JPH05113691A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents
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Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
荷像現像用トナーにおいて、該バインダー樹脂がゲルパ
ーミュエーションクロマトグラフィーによって測定され
たクロマトグラムが分子量1×103〜5×104及び1
×105〜1×106の各々の領域にピークを有するスチ
レン系樹脂と、該スチレン系樹脂の最も低分子量側に存
在するピーク(分子量M)対し|M−N|≦1×104
となる分子量Nを有する線状ポリエステル樹脂を含有す
る静電荷像現像用トナー。 【効果】定着性(低温定着性、定着強度)及び耐オフセ
ット性、耐ブロッキング性が共に極めてバランスよく優
れている。
Description
に関する。更に詳しくは、特定の分子量分布を有するス
チレン系重合体と特定の分子量分布を有する線状ポリエ
ステル樹脂とをバインダー樹脂として含有する定着性
(低温定着性、定着強度、耐オフセット性)に優れしか
も耐ブロッキング性に優れた静電荷像現像用トナーに関
する。
いて、セレン、有機光導電体を有する感光体に形成され
る静電潜像を乾式現像法によって可視化するために、バ
インダー樹脂中に着色剤等の添加剤が分散されたトナー
が用いられている。上記現像方法は、帯電、露光により
上記感光体上に形成された静電潜像を上記トナーで現像
し、現像したトナー像を転写紙等の支持体に転写すると
ともに、加熱ローラーおよび/または加圧ローラーによ
り上記トナー像を支持体に定着させ、上記静電潜像を可
視化している。そして、上記トナー像を支持体に転写し
た後、感光体上に残留するトナーをクリーニングするた
めに、クリーニング部材によって感光体上の残留するト
ナーを掻き取って、次の画像形成プロセスに備えてい
る。
要すれば電荷制御剤、磁性粒子等のトナー特性付与剤が
分散した1〜30μmの粒径の樹脂粒子であり、かかる
トナーはキャリアと混合して現像剤を形成する2成分現
像剤、又はトナーのみによる1成分現像剤として静電潜
像の現像に用いられる。
画像を忠実に再現する為、現像器内でトナーは優れた流
動性を示し、各トナー粒子の帯電量を均一にし、未帯電
および弱帯電粒子による潜像以外へのトナーの付着によ
るカブリの発生及び過剰帯電粒子による現像器内でのト
ナーの蓄積や、潜像への付着量の減少による画像濃度の
低下を防止する必要がある。また、鮮明な画像を得る上
で定着工程においては転写材上に速やかに定着し、そし
てトナーが定着ローラー表面に転移して、以後定着工程
を通過する転写材をローラー上のトナーによって汚す、
所謂オフセット現像を発生しないことが必要である。
にブロッキングするような事があってはならない。この
ようなトナーは、流動性、帯電性等が著しく劣化してお
り、もはや現像剤としての機能を果たすことが出来な
い。そこで、トナーの主要成分であるバインダー樹脂に
は微妙な硬度及び熱溶融特性が要求され、着色剤等が分
散されたバインダー樹脂を粉砕・分散して得られるトナ
ーは、現像器内の撹はんによる機械的衝撃に対して微粉
を発生することなく、またトナー自体が凝集することな
く良好な流動性を示すことが必要であり、また定着時に
は低温で速やかに溶融すること、そして溶融時に溶融ト
ナーが凝集性を示すことが必要である。
脂を設計することは極めて困難であり、特に定着性と耐
オフセット性・耐ブロッキング性は相反する性能である
為両者の性能を両立することは至難の技である。
ンダー樹脂として使用される重合体の分子量及び分子量
分布について多くの提案がなされている。例えば、特開
昭56−16144号公報においては分子量が103〜
8×104及び105〜8×106の各々の領域に少なく
とも1つの極大値をもつバインダー樹脂を使用すること
が提案されている。
かに現像器内での耐衝撃性や流動性等についてはある程
度の効果が得られるものの、転写材への定着性特に耐オ
フセット性については未だ満足のいく結果が得られてい
ない。また、数平均分子量が1000〜4000の低温
融解、高流動性樹脂を50〜95重量%含有するトナー
が提案されているが(特公昭59−107360号公
報)、耐オフセット性、耐ブロッキング性になお問題を
残している。また、多官能重縮合体をビニルモノマーに
溶解した後水中に分散して重合するか、各々単独に重縮
合または重合した上記2種類の樹脂を共通溶剤に溶解し
