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JP4174353B2 - 非磁性トナー - Google Patents

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JP4174353B2 JP2003061825A JP2003061825A JP4174353B2 JP 4174353 B2 JP4174353 B2 JP 4174353B2 JP 2003061825 A JP2003061825 A JP 2003061825A JP 2003061825 A JP2003061825 A JP 2003061825A JP 4174353 B2 JP4174353 B2 JP 4174353B2
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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法及びトナージェット法の如き画像形成方法に用いられるトナー、特にオイルレス熱ロール定着に適したトナーに関し、詳しくは、特定の離型剤を用いて、トナー粒子表面における離型剤の存在量とトナー形状をコントロールすることで、連続複写による帯電安定性に優れた静電荷像現像用カラートナーに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、複写装置やプリンターは、省スペース、省エネなどの要求から、より小型、より軽量そしてより高速、より高信頼性が厳しく追求されてきており、種々な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、トナーの性能の向上が達成できなければ、前述したように構成されている装置の優れた機能は十分に発現されなくなってきている。
【0003】
例えば、トナー像を紙などのシート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。従来、定着部材の表面にトナーを付着させない目的で、トナーに対して離型性の優れた材料で定着部材の表面を形成し、さらにその表面にオフセットを防止し、かつローラ表面の疲労を防止するために、シリコーンオイルの如き離型性の良い液体の薄膜でローラ表面を被覆することが行われている。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等の問題点を有している。また、前述した方法は、装置の小型化、軽量化への技術動向に逆行し、しかもシリコーンオイルなどが熱により蒸発し、機内を汚染する場合がある。そこでシリコーンオイルの供給装置などを用いないで、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。
【0004】
また省エネなどの観点から、未定着のトナー像を有する転写材を、フィルムを介して加熱体に加圧部材により密着させる加熱定着方法が一つの有効な手段として挙げられる。フィルムを介した加熱方式は、トナーに対し離型性を有する材料で表面を形成したフィルムの表面に、トナー像を有する被定着シートのトナー像面を接触させ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、フィルムの表面と被定着シートのトナー像とが接触するため、トナー像を被定着シート上に融着する際の熱効率が極めて良好であり、迅速に定着を行うことができ、電子写真複写機において非常に良好である。しかしながら上記方法では、フィルムのよじれや耐久性から、熱ローラ定着ほど圧力をかけて定着することができず、低圧低温状態でも十分定着できるトナーが要求される。 特に今日のカラー画像の形成においては、混色させて色を表現するため、多量のトナーを一度に定着させることが重要である。
【0005】
一方、フルカラー用複写装置やプリンターでは、高画質画像を得るために、高転写効率を達成させることは必須となっている。複数のトナー像を現像後転写せしめるフルカラー複写機を用いた場合においては、白黒複写機に用いられる一色の黒トナーの場合と比較して、感光体上のトナー量が増加し、単に従来のトナーを用いただけでは転写効率を向上させることが困難である。
【0006】
そこで転写効率を上げる手法の一つとして、トナー形状を球形に近づけることが近年行われてきている。 例えば懸濁重合や乳化重合などの重合トナーや、粉砕トナーを溶剤中で球形化するもの、そして熱風により球形化するもの(例えば、特許文献1及び2参照。)や、機械的衝撃力で球形化する方法(例えば、特許文献3参照。)などが挙げられる。
【0007】
さらに近年では、高画質画像や高精細画像が求められるにつれ、従来はあまり目立たなかった問題点もクローズアップされるようになってきた。その一つが「飛び散り」と呼ばれる問題である。これは、静電引力により、画や文字部に必要以上にトナーが転写され、その部分が記録材上で熱圧着されるときに、トナーがエッジ部にまで飛び散り、そのまま定着されるために起こる現象であり、エッジ部や画像の境界部がギザギザに荒れてしまい、画質を低下させる現象である。これは、トナー帯電量が不足したり、トナーが過剰に荷電されたりして、帯電量にばらつきが生じると発生するとされている。
【0008】
これらの技術、すなわち離型剤の使用とトナーの球形化を両立させようとした時、例えば重合トナーにおいてはどうしても離型剤が内包化されるため、定着時に圧力を掛けられない場合、離型剤がトナー表面に出にくくなり、定着性が若干劣るものになる傾向にある。また、粉砕トナーを球形化する、これまでの様々な手法は、転写効率の向上には非常に有効な技術ではあるが、溶剤や熱等により離型剤がトナー表面に出やすくなり、外添剤の劣化や帯電部材の汚染に対する耐久性が弱くなる傾向にあり、さらなる改良を求められていた。
【0009】
さらに、外添剤の組み合わせによって帯電を安定化させ、飛び散りを改善する方法(例えば、特許文献4及び5参照。)があるが、更なる改良が求められていた。
【0010】
【特許文献1】
特開平11−295917号公報
【特許文献2】
特開2000−29241号公報
【特許文献3】
特開平7−181732号公報
【特許文献4】
特開平8−248674号公報
【特許文献5】
特開2002−23416号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、多量のオイルを塗布することなく、またはオイルを全く塗布することない定着システムにおいて、高い定着性や現像性を維持しながら、転写効率を向上させ、かつ飛び散りを防止することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の構成により達成される。すなはち、本発明は、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を少なくとも含有する非磁性トナー粒子と、外添剤とを有する非磁性トナーにおいて、円相当径が3μm以上の非磁性トナーに含まれる粒子の平均円形度が0.915以上0.960以下であり、非磁性トナーを45体積%メタノール水溶液に攪拌混合した混合液の紫外可視分光分析による波長600nmの光の透過率が10乃至70%であり、離型剤は、少なくともビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスを含む非磁性トナーに関する。
【0013】
【発明の実施の形態】
高転写効率を達成させるためにトナーに機械的衝撃を与えて球形化することは良く知られている。しかし、離型剤が添加されているトナーでは、球形化のときの機械的衝撃によって離型剤がトナー粒子の表面に析出し、外添剤の劣化や、現像スリーブや帯電部材の汚染が発生し、現像性が悪化することがある。そこで機械的衝撃によって離型剤が表面に析出しにくくするために、本発明者らは鋭意検討の結果、ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスを離型剤として用いることが非常に有効であることを見出した。これは、結着樹脂と離型剤の相溶性が増すことによって離型剤がトナー粒子の表面に出難くなったためと考えられる。さらに通常の炭化水素系ワックスではなく、ビニル系ユニットを有する炭化水素ワックスを離型剤として用いる方が、トナーの帯電の安定化により有利であることを見出した。この理由は定かではないが、おそらく通常の炭化水素系ワックスに比べて、ビニル系ユニットを有することによって、本発明で用いられる離型剤自身の帯電能力が改善されたものと考えられる。
【0014】
本発明では、トナー粒子が球形化されることによって転写効率が向上し、外添剤による流動性付与の効果も大きくなった。また、離型剤の帯電能力が改善されることによって、トナー粒子の帯電のバラツキが小さくなり、飛び散りが改善された。
【0015】
しかし、結着樹脂と離型剤の相溶性を良くしても、大きな機械的衝撃をトナー粒子に与えると離型剤が表面に析出してしまう。本発明者らは、転写効率を向上させるために必要なトナー粒子の円形度とトナー粒子の表面に析出している離型剤の量を、トナーの平均円形度と、トナーを45体積%メタノール水溶液に攪拌混合した混合液の紫外可視分光分析による波長600nmの光の透過率によって規定できることを見出し、上記構成の本発明に至ったものである。
【0016】
以下、本発明の好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
本発明のトナーは、トナーに含まれる粒子のうち、円相当径が3μm以上の粒子の平均円形度が0.915以上0.960以下である。前記平均円形度は、トナー粒子の平均円形度を実質的には表しており、優れた転写性と帯電安定性を実現する点から、より好ましくは0.920〜0.955である。
【0017】
前記平均円形度が0.915未満の場合は、外添剤による流動性付与の効果が小さくなるため、トナーの流動性が低下し、トナーの帯電量にバラツキが生じ、転写効率の低下や飛び散りが生じやすくなる。また、前記平均円形度が0.960よりも大きい場合は、トナーの摩擦帯電性が不十分となり、カブリが発生し易くなる。前記平均円形度は、トナー粒子の球形化処理によって調整することが可能である。
