JP2000347451A - 静電荷像現像用カラートナー - Google Patents

静電荷像現像用カラートナー

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JP2000347451A
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健 新井
Yoshihiro Mikuriya
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良隆 関口
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Junichi Tamaoki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着ローラにオイルを塗布しなくてもオフセ
ットを防止できる耐オフセット性に優れた静電荷像現像
用カラートナーを提供すること。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂、色材および離型材
を含有した静電荷像現像用カラートナーであって、該結
着樹脂が結着樹脂Aと結着樹脂Bを含み、該結着樹脂A
はMnが2500〜7000であり、Mwが8000〜
25000であり、Mw/Mnが2.0〜4.0である
線型ポリエステルであり、該結着樹脂BはMnが350
0〜11000であり、Mwが40000〜25000
0であり、Mw/Mnが10〜35である非線型ポリエ
ステルであり、結着樹脂Aと結着樹脂Bの重量比は1
5:85〜85:15であり、離型材が離型材Aと離型
材Bを含み、離型材Aは軟化点が55℃〜110℃であ
り、離型材Bは軟化点が110℃〜160℃であること
を特徴とする静電荷像現像用カラートナー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフルカラー静電複写
機やフルカラーレーザービームプリンタ等のフルカラー
画像形成装置に好適に使用される静電荷像現像用カラー
トナーに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法でのフルカラー画像形成方法
は、マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナーお
よびブラックトナーのトナー像を重ね合わせてフルカラ
ー画像を得るため、定着時、各色のトナー層が熱によっ
て瞬時に溶融し、混色、発色するように、シャープメル
ト性を有することがトナーの最も大きな要求特性であっ
た(特開昭51−144625号公報、特開昭59−5
7256号公報等)が、このようなトナーは、粘性が高
く弾性が非常に低く、トナーが熱溶融した際の分子間凝
集力が小さいため、熱ローラーへのオフセット(特に高
温時のオフセット)が問題となっていた。このような問
題は、特に、繰り返し使用によるローラー劣化時、及び
フルカラー画像(例えば写真画像)のような、トナー支
持体(紙など)上のトナー量及びトナー付着面積の大き
い画像を複写する時、顕著であった。
【0003】そこで、ローラーの離型性を高めることに
よりオフセット現象を防止することを目的として、ロー
ラー表面材料に、表面剥離性の優れた、表面エネルギー
の小さい材料を用い、さらに、ローラー表面に多量のオ
イルを塗布することが知られている。このような装置構
成により、粘性の高いフルカラートナーを用いる場合、
ある程度オフセットを防止することはできるが、オフセ
ットを完全に防止するためには多量のオイルを塗布する
必要があるため、トナー支持体(紙など)のオイル汚
れ、コストアップ、さらには、オイルを収納・塗布する
ことによる定着器の大型化等の問題が多数あった。ま
た、定着ローラにオイルを塗布して用いると、得られる
画像表面にオイルが付着し、画像のテカリが問題となっ
ていた。
【0004】そのため、オイルを多量に塗布しなくて
も、オフセットが発生しないような構成のカラートナー
が所望されていた。定着ローラーへのオイル塗布が必要
ない、いわゆるオイルレストナーへの試みとしては、ワ
ックスを添加、含有することが知られている。しかしな
がら、カラートナーの場合、トナーの弾性が比較的小さ
すぎるため、相当多量のワックスの染み出しが必要であ
り、完全にオフセットを防止することは不可能であっ
た。また、カラートナーに、一般のモノクロトナーのよ
うな比較的に高粘性、高弾性のトナー構成を持たせるこ
とによって、少量のワックス添加で充分な耐オフセット
性能を得ようとする試みもなされているが、そのような
トナー構成では比較的低温で、充分なトナーの溶融がで
きず、その低温定着性、発色性および混色性に大きな問
題が生じていた。
【0005】一方、高画質のフルカラープリンターや複
写機が普及するにつれ、カラー画像の出力枚数が飛躍的
に増加し、さらなる高速化が求められている近年では、
連続複写時に画像光沢の変化が小さいトナーが求められ
ている。光沢の変化が大きいと人の見た目、すなわち人
が感じる色彩および色再現性が大きく変化したように受
けとられる。
【0006】しかしながら、従来のシャープメルト性を
重視したトナーを使用した場合、連続複写時に画像光沢
が大きく変化するという問題が生じている。この問題は
複写の高速化によりさらに顕著になる。このような光沢
の変化は定着ローラー表面の熱が徐々に紙に奪われて定
着ローラー温度が低下することに起因すると考えられ
る。さらには、A4紙を縦に用いて連続複写した後、A
4紙を横に用いて複写した場合、光沢の変化が1枚の画
像上において生じて問題となっている。詳しくは、A4
紙を縦に用いた場合、定着ローラーの両端部分は定着に
共されないのに対して、A4紙を横に用いた場合、定着
ローラーは中央部分だけでなく上記両端部分も定着に供
されるため、A4縦の複写時に定着ローラーの中央部分
と両端部分との間で温度差が生じ、A4横の複写を行っ
たとき1枚の画像上で、光沢の高い部分と低い部分が表
れてしまう。このような連続複写による光沢の変化およ
び1枚の複写画像上の光沢の変化(以下、単に光沢の変
化という)の問題は、寒冷地や電源投入直後において特
に顕著である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、定着ローラにオイルを塗布しな
くてもオフセットを防止できる耐オフセット性に優れた
静電荷像現像用カラートナーを提供することを目的とす
る。
【0008】本発明はまた、定着温度の変化による光沢
の変化を抑制でき、耐オフセット性および低温定着性に
優れた静電荷像現像用カラートナーを提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも結
着樹脂、色材および離型材を含有した静電荷像現像用カ
ラートナーであって、該結着樹脂が結着樹脂Aと結着樹
脂Bを含み、該結着樹脂Aは数平均分子量(Mn)が2
500〜7000であり、重量平均分子量(Mw)が8
000〜25000であり、Mw/Mnが2.0〜4.