た後、溶液を混合し溶剤を蒸散せしめるという方法は、
多官能性重縮合体の溶解性に疑問があり、部分溶解が可
能としても完全均一混合体とはなりえない。また、溶剤
蒸散過程における上記2種類の樹脂の相分離は避けられ
ない。したがって、原理的に不可能と言わねばならな
い。
を解決して、定着性(低温定着性、定着強度)耐オフセ
ット性、耐ブロッキング性共に優れたトナーを提供すべ
く鋭意検討の結果、上記性能を満足するトナーを完成す
るに至った。即ち本発明はバインダー樹脂及び着色剤を
含有してなる静電荷像現像用トナーにおいて、該バイン
ダー樹脂がゲルパーミュエーションクロマトグラフィー
によって測定されたクロマトグラムが分子量1×103
〜5×104及び1×105〜1×106の各々の領域に
ピークを有するスチレン系樹脂と、該スチレン系樹脂の
最も低分子量側に存在するピーク(分子量M)対し|M
−N|≦1×104となる分子量Nを有する線状ポリエ
ステル樹脂を含有することを特徴とする静電荷像現像用
トナーに存する。尚、本発明において、重合体の分子量
分布のピーク位置の分子量を測定するには、公知の通常
の方法が用いられる。例えば、以下のように通常ゲルパ
ーミュエーションクロマトグラフィにおける適正な方法
を用いればよい。
に、使用するカラムとしては市販のポリスチレンゲルカ
ラムを複数本組合せたものを用いる。本発明の測定に際
しては、東ソー(株)製のGMHXL(30cm×2
本)を用いた。
う。標準ポリスチレンとしては例えばPressure
chemical Co.製あるいは東ソー(株)製
の例えば分子量が6×102、2.8×103、6.2×
103、1.03×104、1.67×104、4.39
×104、1.02×105、1.86×105、4.2
2×105、7.75×105、1.26×106のもの
を用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレンを用
いるのが適当である。
スチレン系樹脂は以下に示すスチレン系単量体と他の不
飽和単量体との任意の組合せによる単独もしくは共重合
体であり、スチレン系単量体としては、スチレン、α−
メチルスチレン、β−メチルスチレン、o−メチルスチ
レン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、p−
メトキシスチレン、o、m、p−クロロスチレン等を挙
げることができ、他の不飽和単量体としては、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシ
ル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタク
リル酸ヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、
β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−ヒドロキシアク
リル酸プロピル、σ−ヒドロキシアクリル酸ブチル、β
−ヒドロキシメタクリル酸エチル、エチレングリコール
ジメタクリル酸エステル、テトラエチレングリコールジ
メタクリル酸エステル等のアクリル系単量体や、ギ酸ビ
ニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエス
テル、ビニル−n−ブチルエーテル、ビニルフェニルエ
ーテル、ビニルシクロヘキシルエーテル等のビニルエー
テル、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等のジオ
レフィン類、エチレン、プロピレン、イソブチレン、ブ
テン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1等の
モノオレフィン類等が挙げられる。
アクリルエステルの多元共重合体が挙げられる。本発明
に使用される重合体は上記単量体を公知の重合手段もし
くはブレンドによって1×103〜5×104及び1×1
05〜1×106の各々の領域にピークを有するように調
整される。
ジオールとジカルボン酸から合成されるものであるが、
特にジオール成分としては、例えば、エチレングリコー
ル、1,2−プロピレングリコール、1,3−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、1,4−ブテンジオール、1,4−ビス
(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ビスフェノール
