JP2001215754A

JP2001215754A - 現像剤

Info

Publication number: JP2001215754A
Application number: JP2000026723A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Tomita; 邦彦富田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2001-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】従来に比べ定着温度を下げることによる省エ
ネルギー化を図り、従来の低融点樹脂を使用したトナー
に比べ保存性を良好にし、外添剤との相互作用に経時変
化を起こさず、トナースペント、フィルミング、固着を
生じず、被印刷物の保存性を良好にし、良好な粉砕加工
性を得ること。【解決手段】メインバインダーとしてエチルセルロー
スを含有したことを特徴とする電子写真用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機やファクシミ
リ、プリンター等に用いられている電子写真用現像剤及
びトナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナーを定着するには熱定着が多
く使われている。定着の原理としては一般に熱定着の場
合、定着されるトナーは定着機の熱により軟化あるいは
溶融していなければならず、この場合該軟化あるいは溶
融したトナーが定着機から圧力を受けて紙の繊維中へめ
り込んだり、また軟化あるいは溶融したトナーの表面は
粘着性が出ているのでその粘着力で接着する。従って、
トナーに使用する樹脂の融点あるいは軟化点は定着機の
加熱された温度以下である必要がある。

【０００３】しかし、近年地球環境の保全のために省エ
ネルギーの要求が高まっており、定着機で消費できるエ
ネルギーが制限されつつある。実際定着エネルギーを下
げるためには定着機の温度を下げるしかなく、このよう
に定着エネルギーを下げた定着機に対応したトナーの樹
脂は、必然的に低融点にならざるを得ない。しかし、こ
のように融点を下げた樹脂は柔らかくなりやすく、トナ
ーに加工した後簡単にブロック化したり、表面に粘着性
があるためにトナー中の外添剤との相互作用が経時で変
化し、特性変化が起こったり保存性の面で問題がある。
また、現像機内部においても同様にトナーが柔らかく粘
着性があるために、キャリアにトナーがスペントした
り、現像ローラにトナーがフィルミングしたり、あるい
は現像ブレードにトナーが固着したりする問題がある。
更には、印刷した後の画像についても環境の変化によっ
て、被印刷紙同士がブロッキング起こしたりしやすいと
いう問題があった。そのほかに、トナーの加工上の問題
もあり、従来の樹脂で低融点化を図ると樹脂が柔らか過
ぎるために、粉砕工程に於いてトナーが粉砕しにくいと
いう問題や、粉砕機内に張り付いてしまうという問題も
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題と目的】従って、本発明
の目的は、上記従来技術に鑑みて、従来に比べ定着温度
を下げることによる省エネルギー化を図り、従来の低融
点樹脂を使用したトナーに比べ保存性を良好にし、外添
剤との相互作用に経時変化を起こさず、トナースペン
ト、フィルミング、固着を生じず、被印刷物の保存性を
良好にし、良好な粉砕加工性を得ることを目的とする。

【０００５】

【問題を解決するための手段】上記目的は、本発明の
（１）「メインバインダーとしてエチルセルロースを含
有したトナー」、（２）「エチルセルロースとワックス
が混合されたことにより、エチルセルロースの融点以下
で定着可能にしたトナー」、（３）「ワックスとエチル
セルロースが分子レベルで完全に相溶しているトナ
ー」、（４）「エチルセルロースをワックスの融点以上
の温度でワックスを溶剤として溶解させることにより液
化し定着可能な状態となるトナー」、（５）「エチルセ
ルロース以外のバインダー成分を含み又は含まず、バイ
ンダー成分中の構成比でエチルセルロースが１０ｗｔ％
以上であるトナー」、（６）「エチルセルロースに対す
るワックスの組成比が、９７：３〜５：９５であるトナ
ー」、（７）「融点がエチルセルロースの融点より低い
ワックスを使用したトナー」、（８）「溶融粘度が１５
０℃において１〜１０００００００センチポイズ以下の
ワックスを使用したトナー」、（９）「平均分子量がＧ
ＰＣスチレン換算で５００〜１００００００のエチルセ
ルロースを使用したトナー」、（１０）「エトキシル置
換度が平均で１以上３以下であるエチルセルロースを使
用したトナー」、（１１）「２５℃における針入度が０
以上２０以下であるワックスを使用したトナー」、（１
２）「特にパラフィン、マイクロクリスタリン、オレフ
ィン、あるいはこれらの酸化ワックスをワックスとして
使用したトナー」によって達成される。また上記目的
は、本発明の（１３）「キャリア粒子と前記第（１）項
〜第（１２）項のいずれかに記載のトナーとを含む二成
分系電子写真用現像剤」、（１４）「着色剤及び所望に
より添加される磁性材料を含むことを特徴とする前記第
（１）項〜第（１２）項のいずれかに記載のトナーを用
いた一成分系電子写真用現像剤」によって達成される。

