JPH08278657A - 静電荷像現像用トナーに用いられるワックス組成物およびその製造方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナーに用いられるワックス組成物およびその製造方法

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JPH08278657A
JPH08278657A JP7107048A JP10704895A JPH08278657A JP H08278657 A JPH08278657 A JP H08278657A JP 7107048 A JP7107048 A JP 7107048A JP 10704895 A JP10704895 A JP 10704895A JP H08278657 A JPH08278657 A JP H08278657A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温定着性と耐オフセット性に優れ、定着温
度範囲の広い静電荷像現像用トナーを得るために用いら
れるワックス組成物を提供することにある。 【構成】 静電荷像現像用トナーに用いられるワックス
組成物であって、該ワックス組成物は、異なる融点を有
する2種以上のワックス(低融点ワックス/高融点ワッ
クス)を主成分とし、該ワックス組成物の示差走査熱量
計(DSC)により測定されるDSC曲線の2回目昇温
時の吸熱ピークに関して、 (a)低融点ワックス成分が、60〜90℃に最大吸熱
ピーク(P1)を有し、該最大吸熱ピーク(P1)を含む
吸熱ピークの始点のオンセット温度が50℃以上であ
り、 (b)高融点ワックス成分が、100〜150℃に最大
吸熱ピーク(P2)を有し、 (c)該低融点ワックス成分の最大吸熱ピーク(P1
と該高融点ワックス成分の最大吸熱ピーク(P2)が、 (P2のピーク温度)−(P1のピーク温度)≧20 の関係を満足することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法,静電記録
法,磁気記録法に用いられる静電荷像現像用トナーに用
いられるワックス組成物およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては米国特許第
2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報及び特公昭43−24748号公報等に記載され
ている如く多数の方法が知られているが、一般には光導
電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的
潜像を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、
必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、
加熱、圧力、加熱加圧或いは溶剤蒸気などにより定着し
複写物を得るものであり、そして感光体上に転写せず残
ったトナーは種々の方法でクリーニングされ、上述の工
程が繰り返される。
【0003】近年このような複写装置は、単なる一般に
いうオリジナル原稿を複写するための事務処理用複写機
というだけでなく、コンピュータの出力としてのプリン
ターあるいは個人向けのパーソナルコピーという分野で
使われ始めた。
【0004】そのため、より小型、より軽量そしてより
高速、より高信頼性が厳しく追求されてきており、機械
は種々な点でよりシンプルな要素で構成されるようにな
ってきている。その結果、トナーに要求される性能はよ
り高度になり、トナーの性能向上が達成できなければよ
りすぐれた機械が成り立たなくなってきている。
【0005】例えばトナー像を紙などのシートに定着す
る工程に関して種々の方法や装置が開発されている。例
えば、熱ローラーによる圧着加熱方式や、フィルムを介
して加熱体に加圧部材により密着させる加熱定着方法が
ある。
【0006】加熱ローラーやフィルムを介した加熱方式
はトナーに対し離型性を有する材料で表面を形成した熱
ローラー或いはフィルムの表面に被定着シートのトナー
像面を接触させながら通過せしめることにより定着を行
なうものである。この方法は熱ローラーやフィルムの表
面と被定着シートのトナー像とが接触するため、トナー
像を被定着シート上に融着する際の熱効率が極めて良好
であり、迅速に定着を行うことができ、電子写真複写機
において非常に良好である。しかしながら上記方法で
は、熱ローラーやフィルム表面とトナー像とが溶融状態
で接触するためにトナー像の一部が定着ローラーやフィ
ルム表面に付着、転移し、次の被定着シートにこれが再
転移して所謂オフセット現象を生じ、被定着シートを汚
すことがある。熱定着ローラーやフィルム表面に対して
トナーが付着しないようにすることが加熱定着方式の必
須条件の一つとされている。
【0007】従来、定着ローラー表面にトナーを付着さ
せない目的で、例えばローラー表面をトナーに対して離
型性の優れた材料、シリコーンゴムや弗素系樹脂などで
形成し、さらにその表面にオフセット防止及びローラー
表面の疲労を防止するためにシリコーンオイルの如き離
型性の良い液体の薄膜でローラー表面を被覆することが
行われている。しかしながら、この方法はトナーのオフ
セットを防止する点では極めて有効であるが、オフセッ
ト防止用液体を供給するための装置が必要なため、定着
装置が複雑になる等の問題点を有している。
【0008】これは小型化、軽量化と逆方向であり、し
かもシリコンオイルなどが熱により蒸発し、機内を汚染
する場合がある。そこでシリコンオイルの供給装置など
を用いないで、かわりにトナー中から加熱時にオフセッ
ト防止液体を供給しよという考えから、トナー中に低分
子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどの離型
剤を添加する方法が提案されている。充分な効果を出す
ために多量にこのような添加剤を加えると、感光体への
フィルミングやキャリアやスリーブなどのトナー担持体
の表面を汚染し、画像が劣化し実用上問題となる。そこ
で画像を劣化させない程度に少量の離型剤をトナー中に
添加し、若干の離型性オイルの供給もしくはオフセット
したトナーを、巻きとり式の例えばウェブの如き部材を
用いた装置でクリーニングする装置を併用することが行
われている。
【0009】しかし最近の小型化,軽量化,高信頼性の
要求を考慮するとこれらの補助的な装置すら除去するこ
とが必要であり好ましい。従ってトナーの定着、オフセ
ットなどのさらなる性能向上がなければ対応しきれず、
それはトナーのバインダー樹脂、離型剤のさらなる改良
がなければ実現することが困難である。
【0010】トナー中に離型剤としてワックスを含有さ
せることは知られている。例えば、特開昭52−330
4号公報、特開昭52−3305号公報、特開昭57−
52574号公報等の技術が開示されている。
【0011】これらのワックス類は、トナーの定着性の
性能、特に耐オフセット性の向上の為に用いられてい
る。しかしながら、これらの性能を向上させる反面、耐
ブロッキング性を悪化したり、画像形成手段とのマッチ
ングに問題を生じ、現像性等にに支障を来す。
【0012】また、定着時に低温領域から高温領域にか
けて、一層のワックス添加の効果を発揮させる為に2種
類以上のワックスをトナー中に添加する技術が開示され
ている。例えば、特公昭52−3305号公報、特開昭
58−215659号公報、特開昭62−10075号
公報、特開平4−124676号公報、同299357
号公報、同362953号公報、特開平5−19719
2号公報等の技術が開示されている。
【0013】しかし、これらのトナーにおいてもすべて
のトナー性能を満足し得るものはなく、何らかの問題が
生じていた。例えば、耐高温オフセット性や現像性には
