JP2004280084A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

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Abstract

【課題】低温定着性及び耐オフセット性に優れ、かつ高速印刷においても優れた耐久性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】結着樹脂及び着色剤を含有してなるトナーであって、前記結着樹脂が、軟化点が10℃以上異なる2種類の樹脂を含有してなり、軟化点の高い方の樹脂が、ポリエチレンテレフタレートもしくは変性ポリエチレンテレフタレートと、アルコール成分と、カルボン酸成分とを反応させて得られるポリエステル又は該ポリエステルを樹脂成分の一つとして有するハイブリッド樹脂である静電荷像現像用トナー。
【選択図】なし

Description

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
いられる静電荷像現像用トナーに関する。
近年、オンデマンド印刷に対する要求が強まり、より高画質化、より高速化、そしてさ
らなる高信頼性を備えたトナーが要望されている。そこで、従来、耐久性及び定着性の観
点から、ポリエステルを結着樹脂の主成分として含有したトナーが広く使用されているが
、上記観点から、さらなる定着性、即ち低温定着性及び耐オフセット性と、耐久性とを併
せもったトナーが要求されている。
そこで、定着性と耐久性を併せ持つトナーとして、軟化点や分子量の異なる2種類のポ
リエステルを併用したトナーが提案されている(特許文献1、特許文献2)。しかしなが
ら、これらのトナーにおいても、高速化等に要求される性能を満たすという観点において
、さらなる低温定着性と耐オフセット性の向上が必要とされている。
特開平4−338973号公報(請求項1) 特開平8−166688号公報(請求項1)
本発明は、低温定着性及び耐オフセット性に優れ、かつ高速印刷においても優れた耐久
性を有する静電荷像現像用トナーを提供することを目的とする。
本発明は、結着樹脂及び着色剤を含有してなるトナーであって、前記結着樹脂が、軟化
点が10℃以上異なる2種類の樹脂を含有してなり、軟化点の高い方の樹脂が、ポリエチ
レンテレフタレートもしくは変性ポリエチレンテレフタレート(以下、PET類という)
と、アルコール成分と、カルボン酸成分とを反応させて得られるポリエステル又は該ポリ
エステルを樹脂成分の一つとして有するハイブリッド樹脂である静電荷像現像用トナーに
関する。
本発明により、低温定着性及び耐オフセット性に優れ、かつ高速印刷においても優れた
耐久性を有する静電荷像現像用トナーを提供することができる。
本発明のトナーは、軟化点の異なる2種類の樹脂を結着樹脂として含有し、軟化点の高
い方の樹脂として、PET類と、アルコール成分と、カルボン酸成分とを反応させて得ら
れるポリエステル又は該ポリエステルを樹脂成分の一つとして有するハイブリッド樹脂を
含有することにより、定着性を損なうことなく、優れた耐久性を有している点に特徴を有
する。詳細な理由は不明なるも、PET類を原料として得られたポリエステルは、溶融混
練時の剪断力により分子鎖が切断されにくく、これにより、定着性を損なうことなくトナ
ーの耐久性が向上するものと推定される。
本発明では、PET類として、ポリエチレンテレフタレート又は変性ポリエチレンテレ
フタレートが用いられるが、好ましくはポリエチレンテレフタレートである。なお、本発
明における変性ポリエチレンテレフタレートとは、モノマーとしてエチレングリコール及
びテレフタル酸を主成分として、全モノマー中、50モル%以上、好ましくは70モル%
以上含有した樹脂をいうが、その他に樹脂物性の改質を目的に、1,6−ヘキサンジメタ
ノール、1,4−ブタンジオール、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等を含有した
ものを変性ポリエチレンテレフタレートをいう。
PET類の固有粘度数は、耐オフセット性、耐久性及び定着性の観点から、0.7〜1
が好ましく、0.75〜0.95がより好ましい。固有粘度数は一般にポリマーの重合度
の指標として用いられる。PET類の固有粘度数は、アルコール成分とカルボン酸成分の
比率、反応温度、反応時間、減圧度、触媒の種類等により、調整される。
PET類は、エチレングリコールとテレフタル酸、テレフタル酸ジメチル等との縮重合
により、常法に従って製造されたものを用いることができる。本発明では、PET類はボ
トルやフィルム等の製品として汎用されていることから、それらの製品として製造され、
その後廃棄されたものを回収したPET類が、環境問題及び価格の面から好ましく用いら
