JPH08234478A - 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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- JPH08234478A JPH08234478A JP6360395A JP6360395A JPH08234478A JP H08234478 A JPH08234478 A JP H08234478A JP 6360395 A JP6360395 A JP 6360395A JP 6360395 A JP6360395 A JP 6360395A JP H08234478 A JPH08234478 A JP H08234478A
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Abstract
セット性が十分な静電荷像現像用トナーを提供すること
にある。 【構成】 結着樹脂,着色剤,極性樹脂,アミドワック
スを少なくとも含有する静電荷像現像用トナーにおい
て、該アミドワックスが下記構造式で表されることを特
徴とする静電荷像現像用トナーに関する。 【化1】 [X1,X2は炭素数9から45を有する有機基であり、
X1とX2は同じものであってもなくても良く、また、X
1とX2は不飽和基を有していても良い。]
Description
法,磁気記録法に用いられる熱定着に適した、静電荷像
現像用トナーに関する。
2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報及び特公昭43−24748号公報等に記載され
ている如く多数の方法で知られているが、一般には光導
電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的
潜像を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、
必要に応じて直接的あるいは間接的手段を用い、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
圧或は溶剤蒸気などにより定着し複写物を得るものであ
り、そして感光体上に転写せず残ったトナーは種々の方
法でクリーニングされ、上述の工程が繰り返される。
成する方法について説明すると、感光体ドラムの感光体
を一次帯電器によって均一に帯電し、原稿のマゼンタ画
像信号にて変調されたレーザー光により画像露光を行な
い、感光ドラム上に静電潜像を形成し、マゼンタトナー
を保有するマゼンタ現像器により該静電潜像の現像を行
ない、マゼンタトナー画像を形成する。次に搬送されて
きた転写材に転写帯電器によって前記の感光ドラムに現
像されたマゼンタトナー画像を直接的あるいは間接的手
段を用い転写する。
の感光体ドラムは、除電用帯電器により除電し、クリー
ニング手段によってクリーニングを行なった後、再び一
次帯電器によって帯電し、同様にシアントナー画像の形
成及び前記のマゼンタトナー画像を転写した転写材への
シアントナー画像の転写を行ない、さらにイエロー色,
ブラック色と順次同様に行なって、4色のトナー画像を
転写材に転写する。該4色のトナー画像を有する転写材
を定着ローラにより熱及び圧力の作用で定着することに
よりフルカラー画像を形成する。
オリジナル原稿を複写するための事務処理用複写機とい
うだけでなく、コンピュータの出力としてのプリンター
あるいは個人向けのパーソナルコピーという分野で使わ
れ始めた。
表される分野以外にも、基本エンジンを応用した普通紙
ファックスへの展開も急激に発展をとげつつある。
高速、より高画質、より高信頼性が厳しく追及されてき
ており、機械は種々の点でよりシンプルな要素で構成さ
れるようになってきている。その結果、トナーに要求さ
れる性能はより高度になり、トナーの性能向上が達成で
きなければよりすぐれた機械が成り立たなくなってきて
いる。また、近年多様な複写のニーズに伴ない、カラー
複写に対する需要も急増しており、オリジナルカラー画
像をより忠実に複写するため、更に一層の高画質,高解
像度等が望まれている。さらに、両面のオリジナルカラ
ー原稿の複写に対する要求も高まってきている。
法に使用されるトナーは、これに熱を印加した際の溶融
性及び混色性が良いことが必要であり、軟化点が低く、
且つ溶融粘度の低いシャープメルト性の高いトナーを使
用することが好ましい。
することにより、複写物の色再現範囲を広め、原稿像に
忠実なカラーコピーを得ることができる。
性の高いカラートナーは、一般に定着ローラーとの親和
性が高く、定着時に定着ローラーにオフセットし易い傾
向にある。
の場合、転写材上にマゼンタ,シアン,イエロー,ブラ
ックと複数層のトナー層が形成されるため、トナー層厚
の増大から特にオフセットが発生しやすい傾向にある。
ない目的で、例えばローラー表面をトナーに対して離型
性の優れた材料、シリコーンゴムや弗素系樹脂などで形
成し、さらにその表面にオフセット防止及びローラー表
面の疲労を防止するためにシリコーンオイル,フッ素オ
イルの如き離型性の高い液体の薄膜でローラー表面を被
覆することが行なわれている。しかしながら、この方法
はトナーのオフセットを防止する点では極めて有効であ
るが、オフセット防止用液体を供給するための装置が必
要なため、定着装置が複雑になること等の問題点を有し
ていることはもちろんのこと、このオイル塗布が定着ロ
ーラーを構成している層間のはく離を起こし結果的に定
着ローラーの短寿命化を促進するという弊害がつきまと
う。
を用いないで、かわりにトナー中から加熱時にオフセッ
ト防止液体を供給しようという考えから、トナー中に低
分子量ポリエチレン,低分子量ポリプロピレンなどの離
型剤を添加する方法が提案されている。
