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JP2002278138A - 二成分系現像剤 - Google Patents

二成分系現像剤

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JP2002278138A
JP2002278138A JP2001080207A JP2001080207A JP2002278138A JP 2002278138 A JP2002278138 A JP 2002278138A JP 2001080207 A JP2001080207 A JP 2001080207A JP 2001080207 A JP2001080207 A JP 2001080207A JP 2002278138 A JP2002278138 A JP 2002278138A
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toner
wax
resin
styrene
carrier
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JP2001080207A
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English (en)
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Naoya Morohoshi
直哉 諸星
Koshin Sugiyama
恒心 杉山
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温定着性、耐オフセット性に優れ、安定し
た帯電性、電気抵抗を有し、多数枚プリント後でも画質
劣化のない良好な画像を形成することができる二成分系
現像剤を提供する。 【解決手段】 少なくともガラス転移温度が66℃以下
である結着樹脂を含有するトナーと、磁性体よりなる芯
材の表面にソフトセグメントとハードセグメントからな
るコート層を設けたキャリアとを含有することを特徴と
する二成分系現像剤。前記トナーが、2種類の結着樹脂
A,Bとワックスを含有し、これらのSP値が下記関係
式を満たすことを特徴とする上記の二成分系現像剤。 0.8≦|SP(B)−SP(ワックス)|<SP
(A)−SP(B)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真における
静電荷像の現像に用いる二成分系現像剤に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法における定着方式としては、
そのエネルギー効率の良さから、加熱ヒートローラ方式
が広く一般に用いられている。しかしこのような方式で
は、加熱ローラ表面と溶融状態のトナー像とが加圧下で
接触するため、オフセット現象を生じやすい。これを防
止するために、トナー中にワックスを添加して離型性を
付与するという方法が一般的に行われている。
【0003】近年、環境への配慮から省エネ機運が高ま
っており、低エネルギーで定着可能な低温定着タイプの
トナーの開発が盛んに行われている。これに対応して、
トナーの結着樹脂として、低温定着性が良く、しかも熱
保存性が比較的良いポリエステル樹脂を用いることが試
みられている。しかし、ポリエステル樹脂は樹脂自身の
強度が高いため、トナーの粉砕工程において著しく生産
性を落とすという欠点を有している。これを改善するた
めに、特開平8−278658号公報、特開平11−5
2611号公報などでは樹脂成分として水添石油樹脂を
含有させることにより、熱保存性・低温定着性を両立し
ながら、粉砕性に優れたトナーが得られることが記載さ
れている。しかし、耐ホットオフセット性という点では
不十分であった。
【0004】トナーの離型性にはワックスの結着樹脂
(メインレジン)中への分散状態が大きく影響してい
る。ワックスは結着樹脂中に相溶してしまうとワックス
本来の融点を示さなくなり離型性を発現できないため、
ドメインとして存在することにより初めて、耐オフセッ
ト性を向上させることができる。従って、混練粉砕法に
より製造されるトナーの場合、結着樹脂と相溶性の悪い
ワックスを用いた方が有利である。ドメインの分散径
は、ワックスが結着樹脂をはじめとするトナー組成物と
共に溶融混練される段階で決定され、二者の相溶性が悪
いほどワックスの分散性は悪くなり、分散径も大きくな
る。ワックスの分散径が大きいと、トナー粒子表面近傍
に存在するワックスの割合が相対的に増加し、定着時の
加熱によりトナー表面にしみ出しやすくなるため、耐オ
フセット性という点では効果的であるが、同時に、粉砕
の際にワックス部分がトナー表面に露出しやすくなり、
ワックスがキャリアや感光体に移行してフィルミングを
生じたり、凝集性を示して流動性が悪化したりして良好
な画質を得るのを妨げるという問題があった。
【0005】こうした表面に露出するワックスによる悪
影響を防止するため、カプセル型構造を有するトナーの
提案が行われている。カプセルトナーは、結着樹脂から
なるシェル層に、ワックスからなるコア層が内包されて
いるため、ワックスが表面に露出することがない。従っ
て、前記フィルミングや凝集性などの問題が少ないが、
ワックスが強固なシェル層に覆われているため、定着時
にワックスがトナー内部からしみ出すのにエネルギーと
時間を必要とし、満足な離型性を得られないことがあ
る。
【0006】また、低エネルギーで定着可能な低温定着
タイプのトナーの開発に対応して、トナーの結着樹脂と
してガラス転移温度の低いものを用いるようになってき
ている。結着樹脂のガラス転移温度が低いと、現像装置
内における摩擦による発熱によりトナーが軟化しキャリ
ア表面へのトナースペントが起こりやすくなる。さらに
結着樹脂のガラス転移温度が低いと、トナー製造時の混
練工程において低粘度となるため強い練り力が加わらず
ワックスをうまく分散できないという問題がある。
【0007】以上のことより、フィルミングや凝集性を
生じることなく、耐オフセット性と低温定着性を満足す
るトナーを提供するためには、ワックスのトナー粒子中
での分散状態のコントロールが必要不可欠であるが、い
まだ達成されていない。
【0008】一般に電子写真法、静電写真法等の画像形
成方法においては、潜像担持体上に形成された静電潜像
を現像するために、トナー、またはトナーとキャリアと
を撹拌混合することによって得られる現像剤が使用され
る。この現像剤は、適当に帯電された混合物であること
が要求される。一般に静電潜像を現像する方法として
は、トナーとキャリアとを混合して得られる二成分系現
像剤を使用する方法と、キャリアを含まない一成分系現
像剤を使用する方法が公知である。前者の二成分系現像
剤を用いた現像方式は、比較的安定した良好な画像が得
られる反面、キャリア劣化やトナーとキャリアの混合比
の変動が発生しやすいといった欠点がある。一方、後者
の一成分現像剤は前者の欠点は持たないが、帯電性が安
定しにくいといった不都合を有している。
【0009】また、二成分系現像剤を使用して静電潜像
を繰り返し現像を行なう際に、現像剤中のトナーが消費
されてトナー濃度が変動するため、印刷時に安定した画
像を得るために、必要に応じてトナーを補給してこの変
動を抑制する必要がある。一般的にトナー補給量を制御
する方法として、複写機は透過性検知センサー、流動性
検知センサー、画像濃度検知センサー、嵩密度検知セン