優れるが低温定着性に劣ったり、耐低温オフセット性に
優れるが耐ブロッキング性に劣ったり、更には現像性の
低下を招くなどの弊害があった。また、複数のワックス
成分を用いるとトナー中での分散が不均一となり、トナ
ーの帯電不良や現像器や現像スリーブ上での搬送不良や
不均一コートの原因となり、画像上にカブリやブロッチ
の如き画像欠陥を生じた。
【0014】一方、ワックス組成物がトナーの生産性に
及ぼす影響も無視出来ない。例えば、比較的低融点を呈
するワックスを用いた場合、バインダー樹脂を可塑化す
る為、トナーの機械的強度が低下し粉砕効率は高くなる
ものの、所望の粒径以下の微粉の生成量が増加するいわ
ゆる過粉砕状態に陥り、分級時の収率が低下し、結果と
して生産効率は悪化する。逆に比較的高融点を呈するワ
ックスを用いた場合には粉砕効率が悪化したり、トナー
を溶融混練する際に分散性に困難をきたす。分散性を改
善する為に混練状態を強化するとバインダー樹脂の分子
切断等の新たな問題を生じる。
【0015】我々が鋭意検討した結果、これらのトナー
に含有されるワックス類には示差走査熱量計(DSC)
により測定されるDSC曲線の昇温時のピークにおい
て、単に幅広く分布しているか、又は偏った温度範囲に
ワックス成分が存在している為、トナーに求められる前
記の如き諸特性を満足させるには至っていなかったり、
或いは劣化させる成分を多く含んでいることがわかっ
た。
【0016】上記に挙げた様なトナーに対して要求され
る種々の性能は互いに相反的であることが多く、しかも
それらを共に高性能に満足することが近年ますます望ま
れている。このような状況下、トナー構成材料であるワ
ックス組成物の果たす役割は大きく、高機能化が求めら
れている。しかし、上記問題点について包括した統括的
対応について未だ十分なものはない。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
問題点を解決し、改良することを目的とするものであ
る。
【0018】即ち、本発明の目的は、低温定着性と耐オ
フセット性に優れ、定着温度範囲の広い静電荷像現像用
トナーを得る為に用いられるワックス組成物およびその
製造方法を提供することにある。
【0019】更に本発明は、耐ブロッキング性に優れ、
現像性が劣化しない静電荷像現像用トナーを得る為に用
いられるワックス組成物およびその製造方法を提供する
ことにある。
【0020】更に本発明の目的は、高品位な画像を実現
し、感光体や現像剤担持体に悪影響を及ぼさない静電荷
像現像用トナーを得る為に用いられるワックス組成物お
よびその製造方法を提供することにある。
【0021】更に本発明の目的は静電荷像現像用トナー
の生産効率を向上させることが可能なワックス組成物お
よびその製造方法を提供することにある。
【0022】本発明の主たる目的は、上記の目的を矛盾
することなく高度に達成を可能とする静電荷像現像用ト
ナーに用いられるワックス組成物およびその製造方法を
提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、静電
荷像現像用トナーに用いられるワックス組成物であっ
て、該ワックス組成物は、異なる融点を有する2種以上
のワックス(低融点ワックス/高融点ワックス)を主成
分とし、該ワックス組成物の示差走査熱量計(DSC)
により測定されるDSC曲線の2回目昇温時の吸熱ピー
クに関して、(a)低融点ワックス成分が、60〜90
℃に最大吸熱ピーク(P1)を有し、該最大吸熱ピーク
(P1)を含む吸熱ピークの始点のオンセット温度が5
0℃以上であり、(b)高融点ワックス成分が、100
〜150℃に最大吸熱ピーク(P2)を有し、(c)該
低融点ワックス成分の最大吸熱ピーク(P1)と該高融
点ワックス成分の最大吸熱ピーク(P2)が、 (P2のピーク温度)−(P1のピーク温度)≧20 の関係を満足することを特徴とする静電荷像現像用トナ
ーに用いられるワックス組成物に関する。
【0024】更に本発明は、該ワックス組成物の示差走
査熱量計により測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピ
ークに関して、1回目昇温時に得られるDSC曲線の高
融点ワックス成分に帰属する最大吸熱ピーク(P2’)
が呈する融解熱(ΔHa)と2回目昇温時の該最大吸熱
ピーク(P2)が呈する融解熱(ΔHb)が下記の式
(3)
【0025】
【数2】 の関係を満足することを特徴とする静電荷像現像用トナ
ーに用いられるワックス組成物に関する。
【0026】更に本発明は、低融点ワックス成分と高融
点ワックス成分、更に必要に応じて第3の成分を無溶剤
下で加熱溶融混合し、均一なワックス融解液とした後、
1〜20℃/secの冷却速度で冷却固化し、ワックス
組成物を得ることを特徴とする静電荷像現像用トナーに
用いられるワックス組成物の製造方法に関する。
【0027】以下、本発明に関し詳しく説明する。
【0028】本発明において、低融点ワックス成分と高
融点ワックス成分、更には溶融ブレンド後のワックス組
成物の示差走査熱量計(DSC)により測定される熱特
性を精密に特定することでトナーの低温定着性と耐オフ
セット性、現像特性、保存性や画像形成装置とのマッチ
ング、更にはトナーの生産効率の向上をバランス良く、
しかも高度に達成することが出来る。
【0029】本発明のワックス組成物はDSC曲線の2
回目昇温時の吸熱ピークに関して60〜90℃に低融点
ワックス成分に帰属される最大吸熱ピーク(P1)と1
00〜150℃に高融点ワックス成分に帰属される最大
吸熱ピーク(P2)を有し、該最大吸熱ピーク(P1)の
ピーク温度と該最大吸熱ピーク(P2)のピーク温度の
差を20℃以上にすることにより、該低融点ワックス成
分が比較的低温の温度領域から融解することにより周囲
に存在するバインダー樹脂や高融点ワックスを可塑化
し、耐低温オフセット性と低温定着性を向上させると共
に、該高融点ワックス成分は比較的高温の温度領域で融
解することにより離型効果が発現し、良好な耐高温オフ
セット性が得られる。したがってこれらのワックス成分
を単独で用いた場合と比較して広い定着領域を得ること
が出来る。
【0030】また、該最大吸熱ピーク(P1)を含む吸
熱ピークの始点のオンセット温度を50℃以上にするこ
とでバインダー樹脂の可塑化を適度に抑制することが出
来るので低温定着性を損うことなく耐ブロッキング性が
保持されると共に、トナーの強度不足から生じる過粉砕
現象を防止し、生産効率が向上する。
【0031】該最大吸熱ピーク(P1)が90℃を超え
る場合や最大吸熱ピーク(P2)が100℃未満の場合
は、従来ワックス同様、低温定着性や耐オフセット性を
高度に達成することは出来ない。
【0032】また、該最大吸熱ピーク(P2)が150
℃を超える場合には、ワックスの融解温度が高過ぎ、複
写機等の定着装置の稼働可能温度範囲において充分な離
型効果が発揮出来ないばかりか、低温定着性を阻害した
り、トナーの生産効率の低下を招く。また、低融点ワッ
クス成分との相溶性も悪化し、画像形成装置とのマッチ
ングに支障をきたす要因となる。
【0033】該最大吸熱ピーク(P1)と該最大吸熱ピ
ーク(P2)のピーク温度の差が20℃未満の場合は、
低温定着性と耐高温オフセット性に寄与するワックス成
分の融解温度範囲でのバランスがとり辛くなり、両方の
性能を効果的に引き出すことが出来ない。該最大吸熱ピ
ーク(P1)と該最大吸熱ピーク(P2)のピーク温度の
差は40℃以上であることが好ましい。更に好ましくは
60℃以上である。
【0034】また、本発明のワックス組成物は、DSC
曲線の2回目昇温時の吸熱ピークに関して、 (該最大吸熱ピーク(P1)を含む吸熱ピークの終点の
エンドポイント温度)<(該最大吸熱ピーク(P2)を
含む吸熱ピークの始点のオンセット温度)であることが
好ましい。これによりトナー特性の向上に寄与しないワ
