JP2003091099A - カラートナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】定着性及び耐久性に優れたカラートナーを提供
すること。 【解決手段】結着樹脂、ワックス及び着色剤を含有して
なるカラートナーであって、前記結着樹脂が、３価以上
の多価アルコール及び３価以上の多価カルボン酸化合物
からなる群より選ばれた３価以上の原料モノマーを含有
した単量体を用いて縮重合させて得られる、粉砕性指数
が３〜２１のポリエステルを含有してなり、前記ワック
スの融点が６０〜１１０℃であるカラートナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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潜像の現像に
用いられるカラートナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、定着性向上を目的として、低融点
のワックスを含有したトナーが数多く報告されている
が、低融点のワックスは、一成分現像方式では薄層ブレ
ード上に、二成分現像方式ではキャリアに、それぞれ付
着しやすく、画像劣化を生じやすい。特に透明性が要求
されるフルカラートナーを含むカラートナーは、線状の
低分子量の樹脂が使われているため、機械的ストレスに
弱く、ワックス界面で割れてワックスが露出しやすい。
ワックスの過剰な露出は、定着性、耐久性の低下を招
く。従って、定着性及び耐久性のいずれにも良好なカラ
ートナーが要望されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、定着
性及び耐久性に優れたカラー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、ワ
ックス及び着色剤を含有してなるカラートナーであっ
て、前記結着樹脂が、３価以上の多価アルコール及び３
価以上の多価カルボン酸化合物からなる群より選ばれた
３価以上の原料モノマーを含有した単量体を用いて縮重
合させて得られる、粉砕性指数が３〜２１のポリエステ
ルを含有してなり、前記ワックスの融点が６０〜１１０
℃であるカラートナーに関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明においては、低融点ワック
スと特定の粉砕性指数を有するポリエステルとを組み合
わせることにより、トナーの透明性を維持し、かつ定着
性、耐久性を向上させることができる。

【０００６】本発明における結着樹脂は、２価以上の多
価アルコールからなるアルコール成分と２価以上の多価
カルボン酸化合物からなるカルボン酸成分とからなる単
量体であって、３価以上の多価アルコール及び３価以上
の多価カルボン酸化合物からなる群より選ばれた３価以
上の原料モノマー、好ましくは３価以上の多価カルボン
酸化合物を含有した単量体を用いて縮重合させて得られ
るポリエステルを含有する。このようなポリエステルの
含有量は、結着樹脂中、５０〜１００重量％が好まし
く、８０〜１００重量％がより好ましく、１００重量％
が特に好ましい。

【０００７】３価以上の多価アルコールとしては、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、ソルビトール等が挙げられ、これらの中では、グリ
セリンが好ましい。

【０００８】３価以上の多価カルボン酸化合物として
は、例えば１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリ
メリット酸）、2,5,7 −ナフタレントリカルボン酸、ピ
ロメリット酸及びこれらの酸無水物、低級アルキル（炭
素数１〜３）エステル等が挙げられ、これらの中ではト
リメリット酸及びその無水物が好ましい。

【０００９】３価以上の原料モノマーの含有量は、耐久
性の観点から、全単量体中、０．１〜１０モル％、好ま
しくは０．１〜８モル％、より好ましくは０．１〜５モ
ル％である。３価以上の原料モノマーの含有量が１０モ
ル％を超えると、樹脂の分子量分布のひろがりにより低
分子量体が増加し、感光体へのフィルミングの問題が生
じる。

【００１０】２価のアルコールとしては、式（Ｉ）：

【００１１】

【化１】

【００１２】（式中、Ｒは炭素数２又は３のアルキレン
基、ｘ及びｙは正の数を示し、ｘとｙの和は１〜１６、
好ましくは１．５〜５．０である）で表される化合物、
例えば、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１〜１６）付
加物等、エチレングリコール、プロピレングリコール、
水素添加ビスフェノールＡ、又はそれらのアルキレン
（炭素数２〜４）オキサイド（平均付加モル数１〜１
６）付加物等が挙げられる。

【００１３】アルコール成分の主成分は、耐久性、帯電
性の観点から、式（Ｉ）で表される化合物が好ましい。
式（Ｉ）で表される化合物のアルコール成分中の含有量
は、５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好
ましく、１００モル％が特に好ましい。

【００１４】また、２価のジカルボン酸化合物として
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、それらの酸の無水物及びそれらの酸のアルキル（炭
素数１〜３）エステル等が挙げられる。