0である線型ポリエステルであり、該結着樹脂BはMn
が3500〜11000であり、Mwが40000〜2
50000であり、Mw/Mnが10〜35である非線
型ポリエステルであり、結着樹脂Aと結着樹脂Bの重量
比は15:85〜85:15であり、離型材が離型材A
と離型材Bを含み、離型材Aは軟化点が55℃〜110
℃であり、離型材Bは軟化点が110℃〜160℃であ
ることを特徴とする静電荷像現像用カラートナーに関す
る。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明のトナーは少なくとも結着
樹脂、色材および離型材を含み、結着樹脂として、分子
量の異なる2種類の樹脂(結着樹脂A;低分子量体、結
着樹脂B;高分子量体)を使用する。
【0011】結着樹脂Aは、数平均分子量(本明細書
中、Mnとする)が2500〜7000、好ましくは2
500〜6000、より好ましくは2800〜6000
であり、重量平均分子量(本明細書中、Mwとする)が
8000〜25000、好ましくは8000〜2200
0であり、Mw/Mnが2.0〜4.0、好ましくは
2.1〜3.9である線型ポリエステルである。
【0012】結着樹脂Aについて、Mnが2500未満
であったり、またはMwが8000未満であると、定着
温度の変化に対する光沢変化の抑制効果が得られず、ま
た高温オフセットの防止効果が得られない。また、Tg
低下を招いて高温下のトナー保存性(耐ブロッキング
性)が悪化する他、樹脂強度が脆くなりすぎ、現像器内
で攪拌時、トナーが微粉化して耐久性が悪化する。Mn
が7000より大きかったり、またはMwが25000
より大きいと、熱溶融性に劣り、比較的低い温度での定
着強度が弱くなるだけでなく、比較的低い定着温度で適
正光沢の画像を得ることができない。さらには、樹脂強
度が硬くなりすぎ、トナー製造時の粉砕性が悪化してし
まう。Mw/Mnが2よりも小さいと、分子量分布が狭
すぎて定着時に高温オフセットを発生する。Mw/Mn
が4.0よりも大きいと、比較的低い温度での定着強度
が弱くなるだけでなく、比較的低い定着温度で適正光沢
の画像を得ることができない。また、シャープメルト性
が低下し、定着された画像におけるトナーの透光性や混
色性が低下し、色の再現性が悪くなって良好なフルカラ
ー画像が得られなくなる。また、結着樹脂Aとして線型
ポリエステルを用いることにより、結着樹脂Aはよりシ
ャープな溶融特性を有することができ、2種類の樹脂を
ブレンドしたときの低温定着性を維持することができ
る。線型ポリエステルは枝分れ鎖を有しない線状ポリエ
ステルを意味する。
【0013】本明細書中、樹脂の数平均分子量(Mn)
および重量平均分子量(Mw)はゲルパーミエーション
クロマトグラフィー(GPC)(807−IT型:日本
分光工業社製)を用いて測定された値を用いている。詳
しくは、カラムを40℃に保ちながら、キャリア溶媒と
してテトラヒドロフランを1kg/cm2で流し、測定
する試料30mgをテトラヒドロフラン20mlに溶解
し、この溶液0.5mgを上記のキャリア溶媒と共に装
置内に導入して、ポリスチレン換算により求める。
【0014】本発明において結着樹脂Aは、トナーの耐
熱性(耐ブロッキング性)、定着強度、混色性および色
の再現性の観点から、軟化点(本明細書中、Tmとす
る)が80℃〜125℃、好ましくは85℃〜115
℃、より好ましくは90℃〜110℃であり、ガラス転
移点(本明細書中、Tgとする)が45℃〜80℃、好
ましくは50℃〜80℃、より好ましくは55℃〜75
℃であることが望ましい。
【0015】本明細書中、樹脂の軟化点(Tm)は以下
の方法に従って得られた値を用いている。まず、測定す
る試料1.0gを秤量し、フローテスター(CFT−5
00:島津製作所社製)を用い、h1.0mm×φ1.
