JP2000162822A - 静電荷像現像用トナ―組成物及び現像剤 - Google Patents

静電荷像現像用トナ―組成物及び現像剤

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JP2000162822A JP27208199A JP27208199A JP2000162822A JP 2000162822 A JP2000162822 A JP 2000162822A JP 27208199 A JP27208199 A JP 27208199A JP 27208199 A JP27208199 A JP 27208199A JP 2000162822 A JP2000162822 A JP 2000162822A
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Yoshinori Shimane
義憲 島根
Ryozo Sugawara
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Abstract

(57)【要約】 【課題】広範囲な温度領域において良好な定着特性、耐
オフセット性を有し、同時に十分な力学的強度を有する
ために現像装置内でのキャリアとの摩擦に耐え、高濃度
の高品位画像の連続印刷が可能な静電荷像現像剤を得
る。 【解決手段】バインダー樹脂の主構成成分として (1)5価以上のエポキシ化合物 (2)2価以上の多塩基酸及び/又は酸無水物及び/又
はこれらの低級アルキルエステルから選ばれる多塩基酸
化合物 (3)2価以上の多価アルコール を用いてこれら(1)〜(3)を一買う仕込みで反応さ
せるか、(1)と(3)反応後さらに(2)を反応させ
るか、または(1)と(2)を反応後さらに(3)を反
応させるかして得られるポリエステル樹脂を用い、より
好ましくはカルナウバワックス等のワックス、さらに正
帯電制御剤としてニグロシン系染料、及び4級アンモニ
ウム塩化合物を含有させた静電荷像現像剤用トナー組成
物、もしくはこれにさらに樹脂被覆キャリアを含有させ
た静電荷像現像剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、あるいは静電印刷法に用いる静電荷像現像剤に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真法としては、米国特許第2,2
97,691号、特公昭42−23910号公報及び特
公昭43−24748号公報などに各種の方法が記載さ
れているが、通常は、光導電性感光体等の静電潜像担持
体上に帯電、露光により静電潜像を形成し、次いでこの
静電潜像を、バインダー樹脂中に着色剤を含有するトナ
ー組成物によって現像し、得られたトナー像を転写紙な
どの支持体に転写、定着して可視画像を形成する方法が
一般的である。
【0003】また、電子写真法における現像方法として
は多くの方法が知られているが、大別すると、鉄粉、フ
ェライト、ニッケル、ガラス等の微粒子(20〜500
μm)からなるキャリアとトナーとの混合物を現像剤と
して用いる二成分現像法と、トナーのみからなる現像剤
を用いる一成分現像法とがある。
【0004】二成分現像法の代表例としては、米国特許
第2,618,552号記載のカスケード法、及び米国
特許2,874,063号記載の磁気ブラシ法がある。
これらの方法はキャリアが現像剤の攪拌、搬送、帯電な
どの機能を分担しておりキャリアとトナーの機能分離が
明確になっている。そのためトナーの帯電制御や現像剤
層の形成が比較的容易で、高速化にも対応可能なことか
ら現在広く用いられている。
【0005】ところで、近年における情報化社会の発展
に伴い、電子写真、静電記録、静電印刷の各分野におい
ても印刷画像の高品質化、記録の高速化、高密度化、長
期保存安定性等の要求が高まり、静電潜像を非印刷媒体
上に記録するトナーの特性改善に寄せられる期待は多大
なものとなっている。特に、高速印刷に適した二成分現
像剤におけるトナーにおいては、キャリアとの摩擦に耐
える強度、ヒートロール定着方式における広い温度領域
での安定した定着挙動等が重要な特性であり、これらの
特性はトナー組成物に用いられるバインダー樹脂の特性
に負うところが非常に大きい。
【0006】又、一成分現像方法としては、例えば、電
気絶縁性磁性トナーを用いて現像する磁性一成分現像方
法が米国特許4,336,318号明細書に記載されて
いる。その方法においては、トナー粒子とトナー担持体
及びトナー薄層化部材との間の摩擦帯電、又は、トナー
粒子同士の摩擦帯電によりトナーに電荷が注入されて、
感光体上の静電潜像に付着する。
【0007】この現像方法は、キャリアを使用しないこ
と、及びキャリアとトナーとの混合比を制御する装置が
不要なことから、現像装置が小型になるという利点を有
