒径化、粒度分布のシャープ化
等を行うべくトナーの湿式造粒を行う場合は、方法ま
たはが好ましい。方法で使用する溶媒としては、水
単独でもよいが、(D)が溶けにくい場合は、水と混和
可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤と
しては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、
エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テ
トラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブな
ど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンな
ど)などが挙げられる。溶媒の使用量は、トナー全体1
00部に対して、通常50〜2000重量部、好ましく
は100〜1000重量部である。50重量部未満では
トナーの分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得
られない。20000重量部を超えると経済的でない。
(D)を溶解した溶媒中でトナーを分散させる温度とし
ては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜
98℃である。トナーを分散させる時間は、通常1分〜
12時間、好ましくは10分〜6時間である。溶媒は、
上記操作後濾過または溜去するが、トナー表面の(D)
での被覆を十分行うためには、溶媒を溜去する方法が好
ましい。溶媒を溜去する温度としては、通常0〜140
℃、好ましくは25〜100℃である。溜去を速やかに
行うために、減圧下で行っても良い。
【0061】本発明の乾式トナーにおいては、ワックス
(B)、着色剤(C)以外に、さらに、荷電制御剤およ
び流動化剤を使用することもできる。荷電制御剤として
は、公知のもの、すなわち、ニグロシン染料、4級アン
モニウム塩化合物、4級アンモニウム塩基含有ポリマ
ー、含金属アゾ染料、サリチル酸金属塩、スルホン酸基
含有ポリマー、含フッソ系ポリマー、ハロゲン置換芳香
環含有ポリマーなどが挙げられる。荷電制御剤の含有量
は通常0〜5重量%である。流動化剤としては、コロイ
ダルシリカ、アルミナ粉末、酸化チタン粉末、炭酸カル
シウム粉末など公知のものを用いることができる。流動
化剤の含有量は通常0〜5重量%である。
【0062】本発明において、(A)の伸長反応および
/または架橋反応により形成された粒子の粒径は、現像
性と解像度の観点から、中位径(d50)が通常2〜2
0μm、好ましくは3〜15μm、さらに好ましくは4
〜8μmである。形状は球状であるほうが流動性の観点
から好ましい。
【0063】本発明の乾式トナーは以下の、の方法
などで製造することができる。 混練粉砕法 トナー材料を乾式ブレンドした後、溶融混練し、その
後、ジェットミルなどを用いて微粉砕し、さらに風力分
級して、カラートナーを得る方法 分散造粒法(例えば 特開平9−15902号公報に
記載の方法) トナー材料をトナーバインダーが可溶な溶剤に溶解分散
後、撹拌下トナーバインダーの貧溶媒(例えば水)に分
散させ、次いで溶剤を溜去しトナー粒子を形成させ、冷
却後に、固液分離、乾燥して、カラートナーを得る方
法。 これらのうち好ましいものは、分散造粒法であり、特
に分散相となる貧溶媒が水系媒体である分散造粒法が好
ましい。水系媒体中でトナー分散体を安定して形成させ
る方法としては、水系媒体中にトナー原料の組成物を加
えて、せん断力により分散させる方法、トナー原料の組
成物をミクロ多孔体に通過させて水系分散体中に分散さ
せる方法などが挙げられる。トナーバインダー(A)と
他のトナー原料(着色剤、離型剤、荷電制御剤など)
は、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよ
いが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中
にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。
また、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原
料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混
合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加し
てもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させ
た後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもでき
る。
【0064】分散の方法としては特に限定されるもので
はないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧
ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分
散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が
好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数
は特に限定はないが、通常1000〜30000rp
m、好ましくは5000〜20000rpmである。分
散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常