れる。なお、回収品は、トナーの性能や重合反応を妨げるような化合物を含有せず、ある
程度の純度を有しているものであれば、その種類等は、特に限定されない。
なお、回収品の使用に際しては、取り扱いや分散・分解等の容易性のため、フレーク状
に粉砕されたもの、ペレット等が好適に用いられる。
本発明において、PET類と反応させるアルコール成分及びカルボン酸成分はとしては
、通常、ポリエステルの原料モノマーとして用いられるアルコール成分とカルボン酸成分
が用いられる。
2価のアルコール成分としては、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,2 −
プロピレングリコール、1,4 −ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール等の鎖状の、及び水素添加ビスフェノールA、シ
クロヘキサンジメタノール等の脂環式の、脂肪族ジオール;式(I):
Figure 2004280084
(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)オキサイド付加物等の芳香族ジオール等が挙げられる。
PET類を用いて得られるポリエステルにおいて、脂肪族ジオールの含有量は、低温定
着性の観点から、2価のアルコール成分中、80モル%以上が好ましく、90モル%以上
がより好ましく、95モル%以上(即ち、2価のアルコール成分が実質的に脂肪族ジオールのみからなること)がさらに好ましい。
3価以上の多価アルコール成分としては、例えばソルビトール、ペンタエリスリトール
、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
また、2価のカルボン酸成分としては、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、
シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸
;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;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等
の芳香族ジカルボン酸;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。
3価以上の多価カルボン酸成分としては、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る。
さらに、分子量調整や耐オフセット性向上を目的として1価のアルコール及びカルボン
酸化合物が少量用いられていてもよい。
また、PET類を用いて得られるポリエステルは架橋ポリエステルであるのが好ましく
、3価以上の単量体を使用して得られたポリエステルが好ましい。3価以上の単量体、即
ち3価以上の多価アルコール成分及び3価以上の多価カルボン酸成分の少なくとも1種の
含有量は、全単量体中、好ましくは0.05〜40モル%、より好ましくは1〜35モル
%、特に好ましくは3〜30モル%である。
PET類とアルコール成分とカルボン酸成分との反応は、PET類、アルコール成分及
びカルボン酸成分を混合し、通常、ポリエステルの原料モノマーを縮重合させる際と同様
の条件下で行うことできる。例えば、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、PET類を解重合させつつ
、縮重合を進行させることができる。なお、これらの反応は、アルコール成分及びカルボ
ン酸成分を順次添加し、反応を逐次的に進めても、アルコール成分とカルボン酸成分を同
時に添加し、反応を同時的に進めてもよい。
なお、PET類の反応性を考慮すると、PET類を反応系に一度に添加するよりも、数
回に分割して添加することが好ましい。
PET類、アルコール成分及びカルボン酸成分の総量におけるPET類の含有量は、P
ET類の利用及び生成する樹脂組成物の物性調整の観点から、10〜70重量%が好まし
く、15〜65重量%がより好ましく、20〜60重量%が特に好ましい。
また、PET類、アルコール成分及びカルボン酸成分の3成分における水酸基とカルボ
キシル基の価数の比(水酸基/カルボキシル基)は、0.9〜1.1が好ましく、0.9
5〜1.05がより好ましい。なお、PET類はアルコール成分とカルボン酸成分の両成
分を含む反応物であるため、価数の計算には、PET類に含まれる各成分が有する水酸基
とカルボキシル基の価数も加算することとする。
本発明において、ハイブリッド樹脂は、二つの重合系樹脂成分からなる樹脂であり、樹
脂成分の一つとして、ポリエステルを有する樹脂である。ここで、かかる二つの重合系樹