する。
【0008】同方式では金属スリーブ上にトナーの磁気
ブラシを形成するために、トナー自体に適当な磁気特性
を持たせる必要が有り、その為、マグネタイト、フェラ
イト等の磁性材料をトナー中に含有させることが必須と
なっている。これら磁性材料の含有量は、現像条件、材
料の種類等で多少異なるが、30〜60重量%が一般的
である。
【0009】したがって、2成分現像方式のトナーと比
べてトナー中に含有されるバインダー樹脂の割合が少な
いことは定着性能面で不利となる。そのような事情か
ら、磁性一成分現像方式においてはバインダー樹脂の含
有比率が少なくても十分な定着性能を示すことのできる
バインダー樹脂の開発が切望されている。
【0010】一方で、このような磁性トナーを用いた一
成分現像方法の問題点を解決するために、トナーに磁気
特性を必要としない非磁性一成分現像方法が提案されて
いる。このような方法としては種々の装置が検討されて
いるが、その多くは現像スリーブ等に対し静電気力でト
ナーを付着させ、潜像面へトナーを搬送させて現像せし
めるものである。
【0011】非磁性一成分現像方法では、バインダー樹
脂と着色剤と帯電制御剤とを必須成分として含む電子写
真用粉体トナーが用いられるが、同方式に用いられるバ
インダー樹脂においても、他の現像方式に用いられるバ
インダー樹脂と同様に、帯電の安定性、連続印字の際の
耐久性、及び幅広い温度領域における安定した定着挙動
が求められている。
【0012】これまでトナー用のバインダー樹脂として
は、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重
合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル、
エポキシ樹脂、ポリブチラール樹脂、キシレン樹脂、ク
マロンインデン樹脂等が研究使用され、これらの樹脂の
設計においては、用途に応じて種々の提案が為されてい
る。
【0013】一般的には、バインダー樹脂に求められる
特性としては、帯電、定着特性等、種々の特性がある
が、特に、ヒートロール定着用途のトナーに用いられる
バインダー樹脂には、転写紙への定着性能と耐オフセッ
ト性能の向上が要求されている。ヒートロール定着で
は、転写紙上に静電的に付着したトナー粒子は、加圧、
加熱された熱ロール間を通過することにより溶融して転
写紙に定着する。ところが、その際にロールの表面温度
が低すぎると、トナー粒子層全体が充分に加熱されず、
加熱ロールに接触した面のみが軟化して加熱ロールに付
着する。転写紙側のトナーは軟化していないため付着力
が生じず、結局、転写紙上のトナー層は転写紙に定着す
ることなく、ほとんどが定着ロール側に移行する。これ
をコールドオフセットと呼んでいる。
【0014】逆に、ロール表面の温度が高すぎると、溶
融したトナーの粘度が低下する。それに伴い、溶融した
トナー層の内部凝集力も急激に低下して加熱ロールへの
付着力を下回る。その結果、溶融したトナー層は破断し
て転写紙、及び定着ロール双方に移行する。これをホッ
トオフセットと呼び加熱ロールの汚染の原因となってい
る。ヒートロールに付着したトナーは転写紙に再転写し
て非画像部を汚し、印刷品質の低下をもたらす。
【0015】耐オフセット性能とは、トナーがある温度
においてコールドオフセット、あるいはホットオフセッ
トを生じない能力を有することを意味し、トナー用のバ
インダー樹脂には広い温度領域で耐オフセット性能を有
し、なおかつ優れた定着特性を有することが求められて
いる。
【0016】以上の目的を達成するため数多くの設計例
が提唱されており、中でも加熱溶融時の粘弾性を維持す
る目的で、あるいは温度変動に対する粘度変化を抑える
目的で、分子量分布の拡大、架橋構造の付与、ゴム弾性
材料の適用等の手段が施された技術が検討されてきた。
これまでの研究でポリエステル樹脂がヒートロール定着
用樹脂として用い得ることは広く知られている。たとえ
ば、特公昭52−25420号、同53−17496
号、同55−49305号、特開昭55−38524
号、同57−37353号、同58−11952号等の
各公報がある。しかしながら、従来提案されているこれ
らの発明では、現在求められている広い温度領域での耐
オフセット性能、定着性能を十分に満足するポリエステ
ル樹脂は得られていない。
【0017】特開昭62−295068号公報には、バ
インダー樹脂としてポリエステル樹脂を用いる静電荷像
現像剤として、 (1)5価のエポキシ化合物 (2)2価以上の多塩基酸及び/又は酸無水物及び/又は
これらの低級アルキルエステルから選ばれる多塩基酸化
合物 (3)2価以上の多価アルコール を用いて、(2)と(3)の反応後(1)を反応して得られるポ
リエステル樹脂であることを特徴とする静電荷像現像剤
が記載されている。
【0018】しかしながら、特に高速印刷における現像