サー等を具備しているが、画像濃度検知センサーを使用
するのが最近の主流である。該センサーは潜像担持体上
に一定の画像パターンを現像して、反射光から画像濃度
を検知することによって、トナー補給量を制御する方式
である。
【0010】このような二成分系現像方式に使用される
粒状キャリアは、キャリア表面へのトナーのスペント防
止、キャリア均一表面の形成、表面酸化防止、感湿性低
下の防止、現像剤の寿命の延長、感光体のキャリアによ
るキズあるいは摩耗からの保護、帯電極性の制御または
帯電量の調節等の目的で、通常、適当な樹脂材料で被覆
したり(例えば、特開昭58−108548号公報)、
さらに、その被覆層に種々の添加剤を添加する(例え
ば、特開昭54−155048号公報、特開昭57−4
0267号公報、特開昭58−108549号公報、特
開昭59−166968号公報、特公平1−19584
号公報、特公平3−628号公報、特開平6−2023
81号公報等)、さらに、キャリア表面に添加剤を付着
させたものを用いる(例えば、特開平5−273789
号公報)技術が知られている。
【0011】しかし、依然として耐久性に問題があり、
トナーのキャリア表面へのスペント化、それに伴う帯電
量の不安定化、ならびに被覆樹脂の削れによる抵抗低下
等に問題であり、初期は良好な画像を得ることができる
が、コピー枚数が増加するに連れ複写画像の画質が低下
するため、改良をする必要がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低温定着性
と耐オフセット性を両立すると同時に粉砕性にも優れ、
キャリア表面へのトナースペントが起こりにくく、キャ
リア表面コート層の膜削れも少なく、しかも高品質の画
像を長期間に亘って形成することのできる二成分系現像
剤を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記事情
に鑑み、鋭意検討を行った結果、特定のトナーと特定の
キャリアを組み合わせることにより、上記課題を解決し
うる二成分系現像剤とすることを見い出し、本発明を完
成するに至った。
【0014】即ち、本発明によれば、少なくともガラス
転移温度が66℃以下である結着樹脂を含有するトナー
と、磁性体よりなる芯材の表面にソフトセグメントとハ
ードセグメントからなるコート層を設けたキャリアとを
含有することを特徴とする二成分系現像剤が提供され
る。また、本発明によれば、前記結着樹脂のガラス転移
温度が57〜66℃である上記の二成分系現像剤が提供
される。また、本発明によれば、前記トナーが、少なく
とも2種類以上の結着樹脂を含有し、それらが海島構造
を形成していることを特徴とする上記いずれかに記載の
二成分系現像剤が提供される。また、本発明によれば、
前記トナーの結着樹脂の島を構成する樹脂中にワックス
が内包されていることを特徴とする上記の二成分系現像
剤が提供される。また、本発明によれば、前記トナー
が、2種類の結着樹脂A,Bとワックスを含有し、これ
らのSP値が下記関係式を満たすことを特徴とする上記
いずれかに記載の二成分系現像剤が提供される。 0.8≦|SP(B)−SP(ワックス)|<SP
(A)−SP(B) また、本発明によれば、前記トナーが、2種類の結着樹
脂A、Bとワックスを含有し、該結着樹脂Aと該結着樹
脂Bの重量比(A/B)が1〜50であり、かつ該結着
樹脂Bと該ワックスの重量比(B/ワックス)が1〜5
0であることを特徴とする上記いずれかに記載の二成分
系現像剤が提供される。さらに、本発明によれば、前記
トナーがワックスを含有し、該ワックスの最大分散径が
1μm以上である上記いずれかに記載の二成分系現像剤
が提供される。さらにまた、本発明によれば、前記トナ
ーがワックスを含有し、該ワックスの融点が75℃以上
であることを特徴とする上記いずれかに記載の二成分系
現像剤が提供される。
【0015】本発明の二成分系現像剤を構成するトナー
に関しては、少なくともガラス転移温度が66℃以下で
ある結着樹脂を含有するものであり、好ましくは少なく
とも2種類以上の結着樹脂を含有し、少なくとも1種類
の結着樹脂のガラス転移温度が66℃以下であり、それ
らが海島構造を形成していることが好ましく、さらに島
を構成する樹脂中にワックスが内包されていることが好
ましい。
【0016】本発明の現像剤のトナーにおいて、結着樹
脂がAとBの2種類の場合について説明する。ここで、
SP値の大きい方を結着樹脂A、SP値の小さい方を結
着樹脂Bとする。このようなA、B2種類の結着樹脂が
海島構造を形成する場合の構成のトナーは、各種トナー
組成物のSP値が下記関係式(1)を満たすときに形成
される。 0.8<|SP(A)−SP(B)| …(1) 結着樹脂Aと結着樹脂BのΔSP値が大きいときに上記
海島構造のトナーが形成され、島を形成する樹脂が、粉
砕助剤としての役割をはたすために、トナーの粉砕性が
向上する。
【0017】また、本発明の現像剤のトナーにおいて、
このようなA、B2種類の結着樹脂が海島構造を形成
し、さらに島を構成する樹脂中にワックスが内包されて
いる場合の構成のトナーは、トナー組成物の各成分のS
P値が下記関係式(2)を満たすときに形成される。 0.8≦|SP(B)−SP(ワックス)|<SP(A)−SP(B)(2) すなわち、結着樹脂BとワックスのΔSP値が0.8以
上、より好ましくは1.0以上で、それよりもさらに結
着樹脂Aと結着樹脂BのΔSP値が大きいときに、島部
分にワックスが内包された上記海島構造のトナーが形成
される。
【0018】つまり、これらのトナー組成物の各成分が
互いに相溶しないという条件下においては、ワックスは
結着樹脂B中に選択的に取りこまれ、ドメインを形成す
る。さらに、結着樹脂A中に結着樹脂Bがドメインとし
て分散される。より大きなドメインとして存在させるた
めに、(1)式の右辺は大きいほどよい。その結果、結
着樹脂Aからなる海の部分と、ワックスを内包した結着
樹脂Bからなる島の部分ができ、海島構造を形成する。
ワックスは結着樹脂Bに覆われているため、トナー粒子
中で部分的なカプセル構造を有しており、大きなドメイ
ンとしてトナー粒子の表面近傍に存在しながら、直接露
出するのを防ぐことができる。
【0019】このときのワックスの最大分散径は1.0
μm以上であることが望ましい。ここでの分散径とはワ
ックスの長軸径の長さを指す。1.0μmより小さい
と、トナー表面近傍にワックスの存在する確率が小さく
なり、離型効果が充分に得られない。1.0μm以上で
あると、トナー表面近傍にワックスの存在する確率が大
きくなり、充分な離型効果が得られる。しかし、ワック
スの分散径が大きすぎると流動性が低下したり、フィル
ミングが起きやすくなったりすることがしばしば懸念さ
れるが、本発明のトナーの場合、ワックスがサブレジン
に覆われていてトナー表面に直接露出することがないの
で、これらを防止できる。
【0020】ここで、結着樹脂Aと結着樹脂Bの重量比
(A/B)は1〜50が好ましく、より好ましくは2〜
20で、結着樹脂Aがメインレジンとして海の部分を構
成し、結着樹脂Bがサブレジンとして島の部分を構成す
る。同様に、結着樹脂Bとワックスの重量比(B/ワッ
クス)は1〜50が好ましく、より好ましくは2〜20
で、上記島の中でさらに、結着樹脂Bが海の部分を構成
し、ワックスがサブレジンとして島の部分を構成する。
【0021】上記従来技術の問題点を解決するために検
討を続けてきた結果、本発明の二成分系現像剤を構成す
るキャリアに関しては、少なくとも磁性体よりなる芯材