【0018】
本発明のトナーは、トナー粒子の形状を球形に近づける特定の処理装置を用いることによって、円形度を調整することが可能である。このようなトナー粒子の形状の処理を行えば高い転写性が得られるが、現像性と定着性を両立させるためには、球形化する際に離型剤のトナー粒子の表面へのしみ出しも配慮しなければならない。
【0019】
トナー粒子を球形化する装置としては、例えば、粒子表面を熱溶融させて球形化させるサーフィージョン(日本ニューマチック社製)、熱風式球形化装置(ホソカワミクロン社製)等の熱処理装置等が挙げられる。或いは機械的衝撃処理によって粒子表面を球形化するハイブリダイザー(奈良機械社製)やターボミル(ターボ工業社製)、クリプトロン(川崎重工社製)、メカノフュージョンシステム(ホソカワミクロン社製)等が挙げられる。これらのうち、熱処理装置では、離型剤のトナー粒子の表面へのしみ出しを調整するのはほぼ不可能である。また、上記の機械的衝撃によってトナー粒子を球形化する装置を用いた場合でも、これらの装置は装置ごとの程度はあるものの、トナー粒子を粉砕しながら機械的衝撃力をトナー粒子に与えるシステムであり、特定の離型剤を用いて結着樹脂との親和性を向上させても、球形化の処理時に新しい表面が出ることにより、トナー粒子の表面に離型剤がしみ出し易くなってしまう。
【0020】
そこで、本発明のトナーに好適な球形化処理を行える装置を、図面を参照しながら具体的に説明する。
【0021】
図2は、本発明に使用する表面改質装置の一例を示す。
図3に示す表面改質装置では、ケーシング15と、冷却水或いは不凍液を通水できるジャケット(図示しない)と、所定の粒径よりも大きい粒子と所定の粒径以下の微粒子とを分ける分級手段である分級ロータ1と、粒子に機械的な衝撃を与えて前記粒子の表面を処理する表面処理手段である分散ロータ6と、分散ロータ6の外周に対して所定の間隔を有して周設されるライナ4と、分級ロータ1で分けられた粒子のうちの所定の粒径より大きい粒子を分散ロータ6に案内する案内手段であるガイドリング9と、分級ロータ1で分けられた粒子のうちの所定の粒径以下の微粒子を装置の外に排出する排出手段である微粉回収用排出口2と、分散ロータ6で表面を処理された粒子を分級ロータ1に送る粒子循環手段である冷風導入口5と、被処理粒子をケーシング15内に導入するための原料供給口3と、表面を処理された粒子をケーシング15内から排出するための開閉自在な粉体排出口7及び排出弁8とを有する。
【0022】
分級ロータ1は、円筒状のロータであり、ケーシング15内の一端面側に設けられている。微粉回収用排出口2は、分級ロータ1の内側の粒子を排出するように、ケーシング15の一端部に設けられている。原料供給口3は、ケーシング15の周面の中央部に設けられている。冷風導入口5は、ケーシング15の周面の他端面側に設けられている。粉体排出口7は、ケーシング15の周面で原料供給口3に対向する位置に設けられている。排出弁8は、粉体排出口7を自在に開閉する弁である。
【0023】
冷風導入口5と、原料供給口3及び粉体排出口7との間には、分散ロータ6及びライナ4が設けられている。ライナ4は、ケーシング15の内周面に沿って周設されている。分散ロータ6は、図3に示すように、円盤と、この円盤の周縁に、円盤の法線に沿って配置される複数の角型ディスク10とを有する。分散ロータ6は、ケーシング15の他端面側に設けられており、かつライナ4と角型ディスク10との間に所定の間隔が形成される位置に設けられている。ケーシング15の中央部にはガイドリング9が設けられている。ガイドリング9は、円筒体であり、分級ロータ1の外周面の一部に被さる位置から、かつ分級ロータ6の近傍まで延出するように設けられている。ガイドリング9は、ケーシング15内に、ガイドリング9の外周面とケーシング15の内周面とに挟まれた空間である第一の空間11と、ガイドリング9の内側の空間である第二の空間12とを形成する。
【0024】
なお、分散ロータ6は、角型ディスク10の代わりに円柱状のピンを有していても良い。ライナ4は、本実施の形態では角型ディスク10に対向する表面に多数の溝が設けられているものとするが、表面に溝を有さないものであっても良い。また、分級ロータ1の設置方向は、図1に示したように縦型でも構わないし、横型でも構わない。また、分級ロータ1の個数は、図1に示したように単体でも構わないし、複数でも構わない。
【0025】
以上のように構成してなる表面改質装置では、排出弁8を閉とした状態で原料供給口3から微粉砕品を一定量投入すると、投入された微粉砕品は、まずブロワー(図示しない)により吸引され、分級ロータ1で分級される。その際、分級された所定粒径以下の微粉は、分級ロータ1の周面を通過して分級ロータ1の内側に導かれ、装置外へ連続的に排出除去される。所定粒径以上の粗粉は、遠心力によりガイドリング9の内周(第二の空間12)に沿いながら分散ロータ6により発生する循環流にのり、角型ディスク10とライナ4との隙間(以下、「表面改質ゾーン」とも言う)へ導かれる。表面改質ゾーンに導かれた粉体は、分散ロータ6とライナ4との間で機械式衝撃力を受け、表面改質処理される。表面改質された表面改質粒子は、機内を通過する冷風にのって、ガイドリング9の外周(第一の空間11)に沿いながら分級ロータ1に運ばれ、分級ロータ1により、さらに微粉は機外へ排出され、粗粉は、循環流にのり、再度第二の空間12に戻され、表面改質ゾーンで繰り返し表面改質作用を受ける。このように、図2の表面改質装置では、分級ロータ1による粒子の分級と、分散ロータ6による粒子の表面の処理とが繰り返される。一定時間経過後、排出弁8を開とし、排出口7より表面改質粒子を回収する。
【0026】
このような装置では、熱による離型剤のしみ出しはほとんど無く、前述した公知の機械的衝撃力を与えるシステムに比べ、新しい表面が出ることによるトナー粒子の表面への離型剤のしみ出しも生じ難く、トナー粒子の球形化と離型剤のしみ出しの調整を容易に行うことができ、非常に好ましい。
【0027】
本発明のトナーは、重量平均粒径をX(μm)とし、円形度が0.960以上のトナーに含まれる粒子の個数基準累積値をY(%)としたときに、4≦X≦11、及び−X+20≦Y≦−X+70の関係を満足することが、トナーの現像性及び転写効率を向上させる上で好ましい。これらの式は、トナーの大きさと、トナー中の球形度の高いトナーの比率とを規定しており、現像性と転写性の両立を図る上で好ましいトナーの大きさと球形度の比率を示している。現像性については、現像スリーブへの汚染を低減させることが重要である。現像スリーブへの汚染を低減させるためには、パッキング性を低くすることが好ましく、トナーは、粒径が大きいか、又は球形度が低いことが好ましい。逆に転写性については、トナーの粒径は小さい方がドット再現性は良く、トナーの球形度は高い方が転写効率の向上や飛び散りの防止等に良い。
【0028】
具体的には、トナーの重量平均粒径が4.0μm未満で、円形度0.960以上の粒子の個数基準累積値が66%より大きいと、トナーのパッキング性が高まり、しいては現像装置における帯電付与部材への摩擦力が高まり、離型剤による現像スリーブへの汚染を助長する可能性がある。トナーの重量平均粒径が4.0μm未満で、円形度0.960以上の粒子の個数基準累積値が16%よりも小さいと、トナーの転写が不十分であり、また飛び散りが見られる、画質の劣る画像が形成されることがある。
【0029】
またトナーの重量平均粒径が11.0μmより大きく、円形度0.960以上の粒子の個数基準累積値が9%未満だと、転写性が関わってくるので、飛び散りの発生等、画質が劣ることがある。トナーの重量平均粒径が11.0μmより大きく、円形度0.960以上の粒子の個数基準累積値が59%よりも大きいと、トナーの転写性が低下して画質の劣る画像が形成されることがあり、また現像スリーブへのトナー汚染が生じることがある。
【0030】
前記重量平均粒径は、例えばトナー粒子の分級によって調整することが可能である。また、前記個数基準累積値は、前述した粒子像分析装置によって測定することが可能であり、例えば球形化処理の条件や、既知の円形度のトナー粒子の混合によって調整することが可能である。
【0031】
次に平均円形度及び0.960以上の粒子の個数基準累積値Y(%)の測定について説明する。
【0032】
トナーの円相当径、円形度及びそれらの頻度分布とは、トナー粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明ではフロー式粒子像測定装置「FPIA−2100型」(シスメックス社製)を用いて測定を行い、下式を用いて算出することができる。
【0033】
【数1】
Figure 0004174353
【0034】
【数2】
Figure 0004174353
【0035】
ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。
【0036】
本発明における円形度はトナー粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、トナー粒子が完全な球形の場合に1.000を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。
【0037】
本発明において、トナーの個数基準の粒径頻度分布の平均値を意味する円相当個数平均径D1(μm)と粒径標準偏差SDdは、粒度分布の分割点iでの粒径(中心値)をdi、頻度をfiとすると次式から算出される。
【0038】
【数3】
Figure 0004174353
【0039】
【数4】
Figure 0004174353
【0040】
また、円形度頻度分布の平均値を意味する平均円形度Cと円形度標準偏差SDcは、粒度分布の分割点iでの円形度(中心値)をci、頻度をfciとすると、次式から算出される。
【0041】
【数5】
Figure 0004174353
【0042】
【数6】
Figure 0004174353
【0043】
