JP3945801B2 - Oilless toner - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真用トナーに関し、更に詳しくは、環状オレフィン樹脂を主材料とした定着性良好な、オフセットの起こり難いオイルレストナーに関する。また、本発明は、加熱ローラ型定着機を使用する複写機、プリンター、ファクス、カラー複写機、カラーレーザープリンター、電子写真式高速印刷機等に幅広く応用可能なトナーで、乾式磁性一成分系、乾式非磁性一成分系、乾式二成分系、乾式重合系、液乾式系及び液体トナー系現像剤を定着させる際、定着性、トナースペント防止効果、透明性に優れ且つ鮮明な画像を形成でき、特に所謂オフセット現象が発生しない温度域(以下、非オフセット温度域という)が充分確保され、しかも高速定着性に優れたトナーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
急速な技術革新のもと、電子写真複写機及びプリンターにおける高品位画像で定着性に優れ、オフセット現象を防止できる複写画像が、従来にも増して要請されている。
【0003】
特開平9−101631号公報では、トナー用結着樹脂として環状構造を有し且つ、高粘度のオレフィン系重合体を選択することで定着性の向上をはかり、更にオフセット現象防止の為に融点が60〜170℃のワックスを添加することが提案されている。
【0004】
また国際公開公報WO98/29783号明細書では、オフセット現象防止のためトナー用結着剤として上記環状構造を有し、且つ高粘度のオレフィン重合体を選択し、更にアミドワックス、カルナウバワックス、高級脂肪酸及びそのエステル、高級脂肪酸金属石鹸、部分ケン化高級脂肪酸エステル、高級脂肪族アルコール、ポリオレフィンワックス、パラフィンワックスから選択されるワックスを使用することが提案されているが、非オフセット域は30〜40℃の範囲であり実用的ではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記の問題を解決し、画像形成用のオイルレストナーにおいて、環状オレフィン樹脂にポリエチレングリコールを混合することにより、極端な粘度低下やべたつきの発生を防止し、完全なオイルレス性を持った耐オフセット性の高い、カラー複写等にも適したトナーを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、下記の手段により達成される。本発明によれば、請求項1のトナーは、環状オレフィン樹脂とポリエチレングリコールとの混合物を含むオイルレストナーであって、該ポリエチレングリコールは環状オレフィン樹脂中に相溶せず分散していることを特徴とする。
【0009】
に、請求項1記載のトナーは、環状オレフィン樹脂とポリエチレングリコールとの混合比が100:1〜100:30であることを主要な特徴とする。
【0012】
に、請求項1、または2に記載のトナーが、特にカルナウバ、キャンデリラ、モンタン、ライス、エスパルト、カスターから選択されるエステル、または酸ワックスの中から選択される少なくとも1つをさらに併用することを主要な特徴とする。
【0013】
に、請求項1、2または3記載のトナーが、特にパラフィン、オレフィン、マイクロクリスタリン、あるいはこれらの酸化ワックスから選択される少なくとも1つを1〜20%併用することを主要な特徴とする。
【0014】
に、請求項1、2、3または4記載のトナーが、使用するワックスの25℃における針入度が40以下であることを主要な特徴とする。
【0015】
に、請求項3、4または5記載のトナーが、ワックスの溶融粘度が150℃において1〜10000000センチポイズ( poise)であることを主要な特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
本発明のトナーの構成成分である環状オレフィンとしては、ティコナ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング製の環状オレフィンを試料として使用した。しかし、該メーカー製の環状オレフィンに限るものではない。
所謂、従来の石油樹脂とした範疇に入る全ての環状オレフィンが本発明に使用できる。
【0017】
実際、実験に使用した環状オレフィン樹脂は特開2000−0066438号公報に詳細が述べられている。
【0018】
結着樹脂としての環状構造を有するオレフィン系重合体は、炭素数が2〜12、好ましくは2〜6の低級アルケン、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン等のα−オレフィン(広義には非環式オレフィン)と、ノルボルネン、テトラシクロドデセン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキセン等の少なくとも1つの二重結合を有する炭素数が3〜17、好ましくは5〜12の環式及び/又は多環式化合物(環状(シクロ)オレフィン)、特に好ましくはノルボルネン又はテトラシクロドデセンとの共重合体であり無色透明で高い光透過率を有するものである。
【0019】
この環状構造を有するオレフィン系重合体は、例えばメタロセン系触媒、チーグラー系触媒及びメタセシス重合(metathese polymerization)、すなわち二重結合開放(double bond opening )及び開環重合反応のための触媒を用いた重合法により得られる重合体である。この構造を有するオレフィン系重合体の合成例としては特開平5−339327号公報、特開平5−9223号公報、特開平6−271628号公報、ヨーロッパ特許出願公開( A) 第203799号明細書、同第407870号明細書、同第283164号明細書、同第156464号明細書及び特開平7−253315号公報等に開示されている。
【0020】
これらによると、上記環状オレフィンの1種類以上のモノマーを場合によっては1種類の上記非環式オレフィン−モノマーと−78〜150℃、好ましくは20〜80℃で圧力0. 01〜64バールでアルミノキサン等の共触媒と例えばジルコニウムあるいはハフニウムよりなるメタロセンの少なくとも1種類からなる触媒の存在において重合することにより得られる。他の有用な重合体はヨーロッパ特許出願公開(A)第317262号明細書に記載されており、水素化重合体及びスチレンとジシクロペンタジエンとの共重合体も使用できる。
【0021】
脂肪族又は芳香族炭化水素の不活性炭化水素にメタロセン触媒が溶解された状態で、メタロセン触媒が活性化されるため、例えばメタロセン触媒をトルエンに溶かし溶剤中で予備活性及び反応が行われる。環状構造を有するオレフィン系重合体の重要な性質は、軟化点、融点、粘度、誘電特性、非オフセット温度域及び透明度である。これらはモノマー/コモノマー、即ちコポリマー中のモノマー相互の比、分子量、分子量分布、ハイブリッドポリマー、ブレンド及び添加物の選択によって有利に調整することができる。
【0022】
また、非環式オレフィンと環状オレフィンの反応仕込モル比は、目的とする環状構造を有するオレフィン系重合体により、広範囲で変化させることができ、好ましくは50:1〜1:50で、特に好ましくは20:1〜1:20に調整される。
【0023】