の表面に、ソフトセグメントとハードセグメントからな
るコート層を設けることにより、弾性を有する耐摩耗性
のコート層が形成され、これにより、現像剤を摩擦帯電
させる為の攪拌時に、トナーとの摩擦或いはキャリア同
士の摩擦によるコート層への強い衝撃を伴う接触を吸収
できるため、キャリアへのトナーのスペントを抑制する
ことが可能となると共に、膜削れも防止することが可能
となり、耐久性の改善効果が顕著となることを見出し
た。本発明において、ソフトセグメントとはコート層内
の軟質相あるいは柔軟性成分をいい、ハードセグメント
とは硬質相あるいは分子拘束成分であり、前者が衝撃を
吸収し、後者が補強効果を与える。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の現像剤について具
体的に説明する。 (結着樹脂)まず、本発明のトナーに用いられる結着樹
脂としては、ポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、
ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単
独重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、ス
チレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエ
ン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、ス
チレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重
合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリ
ル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共
重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重
合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン
−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエ
チルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン
共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレンー
イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イ
ンデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチ
レン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共
重合体が挙げられる。
【0023】また、下記の樹脂を混合して使用すること
もできる。例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリブ
チルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポ
リウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブ
チラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、
テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化
水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラ
フィンワックスなどが挙げられる。
【0024】さらに、特に圧力定着用に好適な結着樹脂
としては下記のものを挙げることができ、混合して使用
できる。ポリオレフィン(低分子量ポリエチレン、低分
子量ポリプロピレン、酸化ポリエチレン、ポリ4弗化エ
チレンなど)、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチ
レン−ブタジエン共重合体(モノマー比5〜30:95
〜70)、オレフィン共重合体(エチレン−アクリル酸
共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エ
チレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル
酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂)、
ポリビニルピロリドン、メチルビニルエーテル−無水マ
レイン酸共重合体、マレイン酸変性フェノール樹脂、フ
ェノール変性テルペン樹脂。これらの樹脂は単独使用に
限らず、二種以上併用することもできる。
【0025】また、これらの製造法も特に限定されるも
のではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合
のいずれも利用できる。
【0026】さらに前記樹脂の中でも、特に低温定着性
を有するポリエステル樹脂が好ましい。本発明で用いら
れるポリエステル樹脂は、多価アルコールと多価カルボ
ン酸との縮重合によって得られる。使用される多価アル
コールとしては、例えば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、プロピレング
リコール等のグリコール類、1.4−ビス(ヒドロキシ
メチル)シクロヘキサン、及びビスフェノールA等のエ
ーテル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール、
三価以上の多価アルコールを挙げることができる。ま
た、多価カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマ
ール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハ
ク酸、マロン酸等の二価の有機酸、1,2,4−ベンゼ
ントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン
酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,
2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキ
サントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メ
チレンカルボキシプロパン、1,2,7,8−オクタン
テトラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸を挙げ
ることができる。
【0027】ここで、メインレジンのガラス転移温度T
gは低温定着性の関係から66℃以下が好ましい。一
方、熱保存性の関係からは57℃以上が好ましい。より
好ましくは60℃以上である。57℃より小さいと、保
存時にトナーのブロッキングが起きやすくなる。
【0028】本発明において、サブレジンとして使用可
能な樹脂としては、使用されるメインレジンとの溶解度
パラメーター差(ΔSP値)がワックスとのΔSP値よ
り大きく、互いに非相溶であればよく、ΔSP値は0.
8より大きいものが好ましい。ΔSP値が0.8以下で