具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水10mlを用意し、その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加えた後、更に測定試料を0.02g加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「Tetora150型」(日科機バイオス社製)を用い、2分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が40℃以上とならない様に適宜冷却する。
【0044】
トナー粒子の形状測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が3000〜1万個/μlとなる様に該分散液濃度を再調整し、トナー粒子を1000個以上計測する。計測後、このデータを用いて、3μm以下のデータをカットして、トナー粒子の平均円形度Cや円形度頻度分布から0.960以上の粒子の個数基準累積値Y(%)を求める。
【0045】
また本発明は、上記のようにトナーの性能、具体的にはトナーの表面における離型剤の量を規定する。トナー表面近傍の離型剤の量は、簡易且つ精度の高い方法として、メタノール45体積%水溶液における透過率を測定することで、トナー粒子全体を把握することができる。この測定方法はトナーを一度混合溶媒中で強制分散させて、トナー粒子一粒一粒の離型剤の存在量の特徴を出やすくした上で、一定時間後の透過率を測定することで、トナー全体の離型剤の存在量を正確に把握できるものである。つまり表面に疎水性である離型剤がトナー表面に多く存在すると、溶媒に分散しにくく凝集し沈殿するため、透過率が70%のような高い値になる。逆に離型剤がトナー表面に存在しないと、親水性である結着樹脂のポリエステルユニットが凡そ表面を占めるため、均一分散し透過率が10%未満のような小さな値になる。
【0046】
本発明のトナーは、トナーを45体積%メタノール水溶液に攪拌混合した混合液の紫外可視分光分析による波長600nmの光の透過率が10乃至70%である。前記透過率が前記範囲内にあれば、トナー粒子の表面における離型剤の量が適当であることを示している。前記透過率は、トナー粒子の球形化処理の条件や処理方法によって調整することが可能である。
【0047】
前記透過率は、以下に示す操作によって測定することができる。測定に用いられる浸とう器及び分光光度計は以下に例示する機器に限定されない。
【0048】
(1)トナー分散液の調整
メタノール:水の体積混合比が45:55の水溶液を作製する。この水溶液10mlを30mlのサンプルビン(日電理化硝子:SV-30)に入れ、トナー20mgを液面上に侵し、ビンのフタをする。その後、ヤヨイ式振とう器(モデル:YS-LD)により150rpmで5秒間振とうさせる。この時、振とうする角度は、振とう器の真上(垂直)を0度とすると、前方に15度、後方に20度、振とうする支柱が動くようにする。サンプルビンは支柱の先に取り付けた固定用ホルダー(サンプルビンの蓋が支柱中心の延長上に固定されたもの)に固定する。サンプルビンを取り出した後、30秒静置後の分散液を測定用分散液とする。
【0049】
(2)透過率測定
(1)で得た分散液を1cm角の石英セルに入れて分光光度計MPS2000(島津製作所社製)を用いて、10分後の分散液の波長600nmにおける透過率(%)(次式参照)を測定する。
【0050】
【数7】
透過率(%)=I/I0×100
(ただしIは入射光束であり、I0は透過光束である。)
【0051】
前記透過率が70%以上であると、トナー粒子の表面に存在する離型剤量が多いことを示しており、トナーの流動性の悪化や、現像スリーブや帯電部材の汚染が生じ、カブリやトナー飛散が発生しやすい。また、透過率が10%より小さいと、トナー粒子の中の離型剤の染み出しがトナー粒子の表面の樹脂物性に左右されるため、融点の高い樹脂を用いるとホットオフセット能が低下しやすい。
【0052】
次に、本発明で使用する離型剤について説明する。
本発明で使用される離型剤は、少なくともビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスが使用できる。ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスは、ビニル系ユニットが炭化水素系ワックスの水素の1つあるいは複数が置換され、結合している化合物であり、ワックスにビニル系モノマー、あるいはビニル系コポリマーがグラフトされているものを示す。本発明において、ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスはトナー中への分散性が向上しているため、トナー表面に出難くなるが、さらに鋭意検討の結果、表面改質装置によってトナー粒子を球形化するための表面処理時間を短縮できることが分かった。
【0053】
この原因の詳細は定かではないが、おそらく次のようであると考えた。ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスはトナー中で高度に微分散されているため、トナー粒子の可塑性が向上し、より効果的に表面改質される。このことにより、トナー粒子の平均円形度がコントロールし易くなるとともに、少ない処理時間で表面処理出来るため、トナー表面の離型剤の量もコントロールし易くなった。
【0054】
本発明では、ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスの一種又は二種以上を用いることができ、またビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスと他の種類のワックスとを併用しても良い。
【0055】
ビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスは、ビニル系モノマーを用い、通常の方法及び、条件に従って炭化水素ワックスを処理することにより作製することができる。具体的には例えば、放射線を利用する方法、ラジカル触媒を用いる方法等を利用することができるが、ラジカル触媒を用いる方法が好ましい。
【0056】
前記炭化水素系ワックスとしては、最大吸熱ピークの極大温度が60〜110℃のパラフィンワックス、ポリオレフィンワックス等の炭化水素系ワックスが好ましく使用できるが、特に好ましいのはパラフィン炭化水素系ワックスである。なお、ワックスの最大吸熱ピークの極大温度は、示差走査熱量計(DSC測定装置)で測定される。パラフィン炭化水素系ワックスとしては、天然パラフィンワックス、合成パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、また、フィッシャー・トロプシュワックス等の、公知のものが使用できる。
【0057】
前記ビニル系モノマーには、スチレン系モノマーや不飽和カルボン酸系モノマー等の種々のビニル系モノマーを用いることができる。まず、スチレン系モノマーとしてはスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、イソプロペニルトルエン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、m−メチルスチレン等が挙げられる。
【0058】
不飽和カルボン酸系モノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−sec−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−2−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸イソヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸−2−クロロフェニル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸−3−メトキシブチル、アクリル酸ジエチレングリコールエトキシレート、アクリル酸−2,2,2−トリフルオロエチル等の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−ブチル、メタクリル酸−sec−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−2−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸−2−クロロヘキシル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸−2−ヘキシルエチル、メタクリル酸−2,2,2−トリフルオロエチル等のメタクリル酸エステル類、その他に、マレイン酸エチル、マレイン酸プロピル、マレイン酸ブチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エステル類、フマル酸エチル、フマル酸ブチル、フマル酸ジブチル等のフマル酸エステル類、イタコン酸エチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ブチル等のイタコン酸エステル類等が挙げられる。
【0059】
ラジカル触媒としては、有機ペルオキシド、有機ペルエステル、例えばベンゾイルペルオキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ペルオキシドベンゾエート)ヘキシン−3、1,4−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ラウロイルペルオキシド、tert−ブチルペルアセテート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、tert−ブチルペルベンゾエート、tert−ブチルペルフェニルアセテート、tert−ブチルペルイソブチレート、tert−ブチルペル−sec−オクトエート、tert−ブチルペルピバレート、クミルペルピバレートおよびtert−ブチルペルジエチルアセテート;その他アゾ化合物、例えばアゾビスイソブチルニトリル、ジメチルアゾイソブチレートなどがある。これらの中ではジクミルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,4−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼンなどのジアルキルペルオキシドが好ましい。