例えば、共重合体成分が非環式オレフィンとしてエチレン、環状オレフィンとしてノルボルネンの計2種類の化合物を仕込んで反応させる場合、反応生成物の環状構造を有するオレフィン系重合体のガラス転移点(Tg)は、これらの仕込割合に大きく影響され、ノルボルネンの含有量を増加させると、Tgも上昇する傾向にある。例えばノルボルネンの含有量を約60重量%にするとTgはほぼ60〜70℃になる。数平均分子量のような物性値は、文献から公知のように調整される。
【0024】
実際に本発明の試料として使用した樹脂は、無色透明で光透過率の高い環状構造を有するオレフィン系重合体であり、下記の低粘度(低分子量)の重合体又は重合体フラクション(a)と高粘度(高分子量)の重合体又は重合体フラクション(b)から構成されることを特徴とする。すなわち、環状構造を有するオレフィン系重合体は重合体(a)と重合体(b)の混合物であってもよいし、あるいはピークが1つの分子量分布を持ち7500未満の数平均分子量を有する重合体フラクションと7500以上の数平均分子量を持つ重合体フラクションとを有するか、あるいは分子量分布に2以上のピークがあり、そのうちの少なくとも1つのピークを持つ重合体フラクションが7500未満の数平均分子量を有しそして他のピークを持つ重合体フラクションが7500以上の数平均分子量を有していてもよい。
【0025】
このように環状構造を有するオレフィン系重合体が、低粘度(低分子量)の重合体又は重合体フラクション(a)と高粘度(高分子量)の重合体又は重合体フラクション(b)から構成されるとしたのは、非オフセット温度域が高温及び低温側の両方に広がる結果、高速複写時のトナー定着性を向上させ、低温・低圧時の定着性を同時に改善するためである。
【0026】
重合体又は重合体フラクション(a)(以下、成分aという)は、数平均分子量をGPC( ゲル浸透クロマトグラフィー) でポリエチレン換算にて測定し、数平均分子量が7,500 未満、好ましくは1,000 〜7,500 未満、より好ましくは2,000 〜7,500 未満;重量平均分子量が15,000未満、好ましくは1,000 〜15,000未満、より好ましくは4,000 〜15,000未満;極限粘度(i.v.;デカリン100mL に当該重合体1.0 gを均等に溶解させたときの135 ℃における固有粘度)が0.25dl/g未満;ガラス転移点(Tg)が好ましくは70℃未満である。
【0027】
重合体又は重合体フラクション(b)(以下、成分bという)は、数平均分子量が7,500 以上、好ましくは7,500 〜50,000;重量平均分子量が15,000以上、好ましくは15,000〜500,000 ;極限粘度(i.v.)が0.25dl/g以上である。
【0028】
さらに、成分bの含有量が結着樹脂全体の50重量%未満、好ましくは5〜35重量%であることを特徴とする。成分bはトナーに構造粘性を付与し、それによってオフセット防止効果や紙・フィルム等被複写基材への接着性を向上させるが、含有量が50重量%以上の場合は均一混練性が極度に低下してトナー性能に支障をきたす。すなわち高品位、つまり定着強度が高くヒートレスポンス性に優れた鮮明な画像が得られにくくなったり、機械粉砕性が低下しトナーに必要な粒径を得ることが技術的に困難となる。
【0029】
なお、ここで重合体又は重合体フラクションとは、環状構造を有するオレフィン系重合体が、種々の数平均分子量等異なる成分の混合物で構成されている場合は、混合前の各重合体成分で、それ以外の場合は最終合成生成物をGPC等の適当な手段によって分別した重合体区分をいう。なお、ここでこれらの重合体フラクションが単分散あるいは単分散に近い場合、数平均分子量(Mn)が7500というのは重量平均分子量(Mw)が15000にほぼ相当する。
【0030】
非オフセット温度域を低温側に広げるためには環状構造を有するオレフィン系重合体を構成する低粘度の成分aが寄与し、逆に高温側に広げるには高粘度の成分bが寄与する。非オフセット温度域をより効果的に高温側に広げるためには数平均分子量が20000以上の高粘度の成分bの存在が好ましい。結着樹脂全体を100重量部とした場合に、当該オレフィン系重合体を構成する成分aとbの含有量は各々0. 5重量部以上、特に5〜100重量部が好ましい。両者とも0. 5重量部未満では実用的な広い非オフセット温度域が得られ難い傾向となる。
【0031】
環状構造を有するオレフィン系重合体の高粘度(高分子量)/低粘度(低分子量)は、前述したような数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、極限粘度(i.v.)を有するため分子量分布の分散度を示すMw/Mnが1〜2. 5と小さいので、単分散または単分散に近いためヒートレスポンスが速く、定着強度の強いトナーが製造でき、低温度並びに低圧力でトナーの定着が可能となると共に、トナーの保存安定性、スペントトナー性、帯電量分布の均一性や帯電・除電効率の一定化を示す電気安定性に寄与している。ここで、特に低粘度の重合体又は重合体フラクションが単分散又は単分散に近い場合、瞬時に溶融、凝固挙動を示す等のいわゆるトナーとしてのヒートレスポンス性が優れたものとなり好ましい。
【0032】
また、環状構造を有するオレフィン系重合体は無色透明でかつ高い光透過性を有しているので、例えばアゾ系顔料の「パーマネントルビンF6B」(クラリアント社製)を添加し、充分に混練した後、プレス機によりシート化したものも透明性に優れていることが確認されたので、カラートナーへも充分に応用が可能である。また、当該オレフィン系重合体はDSC法(示差走査熱量測定)による測定では融解熱が非常に小さく、トナー定着のためのエネルギー消費量が大幅に節減されることも期待できる。
【0033】
環状構造を有するオレフィン系重合体の変性により、以下のようなトナーの改良が可能である。すなわち、環状構造を有するオレフィン系重合体にカルボキシル基を導入することにより他の樹脂との相溶性を改良したり、トナー中の顔料の分散性を向上させることができる。かかるカルボキシル基の導入によってトナーの紙やフィルム等の被複写基材に対する接着性を向上させ定着性を増大することができる。
【0034】
カルボキシル基の導入方法は、先ず最初に環状構造を有するオレフィン系重合体を調製し、その次にカルボキシル基を導入するという二段階の反応方法が有利である。このカルボキシル基を導入する方法は少なくとも2つある。1つは溶融空気酸化法で重合体の末端にあるメチル基等のアルキル基を酸化し、カルボキシル基とするものである。ただし、この方法ではメタロセン触媒により合成された環状構造を有するオレフィン系重合体の場合、枝分かれがほとんど無いので、多くのカルボキシル基を導入することは困難である。
【0035】
具体的には、環状構造を有するオレフィン系重合体に対して重量比で、グラフト率が好ましくは1〜5重量%、特に好ましくは3〜5重量%となるように無水マレイン酸、アクリル酸或いはメタクリル酸をt−ブタノールパーオキサイド等過酸化物を開始剤としてグラフト重合させてカルボキシル基を導入する。1重量%未満では前記した相溶性改良等の効果が十分ではなく、一方5重量%を超過するとオレフィン系重合体に分子間架橋が生じて分子量が増大し、混練性や粉砕性が非実用的となり、また極度の黄変色も呈し失透するので無色透明性が要求されるカラートナー用としては不向きな傾向となる。なお、水酸基、アミノ基を既知の方法により導入することによっても同様な向上が実現できる。
【0036】