せることは知られている。例えば特公昭52−3304
号公報,特公昭52−3305号公報,特開昭57−5
2574号公報等に技術が開示されている。
平2−79860号公報,特開平1−109359号公
報,特開昭62−14166号公報,特開昭61−27
3554号公報,特開昭61−94062号公報,特開
昭61−138259号公報,特開昭60−25236
1号公報,特開昭60−252360号公報,特開昭6
0−217366号公報などにワックス類を含有させる
技術が開示されている。
耐オフセット性の向上や、低温時の定着性の向上のため
に用いられているが反面、耐ブロッキング性を悪化させ
たり、複写機等の昇温などによって熱にさらされると現
像性が悪化したり、また長期トナーを放置した際にワッ
クスがトナー表面にマイブレーションして現像性が悪化
したりする。
にかかる期待は大なるものであった。
案されている(特公昭36−10231号公報)。この
懸濁重合法においては重合性単量体および着色剤(更に
必要に応じて重合開始剤,架橋剤,荷電制御剤,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、この単量体組成物を分散安定剤を含有する
連続相(例えば水相)中に適当な撹拌機を用いて分散し
同時に重合反応を行なわせ、所望の粒径を有するトナー
粒子を得るものである。
る分散媒中で単量体組成物の液滴を生成せしめるため、
単量体組成物に含まれる極性基を有する成分は水相との
界面である表層部に存在し易く、非極性の成分は表層部
に存在しないという、いわゆるコア/シェル構造にさせ
ることが可能である。
ワックスの内包化により、耐ブロッキング性と耐高温オ
フセット性という相反する性能を両立することが可能と
なり、かつ定着ローラーにオイル等の離型剤を塗布する
ことなく、高温オフセットを防止することが可能とな
る。
先に離型剤をモノマー中から除外した系により樹脂粒子
を製造し、その水系中へワックスエマルジョンを添加し
樹脂粒子表面に離型剤を付着せしめることにより、オイ
ル塗布不要な定着性をもたせることも可能である(特開
平6−180511号公報)。
ング性やワックスによる現像スリーブや感光体の汚染に
関して満足のいくものが得られない。
ナル原稿の複写あるいは片面のオリジナル原稿の両面化
に対するユーザーの需要は大きく、そのためにもより高
画質,高信頼性のある両面画像が求められている。
々な弊害がある中で、最重要課題の一つに、1面を定着
した後に発生する紙カールがある。この紙カールが大き
いと、定着画像の搬送性は著しく劣り、高画質,高信頼
性のある画像が得られない。これに対して、トナーに要
求される性能としては、たとえば、転写材へのトナーの
転写量を少ない状態において、いかに、画像濃度,色再
現性等を満足した高画質な画像を得られるかである。こ
れには、トナー自身の着色力の向上が必要となる。ま
た、両面において、2度定着器を通過する画像が生じる
ことから、耐高温オフセット性の更なる向上も必要とさ
れている。
の如き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。
で、着色力の大きい静電荷像現像用トナーを提供するこ
とにある。
ット性(特に高速化における)に優れた静電荷像現像用
トナーを提供することにある。
塗布することなく、または、オイルを全く塗布すること
なく定着し得る静電荷像現像用トナーを提供することに
ある。
性に優れた静電荷像現像用トナーを提供することにあ
る。
樹脂,着色剤,極性樹脂,アミドワックスを少なくとも
含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該アミドワッ
クスが下記構造式で表されることを特徴とする静電荷像
現像用トナーに関する。
機基であり、X1とX2は同じものであってもなくても良
く、また、X1とX2は不飽和基を有していても良い。]
とを特徴とする静電荷像現像用トナーに関する。
子顕微鏡(TEM)を用いたトナーの断層面測定方法で
該アミドワックスが、外殻樹脂層で内包化されているこ
とを特徴とする静電荷像現像用トナーに関する。
げられる。なお、これに限定されるものではない。
は、極性基を有することから、良好な着色力を発現させ
るため着色剤と適度な親和性を有し、その結果、トナー
中の着色剤の分散性に優れるものである。更に本発明者
らは、該アミドワックスが、加熱すると融点温度におい
て迅速な溶融、すなわちシャープメルト性に優れること
に着目し、定着時に転写材上のトナー層に定着器からの
熱がかかりにくい高速定着において定着性に優れている
ことを見い出した。特に、本発明の如き構造の重合トナ
ーに用いると、高温部において一般の粉砕トナーとは異
なり、該アミドワックスのトナー内部からの徐放性によ
り、耐高温オフセット性に優れることを確認した。ま
た、上記構造のアミドワックスの炭素数は、9から45
が好ましく、より好ましくは15から22が望まれる。
炭素数が9未満の場合には耐高温オフセット性という観
点で満足のいくものが得られず、また45を超えてしま
うとモノマー系を造粒する時の粒子の安定化効果の低下
が見られ、良好な造粒性が得られない。また、有機基中
に不飽和の部分が存在していてもかまわないが、ワック
ス内包化の観点から飽和のみが存在しているものの方が
より好ましい。
を有する混合物を重合せしめることにより、直接的にト
ナー粒子を得る重合法トナー製法においては、アミドワ
ックスを重合性単量体100重量部に対し5〜40重量
部、より好ましくは10〜30重量部使用するのが好ま
しい。
おいては、通常用いる離型剤がバインダー樹脂より極性
が低いため、水系媒体中での重合方法ではトナー粒子内
部に多量の離型剤を内包化させ易いので乾式トナー製法
と比較し、一般に多量の離型剤を用いることが可能とな
