JP2000338707A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】幅広い定着可能領域を有する静電荷像現像用ト
ナーを提供すること。 【解決手段】結着樹脂、離型剤及び着色剤を含有してな
る静電荷像現像用トナーであって、前記離型剤がパラフ
ィンワックスを分子状酸素含有ガスで液相酸化して得ら
れうるアルコール系ワックスを含有する静電荷像現像用
トナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、静電印刷法等において形成される静電潜像の現
像に用いられる静電荷像現像用トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】トナー像の定着方法としてヒートロール
定着方式が広く採用され、定着可能領域を広くするため
の種々の検討がなされているが、未だ不十分である。特
に、フルカラートナーでは、色再現性に重要な溶融特性
を満足させるために結着樹脂に低分子量で分子量分布が
シャープなポリマーが用いられているため、定着可能領
域が狭くなり、これを広くする要求が特に強く、特開平
６−５９５０５号公報、特開平８−２２０８０８号公報
等にはポリエステルと低融点離型剤を含有したトナーが
開示されているが、いずれのトナーも定着可能領域が未
だ狭く、さらなる改良が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、幅広
い定着可能領域を有する静電荷像現像用トナーを提供す
ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、結着樹脂、離
型剤及び着色剤を含有してなる静電荷像現像用トナーで
あって、前記離型剤がパラフィンワックスを分子状酸素
含有ガスで液相酸化して得られうるアルコール系ワック
スを含有する静電荷像現像用トナーに関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる結着樹脂は、
ポリエステルを主成分とすることが好ましい。ポリエス
テルの含有量は、着色剤の分散性、定着性及び帯電性の
観点から、結着樹脂中、好ましくは５０〜１００重量
％、より好ましくは９０〜１００重量％、特に好ましく
は１００重量％である。なお、ポリエステル以外に使用
可能な樹脂としては、スチレン−アクリル樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等が挙げられ
る。

【０００６】ポリエステルの原料モノマーとしては、特
に制限がなく、公知の多価アルコール成分と、カルボン
酸、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル等の多価カ
ルボン酸成分が用いられる。

【０００７】多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、ポリオキシエチレン（２．２）−
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（炭素数２〜３）オキサ
イド（平均付加モル数１〜１０）付加物、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエ
リスリトール、トリメチロールプロパン、水素添加ビス
フェノールＡ、ソルビトール、又はそれらのアルキレン
（炭素数２〜３）オキサイド（平均付加モル数１〜１
０）付加物等が挙げられ、これらの１種以上を含有する
ものが好ましい。さらにはトナーの耐久性を向上させる
点から、ビスフェノールＡのアルキレン（炭素数２〜
３）オキサイド付加物がアルコール成分中に５モル％以
上、好ましくは５０モル％以上使用されていることが望
ましい。

【０００８】また、多価カルボン酸成分としては、フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイ
ン酸等のジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、オクチル
コハク酸等の炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数２
〜２０のアルケニル基で置換されたコハク酸、トリメリ
ット酸、ピロメリット酸、それらの酸の無水物及びそれ
らの酸のアルキル（炭素数１〜８）エステル等が挙げら
れ、これらの１種以上を含有するものが好ましい。

【０００９】ポリエステルは、例えば、多価アルコール
成分と多価カルボン酸成分とを不活性ガス雰囲気中に
て、要すればエステル化触媒を用いて、１８０〜２５０
℃の温度で縮重合することにより製造することができ
る。

【００１０】ポリエステルの酸価は１〜４０ｍｇＫＯＨ
／ｇ、水酸基価は２０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化点は
９０〜１４０℃、ガラス転移点は５０〜７０℃であるこ
とが、それぞれ好ましい。

【００１１】本発明では、離型剤として、アルコール系
ワックスが含有されている点に特徴がある。かかるアル
コール系ワックスは、結着樹脂と適度な相溶性を有し、
定着可能領域を広げるのに有効なワックスである。従っ
て、幅広い定着可能領域を有するだけでなく、結着樹脂
と離型剤との相溶性が高く、色再現性に重要な溶融特性
にも優れる本発明の静電荷像現像用トナーは、フルカラ
ートナーとしても好適に使用することができる。

【００１２】本発明に用いられるアルコール系ワックス
は、パラフィンワックスを分子状酸素含有ガスで液相酸
化して得ることができる。かかるパラフィンワックスに
含まれる飽和炭化水素の炭素数は、２０〜６０が好まし
い。

【００１３】なお、パラフィンワックスには、エチレン
重合物及び／又はオレフィン重合物が含有されていても
よい。

【００１４】エチレン重合物としては、通常のポリエチ
レンワックスで、１２０℃での粘度が１０００ｃｐｓ以
下、かつ数平均分子量が１００００以下のものの使用が
適当である。