脂成分は部分的に化学結合し、ハイブリッド樹脂を形成している。
ポリエステル成分の原料モノマーとしては、前記と同様の、PET類、アルコール成分
及びカルボン酸成分を用いることができる。
ハイブリッド樹脂におけるもう一方の樹脂成分は、付加重合系樹脂成分であるのが好ま
しい。付加重合系樹脂の代表例としては、ラジカル重合反応により得られるビニル系樹脂
等が挙げられる。
ビニル系樹脂の原料モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン化
合物;エチレン、プロピレン等のエチレン性不飽和モノオレフィン類;ブタジエン等のジ
オレフィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニ
ルエステル類;(メタ)アクリル酸のアルキル(炭素数1〜18)エステル、(メタ)ア
クリル酸ジメチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸のエステル;ビニルメチル
エーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロリド等のビニリデンハロゲン化物;N−
ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物類等が挙げられ、反応性、粉砕性及び帯電安定性
の観点から、スチレン及び/又は(メタ)アクリル酸のアルキルエステルが、50重量%
以上、好ましくは80〜100重量%含有されていることが望ましい。
なお、ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させる際には、重合開始剤、架橋剤等を必要
に応じて使用してもよい。
ハイブリッド樹脂を製造する際に使用するポリエステルの原料モノマーの付加重合系樹
脂の原料モノマーに対する重量比は、耐オフセット性の観点から、連続相がポリエステル
であることが好ましく、通常50/50〜95/5、好ましくは60/40〜95/5で
あることが望ましい。
本発明におけるハイブリッド樹脂としては、二つの重合系樹脂の原料モノマーに加えて
、さらに原料モノマーの一つとして該二つの重合系樹脂の原料モノマーのいずれとも反応
し得るモノマー(両反応性モノマー)を混合して得られた樹脂が好ましい。
両反応性モノマーは、分子内に、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、第1級アミノ
基および第2級アミノ基からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基と、エチレン性
不飽和結合とを有するモノマーであることが好ましく、このような両反応性モノマーを用
いることにより、分散相となる樹脂の分散性を向上させることができる。両反応性モノマ
ーの具体例としては、例えば、アクリル酸、フマル酸、メタクリル酸、シトラコン酸、マ
レイン酸等が挙げられ、これらのなかではアクリル酸、メタクリル酸及びフマル酸が好ま
しい。
両反応性モノマーの使用量は、ポリエステルの原料モノマー100重量部に対して、0
.1〜10重量部が好ましい。なお、本発明において、両反応性モノマーはその性能の特
異性から、ポリエステルの原料モノマー、付加重合系樹脂の原料モノマーとは別のモノマ
ーとして扱う。
本発明において、ハイブリッド樹脂を、以上の原料モノマー混合物及び両反応性モノマ
ーを用いて、該二つの重合反応を行わせることにより得る際には、重合反応の進行及び完
結が時間的に同時である必要はなく、それぞれの反応機構に応じて反応温度及び時間を適
当に選択し、反応を進行、完結させればよい。
PET類を原料の一つとして用いるハイブリッド樹脂の製造方法としては、例えば、架
橋剤として作用する3価以上の単量体以外のポリエステルの原料モノマー、PET類、エ
ステル化触媒等を投入して190〜250℃に上昇させた後、ポリエステルの原料モノマ
ーとPET類とを反応させ、次に、付加重合系樹脂の原料モノマー、両反応性モノマー、
重合開始剤等を混合し、150〜180℃で主としてラジカル重合反応により付加重合系
樹脂成分を形成させた後、さらに3価以上の単量体を投入して190〜250℃に上昇さ
せた後、主として縮重合反応によりポリエステル成分を形成させる方法が好ましい。
本発明において、軟化点の高い方の樹脂として含有されるポリエステル又はハイブリッ
ド樹脂の軟化点は、120〜170℃が好ましく、130〜170℃がより好ましく、1
35〜155℃が特に好ましい。
一方、軟化点の低い方の樹脂としては、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、二つの重合系樹脂成分からなるハイブリッ