ックス成分を減じることが出来、定着装置から享受され
る熱エネルギーに対し、各々のワックス成分が有効に作
用し、十分な定着領域が確保される。また、ワックスの
添加に伴うトナーの流動性の悪化やトナーの帯電不良と
いった画像欠陥の原因が取り除かれ、結果として高品位
な画像を長期にわたって得ることが可能となる。
【0035】ところで、本発明のワックス組成物は、低
融点ワックス成分と高融点ワックス成分の相互作用をコ
ントロールすることでトナーに求められる上記の如き諸
特性が飛躍的に向上する。この様なワックス成分間の相
互作用は示差走査熱量計(DSC)により測定されるD
SC曲線の前履歴を取り除く前の1回目昇温時の高融点
ワックス成分の最大吸熱ピーク(P2’)が呈する融解
熱(ΔHa)と2回目昇温時の該最大吸熱ピーク
(P2)が呈する融解熱(ΔHb)を比較することによ
り推定することが出来る。すなわち、ワックス成分間で
部分的な相溶状態を形成する様な相互作用が強まる程、
前記の各々の融解熱の比(ΔHb/ΔHa)は大きな値
を示し、逆に弱まる程、1に近づく。本発明のワックス
組成物は
【0036】
【数3】 となる様にコントロールされることが好ましい。ΔHb
/ΔHaが1.2未満の場合、ワックス成分間の相互作
用が発現せず、また、10を超える場合には、該高融点
ワックス成分の大部分が該低融点ワックス成分に相溶し
たままの状態で存在するので高融点ワックス成分の添加
効果が一部消失する。
【0037】更に本発明のワックス組成物は、DSC曲
線の2回目昇温時の吸熱ピークに関して、該最大吸熱ピ
ーク(P1)の高さ(h1)と該最大吸熱ピーク(P2
の高さ(h3)と該両ピーク間の高さの極小値(h2)の
間に h1:h2:h3=1:(0〜0.5):(0.1〜1.
5) の関係が成り立つことが好ましい。
【0038】該最大吸熱ピーク(P2)の高さ(h3)が
0.1未満の場合及び1.5を超える場合には、ワック
ス組成物中の低融点ワックス成分と高融点ワックス成分
の可塑効果と離型効果をバランス良く発現させることが
困難となり、トナーに求められる上記の如き諸特性を高
度に満足させることが出来ない。また、該両ピーク間の
高さの極小値(h2)の割合を0.5以下とすることで
定着装置から享受される熱エネルギーを効率良く、しか
も該定着装置の温度変化に対して俊敏に対応することが
可能となり、十分に広い定着領域を確保すると共に定着
ムラを解消することが出来る。
【0039】本発明において示差走査熱量計(DSC)
によるDSC測定では、ワックス組成物や該ワックス組
成物中の低融点ワックス成分と高融点ワックス成分間の
熱のやり取りを測定し、その挙動を観測するので、測定
原理から、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計
で測定することが好ましい。例えば、パーキンエルマー
社製のDSC−7が利用できる。
【0040】測定方法は、ASTM D3418−82
に準じて行う。本発明に用いられるDSC曲線には、室
温付近から200℃まで10℃/minの速度で昇温さ
せた時に得られる1回目昇温時のDSC曲線と200℃
から20℃まで降温させ前履歴を取り除いた後、同様に
昇温させた時に得られる2回目昇温時のDSC曲線が用
いられる。
【0041】本発明において精密に特定されるワックス
組成物が呈する各温度は、次の様に定義される。
【0042】<低融点ワックス成分に帰属される最大吸
熱ピーク(P1)を含む吸熱ピークに関する各温度>最大吸熱ピーク(P1)のピーク温度 昇温時に得られるDSC曲線において、60〜90℃の
温度領域で最大吸熱ピークを示すピークのピークトップ
温度。(図2中のP1Pに相当)
【0043】吸熱ピークの始点のオンセット温度 昇温時に得られるDSC曲線の微分値が最初に極大とな
る点における曲線の接線とベースラインとの交点の温
度。(図2中のS1−OPに相当)
【0044】吸熱ピークの終点のエンドポイント温度 昇温時に得られるDSC曲線の微分値が最後に極小とな
る点における曲線の接線とベースラインとの交点の温
度。(図2中のE1−OPに相当)
【0045】<高融点ワックス成分に帰属される最大吸
熱ピーク(P2)を含む吸熱ピークに関する各温度>最大吸熱ピーク(P2)のピーク温度 昇温時に得られるDSC曲線において、100〜150
℃の温度領域で最大吸熱ピークを示すピークのピークト
ップ温度。(図2中のP2Pに相当)
【0046】吸熱ピークの始点のオンセット温度 昇温時に得られるDSC曲線の微分値が最初に極大とな
る点における曲線の接線とベースラインとの交点の温
度。(図2中のS2−OPに相当)
【0047】最大吸熱ピーク(P2’)が呈する融解熱
(ΔHa)及び、最大吸熱ピーク(P2)が呈する融解
熱(ΔHb) 1回目昇温時に得られるDSC曲線において、最大吸熱
ピーク(P1’)を含む吸熱ピークと最大吸熱ピーク
(P2’)を含む吸熱ピークの谷間の極小値から前記最
大吸熱ピーク(P2’)を含む吸熱ピークの終点部分に
接線を引き、該DSC曲線と該接線により囲まれる部分
から求められるワックス組成物の単位重量当りの吸熱量
を最大吸熱ピーク(P2’)が呈する融解熱(ΔHa)
とする(図1)。また、2回目昇温時の最大吸熱ピーク
(P2)が呈する融解熱(ΔHb)も同様に定義され
る。
【0048】本発明のワックス組成物は低融点ワックス
成分と高融点ワックス成分の使用比率は重量比で1/1
9〜9/1であれば良いが、好ましくは1/9〜8/1
となる場合であり、更に好ましくは1/7〜7/1とな
る場合である。もし、各々のワックス成分を上記の使用
比率の範囲外で用いようとするならば、低温定着性と耐
オフセット性、更には耐ブロッキング性や現像性といっ
たトナーに求められる諸特性をすべて満足することが困
難となるばかりか、該低融点ワックス成分の使用比率が
高い場合には、トナー製造時に過粉砕現象による生産効
率の低下を招いたり、逆に該高融点ワックス成分の使用
比率が高い場合には、トナー中でのワックス組成物の分
散性が悪化する為、画像形成装置とのマッチングに支障
を来す。
【0049】また、本発明のワックス組成物は、低融点
ワックス成分及び高融点ワックス成分以外に、他の第3
ワックス成分を低温定着性,耐ブロッキング性及び耐オ
フセット性の微妙な調整のために1種以上含有させるこ
とができ、含有量は全ワックス量に対して20重量%以
下であり、融点は60〜140℃であればよい。
【0050】本発明のワックス組成物の製造方法では、
低融点ワックス成分と高融点ワックス成分、更には必要
に応じて第3の成分を無溶剤下で加熱溶融混合し、均一
なワックス融解液とした後、1〜20℃/secの冷却
速度で冷却固化してトナー用ワックス組成物を得ること
を特徴とする。
【0051】本発明のワックス組成物の製造方法では無
溶剤下で各々のワックス成分を加熱溶融混合する。溶融
混合時に溶媒を用いると、上記の如き冷却条件下で溶媒
量を十分に減ずることが出来ず、残存溶剤による上記ワ
ックス成分の相分離が促進し、該ワックス組成物の組成
が不均一となる為、トナーの定着性にムラを生じたり、
現像性や画像形成装置とのマッチング、更にはトナーの
加熱定着時の異臭の原因となる。また、残存溶剤を減ず
る為に長時間加熱乾燥を行うと製造上不経済であるばか
りか上記の如きワックス成分の相分離が進行し、遊離成
分が発生し好ましくない。
【0052】本発明の製造方法では冷却条件が各々のワ
ックス成分の存在状態に影響する為、重要となる。すな
わち、該冷却速度が1℃/sec未満の場合、上記の如
きワックス成分の相分離が進行し好ましくない。また、
該冷却速度が20℃/secを超える場合、低融点ワッ
クスと高融点ワックス成分の大部分が相溶したままの状
態で存在する為、高融点ワックス成分の添加効果が一部
消失する。また、該ワックス組成分が可塑化している
為、保存性に問題を生じる。