また、トナーの定着性を向上させるために環状構造を有するオレフィン系重合体に架橋構造を導入することができる。この架橋構造の導入方法の1つは、当該オレフィン系重合体の重合時に、非環式オレフィン、環状オレフィンとともにシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン、テトラシクロドデカジエン、ブタジエン等のジエンモノマーを加えて三元共重合させることによる。
この方法により、当該オレフィン系重合体は架橋剤なしでも活性を示す末端を有し、酸化、エポキシ化等公知の化学反応により、あるいは架橋剤を加えることにより、架橋構造を有するようになり機能化される。その他の方法として、上述のカルボキシル基を導入した環状構造を有するオレフィン系重合体に亜鉛、銅、カルシウム等の金属を添加し、次いでスクリュー等で混合溶融し、かかる金属を微細粒子として重合体中に分散させアイオノマーとすることにより架橋構造を与えることもできる。
【0037】
アイオノマーの技術自体は、例えば靭性を得る目的で、部分的に又は完全に中和されて2価の金属塩の形態となることができるカルボキシル基を含むエチレンのターポリマーが開示(米国特許第4693941号明細書)され、特表平6−500348号公報には、同じ目的で、不飽和カルボン酸のアイオノマーを含むポリエステル樹脂成形体をそのカルボン酸基の約20〜80%を亜鉛、コバルト、ニッケル、アルミニウム又は銅(II)で中和したものも報告されている。
【0038】
結着樹脂を構成するその他の成分には、次のようなものがある。結着樹脂として上記環状構造を有するオレフィン系重合体以外の他の樹脂成分を配合することができる。例えば、ポリ(ビスフェノール−A)−テレフタレート等のポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エチレン・プロピレン共重合体等の上記環状構造を有するオレフィン系重合体以外のオレフィン系樹脂;酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体等の酢酸ビニル系樹脂;スチレン−アクリル樹脂等のアクリル系樹脂から選択される1種或いは上記の各ポリマーの2種以上の混合物又はハイブリッドポリマーがある。
【0039】
この場合、結着樹脂中の環状構造を有するオレフィン系重合体と他の樹脂との使用割合は、結着樹脂全体を100重量部とした場合、好ましくは前者が1〜100重量部で後者が99〜0重量部、さらに好ましくは前者が20〜90重量部で後者が80〜10重量部、特に好ましくは前者が50〜90重量部で後者が50〜10重量部である。なお、環状構造を有するオレフィン系重合体の割合が1重量部未満では高品位の画像が得られ難い傾向となる。
【0040】
このような考え方の基に作られた樹脂を使用し、ワックスを適当に選べばオフセットのない良好なトナーが得られるはずである。従って、このようにして得られた環状オレフィン樹脂を基に実際にトナー化を行う上で、定着ローラに対する耐オフセット性を出すために60℃から80℃の融点のワックスを混合しオイルレストナーとした。しかし、実際問題としてカルナウバ、脂肪酸アミド、酸化ポリエチレンなどの比較的極性の高いワックスを環状オレフィンと混合しても、環状オレフィン樹脂がこれらワックスに非常に良く溶けるため、極端な粘度低下を起こし、有効なゴム域幅をとることができなかった。なお、パラフィンワックスや重合オレフィンワックスのような極性の低いワックスを使用した場合には更に粘度が低下しやはり有効なゴム域幅がとれない。更に、これら高極性ワックスと低極性ワックスを混合して使用した場合にも同様であった。また、更に悪いことにはこれらのワックスをいれた場合、トナーの粘度が下がりすぎてゴム域幅がとれないだけでなく、トナーに粘着性を帯びてしまい定着ローラに付着しやすくなってしまう。この傾向はワックスを混合したときだけではなく、所謂CCAを混合した場合も同様の現象が起こり、この環状オレフィン樹脂を使用する上で最大の障害となっていた。
【0041】
このようなトナーであっても、シリコンオイルを塗布したローラあるいはシリコンローラであれば、かろうじてオフセットを免れることができるが、これらシリコンオイルを使用した系や、シリコンローラを利用した系はコストが高くユーザーの不利益となる。
【0042】
これら問題点を鋭意検討した結果、環状オレフィンに加えるワックスの代わりにポリエチレングリコールを混合することによりこれらの極端な粘度低下や粘着性の発生を防止できることを発見した。この現象を説明するのはあくまで仮説にしかすぎないが、一般にポリエチレングリコールは構造上エチレン単位の間に酸素が入っており、この酸素でエチレンがエーテル結合をしており、また、このエーテル結合を形成する酸素の電気陰性度が高いため、分子内分極を起こし高い極性をしめしている。従って、環状オレフィンのような、どちらかというと特に電気陰性度の高い原子を分子内にもつ訳ではないような構造をもつ樹脂は極性が非常に低く、該、ポリエチレングリコールとは極性が異なりすぎる。この極性の違いにより、ポリエチレングリコールは環状オレフィンと完全に相溶することはなく、分散の形をとろうとし、定着したときにポリエチレングリコールの染み出しが発生し、オイルレス性が発現する。但し、この、ポリエチレングリコールと環状オレフィン樹脂の相性は従来のワックスとスチレン、あるいは、アクリル酸エステル樹脂、ポリエステル樹脂との関係より良いものであり、一般にこれら樹脂にワックスは顔料などが存在しないと分散しないにもかかわらず、環状オレフィン樹脂にポリエチレングリコールは顔料などが存在しなくとも簡単に樹脂中に分散可能である。
【0043】
このように、ある程度の相溶状態を保ちながら、環状オレフィン樹脂に分散するポリエチレングリコールはオイルレス剤としては最適であり、このことが環状オレフィンとワックスを混合した場合との違いとなって現れ、極端な粘度低下や粘着性の発生がないと考えられる。従って、環状オレフィン樹脂とポリエチレングリコールを混合すると極端な粘度低下やべとつきが押さえられ完全なるオイルレス性が得られることになる。
【0044】
またポリエチレングリコールの両末端、あるいは片末端の水酸基をアルキルエーテル、あるいはアルキルエステル、アルキルフェニルエーテル、アルキルフェニルエステル等に変性可能でありこの変性により環状オレフィン樹脂との相溶性や分散性を調整できる。なお、ワックスをポリエチレングリコールと併用することも可能であり、特にカルナウバ、キャンデリラ、モンタン、ライス、エスパルト、カスター等のエステル、または酸ワックスを併用することができる。
ワックスを大量に使用するとトナーの流動性が悪くなる傾向にあるが、パラフィン、オレフィン、マイクロクリスタリン、あるいはこれらの酸化ワックスを併用することによりトナー粒子環の滑りを向上させる効果が発現し、1〜20%程度処方するとこれを防止することができる。
【0045】
更に本発明のトナーのオイルレス性を発揮するためにはワックスの粘度が1〜10000000 c poiseである必要があり、この範囲をはずれると離型性が不完全になっていく傾向がある。
【0046】
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あげられる。
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、スチレンー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良い。