ド樹脂等が挙げられるが、軟化点の高い方の樹脂として含有されるポリエステル又はハイ
ブリッド樹脂との相溶性観点から、ポリエステル及び樹脂成分の一つとしてポリエステル
を有するハイブリッド樹脂が好ましく、ポリエステルがより好ましい。かかるポリエステ
ルの原料モノマーとしては、軟化点の高い方の樹脂のポリエステルと同様のアルコール成
分及びカルボン成分を用いることができる。さらに、定着性を向上させる観点から、軟化
点の低い方の樹脂も、高い方の樹脂と同様に、PET類と、アルコール成分と、カルボン
酸成分とを反応させて得られるポリエステル又は該ポリエステルを樹脂成分の一つとして
有するハイブリッド樹脂であることが好ましい。
従って、本発明においては、軟化点の高い方の樹脂及び軟化点の低い方の樹脂のいずれ
もが、PET類と、アルコール成分と、カルボン酸成分とを反応させて得られるポリエス
テル又は該ポリエステルを樹脂成分の一つとして有するハイブリッド樹脂であることが好
ましく、いずれの樹脂においても、ポリエステルにおける2価のアルコール成分は実質的
に脂肪族ジオールのみからなることが好ましい。
軟化点の低い方の樹脂の軟化点は、80℃以上120℃未満が好ましく、90〜115
℃がより好ましく、95〜110℃が特に好ましい。
軟化点の高い方の樹脂と低い方の樹脂の軟化点の差は、10℃以上であり、好ましくは
20〜80℃、より好ましくは30〜60℃である。なお、樹脂の軟化点は、樹脂製造時
の反応温度、反応時間、減圧等の反応条件や、ポリエステルの原料モノマーに3価以上の
アルコールやカルボン酸化合物を用いる等により、調整することができる。
なお、本発明において、軟化点の高い方の樹脂と低い方の樹脂はいずれも非晶質ポリエ
ステルであるのが好ましく、軟化点とガラス転移点の差は20℃以上が好ましく、30〜
100℃がより好ましい。
樹脂の酸価は、軟化点の高い方の樹脂と低い方の樹脂にかかわらず、1〜80mgKO
H/gが好ましい。特に、正帯電性トナーの場合は1〜20mgKOH/gが好ましく、
3〜10mgKOH/gがより好ましい。また、負帯電性トナーの場合は10〜80mg
KOH/gが好ましい。また、水酸基価は5〜60mgKOH/g、好ましくは10〜5
0mgKOH/gである。
軟化点の高い方の樹脂と低い方の樹脂の重量比(軟化点の高い方の樹脂/軟化点の低い
方の樹脂)は、好ましくは50/50〜95/5、より好ましくは55/45〜90/1
0である。
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、カーボンブラック、金属の複合酸化物、アニリンブラック、ニグロシン染
料、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 、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、ベン
ジジンイエロー、モノアゾ系染顔料、ジスアゾ系染顔料等が挙げられ、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、本発明のトナーは、黒トナー、モノカラートナ
ー、フルカラートナーのいずれであってもよい。着色剤の含有量は、結着樹脂100重量
部に対して、1〜30重量部が好ましく、1〜20重量部がより好ましい。
さらに、本発明のトナーには、低温定着性及び耐オフセット性の観点から、低融点ワッ
クスが含有されているのが好ましい。低融点ワックスの融点は、50〜120℃が好まし
く、60〜120℃がより好ましい。低融点ワックスとしては、結着樹脂に対する分散性
及び低温定着性の観点から、カルナウバワックス、モンタン系エステルワックス、ライス
ワックス及びキャンデリラ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、
カルナウバワックスがより好ましい。
低融点ワックスの含有量は、低温定着性及び耐オフセット性の観点から、結着樹脂10
0重量部に対して、0.1〜10重量部が好ましく、0.5〜5重量部がより好ましく、
1〜3重量部が特に好ましい。
本発明のトナーには、さらに、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、適宜含有されていてもよい。
本発明のトナーの製造方法は、混練粉砕法等の従来より公知のいずれの方法であっても
よいが、例えば、混練粉砕法による粉砕トナーの場合、結着樹脂、着色剤、低融点ワック
ス等をヘンシェルミキサー、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、分級して製造することがで
きる。トナーの体積平均粒子径は、3〜15μmが好ましい。