【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。上
記第（１）〜（４）項は本発明の基本骨格をなすもので
あり、メインバインダーとして、融点が高く保存性や耐
スペント、耐フィルミング、耐固着性のよいエチルセル
ロースを使用し、これをワックスで溶解したものを固化
させトナーとする。従ってこれを熱定着にかけたとき、
ワックスの融点以上の温度でエチルセルロースがワック
スにより溶解し、エチルセルロースの融点に温度が達し
なくとも、エチルセルロースが軟化、あるいは溶解し定
着性能が発現する。なお、エチルセルロース自体の融点
は高いので樹脂が柔らかすぎるということはなく、良好
な粉砕性が得られる。このように本発明のトナーは、ワ
ックスとエチルセルロースが均質に相溶しているもので
あり、したがって、本発明における均質相溶とは、熱定
着時にワックスの融点以上の温度でエチルセルロースが
ワックスにより溶解し、エチルセルロースの融点に温度
が達しなくとも、エチルセルロースが軟化、あるいは溶
解し少なくとも定着性能が発現する程度の相溶状態を意
味する。

【０００７】第（５）項に記載される内容について詳細
に説明すると、エチルセルロースに対するワックスの組
成比については、ワックスの処方量が多ければ多い程、
エチルセルロースの溶解粘度は低下するが、エチルセル
ロース処方量が減少するとワックスが他の樹脂を溶解す
ることはなく樹脂と交じることもないので、樹脂とワッ
クスが分離してしまいトナー化が難しい。エチルセルロ
ースの処方量が多くワックスが少ないと、エチルセルロ
ースがワックスに溶解しても、溶解粘度が高すぎて定着
性能が出ない。鋭意検討した結果、エチルセルロースと
ワックスの組成比が９７：３〜５：９５であれば性能が
出ることが明らかとなった。しかし実使用上は、オフィ
スのような空調の効いた場所での定着のみとは限らず、
高温、低温、高湿、低湿など色々の定着環境が考えら
れ、好ましくは９５：５〜２０：８０、更に好ましくは
９０：１０〜３０：７０、余裕度を考慮すれば更にもっ
と好ましくは８０：２０〜４０：６０がよい。

【０００８】また、前記第（６）項に記載されるよう
に、従来の樹脂と混合して使用する場合にも、少なくと
も樹脂全体中のエチルセルロース含有量が１０ｗｔ％以
上処方されている必要がある。エチルセルロース含有量
が１０ｗｔ％より少ない樹脂処方量では、従来の樹脂と
混合されたトナーの融点を充分に下げることができず、
定着不良を起こしてしまう。エチルセルロース含有量に
ついて鋭意検討した結果、好ましくは１５ｗｔ％以上、
もっと好ましくは２０ｗｔ％以上、更に好ましくは３０
ｗｔ％以上、更にもっと好ましくは４０ｗｔ％以上、よ
り更に好ましくは５０ｗｔ％以上がよい。