【0060】
前記ビニル系モノマーは、一種類のモノマーであっても良いし、又は二種以上のモノマーであっても良く、モノマーの種類や数に限定されるものはない。また、複数種のビニル系モノマーを用いる場合では、モノマーを処理する順番についても限定はない。さらに本発明では、処理によりビニル系モノマーの重合体も生成されるが、本発明においては、前記重合体の生成の有無や種類は何ら限定されるものはない。本発明により処理されたビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスの最大吸熱ピークの極大温度は、処理される前の炭化水素系ワックスとは一般に大きくは変わらない。
【0061】
本発明で使用される離型剤は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量測定で二つのピークを有し、これらのピークのうちの高分子側のピークの面積をαとし、低分子側のピークの面積をβとしたときに、下記式(1)を満足することが好ましい。より好ましくは0.3≦β/(α+β)≦0.8である。
【0062】
【数8】
0.2≦β/(α+β)≦0.9 (1)
【0063】
前記高分子側のピークは、ビニル系ユニットを有するワックス及びビニル系モノマーの重合体のピークであり、前記低分子側のピークは、わずかに反応したワックス及び未反応のワックスのピークである。これは未処理の炭化水素系ワックスをGPCで分析した結果、ピークトップの位置が、前記低分子側のピークとほぼ一致したことから判断した。
【0064】
また、前記高分子側のピークの成分を抽出したものと、処理により使用したビニル系モノマーとを容積比1:1の割合で加熱混合し、抽出成分とビニル系モノマーとが相分離するまでしばらく放置し、容積比を確認すると、ほぼ1:1のままであった。このことから、ビニル系モノマーの重合体は極わずかであると判断した。
【0065】
本発明では、定着性の点からも、未反応ワックスは存在していることが好ましい。なおピークが三つ以上存在する場合では、全ピークの内、最も低分子成分側のものの1つを前記低分子側のピークとし、残りのピーク部分の総和を高分子側のピークとすればよい。
【0066】
β/(α+β) が0.2よりも小さいと、離型剤としての効果が不十分となり、定着性が十分に向上しないことがある。また、β/(α+β)が0.8よりも大きいと、トナー粒子の表面における離型剤の分散性が若干悪くなる傾向にある。
【0067】
前記高分子側のピークの面積αは、図1に示すように、GPC分子量分布曲線の谷から垂直に横軸に降ろした線、GPC分子量分布曲線、及び前記横軸によって区切られる区域のうち、前記高分子側のピークを含む区域の面積である。前記低分子側のピークの面積βは、図1に示すように、GPC分子量分布曲線の谷から垂直に横軸に降ろした線、GPC分子量分布曲線、及び前記横軸によって区切られる区域のうち、前記低分子側のピークを含む区域の面積である。
【0068】
また、各ピークにショルダーが含まれる場合は、ショルダーを含めて一つのピークとして前記面積を求める。
【0069】
また、本発明で使用される離型剤は、トナー粒子中の樹脂成分100質量部に対して総量で1〜10質量部含有されていることが好ましく、3〜8質量部含有されていることが、優れた定着性と現像性を両立させる上でより好ましい。他のワックスと併用して使用する時は各ワックスの総量が離型剤の総量となる。前記離型剤の含有量が1質量部よりも少ないと、トナーの低温定着性及び耐オフセット性が低下することがあり、前記離型剤の含有量が10質量部よりも多いと、飛び散りやカブリが発生しやすくなり、また耐久に伴い転写効率が低下しやすくなる。
【0070】
次に本発明で使用する結着樹脂について説明する。
本発明で使用できる結着樹脂は、市販のものが使用できるが、好ましいのは(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリエステルユニットとビニル系共重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、(c)ハイブリッド樹脂とビニル系共重合体との混合物、(d)ポリエステル樹脂とビニル系共重合体との混合物、(e)ハイブリッド樹脂とポリエステル樹脂との混合物、及び(f)ポリエステル樹脂とハイブリッド樹脂とビニル系共重合体との混合物から選択される樹脂である。
【0071】
結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いる場合は、多価アルコールと多価カルボン酸、もしくは多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステル等が原料モノマーとして使用できる。
【0072】
具体的には、例えば二価アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、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グリコール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。
【0073】
三価以上のアルコール成分としては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
【0074】
多価カルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6〜12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、マレイン酸及びシトラコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。
【0075】
それらの中でも、特に、下記一般式(1)で代表されるビスフェノール誘導体をジオール成分とし、二価以上のカルボン酸又はその酸無水物、又はその低級アルキルエステルとからなるカルボン酸成分(例えば、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等)を酸成分として、これらを縮重合したポリエステル樹脂が、カラートナーとして、良好な帯電特性を有するので好ましい。
【0076】
【化1】
Figure 0004174353
【0077】
本発明のトナーに含有される結着樹脂において、「ハイブリッド樹脂」とは、ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニットが化学的に結合された樹脂を意味する。具体的には、ポリエステルユニットと(メタ)アクリル酸エステルの如きカルボン酸エステル基を有するモノマーを重合したビニル系重合体ユニットとがエステル交換反応によって形成する樹脂であり、好ましくはビニル系重合体を幹重合体、ポリエステルユニットを枝重合体としたグラフト共重合体(あるいはブロック共重合体)である。
【0078】
なお、本発明において「ポリエステルユニット」とはポリエステルに由来する部分を示し、「ビニル系重合体ユニット」とはビニル系重合体に由来する部分を示す。ポリエステルユニットを構成するポリエステル系モノマーとしては、多価カルボン酸成分と多価アルコール成分であり、ビニル系重合体ユニットとは、ビニル基を有するモノマー成分であり、モノマー中に多価カルボン酸成分とビニル基を有するモノマー、または多価アルコール成分とビニル基を有するモノマーにについては「ポリエステルユニット」成分として定義する。
【0079】
ビニル系重合体ユニットを生成するためのビニル系モノマーとしては、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、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、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、p−メトキシスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロ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ス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、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ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、アクリル酸プロピル、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−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等が挙げられる。
【0080】
さらに、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフエステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエステルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸の如きα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物、前記α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマーが挙げられる。
【0081】
さらに、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどのアクリル酸またはメタクリル酸エステル類;4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルヘキシル)スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノマーが挙げられる。