本発明のトナーは、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が、本発明のトナーは耐久性に優れる点から、二
成分系現像剤としての使用が好ましい。
本発明のトナーを二成分現像剤として使用する場合、キャリアには、画像特性の観点か
ら、磁気ブラシのあたりが弱くなる飽和磁化の低いキャリアが用いられるのが好ましい。
キャリアの飽和磁化は、40〜100Am2 /kgが好ましく、50〜90Am2 /kg
がより好ましい。飽和磁化は、磁気ブラシの固さを調節し、階調再現性を保持する観点か
ら、100Am2 /kg以下が好ましく、キャリア付着やトナー飛散を防止する観点から
、40Am2 /kg以上が好ましい。
キャリアのコア材としては、公知の材料からなるものを特に限定することなく用いるこ
とができ、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属、マグネタイト、ヘマイト、
フェライト、銅−亜鉛−マグネシウムフェライト、マグネシウムフェライト、マンガンフ
ェライト等の合金や化合物、ガラスビーズ等が挙げられ、これらの中では鉄粉、マグネタ
イト、フェライト、銅−亜鉛−マグネシウムフェライト、マグネシウムフェライト及びマ
ンガンフェライトが好ましい。
キャリアの表面は、キャリア汚染低減の観点から、樹脂で被覆されているのが好ましい
。キャリア表面を被覆する樹脂としては、トナー材料により異なるが、例えばポリテトラ
フルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン等の
フッ素樹脂、ジメチルシリコン等のシリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂
、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、アミノアクリレート樹脂などが
挙げられ、これらは単独であるいは2種以上を併用して用いることができるが、トナーが
正帯電性である場合には、帯電性及び表面エネルギーの観点から、フッ素樹脂及びシリコ
ーン樹脂が好ましい。
樹脂によるコア材の被覆方法は、例えば、樹脂等の被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁
させて塗布し、コア材に付着させる方法、単に粉体で混合する方法等、特に限定されない
トナーとキャリアとを混合して得られる二成分現像剤において、トナーとキャリアの重
量比(トナー/キャリア)は、0.5/100〜8/100が好ましく、1/100〜6
/100がより好ましい。
本発明のトナーは、線速が370mm/sec以上、好ましくは500mm/sec以
上、より好ましくは1000mm/sec以上の印刷機においても、良好な耐久性を維持
することができる。ここで、線速とは印刷機のプロセススピードをいい、定着部の紙送り
速度により決定される。
〔軟化点〕
ASTM D36−86の方法により測定する。
〔ガラス転移点及び融点〕
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて昇温速度10℃/分
で測定する。
〔酸価〕
JIS K0070に従って測定する。
〔固有粘度数〕
ASTM D2857に従って測定する。
〔キャリアの飽和磁化〕
(1) 外径7mm(内径6mm)、高さ5mmの蓋付プラスティックケースにキャリアをタ
ッピングしながら充填し、プラスティックケースの重量とキャリアを充填したプラスティ
ックケースの重量の差から、キャリアの質量を求める。
(2) 理研電子(株)の磁気特性測定装置「BHV−50H」(V.S.MAGNETOM
ETER)のサンプルホルダーにキャリアを充填したプラスティックケースをセットし、
バイブレーション機能を使用して、プラスティックケースを加振しながら、79.6kA
/mの磁場を印加して飽和磁化を測定する。得られた値は充填されたキャリアの質量を考
慮し、単位質量当たりの飽和磁化に換算する。
樹脂製造例1(樹脂A〜D、樹脂e)
95℃の熱水を通水した精留塔を装備した脱水管、窒素導入管、攪拌機及び熱電対を装
備した5リットル容の四つ口フラスコに、表1、3に示すアルコール成分及び酸化ジブチ
ル錫を投入後、180℃に昇温し、表1、3に示すPETの半量を投入した。その後、2
00℃に昇温して残りのPETを投入した後、表1、3に示す無水トリメリット酸以外の
カルボン酸成分を投入した。さらに反応混合物を昇温し、最終的に230℃で7時間反応
させた後、さらに減圧下、50kPaにて1時間反応させて中間物を得た。
得られた中間物に無水トリメリット酸を添加し、215℃で40kPaの条件にて所望
の軟化点に達するまで反応させて、樹脂A〜D、樹脂eを得た。
樹脂製造例2(樹脂E)
95℃の熱水を通水した精留塔を装備した脱水管、窒素導入管、攪拌機及び熱電対を装