0mmのダイを使用し、昇温速度3.0℃/min、予
熱時間180秒、荷重30kg、測定温度範囲60〜2
00℃の条件で測定を行ない、上記の試料が1/2流出
したときの温度を樹脂軟化点(Tm)とする。
【0016】また、樹脂のガラス転移点(Tg)は以下
の方法に従って得られた値を用いている。示差走査熱量
計(DSC−200:セイコー電子社製)を用い、測定
する試料10mgを精密に秤量して、これをアルミニウ
ムパンに入れ、リファレンスとしてα−アルミナをアル
ミニウムパンに入れたものを用い、昇温速度30℃/m
inで常温から200℃まで昇温させた後、これを冷却
し、昇温速度10℃/minで20℃〜120℃の間で
測定を行ない、この昇温過程で30℃〜100℃の範囲
におけるメイン吸熱ピークのショルダー値をTgとす
る。
【0017】結着樹脂Aを構成するモノマーとしては、
線型ポリエステルを形成し得るモノマーであれば特に制
限されず、例えば、公知の2価の酸モノマーおよび2価
のアルコールモノマーを用いることができる。
【0018】2価の酸モノマーとしては2個のカルボキ
シル基を有すれば特に制限されず、例えば、フマル酸、
マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、無水フタル
酸、テレフタル酸、イソフタル酸、テトラクロロ無水フ
タル酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ドデセニル
無水コハク酸、n−オクチルコハク酸、n−ドデセニル
コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸なら
びにこれらの酸の低級アルキルエステル等が挙げられ
る。2価の酸モノマーは2種以上組み合わせて用いて良
い。
【0019】本発明において結着樹脂Aを構成する2価
の酸モノマーとしては上記のモノマーのうち、脂肪族の
酸モノマーと芳香族の酸モノマーを混合して用いること
が好ましく、特に、脂肪族の酸モノマーと芳香族の酸モ
ノマーのモル比率(脂肪族酸モノマー:芳香族酸モノマ
ー)は3:7〜9:1、好ましくは3:7〜8:2であ
ることが、トナーのシャープメルト性、低温定着性、粉
砕性、耐熱性(耐ブロッキング性)、耐久性、耐オフセ
ット性の観点からより好ましい。
【0020】脂肪族酸モノマーとしては、例えば、フマ
ル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、マロン酸、コハク
酸、グルタル酸、ドデセニル無水コハク酸、n−オクチ
ルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、アジピン酸、セ
バチン酸、アゼライン酸ならびにこれらの酸の低級アル
キルエステル等が挙げられ、2種以上組み合わせて用い
て良い。芳香族酸モノマーとしては、例えば、フタル
酸、無水フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸ならび
にこれらの酸の低級アルキルエステル等が挙げられ、2
種以上組み合わせて用いて良い。
【0021】2価のアルコールモノマーとしては2個の
水酸基を有すれば特に制限されず、例えば、エチレング
リコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオ
ール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチレングリコ
ール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、プロピレ
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、ビスフェノー
ルAおよびその誘導体、水素添加ビスフェノールA等が
挙げられる。これらのうち好ましい2価のアルコールモ
ノマーとしてはビスフェノールA誘導体、特に、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.
0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン等が挙げられる。
【0022】結着樹脂Aは公知のいかなる方法によって
も得ることができる。例えば、上記の各モノマーを4つ
口フラスコ内に入れ、この4つ口フラスコに還流冷却器
と水分離装置と窒素ガス導入管と温度計と攪拌装置とを
取り付けて、上記の窒素ガス導入管からこのフラスコ内
に窒素を導入すると共にマントルヒーターで180℃〜
240℃に加熱しながら、これらを5時間〜15時間攪
拌して反応させる。この反応中において酸価を測定しな
がら反応状態を追跡し、所定の酸価に達した時点でそれ
ぞれ反応を終了させて結着樹脂Aを得る。反応に供され
る酸モノマーとアルコールモノマーのモル比は約5:5
である。
【0023】結着樹脂Bは、Mnが3500〜1100
0、好ましくは4000〜10000であり、Mwが4
0000〜250000、好ましくは40000〜23
0000であり、Mw/Mnが10〜35、好ましくは
10〜30の非線型ポリエステルである。
【0024】結着樹脂Bについて、Mnが3500未満
であったり、またはMwが40000未満であると、弾
性が低く、定着温度の変化に対する光沢変化の抑制効果
が得られない。また、Mnが11000より大きかった
り、またはMwが250000より大きいと、定着強度
の極端な悪化を招いてしまうだけでなく、比較的低い定
着温度で適正光沢の画像を得ることができない。Mw/
Mnが10より小さいと、定着温度の変化に対する光沢
変化の抑制効果が得られない。Mw/Mnが35より大
きいと、定着強度の極端な悪化を招いてしまうだけでな
く、比較的低い定着温度で適正光沢の画像を得ることが
できない。また、結着樹脂Bとして非線型ポリエステル
を用いることにより、結着樹脂に弾性体としての挙動特
性を付与することができ、光沢低減、耐高温オフセット
性に対して有効である。非線型ポリエステルは枝分れ鎖
を有する枝分れポリエステルを意味する。
【0025】本発明において結着樹脂Bは、トナーの耐
熱性(耐ブロッキング性)、定着強度、混色性および色
の再現性の観点から、Tmが105℃〜155℃、好ま
しくは110℃〜150℃、より好ましくは115℃〜
145℃であり、Tgが55℃〜85℃、好ましくは6