0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0
〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。
高温なほうが、トナーバインダー(A)からなる分散体
の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
【0065】トナーバインダー(A)100部に対する
水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ま
しくは100〜1000重量部である。50重量部未満
では(A)の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子
が得られない。2000重量部を超えると経済的でな
い。また、必要に応じて、分散剤を用いることもでき
る。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになる
とともに分散が安定である点で好ましい。分散剤として
は、水溶性高分子(ポリビニルアルコール、ヒドロキシ
エチルセルロールなど)、無機粉末(炭酸カルシウム粉
末、リン酸カルシウム粉末、ハイドロキシアパタイト粉
末、シリカ微粉末など)および界面活性剤(ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウ
ム、オレイン酸ナトリウムなど)など公知のものが使用
できる。分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー
粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長お
よび/または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの
帯電面から好ましい。
【0066】さらに、トナーバインダー(A)からなる
分散体の粘度を低くするために、(A)が可溶の溶剤を
使用することもできる。溶剤を用いたほうが粒度分布が
シャープになる点で好ましい。該溶剤は沸点が100℃
未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ま
しい。該溶剤としては、酢酸エチル、アセトン、メチル
エチルケトンなどが挙げられる。トナーバインダー
(A)100部に対する溶剤の使用量は、通常0〜30
0部、好ましくは0〜100部、さらに好ましくは25
〜70部である。溶剤を使用した場合は、伸長および/
または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去す
る。
【0067】この分散体を伸長および/または架橋反応
させて形成されたトナー粒子を遠心分離器、スパクラフ
ィルター、フィルタープレスなどにより固液分離し、得
られた粉末を乾燥することによって本発明の乾式トナー
が得られる。得られた粉末を乾燥する方法としては、流
動層式乾燥機、減圧乾燥機、循風乾燥機など公知の設備
を用いて行うことができる。また、必要に応じ、風力分
級器などを用いて分級し、所定の粒度分布とすることも
できる。
【0068】本発明の乾式トナーは必要に応じて鉄粉、
ガラスビーズ、ニッケル粉、フェライト、マグネタイ
ト、および樹脂(アクリル樹脂、シリコーン樹脂など)
により表面をコーティングしたフェライトなどのキャリ
アー粒子と混合されて電気的潜像の現像剤として用いら
れる。また、キャリア粒子のかわりに帯電ブレードなど
の部材と摩擦し、電気的潜像を形成することもできる。
本発明の乾式トナーは複写機、プリンターなどにより支
持体(紙、ポリエステルフィルムなど)に定着して記録
材料とされる。支持体に定着する方法としては、公知の
熱ロール定着方法、フラッシュ定着方法などが適用でき
る。
【0069】以下実施例により本発明を更に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下、部
は重量部を示す。
【0070】
【実施例】実施例1 (トナーバインダーの合成)冷却管、撹拌機および窒素
導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレン
オキサイド2モル付加物343部、イソフタル酸166
部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で2
30℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減
圧で5時間反応した後、110℃まで冷却し、トルエン
中にてイソホロンジイソシアネート17部を入れて11
0℃で5時間反応を行い、次いで脱溶剤し、重量平均分
子量72000のウレタン変性ポリエステル(1)を得
た。上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド
2モル付加物570部、テレフタル酸217部を常圧
下、230℃で6時間重縮合し、ピーク分子量240
0、水酸基価51、酸価5の変性されていないポリエス
テル(a)を得た。上記と同様にビスフェノールAエチ
レンオキサイド2モル付加物570部、テレフタル酸2
17部を常圧下、230℃で6時間重縮合し、次いで1
80℃まで冷却し、これに無水トリメリット酸116部
を加えて180℃常圧で2時間反応させ、負帯電性を有
する樹脂(D1)を得た。(D1)のAVは71であっ
た。(D1)100部を酢酸エチル200部に溶解、混
合し、ジエタノールアミン部を加えて(D1)のカルボ
キシル基をアミン塩とした。ウレタン変性ポリエステル
(1)200部と変性されていないポリエステル(a)
700部と負帯電性を有する樹脂(D1)の酢酸溶液3