【０００９】前記第（７）項に記載されるように、ワッ
クスの融点がエチルセルロースの融点より低いものを使
用しないとエチルセルロースの融点以下でワックスが溶
融しないので、当然エチルセルロースをワックスで溶解
することはできず、トナーの融点を下げることができな
い。したがって、好ましくは５０℃以上１３０℃以下、
もっと好ましくは５０℃以上１１０℃以下、更に好まし
くは５０℃以上１００℃以下、更にもっと好ましくは５
０℃以上９０℃以下が望ましい。

【００１０】前記第（８）項に記載されるトナーの場
合、検討した結果、ワックスの溶融粘度が１５０℃にお
いて１〜１０００００００センチポイズ以下であるよう
なワックスであればよいことが明らかとなり、ワックス
の溶融粘度は低ければ低い程よいが、１センチポイズを
切るようなワックスの知見がない。逆にワックスの溶融
粘度が高い場合は、エチルセルロースをワックスで溶解
した場合、当然このエチルセルロースのワックス溶液は
高粘度となり、１００００００センチポイズ以上のワッ
クス粘度では、溶解粘度が高すぎて定着不良を起こし易
い。また、実使用上はオフィスのような空調の効いた場
所での定着のみとは限らず、高温、低温、高湿、低湿な
ど色々の定着環境が考えられ、好ましくは１〜１０００
００センチポイズ、更に好ましくは１〜１００００セン
チポイズ、更にもっと好ましくは１〜１０００センチポ
イズ、余裕度を考慮すると更によりもっと好ましくは１
〜１００センチポイズがよい。

【００１１】前記第（９）項に記載のように、分子量に
ついて検討した結果、エチルセルロースの平均分子量が
ＧＰＣスチレン換算で５００〜１００００００であれ
ば、良好な定着品質が得られることが明らかとなった。
分子量が小さい場合はワックスで溶解したときの粘度は
低く、分子量が大きい場合にはワックスで溶解したとき
の溶解粘度は高い。従って、分子量が小さいものの方が
使用するワックスの量は少なくて済む。但し分子量が小
さくなりすぎると、樹脂が硬くなりトナーがもろく割れ
やすくなりすぎ過粉砕し易い。また、分子量が大きいと
ワックスで溶解したときの溶解粘度は高くなり、ワック
スの処方量を多くしなければならず、分子量が大き過ぎ
ると柔軟性が高くなり過ぎ粉砕性が悪くなる。従って、
より粉砕性と定着性をよい方向へもっていくとすると好
ましい分子量は１０００〜１０００００である。またＧ
ＰＣの他に分子量を決定する方法はいくつかあり、分子
量は粘度に比例することを利用して、エチルセルロース
を溶剤に溶かしその溶液粘度で分子量を表わす方法、薬
品を使った当量などで表わす方法等もあるが、基本的に
これはＧＰＣで測定した場合と意味が同値になるのであ
り、その測定法で本発明が左右されるものではない。

【００１２】前記第（１０）項に記載される内容につい
て詳細に説明すると、検討した結果、エトキシル置換度
が平均で１以上３以下であれば良好なエチルセルロース
としての性質が発揮できることが明らかとなった。エト
キシル置換度が低いとワックスに対する溶解性が失われ
ていき、本発明に於いて使用できない。またアルコール
性水酸基はＤ−グルコピラノース構成単位中３であるの
で３が限度である。従ってエトキシル置換度の好ましい
値は平均で１．５以上３以下がよく、更に好ましくは２
以上３以下がよい。

【００１３】前記第（１１）項に記載される内容につい
て詳細に説明すると、検討した結果、ワックスの２５℃
における針入度が０以上２０以下であるワックスであれ
ば、本発明に使用できることが明らかとなった。一般に
ワックスの針入度が高いとワックス自体の粘着性が高く
なり、現像の設計上スペントやフィルミング、固着等が
発生し易くなり好ましくない。従って、高温環境での使
用を考えるとワックスの針入度は０以上８以下が好まし
く、もっと好ましくは０以上５以下が望ましい。