【0053】本発明の製造方法の具体例として、前記
ワックス成分をヘンシエルミキサー等で乾燥混合した
後、エクストルーダーの如き混練装置を用いて溶融,捏
和及び練肉して互いに相溶せしめ、冷却固化後粉砕を行
う混練法、前記ワックス成分を加熱溶融し均一なワッ
クス融解液とした後、少なくとも大気圧以下であるタン
ク、或いは気流中に該ワックス融解液を吐出・霧化し、
冷却するスプレードライ法等が挙げられる。この中でも
特にのスプレードライ法が、前記ワックス成分の分散
性の観点から好ましい。
【0054】本発明のワックス組成物に用いられるワッ
クス成分としては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポ
リプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフ
ィンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックス、また、
酸化ポリエチレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワッ
クスの酸化物、または、それらのブロック共重合物;カ
ルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステ
ルワックスなどの脂肪酸エステルを主成分とするワック
ス類、及び脱酸カルナバワックスなどの脂肪酸エステル
類を一部または全部を脱酸化したものなどが挙げられ
る。さらに、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン
酸、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキ
ルカルボン酸類などの、飽和直鎖脂肪酸類、ブランジン
酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂
肪酸類、ステアリンアルコール、アラルキルアルコー
ル、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セ
リルアルコール、メリシルアルコール、あるいは更に長
鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール類など
の飽和アルコール類、ソルビトールなどの多価アルコー
ル類、リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン
酸アミドなどの脂肪酸アミド類、メチレンビスステアリ
ン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレン
ビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン
酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類、エチレンビス
オレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミ
ド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’
−ジオレイルセバシン酸アミドなどの、不飽和脂肪酸ア
ミド類、m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,
N’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系
ビスアミド類、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カ
ルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウ
ムなどの脂肪酸金属塩(一般に金属石けんといわれてい
るもの)、また、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレン
やアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト
化させたワックス類、また、ベヘニン酸モノグリセリド
などの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物、ま
た、植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロ
キシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられ
る。
【0055】本発明において、好ましく用いられる低融
点ワックス成分としては分岐の少ない長鎖アルキル基を
有する炭化水素からなり、具体的には例えばアルキレン
を高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチーグラー触
媒で重合した低分子量のアルキレンポリマー、高分子量
のアルキレンポリマーを熱分解して得られるアルキレン
ポリマー、一酸化炭素、水素からなる合成ガスからアー
ゲ法により得られる炭化水素の蒸留残分から、あるいは
これらを水素添加して得られる合成炭化水素などのワッ
クスがよい。更に、プレス発汗法、溶剤法、真空蒸留の
利用や分別結晶方式により炭化水素ワックスの分別を行
ったものがより好ましく用いられる。母体としての炭化
水素は、金属酸化物系触媒(多くは2種以上の多元系)
を使用した、一酸化炭素と水素の反応によって合成され
るもの、例えばジントール法、ヒドロコール法(流動触
媒床を使用)、あるいはワックス状炭化水素が多く得ら
れるアーゲ法(固定触媒床を使用)により得られる。
【0056】また、上記長鎖アルキル基は末端の一部が
水酸基及び水酸基から誘導される感応基、例えばカルボ
キシル基、エステル基、エトキシ基、スルホニル基等で
置換されていてもよい。長鎖アルキルアルコールは例え
ば、次の製法により得られる。すなわち、エチレンをチ
ーグラー触媒を用いて重合し重合終了後、酸化して、触
媒金属とポリエチレンとのアルコキシドを生成する。こ
の後、加水分解することにより、長鎖アルキルアルコー
ルを得る。この様にして得られた長鎖アルキルアルコー
ルは、分岐が少なくて小さく、さらに分子量分布がシャ
ープであり、本発明の目的にそったものである。
【0057】本発明において好ましく用いられる高融点
ワックス成分としては分岐の少ない長鎖アルキル基を有
する炭化水素からなり、具体的には、例えばアルキレン
を高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチーグラー触
媒で重合した低分子量のアルキレンポリマー、高分子量
のアルキレンポリマーを熱分解して得られるアルキレン
ポリマー、一酸化炭素、水素からなる合成ガスからアー
ゲ法により得られる炭化水素の蒸留残分から、あるいは
これらを水素添加して得られる合成炭化水素などのワッ
クスがよい。
【0058】また、上記長鎖アルキル基は末端の一部が
水酸基及び水酸基から誘導される官能基、例えばカルボ
キシル基、エステル基、エトキシ基、スルホニル基等で
置換されていてもよい。長鎖アルキルアルコールは例え
ば、次の製法により得られる。すなわち、エチレンをチ
ーグラー触媒を用いて重合し重合終了後、酸化して、触
媒金属とポリエチレンとのアルコキシドを生成する。こ
の後、加水分解することにより、長鎖アルキルアルコー
ルを得る。この様にして得られた長鎖アルキルアルコー
ルは、分岐が少なくて小さく、さらに分子量分布がシャ
ープであり、本発明の目的にそったものである。
【0059】本発明において好ましく用いられる低融点
ワックスの分子量は300〜1000の重量平均分子量
(Mw)を有し、好ましくは350〜900となる場合
であり、またMw/Mnは2.8以下、好ましくは2.