00部、酢酸エチル2000部を混合、溶解しトナーバ
インダー(1)の酢酸エチル溶液を得た。一部減圧乾燥
し、トナーバインダー(1)を単離した。Tgは55
℃、Tηは128℃、TG’は140℃であった。 (トナーの作成)ビーカー内に前記のトナーバインダー
(1)の酢酸エチル溶液240部、トリメチロールプロ
パントリベヘネート(融点58℃、溶融粘度24cps)
20部、シアニンブルーKRO(山陽色素製)4部を入
れ、50℃にてTK式ホモミキサーで12000rpm
で撹拌し、均一に溶解、分散させた。ビーカー内にイオ
ン交換水706部、ハイドロキシアパタイト10%懸濁
液(日本化学工業(株)製スーパータイト10)294
部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を
入れ均一に溶解した。ついで50℃に昇温し、TK式ホ
モミキサーで12000rpmに撹拌しながら、上記ト
ナー材料溶液を投入し10分間撹拌した。ついでこの混
合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、98℃
まで昇温して溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、
風力分級し、粒径d50が6μmのトナー粒子を得た。
ついで、トナー粒子100部にコロイダルシリカ(アエ
ロジルR972:日本アエロジル製)0.5部をサンプ
ルミルにて混合して、本発明のトナー(1)を得た。評
価結果を表1に示す。
【0071】実施例2 (プレポリマーの合成) 冷却管、撹拌機、冷却管および窒素導入管の付いた反応
槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付
加物570部、イソフタル酸217部およびジブチルチ
ンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応
し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した
後、140℃まで冷却し、イソフォロンジイソシアネー
ト213部を入れ140℃で5時間反応を行いプレポリ
マー(1)を得た。 (負帯電性基を有する樹脂(D)の合成) 上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モ
ル付加物570部、テレフタル酸217部、スルホイソ
フタル酸120部を常圧下、230℃で6時間重縮合
し、負帯電性を有する樹脂(D)を得た。(D)の
AVは78であった。 (ケチミン化合物の合成) 撹拌棒および温度計のついた反応槽中にイソフォロンジ
アミン50部とメチルエチルケトン50部を仕込み、5
0℃で5時間反応を行った後、ジエタノールアミンを5
部加え、ケチミン化合物(1)を得た。 (トナーの作成) ビーカー内に前記のプレポリマー(1)174部、ケチ
ミン化合物(1)26部、酢酸エチル48部、カーボン
ブラック(三菱化成(株)製 MA100)16部を入
れ、60℃にてTK式ホモミキサーで12000rpm
で撹拌し、均一に溶解、分散させた。これを樹脂液
(1)とする。ビーカー内にイオン交換水1000部、
ポリビニルアルコール((株)クラレ製PVA−235)
40部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.3
部を入れ均一に溶解した。ついで60℃に昇温し、TK
式ホモミキサーで12000rpmに撹拌しながら、樹
脂液(1)200部を投入し10分間撹拌した。ついで
この混合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、
60℃で10時間反応を行った後、昇温して溶剤を除去
し、濾別、乾燥した後、風力分級し、粒径d50が7μ
mのトナー粒子を得た。ついで、トナー粒子100部に
コロイダルシリカ(アエロジルR972:日本アエロジ
ル製)0.5部をサンプルミルにて混合して、本発明の
トナー(2)を得た。評価結果を表1に示す。
【0072】実施例3 (トナーバインダーの合成) トナーバインダー成分として負帯電性基を有する樹脂
(D1)を用いない以外は実施例1と同様にしてトナー
バインダー(3)を得た。 (負帯電性基を有する樹脂(D)の合成) 温度計および撹拌機の付いたオートクレーブ反応槽中
に、キシレン646部を入れ窒素置換後、スチレン74
6部、アクリロニトリル140部、アクリル酸130
部、ジ−t−ブチルパーオキサイド15.5部およびキ
シレン118部の混合溶液を170℃で3時間で滴下
し、さらにこの温度で30分間保持した。次いで脱溶剤
を行い負帯電性基を有する樹脂(D3)を得た。(D
)のAVは101であった。(D3)100部をメタ
ノール500部に混合、溶解して(D3)のメタノール
溶液を得た。 (トナーの作成) ビーカー内に前記のトナーバインダー(3)の酢酸エチ
ル溶液240部、トリメチロールプロパントリベヘネー
ト(融点58℃、溶融粘度24cps)20部、シアニン
ブルーKRO(山陽色素製)4部を入れ、50℃にてTK
式ホモミキサーで12000rpmで撹拌し、均一に溶
解、分散させた。ビーカー内にイオン交換水706部、
ハイドロキシアパタイト10%懸濁液(日本化学工業
(株)製スーパータイト10)294部、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ均一に溶解し
た。ついで50℃に昇温し、TK式ホモミキサーで12
000rpmに撹拌しながら、上記トナー材料溶液を投
入し10分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒およ
び温度計付のコルベンに移し、98℃まで昇温して溶剤
を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、粒径
d50が6μmのトナー粒子を得た。ついで、トナー粒
子100部に上記(D3)のメタノール溶液500部を
混合、攪拌した後、乾燥した。ついで、トナー粒子10
0部にコロイダルシリカ(アエロジルR972:日本ア
エロジル製)0.5部をサンプルミルにて混合して、本
発明のトナー()を得た。評価結果を表1に示す。
【0073】比較例1 トナーバインダー成分として負帯電性基を有する樹脂と
して(D1)を用いない以外は実施例1と同様にして比
較トナーバインダー(1)、比較トナー(1)を得た。
評価結果を表1に示す。
【0074】比較例2 (トナーバインダーの合成) ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物35
4部およびイソフタル酸166部をジブチルチンオキサ
イド2部を触媒として重縮合し、重量平均分子量8,0
00の比較トナーバインダー(2)を得た。比較トナー
バインダー(2)のTgは57℃、Tηは136℃、T
G’は133℃であった。 (トナーの作成) ビーカー内に前記の比較トナーバインダー()100
部、酢酸エチル溶液200部、シアニンブルーKRO
(山陽色素製)4部を入れ、50℃にてTK式ホモミキサ
ーで12000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させ
た。次いで実施例1と同様にトナー化し、粒径d50が
6μmの比較トナー(2)を得た。評価結果を表1に示
す。 評価例1〜3および比較評価例1、2
【0075】
【表1】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− トナーNo 帯電量(1分値) 帯電量(60分値) MFT HOT −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例1 −13.7 −16.2 135℃ 230℃以上 実施例2 −12.1 −15.1 130℃ 230℃以上 実施例3 −14.0 −16.5 135℃ 230℃以上 比較例1 7.8 15.9 135℃ 230℃以上 比較例2 −10.1 −15.6 135℃ 170℃ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0076】[評価方法] 帯電量 トナー1gと電子写真用フェライトキャリア(パウダー
テック(株)製;FL961−150)24gとをターブ
ラーシェイカーミキサーを用いて3分間混合し、帯電量
をブローオフ帯電量測定装置(東芝ケミカル製)を用い
て測定した。さらに57分混合し、帯電量を測定した。
3分混合後の帯電量を帯電量(3分値)、60分混合後
の帯電量を帯電量(60分値)とする。 最低定着温度(MFT) 市販白黒複写機(AR5030;シャープ製)を用いて
現像した未定着画像を、市販複写機(SF8400A;
シャープ製)の定着ユニットを改造し、定着温度が可変
の定着機を用いて評価した。定着画像をパットで擦った
後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温
度をもって最低定着温度とした。 ホットオフセット発生温度(HOT) 上記MFTと同様に定着評価し、定着画像へのホットオ
フセットの有無を目視評価した。ホットオフセットが発
生した定着ロール温度をもってホットオフセット発生温
度とした。
【0077】
【発明の効果】本発明の負帯電性乾式トナーは以下の効
果を奏することから、電子写真、静電記録、静電印刷な
どに用いられる乾式トナーとして好適に使用することが
できる。 1.現像性、転写性に優れる。 2.耐熱保存性に優れ、かつ、低温定着性と耐ホットオ
フセット性のいずれにも優れる。 3.カラートナーとした場合の光沢性に優れ、かつ耐ホ
ットオフセット性が優れるため、定着ロールにオイル塗
布をする必要がない。 4.カラートナーとした場合の透明性が高く、色調に優
れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−88606(JP,A) 特開 平2−167565(JP,A) 特開 平2−287549(JP,A) 特開 平3−15858(JP,A) 特開 平4−184351(JP,A) 特開 平5−134455(JP,A) 特開 平5−173356(JP,A) 特開 平7−225496(JP,A) 特開 昭61−86760(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナーバインダー(A)、ワックス
    (B)、着色剤(C)からなる負帯電性トナーにおい
    て、該(A)がウレタン結合および/またはウレア結合
    で変性されたポリエステルからなり、該トナー表面の少
    なくとも一部が負帯電性基を含有する樹脂(D)で覆わ
    れており、該(D)の酸価が50〜800であることを
    特徴とする負帯電性乾式トナー。
  2. 【請求項2】 該トナーが、トナーバインダー(A)、
    ワックス(B)、着色剤(C)からなるトナー材料溶液
    を水系媒体中に分散することにより形成された粒子から
    なる請求項1記載のトナー。
  3. 【請求項3】 該樹脂(D)の負帯電性基が、カルボキ
    シル基、スルホン酸基、リン酸基、スルファミン酸基、
    アセチルアセトナト基からなる群より選ばれる少なくと
    も一種の基である請求項1または2記載のトナー。
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