り、定着時のオフセット防止効果には特に有効となる。
とオフセット防止効果が低下しやすく、上限を超える場
合では耐ブロッキング効果が低下し耐オフセット効果に
も悪影響を与えやすく、ドラム融着,スリーブ融着を起
こしやすく、更に重合法トナーの場合には粒度分布の広
いトナーが生成する傾向にある。
は、50〜150℃であることが好ましく、より好まし
くは60〜80℃が特に好ましい。融点が50℃より低
い場合はトナーの耐ブロッキング性,多数枚の複写時で
のスリーブ汚染抑制・感光体の汚染防止性が低下しやす
い。融点が150℃を超える場合は、粉砕法によるトナ
ーの製法においてはバインダー樹脂との均一混合に過大
のエネルギーが必要になり、他方重合法によるトナーの
製法においても高沸点溶剤の利用や高圧下での耐圧反応
容器が必要になり装置がきわめて複雑になり好ましくな
い。
の加成性を利用したFedorsの方法[Polym.
Eng.Sci.,14(2)147(1974)]を
用いて算出する方法が挙げられる。
値は、7.5〜9.8の範囲であることが好ましい。S
P値が7.5未満の値を示すアミドワックスは、用いる
バインダー樹脂との相溶性が乏しく結果的にバインダー
樹脂中への良好な分散が得られにくく、多数枚複写時に
おいてアミドワックスの現像スリーブへの付着が生じや
すく、トナーの帯電量が変化しやすくなる。更に地カブ
リ・トナー補給時の濃度変動等も起こしやすい。SP値
が9.8を超えるアミドワックスを用いる場合には、ト
ナーを長期保存した際トナー同士のブロッキングが発生
しやすい。更にバインダー樹脂との相溶性が良すぎるた
め定着時において定着部材とトナーバインダー樹脂層間
に十分な離型性層が形成しにくく、オフセット現象を起
こしやすい。
粘度は、HAAKE社製VP−500にてコーンプレー
ト型ローター(PK−1)を用い130℃にて測定する
方法が挙げられる。130℃における溶融粘度は1〜3
10cPsであることが好ましく、更に好ましくは3〜
50cPsを有するアミドワックス化合物が特に好まし
い。1cPsより低い溶融粘度を有する場合は、非磁性
一成分現像方式でブレード等によりスリーブにトナー層
を薄層コーティングする際、機械的なズリ力によりスリ
ーブ汚染を招きやすい。また、二成分現像方法において
もキャリヤーを用いトナーを現像する際においてトナー
とキャリヤー間のズリ力によりダメージを生じやすく、
外添剤の埋没・トナー破砕等が生じやすい。310cP
sを超える溶融粘度を有する場合には、重合方法を用い
てトナーを製造する際、分散質の粘度が高すぎ、均一な
粒径を有する微小粒径のトナーを得ることが容易でな
く、粒度分布の広いトナーとなりやすい。
ダイナミック超微小硬度計(DUH−200)を用いる
測定法が挙げられる。測定条件は、ビッカース圧子を用
い0.5g荷重下で9.80mg/秒の負荷速度にて1
0μm変位させた後、18秒保持させサンプル上に付い
た打痕を解析することによりビッカース硬度を求める。
サンプルは直径20mmφの金型を用い予め溶融したサ
ンプルを5mm厚の円柱状に成型して用いる。本発明に
利用される離型剤の硬度は0.3〜5.0の範囲が好ま
しく、更に好ましいビッカース硬度は0.5〜3.0が
特に有効である。
クスを含有したトナーは、多数枚複写において複写機の
クリーニング部位で破砕されやすく、ドラム表面上にト
ナー融着を起こしやすく結果的に画像上に黒筋が発生し
やすい。また、画像サンプルを多重枚重ねて保存した
際、裏面にトナーが転写し所謂裏写りが発生しやすく好
ましくない。ビッカース硬度が5.0を超えるアミドワ
ックスを含有したトナーは、加熱定着時に用いる定着器
に必要以上の加圧力を必要とし、定着器に必要以上の強
度設計が必要となり好ましくない。通常加圧力の定着器
を用いたなら耐オフセット性が低下しやすく好ましくな
い。
方法としては、一般的に知られているアミド化縮合反応
等が用いられる。
は、透過電子顕微鏡(TEM)を用いたトナーの断層面
測定法でアミドワックスが、外殻樹脂層で内包化された
直接重合法を用いて製造されたものである。定着性の観
点から多量のアミドワックスをトナーに含有せしめる必
要性から、必然的なアミドワックスを外殻樹脂中に内包
化せしめる必要がある。内包化せしめない場合のトナー
は、粉砕工程において特殊な凍結粉砕を利用しないと十
分な微粉砕化ができず結果的に粒度分布の広いものしか
得られず、装置へのトナー融着も発生し甚だ好ましくな
い。また冷凍粉砕においては、装置への結露防止策のた
め装置が煩雑化したり、仮にトナーが吸湿した場合にお
いてはトナーの作業性低下を招き、更に乾燥工程を追加
することも必要となり問題となる。アミドワックスを内
包化せしめる具体的な方法としては、水系媒体中での材
料の極性を主要単量体よりアミドワックスの方を小さく
設定し、更に少量の極性の大きな樹脂又は単量体を添加
せしめることでアミドワックスを外殻樹脂で被覆した所
謂コア−シェル構造を有するトナーを得ることができ
る。トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、難水溶性の
無機塩や保護コロイド作用をする分散剤の種類や添加量
を変える方法や機械的装置条件例えばローターの周速・
パス回数・撹拌羽根形状等の撹拌条件や容器形状又は、
水溶液中での固形分濃度等を制御することにより所定の
本発明のトナーを得ることができる。
具体的な方法としては、常温硬化性のエポキシ樹脂中に
トナーを十分分散させた後温度40℃の雰囲気中で2日
間硬化させ得られた硬化物を四三酸化ルテニウム、必要
により四三酸化オスミウムを併用し染色を施した後、ダ
イヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状のサン
プルを切り出し透過電子顕微鏡(TEM)を用いトナー