備した5リットル容の四つ口フラスコに、表2に示すアルコール成分及び酸化ジブチル錫
を投入後、180℃に昇温し、表2に示すPETの半量を投入した。その後、200℃に
昇温して残りのPETを投入した後、表2に示す無水トリメリット酸以外のカルボン酸成
分を投入し、昇温して、最終的に230℃で8時間反応させた。さらに減圧下、50kP
aにて1時間反応させた後、160℃まで冷却し、表2に示す付加重合系樹脂の原料モノ
マー、両反応性化合物及びジブチルパーオキサイドの混合液を1時間かけて滴下し、重合
させた。さらに重合反応を1時間熟成させた後、210℃に昇温し、無水トリメリット酸
を添加し、215℃、40kPaの条件にて所望の軟化点に達するまで反応させて、樹脂
Eを得た。
樹脂製造例3(樹脂F、b)
表2、3に示すアルコール成分、カルボン酸成分及び酸化ジブチル錫を、脱水管、窒素
導入管、攪拌機及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、235℃に
昇温し、4時間反応させた。さらに減圧下、8kPaにて所望の軟化点に達するまで反応
させて、樹脂F、bを得た。
樹脂製造例4(樹脂G、c)
表2、3に示すアルコール成分、無水トリメリット酸以外のカルボン酸成分及び酸化ジ
ブチル錫を、95℃の熱水を通水した精留塔を装備した脱水管、窒素導入管、攪拌機及び
熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、185℃から230℃まで8時
間かけて昇温反応し、減圧下、50kPaにて1時間反応させた後、無水トリメリット酸
を添加した。さらに、215℃で40kPaにて所望の軟化点に達するまで反応させて、
樹脂G、cを得た。
樹脂製造例5(樹脂a)
表3に示すアルコール成分、フマル酸以外のカルボン酸成分及び酸化ジブチル錫を、脱
水管、窒素導入管、攪拌機及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、
230℃に昇温し、7時間反応させた。次に、180℃まで冷却してフマル酸とハイドロ
キノンを投入し、4時間かけて210℃に昇温し、さらに減圧下8kPaにて所望の軟化
点に達するまで反応させて、樹脂aを得た。
樹脂製造例6(樹脂d)
表3に示すアルコール成分、フマル酸以外のカルボン酸成分、PET及び酸化ジブチル
錫を、脱水管、窒素導入管、攪拌機及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコ
に入れ、225℃から230℃に昇温し、7時間反応させた。次に、180℃まで冷却し
てフマル酸とハイドロキノンを投入し、4時間かけて210℃に昇温し、さらに減圧下8
kPaにて所望の軟化点に達するまで反応させて、樹脂dを得た。
Figure 2004280084
Figure 2004280084
Figure 2004280084
キャリア製造例
ヘマタイトに、マグネシウムの含有量が3.0重量%になるように酸化マグネシウムを
配合し、得られた混合物100重量部に、バインダー(ポリビニルアルコール)1.5重
量部及び分散剤0.5重量部を添加し、スラリー濃度が50%になるように水を加えた。
これを三井鉱山(株)製のアトライターで1時間湿式粉砕混合し、スラリーを調製した。
スラリーを、スプレードライヤーで造粒乾燥し、次に、電気炉で窒素雰囲気下、約15
00℃で焼成し、振動篩で分級を行い、MgO・Fe2 3 ・Fe3 4 で表されるマグ
ネシウムフェライトキャリアをキャリアのコア材として得た。
得られたコア材1000重量部に対し、フッ素樹脂「HYLAR301F」(アウジモ
ント社製)6.5重量部とアクリル樹脂「ダイヤナールBR−80」(三菱レイヨン(株
)製)3.5重量部にメチルエチルケトンを加え、被覆樹脂溶液を調整した。この樹脂溶
液を流動コーティング装置を用いて、前記コア材にスプレーコートした。その後、流動層
にて、100℃で60分間の熱処理を行い、平均粒径110μmのキャリアAを得た。キ
ャリアAの飽和磁化は52.5Am2 /kgであった。
実施例1〜6、8〜11、比較例1〜4
表4に示す結着樹脂、カーボンブラック「R330R」(キャボット社製)8重量部、
荷電制御剤「ボントロンN−01」(オリエント化学工業社製)2重量部及び「カルナバ
ワックスC1」(加藤洋行社製、融点:83℃)1重量部をヘンシェルミキサーを用いて
予備混合した後、2軸押出機で溶融混練し、冷却後、通常の粉砕、分級工程を行い、粉体
を得た。得られた粉体100重量部の表面に、疎水性シリカ「HVK2150」(クラリ
アント社製)0.2重量部を、ヘンシェルミキサーを用いて混合付着させ、体積平均粒子
径10.2μmのトナーを得た。
実施例7