A、エーテル化ビスフェノール、水素添加ビスフェノー
ルA及びそれらの変性物等が好ましい。また、ジカルボ
ン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イ
ソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン
酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、シ
ュウ酸またはこれらの無水化物もしくは低級アルコール
とのエステルが用いられる。
分としては、ビスフェノールA、エーテル化ビスフェノ
ール、ジカルボン酸成分としては、フマル酸、イソフタ
ル酸、テレフタル酸が挙げられる。上記線状ポリエステ
ルの分子量Nは公知の重合手段により、上記スチレン系
樹脂の最も低分子量側に存在するピーク(分子量M)に
対し|M−N|≦1×10 4となるように調整される。
この範囲外であるとM<Nの場合には低温定着性・定着
強度が損なわれ、M>Nの場合には耐オフセット性・耐
ブロッキング性が損なわれる。
よび/または線状ポリエステル樹脂の重合中に該モノマ
ーに分散もしくは溶解することによりトナー化の際に帯
電量が安定化し、エージング時の画像濃度が一定に保た
れる。トナー組成物中、ポリエステル樹脂のスチレン系
樹脂100重量部に対する混合量は、10〜60重量部
であることが好ましい。混合量が10重量部未満になる
と定着性向上は望めない。一方、ポリエステル樹脂のス
チレン樹脂100重量部に対する混合量が60重量を越
えると耐オフセット・耐ブロッキング性が損なわれる。
特に、耐オフセット性の低下は著しい。
公知のものが全て使用でき、たとえば、カーボンブラッ
ク、ニグロシン、ベンジジンイエロー、キナクリドン、
ローダミンB、フタロシアニンブルー等がある。着色剤
のトナーへの添加量はバインダー樹脂100重量部に対
し0.1〜30重量部が望ましく、特には0.5〜10
重量部が望ましい。また、本発明トナーは、乾式1成分
現像剤及び2成分現像剤のいずれにも使用でき、1成分
の磁性体としては、フェライト、マグネタイト等をはじ
めとする鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す合
金、或は化合物または強磁性元素を含まないが適当に熱
処理することによって強磁性を示すようになる合金、例
えば、マンガン−銅−アルミニウムあるいはマンガン−
銅−スズ等のマンガンと銅とを含むホイスラー合金と呼
ばれる種類の合金、または二酸化クロム等を挙げること
が出来る。磁性体は、平均粒径0.3〜30μmの微粉
末の形でバインダー樹脂中に均一に分散される。磁性体
粒子の含有量は、バインダー100重量部当り20〜7
0重量部好ましくは40〜70重量部が望ましい。
色剤自体で行っても良いが、必要に応じて帯電性制御剤
を併用しても良い。正帯電性制御剤として、4級アンモ
ニウム塩、塩基性・電子供与性の有機物質、負帯電性制
御剤として、金属キレート類、含金属染料、酸性もしく
は電子求引性の有機物質等を用いることができる。帯電
制御剤の添加量はバインダー樹脂の帯電性、着色剤の添
加量・分散方法を含めた製造方法、その他の添加剤の帯
電性等の条件を考慮した上で決めることができるが、バ
インダー樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部
が適当である。この他、金属酸化物等の無機粒子や前記
有機物質で表面処理した無機物質を用いても良い。これ
ら帯電制御剤は、バインダー樹脂中に混合添加して用い
ても、トナー粒子表面に付着させた形で用いても良い。
電荷移動錯体、酸化スズ等の金属酸化物等の導電体、半
導体、あるいは強誘電体、磁性体等を添加しトナーの電
気的性質を制御することができる。この他、トナー中に
は熱特性・物理特性等を調整する目的で各種可塑剤・離
型剤等の助剤を添加することも可能である。その添加量
は、0.1〜10重量部が適当である。さらに、トナー
粒子にたいして、TiO2、A12O3、SiO2等の微粉
末を添加し、これらでトナー粒子表面を被覆せしめるこ
とによってトナーの流動性・耐凝集性の向上を図ること
ができる。その添加量は、0.1〜10重量部が好まし
い。本発明のトナーの製造方法には、従来から用いられ
ている各種トナー製造法が適用できるが、例えば一般的
製造法として次の例が挙げられる。まず、樹脂、着色剤
(場合により帯電制御剤等)をボールミル、V型混合
機、S型混合機、ヘンシェルミキサー等で均一に分散す
