JPS61188418A - 静電荷像現像用トナ− - Google Patents

静電荷像現像用トナ−

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JPS61188418A
JPS61188418A JP60029678A JP2967885A JPS61188418A JP S61188418 A JPS61188418 A JP S61188418A JP 60029678 A JP60029678 A JP 60029678A JP 2967885 A JP2967885 A JP 2967885A JP S61188418 A JPS61188418 A JP S61188418A
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JP
Japan
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toner
acid
polyester resin
chloroform
colorant
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Pending
Application number
JP60029678A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Kaneko
兼子 正
Satoru Ikeuchi
池内 覚
Hiroyuki Nomori
野守 弘之
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 仁産業上の利用分野 : 本発明は、電子写真法、静電印刷法、静電記録法などに
おいて形成される静電像を現像するための静電荷像現像
用トナーに関するものである。
口、従来技術 例えば電子写真法においては、通常、光導電性感光体よ
りなる静電像支持体に帯電、露光により静電潜像を形成
し、ついでこの静電潜像を、バインダー樹脂よりなる微
粒子体中に着色剤などを含有せしめて形成されるトナー
によって現像し、得られたトナー像を転写紙等の支持体
に転写した後、加熱、加圧などによって定着して可視画
像を形成する。
トナー用の樹脂としては、スチレン−ブチルメタクリレ
ート共重合体、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びこ
れらの樹脂に少量のワックス、ポリプロピレン等を添加
したものが広く使われている。熱ロール定着を定着ロー
ルへのシリコーンオイル塗布を行わずして実現できる長
所があり、また定着性やオフセット性が良好であること
から、ポリエステル樹脂が広く使われて来ている。
トナー用に好適なポリエステル樹脂としては、テレフタ
ル酸と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)プロパンとペンタエリスリ
トールとをジブチルスズオキシドを触媒に用いて縮重合
させて得られるものが挙げられる。この場合、不活性雰
囲気下で200°Cの反応温度で1時間程度の反応時間
を要する。
通常、ポリエステル樹脂の重合触媒として広く用いられ
ているものは、チタンやすす、亜鉛を含む金属触媒であ
る。
例えば、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタ
ネート、ジブチルすずジクロライド、酢酸亜鉛、ナフテ
ン酸亜鉛、トリフェニルアンチモン、トリブチルアンチ
モン、しゅう酸第1すす等がある。
上記の如き触媒を用いて合成したポリエステル樹脂中に
は触媒が残存している。即ち、この樹脂を用いて作られ
たトナーには必然的に金属触媒が微量であるが存在する
一般に、広く用いられている非晶質セレン、非晶質セレ
ン−テルルより構成されている感光体は、そのガラス転
移点が50〜70℃と室温近傍にある為、物理的、化学
的刺激により常温に於いても結晶化が進行する。特に感
光層表面に亜鉛やすず、マグネシウム等の金属元素が付
着すると、結晶化の進行が速く起きる為、感光体寿命が
著しく損われることが明らかとなった。従って、金属触
媒を用いて作られるポリエステル樹脂を用いて作られて
いるトナーにより現像した感光体寿命は、他の樹脂を用
いたトナーの場合より短(なることが明らかとなった。
ハ0発明の目的 本発明の目的は、定着性及びオフセット性に優れるだけ
でなく、非晶質セレン、非晶質セレン−テルル等の感光
体の寿命を長くできるトナーを提供することにある。