3以下、最も好ましくは1.5以下となる場合である。
また、高融点ワックスの分子量は500〜15000の
Mwを有し、好ましくは650〜10000となる場合
であり、また、Mw/Mnは3.0以下、好ましくは
2.5以下、最も好ましくは1.5以下となる場合であ
る。各々のワックス成分の分子量分布を特定することに
より該ワックス成分間の相互作用が迅速に発現する様に
なり、トナーに求められる上記の如き諸特性が大幅に向
上する。
【0060】本発明において低融点ワックス成分と高融
点ワックス成分、更には本発明のワックス組成物の分子
量分布はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(G
PC)により次の条件で測定される。
【0061】装置 :GPC−150C(ウォーターズ
社) カラム:GMH−HT30cm2連(東ソー社製) 温度 :135℃ 溶媒 :o−ジクロロベンゼン(0.1%アイオノール
添加) 流速 :1.0ml/min 試料 :0.15%の試料を0.4ml注入
【0062】以上の条件で測定し、試料の分子量算出に
あたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した
分子量較正曲線を使用する。さらに、Mark−Hou
wink粘度式から導き出される換算式でポリエチレン
換算することによって算出される。
【0063】本発明のワックス組成物には必要に応じて
酸化防止剤を添加しても良い。酸化防止剤としてはフェ
ノール系化合物、アミン系化合物、硫黄系化合物及び燐
系化合物等の公知のものを用いることが出来る。これら
の化合物は0.5重量%以下で使用される。0.5重量
%を超えて使用するとトナーの耐オフセット性や耐ブロ
ッキング性に問題を生じたり、トナーの帯電特性や画像
形成装置とのマッチングに支障を来す原因となる。更に
は、加熱定着時に異臭発生の原因となる場合があり好ま
しくない。
【0064】本発明において好ましく用いられる低融点
ワックスと高融点ワックスの組合せとしては、例えば以
下に挙げる組合せがある。
【0065】(1)低融点炭化水素ワックスと高融点炭
化水素ワックスの組合せ:低融点炭化水素ワックスは分
岐の少ない長鎖アルキル基であり、融点70〜90℃、
重量平均分子量400〜700、Mw/Mn=2.0以
下となるものである。
【0066】高融点炭化水素ワックスは分岐の少ない長
鎖アルキル基であり、融点95〜130℃、重量平均分
子量800〜2500、Mw/Mn=5.0以下となる
ものである。
【0067】(2)低融点炭化水素ワックスと高融点置
換アルキル系ワックスの組合せ:低融点ワックスは上記
(1)で示した低融点炭化水素系ワックスと同様のもの
を使用する。
【0068】高融点置換アルキル系ワックスは分岐の少
ない長鎖アルキル基を有し、末端もしくは分子内の一部
に水素原子以外の置換基を有し、置換基としては水酸基
及び/またはカルボキシル基であり、置換基を有するア
ルキル基が全ワックス中の50重量%以上含有される。
融点95〜130℃、重量平均分子量800〜500
0、Mw/Mn=2.0以下となるものである。
【0069】(3)低融点置換アルキル系ワックスと高
融点炭化水素ワックスの組合せ:低融点置換アルキル系
ワックスは分岐の少ない長鎖アルキル基を有し、末端も
しくは分子内の一部に水素原子以外の置換基を有し、置
換基は水酸基及び/またはカルボキシル基であり、置換
基を有するアルキル基が全ワックス中の40重量%以上
含有される。融点は70〜90℃、重量平均分子量40
0〜700、Mw/Mn=2.0以下となるものであ
る。
【0070】高融点炭化水素ワックスは前記(1)で示
した高融点炭化水素ワックスと同様のものを使用でき
る。
【0071】(4)低融点置換アルキル系ワックスと高
融点置換アルキル系ワックスの組合せ:低融点置換アル
キル系ワックスは上記(3)で示した低融点アルキル系
ワックスと同様のものを使用できる。
【0072】高融点置換アルキル系ワックスは前記
(2)で示した高融点置換アルキル系ワックスと同様の
ものを使用できる。
【0073】本発明のワックス組成物は、トナー製造に
際し、結着樹脂100重量部に対して1〜20重量部を
含有させることが可能で、今日、当該技術分野で知られ
ているワックスと比較して、低融点ワックス成分と高融
点ワックス成分に機能分離している為、添加量の調整や
ワックス分散が容易である。
【0074】本発明のワックス組成物は、トナー中に種
々の方法により添加することが出来る。一般には粉砕し
た該ワックス組成物を結着樹脂,磁性体等のトナー構成
材料とヘンシェルミキサー等で撹拌混合した後に溶融混
練することにより添加される。また、他の好ましい該ワ
ックス組成物の添加方法としては結着樹脂を有機溶剤に
加熱溶解し、その後、該ワックス組成物を添加し、溶剤
を蒸発乾固する方法があり、また、有機溶剤を用いずに
結着樹脂を加熱溶融し、該ワックス組成物を添加する方
法がある。また、他の好ましい該ワックス組成物の添加
方法は結着樹脂の合成工程、或いは重合法トナーの重合
工程で該ワックス組成物を添加する方法である。また、
他の好ましい該ワックス組成物の添加方法としては、ト
ナーの表面に直接添加する方法であり、予めトナー分級
品を調製した後、1μm以下に微粉砕された該ワックス
組成物をヘンシェルミキサー等により乾式混合する方法
である。この場合、その他の目的でトナーに添加される
公知の添加剤との一括混合法、又は、該ワックス組成物
を混合した後、上記添加剤を混合する2段階混合法のい
ずれかにより選択される。
【0075】本発明のワックス組成物は公知の結着樹脂
との併用が可能であるが、ポリエステル樹脂とビニル系
樹脂に好ましく用いられる。
【0076】本発明のワックス組成物が好ましく用いら
れるポリエステル樹脂は以下の通りである。
【0077】該ポリエステル樹脂の組成は、全成分中4
5〜55mol%がアルコール成分であり、55〜45
mol%が酸成分である。
【0078】アルコール成分としては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘ
キサンジオール、水素化ビスフェノールA、又(イ)式
で表わされるビスフェノール誘導体;
【0079】
【化1】
【0080】また(ロ)式で示されるジオール類;
【0081】
【化2】 等のジオール類が挙げられる。
【0082】また、全酸成分中50mol%以上を含む
2価のカルボン酸としてはフタル酸、テレフタル酸、イ
ソフタル酸、無水フタル酸などのベンゼンジカルボン酸
類又はその無水物;こはく酸、アジピン酸、セバシン
酸、アゼライン酸などのアルキルジカルボン酸類又はそ
の無水物、またさらに炭素数6〜18のアルキル基で置
換されたこはく酸もしくはその無水物;フマル酸、マレ
イン酸、シトラコン酸、イタコン酸、などの不飽和ジカ
ルボン酸又はその無水物等が挙げられる。
【0083】また、グリセリン、ペンタエリスリトー
ル、ソルビット、ソルビタン、さらには、例えばノボラ
ック型フェノール樹脂のオキシアルキレンエーテルなど
の多価アルコール類;トリメリット酸、ピロメリット
酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等の
多価カルボン酸類等が挙げられる。
【0084】本発明の実施上特に好ましいポリエステル
樹脂のアルコール成分としては前記(イ)式で示される
ビスフェノール誘導体であり、酸成分としては、フタル
酸、テレフタル酸、イソフタル酸又はその無水物、こは
く酸、n−ドデセニルコハク酸、又はその無水物、フマ
ル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のジカルボン酸類
が挙げられる。また、架橋成分としては、無水トリメリ
ット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ペンタエリ
スリトール、ノボラック型フェノール樹脂のオキシアル
キレンエーテルが好ましいものとして挙げられる。
【0085】ここで得られたポリエステル樹脂のガラス
転移温度は40〜90℃、好ましくは45〜85℃、さ
らに数平均分子量(Mn)1,000〜50,000、
好ましくは1,500〜20,000、さらに好ましく
は2,500〜10,000、重量平均分子量(Mw)
3,000〜3,000,000、好ましくは10,0
00〜2,500,000、さらに好ましくは40,0
00〜2,000,000である。