【００１５】ポリエステルは、例えば、アルコール成分
と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。

【００１６】ポリエステルの粉砕性指数は３〜２１であ
り、好ましくは５〜１８．５、より好ましくは７〜１
７．５である。粉砕性指数が３未満ではフィルミングを
防止する効果が得られず、また、２１を超えると、トナ
ーが硬くなりすぎて、現像時のトナー接触の際に熱をも
ち易くなり、やはりフイルミングを招く。なお、粉砕性
指数は実施例に記載の方法により測定され、また、複数
のポリエステルからなる場合は、溶融混合したものの粉
砕性指数を指す。

【００１７】ポリエステルの酸価は、環境安定性の点か
ら１〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、好ましくは３〜２５
ｍｇＫＯＨ／ｇである。

【００１８】前記ポリエステル以外にも、その他のポリ
エステル、スチレン−アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リカーボネート、ポリウレタン等が適宜含有されていて
もよい。

【００１９】低融点ワックスの融点は、定着性の観点か
ら、６０〜１１０℃、好ましくは６５〜１００℃、より
好ましくは７０〜９０℃である。

【００２０】ワックスとしては、所望の融点を有するも
のであれば特に限定されないが、例えば、ポリプロピレ
ンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンポ
リエチレン共重合体ワックス等のポリオレフィンワック
ス、カルナウバワックス、はぜろう、密ろう、鯨ろう、
モンタンワックス、ライスワックス等のエステルワック
ス、脂肪酸アミドワックス等のアミド系ワックス、フィ
ッシャートロプシュワックス等が挙げられる。これらは
単独であっても、２種以上の併用であってもよいが、な
かでも、定着性の観点から、カルナバワックス、ライス
ワックス及びフィッシャートロプシュワックスからなる
群より選ばれた少なくとも１種が好ましく、カルナバワ
ックスがより好ましい。

【００２１】低融点ワックスの含有量は、結着樹脂１０
０重量部に対して、０．１〜１０重量部が好ましく、１
〜６重量部がより好ましい。

【００２２】なお、低融点ワックスに加えて、低融点ワ
ックス以上の融点を有するワックスが適宜含有されてい
てもよい。

【００２３】着色剤としては、トナー用着色剤として用
いられている染料、顔料等のすべてを使用することがで
き、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、
プ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 、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、これ
らは単独で又は２種以上を混合して用いることができ、
本発明のカラートナーは、モノカラートナー及びフルカ
ラートナーのいずれにも使用することができる。着色剤
の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して、１〜４０
重量部が好ましく、３〜１０重量部がより好ましい。

【００２４】さらに、本発明のトナーには、荷電制御
剤、離型剤、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、適宜含有されてい
てもよい。

【００２５】本発明のトナーは、混練粉砕法等により得
られる粉砕トナーが好ましく、例えば、結着樹脂、着色
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、連続式二本
ロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して
製造することができる。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体積平均粒子径は、好ましくは
３〜１５μｍである。

【００２６】本発明のトナーの軟化点は、保存性及び定
着性の観点から、９０〜１５０℃が好ましく、９５〜１
４０℃がより好ましく、９５〜１３０℃が特に好まし
い。

【００２７】本発明のカラートナーは、複数色を重ね合
わせて画像を形成するフルカラートナーとしても好適に
用いることができる。

【００２８】本発明の電子写真用トナーは、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
されるが、特にトナーへの負荷が大きい非磁性一成分現
像方式に用いた場合に、本発明の効果が顕著に発揮され
る。

【００２９】

【実施例】〔酸価及び水酸基価〕ＪＩＳ Ｋ００７０の
方法により測定する。

【００３０】〔軟化点〕ＡＳＴＭ Ｄ３６−８６の方法
により測定する。

【００３１】〔ガラス転移点〕示差走査熱量計「ＤＳＣ
２１０」（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。

【００３２】〔粉砕性指数〕粗粉砕された樹脂を篩いに
かけ、１６メッシュを通過し２０メッシュを通過しない
樹脂粉体を得る。この分級された樹脂粉末を１０．００
ｇ精秤し、ミル＆ミキサー ＭＭ−Ｉ型（（株）日立リ
ビングサプライ製）にて３０秒間粉砕後、３０メッシュ
の篩いにかけ、通過しない樹脂の重量（Ａ）ｇを精秤
し、次式により、Ａの値から残存率を求め、この操作を
３回行い平均して求めた値を粉砕性指数とする。