【0082】
本発明のトナーにおいて、結着樹脂のビニル系重合体ユニットは、ビニル基を二個以上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有していてもよい。この場合に用いられる架橋剤には、芳香族ジビニル化合物として例えば、ジビニルベンゼン、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−ペンタンジオールジアクリレート、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クリレートに代えたものが挙げられる。
【0083】
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。
【0084】
本発明ではビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニットのいずれか一方又は両方の中に、両樹脂ユニットの成分と反応し得るモノマー成分を含むことが好ましい。ポリエステル樹脂ユニットを構成するモノマーのうちビニル系重合体ユニットの成分と反応し得るものとしては、例えば、フタル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又はその無水物などが挙げられる。ビニル系重合体ユニットを構成するモノマーのうちポリエステルユニットの成分と反応し得るものとしては、カルボキシル基又はヒドロキシ基を有するものや、アクリル酸もしくはメタクリル酸エステル類が挙げられる。
【0085】
ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニットの反応生成物を得る方法としては、先に挙げたビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニットのそれぞれと反応しうるモノマー成分を含むポリマーが存在しているところで、どちらか一方もしくは両方の樹脂の重合反応を行うことにより得る方法が好ましい。
【0086】
本発明に用いられるビニル系重合体ユニットを製造する場合に用いられる重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2−(カーバモイルアゾ)−イソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、2−フェニルアゾ−2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチル−プロパン)、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドの如きケトンパーオキサイド類、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−クミルパーオキサイド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、m−トリオイルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジ−メトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシカーボネート、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエイト、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエイト、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート、t−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、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が挙げられる。
【0087】
本発明のトナーに用いられるハイブリッド樹脂を調製できる製造方法としては、例えば、以下の(1)〜(6)に示す製造方法を挙げることができる。
【0088】
(1)ビニル系重合体、ポリエステル樹脂及びハイブリッド樹脂をそれぞれ製造後にブレンドする方法であり、ブレンド品は、有機溶剤(例えば、キシレン)に前記樹脂成分を溶解・膨潤した後に有機溶剤を留去することによって製造される。尚、ハイブリッド樹脂には、ビニル系重合体とポリエステル樹脂を別々に製造後、少量の有機溶剤に溶解・膨潤させ、エステル化触媒及びアルコールを添加し、加熱することによりエステル交換反応を行って合成されるエステル化合物を用いることができる。
【0089】
(2)ビニル系重合体ユニット製造後に、これの存在下にポリエステルユニット及びハイブリッド樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分はビニル系重合体ユニット(必要に応じてビニル系モノマーも添加できる)とポリエステルモノマー(多価アルコール、多価カルボン酸)との反応、及び前記ユニット及びモノマーと必要に応じて添加されるポリエステルとの反応により製造される。この場合も適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0090】
(3)ポリエステルユニット製造後に、これの存在下にビニル系重合体ユニット及びハイブリッド樹脂成分を製造する方法である。ハイブリッド樹脂成分はポリエステルユニット(必要に応じてポリエステルモノマーも添加できる)とビニル系モノマーとの反応、及び前記ユニット及びモノマーと必要に応じて添加されるビニル系重合体ユニットとの反応により製造される。この場合も適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0091】
(4)ビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニット製造後に、これらの重合体ユニット存在下にビニル系モノマー及びポリエステルモノマー(多価アルコール、多価カルボン酸)のいずれか一方又は両方を添加し、添加したモノマーに応じた条件の重合反応を行うことにより、ハイブリッド樹脂成分を製造することができる。この場合も適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0092】
(5)ハイブリッド樹脂を製造後、ビニル系モノマー及びポリエステルモノマー(多価アルコール、多価カルボン酸)のいずれか一方又は両方を添加して、付加重合及び縮重合反応のいずれか一方又は両方を行うことにより、ビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニットを製造する。この場合、ハイブリッド樹脂成分には、上記(2)乃至(4)の製造方法により製造されるものを使用することもでき、必要に応じて公知の製造方法により製造されたものを使用することもできる。さらに、適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0093】
(6)ビニル系モノマー及びポリエステルモノマー(多価アルコール、多価カルボン酸等)を混合して付加重合及び縮重合反応を連続して行うことによりビニル系重合体ユニット、ポリエステルユニット及びハイブリッド樹脂成分が製造される。さらに、適宜、有機溶剤を使用することができる。
【0094】
上記(1)乃至(5)の製造方法において、ビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニットには、分子量や架橋度の異なる複数種の重合体ユニットを使用することができる。なお、本発明におけるビニル系重合体又はビニル系重合体ユニットとは、ビニル系単重合体若しくはビニル系共重合体又はビニル系単重合体ユニット若しくはビニル系共重合体ユニットを意味するものである。
【0095】
本発明で使用される着色剤として、黒色着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、イエロー、マゼンタ、及びシアン着色剤を用い黒色に調色したものが利用される。黒色着色剤として磁性体を用いる場合には、他の着色剤と異なり、樹脂100質量部に対し30〜200質量部添加して用いられる。
【0096】
磁性体としては、鉄、コバルト、ニッケル、銅、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、ケイ素等の元素を含む金属酸化物等がある。中でも四三酸化鉄,γ−酸化鉄等、酸化鉄を主成分とするものが好ましい。また、トナーの帯電性のコントロールの観点から、ケイ素元素及びアルミニウム元素等、他の金属元素を含有していてもよい。前記磁性体は、窒素吸着法によるBET比表面積が2〜30m2/g、特に3〜28m2/gが好ましく、更にモース硬度が5〜7であることが好ましい。
【0097】
磁性体量は結着樹脂100質量部に対し30〜200質量部、好ましくは40〜200質量部、さらには50〜150質量部が好ましい。30質量部未満では着色力が不足したり、トナー搬送に磁気力を用いる現像器においては、搬送性が不十分で現像剤担持体上の現像剤層にムラが生じ、画像ムラが発生する傾向があり、さらに現像剤トリボの上昇に起因する画像濃度の低下が生じ易い傾向がある。一方、200質量部を超えると定着性に問題が生ずる傾向がある。
【0098】
本発明のトナーをカラートナーとして用いる場合の着色剤としては、公知の染料及び顔料使用することができる。
【0099】
マゼンタトナー用着色顔料としてはC.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、49、50、51、52、53、54、55、57、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、163、202、206、207.209、238、C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35などが挙げられる。