【0086】ビニル系樹脂を生成するためのビニル系モ
ノマーとしては、次のようなものが挙げられる。
【0087】例えばスチレン、o−メチルスチレン、m
−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシ
スチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレ
ン、3,4−ジクロルスチレン、p−エチルスチレン、
2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、
p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチ
レン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチ
レン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチ
レンの如きスチレン及びその誘導体;エチレン、プロピ
レン、ブチレン、イソブチレンの如きエチレン不飽和モ
ノオレフィン類;ブタジエンの如き不飽和ポリエン類;
塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、沸化ビニル
の如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル酸;メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソ
ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデ
シル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸
ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメ
チルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル
の如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−
ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、
アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリ
ル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アク
リル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きア
クリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエ
チルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニル
エーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケト
ン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン
類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N
−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンの如きN−
ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリ
ル酸もしくはメタクリル酸誘導体;前述のα,β−不飽
和酸のエステル、二塩基酸のジエステル類が挙げられ
る。
【0088】また、マレイン酸、シトラコン酸、イタコ
ン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如
き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無
水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の
如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフエ
ステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸
ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエス
テル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン
酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエス
テル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマ
ル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエ
ステルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチ
ルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸
エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケ
イヒ酸の如きα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケ
イヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物、該α,β
−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン
酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、こ
れらの酸無水物及びこれらのモノエステルなどのカルボ
キシル基を有するモノマーが挙げられる。
【0089】また、2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロ
キシプロピルメタクリレートなどのアクリル酸又はメタ
クリル酸エステル類、4−(1−ヒドロキシ−1−メチ
ルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチ
ルヘキシル)スチレン等ヒドロキシル基を有するモノマ
ーが挙げられる。
【0090】このビニル系樹脂のガラス転移温度は45
〜80℃、好ましくは55〜70℃であり、数平均分子
量(Mn)が2,500〜50,000、好ましくは
3,000〜20,000であり重量平均分子量(M
w)が10,000〜1,500,000、好ましくは
25,000〜1,250,000であることが好まし
い。
【0091】本発明のワックス組成物に予め荷電制御剤
を添加しておくことによりトナーの現像特性を改善する
ことが出来る。すなわち、該荷電制御剤の分散性を該ワ
ックス組成物中で高めておくことで良好な帯電性を得る
ことが出来る。また、これにより該荷電制御剤の使用量
を減じることも可能となると同時にトナーの耐久性が向
上する。一方、該荷電制御剤を該ワックス組成物中に添
加することで、酸化等による劣化から保護され、長期に
わたり所定の性能を維持することが出来る。また、特別
な保存設備も不要となる。
【0092】該荷電制御剤は、該ワックス組成物100
重量部に対して1〜200重量部、好ましくは1〜15
0重量部使用するのが好ましい。
【0093】今日、当該技術分野で知られている荷電制
御剤としては、以下のものが挙げられる。
【0094】例えば有機金属錯体、キレート化合物が有
効である。モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボ
ン酸、金属錯体、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体が挙
げられる。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳
香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、
エステル類、ビスフェノールのフェノール誘導体類が挙
げられる。