あると、サブレジンとメインレジンが互いに相溶してし
まい、ワックスの部分カプセル構造を形成できなくな
る。サブレジンとしては例えば次のようなものが使用で
きるが、これらに限定はされない。ポリスチレン、クロ
ロポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、スチレン/
クロロスチレン共重合体、スチレン/プロピレン共重合
体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/塩化ビ
ニル共重合体、スチレン/酢酸ビニル共重合体、スチレ
ン/マレイン酸共重合体、スチレン/アクリル酸エステ
ル共重合体(スチレン/アクリル酸メチル共重合体、ス
チレン/アクリル酸エチル共重合体、スチレン/アクリ
ル酸ブチル共重合体、スチレン/アクリル酸オクチル共
重合体、スチレン/アクリル酸フェニル共重合体等)、
スチレン/メタクリル酸エステル共重合体(スチレン/
メタクリル酸メチル共重合体、スチレン/メタクリル酸
エチル共重合体、スチレン/メタクリル酸ブチル共重合
体、スチレン/メタクリル酸フェニル共重合体等)、ス
チレン/α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン/アクリロニトリル/アクリル酸エステル共重合体等
のスチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む
単独重合体又は共重合体)、塩化ビニル樹脂、スチレン
/酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
エチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹
脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、
エチレン/エチルアクリレート共重合体、キシレン樹
脂、ポリビニルブチラール樹脂等、石油系樹脂、水素添
加された石油系樹脂。これらの樹脂は単独使用に限ら
ず、二種以上併用することもできる。また、これらの製
造法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重
合、乳化重合、懸濁重合のいずれも利用できる。
【0029】また本発明のトナーにおいては離型剤とし
てワックス等を含有させることが好ましく、このような
離型剤としては、使用されるサブレジンとの溶解度パラ
メーター差(ΔSP値)が0.8以上で互いに非相溶で
あればよく、例えば固形シリコーンワニス、高級脂肪酸
高級アルコール、モンタン系エステルワックス、低分子
量ポリプロピレンワックス等、従来公知の全ての離型剤
を使用できる。特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワック
ス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスを単独又
は組み合わせて使用する事ができる。使用するワックス
の融点は75℃以上であることが好ましい。75℃より
低いと、充分な耐オフセット性が得られない。これらの
離型剤の使用量は、トナーの結着樹脂成分100重量部
に対し、1〜20重量部が好ましく、より好ましくは3
〜10重量部である。
【0030】本発明のトナーには、必要に応じて着色
剤、帯電制御剤、流動性改良剤、磁性材料などを配合す
ることも可能である。着色剤としては、例えばカーボン
ブラック、ランプブラック、鉄黒、アニリンブルー、フ
タロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザ
イエローG、ローダミン6Cレーキ、カルコオイルブル
ー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロ
ー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料等の染顔
料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混
合して使用でき、ブラックトナーとしてもフルカラート
ナーとしても使用できる。これらの着色剤の使用量はト
ナー樹脂成分に対して、通常1〜30重量%、好ましく
は3〜20重量%である。
【0031】帯電制御剤としては、ニグロシン染料、金
属錯塩型染料、第四級アンモニウム塩等の従来公知のい
かなる帯電制御剤も、単独あるいは混合して使用でき
る。これらの帯電制御剤の使用量は、トナー樹脂成分1
00重量部に対し、0.1〜10重量部、好ましくは1
〜5重量部である。
【0032】流動性改良剤としては、酸化ケイ素、酸化
チタン、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリ
ウム等、従来公知のいかなる流動性改良剤をも単独ある
いは混合して使用できる。これらの流動性改良剤の使用
量は、トナー重量100重量部に対し、0.1〜5重量
部、好ましくは0.5〜2重量部である。
【0033】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
のような金属あるいはこれら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およびその混合物などが挙げられ
る。
【0034】本発明でいう溶解度パラメーターSP値
(δ)は、以下の方法により求められるが、これらに限
定されない。SP値は、凝集エネルギー密度の関数とし
て次の式で定義されている。 δ=(△E/V)1/2 ………(3) △E:分子間凝集エネルギー(蒸発熱) V:混合液の全体積 △E/V:凝集エネルギー密度 又、SP値を用いて、混合による熱量変化△Hmは次の
式で示される。 △Hm=V(δ1−δ2)・Φ1・Φ2 ………(4) δ1 :溶媒のSP値 δ2 :溶質のSP値 Φ1 :溶媒の体積分率 Φ2 :溶質の体積分率 この式より、δ1、δ2の値が近い程、△Hmは小さく
なり、Gibbsの自由エネルギーが小さくなるので、
SP値の差が小さいもの同士は親和性が高くなるものと
考えられる。実際にSP値を求める方法としては、SP
値が既知の各種溶剤との樹脂の溶解性を比較すること
で、最も良く相溶する溶剤のSP値から未知の樹脂のS
P値を設定した。また、その他SP値の求めかたとして
は、樹脂のモノマー組成が判明している場合には以下の
Fedorらの方法を用いて計算できる。 SP値=(ΣΔei/ΣΔvi)1/2 Δei:原子または原子団の蒸発エネルギー。 Δvi:原子または原子団のモル体積。 本発明では、主にモノマー組成から計算により求めた値
を用いた。
【0035】次に本発明の二成分系現像剤に使用される
キャリアについて説明する。本発明で用いられるキャリ
アは、磁性体よりなる芯材の表面に、ソフトセグメント
とハードセグメントからなるコート層を設けたものであ
る。該コート層を形成する被覆樹脂としては、主成分
が、官能基[ただし、Si(OR1)基(ここでR1は、
水素原子、低級アルキル基またはアシル基を表す)を除
く]を有する有機化合物(a)、該有機化合物(a)が
有する官能基と反応し得る官能基およびSi(OR1
基(R1は前記と同じ意味)を有する化合物(b)およ
び/またはその加水分解縮合物、下記一般式で示される
有機ケイ素化合物(c)および/またはその加水分解縮
合物、 Si(OR2)4 (式中、R2は同一または異なっていてもよく、水素原
子、低級アルキル基またはアシル基を表す)から生成さ