【００１４】前記第（１２）項に記載される内容につい
て詳細に説明すると、検討した結果、特にワックスの種
類がパラフィン、マイクロクリスタリン、オレフィン、
あるいはこれらの酸化ワックスを使用するのがよく、こ
れらのワックスを使用することにより、エチルセルロー
スの溶解性が高く、トナーを製造する際短時間でエチル
セルロースがワックスに溶けることが明らかとなった。
これはこれらパラフィン、マイクロクリスタリン、オレ
フィン、あるいはこれらの酸化ワックスの極性が特に低
く、エチルセルロースのエトキシル基とのなじみがよい
ことが原因と思われる。

【００１５】斯して従来技術の問題を解決するために、
本発明では、定着の最低温度より高い融点の樹脂と定着
の最低温度より低い融点のワックスを使用し、ワックス
の融点以上の温度においてワックスが溶剤あるいは可塑
剤として機能することにより、樹脂がワックスにより分
子レベルで溶解し、樹脂を軟化あるいは溶解し、樹脂の
融点より低い温度で定着できる系を発見した。このこと
により、実際使用樹脂の融点よりはるかに低いワックス
の融点近傍の温度で定着が可能となり、省エネルギー化
ができた。このことにより、融点の高いエチルセルロー
スを使用しても低温での定着が可能となった。

【００１６】本発明における樹脂の融点とはフローテス
ター法による軟化点を指し、また本発明におけるワック
スの融点とは、ワックスの結晶が殆どアモルファス化し
透明になる点を指し、いわゆるＤＳＣ法におけるＴｇや
吸熱のトップピークとは異なる概念の融点である。従来
からトナーの樹脂中にワックスを分散して使用する方法
は公知である。これは定着ローラにトナーがつかないよ
うトナー中の樹脂にワックスを分散して、定着するとき
にこの分散されたワックスが染み出して、トナーと定着
ローラとの離型性をよくする方法がとられている。しか
し、従来使用されている樹脂はワックスによる溶解性が
なく、そのために樹脂自身を溶解や軟化させることはで
きない。これに対して、本発明のエチルセルロースはワ
ックスの融点以上の温度において、液状のワックスに溶
解あるいは可塑化されるので、明らかに従来の方法とは
異なるものである。

【００１７】また、一般に繊維素としてのセルロースは
分子内の水酸基による水素結合力が非常に大きく、結晶
性が非常に高いため、熱により融解せず、また水やワッ
クス、有機溶剤に対し完全に不溶であるという性質があ
る。但し、例外として水系の銅アンモニア溶液（シュバ
イツァー試薬）にのみ唯一少量溶けるが、これは特殊な
ケースである。

【００１８】これに対して、本発明によるエチルセルロ
ースはこの分子内の水酸基をエトキシル基で封鎖するこ
とにより、この水酸基による分子間の水素結合を断ち切
り、結晶性を下げることにより、繊維素としてのセルロ
ースとは全く異なった新しい種類の樹脂として合成され
たものである。異なったものであるということについて
は、物理的性質及び化学的性質の明らかな差異により明
白であり、例えば、物理的性質からいえば熱的性質に着
目すると、繊維素としてのセルロースと異なり、融点を
持ち熱可塑性であることが挙げられる。化学的性質とし
ては各種有機溶剤やワックスに対する溶解性が挙げら
れ、これらは本来の繊維素としてのセルロースと決定的
に異なる点であり、もはや同一の系統のものとはいえず
新規の合成樹脂の仲間に入る。

【００１９】他の例としてこのようにアルコール性水酸
基を封鎖したものでセルロースナイトレートがある。こ
れは繊維素としてのセルロースを硝酸と硫酸の混酸で処
理することにより硝酸エステルとするものであるが、物
理的性質として繊維素としてのセルロースのように融点
を持たないが、化学的性質として各種有機溶剤に可溶と
なる。更に化学的性質として硝化度の高いものは衝撃や
静電気、熱により発火爆発するという性質があり、もは
やこれを繊維素と解することはできず、一般には火薬の
範疇に入るものである。アセチルセルロースの場合も蟻
酸や氷酢酸等の極性の強い特定有機溶剤或いはこれらと
プロパノールの混媒にのみ可溶性を示し熱可塑性に欠け
るため通常は可塑剤が併用されるものである。したがっ
て本発明に使用されるエチルセルロースは繊維素ではな
く、全く別の種類の合成樹脂であり名前が似ていて非な
るものである。