装置内でのシェアに耐え、低温での十分な定着強度を有
し、さらに高温での耐オフセット性能を有する樹脂は未
だかつて見出されていない。
【0019】また、一方で定着時におけるヒートロール
からの剥離性を付与し、オフセットの発生を防止するた
めにトナー中に離型剤を含有させる技術も並行して研究
されてきた。これまでは、ポリプロピレンワックス、ポ
リエチレンワックス等の合成ワックスが主として検討さ
れてきたが、特開平1−238672号、特開平3−5
764号、特開平5−119509号、等にはモンタン
ワックス、カルナバワックス、ライスワックス等の天然
ワックスを用いた例が提示されている。
【0020】帯電制御剤についてもこれまで種々検討さ
れており、それぞれの現像方式、感光体の極性に応じて
正帯電性の帯電制御剤、負帯電性の帯電制御剤が選択さ
れてきた。例えば高速、高耐久のセレン感光体を用いた
マシンに用いられる正帯電性トナーに用いられる帯電制
御剤としてはニグロシン系染料、4級アンモニウム塩化
合物等が知られている。これらの正帯電性帯電制御剤を
単独で、あるいは組み合わせて用いた例としては特開平
1−259371号、特開平3−7948号、特開平5
−119509号、特開平10−246991号、等が
ある。
【0021】しかしながら、これらの各号報にも前述し
た現像方式において要求されるすべての特性を満足する
発明は開示されていない。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、定着性及び
耐オフセット性に優れ、かつ、連続印刷した際も安定な
帯電挙動を示し、良好な高画質画像が得られる耐久性に
優れた静電荷像現像剤を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達し
た。
【0024】即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、少なくとも、バインダー樹脂と着色剤と帯電制御剤
とからなる着色樹脂粒子を含有するトナー組成物であっ
て、前記バインダー樹脂が、 (1)5価以上のエポキシ化合物 (2)2価以上の多塩基酸及び/又は酸無水物及び/又は
これらの低級アルキルエステルから選ばれる多塩基酸化
合物 (3)2価以上の多価アルコール を用いて、これら(1)〜(3)を一括仕込みで反応させる
か、(1)と(3)反応後さらに(2)を反応させるか、または
(1)と(2)反応後さらに(3)を反応させるかして得られる
ポリエステル樹脂であることを特徴とする静電荷像現像
用トナー組成物、及び少なくとも、バインダー樹脂と着
色剤と帯電制御剤とを含有してなる着色樹脂粒子及び磁
性キャリアからなる静電荷像現像剤であって、前記バイ
ンダー樹脂が、 (1)5価以上のエポキシ化合物 (2)2価以上の多塩基酸及び/又は酸無水物及び/又は
これらの低級アルキルエステルから選ばれる多塩基酸化
合物 (3)2価以上の多価アルコール を用いて、これら(1)〜(3)を一括仕込みで反応させる
か、(1)と(3)反応後さらに(2)を反応させるか、または
(1)と(2)反応後さらに(3)を反応させるかして得られる
ポリエステル樹脂であることを特徴とする静電荷像現像
剤を提供するものである。
【0025】なお本明細書中で2価、2〜4価、5価の
エポキシ化合物と記載したものは、それぞれ1分子中に
2個、2〜4個、5個のエポキシ基を有する化合物を意
味している。以下、任意の価数nを持つエポキシ化合物
についても、その意味は1分子中にn個のエポキシ基を
有する化合物を現わすものとする。
【0026】本発明では、まず、少なくとも、バインダ
ー樹脂、着色剤、帯電制御剤、好ましくは離型剤とから
なる着色樹脂粒子を含有したトナー組成物を作製し、さ
らに、これに適宜、該着色樹脂粒子よりも小さい粒径の
微粒子を付着せしめたトナー組成物を用いる。本発明に
おけるバインダー樹脂は、ポリエステル樹脂であり、以
下の原料より得られる。
【0027】本発明に用いられる5価以上のエポキシ化
合物(1)としては、例えば、クレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エ
ポキシ基を有するビニル化合物の重合体、あるいは共重
合体、エポキシ化レゾルシノール−アセトン縮合物、部
分エポキシ化ポリブタジエン等が挙げられる。
【0028】具体的には、オルソクレゾールノボラック
型エポキシ樹脂の例として、大日本インキ化学工業
(株)製エピクロンN-660,N-665,N-667,N-670,N-673,N
-680,N-690,N-695等が挙げられる。フェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂の例としては、例えば大日本インキ化
学工業(株)製エピクロンN-740,N-770,N-775,N-865等