カーボンブラックの代わりに、鉄とチタンを主成分とする金属の複合酸化物「K−00
2」(戸田工業社製)8重量部を使用した以外は、実施例6と同様にして、トナーを得た
試験例1
トナー39重量部と、キャリアA 1261重量部とをナウターミキサーで混合し、二
成分現像剤を得た。
得られた二成分現像剤を「LS−1550」(京セラ(株)製)を改造した複写機(感
光体はアモルファスシリコン、定着ローラーの回転速度は400mm/secに設定、定
着装置中の定着ローラー温度を可変にし、オイル塗布装置を除去したもの)に実装し、定
着装置中の定着ローラー温度を90℃から240℃へ順次上昇させながら、画像出しを行
い、下記方法により最低定着温度及びホットオフセット発生温度を測定した。その結果を
表4に示す。なお、最低定着温度は低い方が好ましいが、ホットオフセット発生温度は定
着ローラーでの熱蓄積を考慮すると240℃以上が必要である。
〔最低定着温度〕
600gの荷重をかけた、底面が15mm×7.5mmの砂消しゴムで、定着機を通し
て定着された画像を10往復こすり、こする前後の光学反射密度を反射濃度計「RD−9
15」(マクベス社製)を用いて測定し、両者の比率(こすり後の画像濃度/こすり前の
画像濃度)が最初に70%を超える定着ローラーの温度を最低定着温度とする。
〔ホットオフセット発生温度〕
各定着温度で画像出しを行った後、続けて白紙の転写紙を同様の条件下で定着ローラー
に送り、該白紙にトナーの汚れが最初に生じる定着ローラーの温度をホットオフセット発
生温度とする。
試験例2
試験例1で調製したのと同じ二成分現像剤を、反転現像方式の印刷機「Infoprint4000I
Sl」(日本アイ・ビー・エム株式会社製、線速:1066mm/sec、解像度:240
dpi、現像機のマグネットロール数:3本、セレン感光体、接触現像方式)に現像剤を
実装し、印字率30%のプリントパターンを11×18インチの連続紙を用いて、100
万枚印刷し、以下の方法に従って、初期(1万枚)印刷時と、耐刷(100万枚)後のト
ナーの帯電量を測定した。結果を表4に示す。ただし、トナーの劣化に伴う画像汚れ(ベ
タの不均一性やカブリ)が実使用レベル以下になったと確認された時点で、そのトナーの
寿命と判断し、連続印刷を中止し、帯電量を測定した。
〔帯電量〕
q/mメーター(エッピング社製)を用いて測定する。q/mメーター付属のセルに規
定量の現像剤を投入し、目開き32μmのふるい(ステンレス製、綾織、線径:0.00
35mm)を通してトナーのみを90秒間吸引する。そのとき発生するキャリア上の電圧
変化をモニターし、〔90秒後の総電気量(μC)/ 吸引されたトナー量(g)〕の値を
帯電量(μC/g)とする。
Figure 2004280084
以上の結果より、実施例のトナーは、最低定着温度が低く、かつホットオフセット発生
温度が高いため、定着可能温度域が広く、また、長寿命であり、耐刷後も良好な帯電量を
維持することができる。これに対して、PETを原料として用いていないポリエステルを
含有した比較例1、2、4のトナーは、最低定着温度は低いものの、ホットオフセット発
生温度が低く、寿命も短い。また、PETを原料として用いたポリエステルのみを結着樹
脂として含有した比較例3のトナーは、ホットオフセット発生温度は高いものの、最低定
着温度が高い。

Claims (5)

  1. 結着樹脂及び着色剤を含有してなるトナーであって、前記結着樹脂が、軟化点が10℃以上異なる2種類の樹脂を含有してなり、軟化点の高い方の樹脂が、ポリエチレンテレフタレートもしくは変性ポリエチレンテレフタレートと、アルコール成分と、カルボン酸成分とを反応させて得られるポリエステル又は該ポリエステルを樹脂成分の一つとして有するハイブリッド樹脂である静電荷像現像用トナー。
  2. ポリエチレンテレフタレート又は変性ポリエチレンテレフタレートの固有粘度数が0.7〜1である請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 軟化点の高い方の樹脂と軟化点の低い方の樹脂の重量比(軟化点の高い方の樹脂/軟化点の低い方の樹脂)が50/50〜95/5である請求項1又は2記載の静電荷像現像用トナー。
  4. さらに、融点が50〜120℃の低融点ワックスを含有してなる請求項1〜3いずれか記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 低融点ワックスが、カルナウバワックス、モンタン系エステルワックス、ライスワックス及びキャンデリラ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4記載の静電荷像現像用トナー。
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