の断層形態を測定した。本発明においては、用いるアミ
ドワックスと外殻を構成する樹脂との若干の結晶化度の
違いを利用して材料間のコントラストを付けるため四三
酸化ルテニウム染色法を用いることが好ましい。代表的
な一例を図1に示す。明らかにアミドワックスが外殻樹
脂で内包化されていることが観測された。
用いる場合においては、以下の如き製造方法によって具
体的にトナーを製造することが可能である。単量体中に
アミドワックス,着色剤,荷電制御剤,重合開始剤その
他の添加剤を加え、ホモジナイザー,超音波分散機等に
よって均一に溶解又は分散せしめた単量体系を、分散安
定剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはホモミキサ
ー,ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましくは
単量体液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように
撹拌速度・時間を調整し、造粒する。その後は分散安定
剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降
が防止される程度の撹拌を行えば良い。重合温度は40
℃以上、一般的には50〜90℃の温度に設定して重合
を行う。また、重合反応後半に昇温しても良く、更に、
トナー定着時の臭いの原因等となる未反応の重合性単量
体、副生成物等を除去するために反応後半、又は、反応
終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反応終了後、
生成したトナー粒子を洗浄・濾過により回収し、乾燥す
る。懸濁重合法においては、通常単量体系100重量部
に対して水300〜3000重量部を分散媒として使用
するのが好ましい。
は、重合性単量体としては、スチレン,o(m−,p
−)−メチルスチレン,m(p−)−エチルスチレン等
のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸メチル,(メ
タ)アクリル酸エチル,(メタ)アクリル酸プロピル,
(メタ)アクリル酸ブチル,(メタ)アクリル酸オクチ
ル,(メタ)アクリル酸ドデシル,(メタ)アクリル酸
ステアリル,(メタ)アクリル酸ベヘニル,(メタ)ア
クリル酸2−エチルヘキシル,(メタ)アクリル酸ジメ
チルアミノエチル,(メタ)アクリル酸ジエチルアミノ
エチル等の(メタ)アクリル酸エステル系単量体;ブタ
ジエン,イソプレン,シクロヘキセン,(メタ)アクリ
ロニトリル,アクリル酸アミド等のエン系単量体が好ま
しく用いられる。
せしめるためには、極性樹脂を併用することが必須であ
り、本発明に使用できる極性重合体,共重合体を以下に
例示する。
クリル酸ジエチルアミノエチルなど含窒素単量体の重合
体もしくはスチレン−不飽和カルボン酸エステル等との
共重合体、アクリロニトリル等のニトリル系単量体、塩
化ビニル等の含ハロゲン系単量体、アクリル酸、メタク
リル酸等の不飽和カルボン酸、その他不飽和二塩基酸、
不飽和二塩基酸無水物、ニトロ系単量体等の重合体もし
くはスチレン系単量体等との共重合体、ポリエステル、
エポキシ樹脂等が挙げられる。より好ましいものとし
て、スチレンと(メタ)アクリル酸の共重合体,マレイ
ン酸共重合体,飽和ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂が
挙げられる。
アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,
2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビ
ス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’
−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニ
トリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系又はジ
アゾ系重合開始剤、ベンゾイルペルオキシド、メチルエ
チルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカ
ーボネート、クメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒ
ドロペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、ジク
シルペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオ
キシド、ラウロイルペルオキシド、2,2−ビス(4,
4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、
トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンなどの過
酸化物系開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始
剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸
塩、過酸化水素などが使用される。
重量部の添加量が好ましく、単独で又は、併用しても良
い。
るために、公知の架橋剤、連鎖移動剤を添加しても良
く、好ましい添加量としては0.001〜15重量部で
ある。
濁重合,シード重合,ヘテロ凝集法を用いる重合法等に
よって、重合法トナーを製造する際に用いられる分散媒
には、いずれか適当な安定剤を使用する。例えば、無機
化合物として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウ
ム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグ
ネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウ
ム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シ
リカ、アルミナ等が挙げられる。有機化合物として、ポ
リビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メ
チルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリ
アクリル酸及びその塩、デンプン、ポリアクリルアミ
ド、ポリエチレンオキシド、ポリ(ハイドロオキシステ
アリン酸−g−メタクリル酸メチル−eu−メタクリル
酸)共重合体やノニオン系或はイオン系界面活性剤など
が使用される。
る場合には、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活
性剤、両性イオン界面活性剤及びノニオン系界面活性剤
が使用される。これらの安定剤は重合性単量体100重
量部に対して0.2〜30重量部を使用することが好ま
しい。
る場合、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい
粒子を得るために、分散媒中にて該無機化合物を生成さ
せても良い。
に、0.001〜0.1重量部の界面活性剤を使用して
もよい。これは上記分散安定化剤の所期の作用を促進す
る為のものであり、その具体例としては、ドデシルベン
ゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペ
ンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、
オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステア
リン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げられ
る。
られる着色剤としては、着色剤の持つ重合阻害性や水相
移行性に注意を払う必要があり、前記着色剤を好ましく
は表面改質、たとえば重合阻害のない疎水化処理を施し
たほうが良い。特に染料系やカーボンブラックは、重合
阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要
する。染料系を表面処理する好ましい方法としては、こ
れら染料の存在下に重合性単量体をあらかじめ重合せし
める方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体系に
添加する。また、カーボンブラックについては、上記染
料と同様の処理のほか、カーボンブラックの表面官能基
と反応する物質、たとえば、ポリオルガノシロキサンな
どで処理を行っても良い。
も良い。
記物質がある。
が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン
金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダ
イカルボン酸系の金属化合物がある。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
等のフェノール誘導体類などがある。
合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級
アンモニウム塩、カリックスアレーン、ケイ素化合物、
スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル
酸共重合体、スチレン−アクリル−スルホン酸共重合
体、ノンメタルカルボン酸系化合物等が挙げられる。
記物質がある。
物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、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4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;これらを単独で或は2種類以上組合せて
用いることができる。これらの中でも、ニグロシン系、
4級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が特に好ましく用
いられる。
量部に対して、0.01〜20重量部(より好ましくは
0.5〜10重量部)使用するのが良い。
としてカーボンブラック,磁性体,以下に示すイエロー
/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたもの
が利用される。
物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,
アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピ
グメントイエロー12、13、14、15、17、6
2、74、83、93、94、95、109、110、
111、128、129、147、168等が好適に用
いられる。
物,ジケトピロロピロール化合物,アントラキノン,キ
ナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール
化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合
物,ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.