二6発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、触媒を使用せずに重合及び架橋を行っ
て合成したポリエステル樹脂を主成分とする静電荷像現
像用トナーに係るものである。
本発明によれば、トナーの主成分がポリエステル樹脂で
あるために、既述した如き優れた定着性、オフセット性
が得られる。
特に、ポリエステル樹脂は、低分子量のものを比較的容
易に得ることができるので、これをバインダーとして用
いて軟化点の低いトナーを得ることができ、又ビニル系
重合体をバインダーとしたトナーに比して、溶融したと
きの転写紙等の支持体に対する「濡れ」が良く、略等し
い軟化点を有するビニル系重合体によるトナーに比して
、より低い温度で十分な定着を行なうことができる。
こうしたポリエステル樹脂は、本発明に従って、無触媒
で重合、架橋により合成できることがはじめて見出され
たのである。これは、金属原子を含有する触媒を用いて
合成するという従来の考え方を根本的にくつがえすもの
である。従って、本発明によれば、トナー中には感光体
、特に非晶質セレン、非晶質セレン−テルル等の感光体
の結晶化を加速する成分(即ち、すす、亜鉛等の金属原
子)が全く存在せず、このために感光体の長寿命化を実
現することができる。
本発明の如く無触媒でポリエステル樹脂を合成するには
、従来の合成法に比べて反応時間を長く(例えば数倍〜
数10倍と)すればよく、或いは反応温度を高めに設定
する。
本発明において用いるポリエステル樹脂は、アルコール
とカルボン酸との縮重合によって得られるが、用いられ
るアルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、l、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
、■。
4−ブチンジオール等のジオール類、1.4−ビス(ヒ
ドロキシメチル)シクロヘキサン、及びビスフェノール
A1水素添加ビスフエノールA2ポリオキシエチレン化
ビスフエノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノ
ールA等のエーテル化ビスフェノール類、その他の二価
のアルコール単量体を挙げることができる。
又、カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール
酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコ
ン酸、フタル酸、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、セパチ
ン酸、マロン酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエ
ステルとリルイン酸の二量体、その他の二価の有機酸単
量体を挙げることができる。
本発明において用いるポリエステル樹脂としては、以上
の二官能性単量体のみによる重合体のみでなく、三官能
以上の多官能性単量体による成分を含有する重合体を用
いることも好適である。斯かる多官能性単量体である三
価以上の多価アルコール単量体としては、例えばソルビ
トール、1゜2.3.6−ヘキサンテトロール、1,4
−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリス
リトール、トリペンタエリスリトール、蔗糖、1゜2.
4−ブタントリオール、1,2.5−ペンタントリオー
ル、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2
−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロ
ールエタン、トリメチロールプロパン、1,3.5−)
リヒドロキシメチルベンゼン、その他を挙げることがで
きる。
又、三価以上の多価カルボン酸単量体としては、例えば
1,2.4−ベンゼントリカルボン酸、1゜2.5−ベ
ンゼントリカルボン酸、1.2.4−シクロヘキサント
リカルボン酸、2.5.7−ナフタレントリカルボン酸
、1.2.4−ナフタレントリカルボン酸、1,2.4
−ブタントリカルボン酸、1.2.5−ヘキサントリカ
ルボン酸、1、 3−ジカルボキシル−2−メチル−2
−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカル
ボキシル)メタン、1,2.7.8−オクタンテトラカ
ルボン酸、エンボール三量体酸及びこれらの酸無水物そ
の他を挙げることができる。