【0047】
[実施例]
次に、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
実施例1
環状オレフィン樹脂 95部
ポリエチレングリコール 5部
カーボンブラック 10部
CCA 1部
上記処方のトナーを2本ロールにて1時間混練した後、粉砕・分級しテフロンローラによる定着試験を行った。
その結果、220℃迄ホットオフセットを起こすことなく定着することができた。
【0048】
実施例2
環状オレフィン樹脂 85部
ポリエチレングリコール 3部
カルナウバ 12部
カーボンブラック 12部
CCA 2部
上記処方のトナーを2本ロールにて1時間混練した後、粉砕・分級しテフロンローラによる定着試験を行った。
その結果、220℃迄ホットオフセットを起こすことなく定着することができた。
【0049】
実施例3
環状オレフィン樹脂 85部
ポリエチレングリコール 5部
重合オレフィンワックス 5部
カルナウバ 5部
カーボンブラック 13部
CCA 2部
上記処方のトナーを2本ロールにて1時間混練した後、粉砕・分級しテフロンローラによる定着試験を行った。
その結果、220℃迄ホットオフセットを起こすことなく定着することができた。
また他のトナーに比べトナーの流動性が向上しチリの少ない滑らかな画像になった。
【0050】
実施例4
環状オレフィン樹脂 83部
ポリエチレングリコール 7部
ポリスチレン 10部
カーボンブラック 10部
CCA 1部
上記処方のトナーを2本ロールにて1時間混練した後、粉砕・分級しテフロンローラによる定着試験を行った。
その結果、220℃迄ホットオフセットを起こすことなく定着することができた。
【0051】
実施例5
環状オレフィン樹脂 83部
ポリエチレングリコール 7部
ポリエステル 10部
カーボンブラック 10部
CCA 2部
上記処方のトナーを2本ロールにて1時間混練した後、粉砕・分級しテフロンローラによる定着試験を行った。
その結果、220℃迄ホットオフセットを起こすことなく定着することができた。
【0052】
実施例6
環状オレフィン樹脂 83部
ポリエレングリコール 7部
ポリアクリル酸エステル樹脂 10部
カーボンブラック 10部
CCA 1部
上記処方のトナーを2本ロールにて1時間混練した後、粉砕・分級しテフロンローラによる定着試験を行った。
その結果、220℃迄ホットオフセットを起こすことなく定着することができた。
【0053】
比較例1
環状オレフィン樹脂 90部
カルナウバ 5部
重合オレフィンワックス 5部
カーボンブラック 10部
CCA 1部
上記処方のトナーを2本ロールにて1時間混練した所、溶融粘度の極端な低下が起こり、更に非常に粘着性が高く、トナー作成のとりまわしの点でもヘラやローラへのべとつき更に冷却圧延ローラなどへの巻き付き等問題が非常に大きかった。
このように苦労して混練したトナーを粉砕・分級しテフロンローラによる定着試験を行った。
その結果、140℃〜220℃にわたってホットオフセットの発生があるだけでなく、定着ローラに簡単に巻き付いてしまった。
【0054】
【発明の効果】
請求項1の環状オレフィン樹脂とポリエチレングリコールとの混合物を含むオイルレストナーであって、該ポリエチレングリコールは環状オレフィン樹脂中に相溶せず分散していることを特徴とするオイルレストナーによれば、環状オレフィン樹脂とポリエチレングリコールとは極性が大きく異なるので、オイルレス材として最適であり、極端な粘度低下や粘着性の発生を防止でき、耐オフセット性、カラー画像特性等を改善することができる。
【0056】
請求項の環状オレフィン樹脂とポリエチレングリコールとの混合比が100:1〜100:30であることを特徴とする請求項1に記載のトナーによれば、この範囲の混合比内で、極端な粘度低下や粘着性の発生を防止でき良好なオイルレス特性が得られる。
【0059】
請求項の特にカルナウバ、キャンデリラ、モンタン、ライス、エスパルト、カスター等のエステル、または酸ワックスをさらに併用することを特徴とする請求項1または2に記載のトナーによれば、ワックスのオフセットのない良好な性能が得られる。
【0060】
請求項の特にパラフィン、オレフィン、マイクロクリスタリン、あるいはこれらの酸化ワックスを1〜20%併用することを特徴とする請求項1〜記載のいずれかのトナーによれば、極端な粘度低下や粘着性の発生を防止でき、オフセットのないトナーが得られる。
【0061】
請求項の使用するワックスの25℃における針入度が40以下であることを特徴とする請求項1〜記載のいずれかの電子写真用トナーによれば、ワックスの硬度が高いほど良好な性能が得られる。
【0062】
請求項のワックスの溶融粘度が150℃において1〜10000000 cpoiseであることを特徴とする請求項1〜記載のいずれかのトナーによれば、オイルレス性が発揮され良好な結果が得られる。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner for electrophotography, and more particularly, to an oilless toner having a good fixability and having a low offset which is made of a cyclic olefin resin as a main material. Further, the present invention is a toner that can be widely applied to a copying machine, a printer, a fax machine, a color copying machine, a color laser printer, an electrophotographic high-speed printing machine, etc. using a heating roller type fixing machine, and a dry magnetic one-component system, When fixing a dry non-magnetic one-component system, a dry two-component system, a dry polymerization system, a liquid dry system and a liquid toner system developer, it is possible to form a clear and excellent image with excellent fixability, toner spent prevention effect, In particular, the present invention relates to a toner in which a temperature range in which a so-called offset phenomenon does not occur (hereinafter, referred to as a non-offset temperature range) is sufficiently ensured and has excellent high-speed fixing properties.