れる樹脂である場合を例示することができる。この場
合、(a)がソフトセグメント、(c)がハードセグメ
ントとなり、(b)がバインダーとしてはたらく。
【0036】キャリアに正帯電性を持たせる為に有機化
合物(a)はアミノ基を含有することが好ましい。アミ
ノ基を有する有機化合物(a)の具体例としては、アリ
ルアミン、ジアリルアミン、イソプロピルアミン、ジイ
ソプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、エチル
アミン、ジエチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、
3−エトキシプロピルアミン、ジイソブチルアミン、3
−ジエチルアミノプロピルアミン、ジ−2−エチルヘキ
シルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、プロピル
アミン、ジメチルアミノプロピルアミン、メチルイミノ
ビスプロピルアミン、3−メトキシプロピルアミン、エ
チレンジアミン、1,4−ジアミノブタン、1,2−ジ
アミノプロパン、1,3−ジアミノプロパン、ヘキサメ
チレンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミ
ン等のアミノ基を1個以上有する低分子有機化合物;ポ
リエチレンイミン類、例えば日本触媒社製エポミンシリ
ーズ(エポミンSP−003、エポミンSP−006、
エポミンSP−012、エポミンSP−018、エポミ
ンSP−103、エポミンSP−110、エポミンSP
−200、エポミンSP−300、エポミンSP−10
00、エポミンSP−1020等)、ポリアリルアミン
類(例えば日東紡績社製PAA−L、PAA−H等)、
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチル
アミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有
(メタ)アクリレートのホモポリマーや、これらのアミ
ノ基含有(メタ)アクリレートと他の(メタ)アクリレ
ート類や(メタ)アクリル酸とのコポリマー、ポリオキ
シエチレンアルキルアミン類等のアミノ基含有高分子有
機化合物が挙げられる。
【0037】化合物(b)は、有機化合物(a)と有機
ケイ素化合物(c)とを結合させるものであり、前記し
た有機化合物(a)が有する官能基と反応し得る官能基
とSi(OR1)基(R1の意味は前記と同じ)を有する
化合物である。具体的には、β−(3,4−エポキシシ
クロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,
4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラ
ン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リイソプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシク
ロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、β−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン
等のエポキシ基含有化合物;あるいはγ−イソシアノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアノプロピルト
リエトキシシラン、γ−イソシアノプロピルメチルジメ
トキシシラン、γ−イソシアノプロピルメチルジエトキ
シシラン等のイソシアネート基含有化合物;等が挙げら
れ、これらの1種または2種以上を用いることができ
る。
【0038】本発明に用いられる有機ケイ素化合物
(c)としては、下記一般式で表されるものであれば特
に限定されない。 Si(OR2)4 (式中、R2は同一または異なっていてもよく、水素原
子、低級アルキル基またはアシル基を表す) 具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキ
シシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキ
シシラン等のシラン化合物が挙げられ、これらの1種ま
たは2種以上を用いることができる。中でも、形成され
たコート膜が良好な耐湿性を示す点から、テトラメトキ
シシラン、テトラエトキシシランが好ましい。
【0039】本発明のキャリアに使用する被覆樹脂とし
ては、詳細な理由が分からないが、上記した構成のもの
が好ましい。本発明のキャリアの被覆樹脂は、従来から
知られているシリコーンレジンとは全く異なるものであ
り、それをコーティングしたキャリアは非常に流動性が
良好である。
【0040】本発明のおいて、ソフトセグメントとハー
ドセグメントからなるコート層を設ける別の方法として
は、例えば、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂をアミノ樹
脂等で架橋する方法を挙げることができる。本発明者ら
は、前記従来技術の問題点を解決するために検討を続け
てきた結果、少なくとも、樹脂コート膜を有するキャリ
アにおいて、該樹脂コート膜がアクリル系樹脂等の熱可
塑性樹脂を、グアナミン樹脂等のアミノ樹脂で架橋させ
た樹脂成分に、帯電調節剤を含有させることで、弾性を
有するコート膜が得られる。これにより、現像剤を摩擦
帯電させる為の攪拌時に、トナーとの摩擦或いはキャリ
ア同士の摩擦による被覆樹脂への強い衝撃を伴う接触を
吸収できるため、キャリアへのトナーのスペントを抑制
することが可能となると共に、膜削れも防止することが
可能となり、改善効果が顕著である。
【0041】ここで用いる熱可塑性樹脂としては、公知
の全ての熱可塑性樹脂を用いることが可能である。アミ
ノ樹脂としてはグアナミン樹脂、メラミン樹脂等を使用
することができる。以下、熱可塑性樹脂としてアクリル
系樹脂、アミノ樹脂としてグアナミン樹脂使用した場合
で説明する。ここで用いるアクリル系樹脂としては、全
てのアクリル系樹脂を用いることが可能であるが、Tg
が20〜100℃、好ましくは25〜80℃であるもの
を用いるのが良い。Tgが20℃より低い場合は、常温
に於いてもブロッキングが発生する為保存性が悪く好ま
しくない。一方、Tgが100℃より高い場合は、コー
ト層樹脂が硬くなり過ぎて弾性が得られないため、衝撃
を吸収できなくなり十分な改善効果が得られない。
【0042】更に、グアナミン樹脂の含有量が20〜5
0重量%の範囲で増減させることにより、コート層の樹
脂の弾性が調整可能となる。グアナミン樹脂の含有量が
20重量%未満の場合は、アクリル系樹脂との十分な架
橋反応が生じないため、耐摩耗性の改善効果が得られな
い。一方、50重量%を超えた場合は、アクリル系樹脂
との架橋反応が進み過ぎて、コート膜樹脂が硬化し過ぎ
となり弾性が得られなくなるため、衝撃を吸収できなく
なるため十分な改善効果が得られない。
【0043】更に、帯電調節剤として芳香族スルフォン
酸又は隣酸のどちらかを使用することにより、グアナミ
ン樹脂との架橋反応が好ましい状態となり、帯電の調節
効果が顕著である。また、帯電調節剤としてはここで挙
げたもの以外に、カーボンブラック或いは酸性触媒を単
独又は併用して用いることも可能である。カーボンブラ
ックは、キャリア或いはトナー用として一般的に使われ