以上のような三官能以上の多官能性単量体による成分は
、重合体における構造単位としてのアルコール成分又は
酸成分の各々における30〜80モル%の割合で含有さ
れるのが望ましい。
上記のポリエステル樹脂はトナー全量に対し30〜95
重量%含有されるのが望ましい。
本発明において用いるポリエステル樹脂は、クロロホル
ム不溶分が5重量%以上のものであるのが望ましい。こ
こに「クロロホルム不溶分」とは、試料をクロロホルム
に溶解したときの濾紙不透過分をいい、次のようにして
求められる。
樹脂試料を微粉砕し、40メツシユの篩を通過した試料
粉体5.00gを採取し、濾過助剤ラジオライ) (#
700)5.OOgと共に容量150m ltの容器に
入れ、この容器内にクロロホルム100gを注入し、ボ
ールミル架台に載せ5時間以上に亘って回転せしめて充
分に試料をクロロホルムに溶解せしめる。一方、加圧濾
過器内に直径7 cmの濾紙を置き、その上に5.00
gのラジオライトを均一にプレコートし、少量のクロロ
ホルムを加えて濾紙を濾過器に密着させた後、前記容器
の内容物を濾過器内に流し込む。
更に、容器を100m j!のクロロホルムにより充分
に洗浄して濾過器に流し込み、容器の器壁に付着物が残
留、しないようにする。その後濾過器の上蓋を閉じ、濾
過を行なう。濾過は4kg/−以下の加圧−下にて行な
い、クロロホルムの流出が止まった後に新たにクロロホ
ルム100m lを加えて濾紙上の残留物を洗浄し、再
び加圧濾過を行なう。
以上の操作が完了した後、濾紙及びその上の残渣並びに
ラジオライトのすべてをアルミホイル上に載せて真空乾
燥器内に入れ、温度80〜100℃、圧力100 mm
Hgの条件下で10時間乾燥せしめ、斯くして得られた
乾固物の総重量a (g)を測定し、次式によりクロロ
ホルム不溶分X(重量%)を求める。
X(重量%) このようにして求められるクロロホルム不溶分は、ポリ
エステル樹脂においては、高分子量の重合体成分若しく
は架橋された重合体成分であり、その分子量はおよそ2
00.000以上であると考えられる。
以上の如きクロロホルム不溶分は、既述のアルコールと
カルボン酸との重合反応において、反応条件を適当に選
ぶことにより、或いは適当な架橋剤を反応系に存在せし
めることにより、相当程度制御された割合で形成するこ
とができる。
本発明においては、前記クロロホルム不溶分が5重量%
以上のポリエステル樹脂をバインダーとするのが望まし
いが、クロロホルム不溶分が5重量%未満のポリエステ
ル樹脂を用いると、得られるトナーはオフセット発生温
度が低いものとなり易い。
本発明のトナーを製造するには、前記ポリエステル樹脂
を主成分とするバインダー中に着色剤を含有せしめ、必
要に応じ各種添加剤を含有せしも、ボールミル等により
混合し、混練、粉砕、分級の各工程を経て本発明のトナ
ーを得ることができる。
なお、上記以外の製造法、例えばスプレードライ法、界
面重縮合、懸濁重縮合あるいは溶液重縮合等の方法によ
っても得ることができる。
上記方法により得られたトナーの粒径は一般に1〜50
μmであり、好ましくは5〜30μmである。
トナーに含有される着色剤の具体例としては、例えばカ
ーボンブラック、ニグロシン染料、アニリンブルー、カ
ルコオイルブルー、クロームイエロー、ウルトラマリン
ブルー、メチレンブルー、ローズベンガル、フタロシア
ニンブルー、又はこれらの混合物を挙げることができる
また必要に応じ添加される添加剤としては、オフセット
防止剤、荷電制御剤等が挙げられる。
本発明のトナーには疎水性シリカの微粉末を含有せしめ
てもよい。該シリカ微粉末に関しては、特開昭54−1
6219号、及び同54−16220号公報に記載され
ているが、好ましい例としては日本アエロジル社製の「
アエロジルR972J、rアエロジルR805J、「シ
リカD−17J等を挙げることができる。含有量はトナ
ーに対して0.01〜10重量であって、0.01重量
%未満では目的とする効果が得られ難り、10重量%を
越えるとトナーとしての性能が低下する。添加方法とし
ては、所謂外部添加法が好ましい。
本発明のトナーは、鉄粉等のキャリアと混合することに
よって二成分現像剤が得られ、その混合比はキャリア1
00重量部に対して0.3〜20重量部が好ましい。な
お、本発明のトナーは、磁性体が含有されるときはその
まま一成分現像剤として静電像の現像に供される。
ホ、実施例 以下、本発明を実施例について更に詳細に説明する。
去JJLL (トナー樹脂の合成) テレフタル酸299gと、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211gと、ペンタエリスリトール82gとを、温度