0℃〜85℃、より好ましくは60℃〜80℃であるこ
とが望ましい。
【0026】結着樹脂Bを構成するモノマーとしては、
非線型ポリエステルを形成し得るモノマーであれば特に
制限されず、例えば、公知の多価の酸モノマー、多価の
アルコールモノマーを用いることができる。
【0027】多価の酸モノマーとしては2個以上のカル
ボキシル基を有すれば特に制限されず、例えば、前記の
2価の酸モノマーとして例示したモノマー、1,2,4
−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‐メチル−2−メチレンカルボキシ
ルプロパン、テトラ(メチレンカルボキシ)メタン、
1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、トリメリ
ット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピ
ロメリット酸ならびにこれらの酸の低級アルキルエステ
ル等が挙げられる。上記酸モノマーは2種以上組み合わ
せて用いて良い。
【0028】本発明において結着樹脂Bを構成する多価
の酸モノマーとしては上記のモノマーのうち、芳香族の
酸モノマーを単独で用いることが、定着温度の変化に対
する光沢度変化の抑制、トナーの耐熱性(耐ブロッキン
グ性)および耐久性、ならびに耐オフセット性の観点か
らより好ましい。
【0029】上記の多価の酸モノマーの中で芳香族酸モ
ノマーとしては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、テ
レフタル酸、イソフタル酸、1,2,4−ベンゼントリ
カルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、
トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット
酸、無水ピロメリット酸ならびにこれらの酸の低級アル
キルエステル等が挙げられる。
【0030】多価のアルコールモノマーとしては2個以
上の水酸基を有すれば特に制限されず、例えば、前記の
2価のアルコールモノマーとして例示したモノマー、グ
リセリン、ソルビトール、1,4−ソルビタン、トリメ
チロールプロパン等が挙げられる。これらのうち好まし
い多価のアルコールモノマーとしては、ビスフェノール
A誘導体、特に、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(2.0)−2,2−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン等が挙げられる。上記アルコ
ールモノマーは2種以上組み合わせて用いて良い。
【0031】本発明において結着樹脂Bを構成するモノ
マーとしては、3価以上のモノマー(酸モノマーおよび
アルコールモノマーを含む)を、当該樹脂を構成する全
モノマーに対して3〜50モル%、好ましくは5〜25
モル%の割合で用いることが好ましく、3価以上のモノ
マーとして上記の3価の酸モノマーを用いることがコス
トの観点からより好ましい。また、負帯電性トナーを得
る場合、3価の酸モノマーを用いることは帯電性の面で
有利である。
【0032】結着樹脂Bは公知のいかなる方法によって
得てよく、前記の結着樹脂Aの製造方法と同様の方法を
採用することができる。
【0033】以上のような結着樹脂Aと結着樹脂Bは重
量比(結着樹脂A:結着樹脂B)15:85〜85:1
5、好ましくは20:80〜80:20で用いられる。
結着樹脂Aと結着樹脂Bの重量の和に対する結着樹脂A
の割合が15重量%より小さくなると、低温定着性を維
持できなくなる。すなわち、定着温度を比較的低く設定
すると、定着強度が低下したり、適正光沢の画像を得る
ことができない。一方、上記割合が85重量%より大き
くなると、定着温度の変化に対する光沢変化の抑制効果
が得られない。
【0034】本発明においては結着樹脂Aおよび結着樹
脂Bと異なる他の樹脂を混合して用いてよい。他の樹脂
としては結着樹脂Aおよび結着樹脂Bと相溶性または部
分相溶性(例えば、スチレン−アクリル酸共重合体とポ
リエステルのハイブリッドレジン)を有すれば特に制限
されない。他の樹脂の使用量は結着樹脂A、結着樹脂B
および他の樹脂からなる混合結着樹脂に対して10重量
%以下が好適である。
【0035】本発明のトナーを構成する色材は特に限定
されるものではなく、従来から電子写真の分野で公知の
顔料および染料を用いることができ、以下のものが例示
できる。例えば、カーボンブラック、アニリンブルー、
カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブ
ルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチ
レンブルークロリド、銅フタロシアニン、マラカイトグ
リーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガ
ル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピ
グメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド
57:1、C.I.ピグメント・レッド184、C.
I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・
イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、
C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ソルベ
ント・イエロー162、C.I.ピグメント・ブルー1
5:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を挙げ
ることができる。色材の含有量は特に限定的ではない
が、通常、結着樹脂100重量部に対して2〜10重量
部であることが望ましい。
【0036】本発明において色材はトナー粒子中での分
散性の観点から、使用される結着樹脂と相溶性のある樹
脂中に色材を予め分散させたマスターバッチとして使用
することが好ましい。具体的には、使用される結着樹脂
と相溶性のある樹脂、好ましくは使用される結着樹脂と
色材を、樹脂100重量部に対して色材約15〜50重