I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、4
8;2、48;3、48;4、57;1、81;1、1
22、146、166、169、177、184、18
5、202、206、220、221、254が特に好
ましい。
は、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体,アントラ
キノン化合物,塩基染料レーキ化合物等が利用できる。
具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、
15:1、15:2、15:3、15:4、60、6
2、66等が特に好適に利用できる。これらの着色剤
は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることが
できる。本発明の着色剤は、色相角,彩度,明度,耐候
性,OHP透明性,トナー中への分散性の点から選択さ
れる。該着色剤の添加量は、樹脂100重量部に対し1
〜20重量部添加して用いられる。
有させ磁性トナーとしても使用しうる。この場合、磁性
材料は着色剤の役割をかねることもできる。本発明にお
いて、磁性トナー中に含まれる磁性材料としては、マグ
ネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄;鉄、コ
バルト、ニッケルのような金属或いはこれらの金属のア
ルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、
亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウ
ム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングス
テン、バナジウムのような金属の合金及びその混合物等
が挙げられる。
くは、表面改質された磁性体が望まれ、重合法トナーに
用いる場合には、重合阻害のない物質である表面改質剤
により、疎水化処理を施したものであれば、どんなもの
でも良く、このような表面改質剤としては、例えばシラ
ンカップリング剤、チタンカップリング剤等を挙げるこ
とができる。
下、好ましくは0.1〜0.5μm程度のものが好まし
い。トナー中に含有させる量としては樹脂成分100重
量部に対し約20〜200重量部、特に好ましくは樹脂
成分100重量部に対し40〜150重量部が良い。
性が保磁力(Hc)20〜300エルステッド、飽和磁
化(σs)50〜200emu/g、残留磁化(σr)
2〜20emu/gのものが好ましい。
しては、トナー中に、あるいはトナーに添加した時の耐
久性の点から、トナー粒子の体積平均径の1/5以下の
粒径であることが好ましい。この添加剤の粒径とは、電
子顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたそ
の平均粒径を意味する。これら特性付与を目的とした添
加剤としては、たとえば、以下のようなものが用いられ
る。
ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなど)カーボン
ブラック、フッ化カーボンなど。それぞれ、疎水化処理
を行ったものが、より好ましい。
トロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化
マグネシウム、酸化クロムなど)・窒化物(窒化ケイ素
など)・炭化物(炭化ケイ素など)・金属塩(硫酸カル
シウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど)が挙げら
れる。
ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなど)・脂肪
酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム
など)などが挙げられる。
化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化アルミ
ニウムなど)・カーボンブラックなどが挙げられる。
に対し0.1〜10重量部が用いられ、好ましくは0.
1〜5重量部が用いられる。これら添加剤は、単独で用
いても、また、複数併用しても良い。
系現像剤として、いずれの現像剤にも使用できる。
をトナー中に含有せしめた磁性トナーの場合には、現像
スリーブ中に内蔵せしめたマグネットを利用し、磁性ト
ナーを搬送及び帯電せしめる方法がある。また、磁性体
を含有しない非磁性トナーを用いる場合には、ブレード
及びファーブラシを用い、現像スリーブにて強制的に摩
擦帯電しスリーブ上にトナーを付着せしめることで搬送
せしめる方法がある。
像剤として用いる場合には、本発明のトナーと共に、キ
ャリアを用い現像剤として使用する。本発明に使用され
るキャリアとしては特に限定されるものではないが、主
として、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガ
ン、クロム元素からなる単独及び複合フェライト状態で
構成される。飽和磁化,電気抵抗を広範囲にコントロー
ルできる点からキャリア形状も重要であり、たとえば球
状,扁平,不定形などを選択し、更にキャリア表面状態
の微細構造、たとえば表面凸凹性をもコントロールする
ことが好ましい。一般的には、上記無機酸化物を焼成,
造粒することにより、あらかじめ、キャリアコア粒子を
生成した後、樹脂にコーティングする方法が用いられて
いるが、キャリアのトナーへの負荷を軽減する意味合い
から、無機酸化物と樹脂を混練後、粉砕、分級して低密
度分散キャリアを得る方法や、さらには、直接無機酸化
物とモノマーとの混練物を水系媒体中にて懸濁重合せし
め真球状分散キャリアを得る重合キャリアを得る方法な
ども利用することが可能である。
は、特に好ましい。その方法としては、樹脂等の被覆材
を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布しキャリアに
付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法等、従来公
知の方法がいずれも適用できる。
材料により異なるが、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ
化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジ
ターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレ
ン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブ
チラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基
性染料及びそのレーキ、シリカ微粉末、アルミナ微粉末
などを単独或は複数で用いるのが適当であるが、必ずし
もこれに制約されない。
ャリアに対し0.1〜30重量%(好ましくは0.5〜
20重量%)が好ましい。
μm、好ましくは20〜50μmを有することが好まし
い。
Feの3元系のフェライトであり、その表面をフッ素系
樹脂とスチレン系樹脂の如き樹脂の組み合せ、例えばポ
リフッ化ビニリデンとスチレン−メチルメタアクリレー
ト樹脂;ポリテトラフルオロエチレンとスチレン−メチ
ルメタアクリレート樹脂、フッ素系共重合体とスチレン