計、ステンレススチール製攪拌器、ガラス製窒素ガス導
入管及び流下式コンデンサを備えた丸底フラスコ内に入
れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素
ガス導入管より窒奏ガスを導入してフラスコ内を不活性
雰囲気に保った状態で昇温せしめた。次いで軟化点にお
いて反応を追跡しながら、温度200℃で5時間反応せ
しめ、以ってポリエステル樹脂Aを製造した。
次に、下記組成の混合物を調製した。
(トナーの作成) ポリエステル樹脂A100重量部 カーボンブランク「モーガルLJ  (キャボット社製
)5重量部 この混合物をヘンシェルミキサーで15分間予予備台し
た後、二輪エクストルーダーで溶融練肉した。そして室
温まで冷却固化させた後、ハンマーミルで粗砕し、引き
続き1式ミルで微粉砕を行なった。得られた微粉末を風
力分級機で分級し、平均粒径が12〜13μのトナーA
を得た。
(現像剤の作成) トナーA2重量部と、平均粒径100μmの球状鉄粉に
スチレン−アクリル樹脂をコーティングした絶縁性キャ
リア98重量部とを混合攪拌して、現像剤Aを作成した
(感光体の作成) 下記条件での真空蒸着法により、AJ支持体上に厚さ6
0μmのSe −Te −C1l感光層を設けた構成の
電子写真感光体を作製した。この感光層は、支持体側の
Te:a度が7重量%、表面側で15重量%であり、両
者間でTe’濃度が連続的に変化している。
原料: Se −Te −C1合金 (Te ) −15WT% (Cl ) =30 ppm 。
蒸着温度:297℃ 真空度: 5 xto−’ t6rr 以上の条件で5e−Te感光体Aを作製した。
(複写テスト) Se−Te感光体の結晶化への影響を調べる為に、高温
環境下での感光体の耐久性を調べた。
電子写真複写機U−Bix1600  (小西六写真工
某社型)の現像器に前記現像剤A 1000gを入れ、
前記5e−Te感光体を感光体として用いて、35℃、
50%の環境で複写テストを行った。その結果、20、
000コピーを複写しても感光体には結晶化の兆候は現
われず、鮮明な画像が得られた。
尖施孤l 実施例1に於けるトナー樹脂Aの代わりに下記に示すト
ナー樹脂Bを用いた以外は同様に処理してトナーBを作
成し、このトナーを用いて実施例1と同様の複写テスト
を行なった。
トナー樹脂Bの合成に当っては、イソフタル酸299g
と、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211gと、グリセ
ロール74gとを用い、温度180℃で5時間反応させ
てポリエステル樹脂Bを製造した。
この樹脂から作成したトナーを用いて上記と同様にテス
トしたが、20,000コピーを終了しても5e−Te
感光体には結晶化の兆候は無く、鮮明な画像が得られた
比較例 (トナー樹脂の合成) テレフタル酸299gと、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211gと、ペンタエリスリトール82gとを、温度
計、ステンレススチール製攪拌器、ガラス製窒素ガス導
入管及び流下式コンデンサを備えた丸底フラスコ内に入
れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素
ガス導入管よりル錫オキシドを加え、軟化点において反
応を追跡しながら温度200℃で30分反応せしめて、
ポリエステル樹脂Xを製造した。
(トナー作成) 上記ポリエステル樹脂Xを実施例1と同様に処理してト
ナーXを作成した。
(現像剤の作成) 上記トナーXを実施例1と同様に処理して現像剤Xを調
製した。
(複写テスト) 前記現像剤Xを用いて、実施例1と同様の複写テストを
行った結果、10.000コピーを過ぎてから、感光体
表面の結晶化に起因する濃度低下、白抜は現象が発生し
た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 触媒を使用せずに重合及び架橋を行って合成したポ
    リエステル樹脂を主成分とする静電荷像現像用トナー。
JP60029678A 1985-02-16 1985-02-16 静電荷像現像用トナ− Pending JPS61188418A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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