る。次いで分散物を双腕ニーダー、加圧ニーダ等で溶融
混練する。該混合物をハンマーミル、ジェットミル、ボ
ールミル等の粉砕機で粉砕し、さらに得られた粉体を風
力分級機等で分級する。
子写真用現像剤を形成させ、従来から実施されている電
子写真法による複写に用いることができる。なお、キャ
リアは、公知の鉄粉系、フェライト系キャリア等の磁性
物質またはそれらの表面にコーティングを施したものを
トナー1部に対して10部〜100部用いることが好ま
しい。以下、本発明の具体的実施例について説明する
が、本発明は、これらの実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例中の「部」は、「重量部」を表す。
5.7×105にピークを有するスチレン−アクリル酸
n−ブチル(モノマー重量比80:20)100部に対
し分子量6.5×103にピークを有するビスフェノー
ルAエチレンオキサイド付加物とフタル酸からなる線状
ポリエステル40部、ビスコール550P(三洋化成
(株)製ポリプロピレンワツクス)3部、カーボンブラ
ック#30(三菱化成(株)製)6.0部、ボントロン
No4(オリエント化学製ニグロシン染料)2.0重量
部を混合したのち、二軸押出機を用いて溶融混練した。
冷却後、ハンマーミルを用いて粗粉砕し、次いで超音速
ジェットミル粉砕機にて微粉砕した。得られた粉体を風
力分級機で分級し平均粒径10.5μmのトナーAを得
た。
のフェライトキャリアを混合してトナー濃度4.0%の
現像剤とし、定着性(定着下限温度、高温オフセット発
生温度、定着強度)テストおよび耐ブロッキング性テス
トを行ったところ、表1に示すように定着性および耐ブ
ロッキング性は良好であった。
6.1×105にピークを有するスチレン−メタクリル
酸メチル−アクリル酸n−ブチル(モノマー重量比 8
0:5:15)100部に対し、分子量1.5×104
にピークを有するビスフェノールAエチレンオキサイド
付加物とフタル酸からなる線状ポリエステル30部を用
いた以外は実施例1と全く同様にして平均粒径10.5
μmのトナーBを得た。上記のトナーと平均粒径が50
〜80μmのフェライトキャリアを混合してトナー濃度
4.0%の現像剤とし、定着性(定着下限温度、高温オ
フセット発生温度、定着強度)テストおよび耐ブロッキ
ング性テストを行ったところ、表1のように定着性およ
び耐ブロッキング性は良好であった。
8.2×105にピークを有するスチレン−メタクリル
酸メチル−アクリル酸n−ブチル(モノマー重量比 8
0:5:15)100部に対し水素添加ビスフェノール
Aとエチレングリコールおよびテレフタル酸からなる分
子量1.1×104にピークを有する線状ポリエステル
20部用いた以外は、実施例1と同様にして平径粒径
9.5μmのトナーCを得た。上記のトナーと平均粒径
が50〜80μmのフェライトキャリアを混合してトナ
ー濃度4.0%の現像剤とし、定着性(定着下限温度、
高温オフセット発生温度、定着強度)テストおよび耐ブ
ロッキング性テストを行ったところ、表1に示すように
定着性および耐ブロッキング性は良好であった。
5.3×105にピークを有するスチレン−アクリル酸
n−ブチル−メタクリル酸n−ブチル(モノマー重量比
75:5:20)100部に対しビスフェノールAとテ
レフタル酸からなる分子量6.0×103にピークを有
する線状ポリエステルを20部用いた以外は実施例1と
同様にして平均粒径10.0μmのトナーDを得た。
のフェライトキヤリアを混合してトナー濃度4.0%の
現像剤とし、定着性(定着下限温度、高温オフセット発
生温度、定着強度)テストおよび耐ブロッキング性テス
トを行ったところ、表1のように定着性および耐ブロッ
キング性は良好であった。
3.0×105にピークを有するスチレン−メタクリル
酸−2−エチルヘキシル−メタクリル酸n−ブチル(モ
ノマー重量比80:15:5)100部に対しビスフェ
ノールAとエチレングリコールとテレフタル酸からなる
分子量1.0×104にピークを有する線状ポリエステ
ルを10部を用いた以外は実施例1と同様にして平径粒
径10.0μmのトナーEを得た.
のフェライトキヤリアを混合してトナー濃度4.0%の
現像剤とし、定着性(定着下限温度、高温オフセット発
生温度、定着強度)テストおよび耐ブロッキング性テス
トを行ったところ、表1のように定着性および耐ブロッ
キング性は良好であった。
ワックス)3部をスチレン−アクリル酸n−ブチル(モ
ノマー重量比80:20)100部に対し重合時に分散
した以外は、実施例1と全く同様にして平径粒径10.