系共重合体;などを90:10〜20:80、好ましく
は70:30〜30:70の比率の混合物としたもの
で、0.01〜5重量%、好ましくは0.1〜1重量%
コーティングし、250メッシュパス、400メッシュ
オンのキャリア粒子が70重量%以上ある上記平均粒径
を有するコートフェライトキャリアであるものが挙げら
れる。該フッ素系共重合体としてはフッ化ビニリデン−
テトラフルオロエチレン共重合体(10:90〜90:
10)が例示され、スチレン系共重合体としてはスチレ
ン−アクリル酸2−エチルヘキシル(20:80〜8
0:20)、スチレン−アクリル酸2−エチルヘキシル
−メタクリル酸メチル(20〜60:5〜30:10〜
50)が例示される。
がシャープであり、本発明のトナーに対し好ましい摩擦
帯電性が得られ、さらに電子写真特性を向上させる効果
がある。
像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー
濃度として、2重量%〜15重量%、好ましくは4重量
%〜13重量%にすると通常良好な結果が得られる。ト
ナー濃度が2重量%未満では画像濃度が低く実用不可と
なり、15%を超える場合ではカブリや機内飛散を増加
せしめ、現像剤の耐用寿命を短める。
のが良い。磁気的に飽和させた後の1000エルステッ
ドにおける磁化の強さ(σ1000)は30乃至300em
u/cm3であることが必要である。さらに高画質化を
達成するために、好ましくは100乃至250emu/
cm3であることがよい。300emu/cm3より大き
い場合には、高画質なトナー画像が得られにくくなる。
30emu/cm3未満であると、磁気的な拘束力も減
少するためにキャリア付着を生じやすい。
造法は、特公昭56−13945号公報等に記載のディ
スク又は多流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に霧化
し球状トナーを得る方法や、特公昭36−10231号
公報,特開昭59−53856号公報,特開昭59−6
1842号公報に述べられている懸濁重合法を用いて直
接トナーを生成する方法や、単量体には可溶で得られる
重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成す
る分散重合法又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重
合しトナーを生成するソープフリー重合法に代表される
乳化重合法や、予め1次極性乳化重合粒子を作った後、
反対電荷を有する極性粒子を加え会合させるヘテロ凝集
法等を用いトナーを製造することが可能である。
られるトナーは極めてシャープな粒度分布を示すが、使
用する材料の選択が狭い事や有機溶剤の利用が廃溶剤の
処理や溶剤の引火性に関する観点から製造装置が複雑で
煩雑化しやすい。ソープフリー重合に代表される乳化重
合法は、トナーの粒度分布が比較的揃うため有効である
が、使用した乳化剤や開始剤末端がトナー粒子表面に存
在した時に環境特性を悪化させやすい。
シャープな微粒子トナーが得られる常圧下での、また
は、加圧下での懸濁重合法が特に好ましい。一旦得られ
た重合粒子に更に単量体を吸着せしめた後、重合開始剤
を用い重合せしめる所謂シード重合方法も本発明に好適
に利用することができる。
性及び耐ブロッキング性の評価方法は以下の通りであ
る。
して、上記外添剤を適量外添し、現像剤を得る。得られ
た現像剤の未定着画像は市販の複写機によって作成す
る。
製)を用い、トナーの転写重量が、0.45mg/cm
2となるようにしておく。これをオイル塗布機能のない
熱ローラー外部定着器(φ35)にて定着をし、磁性ト
ナーの場合は定着画像の光沢度が1に、カラートナーの
場合には光沢度が7となるようにする。なお、この時の
ローラー材質としては、上部,下部共にフッ素系のもの
を使用する。光沢度の測定は、ハンディ光沢計グロスチ
ェッカーIG−310(堀場製作所社製)を使用した。
このようにして得られた画像の濃度をMacbeth
RD918(マクベス社製)を用いて測定した。
して、上記外添剤を適量外添し、現像剤を得る。得られ
た現像剤の未定着画像は市販の複写機によって作成す
る。トナーの転写量を0.70mg/cm2とする。
外部定着器(φ35)を用い、耐高温オフセット性につ
いて評価を行った。なお、この時のローラー材質として
は、上部,下部共にフッ素系のものを使用する。また、
定着条件としては、転写材がSK紙(日本製紙社製)の
場合にはニップ7.0mm,プロセススピード125m
m/secとし、120℃から250℃の温度範囲内で
5℃おきに温調をかけて行った。
のでなくなる温度を低温オフセット始点とし、温度を上
げ、オフセットのでない最高温度を高温オフセット終点
とする。
ーを、100ccのポリカップ中に5g添加し、50℃
の乾燥器中で3日間静置させる。
ダーテスター(ホソカワミクロン社製)の振動ふるい機
を用い、凝集度を測定し、耐ブロッキング性の評価を行
った。
h,60mesh,30meshのフルイを目開の狭い
順に、すなわち30meshが最上位にくるように、1
00mesh,60mesh,30meshのフルイの
順に重ねてセットする。
の試料を加え、振動台への入力電圧を18Vになるよう
にし、その際の振動台の振幅が60〜90μmの範囲に
入るように調整し、約25秒間振動を加え、その後、各
フルイ上に残った試料の重量を測定し下式に基づき凝集
度を得る。
いないトナーの凝集度を基準とし、凝集度の変化率によ
って耐ブロッキング性の度合を判断した。
3PO4水溶液520gを投入し、60℃に加温した後、
TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、12
000rpmにて撹拌した。これに1.3M−CaCl
2水溶液75gを徐々に添加し、Ca3(PO4)2を含む
水系媒体を得た。
キサー(特殊機化工業製)を用いて、12000rpm
にて均一に溶解,分散した。これに、重合開始剤2,
2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1
2gを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
を投入し、60℃,N2雰囲気下において、TK式ホモ
ミキサーにて10000rpmで15分間撹拌し、重合
性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹
拌しつつ、70℃に昇温し、10時間反応させた。
酸カルシウムを溶解させた後、ろ過,水洗,乾燥をし
て、重合粒子を得た。この重合粒子の断面をTEMによ
り観測したところ、図1に示すようにアミドワックスが
外殻樹脂で内包化されていることが確認できた。
T法による比表面積が、205m2/gである疎水性シ
リカ1.5重量部を外添し、懸濁重合トナーを得た。な
お、得られたシアントナーの重量平均粒径は6.5μm
であった。
トされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像
剤とした。
ックス1から2へと変更し、実施例3はワックスをワッ
クス1から5へと変更し、実施例4はワックスをワック
ス1から6へと変更する以外は実施例1と同様とする。
0.1M−Na3PO4水溶液450gを投入し、60℃
に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)
を用いて、12000rpmにて撹拌した。これに1.