量部の割合で混合し、溶融・混練した後、冷却し、粉砕
してマスターバッチを得ることができる。マスターバッ
チは0.5〜4.0mmのメッシュをパスしたものを用
いることが好ましく、その使用量は、使用されるマスタ
ーバッチ中に含まれる色材の量が上記範囲内になるよう
な量であればよい。
【0037】また、本発明のトナーは軟化点が55℃〜
110℃、好ましくは60℃〜105℃である離型材A
および軟化点が110℃〜160℃、好ましくは115
℃〜155℃である離型材Bを含んでいる。このように
軟化点の異なる2種類の離型材を用いることにより、す
なわち離型材Aにより低温でのオフセットを、離型材B
により高温でのオフセットを防止することができる。
【0038】離型材Aの軟化点が55℃より小さいと低
温オフセットを防止することはできるが、必要以上の高
光沢の画像になってしまい易い。さらには、トナー粒子
表面に析出した離型材A粒子により、耐ブロッキング性
が悪化してしまう。一方、離型材Aの軟化点が110℃
より大きいと、離型材A粒子が溶融しにくく、低温オフ
セットを防ぐ効果がなくなってしまうため、定着できな
い。すなわち、低温オフセット温度=定着下限温度とな
るため実質的に定着下限温度が悪化することになる。
【0039】離型材Bの軟化点が110℃より小さいと
高温オフセットの防止効果が小さい上に、必要以上の高
光沢の画像になってしまい易い。一方、160℃より大
きいと、離型材B粒子が溶融しにくく、大幅な透光性の
悪化を招く。
【0040】離型材Aおよび離型材Bは、それぞれの軟
化点が上記範囲内であれば、従来から離型材として電子
写真の分野で使用されている公知のものが使用可能であ
り、例えば、ポリエチレンワックス、酸化型ポリエチレ
ンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリプロ
ピレンワックス、カルナウバワックス、サゾールワック
ス、ライスワックス、キャンデリラワックス、ホホバ油
ワックス、蜜ろうワックス、エステルワックス等が使用
可能である。上記の中でも、ポリエチレンワックス、ポ
リプロピレンワックス、カルナウバワックス、エステル
ワックス等を用いることが好ましい。離型材Aおよび離
型材Bとしては同種のワックスを用いても、または異種
のワックスを用いてもよい。
【0041】離型材Aおよび離型材B、いずれの含有量
も結着樹脂100重量部に対して1〜20重量部、好ま
しくは1〜15重量部であることが、耐オフセット性、
ワックス分散性、トナー帯電性、トナー流動性およびキ
ャリアスペントの観点から、望ましい。また、離型材A
および離型材Bの合計含有量は結着樹脂100重量部に
対して30重量部以下、好ましくは2〜24重量部であ
ることが耐オフセットと、ワックス分散性、トナー流動
性とのバランスの観点からより望ましい。離型材Aおよ
び離型材Bはそれぞれ2種以上組み合わせて用いてよ
く、この場合においてそれぞれの離型材における合計含
有量が上記範囲内であればよい。
【0042】本発明において離型材Aおよび離型材Bは
トナー粒子中でのワックス分散性、トナー帯電性、画像
透光性、トナー流動性およびキャリアスペントの観点か
ら、使用される結着樹脂と相溶性のある樹脂中に離型材
を予め分散させたマスターバッチとして使用することが
好ましい。具体的には、使用される結着樹脂と相溶性の
ある樹脂、好ましくは使用される結着樹脂と離型材(離
型材Aおよび離型材B)を樹脂100重量部に対して離
型材10〜30重量部の割合で混合し、溶融・混練した
後、冷却し、粉砕してマスターバッチを得ることができ
る。マスターバッチは0.5〜4mmのメッシュをパス
したものを使用することが好ましく、その使用量は、使
用されるマスターバッチ中に含まれる各離型材の量が上
記範囲内になるような量であればよい。このように離型
材をマスターバッチとして使用することにより、トナー
粒子中での分散性が向上するため、トナーの帯電均一性
を阻害することなく、より多くの離型材を含有させるこ
とができる。また、離型材が遊離して配管に付着するこ
とによる生産性の低下を回避することができる。
【0043】本発明においては製造容易性の観点から、
離型材A、離型材Bおよび色材を、使用される結着樹脂
と相溶性のある樹脂中に同時に分散させたマスターバッ
チ(以下、離型材−色材マスターバッチという)として
使用することがより好ましい。離型材−色材マスターバ
ッチの製造方法としては、離型材および色材を樹脂中に
均一に分散させることができれば特に制限されないが、
一旦、離型材(離型材Aおよび離型材B)が分散された
離型材マスターバッチを得、当該マスターバッチと色材
を混合し、溶融・混練した後、冷却し、粉砕して離型材
−色材マスターバッチを得ることができる。
【0044】離型材−色材マスターバッチにおける樹脂
と離型材A、離型材Bおよび色材(マスターバッチ成
分)との混合重量比については、樹脂と離型材(離型材
Aおよび離型材B)との混合重量比および樹脂と色材と
の混合重量比がそれぞれ、前述の範囲内であればよい。
マスターバッチは0.5〜4mmのメッシュをパスした
ものを用いることが好ましく、その使用量は、使用され
るマスターバッチ中に含まれる各マスターバッチ成分の
含有量がそれぞれ、各マスターバッチ成分をそのまま用
いるときの上記含有量範囲内になるような量であればよ
い。
【0045】本明細書中、離型材の軟化点は以下の方法
に従って得られた値を用いている。示差走査熱量計(D
SC−200:セイコー電子社製)を用い、測定する試
料10mgを精密に秤量して、これをアルミニウムパン
に入れ、リファレンスとしてα−アルミナをアルミニウ
ムパンに入れたものを用い、昇温速度30℃/minで
常温から200℃まで昇温させた後、これを冷却し、昇
温速度10℃/minで40℃〜200℃の間で測定を
行ない、この昇温過程でメイン吸熱ピークの値を示す温
度を軟化点とする。
【0046】本発明のトナーには、所望により荷電制御
剤、磁性粉(ブラックトナーのみ)等を適宜配合するこ
とができる。
【0047】本発明のトナーは、その帯電性をさらに安
定化させるために必要に応じて荷電制御剤を用いること
ができる。荷電制御剤としては、一般に公知である、ト
ナーを負荷電性に制御する負荷電性制御剤を使用してよ
く、特に限定されるものではない。例えば、サリチル酸
誘導体の金属錯体、カリックスアレン系化合物、有機ホ
ウ素化合物、含フッ素4級アンモニウム塩系化合物、モ
ノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸系金属錯
体、芳香族ジカルボン酸系金属錯体等が挙げられる。こ
の中で、カラートナー用には無色(白色)のものが好適
に用いられる。荷電制御剤の含有量は特に限定的ではな
いが、通常、結着樹脂100重量部に対して0.5〜5
重量部であることが望ましい。磁性粉としては、鉄粉、
酸化鉄粉、フェライト、ニッケル、マグネタイト等を使
用できる。磁性粉の含有量は特に限定的ではないが、通
常、結着樹脂100重量部に対して0.5〜10重量部
であることが望ましい。
【0048】本発明のトナーは従来から知られている公
知の方法、例えば、粉砕法、乳化分散造粒法等により製
造することができる。製造容易性、生産性の観点から粉
砕法を採用することが好ましい。粉砕法を採用する場
合、本発明のトナーは、例えば、上記の結着樹脂、色材
および離型材、ならびに所望により荷電制御剤、磁性粉
を混合し、溶融、混練した後、冷却し、粗粉砕、微粉
砕、分級することにより得られる。得られる本発明のト
ナーの体積平均粒径は4〜10μmに制御されているこ
とが好ましい。
【0049】また、本発明のトナーに外添剤やクリーニ
ング剤を添加、混合してもよい。外添剤を用いる場合に
は、シリカ微粒子、二酸化チタン微粒子、アミルナ微粒
子、フッ化マグネシウム微粒子、炭化ケイ素微粒子、炭
化ホウ素微粒子、炭化チタン微粒子、炭化ジルコニウム
微粒子、窒化ホウ素微粒子、窒化チタン微粒子、窒化ジ
ルコニウム微粒子、マグネタイト微粒子、二硫化モリブ
デン微粒子、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステア
リン酸マグネシウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子、
ステアリン酸カルシウム微粒子、チタン酸金属塩微粒
子、ケイ素酸金属塩微粒子等を使用することができる。
なお、これらの微粒子は、シランカップリング剤、チタ
ンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイル等で
疎水化処理して用いることが好ましい。外添剤の使用量
はトナーに対して0.1〜3.0重量%であることが好
ましい。
【0050】また、クリーニング剤として乳化重合、ソ
ープフリー乳化重合、非水分散重合等の湿式重合法また
は気相法等により造粒したスチレン系、アクリル系、メ
タクリル系、ベンゾグアナミン、シリコーン、テフロ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の各種の有機微粒
子を単独であるいは上記外添剤と組み合わせて用いるこ
とができる。
【0051】本発明のトナーは、キャリアを使用しない
1成分現像剤、キャリアとともに使用する2成分現像剤
のいずれにおいても使用可能であるが、2成分現像剤と
して使用することが好ましい。本発明のトナーとともに
使用するキャリアとしては、公知のキャリアを使用する
ことができ、例えば、鉄粉、フェライト等の磁性粒子よ
りなるキャリア、磁性粒子表面を樹脂等の被覆剤で被覆
したコートキャリア、あるいは樹脂中に磁性微粉末を分
散してなる分散型キャリア等いずれも使用可能である。
本発明において好ましいキャリアは平均粒径20〜70
μm、好ましくは30〜60μmを有する。
【0052】また、本発明のトナーはオイルレス定着ロ
ーラを用いた定着器を有する現像装置に有用である。す
なわち、本発明のトナーを、定着ローラにオイルを塗布
しない現像装置に適用しても、オフセット(特に、高温
定着時のオフセット)の問題を生じることなく、定着温
度の変化に伴う画像光沢の変化を抑制しながら、適正光
沢のフルカラー画像を安定して得ることができる。この
ように本発明のトナーはオイルレス定着器を有する現像
装置に適用することができるため、トナー支持体のオイ
ル汚れ、コストアップ、定着器の大型化および画像テカ
リ等の問題を回避することができる。また、本発明のト
ナーは耐熱性(耐ブロッキング性)、低温定着性、粉砕
性、混色性および色再現性にも優れている。なお、上述
のように本発明のトナーはオイルレス定着器を有する現
像装置に適用することは有用であるが、オイルレス定着
器を有する現像装置にのみ適用することが有用であると
いうわけではなく、すなわち従来の定着器におけるオイ
ル塗布量が低減された現像装置にも有効に適用され得
る。以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する
が、これに限定されるものではない。
【0053】
【実施例】(結着樹脂の製造)実施例及び比較例のトナ
ーにおける結着樹脂として、表1および表2に示す結着
樹脂A(低分子量体)および結着樹脂B(高分子量体)
を下記のようにして製造した。樹脂の製造にあたって
は、アルコールモノマー成分として、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(以下、BPA−POと略す)と、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(以下、BPA−EOと略す)を
用い、また、酸モノマー成分として、テレフタル酸(以
下、TPAと略す)、フマル酸(以下、FAと略す)、
無水トリメリット酸(以下、TMAと略す)を用いた。
【0054】具体的には、表1および表2に示すような
モノマーのモル比率になるように各モノマーを計量し、
これらを2リットルの4つ口フラスコ内に入れ、この4
つ口フラスコに還流冷却器と水分離装置と窒素ガス導入
管と温度計と攪拌装置とを取り付けて、上記の窒素ガス
導入管からこのフラスコ内に窒素を導入すると共にマン
トルヒーターで加熱しながら、これらを攪拌して反応さ
せるようにした。この時の反応温度は180℃〜240
℃であった。そして、この反応中において酸価を測定し
ながら反応状態を追跡し、所定の酸価に達した時点でそ
れぞれ反応を終了させて結着樹脂A−1〜A−10およ
びB−1〜B−11を得た。この時の反応時間は5時間
〜15時間であった。
【0055】得られた樹脂の数平均分子量(Mn)、重
量平均分子量(Mw)、ガラス転移点(Tg)、軟化点
(Tm)およびTHF不溶分(重量%)を測定し、それ
ぞれの樹脂のモノマー組成比(モル比)とともに表1お
よび表2に示した。
【0056】
【表1】
【0057】
【表2】