【0095】また、本発明のワックス組成物を磁性トナ
ーに用いる場合には、予め、磁性粒子に混合しておいて
も良く、この場合、該ワックス組成物と該磁性粒子とを
ホイール型混練機又はらいかい機を用いて圧縮、せん断
及びへらなでによって混練することにより、該磁性粒子
表面を該ワックス組成物により被覆することで用いるの
が好ましい。磁性粒子表面を該ワックス組成物で被覆す
ることによりトナー中での結着樹脂とのなじみを改善し
分散性が改善される。これにより、画像形成装置とのマ
ッチングが良化する。この場合、該ワックス組成物は、
該磁性粒子100重量部に対して1〜30重量部使用す
るのが好ましい。
【0096】今日、当該技術分野で知られている磁性粒
子用の磁性材料としては以下のものが挙げられる。例え
ば、マグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の酸化
鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄;Fe,Co,N
iのような金属、あるいは、これらの金属とAl,C
o,Cu,Pb,Mg,Ni,Sn,Zn,Sb,B
e,Bi,Cd,Ca,Mn,Se,Ti,W,Vのよ
うな金属との合金、およびこれらの混合物等が挙げられ
る。
【0097】また、該磁性粒子は平均粒径が0.1〜2
μm程度で、10Kエルステッド印加での磁気特性が抗
磁力20〜150エルステッド飽和磁化50〜200e
mu/g(好ましくは50〜100emu/g)、残留
磁化2〜20emu/gのものが望ましい。
【0098】また、本発明のワックス組成物は、予め顔
料及び/又は染料の如き着色剤を添加しておくことによ
りトナーの発色性を向上させる。特にフルカラー用トナ
ーに用いた場合、該着色剤の分散性を高めておくことで
良好な鮮明度が得られるだけでなく、低融点ワックス成
分と高融点ワックス成分の働きで、現像ムラのない均一
な画像と、良好な定着性による均一な画像表面が得られ
る為、高品位な画像が得られる。この場合、該着色剤
は、該ワックス組成物100重量部に対して10〜30
0重量部、好ましくは、20〜200重量部使用するの
が好ましい。
【0099】トナー用着色剤は周知であって、例えば顔
料としてカーボンブラック、アニリンブラック、アセチ
レンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、
ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタ
ロシアニンブルー、インダンスレンブルー、チタンホワ
イト等がある。また、染料としてアゾ系染料、アントラ
キノン系染料、キサンテン系染料、メチン系染料等があ
る。
【0100】
【実施例】以下、実施例によって本発明を説明する。
【0101】[ワックス組成物の製造例1〜6並びに比
較製造例1〜5]低融点ワックス成分と高融点ワックス
成分を秤量後、ヘンシェルミキサーにて均一に予備混合
した後、加熱溶融し均一なワックス融解液を得た。これ
をスプレードライヤー装置(三菱化工機製)のスプレー
ガンを日本デビルビス製EHP−604システム(ノズ
ル圧1kg/m2)に変換し、気流中に吐出・霧化して
球状のワックス組成物を得た。尚、該ワックス組成物の
冷却速度は、入口と出口の温度と差圧により調整した。
得られた球状ワックス組成物を微粉砕して本発明のトナ
ー用ワックス組成物(A)〜(F)、及び比較用ワック
ス組成物(a)〜(e)を得た。
【0102】尚、上記製造例並びに比較製造例で用いた
該低融点ワックス成分と該高融点ワックス成分の内容を
表1に、また、得られたワックス組成物(A)〜(F)
並びに(a)〜(e)の製造条件と示差走査熱量計(D
SC)の測定結果を表2にまとめた。
【0103】[実施例1] 結着樹脂 100重量部 〔溶液重合法により製造したスチレン−ブチルアクリレート−ジビニルベン ゼン共重合体。Mw=20万,Tg=59℃〕 磁性体微粉体 100重量部 負帯電性荷電制御剤 2重量部 〔アゾ染料系鉄錯体〕 ワックス組成物 7重量部 〔上記製造例1で得られたワックス組成物(A)〕
【0104】上記材料をヘンシェルミキサーで予備混合
した後、110℃に加熱し二軸エクストルーダーで溶融
混練した。この混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕
し、更にジェットミルで微粉砕して、得られた粉砕物を
風力分級し、重量平均径6.5μmの分級品(I)を得
た。
【0105】<トナーの生産性評価>この時、上記粉砕
物中に発生した粒子径4.00μm以下の微粉の占める
個数%を生産性の目安とし、ワックス組成物が及ぼす影
響を評価した。
【0106】粒度分布については種々の方法によって測
定することが出来るが、本発明においてはコールターカ
ウンターのマルチサイザーII型(コールター社製)に
100μmアパーチャーを用いて測定した。
【0107】◎:非常に良好(20個数%未満) ○:良好(20個数%以上、25個数%未満) △:実用可(25個数%以上、35個数%未満) ×:実用不可(35個数%以上)
【0108】[実施例2〜5並びに比較例1〜4]ワッ
クス組成物として、上記製造例で得られた本発明のワッ
クス組成物(B)〜(E)、表1に記載のワックス
(9),(10)、並びに比較製造例で得られた比較用
ワックス組成物(d),(e)を各々用いた以外は、実
施例1と同様にして分級品(II)〜(V)並びに比較
用分級品(i)〜(iv)を得た。
【0109】[実施例6] 結着樹脂 100重量部 〔テレフタル酸(15mol),フマル酸(18mol),無水トリメリッ ト酸(16mol),ビスフェノールのプロポキシ付加体(28mol) 及びビスフェノールのエトキシ付加体(20mol)を重縮合して得られ た非線状ポリエステル。Mw=40000,Tg=62℃〕 磁性体微粉体 90重量部 負帯電性荷電制御剤 2重量部 〔サリチル酸系鉄錯体〕 ワックス組成物 7重量部 〔上記製造例6で得られたワックス組成物(F)〕
【0110】上記材料を用いた以外は実施例1と同様に
して分級品(VI)を得た。
【0111】[比較例5]ワックス組成物として表1に
記載のワックス(3)を4.7重量部とワックス(7)
を2.3重量部とした以外は、実施例6と同様にして比
較用分級品(v)を得た。
【0112】[比較例6〜8]ワックス組成物として上
記比較製造例で得られた比較用ワックス組成物(a)〜
(c)を各々用いた以外は、実施例6と同様にして比較
用分級品(vi)〜(viii)を得た。
【0113】これらの分級粉各々100重量部に対して
1.2重量部の疎水性オイル処理シリカ微粉体(BET
比表面積;300m2/g)をヘンシェルミキサーにて
乾式混合して、トナー(I)〜(VI)並びに比較用ト
ナー(i)〜(viii)を得た。
【0114】次に実施例に用いた画像形成装置について
説明する。本実施例中では市販のレーザービームプリン
ターLBP−SX(キヤノン製)及び該プリンター用カ
ートリッジを再設定し改造して用いた。
【0115】該プリンターは以下の条件に設定し改造し
た。すなわち、レーザーユニットの改造により600d
pi機とした後、一時帯電を−600Vとして静電潜像
を形成し、感光ドラムと現像スリーブ(磁石内包)上の
現像剤層の非接触に間隙(300mμm)設定し、交流
バイアス(f=1800Hz,Vpp=1300V)及
び直流バイアスVDC=−450V)とを現像スリーブに
印加した。定着器の回転速度は36mm/sec、定着
器温度を130℃とした。
【0116】また、該プリンター用カートリッジは図3
に示す様に改造した。すなわち、市販のレーザービーム
プリンターLBP−8II(キヤノン製)用トナーカー
トリッジを図1に示す様に改造した。ウレタンゴム製の
弾性ブレードを取り付け、現像スリーブへの当接圧を3
0g/cmに設定し、上記のトナーを各々充填した。
【0117】以上の設定条件で、常温常湿(25℃,6
0%RH)、及び、高温高湿(30℃,80%RH)環
境下、6枚(A4サイズ)/分のプリントアウト速度
で、本発明に係るトナー、及び、比較用トナーを補給し
ながら連続10000枚にわたりプリントアウト試験を
行い、得られた画像を下記項目について評価した。ま
た、同時に、用いた画像形成装置とトナーとのマッチン
グも評価した。
【0118】[プリントアウト画像評価] (1)画像濃度 通常の複写機用普通紙(75g/m2)に3000枚プ
リントアウト終了時の画像濃度維持により評価した。