[0002]
[Prior art]
Under rapid technological innovation, there is an increasing demand for a copy image that is excellent in fixability and can prevent an offset phenomenon in an electrophotographic copying machine and a printer.
[0003]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-101631, a fixing structure is improved by selecting a high-viscosity olefin-based polymer having a cyclic structure as a binder resin for toner, and a melting point for preventing an offset phenomenon. It has been proposed to add wax at 60-170 ° C.
[0004]
In addition, in International Publication No. WO 98/29783, an olefin polymer having the above-mentioned cyclic structure and having a high viscosity is selected as a toner binder in order to prevent an offset phenomenon, and an amide wax, carnauba wax, It has been proposed to use a wax selected from fatty acids and esters thereof, higher fatty acid metal soaps, partially saponified higher fatty acid esters, higher aliphatic alcohols, polyolefin waxes, paraffin waxes, but the non-offset range is 30-40. It is in the range of ° C and is not practical.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and in an oilless toner for image formation, by mixing polyethylene glycol with a cyclic olefin resin, an extreme decrease in viscosity and occurrence of stickiness can be prevented, and a complete oilless toner can be obtained. An object of the present invention is to provide a toner having high offset resistance and suitable for color copying and the like.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following means. According to the present invention, the toner of claim 1 is an oilless toner containing a mixture of a cyclic olefin resin and polyethylene glycol , wherein the polyethylene glycol is incompatible and dispersed in the cyclic olefin resin. Features.
[0009]
Secondly, toner according to claim 1, the mixing ratio of the cyclic olefin resin and a polyethylene glycol 100: 1 to 100: for mainly characterized in that 3 is 0.
[0012]
Thirdly , the toner according to claim 1 or 2 further uses at least one selected from an ester selected from carnauba, candelilla, montan, rice, esparto, caster, or an acid wax. This is the main feature.
[0013]
Fourthly , the toner according to claim 1, 2 or 3 is mainly characterized in that at least one selected from paraffin, olefin, microcrystalline, or these oxidized waxes is used in combination of 1 to 20%. .
[0014]
Fifth , the toner according to claim 1, 2, 3 or 4 is mainly characterized in that the penetration of the wax used at 25 ° C. is 40 or less.
[0015]
Sixth , the toner according to claim 3 , 4 or 5 , wherein the wax has a melt viscosity of 1 to 10000000 centipoise at 150 ° C. ( c poise ) is a main feature.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
As the cyclic olefin which is a constituent component of the toner of the present invention, a cyclic olefin manufactured by Ticona Gesellshaft Mitt Beschlenktel Huffung was used as a sample. However, the cyclic olefin manufactured by the manufacturer is not limited.
Any cyclic olefin that falls within the category of so-called conventional petroleum resins can be used in the present invention.
[0017]
Actually, details of the cyclic olefin resin used in the experiment are described in JP-A-2000-0066438.
[0018]
The olefin polymer having a cyclic structure as the binder resin is a lower alkene having 2 to 12, preferably 2 to 6 carbon atoms, for example, an α-olefin such as ethylene, propylene and butylene (acyclic olefin in a broad sense). ) And cyclic and / or polycyclic compounds having 3 to 17, preferably 5 to 12 carbon atoms and having at least one double bond such as norbornene, tetracyclododecene, dicyclopentadiene, cyclohexene (cyclic ( Cyclo) olefin), particularly preferably a copolymer with norbornene or tetracyclododecene, which is colorless and transparent and has a high light transmittance.
[0019]
Olefin-based polymers having this cyclic structure include, for example, metallocene-based catalysts, Ziegler-based catalysts, and metathese polymerizations, that is, polymerization using a catalyst for double bond opening and ring-opening polymerization reactions. It is a polymer obtained by a legal method. Examples of the synthesis of the olefin polymer having this structure include JP-A-5-339327, JP-A-5-9223, JP-A-6-271628, European Patent Application Publication (A) No. 203799, No. 407870, No. 283164, No. 156464, JP-A-7-253315, and the like.
[0020]
According to these, one or more monomers of the above cyclic olefin are optionally combined with one of the above acyclic olefin-monomers and an aluminoxane at −78 to 150 ° C., preferably 20 to 80 ° C. and a pressure of 0.01 to 64 bar. It is obtained by polymerizing in the presence of a catalyst comprising at least one kind of a co-catalyst such as zirconium or hafnium. Other useful polymers are described in European Patent Application (A) 317262, and hydrogenated polymers and copolymers of styrene and dicyclopentadiene can also be used.
[0021]
Since the metallocene catalyst is activated in a state where the metallocene catalyst is dissolved in the inert hydrocarbon of the aliphatic or aromatic hydrocarbon, for example, the metallocene catalyst is dissolved in toluene, and the preliminary activity and reaction are performed in a solvent. The important properties of an olefin polymer having a cyclic structure are softening point, melting point, viscosity, dielectric properties, non-offset temperature range and transparency. These can be advantageously adjusted by the choice of monomer / comonomer, ie intermonomer ratio in the copolymer, molecular weight, molecular weight distribution, hybrid polymer, blends and additives.
[0022]
In addition, the reaction charge molar ratio of the acyclic olefin and the cyclic olefin can be varied in a wide range depending on the olefin polymer having a target cyclic structure, preferably 50: 1 to 1:50, particularly preferably. Is adjusted from 20: 1 to 1:20.
[0023]
For example, when the copolymer component is charged with a total of two compounds, ethylene as an acyclic olefin and norbornene as a cyclic olefin, the glass transition point (Tg) of an olefin polymer having a cyclic structure as a reaction product. Is greatly affected by these charging ratios, and when the norbornene content is increased, Tg tends to increase. For example, when the content of norbornene is about 60% by weight, Tg is about 60 to 70 ° C. Physical properties such as number average molecular weight are adjusted as known from the literature.
[0024]
The resin actually used as the sample of the present invention is an olefin polymer having a ring structure that is colorless and transparent and has high light transmittance, and the following low viscosity (low molecular weight) polymer or polymer fraction (a): It is characterized by comprising a high viscosity (high molecular weight) polymer or polymer fraction (b). That is, the olefin polymer having a cyclic structure may be a mixture of the polymer (a) and the polymer (b), or a polymer having a number average molecular weight of less than 7500 with one molecular weight distribution in the peak. Having a fraction and a polymer fraction having a number average molecular weight of 7500 or more, or having two or more peaks in the molecular weight distribution, and a polymer fraction having at least one of them has a number average molecular weight of less than 7500 The polymer fraction having other peaks may have a number average molecular weight of 7500 or more.