【００１５】オレフィン重合物としては、炭素数３〜６
０の範囲にあるオレフィンを塩化アルミニウム、三フッ
化ホウ素錯体等のルイス酸や、硫酸、フッ化水素等のプ
ロトン酸を用いてカチオン重合したものや、過安息香
酸、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、過酢酸等の過酸化
物でラジカル重合したもので、１２０℃での粘度が１０
００ｃｐｓ以下、かつ数平均分子量が１００００以下の
ものの使用が適当である。

【００１６】パラフィンワックスの分子状酸素含有ガス
による液相酸化は、例えば、パラフィンワックスからな
る溶液中に、分子状酸素含有ガスを吹き込む方法等が挙
げられる。

【００１７】分子状酸素含有ガスとしては、酸素、空気
又はそれらを不活性ガスで希釈した広範囲のものが使用
可能であるが、酸素濃度は３〜２０％が好ましく、白色
度に優れたアルコール系ワックスを得るためには、５〜
１０％がより好ましい。

【００１８】反応温度は、１５０〜２５０℃が好まし
く、１７０〜２００℃がより好ましい。

【００１９】なお、本発明では、前記液相酸化の際、ホ
ウ酸、メタホウ酸、ピロホウ酸、無水ホウ酸等の触媒を
用いるのが好ましいが、触媒の凝集現象を防止し、パラ
フィンワックスをより選択的にアルコールに転化させる
ために、ホウ酸と無水ホウ酸からなる混合触媒を用いる
のが特に好ましい。

【００２０】このようして得られるアルコール系ワック
スとして、本発明で好適に用いられる市販品としては、
「ＮＰＳ−９２１０」、「ＯＸ−１９４９」（以上、日
本精蝋（株）製）等が挙げられる。

【００２１】アルコール系ワックスの融点は、保存性の
観点から、６５℃以上、耐オフセット性の観点から、１
１０℃以下が好ましく、より好ましくは７０〜９０℃で
ある。

【００２２】結着樹脂との相溶性、環境安定性及び帯電
性の観点から、アルコール系ワックスの酸価は、好まし
くは５〜２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは１０〜２
０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、ケン化価は、好ましくは２０
〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは２５〜４０ｍｇ
ＫＯＨ／ｇであり、水酸基価は、好ましくは５０〜１２
０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは６０〜１００ｍｇＫ
ＯＨ／ｇである。

【００２３】アルコール系ワックスの２５℃での針進入
度は、耐久性の観点から、７以上、トナー製造性の観点
から、１２以下が好ましく、より好ましくは８〜１０で
ある。

【００２４】離型剤中のアルコール系ワックスの含有量
は、２０〜１００重量％が好ましく、５０〜１００重量
％がより好ましい。

【００２５】また、離型剤の含有量は、結着樹脂１００
重量部に対して、０．１〜２０重量部が好ましく、１〜
１０重量部がより好ましい。

【００２６】本発明のトナーに用いられる着色剤として
は、従来の黒トナー又はカラートナー用着色剤として用
いられている染料、顔料等を使用することができ、例え
ば、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマ
ネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレッ
ト、ピグメントグリーンＢ、ローダミン−Ｂベース、ソ
ルベントレッド49、ソルベントレッド146 、ピグメント
ブルー15:3、ソルベントブルー35、キナクリドン、カー
ミン６Ｂ、ジスアゾエロー等が挙げられる。着色剤の含
有量は、結着樹脂１００重量部に対して、２〜２５重量
部が好ましい。

【００２７】さらに、本発明のトナーには、荷電制御
剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填
剤、酸化防止剤、老化防止剤、流動性向上剤、クリーニ
ング性向上剤等の添加剤が、適宜添加されていてもよ
い。

【００２８】本発明のトナーは、混練粉砕法、スプレイ
ドライ法、重合法等の公知の方法により製造することが
できる。一般的な方法としては、例えば、結着樹脂、離
型剤、着色剤、荷電制御剤等をボールミル等の混合機で
均一に混合した後、密閉式ニーダー又は１軸もしくは２
軸の押出機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級する方法
が挙げられる。さらに、トナーの表面には、必要に応じ
て流動性向上剤等を添加してもよい。このようにして得
られるトナーの重量平均粒子径は、５〜１５μｍが好ま
しい。

【００２９】本発明の静電荷像現像用トナーは、磁性体
微粉末を含有するときは単独で現像剤として、また磁性
体微粉末を含有しないときは非磁性一成分系現像剤とし
て、もしくはキャリアと混合して二成分系現像剤として
使用することができる。