が挙げられる。エポキシ基を有するビニル化合物の重合
体、あるいは共重合体としてはグリシジル(メタ)アク
リレートのホモポリマー、あるいはアクリル共重合体、
スチレンとの共重合体が挙げられる。
【0029】これらの中でも、5価以上のエポキシ化合
物を含んだ、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、お
よびフェノールノボラック型エポキシ樹脂がより好適に
用いられる。
【0030】また、上記エポキシ化合物は2種以上併用
して用いることもでき、さらに、以下に記載するモノエ
ポキシ化合物を併せて用いることもできる。同時に使用
しうるモノエポキシ化合物としては、例えばフェニルグ
リシジルエーテル、アルキルフェニルグリシジルエーテ
ル、アルキルグリシジルエーテル、アルキルグリシジル
エステル、アルキルフェノールアルキレンオキサイド付
加物のグリシジルエーテル、α−オレフィンオキサイ
ド、モノエポキシ脂肪酸アルキルエステル等が挙げられ
る。
【0031】これらのモノエポキシ化合物を併用するこ
とにより定着性、高温での耐オフセット性が向上する。
これらの中でも、特にアルキルグリシジルエステルがよ
り好適に用いられる。
【0032】さらに適宜、2〜4価のエポキシ化合物を
併用することも可能である。同時に使用しうる2〜4価
のエポキシ化合物としては、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ールS型エポキシ樹脂、グリセリントリグリシジルエー
テル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテ
ル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、ペ
ンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル等が挙げ
られる。
【0033】本発明で用いられる、2価以上の多塩基酸
及び/又は酸無水物及び/又はこれらの低級アルキルエ
ステルから選ばれる多塩基酸化合物〔以下、多塩基酸化
合物(2)と略記する。〕としては、例えば無水フタル
酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ア
ジピン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸、シトラコン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、
テトラヒドロ無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン
酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アゼライン酸、
セバシン酸等のジカルボン酸又はその誘導体又はそのエ
ステル化物が、また、例えばトリメリット酸、無水トリ
メリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸等の
三官能以上の多価カルボン酸又はその誘導体又はそのエ
ステル化物挙げられる。
【0034】これら多塩基酸化合物(2)には、上記した
通り、マレイン酸やフマル酸等の付加重合性を有する多
塩基酸化合物と、テレフタル酸やアジピン酸等の非付加
重合性の多塩基酸化合物があるが、本発明においては、
多塩基酸化合物(2)として非付加重合性の多塩基酸化合
物のみを用いるのが好ましい。
【0035】また、2価以上の多価アルコール(3)とし
ては、例えば1,4−シクロヘキサンジメタノール、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレン
グリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキ
サンジオール、ビスフェノールA、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)プロパン及びその誘導体、ポリオキシプロピレン−
(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、ポリオキシプロピレン−(2.2)−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、ポリオキシプロピレン−
(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン、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、ポリオキシプ
ロピレン−(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(3.