【００２０】本発明に類似の技術に特許第２５９７４５
２号に係る技術があり、これは生分解樹脂として植物、
動物由来のセルロース・キトサン系、プルラン・キトサ
ン系のコポリマーに植物系ワックスを添加するものであ
る。しかしセルロース、キトサン、プルラン、セルロー
ス・キトサンのコポリマー、プルラン・キトサンのコポ
リマーのどれも熱可塑性がなく、これら樹脂のみでは熱
による定着は不能であり、また先述のように、ワックス
や各種有機溶剤に不溶な系統のものである。従って、こ
の系においてはワックス中にこれら樹脂が溶解せずに顔
料のように分散されている状態で、ワックスの熱溶融性
のみによって定着ができるものである。また先にも述べ
たが、使用樹脂の名前自体は似てはいるものの、セルロ
ースとエチルセルロースは似て非なるものである。した
がって、本発明のように樹脂をワックスで完全に溶解さ
せこの溶解した樹脂により定着、結着させるという機
構、及び使用している樹脂が根本的に異なる全く別の技
術である。

【００２１】また、本発明と比較しうる技術に特開昭６
２−９４８５３号公報記載のものがあり、これはエチル
セルロースを含むものである。しかし、この技術はエチ
ルセルロースなどの材料を他の結着樹脂中に混合するこ
とによって、樹脂の凝集力を上げる構成となっており、
本発明のようにメイン樹脂としてエチルセルロースを使
用するものではない。本発明の場合はワックスによりエ
チルセルロースを溶解させるため粘度の低下が生じ、逆
に凝集力は下がる方向にある。該公報記載の技術による
と、定着はこれら樹脂の混合物により行なうものであ
り、従って従来の樹脂による定着なので定着温度は高い
ものとなる。これに対して、本発明はメイン樹脂として
エチルセルロースを使用するものであり、また定着性能
はこのエチルセルロースがワックスにより溶解すること
により、低い温度での定着が可能となっている。従っ
て、本発明とは根本的に異なる全く別の技術と云える。

【００２２】基本的にワックスに溶解する樹脂は殆どな
く、本発明におけるエチルセルロースの前駆体であるセ
ルロースも当然ワックスには溶解しない。セルロースは
Ｄ−グルコピラノースがβ−（１→４）結合したものと
考えられ、エチルセルロースはＤ−グルコピラノース単
位の３個のアルコール性水酸基をエトキシル基で一部あ
るいは全て置換したものである。根本的にセルロースが
熱に対して不融であり、水、ワックス、各種有機溶剤に
不溶である理由は、Ｄ−グルコピラノース単位のアルコ
ール性水酸基自体の水素結合が強すぎて、分子間の結合
力が非常に大きく結晶性が高いことにあり、このことに
より分子鎖が剛直でバラバラにほどけないことにある。
また特に、ワックスに対しては水酸基自体の極性が非常
に高いがために、比較的極性の低いワックスでは極性が
違い過ぎて溶解性が全く発現しない。

【００２３】これに対し、エチルセルロースのワックス
に対する溶解性の発現の理由は、エチルセルロースがＤ
−グルコピラノース単位のアルコール性水酸基が一部あ
るいは全てエトキシル基に置換されており、水素結合点
が少なく結晶性も下がっており、しかもこのエトキシル
基の極性が低いために、極性の低いワックスとの親和性
が高くなりワックスに溶解することにある。一般にワッ
クスは直鎖のパラフィンや少し分岐したマイクロクリス
タリン、オレフィン、脂肪酸、脂肪族エステル、脂肪族
ケトン、アミン、アミド、アルコール、ステロールなど
があるが、これはあくまで分子の一部分の結合や基であ
り、メインとなるアルキル基の部分が非常に長いので全
体としては極性が極端に低くなる。