ているもの全てを用いることができる。酸性触媒は、触
媒作用を持つもの全てを用いることができる。例えば、
完全アルキル化型、メチロール基型、イミノ基型、メチ
ロール/イミノ基型等の反応性基を有するものである
が、これらに限るものではない。更に、カーボンブラッ
クは抵抗調節剤の目的で用いることも可能である。
【0044】更にまた、帯電調節剤の含有量はグアナミ
ン樹脂に対し10重量%以下である場合、改善効果が顕
著である。帯電調節剤が10重量を超える場合は、グア
ナミン樹脂との反応が進み過ぎるため、グアナミン樹脂
とアクリル系樹脂との十分な架橋反応が生じなくなり、
耐摩耗性の改善効果が十分得られない。
【0045】更に、キャリアの製造方法が、上記条件を
用いることで改善効果が顕著である。具体的には、帯電
調節剤を含有させることで、樹脂との架橋反応が促進さ
れるため、製造時の凝集の発生を抑えることが可能とな
り、凝集性の弱いキャリアが得られ、解砕が容易になる
とともに歩留りも向上する。但し、前記したように、帯
電調節剤の含有量はグアナミン樹脂に対し10重量%以
下の範囲であることが好ましい。帯電調節剤が10重量
%を超える場合は、グアナミン樹脂との反応が進み過ぎ
るため、グアナミン樹脂とアクリル系樹脂との十分な架
橋反応が生じなくなり、耐摩耗性の改善効果が十分得ら
れないという問題が生じる。
【0046】更に、1次粒子径又は2次粒子径がコート
層の厚みより大きい粒子をコート層に含有させることも
可能である。この場合、被覆膜に比べ粒子の方が凸とな
るため、現像剤を摩擦帯電させる為の攪拌により、トナ
ーとの摩擦或いはキャリア同士の摩擦で、被覆樹脂への
強い衝撃を伴う接触を緩和することが出来る。これによ
り、キャリアへのトナーのスペントを防止することが可
能となるとともに、帯電発生箇所である被覆樹脂の膜削
れも防止することが可能となり、改善効果が顕著であ
る。粒子がコート層厚よりも小さい場合、粒子は被覆樹
脂中に埋もれてしまうため、効果が著しく低下する。粒
子がコート層厚の10倍よりも大きい場合、粒子と被覆
樹脂との接触面積が少ないため充分な接着力が得られ
ず、該粒子が容易に脱離してしまう。粒子含有量は、被
覆樹脂に対して20〜80重量%、好ましくは、30〜
70重量%である。その含有量が20重量%よりも少な
い場合には、キャリア粒子表面での被覆樹脂の占める割
合に比べ、該粒子の占める割合が少ないため、被覆樹脂
への強い衝撃を伴う接触を緩和する効果が充分に得られ
ない。80重量%よりも多い場合には、キャリア表面で
の被覆樹脂の占める割合に比べ、該粒子の占める割合が
多すぎるため、帯電発生箇所である被覆樹脂の占める割
合が不充分となり、充分な帯電能力が得られない。
【0047】更に、ここで用いる粒子がアルミナ、酸化
チタン、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、酸化鉄、硫酸バ
リウム等で改善効果は顕著であるが、これらに限るもの
ではない。また、これら粒子の表面を低電気抵抗物質に
より被覆処理したものを用いることで、粒子表面が低電
気抵抗となるため、過度なトナー帯電が抑制され、接触
領域の帯電電荷が無接触のキャリア表面に移動し易く、
電荷交換性、帯電スピードの向上に寄与し、キャリア表
面にトナー等が多少付着しても、帯電量の著しい低下を
招くことはなく、改善効果が顕著である。
【0048】本発明に使用されるキャリアの芯材の材質
としては、例えば表面酸化または未酸化の鉄、磁性体分
散樹脂粒子、フェライト粒子、マグネタイト粒子等が使
用できる。またその製造方法としては、特別な制約はな
い。さらにこのようなキャリア芯材は、磁性材料のみか
ら構成されていてもよく、また磁性材料と非磁性材料と
の結合体から構成されていてもよく、更には二種以上の
磁性粒子の混合物であっても良い。
【0049】前記したキャリア芯材の表面を上記被覆樹
脂で被覆する方法としては、該樹脂を溶剤中に溶解もし
くは懸濁せしめて芯材表面に塗布し、上記樹脂を磁性粒
子等からなる芯材に付着せしめる方法が好ましいが特に
限定されない。上記被覆樹脂の処理量は被覆材の成膜性
や耐久性から一般に総量でキャリア芯材に対し1〜3重
量%が望ましい。より好ましくは1.5〜2.5重量%
が好ましい。1重量%未満であると、キャリア芯材の表
面をほぼ一様に樹脂被覆できないため、現像領域でキャ
リア付着や絶縁破壊による白抜け等が発生する。一方、
3重量%を超えても成膜性が向上するわけでもなく、か
えって現像剤の流動性を低下させることとなる。
【0050】
【実施例】以下、本発明を下記の実施例によってさらに
具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。なお、トナーに使用されるポリエステル樹脂、
スチレン/アクリル共重合体のSP値は、構成モノマー
の成分の組成を変えることによって変化させた。また、
実施例及び比較例において部は重量部を示す。
【0051】 実施例1 トナーの作製 ポリエステル樹脂A− 85部 (SP値:10.0、モノマー:ビスフェノールAの PO/EO付加物、テレフタル酸/トリメリット酸、 Tg:64℃) スチレン/アクリル共重合体B− 15部 (SP値:9.0、モノマー:スチレン、アクリル酸メチル) 酸化ワックス(SP値:9.1、融点:78℃) 5部 カーボンブラック(三菱カーボン社製#44) 10部 サリチル酸金属塩化合物 2部 上記組成の混合物をヘンシェルミキサーで十分攪拌混合
した後、ロールミルで130〜140℃の温度で約30
分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物をジ
ェットミルで粉砕分級し、体積平均粒径7.5μm の
粒径のトナーを得た。添加剤(R972日本アエロジル
社製)をトナー100部に対して0.5部添加し、ヘン
シェルミキサーで攪拌混合後メッシュを通して大粒径の
粒子を除去し最終トナーを得た。透過型電子顕微鏡(T
EM)によりトナー断面観察を行ったところ、ポリエス
テル樹脂A−の海部分に、スチレン/アクリル共重合
体B−とワックスの島が分散しており、島の最大の分
散径は1.1μmであった。このトナーを模式図で表す
と図1のようであった。このときのポリエステル樹脂A
−とスチレン/アクリル共重合体B−のΔSP値は
1.0、スチレン/アクリル共重合体B−とワックス
のΔSP値は0.1であった。
【0052】キャリアの作製 攪拌機、温度計および冷却器を備えたフラスコに、ポリ
エチレンイミン「エポミンSP−018」(日本触媒
製)1.64部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン1.49部、エタノール47.05部を仕込
み、50℃で窒素雰囲気下24時間攪拌した後、30℃
に冷却し、水1.09部とエタノール5.53部の混合
液を15分かけて滴下し、1時間攪拌した。さらにその
反応液に、テトラメトキシシランオリゴマー「Mシリケ
ート51」(多摩化学製)14.30部とエタノール2
8.88部を加え、20℃で24時間攪拌してキャリア
用コート剤1を得た。 芯材(焼成フェライト紛: パウダーテック社製、F−300;平均粒径50μm)5000部 コート剤1(不揮発分17重量%) 588部 流動床内に回転式底板ディスクと攪拌羽根を設けた、旋
回流を形成させながらコートを行うコーティング装置を
使用して、上記コート液を上記のキャリア芯材上に塗布
した。得られたキャリアを電気炉で温度190℃で1時
間加熱し、キャリア粒子を得た。