【0100】
着色剤には、顔料を単独で使用してもかまわないが、染料と顔料とを併用してその鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点からより好ましい。
【0101】
マゼンタトナー用染料としては、C.Iソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121;C.I.ディスパースレッド9;C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27;C.I.ディスパーバイオレット1の如き油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40;C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28などの塩基性染料が挙げられる。
【0102】
シアントナー用着色顔料としては、C.I.ピグメントブルー2、3、15:3、15:4、16、17;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45、及び下記式で示される構造を有するフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料などが挙げられる。
【0103】
【化2】
Figure 0004174353
【0104】
イエロー用着色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185;C.I.バットイエロー1、3、20などが挙げられる。
【0105】
イエロー用着色染料としては、C.I.ソルベントイエロー162等があり、顔料と染料を併用することも好ましい。
【0106】
着色剤の使用量は、結着樹脂100重量部に対して好ましくは0.1〜15重量部であり、より好ましくは0.5〜12重量部であり、最も好ましくは3〜10重量部である。
【0107】
本発明においてトナーに含有される荷電制御剤としては、公知のものが利用できるが、特に、無色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して維持できる芳香族カルボン酸の金属化合物が好ましい。
【0108】
ネガ系荷電制御剤としては、サリチル酸金属化合物、ナフトエ酸金属化合物、ダイカルボン酸金属化合物、スルホン酸又はカルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン等が利用できる。ポジ系荷電制御剤としては、四級アンモニウム塩、前記四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物等が利用できる。荷電制御剤はトナー粒子に対して内添しても良いし外添しても良い。荷電制御剤の添加量は結着樹脂100質量部に対し総量で0.2〜10質量部が好ましい。
【0109】
本発明のトナーには、流動性向上のため、外添剤が添加されている。外添剤としては、ケイ酸微粉体、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粉体が好ましい。前記無機微粉体は、シランカップリング剤、シリコーンオイル又はそれらの混合物の如き疎水化剤で疎水化されていることが好ましい。
【0110】
外添剤は、通常、トナー粒子100質量部に対して0.1〜5質量部使用される。本発明は非磁性一成分現像、非磁性二成分現像においても非常に有効である。トナー粒子がフルカラー画像形成用の非磁性のカラートナー粒子である場合は、外添剤として、酸化チタン微粒子を使用することが好ましい。トナー粒子と外添剤との混合は、ヘンシェルミキサーの如き公知の混合機を用いることができる。
【0111】
本発明のトナーを二成分系現像剤に用いる場合は、トナーは磁性キャリアと混合して使用される。磁性キャリアとしては、例えば表面酸化又は未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類の如き金属粒子、それらの合金粒子、酸化物粒子及びフェライト等が使用できる。
【0112】
上記磁性キャリア粒子の表面を樹脂で被覆した被覆キャリアは、現像スリーブに交流バイアスを印加する現像法において特に好ましい。被覆方法としては、樹脂の如き被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて調製した塗布液を磁性キャリア粒子表面に付着せしめる方法、磁性キャリア粒子と被覆材とを粉体の状態で混合する方法等、従来公知の方法が適用できる。
【0113】
磁性キャリア粒子の表面への被覆材料としては、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、アミノアクリレート樹脂が挙げられる。これらは、単独或いは複数で用いられる。
【0114】
上記被覆材料の処理量は、磁性キャリア粒子に対し0.1〜30重量%(好ましくは0.5〜20重量%)が好ましい。磁性キャリアの平均粒径は10〜100μmであることが好ましく、20〜70μmであることがより好ましい。
【0115】
本発明のトナーと磁性キャリアとを混合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として2重量%〜15重量%にすると通常良好な結果が得られ、より好ましくは4重量%〜13重量%である。
【0116】
本発明のトナーの物性の測定法として、好適な測定法を以下に示す。
【0117】
<GPC測定>
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるクロマトグラムの分子量は次の条件で測定される。
【0118】
40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.05〜0.6質量%に調整した樹脂のTHF試料溶液を約50〜200μl注入して測定する。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。カラムとしては、103〜2×106の分子量領域を的確に測定するために、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、例えば昭和電工社製のshodex GPC KF−801、802、803、804、805、806、807の組み合わせや、Waters社製のμ−styragel 500、103、104、105の組み合わせを挙げることができる。
【0119】
試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数(リテンションタイム)との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば東ソー社製或いはPressure Chemical Co.製の分子量が6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。
【0120】
(GPCによるワックス分子量の測定)
装置:GPC−150C(ウォーターズ社)
カラム:GMH−HT30cm、2連(東ソー社製)
温度:135℃
溶媒:o−ジクロロベンゼン(0.1質量%アイオノール添加)
流速:1.0ml/min
試料:0.15質量%のワックスを0.4ml注入
以上の条件で測定し、ワックスの分子量算出にあたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用する。さらに、Mark−Houwink粘度式から導き出される換算式に基づいてポリエチレン換算することでワックスの分子量を算出する。
【0121】
<トナー粒度分布の測定>
本発明において、トナーの平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターTA−II型(コールター社製)を用いて測定することができる。また、コールターマルチサイザー(コールター社製)を用いることも可能である。測定においては、電解液が使用されるが、この電解液には1%NaCl水溶液が使用される。1%NaCl水溶液は、1級塩化ナトリウムを使用して調製しても良いし、また例えば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)等の市販品を使用しても良い。
【0122】
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、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で約1〜3分間分散処理し、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2.00μm以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出し、重量平均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求める。
【0123】
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm;2.52〜3.17μm;3.17〜4.00μm;4.00〜5.04μm;5.04〜6.35μm;6.35〜8.00μm;8.00〜10.08μm;10.08〜12.70μm;12.70〜16.00μm;16.00〜20.20μm;20.20〜25.40μm;25.40〜32.00μm;32.00〜40.30μmの13チャンネルを用いる。
【0124】
<トナー及びワックス等における最大吸熱ピークの極大温度の測定>
トナー及びワックスの最大吸熱ピークは、示差走査熱量計(DSC測定装置)、DSC−7(パーキンエルマー社製)やDSC2920(TAインスツルメンツジャパン社製)を用いて測定することができる。測定方法は、ASTM D3418−82に準ずる。
【0125】