[0025]
The olefin polymer having a cyclic structure is composed of a low viscosity (low molecular weight) polymer or polymer fraction (a) and a high viscosity (high molecular weight) polymer or polymer fraction (b). This is because the non-offset temperature range extends to both the high temperature side and the low temperature side, so that the toner fixability at high speed copying is improved and the fixability at low temperature and low pressure is simultaneously improved.
[0026]
The polymer or polymer fraction (a) (hereinafter referred to as component a) has a number average molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography) in terms of polyethylene, and the number average molecular weight is less than 7,500, preferably less than 1,000 to 7,500 More preferably 2,000 to less than 7,500; weight average molecular weight less than 15,000, preferably 1,000 to less than 15,000, more preferably less than 4,000 to 15,000; intrinsic viscosity (iv; 1.0 g of the polymer was uniformly dissolved in 100 mL of decalin The intrinsic viscosity at 135 ° C) is less than 0.25 dl / g; the glass transition point (Tg) is preferably less than 70 ° C.
[0027]
The polymer or polymer fraction (b) (hereinafter referred to as component b) has a number average molecular weight of 7,500 or more, preferably 7,500 to 50,000; a weight average molecular weight of 15,000 or more, preferably 15,000 to 500,000; an intrinsic viscosity (iv) It is 0.25 dl / g or more.
[0028]
Furthermore, the content of the component b is less than 50% by weight, preferably 5 to 35% by weight of the entire binder resin. Component b imparts a structural viscosity to the toner, thereby improving the anti-offset effect and adhesion to a substrate to be copied such as paper or film. However, when the content is 50% by weight or more, the uniform kneading property is extremely high. The toner performance decreases and the toner performance is hindered. That is, it becomes difficult to obtain a high-quality, that is, a clear image having high fixing strength and excellent heat response, or it is technically difficult to obtain a particle size necessary for the toner due to a decrease in mechanical grindability.
[0029]
Here, the polymer or polymer fraction is a polymer component before mixing when the olefin polymer having a cyclic structure is composed of a mixture of different components such as various number average molecular weights, In other cases, it refers to a polymer segment obtained by fractionating the final synthesized product by an appropriate means such as GPC. Here, when these polymer fractions are monodispersed or close to monodispersed, the number average molecular weight (Mn) of 7500 corresponds to the weight average molecular weight (Mw) of about 15000.
[0030]
The low-viscosity component a constituting the olefin polymer having a cyclic structure contributes to widen the non-offset temperature range to the low temperature side, and conversely the high-viscosity component b contributes to widen to the high temperature side. In order to more effectively expand the non-offset temperature range to the high temperature side, the presence of a high-viscosity component b having a number average molecular weight of 20000 or more is preferable. When the total amount of the binder resin is 100 parts by weight, the contents of the components a and b constituting the olefin polymer are each 0.5 parts by weight or more, and particularly preferably 5 to 100 parts by weight. In both cases, if it is less than 0.5 parts by weight, a practical wide non-offset temperature range tends to be difficult to obtain.
[0031]
The high viscosity (high molecular weight) / low viscosity (low molecular weight) of the olefin polymer having a cyclic structure has the number average molecular weight (Mn), the weight average molecular weight (Mw), and the intrinsic viscosity (iv) as described above. Since the Mw / Mn indicating the degree of dispersion of the molecular weight distribution is as small as 1 to 2.5, it is possible to produce a toner having a fast heat response and a high fixing strength because it is close to monodispersion or monodispersion. In addition to being able to be fixed, it contributes to the storage stability of the toner, the spent toner properties, the uniformity of the charge amount distribution, and the electrical stability indicating the constant charging / discharging efficiency. Here, in particular, when the low-viscosity polymer or polymer fraction is monodispersed or close to monodispersed, it is preferable because it exhibits excellent heat response as a so-called toner such as instantaneous melting and solidification behavior.
[0032]
Further, since the olefin polymer having a cyclic structure is colorless and transparent and has high light transmittance, for example, after adding “Permanentorubin F6B” (manufactured by Clariant) as an azo pigment and kneading sufficiently. Since it was confirmed that the sheet formed by the press machine is also excellent in transparency, it can be sufficiently applied to color toners. In addition, the olefin polymer has a very low heat of fusion as measured by the DSC method (differential scanning calorimetry), and it can be expected that the energy consumption for fixing the toner is greatly reduced.
[0033]
By modifying the olefin polymer having a cyclic structure, the following toner can be improved. That is, by introducing a carboxyl group into an olefin polymer having a cyclic structure, the compatibility with other resins can be improved, and the dispersibility of the pigment in the toner can be improved. By introducing such a carboxyl group, it is possible to improve the adhesion of the toner to the substrate to be copied such as paper or film and to increase the fixing property.
[0034]
As a method for introducing a carboxyl group, a two-stage reaction method is preferred, in which an olefin polymer having a cyclic structure is first prepared and then a carboxyl group is introduced. There are at least two methods for introducing this carboxyl group. One is to oxidize an alkyl group such as a methyl group at the end of the polymer by a melted air oxidation method to form a carboxyl group. However, in this method, in the case of an olefin polymer having a cyclic structure synthesized with a metallocene catalyst, it is difficult to introduce many carboxyl groups because there is almost no branching.
[0035]
Specifically, the maleic anhydride, acrylic acid or acrylic acid is used so that the graft ratio is preferably 1 to 5% by weight, particularly preferably 3 to 5% by weight with respect to the olefin polymer having a cyclic structure. A carboxyl group is introduced by graft polymerization of methacrylic acid using a peroxide such as t-butanol peroxide as an initiator. If the amount is less than 1% by weight, the effect of improving the compatibility described above is not sufficient. On the other hand, if the amount exceeds 5% by weight, intermolecular crosslinking occurs in the olefin polymer, the molecular weight increases, and kneadability and grindability are impractical. In addition, since it exhibits extreme yellowing and devitrification, it tends to be unsuitable for color toners that require colorless transparency. A similar improvement can be realized by introducing a hydroxyl group or an amino group by a known method.
[0036]
Further, in order to improve the fixing property of the toner, a crosslinked structure can be introduced into the olefin polymer having a cyclic structure. One method for introducing this crosslinked structure is to add a diene monomer such as cyclopentadiene, cyclohexadiene, norbornadiene, tetracyclododecadiene, butadiene, etc. together with acyclic olefin and cyclic olefin during polymerization of the olefin polymer. By original copolymerization.