【００２４】エチルセルロースの製法の一例としては次
のような方法がある。パルプまたは精製コットンリンタ
ーを原料としてアルカリセルロースを作り、加圧缶中で
塩化エチルを作用させて熱湯で洗って乾燥する。セルロ
ースは無水グルコースの連鎖からなり、各Ｃ₆単位は置
換可能な三つのＯＨ基を持つが、エチルセルロースはこ
のＯＨ基を塩化エチルにより部分的あるいは完全にエー
テル化する。

【００２５】

【化１】Ｃ₆Ｈ₇Ｏ₂（ＯＨ）₂ＯＮａ＋ＣｌＣ₂Ｈ₅→Ｃ₆
Ｈ₇Ｏ₂（ＯＨ）₂ＯＣ₂Ｈ₅＋ＮａＣｌから

【００２６】

【化２】Ｃ₆Ｈ₇Ｏ₂（ＯＮａ）₃＋３ＣｌＣ₂Ｈ₅→Ｃ₆Ｈ₇
Ｏ₂（ＯＣ₂Ｈ₅）₃＋３ＮａＣｌまでとなる。

【００２７】本発明に使用できるサブレジンとしてはつ
ぎのようなものが挙げられる。トナーそれぞれに使用さ
れるバインダー樹脂の一例としては、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−ビニルメチルケトン共重合
体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−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；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、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、
芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィンなどが挙げられ、
単独あるいは混合して使用できるが特にこれらに限定す
るものではなく、これらの樹脂に必要に応じてカーボン
ブラックやカラー顔料を混練分散して使用すればよく、
当然帯電制御剤の併用も可能である。また粉体化した
後、トナーの流動性を調整するためにシリカ、チタン、
ストロンチウム等の添加剤を加えてもよい。

【００２８】また本発明に使用できるワックスには以下
のようなものがある。パラフィン、マイクロクリスタリ
ンワックス、あるいはこれらの酸化ワックス、モンタン
酸、モンタン酸エステル、カルナウバ、キャンデリラ、
ライス、エスパルト、カスター、木ロウ、ミツロウ、ホ
ホバ、ステロール類、ケトンなどが使用できるが、これ
らワックスの種類が本発明を左右するものではない。そ
して、上記のような本発明のトナーは、キャリア粒子と
混合し二成分系電子写真用現像剤として使用することが
でき、また、磁性材料及び所望により添加される着色剤
を含むトナーを用いた一成分系電子写真用現像剤として
使用することができる。

【００２９】以下実施例をもとに説明する。（実施例１）エチルセルロース７８ｗｔ％サゾールＨ₂ １６ｗｔ％カーボンブラック５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００３０】（実施例２）エチルセルロース５０ｗｔ％サゾールＨ₂ １０ｗｔ％磁性体３９ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００３１】（実施例３）エチルセルロース７２ｗｔ％カルナウバワックス２２ｗｔ％カーボンブラック５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００３２】（実施例４）エチルセルロース７２ｗｔ％モンタン酸エステル３９ｗｔ％カーボンブラック５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００３３】（実施例５）エチルセルロース７８ｗｔ％１５５Ｆ°パラフィン１６ｗｔ％カーボンブラック５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００３４】（実施例６）エチルセルロース７４ｗｔ％ライスワックス２０ｗｔ％カーボンブラック５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００３５】（実施例７）エチルセルロース７４ｗｔ％酸化パラフィン２０ｗｔ％カーボンブラック５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００３６】（実施例８）エチルセルロース９４ｗｔ％カーボンブラック５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００３７】（実施例９）エチルセルロース７４ｗｔ％酸化パラフィン２０ｗｔ％シアン５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００３８】（実施例１０）エチルセルロース７２ｗｔ％カルナウバ２２ｗｔ％イエロー５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００３９】（実施例１１）エチルセルロース４２ｗｔ％高融点ポリエステル（融点１５５℃）３０ｗｔ％カルナウバ２２ｗｔ％カーボンブラック５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００４０】（実施例１２）高融点ポリエステル（融点１５５℃）９４ｗｔ％カーボンブラック５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００４１】（実施例１３）低融点ポリエステル（融点９４℃）９４ｗｔ％カーボンブラック５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００４２】（実施例１４）高融点ポリエステル（１５５℃）７８ｗｔ％サゾールＨ₂ １６ｗｔ％カーボン５ｗｔ％ＣＣＡ１ｗｔ％