4M−CaCl2水溶液70gを徐々に添加し、Ca
3(PO4)2を含む水系媒体を得た。
クス1から以下構造のアミドワックス
に示す。
クス1から以下構造のアミドワックス
に示す。
クス1からビスアマイドワックス(花王ワックスEB−
F/花王社製)へと変更する以外は実施例1と同様とす
る。結果は表1に示す。
クス1からポリエチレンワックス(PE130/ヘキス
ト社製)へと変更する以外は実施例1と同様とする。結
果は表1に示す。
クス1からアルキレンビス脂肪酸アミドワックス(ヘキ
ストワックスC/ヘキスト社製)へと変更する以外は実
施例5と同様とする。結果は表1に示す。
を含有することによって、良好な着色力を発現し、高速
化に対する耐高温オフセット性、更に耐ブロッキング性
の向上を図ることができる。
る、本発明トナーの断層面の模式図である。
によれば、水という極性の大なる分散媒中において単量
体組成物中に極性成分を含有させることにより、単量体
組成物に含まれる極性基を有する成分は水相との界面で
ある表層部に存在し易くなり、非極性の成分は表層部に
存在しにくくなり、よっていわゆるコア/シェル構造に
させることが可能である。 ─────────────────────────────────────────────────────
値は、7.5〜10.5の範囲であることが好ましい。
SP値が7.5未満の値を示すアミドワックスは、用い
るバインダー樹脂との相溶性が乏しく結果的にバインダ
ー樹脂中への良好な分散が得られにくく、多数枚複写時
においてアミドワックスの現像スリーブへの付着が生じ
やすく、トナーの帯電量が変化しやすくなる。更に地カ
ブリ・トナー補給時の濃度変動等も起こしやすい。SP
値が10.5を超えるアミドワックスを用いる場合に
は、トナーを長期保存した際トナー同士のブロッキング
が発生しやすい。更にバインダー樹脂との相溶性が良す
ぎるため定着時において定着部材とトナーバインダー樹
脂層間に十分な離型性層が形成しにくく、オフセット現
象を起こしやすい。
Claims (3)
- 【請求項1】 結着樹脂,着色剤,極性樹脂,アミドワ
ックスを少なくとも含有する静電荷像現像用トナーにお
いて、該アミドワックスが下記構造式で表されることを
特徴とする静電荷像現像用トナー。 【化1】 [X1,X2は炭素数9から45を有する有機基であり、
X1とX2は同じものであってもなくても良く、また、X
1とX2は不飽和基を有していても良い。] - 【請求項2】 トナーが重合トナー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】 透過電子顕微鏡(TEM)を用いたトナ
ーの断層面測定方法で該アミドワックスが、外殻樹脂層
で内包化されていることを特徴とする請求項2に記載の
静電荷像現像用トナー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6360395A JP3248050B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 静電荷像現像用トナー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08234478A true JPH08234478A (ja) | 1996-09-13 |
JP3248050B2 JP3248050B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=13234032
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP6360395A Expired - Fee Related JP3248050B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 静電荷像現像用トナー |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3248050B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005215464A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 表示デバイス用粒子、表示デバイス用粒子の製造方法、画像表示媒体および画像形成装置 |
US7208253B2 (en) * | 2004-02-12 | 2007-04-24 | Xerox Corporation | Toner composition |
US11215936B2 (en) | 2018-11-29 | 2022-01-04 | Ricoh Company, Ltd. | Toner, image forming apparatus, image forming method, and toner accommodating unit |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP6360395A patent/JP3248050B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11215936B2 (en) | 2018-11-29 | 2022-01-04 | Ricoh Company, Ltd. | Toner, image forming apparatus, image forming method, and toner accommodating unit |
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