3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン及びその誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、エチレンオキサイド−プロピレンオ
キサイドランダム共重合体ジオール、エチレンオキサイ
ド−プロピレンオキサイドブロック共重合体ジオール、
エチレンオキサイド−テトラハイドロフラン共重合体ジ
オール、ポリカプロカクトンジオール等のジオールが、
また、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトラ
オール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、
1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタン
トリオール、グリセリン、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−トリメチロールベンゼン、等の三官能以上の多価ア
ルコールが挙げられる。
【0036】本発明においては、例えばポリオキシプロ
ピレン−(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン、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
リオキシプロピレン−(2.4)−2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン
−(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン及びその誘導体、の様なビスフェノールA
プロピレンオキサイド付加物をポリオキシプロピレン−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンと称する。
【0037】本発明で用いることのできる2価以上の多
価アルコールには芳香族系多価アルコールと脂肪族系多
価アルコールがある。
【0038】以上に記載した多価アルコールを分類すれ
ば以下のようになる。
【0039】本発明で用いることのできる芳香族系多価
アルコールには次の3タイプに分類される各化合物があ
る。
【0040】(A)ビスフェノールAエチレンオキサイド
付加物(本発明ではポリオキシエチレン−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパンと称する)として、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、ポリオキシエチレン−(2.
2)−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、ポリオキシエチ
レン−(6)−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−(2.2)−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−(2.4)−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−(3.
3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン及びその誘導体、等。
【0041】(B)ビスフェノールAプロピレンオキサイ
ド付加物(本発明ではポリオキシプロピレン−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパンと称する)として、ポ
リオキシプロピレン−(6)−2,2−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン、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、ポリオキシプロピレン−(2.4)−2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキ
シプロピレン−(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン及びその誘導体、等。
【0042】(C)3価以上の芳香族系多価アルコールと
して、1,3,5−トリメチロールベンゼン等がある。
【0043】また、脂肪族系多価アルコールには、脂肪
族系ジオールとして、1,4−シクロヘキサンジメタノ
ール、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、プロピレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、トリプロピレングリコール、ブタン
ジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチ
レンオキサイド−プロピレンオキサイドランダム共重合
体ジオール、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイ
ドブロック共重合体ジオール、エチレンオキサイド−テ
トラハイドロフラン共重合体ジオール、ポリカプロラク
トンジオール等が、また、3価以上の脂肪族系多価アル
コールとして、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサ
ンテトラオール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリ
トール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−
ペンタントリオール、グリセリン、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、
等が挙げられる。
【0044】本発明における2価以上の多価アルコール
を用いた実施形態には以下の2通りがある。
【0045】(1)芳香族系多価アルコールを主成分とし
て用いるケース 2価以上の多価アルコールとして、例えばポリオキシエ
チレン−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンや、
ポリオキシプロピレン−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパンの様な、ビスフェノールAポリオキシアル