【００４３】上記実施例１〜１３について３本ロールに
て５回混練し冷却後粉砕し、外添剤としてシリカをトナ
ー１００部に対して１部加え混合し最終的なトナーとし
た。実施例１４についてはワックスと樹脂が分離してト
ナー化ができなかった。これらのトナーを用い、実際に
定着機の温度を変えて実験を行なったところ、表１の結
果が得られた。また、ワックスが入っている処方は定着
ローラにオイルを塗布する必要はないが、条件を統一す
る意味ですべてのトナーについてローラにオイル塗布を
行なった。

【００４４】

【表１】エチルセルロースのみの場合と高融点ポリエステル（１
５５℃）のみの場合では、１６０℃以上の温度をかけな
いと定着せず、他のワックスと用いた系では６０〜８０
℃の定着温度を下げることができた。

【００４５】上記トナーを用いて保存性テストを行なっ
たところ、表２の結果が得られた。（保存環境４０℃２
週間）

【００４６】

【表２】 ○印は変化がないことを表わす

【００４７】帯電量は一成分現像のスリーブ上の帯電量
を表わす。ＯＰＣ地肌汚れはＯＰＣ上に付着したトナー
を透明な粘着テープで取り、白い紙の上に貼り付けてマ
クベス反射濃度計により濃度ＩＤ１を測定し、更にトナ
ーのついていない透明な粘着テープを白い紙の上に貼り
付けその濃度ＩＤ２を測定したものの差であり、数値が
小さい程汚れが少ない。

【００４８】

【数１】ΔＩＤ＝ＩＤ１−ＩＤ２以上の結果より、エチルセルロースとワックスで低融点
化を図ったものの保存性や特性に変化がないことが分か
る。また、通常の高融点ポリエステルについても保存性
に問題はなく、特性についてはやや変化があるものの問
題にならないレベルである。しかし、低融点ポリエステ
ルを使用したものは保存テストで完全に固化してしま
い、特性を測ることすらできない。

【００４９】トナーのランニング後の経時変化（画像出
し２０００枚後）画像出しは一成分現像で行ない、帯電量はスリーブ上の
トナーの帯電量である。

【００５０】

【表３】上記結果より、エチルセルロース単独かあるいはエチル
セルロースとワックスの組み合わせの場合、帯電量の変
化が殆どなく、地肌汚れも殆ど変化していない。エチル
セルロースと高融点ポリエステルの組み合わせでは僅か
に帯電量の変化と地肌汚れの劣化が見られるが、問題と
ならないレベルである。高融点ポリエステル単独の場
合、帯電量の低下と地肌汚れの増加があるが、使えない
レベルではない。低融点ポリエステル単独では、大幅な
帯電量低下と地肌汚れの劣化が起こり、使えないレベル
である。

【００５１】また、作像系におけるテストを行なった。
トナースペントについては二成分現像である。現像ロー
ラフィルミングと現像ブレード固着については、一成分
現像にてテストを行ない、一成分、二成分現像とも２０
００枚の画像を出した後評価した。

【００５２】

【表４】 ○ 発生なし △ 発生はしているが程度が軽く問題とならない × 画像品質に大きな影響が出て使えないエチルセルロースやエチルセルロースとワックスの組み
合わせの系では初期品質と殆ど変化がなかった。エチル
セルロースと高融点ポリエステルの組み合わせでは、現
像ローラフィルミングがわずかに発生しているが、画像
上全く問題にならない。高融点ポリエステルのみの場
合、二成分現像ではキャリアへのトナースペント、一成
分現像では現像ローラフィルミング、現像ブレードへの
トナー固着がやや見られるが、問題となるレベルではな
く従来からの性能である。低融点ポリエステルの場合、
二成分現像におけるトナースペント、一成分現像におけ
る現像ローラフィルミング、現像ブレードへのトナー固
着とも激しいトナーの付着が見られる。このとき画像上
では画像濃度ムラ、転写紙の地肌汚れ、画像の縦白スジ
などさまざまな異常画像の発生が見られ、画像品質の上
からもこの系は使用できない。