【００３３】

【数１】

【００３４】〔ワックスの融点〕示差走査熱量計「ＤＳ
Ｃ２１０」（セイコー電子工業社製）を用いて昇温速度
１０℃／分で測定した際のピークトップの温度とする。

【００３５】樹脂製造例 表１に示す原料を、酸化ジブチル錫（エステル化触媒）
とともに窒素雰囲気下、２００℃で反応させて、樹脂Ａ
〜Ｅ、ａ〜ｃを得た。得られた樹脂の酸価、水酸基価、
軟化点、ガラス転移点、粉砕性指数を表１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】実施例１〜５、比較例１、２、４ 表２に示す樹脂１００重量部、着色剤してピグメントブ
ルー１５：３ ３重量部、「カルナバワックスＣ１」
（加藤洋行社製、融点：８８℃）２重量部、及び荷電制
御剤「ボントロンＥ−８４」（オリエント化学工業社
製）１重量部を、ヘンシェルミキサーで十分に混合した
後、バレル冷却装置を備えた二軸押出機で溶融混練し、
冷却、粗粉砕した。その後、ジェットミルにより粉砕
し、分級して得た体積平均粒子径８．５μｍの粉体を得
た。得られた粉体１００重量部に疎水性シリカ「アエロ
ジルＲ９７２」（日本アエロジル（株）製）０．５重量
部を添加して、ヘンシェルミキサーで混合し、トナーを
得た。

【００３８】比較例３ 「カルナバワックスＣ１」の代わりにポリプロピレンワ
ックス「ＮＰ−０５５」（三井石油化学社製、融点：１
４８℃）２重量部を使用した以外は、実施例５と同様に
してトナーを得た。

【００３９】試験例１ 市販の非磁性一成分現像方式のフルカラー電子写真記録
装置にトナーを実装し、定着速度を１００ｍｍ／ｓｅ
ｃ、定着温度を１８０℃に設定して画像出しを行った。
底面が１５ｍｍ×７．５ｍｍの砂消しゴムに５００ｇの
荷重を載せ、得られた定着画像の上を５往復こすり、こ
する前後でマクベス社の反射濃度計（マクベス社製、Ｒ
Ｄ−９１５）にて光学反射密度を測定し、その前後比の
値をもとに、以下の評価基準から、定着性を評価する。
結果を表２に示す。

【００４０】〔評価基準〕 ◎：８０％以上 ○：７０％以上、８０％未満 ×：７０％未満

【００４１】試験例２ 試験例１と同じ装置にトナーを実装し、印字率５％の画
像を５０００枚印刷した。５０００枚印刷後（耐刷後）
の感光体表面のフィルミングの状態を目視で評価した。
結果を表２に示す。

【００４２】〔評価基準〕 ◎：実質的にフィルミングなし ○：ややフィルミングがあるが、画像欠損なし △：フィルミングがあるが、目立った画像欠損なし ×：多量のフィルミングがあり、縦すじなどの画像欠損
あり

【００４３】

【表２】

【００４４】以上の結果より、実施例のトナーは、いず
れも耐久性及び定着性に優れているのに対し、所望の粉
砕性指数を有していない樹脂を結着樹脂とした比較例
１、２及び３価の多価カルボン酸化合物を多量に使用し
た樹脂を結着樹脂とした比較例４では耐久性に、高融点
ワックスを使用した比較例３では定着性に欠けている。

【００４５】

【発明の効果】本発明により、定着性及び耐久性に優れ
たカラートナーを提供することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結着樹脂、ワックス及び着色剤を含有し
   てなるカラートナーであって、前記結着樹脂が、３価以
   上の多価アルコール及び３価以上の多価カルボン酸化合
   物からなる群より選ばれた３価以上の原料モノマーを含
   有した単量体を用いて縮重合させて得られる、粉砕性指
   数が３〜２１のポリエステルを含有してなり、前記ワッ
   クスの融点が６０〜１１０℃であるカラートナー。
2. 【請求項２】 非磁性一成分現像方式に使用される請求
   項１記載のカラートナー。
3. 【請求項３】 ワックスが、カルナバワックス、ライス
   ワックス及びフィッシャートロプシュワックスからなる
   群より選ばれた少なくとも１種である請求項１又は２記
   載のカラートナー。