【0058】(実施例1〜11および比較例1〜14)
実施例1〜11および比較例1〜14のトナーを製造す
るにあたって、結着樹脂は、表3および表4に示した結
着樹脂Aと結着樹脂Bを、表3および表4に示した重量
比で、ヘンシェルミキサーにてドライブレンドしたもの
を使用した。また、各実施例および比較例において色材
は、それぞれの実施例および比較例で使用される上記結
着樹脂とシアン着色剤(C.I.ピグメントブルー15
−3:東洋インキ製造社製)とを7:3の割合(重量
比)で加圧ニーダーにて混練し、混練物をフェザーミル
で粉砕して得られた色材マスターバッチ(2mmメッシ
ュをパスしたもの)を用いた。
【0059】上記結着樹脂を93重量部、上記色材マス
ターバッチを10重量部、表3および表4に示した離型
材を表記した量だけ用い、ヘンシェルミキサーで混合
し、この混合物を2軸押出混練機により混練した。次
に、このように混練した混練物を冷却した後、この混練
物をフェザーミルで粗粉砕し、更にジェットミルで微粉
砕し、これを分級して、体積平均粒径7.8μmのトナ
ー粒子を得た。得られたトナー粒子に対して、外添剤と
して疎水性シリカ(H2000;クラリアント社製)を
0.8重量%、下記のようにして製造した疎水化度60
%の疎水性チタニアAを1.0重量%の割合で加え、こ
れらをヘンシェルミキサーにより混合し、添加処理を行
ない、実施例1〜11または比較例1〜14のトナーを
得た。
【0060】(実施例12)実施例12のトナーを製造
するにあたって、結着樹脂は、表3に示した結着樹脂A
と結着樹脂Bを、表3に示した重量比で、ヘンシェルミ
キサーにてドライブレンドしたものを使用した。また、
実施例12において離型材A、離型材Bおよび色材は以
下に従って得られるマスターバッチとして用いた。ま
ず、上記結着樹脂100重量部と表3に記載の離型材A
10重量部および離型材B10重量部を加圧ニーダーに
て混練し、得られた混練物をフェザーミルで粉砕して離
型材マスターバッチ(1.5mmメッシュをパスしたも
の)を得た。得られた離型材マスターバッチ100重量
部とシアン着色剤(C.I.ピグメントブルー15−
3:東洋インキ製造社製)30重量部をさらに加圧ニー
ダーにて混練し、得られた混練物をフェザーミルで粉砕
して、離型材−色材マスターバッチ(2.0mmメッシ
ュをパスしたもの)を得た。
【0061】結着樹脂の代わりに離型材マスターバッチ
を93重量部用いたこと、ならびに色材マスターバッ
チ、離型材Aおよび離型材Bの代わりに上記離型材−色
材マスターバッチを10.0重量部用いたこと以外、上
記の実施例1〜11および比較例1〜12のトナーの製
造方法と同様にしてトナーを得た。
【0062】(疎水性チタニアAの製造)平均1次粒子
径が50nmのチタニア(STT−30;チタン工業社
製)を水系中で混合攪拌しながらn−ヘキシルトリメト
キシシランを固形分換算でチタニアの20重量%になる
ように添加混合し、これを乾燥し解砕して疎水化度60
%の疎水性チタニアAを得た。
【0063】
【表3】
【0064】
【表4】
【0065】表3および表4中において、100TSは
ポリプロピレンワックス(100TS;三洋化成工業社
製)を、550Pはポリプロピレンワックス(ビスコー
ル550P;三洋化成工業社製)を、100Pはポリエ
チレンワックス(ハイワックス100P;三井化学社
製)を、SPRAY105はポリエチレンワックス(ポ
リエチレンSPRAY105;サゾール社製)を、WE
C−2はポリエステルワックス(エレクトールWEC−
2;日本油脂社製)を、「カルナウバ」はカルナウバワ
ックス(サゾール社製)を意味する。
【0066】上記トナーと混合させるキャリアとして、
下記のようにして製造した樹脂被覆キャリアを用いた。
【0067】(キャリアの製造方法)まず、攪拌器とコ
ンデンサーと温度計と窒素導入管と滴下装置とを備えた
容量500mlのメスフラスコに、メチルエチルケトン
を100重量部加える一方、これとは別に窒素雰囲気下
80℃で100重量部のメチルエチルケトンに、メチル
メタクリレートを36.7重量部、2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートを5.1重量部、3−メタクリロキシ
プロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランを58.
2重量部及び1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1
−カルボニトリル)を1重量部溶解させた溶液を調整
し、この溶液を上記のフラスコ内に2時間にわたって滴
下して、5時間熟成させて樹脂を得た。次に、得られた
樹脂に対して架橋剤としてイソホロンジイソシアネート
/トリメチロールプロパンアダクト(IPDI/TMP
系:NCO%=6.1%)をOH/NCOモル比率が1
/1となるように加えた後、メチルエチルケトンで希釈
して固形比3重量%のコート樹脂溶液を得た。そして、
平均粒径が50μmの焼成フェライト粉(F−300;
パウダーテック社製)からなるコア材に対して、上記の
コート樹脂溶液を被覆樹脂量がコア材に対して1.5重
量%になるようにしてスピラコーター(岡田精工社製)
により塗布し、これを乾燥させ、得られたキャリアを熱
風循環式オーブン中にて160℃で1時間放置して焼成
し、この焼成物を冷却した後、フェライト粉バルクを目
開き106μmと75μmのスクリーンメッシュを取り
付けたフルイ振とう器を用いて解砕して樹脂被覆キャリ
アを得た。
【0068】得られた各トナー6重量部に対して、上記
樹脂被覆キャリアを94重量部混合させてスターターと
した。このスターターを用いて以下の評価を行なった。
【0069】(画像光沢度測定方法)光沢度の測定は光
沢度計(GM−060;ミノルタ社製)を用いて行っ
た。詳しくは、画像定着温度を110℃〜180℃の範
囲において2℃刻みで変化させながら、オイル塗布機構
をはずした(オイルレス)定着器に改造したフルカラー
複写機(CF−900;ミノルタ社製)にて、1.5c
m×1.5cmのベタ画像<付着量2.0mg/cm2
>をとり、それぞれの画像の光沢度を光沢度計(GM−
060;ミノルタ社製)を用いて測定した。
【0070】評価方法 (下限光沢発生温度)光沢度が、適正光沢の下限値であ
る15となる温度を評価した。この温度が、145℃未
満のものを◎、145℃以上150℃未満のものを○、