【００５３】次に被印刷物の保存性であるが、片面印刷
と両面印刷の両方の場合に分けてテストした。

【表５】 ○ 問題なし △ 表面のトナーが裏面をうっすら汚す × 表面のトナーが裏面のトナーと融合以上より実施例１３の低融点ポリエステルを使用した場
合のみ転写紙の汚染やブロック化が起こり使用できな
い。

【００５４】また、トナー化する際の粉砕工程について
の評価を行なった。以下は一定量のトナーが所望の粒径
のトナーとしてでき上がるまでの時間と付着状況の評価
である。

【００５５】

【表６】 ○ 問題なし × 粉砕室内にトナー付着が激しい以上のように実施例１〜１２迄はほぼ工程上問題ないと
いえる。しかし、実施例１３の低融点ポリエステルを使
用した系では粉砕時間が通常の二倍以上かかり、かつ粉
砕室内のトナー付着が激しく粉砕中に粉砕条件が変化し
てしまう。従って、低融点ポリエステルの系ではトナー
加工上大きな問題があるといえる。

【００５６】

【発明の効果】以上、詳細かつ具体的な説明から明らか
なように、本発明はエチルセルロースより融点の低いワ
ックスでエチルセルロースが溶解することにより、エチ
ルセルロースの融点より低い温度で定着が可能となり、
省エネルギーが可能となった。また、低融点トナーであ
ってもエチルセルロース自体の融点は高いので保存性が
良好になった。更にまた、エチルセルロースは硬い樹脂
なので、外添剤がトナーにめり込んだり、低分子の樹脂
による外添剤の汚染がなく特性変化を最小限に抑えるこ
とができた。そしてまた、硬く粘着性のないエチルセル
ロースを使用することにより、トナースペント、フィル
ミング、固着等を防止できた。そして更にまた、融点の
高い樹脂で硬く粘着性のない樹脂なので被印刷物がブロ
ック化しない。また、低融点トナーでありながら使用し
ているエチルセルロースが柔らか過ぎず、適度に硬いの
で良好に粉砕することができるという極めて優れた効果
を奏するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メインバインダーとしてエチルセルロー
スを含有したことを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項２】エチルセルロースとワックスが混合され
ていることにより、エチルセルロースの融点以下で定着
可能であることを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項３】エチルセルロースをワックスの融点以上
の温度でワックスを溶剤として溶解させ、液化すること
により定着可能状態になることを特徴とする電子写真用
トナー。
【請求項４】エチルセルロース以外のバインダー成分
を含み又は含まず、バインダー成分中の構成比でエチル
セルロースが１０ｗｔ％以上であることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項５】エチルセルロースとワックスの組成比
が、９７：３〜５：９５であることを特徴とする請求項
２乃至４のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項６】ワックスの融点がエチルセルロースの融
点より低いことを特徴とする請求項２又は３に記載の電
子写真用トナー。
【請求項７】ワックスの溶融粘度が１５０℃において
１〜１０００００００センチポイズ以下であることを特
徴とする請求項２又は３に記載の電子写真用トナー。
【請求項８】エチルセルロースの平均分子量がＧＰＣ
スチレン換算で５００〜１００００００であることを特
徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電子写真用
トナー。
【請求項９】エチルセルロースのエトキシル置換度が
平均で１以上３以下であることを特徴とする請求項１乃
至８のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１０】ワックスの２５℃における針入度が０
以上２０以下であることを特徴とする請求項２乃至９の
いずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１１】特にワックスの種類がパラフィン、マ
イクロクリスタリン、オレフィン、あるいはこれらの酸
化ワックスであることを特徴とする請求項１０に記載の
電子写真用トナー。