5μmのトナーFを得た。
のフェライトキヤリアを混合してトナー濃度4.0%の
現像剤とし、定着性(定着下限温度、高温オフセット発
生温度、定着強度)テストおよび耐ブロッキング性テス
トを行ったところ、表1に示すように定着性および耐ブ
ロッキング性は良好であった。
00)にてエージングテストを行ったところ、表2に示
すように2万枚コピーした後も、画像濃度・帯電量とも
に大きな変化はみられず安定していた。
5.7×105にピークを有するスチレン−アクリル酸
n−ブチル(モノマー重量比80:20)100部に対
し分子量2.0×104にピークを有するビスフェノー
ルAエチレンオキサイド付加物とフタル酸からなる線状
ポリエステルを40部を用いた以外は実施例1と同様に
して平均粒径10.5μmのトナーGを得た。
のフェライトキヤリアを混合してトナー濃度4.0%の
現像剤とし、定着性(定着下限温度、高温オフセット発
生温度、定着強度)テストおよび耐ブロッキング性テス
トを行ったところ、表1に示すように実施例1〜6に比
べ、定着下限温度および定着強度が劣っていた。
8.2×105にピークを有するスチレン−メタクリル
酸メチル−アクリル酸n−ブチル(モノマー重量比8
0:5:15)100部に対し、水素添加ビスフェノー
ルAとエチレングリコールおよびテレフタル酸からなる
分子量5.5×103にピークを有する線状ポリエステ
ル20部用いた以外は実施例1と同様にして平均粒径
9.5μmのトナーHを得た。
のフェライトキヤリアを混合してトナー濃度4.0%の
現像剤とし、定着性(定着下限温度、高温オフセット発
生温度、定着強度)テストおよび耐ブロッキング性テス
トを行ったところ、表1に示すように実施例1〜6に比
べて、高温オフセット発生温度および耐ブロッキング性
が劣っていた。
5.3×105にピークを有するスチレン−アクリル酸
n−ブチル−メタクリル酸n−ブチル(モノマー重量比
75:5:20)100部に対しビスフェノールAとテ
レフタル酸からなる分子量2.0×104にピークを有
する線状ポリエステルを20部用いた以外は実施例1と
同様にして平均粒径10.0μmのトナーIを得た。
のフェライトキヤリアを混合してトナー濃度4.0%の
現像剤とし、定着性(定着下限温度、高温オフセット発
生温度、定着強度)テストおよび耐ブロッキング性テス
トを行ったところ、表1に示すように実施例1〜6に比
べて、定着下限温度および定着強度が劣っていた。
よび3.0×105にピークを有するスチレン−メタク
リル酸−2−エチルヘキシル−メタクリル酸n−ブチル
(モノマー重量比80:15:5)100部に対しビス
フェノールAとエチレングリコールとテレフタル酸から
なる分子量4.5×103にピークを有する線状ポリエ
ステルを10部を用いた以外は実施例1と同様にして平
均粒径10.0μmのトナーJを得た。
のフェライトキヤリアを混合してトナー濃度4.0%の
現像剤とし、定着性(定着下限温度、高温オフセット発
生温度、定着強度)テストおよび耐ブロッキング性テス
トを行ったところ、表1に示すように実施例1〜6に比
べて、高温オフセット発生温度および耐ブロッキング性
が劣っていた。
ト発生温度、定着強度)テストおよび耐ブロッキング性
テストは次のような方法で行った。 定着下限温度、高温オフセット発生温度:ロール回転速
度が400mm/sの定着器のロール温度を変えなが
ら、現像未定着試料を通紙して行った。定着下限温度は
定着トナーがはく離しない最も低い温度とし、高温オフ
セット発生温度は、ローラにオフセット付着したトナー
が発生する温度とした。
s、ロール温度が190℃の定着器を用い現像未定着試
料を通紙して定着させ、形成された定着画像に対しトナ
ーのはく離前とはく離後の定着画像の画像濃度を反射濃
度計により測定し
し、凝集の程度を評価した。
ーオフ法により測定した。)
着強度)及び耐オフセット性、耐ブロッキング性が共に
極めてバランスよく優れたトナーが得られる。
Claims (2)
- 【請求項1】 バインダー樹脂及び着色剤を含有して
なる静電荷像現像用トナーにおいて、該バインダー樹脂
がゲルパーミュエーションクロマトグラフィーによって
測定されたクロマトグラムが分子量1×103〜5×1
04及び1×105〜1×106の各々の領域にピークを
有するスチレン系樹脂と、該スチレン系樹脂の最も低分
子量側に存在するピーク(分子量M)に対し|M−N|
≦1×104となる分子量Nを有する線状ポリエステル
樹脂を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナ
ー。 - 【請求項2】 ワックス成分が前記スチレン系樹脂お
よび/または線状ポリエステル樹脂の重合中に該モノマ
ーに分散もしくは溶解されていることを特徴とする特許
請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27427591A JP3347150B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 静電荷像現像用トナー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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-
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- 1991-10-22 JP JP27427591A patent/JP3347150B2/ja not_active Expired - Fee Related
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