By this method, the olefin polymer has a terminal that shows activity without a crosslinking agent, and has a crosslinked structure by a known chemical reaction such as oxidation or epoxidation, or by adding a crosslinking agent, and is functionalized. Is done. As another method, a metal such as zinc, copper, or calcium is added to the olefin polymer having a cyclic structure into which the carboxyl group is introduced, and then mixed and melted with a screw or the like, and the metal is finely divided into the polymer. It is also possible to give a cross-linked structure by dispersing in an ionomer.
[0037]
The ionomer technology itself discloses ethylene terpolymers containing carboxyl groups that can be partially or fully neutralized to form divalent metal salts, eg, for the purpose of toughness (US Pat. No. 4,693,494). No. 6-500348 discloses, for the same purpose, a polyester resin molded article containing an ionomer of an unsaturated carboxylic acid containing about 20 to 80% of the carboxylic acid group of zinc, cobalt, nickel. Also reported are those neutralized with aluminum or copper (II).
[0038]
Other components that constitute the binder resin include the following. Other resin components other than the olefin polymer having the above cyclic structure can be blended as the binder resin. For example, an olefin resin other than an olefin polymer having the above cyclic structure such as a polyester resin such as poly (bisphenol-A) -terephthalate, an epoxy resin, an ethylene / propylene copolymer; a vinyl acetate resin, an ethylene / vinyl acetate copolymer There is a vinyl acetate resin such as a polymer; one kind selected from acrylic resins such as a styrene-acrylic resin, or a mixture or hybrid polymer of two or more of the above polymers.
[0039]
In this case, the use ratio of the olefin polymer having a cyclic structure in the binder resin and the other resin is preferably 1 to 100 parts by weight of the former and 100% by weight of the latter when the entire binder resin is 100 parts by weight. 99 to 0 parts by weight, more preferably 20 to 90 parts by weight of the former and 80 to 10 parts by weight of the latter, particularly preferably 50 to 90 parts by weight of the former and 50 to 10 parts by weight of the latter. If the proportion of the olefin polymer having a cyclic structure is less than 1 part by weight, it tends to be difficult to obtain a high-quality image.
[0040]
If a resin made based on this concept is used and a wax is appropriately selected, a good toner without offset should be obtained. Therefore, when actually forming a toner based on the cyclic olefin resin thus obtained, a wax having a melting point of 60 ° C. to 80 ° C. is mixed with an oilless toner in order to provide offset resistance to the fixing roller. did. However, as a matter of fact, even when relatively polar waxes such as carnauba, fatty acid amides, polyethylene oxide, etc. are mixed with cyclic olefins, the cyclic olefin resin dissolves very well in these waxes, causing an extremely low viscosity and effective. A large rubber zone width could not be obtained. In addition, when a low polarity wax such as paraffin wax or polymerized olefin wax is used, the viscosity is further lowered and an effective rubber width cannot be obtained. Furthermore, the same was true when these high polarity waxes and low polarity waxes were used in combination. To make matters worse, when these waxes are added, the viscosity of the toner is too low and the rubber zone width cannot be taken, and the toner becomes sticky and tends to adhere to the fixing roller. This tendency occurs not only when the wax is mixed, but also when so-called CCA is mixed, and this is the biggest obstacle to using this cyclic olefin resin.
[0041]
Even if such toner is used, a roller or silicon roller coated with silicone oil can barely escape offset, but a system using these silicone oils or a system using silicon rollers is expensive. This is a disadvantage to the user.
[0042]
Result of studying these problems intensively and found to be able to prevent these extreme viscosity reduction and tacky by mixing poly ethylene glycol instead of the wax added to the cyclic olefin. It is only a hypothesis to explain this phenomenon, but in general, polyethylene glycol structurally contains oxygen between ethylene units, and ethylene has an ether bond with this oxygen. Since the electronegativity of the oxygen to be formed is high, intramolecular polarization occurs and the polarity is high. Therefore, a resin having a structure that does not have a particularly high electronegativity atom in the molecule, such as a cyclic olefin, has a very low polarity, and the polarity is too different from that of polyethylene glycol. . Due to this difference in polarity, polyethylene glycol is not completely compatible with the cyclic olefin, and tries to take a dispersed form. When fixed, polyethylene glycol oozes out and oilless properties are exhibited. However, the compatibility of the polyethylene glycol and the cyclic olefin resin is better than the relationship between the conventional wax and styrene, or the acrylic ester resin and the polyester resin. Generally, the wax does not disperse if there is no pigment. In spite of this, polyethylene glycol can be easily dispersed in the resin even in the absence of a pigment or the like in the cyclic olefin resin.
[0043]
In this way, polyethylene glycol dispersed in the cyclic olefin resin while maintaining a certain degree of compatibility state is optimal as an oilless agent, and this appears as a difference from the case where the cyclic olefin and the wax are mixed, It is considered that there is no extreme decrease in viscosity or occurrence of stickiness. Therefore, when the cyclic olefin resin and polyethylene glycol are mixed, an extremely low viscosity and stickiness are suppressed, and a complete oil-less property is obtained.
[0044]
Further, the hydroxyl groups at both ends or at one end of polyethylene glycol can be modified to alkyl ether, alkyl ester, alkylphenyl ether, alkylphenyl ester or the like, and this modification can adjust the compatibility and dispersibility with the cyclic olefin resin. In addition, it is also possible to use wax together with polyethylene glycol. In particular, esters such as carnauba, candelilla, montan, rice, esparto, and caster, or acid wax can be used in combination.
When a large amount of wax is used, the fluidity of the toner tends to be deteriorated, but the effect of improving the sliding of the toner particle ring is expressed by using paraffin, olefin, microcrystalline, or these oxidized waxes in combination. This can be prevented by prescribing about 20%.
[0045]
Further, in order to exhibit the oil-less property of the toner of the present invention, the viscosity of the wax needs to be 1 to 10000000 cpoise, and if it is out of this range, the releasability tends to become incomplete.
[0046]
Examples of the subresin that can be used in the present invention include the following.
Examples of binder resins used for each toner include homopolymers of styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene and the like; styrene-p-chlorostyrene copolymers, styrene-propylene copolymers Polymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate Copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, Styrene-vinyl methyl ketone copolymer Styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer, etc .; Methyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyester, polyurethane, polyamide, epoxy resin, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin , Aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, etc., which can be used alone or in combination, but are not particularly limited thereto, and carbon black and color pigments are kneaded and dispersed in these resins as necessary Of course, the charge control agent Combined use is also possible.
Further, after powdering, additives such as silica, titanium, strontium and the like may be added in order to adjust the fluidity of the toner.