測定試料は5〜20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。それをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定範囲30〜200℃の間で、10℃/minの速度で以下の昇温及び降温条件によって昇温及び降温を行い、測定を行う。
Figure 0004174353
【0126】
トナー及びワックスの最大吸熱ピークは、昇温IIの過程で、樹脂Tgの吸熱ピーク以上の領域のベースラインからの高さが一番高いものを、若しくは樹脂Tgの吸熱ピークが別の吸熱ピークと重なり判別し難い場合、その重なるピークの一番高いものを最大吸熱ピークとする。
【0127】
本発明に含まれる実施態様を以下に列挙する。
【0128】
[実施態様1]
結着樹脂、着色剤、及び離型剤を少なくとも含有する非磁性トナー粒子と、外添剤とを有する非磁性トナーにおいて、円相当径が3μm以上の非磁性トナーに含まれる粒子の平均円形度が0.915以上0.960以下であり、前記非磁性トナーを45体積%メタノール水溶液に攪拌混合した混合液の紫外可視分光分析による波長600nmの光の透過率が10乃至70%であり、前記離型剤は、少なくともビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスを含むことを特徴とする非磁性トナー。
【0129】
[実施態様2]
前記非磁性トナーの重量平均粒径をX(μm)とし、円形度が0.960以上の非磁性トナーに含まれる粒子の個数基準累積値をY(%)としたときに、4≦X≦11、及び−X+20≦Y≦−X+70の関係を満足することを特徴とする実施態様1に記載の非磁性トナー。
【0130】
[実施態様3]
前記結着樹脂は、(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリエステルユニットとビニル系重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、(c)ハイブリッド樹脂とビニル系重合体との混合物、及び(d)ポリエステル樹脂とビニル系重合体との混合物から選択される樹脂であることを特徴とする実施態様1又は2に記載の非磁性トナー。
【0131】
[実施態様4]
前記離型剤は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量測定で二つのピークを有し、これらのピークのうちの高分子側のピークの面積をαとし、低分子側のピークの面積をβとしたときに、下記式(1)を満足することを特徴とする実施態様1乃至3のいずれか一つの態様に記載の非磁性トナー。
【0132】
【数9】
0.2≦β/(α+β)≦0.9 (1)
【0133】
[実施態様5]
前記離型剤は、非磁性トナー粒子中の樹脂成分100質量部に対して総量で1乃至10質量部含有されていることを特徴とする実施態様1乃至4のいずれか一つの態様に記載の非磁性トナー。
【0134】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0135】
(処理ワックスの製造法)
スチレンモノマー600gに反応開始剤としてジクミルパーオキサイド100gを添加した後、加熱溶融したパラフィンワックスA3300g中に攪拌しながら滴下し、4時間反応させ、離型剤1を得た。
【0136】
ビニル系モノマーの種類や比率、加熱温度等を変え、同様に離型剤2〜4を得た。得られた離型剤及び使用したワックスの組成及び物性を表1、表2に示す。
【0137】
【表1】
Figure 0004174353
【0138】
【表2】
Figure 0004174353
【0139】
(トナー製造法1)
表3に示す組成及び物性の樹脂、及び表4に示すトナー材料を表4に示す組成でヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、混合物を二軸式押出機で溶融混練し、溶融混練物を冷却し、冷却物をハンマーミルを用いて粒径約1〜2mm程度に粗粉砕した。次いで、粗粉砕物をエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。
【0140】
さらに、得られた微粉砕物を図2及び図3に示したような処理装置を用い、分級ロータの回転数を7300rpmとして微粒子を除去しながら、分散ロータの回転数を5800rpm(回転周速を130m/sec)として一回当たり40秒間の表面処理を20分間行った(原料供給口3より微粉砕物を投入し、40秒間処理し、排出弁8を開けて処理品として取り出す操作を一回と数えた)。分散ロータ上部には角型のディスクを10個設置し、ガイドリングと分散ロータ角型ディスクとの間隔を30mmとし、分散ロータとライナーとの間隔を5mmとした。またブロワー風量を14m/minとし、ジャケットに通す冷媒の温度及び冷風温度T1を−20℃とした。この状態で20分間運転した結果、分級ロータ後方の温度T2は27℃で安定しており、重量平均粒径6.8μmのトナー樹脂粒子を得た。
【0141】
上記トナー樹脂粒子100質量部に対して、針状チタン(テイカ社製 MT−100T)1.5質量部を前記トナー樹脂粒子と混合してトナー1とした。さらにトナー1と、シリコーン樹脂で表面被覆した磁性マンガンマグネシウムフェライトキャリア粒子(平均粒径50μm)とを、トナー濃度が6質量%になるように混合し、二成分系現像剤1とした。得られたトナーの物性を表5に示す。
【0142】
(トナー製造法2〜18)
トナー材料、粉砕粒径、処理装置の条件を変えてトナー2〜18および現像剤2〜18を得た。得られたトナーの物性を表5に示す。
【0143】
【表3】
Figure 0004174353
【0144】
【表4】
Figure 0004174353
【0145】
【表5】
Figure 0004174353
【0146】
<実施例1>
以下のようにしてトナー1及び現像剤1の評価を行った。
【0147】
<定着可能温度幅の測定>
カラー複写機CLC1000(キヤノン製)のオイル塗布機構を取り外し、さらに定着温度を自由に設定できるように前記カラー複写機を改造し、この改造機を用いて定着試験を行った。この試験では、画像面積比率は25%に設定し、単位面積当たりのトナー載り量は0.7mg/cm2に設定した。
【0148】
前記の設定で、定着器の設定温度を120〜210℃迄の温度範囲で5℃おきに温度調節して、各々の温度で定着画像を出力し、得られた定着画像を4.9kPa(50g/cm2)の荷重をかけたシルボン紙で摺擦し、摺擦前後の濃度低下率が10%以下となる定着温度を定着開始温度とした。また定着開始温度から更に設定温度を上げて行き、目視で高温オフセットの発生した温度をオフセット開始温度とした。また、定着開始温度からオフセット発生温度までの温度領域を定着可能温度幅とした。
【0149】
<転写効率、飛び散り、カブリの評価>
上記カラー複写機CLC1000の改造機を用いて常温環境下(N/N環境 23℃/60%)で、画像面積比率25%のオリジナル原稿を用いて、連続複写1万枚の試験を行った。
【0150】
転写率は、耐久前後の画像を現像、転写し、感光体上の転写前のトナー量(単位面積当たり)と、転写材上のトナー量(単位面積当たり)をそれぞれ測定し、下式により求めた。
【0151】
【数10】
転写率(%)=(転写材上のトナー量)/(感光体上の転写前のトナー量)×100
【0152】
カブリは、白地部分の白色度をリフレクトメーター(東京電色社製)により測定し、白地部分の白色度と転写紙の白色度との差からカブリ濃度(%)を算出し、評価した。評価基準は次の通りである。
A:非常に良好(0.5%未満)
B:良好(0.5%〜1.5%)
C:普通(1.5%〜2.5%)
D:やや悪い(2.5%〜3.5%)
E:悪い(3.5%以上)
【0153】
飛び散り性は、図4に示した「電」文字パターンを普通紙(75g/m2)と厚紙(105g/m2と135g/m2)にプリントした際の文字周辺部へのトナー飛び散り(図5の状態)を目視で評価した。評価基準は次の通りである。
A:目視で飛び散り無し。
B:ほとんど発生せず。
C:軽微な飛び散りが見られる。
D:若干の飛び散りが見られる。
E:顕著な飛び散りが見られる。
【0154】
結果を表6に示す。評価の結果、トナー1は、広い定着可能温度幅を有することがわかった。さらにトナー1は、1万枚後の画像形成においても非常に良好な転写性を示し、1万枚後の画像形成においても飛び散りやカブリを生じなかった。
【0155】
<実施例2>
実施例1と同様にしてトナー2及び現像剤2の評価を行った。
実施例2では実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りが若干生じたが問題ないレベルであった。転写性や定着性は非常に良好であった。結果を表6に示す。
【0156】
<実施例3>
実施例1と同様にしてトナー3及び現像剤3の評価を行った。
実施例3では実施例1に比べ、初期の転写効率が若干低くなったが、1万枚の耐久試験で転写効率は低下しなかった。飛び散り、カブリや定着性については非常に良好であった。結果を表6に示す。
【0157】
<実施例4>
実施例1と同様にしてトナー4及び現像剤4の評価を行った。
実施例4では実施例1に比べ、定着温度幅が若干狭くなったが、問題なく使用できるレベルであった。また、飛び散り、カブリや転写性については非常に良好であった。結果を表6に示す。
【0158】
<実施例5>
実施例1と同様にしてトナー5及び現像剤5の評価を行った。
実施例5では実施例1に比べ、1万枚の耐久試験においてカブリが若干生じたが問題ないレベルであった。初期の転写効率も若干低くなったが、耐久試験で転写効率は低下しなかった。定着性は非常に良好であった。結果を表6に示す。
【0159】
<実施例6>
実施例1と同様にしてトナー6及び現像剤6の評価を行った。
実施例6では実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリが若干生じたが問題ないレベルであった。また、定着性では定着温度幅が若干狭くなったが問題なく使用できるレベルであった。結果を表6に示す。
【0160】
<実施例7>