150℃以上155℃未満のものを△(実用上問題な
い)、155℃以上のものを×(実用上問題あり)とし
た。
【0071】(光沢度傾き)上記の画像光沢度測定方法
で得られた定着温度に対する画像光沢度をプロットし
(横軸;定着温度、縦軸;画像光沢度)、下限光沢度1
5と上限光沢度40の範囲で近似直線を引き、その傾き
を求めた。その傾きの値はできる限り小さいものがよ
い。傾きが1.5未満のものを◎、1.5以上1.6未
満のものを○、1.6以上のものを×(実用上問題あ
り)とした。
【0072】(定着下限温度)定着温度を110℃〜1
80℃の範囲において2℃刻みで変化させながら、オイ
ル塗布機構をはずした(オイルレス)定着器に改造した
フルカラー複写機(CF−900;ミノルタ社製)に
て、1.5cm×1.5cmのベタ画像<付着量2.0
mg/cm2>をとり、それぞれの画像を真ん中から2
つに折り曲げてその画像の剥離性を目視にて評価し、画
像が若干剥離した時の定着温度と全く剥離しない下限の
定着温度との間の温度を定着下限温度とした。この定着
下限温度が、145℃未満を◎、145℃以上150℃
未満を○、150℃以上155℃未満を△(実用上問題
なし)、155℃以上を×(実用上問題あり)とした。
【0073】(高温オフセット性)オイル塗布機構をは
ずした(オイルレス)定着器に改造したフルカラー複写
機(CF−900;ミノルタ社製)の定着システム速度
を1/2にして、定着温度を130℃〜200℃の範囲
において5℃刻みで変化させながらハーフトーン画像を
とり、オフセットの状態を目視で評価し、オフセットが
発生する温度を評価した。このオフセット発生温度が1
68℃以上のものを◎、160℃以上168℃未満のも
のを○、155℃以上160℃未満のものを△(実用上
問題ない)、155℃未満のものを×(実用上問題あ
り)とした。
【0074】以上の評価結果を以下に示す。
【表5】
【0075】
【表6】
【0076】(疎水化度の測定方法)本明細書中、外添
剤の疎水化度は以下に従って測定された値を用いてい
る。200mlのビーカーに純水50mlを入れて、こ
れに測定する試料を0.2g添加し、これを攪拌しなが
ら、無水硫酸ナトリウムで脱水したメタノールをビュレ
ットから加え、液面上に試料がほぼ見られなくなった点
を終点とし、要したメタノールの量(ml)から下記式
によって疎水化度を算出した。 疎水化度=[メタノール使用量/(50+メタノール使
用量)]×100
【0077】
【発明の効果】本発明により、定着ローラにオイルを塗
布することなく、オフセットを防止できる、耐オフセッ
ト性に優れたカラートナーを提供できる。本発明によ
り、定着温度の高低による画像光沢の変化を抑制し、安
定したフルカラー画像を得ることができる。本発明によ
り、低温定着性を保ちながら、同時に良好な光沢の画像
を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 健 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 御厨 義博 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 青木 めぐみ 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 関口 良隆 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 佐野 哲夫 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 玉置 順一 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2H005 AA01 AA06 AA21 CA08 CA13 CA14 CA21 DA06 EA03 EA06 EA07

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、色材および離型材
    を含有した静電荷像現像用カラートナーであって、該結
    着樹脂が結着樹脂Aと結着樹脂Bを含み、該結着樹脂A
    は数平均分子量(Mn)が2500〜7000であり、
    重量平均分子量(Mw)が8000〜25000であ
    り、Mw/Mnが2.0〜4.0である線型ポリエステ
    ルであり、該結着樹脂BはMnが3500〜11000
    であり、Mwが40000〜250000であり、Mw
    /Mnが10〜35である非線型ポリエステルであり、
    結着樹脂Aと結着樹脂Bの重量比は15:85〜85:
    15であり、離型材が離型材Aと離型材Bを含み、離型
    材Aは軟化点が55℃〜110℃であり、離型材Bは軟
    化点が110℃〜160℃であることを特徴とする静電
    荷像現像用カラートナー。
  2. 【請求項2】 前記結着樹脂Aの軟化点(Tm)が80
    ℃〜125℃、ガラス転移点(Tg)が45℃〜80℃
    であり、結着樹脂BのTmが105℃〜155℃、Tg
    が55℃〜85℃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カラートナー。
  3. 【請求項3】 前記結着樹脂Aを構成する酸モノマー成
    分が脂肪族の酸モノマーと芳香族の酸モノマーを含み、
    脂肪族の酸モノマーと芳香族の酸モノマーのモル比率
    (脂肪族酸モノマー:芳香族酸モノマー)が3:7〜
    9:1であることを特徴とする請求項1または2に記載
    の静電荷像現像用カラートナー。
  4. 【請求項4】 前記結着樹脂Bを構成する酸モノマー成
    分が芳香族の酸モノマーのみからなることを特徴とする
    請求項1〜3いずれかに記載の静電荷像現像用カラート
    ナー。
  5. 【請求項5】 離型材Aの含有量が結着樹脂100重量
    部に対して1〜20重量部であり、離型材Bの含有量が
    結着樹脂100重量部に対して1〜20重量部であり、
    離型材Aと離型材Bの合計含有量が結着樹脂100重量
    部に対して30重量部以下であることを特徴とする請求
    項1〜4いずれかに記載の静電荷像現像用カラートナ
    ー。
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