【0053】現像剤の調製 上記トナー5部に対し、キャリアを加え、総量100部
となるように混合して二成分系現像剤を作製した。
【0054】 実施例2 トナーの作製 ポリエステル樹脂A− 85部 (SP値:10.0、モノマー:ビスフェノールA のPO/EO付加物、テレフタル酸/トリメリット酸、 Tg:64℃) スチレン/アクリル共重合体B− 15部 (SP値:9.0、モノマー:スチレン、アクリル酸メチル) パラフィンワックス(SP値:8.1、融点:77℃) 5部 カーボンブラック(三菱カーボン社製#44) 10部 サリチル酸金属塩化合物 2部 上記組成の混合物をヘンシェルミキサーで十分攪拌混合
した後、ロールミルで130〜140℃の温度で約30
分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物をジ
ェットミルで粉砕分級し、体積平均粒径7.5μmの粒
径のトナーを得た。添加剤(R972日本アエロジル社
製)をトナー100部に対して0.5部添加し、ヘンシ
ェルミキサーで攪拌混合後メッシュを通して大粒径の粒
子を除去し最終トナーを得た。TEMによりトナー断面
観察を行ったところ、ポリエステル樹脂A−の海部分
に、ワックスを内包したスチレン/アクリル共重合体B
−の島が分散しており、ワックスの最大の分散径は
1.2μmであった。このトナーを模式図で表すと図2
の(a)、TEM写真は図2の(b)のようであった。
このときのポリエステルA−とスチレン/アクリル共
重合体B−のΔSP値は1.0、スチレン/アクリル
共重合体B−とワックスのΔSP値は0.9であっ
た。現像剤の作製 実施例1と同じキャリアを使用し、上記トナーを用いた
こと以外は実施例1と同様にして二成分系現像剤を作製
した。
【0055】 実施例3 トナーの作製 ポリエステル樹脂A− 85部 (SP値:10.8、モノマー:ビスフェノールA のPO/EO付加物、フマル酸/トリメリット酸、 Tg:62℃) スチレン/アクリル共重合体B− 15部 (SP値:9.0、モノマー:スチレン、アクリル酸メチル) パラフィンワックス(SP値:8.1、融点:77℃) 5部 カーボンブラック(三菱カーボン社製#44) 10部 サリチル酸金属塩化合物 2部 SP値の異なるポリエステル樹脂A−を用いたこと以
外は実施例2と同様にしてトナーを得た。TEMにより
トナー断面観察を行ったところ、ポリエステル樹脂A−
の海部分に、ワックスを内包したスチレン/アクリル
共重合体B−の島が分散してしており、最大のワック
スの分散径は1.8μmであった。このトナーを模式図
で表すと図2の(a)のようであった。このときのポリ
エステル樹脂A−とスチレン/アクリル共重合体B−
のΔSP値は1.8、スチレン/アクリル共重合体B
−とワックスのΔSP値は0.9であった。現像剤の作製 実施例1と同じキャリアを使用し、上記トナーを用いた
ことを以外は実施例1と同様にして二成分系現像剤を作
製した。
【0056】 実施例4 トナーの作製 ポリエステル樹脂A− 85部 (SP値:11.0、モノマー:ビスフェノールA のPO/EO付加物、フマル酸/トリメリット酸、 Tg:56℃) スチレン/アクリル共重合体B− 15部 (SP値:9.0、モノマー:スチレン、アクリル酸メチル) パラフィンワックス(SP値:8.1、融点:77℃) 5部 カーボンブラック(三菱カーボン社製#44) 10部 サリチル酸金属塩化合物 2部 構成は同じだがTgの異なるポリエステル樹脂A−を
用いたこと以外は実施例3と同様にしてトナーを得た。
TEMによりトナー断面観察を行ったところ、ポリエス
テル樹脂A−の海部分に、ワックスを内包したスチレ
ン/アクリル共重合体B−の島が分散してしており、
最大のワックスの分散径は2.0μmであった。このト
ナーを模式図で表すと図2の(a)のようであった。こ
のときのポリエステル樹脂A−とスチレン/アクリル
共重合体B−のΔSP値は2.0、スチレン/アクリ
ル共重合体B−とワックスのΔSP値は0.9であっ
た。現像剤の作製 実施例1と同じキャリアを使用し、上記トナーを用いた
こと以外は実施例1と同様にして二成分系現像剤を作製
した。
【0057】 比較例1 トナーの作製 ポリエステル樹脂A− 85部 (SP値:10.0、モノマー:ビスフェノールA のPO/EO付加物、テレフタル酸/トリメリット酸、 Tg:64℃) スチレン/アクリル共重合体B− 15部 (SP値:9.3、モノマー:スチレン、アクリルニトリル) パラフィンワックス(SP値:8.1、融点:77℃) 5部 カーボンブラック(三菱カーボン社製#44) 10部 サリチル酸金属塩化合物 2部 SP値の異なるスチレン/アクリル共重合体B−を用
いたこと以外は実施例2と同様にしてトナーを得た。T
EMによりトナー断面観察を行ったところ、ポリエステ
ル樹脂A−とスチレン/アクリル共重合体B−が互
いに相溶して海部分を構成し、ワックス単独の島が分散
しており、最大のワックスの分散径は1.4μmであっ
た。このトナーを模式図で表すと図3の(a)、TEM
写真は図3の(b)のようであった。このときのポリエ
ステル樹脂A−とスチレン/アクリル共重合体B−
のΔSP値は0.7、スチレン/アクリル共重合体B−
とワックスのΔSP値は1.2であった。現像剤の作製 実施例1と同じキャリアを使用し、上記トナーを用いた
こと以外は実施例1と同様にして二成分系現像剤を作製
した。
【0058】 比較例2 トナーの作製 ポリエステル樹脂A− 85部 (SP値:10.0、モノマー:ビスフェノールA のPO/EO付加物、テレフタル酸/トリメリット酸、 Tg:64℃) スチレン/アクリル共重合体B− 15部 (SP値:9.3、モノマー:スチレン、アクリルニトリル) カルナバワックス(SP値:8.6、融点83℃) 5部 カーボンブラック(三菱カーボン社製#44) 10部 サリチル酸金属塩化合物 2部 SP値の異なるワックスを用いたこと以外は比較例1と
同様にしてトナーを得た。TEMによりトナー断面観察
を行ったところ、ポリエステル樹脂A−、スチレン/
アクリル共重合体B−、ワックスのすべてが相溶して
単一の相を形成しており、ワックスのドメインは観察さ
れなかった。このトナーを模式図で表すと図4の
(a)、TEM写真は図4の(b)のようであった。こ
のときのポリエステル樹脂A−とスチレン/アクリル
共重合体B−のΔSP値は0.7、スチレン/アクリ
ル共重合体B−とワックスのΔSP値は0.7であっ
た。現像剤の作製 実施例1と同じキャリアを使用し、上記トナーを用いた
こと以外は実施例1と同様にして二成分系現像剤を作製
した。
【0059】 比較例3 トナーの作製 ポリエステル樹脂A− 40部 (SP値:10.0、モノマー:ビスフェノールA のPO/EO付加物、テレフタル酸/トリメリット酸、 Tg:64℃) スチレン/アクリル共重合体B− 60部 (SP値:9.0、モノマー:スチレン、アクリル酸メチル) パラフィンワックス(SP値:8.1、融点77℃) 5部 カーボンブラック(三菱カーボン社製#44) 10部 サリチル酸金属塩化合物 2部 ポリエステル樹脂A−を40部、スチレン/アクリル
共重合体B−を60部含有すること以外は実施例2と
同様にしてトナーを得た。TEMによりトナー断面観察
を行ったところ、メインレジンとサブレジンが逆転し、
スチレン/アクリル共重合体B−の海部分に、ポリエ
ステル樹脂A−の島とワックスの島がそれぞれ分散し
てしていた。最大のワックスの分散径は1.0μmであ
った。このトナーを模式図で表すと図5のようであっ
た。このときのポリエステル樹脂A−とスチレン/ア