[0047]
[Example]
Next, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
Example 1
Cyclic olefin resin 95 parts Polyethylene glycol 5 parts Carbon black 10 parts CCA 1 part The toner of the above formulation was kneaded in two rolls for 1 hour, then pulverized and classified, and a fixing test using a Teflon roller was performed.
As a result, fixing was possible up to 220 ° C. without causing hot offset.
[0048]
Example 2
Cyclic olefin resin 85 parts Polyethylene glycol 3 parts Carnauba 12 parts Carbon black 12 parts CCA 2 parts The toner of the above formulation was kneaded with two rolls for 1 hour, then pulverized and classified, and a fixing test using a Teflon roller was performed.
As a result, fixing was possible up to 220 ° C. without causing hot offset.
[0049]
Example 3
Cyclic olefin resin 85 parts Polyethylene glycol 5 parts Polymerized olefin wax 5 parts Carnauba 5 parts Carbon black 13 parts CCA 2 parts The toner of the above formulation is kneaded with two rolls for 1 hour, then crushed and classified, and a fixing test with a Teflon roller is performed. went.
As a result, fixing was possible up to 220 ° C. without causing hot offset.
In addition, the fluidity of the toner was improved compared to other toners, and a smooth image with less dust was obtained.
[0050]
Example 4
Cyclic olefin resin 83 parts Polyethylene glycol 7 parts Polystyrene 10 parts Carbon black 10 parts CCA 1 part The toner of the above formulation was kneaded with two rolls for 1 hour, then pulverized and classified, and a fixing test using a Teflon roller was performed.
As a result, fixing was possible up to 220 ° C. without causing hot offset.
[0051]
Example 5
Cyclic olefin resin 83 parts Polyethylene glycol 7 parts Polyester 10 parts Carbon black 10 parts CCA 2 parts The toner of the above formulation was kneaded with two rolls for 1 hour, then pulverized and classified, and a fixing test using a Teflon roller was performed.
As a result, fixing was possible up to 220 ° C. without causing hot offset.
[0052]
Example 6
Cyclic olefin resin 83 parts Polyethylene glycol 7 parts Polyacrylic ester resin 10 parts Carbon black 10 parts CCA 1 part The toner of the above formulation is kneaded with two rolls for 1 hour, then pulverized and classified, and a fixing test with a Teflon roller is performed. went.
As a result, fixing was possible up to 220 ° C. without causing hot offset.
[0053]
Comparative Example 1
Cyclic olefin resin 90 parts Carnauba 5 parts Polymerized olefin wax 5 parts Carbon black 10 parts CCA 1 part When the toner of the above formulation is kneaded with two rolls for 1 hour, the melt viscosity is extremely lowered, and it is very sticky. In terms of the preparation of the toner, problems such as stickiness to the spatula and the roller and winding around the cooling and rolling roller were very serious.
The toner thus kneaded and kneaded was pulverized and classified, and a fixing test using a Teflon roller was performed.
As a result, not only the hot offset was generated at 140 ° C. to 220 ° C., but also it was easily wound around the fixing roller.
[0054]
【The invention's effect】
An oilless toner comprising a mixture of the cyclic olefin resin and polyethylene glycol according to claim 1 , wherein the polyethylene glycol is incompatible and dispersed in the cyclic olefin resin. Since the polarities of cyclic olefin resin and polyethylene glycol are greatly different, they are optimal as oil-less materials, can prevent extreme viscosity drop and stickiness, and can improve offset resistance, color image characteristics, etc. .
[0056]
The toner according to claim 1 , wherein the mixing ratio of the cyclic olefin resin of claim 2 and polyethylene glycol is 100: 1 to 100: 30, and the extreme viscosity is within the mixing ratio within this range. It is possible to prevent the occurrence of lowering and stickiness and to obtain good oil-less characteristics.
[0059]
In particular carnauba of claim 3, candelilla, montan, rice, esparto, according to the toner according to claim 1 or 2, characterized in that further combination an ester or acid wax, such as castor, without offset wax Good performance is obtained.
[0060]
Especially paraffins according to claim 4, olefins, microcrystalline or according to any of the toners of claims 1-3, wherein the combination of these oxidized waxes 1-20%, extreme viscosity reduction or adhesive, Therefore, toner having no offset can be obtained.
[0061]
According to claim 1-4 or a toner for electrophotography according to penetration at 25 ° C. of wax used according to claim 5, characterized in that it is 40 or less, good enough hardness of the wax is high Performance is obtained.
[0062]
According to one of the toners of claims 1 to 5, wherein the melt viscosity of the wax according to claim 6, characterized in that a 1-10000000 Cpoise at 0.99 ° C., oilless property is exhibited good results .

Claims (6)

環状オレフィン樹脂とポリエチレングリコールとの混合物を含むオイルレストナーであって、該ポリエチレングリコールは環状オレフィン樹脂中に相溶せず分散していることを特徴とするオイルレストナー。An oilless toner comprising a mixture of a cyclic olefin resin and polyethylene glycol , wherein the polyethylene glycol is incompatible and dispersed in the cyclic olefin resin . 環状オレフィン樹脂と、ポリエチレングリコールとの混合比が100:1〜100:30であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。A cyclic olefin resin, the mixing ratio of polyethylene glycol 100: 1 to 100: The toner according to claim 1, characterized in that 3 is 0. 特にカルナウバ、キャンデリラ、モンタン、ライス、エスパルト、カスターから選択されるエステル、または酸ワックスから選択される少なくとも1つをさらに併用することを特徴とする請求項1または2に記載のトナー。 In particular carnauba toner according to candelilla, montan, rice, esparto, to claim 1 or 2, characterized in that further in combination at least one selected from the ester or acid wax is selected from Custer. パラフィン、オレフィン、マイクロクリスタリン、あるいはこれらの酸化ワックスから選択される少なくとも1つを1〜20%併用することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1に記載のトナー。Paraffins, olefins, microcrystalline or the toner according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for at least one of 1-20% chosen from the oxidized wax. 使用するワックスの25℃における針入度が40以下であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1に記載のトナー。 DOO toner according to any one of claims 1 to 4 penetration at 25 ° C. of wax used is characterized in that it is 40 or less. ワックスの溶融粘度が150℃において、1〜10000000センチポイズ(cps)であることを特徴とする請求項乃至のいずれか1に記載のトナー。In the melt viscosity of the wax is 0.99 ° C., the toner according to any one of claims 3 to 5, characterized in that a 1 to 10,000,000 centipoise (cps).
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