尚、画像濃度は「マクベス反射濃度計」(マクベス社
製)を用いて、原稿濃度が0.00の白地部分のプリン
トアウト画像に対する相対濃度を測定した。
【0119】◎(優) :1.40以上 ○(良) :1.35以上、1.40未満 △(可) :1.00以上、1.35未満 ×(不可):1.00未満
【0120】(2)ドット再現性 図4に示す模様をプリントアウトし、そのドット再現性
を評価した。
【0121】◎:非常に良好(欠損2個以下/100
個) ○:良好 (欠損3〜5個/100個) △:普通 (欠損6〜10個/100個) ×:悪い (欠損11個以上/100個)
【0122】(3)画像カブリ 「リフレクメータ」(東京電色社製)により測定したプ
リントアウト画像の白地部分の白色度と転写紙の白色度
の差から、カブリ濃度(%)を算出し、画像カブリを評
価した。
【0123】◎:非常に良好(1.5%未満) ○:良好 (1.5%以上、2.5%未満) △:普通 (2.5%以上、4.0%未満) ×:悪い (4%以上)
【0124】(4)定着性 定着性は、50g/cm2を荷重をかけ、柔和な薄紙に
より定着画像を摺擦し、摺擦前後での画像濃度の低下率
(%)で評価した。
【0125】◎(優) :5%以下 ○(良) :5%以下、10%未満 △(可) :10%以上、20%未満 ×(不可):20%以上
【0126】(5)耐オフセット性 耐オフセット性は、画像面積率約5%のサンプル画像を
プリントアウトし、3000枚後の画像上の汚れの程度
により評価した。
【0127】◎:非常に良好(未発生) ○:良好(ほとんど発生せず) △:普通 ×:△より悪い
【0128】[画像形成装置マッチング評価] (1)現像スリーブとのマッチング プリントアウト試験終了後、現像スリーブ表面への残留
トナーの固着の様子とプリントアウト画像への影響を目
視で評価した。
【0129】◎:非常に良好(未発生) ○:良好 (ほとんど発生せず) △:実用可 (固着があるが、画像への影響が少な
い) ×:実用不可 (固着が多く、画像ムラを生じる)
【0130】(2)感光ドラムとのマッチング 感光体ドラム表面の傷や残留トナーの固着の発生状況と
プリントアウト画像への影響を目視で評価した。
【0131】◎:非常に良好(未発生) ○:良好 (わずかに傷の発生が見られるが、画像
への影響はない) △:実用可 (固着や傷があるが、画像への影響が少
ない) ×:実用不可 (固着が多く、縦スジ状の画像欠陥を生
じる)
【0132】[耐ブロッキング性評価]約10gのトナ
ーを100ccのポリカップに入れ、50℃で3日間放
置した後、トナーへの影響を目視で評価した。
【0133】◎:非常に良好(変化なし) ○:良好 (凝集体が見られるが容易にほぐれる) △:実用可 (ほぐれにくい) ×:実用不可 (ケーキング)
【0134】以上の評価結果を表3にまとめた。
【0135】
【表1】
【0136】
【表2】
【0137】
【表3】
【0138】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
前述したようなワックス組成物を用いることにより、良
好な低温定着性を達成できるばかりでなく耐オフセット
性や耐ブロッキング性に優れ、長期にわたる使用におい
ても現像性が劣化しないトナーを得ることが出来る。ま
た、高品位な画像を実現し、画像形成装置とのマッチン
グも良好なトナーを得ることが出来る。更には、トナー
製造時の過粉砕を防止し、生産効率を向上させることが
出来る。本発明のワックス組成物は、上記の如きトナー
に求められる諸特性を矛盾することなく高度に達成可能
とした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のワックス組成物の示差熱走査熱量計
(DSC)により測定される1回目昇温時のDSC曲線
の概略的説明図である。
【図2】本発明のワックス組成物の示差熱走査熱量計
(DSC)により測定される2回目昇温時のDSC曲線
の概略的説明図である。
【図3】本発明の実施例に用いた画像形成装置の概略的
説明図である。
【図4】トナーの現像特性をチェックする為のチェッカ
ー模様の説明図である。
【符号の説明】
1 現像装置 2 現像剤容器 3 潜像担持体 4 転写手段 5 レーザー光またはアナログ光 6 現像スリーブ 7 加熱加圧定着手段 8 クリーニングブレード 9 弾性ブレード 11 帯電器 12 バイアス印加手段 13 磁性現像剤 14 クリーニング手段 15 磁界発生手段 16 イレース露光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 聡 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電荷像現像用トナーに用いられるワッ
    クス組成物であって、該ワックス組成物は、異なる融点
    を有する2種以上のワックス(低融点ワックス/高融点
    ワックス)を主成分とし、 該ワックス組成物の示差走査熱量計(DSC)により測
    定されるDSC曲線の2回目昇温時の吸熱ピークに関し
    て、 (a)低融点ワックス成分が、60〜90℃に最大吸熱
    ピーク(P1)を有し、該最大吸熱ピーク(P1)を含む
    吸熱ピークの始点のオンセット温度が50℃以上であ
    り、 (b)高融点ワックス成分が、100〜150℃に最大
    吸熱ピーク(P2)を有し、 (c)該低融点ワックス成分の最大吸熱ピーク(P1
    と該高融点ワックス成分の最大吸熱ピーク(P2)が、 (P2のピーク温度)−(P1のピーク温度)≧20 の関係を満足することを特徴とする静電荷像現像用トナ
    ーに用いられるワックス組成物。
  2. 【請求項2】 該ワックス組成物の示差走査熱量計(D
    SC)により測定されるDSC曲線の2回目昇温時の吸
    熱ピークに関して、 (該最大吸熱ピーク(P1)を含む吸熱ピークの終点の
    エンドポイント温度)<(該最大吸熱ピーク(P2)を
    含む吸熱ピークの始点のオンセット温度)であることを
    特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナーに用
    いられるワックス組成物。
  3. 【請求項3】 該ワックス組成物の示差走査熱量計によ
    り測定されるDSC曲線の昇温時の吸熱ピークに関し
    て、 1回目昇温時に得られるDSC曲線の高融点ワックス成
    分に帰属する最大吸熱ピーク(P2’)が呈する融解熱
    (ΔHa)と2回目昇温時の該最大吸熱ピーク(P2
    が呈する融解熱(ΔHb)が下記の式(3) 【数1】 の関係を満足することを特徴とする請求項1又は2に記
    載の静電荷像現像用トナーに用いられるワックス組成
    物。
  4. 【請求項4】 該ワックス組成物の示差走査熱量計によ
    り測定されるDSC曲線の2回目昇温時の吸熱ピークに
    関して、該最大吸熱ピーク(P1)の高さ(h1)と該最
    大吸熱ピーク(P2)の高さ(h3)と該両ピーク間の高
    さの極小値(h2)の間に、 h1:h2:h3=1:(0〜0.5):(0.1〜1.
    5) の関係を満足することを特徴とする請求項1乃至3のい
    ずれかに記載の静電荷像現像用トナーに用いられるワッ
    クス組成物。
  5. 【請求項5】 静電荷像現像用トナーに用いられるワッ
    クス組成物の製造方法であって、該ワックス組成物の示
    差走査熱量計(DSC)により測定されるDSC曲線の
    2回目の昇温時の吸熱ピークに関して、60〜90℃に
    最大吸熱ピーク(P1)を有し、該最大吸熱ピーク
    (P1)を含む吸熱ピークの始点のオンセット温度が5
    0℃以上であり、更に、100〜150℃に最大吸熱ピ
    ーク(P2)を有し、該最大吸熱ピーク(P1)と該最大
    吸熱ピーク(P2)が (P2のピーク温度)−(P1のピーク温度)≧20 の関係を満足するように、少なくとも低融点ワックス成
    分と高融点ワックス成分を無溶剤下で加熱溶融混合し、
    均一なワックス融解液とした後、1〜20℃/secの
    冷却速度で冷却固化して該ワックス組成物を得ることを
    特徴とする静電荷像現像用トナーに用いられるワックス
    組成物の製造方法。
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