クリル共重合体B−のΔSP値は1.0、スチレン/
アクリル共重合体B−とワックスのΔSP値は0.9
であった。現像剤の作製 実施例1と同じキャリアを使用し、上記トナーを用いた
ことを以外は実施例1と同様にして二成分系現像剤を作
製した。
【0060】比較例4キャリアの作製 実施例1のキャリアの作製において、コート剤1 5
88部の代わりにシリコーン樹脂SR2411(トーレ
・ダウコーニング社製)500部のトルエン溶液を使用
した以外は実施例1と同様にしてキャリア粒子を得た。現像剤の作製 比較例1と同じトナーを使用し、上記キャリアを用いた
こと以外は実施例1と同様にして二成分系現像剤を作製
した。
【0061】以上の実施例及び比較例のトナーの構成成
分の諸物性を表1に示す。また実施例及び比較例のトナ
ー及び現像剤の性能評価を下記の方法で行ない、その結
果を表2に示す。 評価方法: (ワックスの分散状態の観察)トナー粒子を約100μ
mに超薄切片化し、四酸化ルテニウムにより染色した
後、透過型電子顕微鏡(TEM)により倍率10000
倍で観察を行い、写真撮影した。この写真を画像評価す
ることにより、ワックスの分散状態を観察し分散径等を
測定した。
【0062】(定着性評価)定着ローラーとしてテフロ
ン(登録商標)ローラーを使用した(株)リコー製複写
機 MF−4550の改造機を用いて、これにリコー製
のタイプ6200紙をセットし複写テストを行った。定
着温度を変えて高温オフセット発生温度を以下のように
求めた。 (良)◎:200℃以上、○:200℃未満〜190
℃、□:190℃未満〜180℃、△:180℃未満〜
170℃、X:170℃未満(悪)
【0063】(フィルミング評価)感光体上に発生した
フィルミングについて、感光体上を目視してその状況に
より以下の3段階で評価した。 (良)○:観察されない、△:わずかに観察される、
X:観察される(悪)
【0064】(耐熱保存性評価)トナー試料20gを2
0mlのガラス瓶に入れ、50回程度ガラス瓶をタッピ
ングし試料を密に固めた後、50℃の高温槽に24時間
放置し、その後針入度試験機を用いて針入度を以下のよ
うに求めた。 (良)◎:貫通、○:〜25mm、□25mm未満〜2
0mm、△:20mm未満〜15mm,×:15mm未
満(悪)
【0065】(粉砕性)平均粒径1mm以下に破砕され
ているトナーを、日本ニューマチック社製のIDS型粉
砕機で一定条件下に粉砕した時の単位時間当たりの処理
量により求め、判定基準により評価した。 (良)○:3kg以上、△:3kg未満〜2kg、×:
2kg未満(悪)
【0066】(トナースペント及び膜削れ)作製された
キャリア及び現像剤を、(株)リコー製複写機 MF−
4550の改造機にセットし、ブラック単色による10
0000枚のランニング評価を行った。そして、このラ
ンニングを終えたキャリアの帯電低下量及び抵抗低下量
を求めた。ここで言う帯電量低下量とは、初期のキャリ
ア95重量%に対しトナー5重量%の割合で混合し摩擦
帯電させたサンプルを、一般的なブローオフ法[東芝ケ
ミカル(株)製:TB−200]にて測定した帯電量
(Q1)から、ランニング後の現像剤中のトナーを前記
ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを、前記方法と
同様の方法で測定した帯電量(Q2)を差し引いた量の
ことを言い、目標値は7.0(μc/g)以下。また、
帯電量の低下の原因はキャリア表面へのトナースペント
であるため、このトナースペントを減らすことで、帯電
量低下を抑えることができる。抵抗低下量とは、初期の
キャリアを抵抗計測平行電極:ギャップ2mmの電極間
に投入し、DC200Vを印加し30sec後の抵抗値
をハイレジスト計で計測した値を体積抵抗率に変換した
値(R1)から、ランニング後の現像剤中のトナーを前
記ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを、前記方法
と同様の方法で測定した値(R2)を差し引いた量のこ
とを言い、目標値は2.0〔Log(Ω・cm)〕以
下。また、抵抗低下の原因は、キャリアの被覆樹脂膜の
削れであるため、この膜削れを減らすことで、抵抗低下
量を抑えることができる。
【0067】
【表1】
【0068】
【表2】
【0069】
【発明の効果】本発明の二成分系現像剤は、優れた低温
定着性と耐オフセット性を両立し、キャリア表面へのト
ナースペントが発生しないため、安定した帯電量を得ら
れるとともに、被覆樹脂膜の削れが発生しないため、安
定した電気抵抗が得られる。従って、多数枚のプリント
の後の画像の画質劣化が大幅に改善され、長期にわたり
良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のトナーの断面模式図。
【図2】(a)は実施例2のトナーの断面模式図。
(b)は実施例2のトナーの断面のTEM写真を印字し
出力した図。
【図3】(a)は比較例1のトナーの模式図。(b)は
比較例1のトナーの断面のTEM写真を印字し出力した
図。
【図4】(a)は比較例2のトナーの断面図。(b)は
比較例2のトナーの断面のTEM写真を印字し出力した
図。
【図5】比較例3のトナーの断面模式図。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともガラス転移温度が66℃以下
    である結着樹脂を含有するトナーと、磁性体よりなる芯
    材の表面にソフトセグメントとハードセグメントからな
    るコート層を設けたキャリアとを含有することを特徴と
    する二成分系現像剤。
  2. 【請求項2】 前記結着樹脂のガラス転移温度が57〜
    66℃である請求項1に記載の二成分系現像剤。
  3. 【請求項3】 前記トナーが、少なくとも2種類以上の
    結着樹脂を含有し、それらが海島構造を形成しているこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載の二成分系現像
    剤。
  4. 【請求項4】 前記トナーの結着樹脂の島を構成する樹
    脂中にワックスが内包されていることを特徴とする請求
    項3に記載の二成分系現像剤。
  5. 【請求項5】 前記トナーが、2種類の結着樹脂A,B
    とワックスを含有し、これらのSP値が下記関係式を満
    たすことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の
    二成分系現像剤。 0.8≦|SP(B)−SP(ワックス)|<SP
    (A)−SP(B)
  6. 【請求項6】 前記トナーが、2種類の結着樹脂A、B
    とワックスを含有し、該結着樹脂Aと該結着樹脂Bの重
    量比(A/B)が1〜50であり、かつ該結着樹脂Bと
    該ワックスの重量比(B/ワックス)が1〜50である
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の二成
    分系現像剤。
  7. 【請求項7】 前記トナーがワックスを含有し、該ワッ
    クスの最大分散径が1μm以上である請求項1〜6のい
    ずれかに記載の二成分系現像剤。
  8. 【請求項8】 前記トナーがワックスを含有し、該ワッ
    クスの融点が75℃以上であることを特徴とする請求項
    1〜7のいずれかに記載の二成分系現像剤。
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