実施例1と同様にしてトナー7及び現像剤7の評価を行った。
実施例7では実施例1に比べ、初期の転写効率が若干下がり、1万枚の耐久試験において飛び散りが若干生じたが問題ないレベルであった。また、定着性では定着温度幅が若干狭くなったが問題なく使用できるレベルであった。結果を表6に示す。
【0161】
<実施例8>
実施例1と同様にしてトナー8及び現像剤8の評価を行った。
実施例8では実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリが若干生じたが問題ないレベルであった。また、定着性では定着温度幅が若干狭くなり、特に耐オフセット性が低下したが問題なく使用できるレベルであった。結果を表6に示す。
【0162】
<実施例9>
実施例1と同様にしてトナー9及び現像剤9の評価を行った。
実施例9では実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において転写効率が低下し、飛び散りが生じやすくなったが使用可能レベルであった。また、定着性では定着温度幅が若干狭くなったが問題なく使用できるレベルであった。結果を表6に示す。
【0163】
<実施例10>
実施例1と同様にしてトナー10及び現像剤10の評価を行った。
実施例10では実施例1に比べ、転写効率が低く、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリが若干生じたが問題ないレベルであった。また、定着性では定着温度幅が若干狭くなり、特に低温定着性が悪くなったが使用可能レベルであった。結果を表6に示す。
【0164】
<実施例11>
実施例1と同様にしてトナー11及び現像剤11の評価を行った。
実施例11では実施例1に比べ、初期の転写効率が低く、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリが若干生じたが問題ないレベルであった。また、定着性では定着温度幅が狭くなったが使用可能レベルであった。結果を表6に示す。
【0165】
<実施例12>
実施例1と同様にしてトナー12及び現像剤12の評価を行った。
実施例12では実施例1に比べ、初期の転写効率が低く、1万枚の耐久試験において転写効率が若干低下した。また飛び散りやカブリが生じやすくなったが使用可能レベルであった。結果を表6に示す。
【0166】
<実施例13>
C.I.ピグメントブルー15:3に替えてC.I.ピグメントレッド57:1を6質量部使用した以外はトナー製造法1と同様にして、マゼンタトナー1を得、マゼンタ現像剤1を得た。また、C.I.ピグメントブルー15:3に替えてC.I.ピグメントイエロー74を7質量部使用した以外はトナー製造法1と同様にして、イエロートナー1を得、イエロー現像剤1を得た。また、C.I.ピグメントブルー15:3に替えてカーボンブラックを3部使用した以外はトナー製造法1と同様にして、ブラックトナー1を得、ブラック現像剤1を得た。
【0167】
得られたマゼンタ、イエロー、ブラックの各トナー及び各現像剤を実施例1と同様に評価した結果、これらのトナー及び現像剤は実施例1と同等に広い定着可能温度幅を有することがわかった。さらに1万枚後の耐久性も非常に良好な転写生を示し、飛び散りやカブリも発生しなかった。
【0168】
さらにシアントナー1及びシアン現像剤1(トナー製造法1で製造したトナー1及び現像剤1)、マゼンタトナー1及びマゼンタ現像剤1、イエロートナー1及びイエロー現像剤1、ブラックトナー1及びブラック現像剤1を用いて、上記カラー複写機CLC1000の改造機を用いて、常温環境下(N/N環境 23℃/60%)、フルカラーモードでオリジナル原稿を用いた1万枚の耐久試験を実施した。その結果、耐久後もカブリや飛び散りも無く、非常に高精細なフルカラー画像を得ることができた。
【0169】
さらにシアントナー1、マゼンタトナー1、イエロートナー1、ブラックトナー1を用いて非磁性一成分の市販のフルカラー複写機(クリエイティブプロセッサー660、キヤノン製)用いて、常温環境下(N/N環境 23℃/60%)、フルカラーモードでオリジナル原稿を用いた1万枚の耐久試験を実施した。その結果、耐久後もカブリや飛び散りも無く、非常に高精細なフルカラー画像を得ることができた。
【0170】
<比較例1>
実施例1と同様にしてトナー13及び現像剤13の評価を行った。
比較例1では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りが生じた。また、初期の転写効率が下がり、耐久試験後の転写効率の低下も見られた。さらに定着温度幅も狭くなった。結果を表6に示す。
【0171】
<比較例2>
実施例1と同様にしてトナー14及び現像剤14の評価を行った。
比較例2では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りが生じた。また、初期の転写効率が非常に下がり、耐久試験後の転写効率の低下も見られた。結果を表6に示す。
【0172】
<比較例3>
実施例1と同様にしてトナー15及び現像剤15の評価を行った。
比較例3では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において、カブリがより多く生じ、特に飛び散りが非常に多く生じた。また、初期の転写効率が下がり、耐久試験後、転写効率が大きく低下した。結果を表6に示す。
【0173】
<比較例4>
実施例1と同様にしてトナー16及び現像剤16の評価を行った。
比較例4では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリがより多く生じた。また、初期の転写効率が非常に下がり、耐久試験後の転写効率の低下も見られた。また、定着可能温度領域が測定されなかった。結果を表6に示す。
【0174】
<比較例5>
実施例1と同様にしてトナー17及び現像剤17の評価を行った。
比較例5では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリが非常に多く生じた。また、初期の転写効率が下がり、耐久試験後の転写効率が非常に低下した。結果を表6に示す。
【0175】
<比較例6>
実施例1と同様にしてトナー18及び現像剤18の評価を行った。
比較例6では、実施例1に比べ、1万枚の耐久試験において飛び散りやカブリがより多く生じた。また、初期の転写効率が非常に下がり、耐久試験後の転写効率の低下も見られた。また、定着可能温度領域が測定されなかった。結果を表6に示す。
【0176】
【表6】
Figure 0004174353
【0177】
【発明の効果】
本発明は、多量のオイルを塗布することなく、またはオイルを全く塗布することなく、低温定着性に優れ且つ耐高温オフセット性に優れたトナーを提供できる。また、本発明のトナーは、高い定着性や現像性を維持しながら、転写効率を向上させ、飛び散りを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用される離型剤のGPC分子量分布曲線のピーク面積の分割方法を説明するための図である。
【図2】本発明のトナーを製造する際の表面改質工程において使用される一例の表面改質装置の一例の構成を示す概略的断面図である。
【図3】図2に示す分散ロータの上面図の一例を示す概略図である。
【図4】飛び散り評価用にプリントした文字「電」を示す図である。
【図5】図4に示す文字「電」をプリントしたときに文字周辺部へトナーが飛び散ったときの状態を示す図である。
【符号の説明】
1 分級ロータ
2 微粉回収用排出口
3 原料供給口
4 ライナ
5 冷風導入口
6 分散ロータ
7 粉体排出口
8 排出弁
9 ガイドリング
10 角型ディスク
11 第一の空間
12 第二の空間
15 ケーシング

Claims (5)

  1. 結着樹脂、着色剤、及び離型剤を少なくとも含有する非磁性トナー粒子と、外添剤とを有する非磁性トナーにおいて、
    円相当径が3μm以上の非磁性トナーに含まれる粒子の平均円形度が0.915以上0.960以下であり、
    前記非磁性トナーを45体積%メタノール水溶液に攪拌混合した混合液の紫外可視分光分析による波長600nmの光の透過率が10乃至70%であり、
    前記離型剤は、少なくともビニル系ユニットを有する炭化水素系ワックスを含むことを特徴とする非磁性トナー。
  2. 前記非磁性トナーの重量平均粒径をX(μm)とし、円形度が0.960以上の非磁性トナーに含まれる粒子の個数基準累積値をY(%)としたときに、4≦X≦11、及び−X+20≦Y≦−X+70の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の非磁性トナー。
  3. 前記結着樹脂は、(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリエステルユニットとビニル系重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、(c)ハイブリッド樹脂とビニル系重合体との混合物、及び(d)ポリエステル樹脂とビニル系重合体との混合物から選択される樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の非磁性トナー。
  4. 前記離型剤は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量測定で二つのピークを有し、これらのピークのうちの高分子側のピークの面積をαとし、低分子側のピークの面積をβとしたときに、下記式(1)を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の非磁性トナー。
    0.2≦β/(α+β)≦0.9 (1)
  5. 前記離型剤は、非磁性トナー粒子中の樹脂成分100質量部に対して総量で1乃至10質量部含有されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の非磁性トナー。
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