【００３０】

【実施例】〔樹脂のガラス転移点〕示差走査熱量計「Ｄ
ＳＣ２１０」（セイコー電子工業（株）製）を用いて昇
温速度１０℃／分で測定する。

【００３１】〔アルコール系ワックスの融点〕ＪＩＳ
Ｋ２２３５−５．３の方法により測定する。

【００３２】〔アルコール系ワックスの酸価、ケン化価
及び水酸基価〕ＪＩＳ Ｋ００７０の方法により測定す
る。

【００３３】〔アルコール系ワックスの針進入度〕ＪＩ
Ｓ Ｋ２２３５−５．４の方法により測定する。

【００３４】樹脂製造例１ ポリオキシエチレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）プロパン１．８モル、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５．４モル、テレフタル酸６．２モ
ル、トリメリット酸０．７モル及び酸化ジブチル錫４ｇ
を窒素雰囲気下、２３０℃で攪拌しつつ、ＡＳＴＭ Ｅ
２８−６７により測定した軟化点が１１１℃に達するま
で反応させて、樹脂Ａを得た。樹脂Ａのガラス転移点は
６１℃であった。

【００３５】実施例１ 結着樹脂として樹脂Ａ１００重量部、離型剤としてアル
コール系ワックス「ＮＰＳ−９２１０」（日本精蝋
（株）製、融点：７５℃、酸価：１２ｍｇＫＯＨ／ｇ、
ケン化価３０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価：８０ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ、針進入度（２５℃）：９）５重量部、荷電制御
剤として「ＬＲ−１４７」（日本カーリット社製）０．
５重量部及び着色剤としてピグメントブルー 15:3 ４重
量部をヘンシェルミキサーで十分に混合した後、２軸押
出機で溶融混練し、冷却後、粉砕、分級工程を経て、重
量平均粒子径が８μｍの粉体を得た。得られた粉体１０
０重量部に、外添剤として疎水性シリカ「Ｒ−９７２」
（日本アエロジル社製）０．５重量部を添加し、ヘンシ
ェルミキサーで混合することにより、トナーを得た。

【００３６】実施例２ アルコール系ワックスとして、「ＮＰＳ−９２１０」の
代わりに「ＯＸ−１９４９」（日本精蝋（株）製、融
点：８３℃、酸価：１４ｍｇＫＯＨ／ｇ、ケン化価３８
ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価：８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、針進
入度（２５℃）：８）５重量部を使用した以外は、実施
例１と同様にして、トナーを得た。

【００３７】比較例１ 離型剤として、アルコール系ワックス「ＮＰＳ−９２１
０」の代わりにパラフィンワックス「ＨＮＰ−９」（日
本精蝋（株）製、融点：７５℃）５重量部を使用した以
外は、実施例１と同様にして、トナーを得た。

【００３８】比較例２ 離型剤として、アルコール系ワックス「ＮＰＳ−９２１
０」の代わりに「カルナウバワックスＣ１」（加藤洋行
社製）５重量部を使用した以外は、実施例１と同様にし
て、トナーを得た。

【００３９】比較例３ 「ＮＰＳ−９２１０」を使用しなかった以外は、実施例
１と同様にして、トナーを得た。

【００４０】試験例１ トナー５重量部と、シリコーン樹脂にて被覆した粒子径
が５０μｍのフェライトキャリア９５重量部とをボール
ミルにて混合し、イエロー、マゼンタ、シアンの各現像
剤とした。得られたそれぞれの現像剤を「プリテール５
５０」（リコー社製）に実装して定着可能領域を測定
し、以下の評価基準に従って評価した。結果を表１に示
す。

【００４１】〔評価基準〕 ◎：定着可能温度域が５０℃以上であり、実使用上特に
良好である ○：定着可能温度域が３０℃以上、５０℃未満であり実
使用上に問題がない △：定着可能温度域が１０℃以上、３０℃未満であり実
使用上に問題がない ×：定着可能温度域が１０℃未満であり、実使用上に問
題が生じる

【００４２】

【表１】

【００４３】以上の結果より、比較例１〜３に対して、
実施例１、２では、定着可能領域が広いトナーが得られ
ていることが分かる。

【００４４】

【発明の効果】本発明により、幅広い定着可能領域を有
する静電荷像現像用トナーを提供することが可能となっ
た。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結着樹脂、離型剤及び着色剤を含有して
   なる静電荷像現像用トナーであって、前記離型剤がパラ
   フィンワックスを分子状酸素含有ガスで液相酸化して得
   られうるアルコール系ワックスを含有する静電荷像現像
   用トナー。
2. 【請求項２】 パラフィンワックスに含まれる飽和炭化
   水素の炭素数が２０〜６０であり、アルコール系ワック
   スの融点が６５〜１１０℃、酸価が５〜２５ｍｇＫＯＨ
   ／ｇ、ケン化価が２０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価
   が５０〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇである請求項１記載の静
   電荷像現像用トナー。
3. 【請求項３】 結着樹脂の主成分がポリエステルである
   請求項１又は２記載の静電荷像現像用トナー。
4. 【請求項４】 フルカラートナーとして用いられる請求
   項１〜３いずれか記載の静電荷像現像用トナー。