キレンオキサイド付加物を必須成分として用いたポリエ
ステル樹脂をバインダー樹脂として選択することにより
トナーの力学的強度をより大きくできる。その結果とし
て、長期間の印刷において現像装置内での攪拌等の機械
的シェアに耐え、また定着後は摩擦や折り曲げに耐えう
るより強靱で強固なトナー被膜を形成しうるトナーが得
られる。
【0046】強いて、ポリオキシエチレン−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパンを主成分となる様に用い
て得たポリエステル樹脂と、ポリオキシプロピレン−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを主成分となる
様に用いて得たポリエステル樹脂とを対比するならば、
後者を用いて得られたトナーの方が、より粒子強度が大
きくなり、したがって耐久性、耐摩擦力、折り曲げ性に
勝ったものとなる。
【0047】このケースにおいて脂肪族系ジオールを併
用する場合は、全アルコール成分に対する脂肪族系ジオ
ールの割合を30モル%以下とすることが望ましい。よ
り好ましくは20モル%以下である。
【0048】(2)脂肪族系多価アルコールを主成分とし
て用いるケース 脂肪族系多価アルコールを用いることによりポリエステ
ル樹脂のワックス類との相溶性が良好となり、耐オフセ
ット性が改良される。また、ポリエステル主鎖が軟質化
することにより低温での定着性が改善される。
【0049】また、この場合、2個以上のエポキシ基を
有するエポキシ化合物と共に用いる多価カルボン酸及び
多価アルコールの組み合わせとしては芳香族ジカルボン
酸と主鎖にエーテル結合を持った脂肪族ジオールである
ことが好ましい。芳香族ジカルボン酸としては、例えば
無水フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフ
タル酸等が、また、主鎖にエーテル結合を持った脂肪族
ジオールとしては、例えばジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプ
ロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、エチレンオキサイド−プロピレン
オキサイドランダム共重合体ジオール、エチレンオキサ
イド−プロピレンオキサイドブロック共重合体ジオー
ル、エチレンオキサイド−テトラハイドロフラン共重合
体ジオール、ポリカプロカクトンジオール等のジオール
がある。芳香族ジカルボン酸を用いる量は全酸成分の6
0モル%以上であることが望ましく、より望ましくは7
0モル%以上である。主鎖にエーテル結合を持った脂肪
族ジオールを用いる量は全アルコール成分のうち5〜5
0モル%、より好ましくは10〜40モル%であること
が望ましい。このような組み合わせ、及び使用量にする
ことにより、より低温での定着性能が向上し、またワッ
クスの分散性が良好となることから耐オフセット性も改
善される。
【0050】このケースにおいて前記芳香族ジオールを
併用する場合は、全アルコール成分に対する芳香族ジオ
ールの割合を30モル%以下とすることが望ましい。よ
り好ましくは20モル%以下である。
【0051】本発明におけるポリエステル樹脂は、例え
ば触媒の存在下で上記の原料成分(1)(2)(3)を用いて脱
水縮合反応或いはエステル交換反応を行うことにより得
ることができる。この際の反応温度及び反応時間は、特
に限定されるものではないが、通常150〜300℃で
2〜24時間である。
【0052】上記反応を行う際の触媒としては、例えば
酸化亜鉛、酸化第一錫、ジブチル錫オキサイド、ジブチ
ル錫ジラウレート、パラトルエンスルホン酸等を適宜使
用する事が出来る。
【0053】なおテトラブチルチタネートを使用するこ
ともできる。
【0054】従来の静電荷像現像トナー用ポリエステル
樹脂は、2〜4価のエポキシ化合物を用いるのに対し
て、本発明においては5価以上のエポキシ化合物を用い
るので、トナーとして、より優れた特性を発現する。
【0055】本発明におけるポリエステル樹脂は、例え
ば下記タイプ1〜2の工程により製造することができ
る。 <タイプ1>;(1)、(2)、(3)各成分を一括で仕込み反
応させる(一括反応) <タイプ2>;(1)、(2)反応後(3)を、あるいは(1)、
(3)反応後(2)を反応させる(二段反応) 従来技術の方法としては、以下の方法がある。 <タイプ3>;(2)、(3)の反応によるポリエステル主鎖
の製造後に(1)を反応させる(二段反応)
【0056】本発明で採用するタイプ1及びタイプ2の
方法で得た樹脂と、従来法で得た樹脂との化学構造上ま
たはトナーとした場合の効果上の相違点は以下の通りで
ある。
【0057】上記3つのタイプの反応により製造された
樹脂の骨格は若干異なる。タイプ1、およびタイプ2に
おいては架橋剤であるエポキシ化合物がカルボン酸単量
体、及び、又はアルコールの単量体と反応した後に主鎖
延長の反応が起きる。したがって、この場合、主鎖延長
の反応が起きる前にカルボン酸、あるいはアルコール単
量体の1分子と、これら単量体の価数に応じた分子数、
つまり2分子以上のエポキシ架橋剤が反応するケースが
生じる。極端なケースではこのような反応が連鎖的に起
きることにより非常に高密度にエポキシ架橋剤が存在す
る部分が生じることになる。
【0058】特に本発明で用いるようなエポキシ化合物
は1個のエポキシ基がカルボキシル基あるいは水酸基と
反応することにより2級水酸基が発生し、この水酸基が
さらに他のカルボキシル基と反応する。つまり1個のエ
ポキシ基は2価の基として作用するので、タイプ1、及
びタイプ2の反応におけるポリエステル樹脂は非常に高
い密度の架橋構造を採ることになる。
【0059】一方、架橋剤が集中して密の部分が生じる
と言うことは、逆に、その後の主鎖延長反応において架
橋密度が疎の部分を生じることになる。つまり、タイプ
1、およびタイプ2においては樹脂中に高架橋密度部分
と低架橋密度部分が生じて架橋密度のばらつきが発生す
ることになる。
【0060】ところで、トナーはバインダー樹脂の低分
子量成分が溶融して紙に浸透、あるいは隣接トナー粒子
と融着することにより定着する。また、バインダー樹脂
の高分子量成分が高温時においても弾性を保持して定着
ロールへのオフセットを防止する。したがって、バイン
ダー樹脂中に架橋密度の疎密を持つと言うことは分子量
分布が非常に広くなることを意味し、より広範囲な温度
領域において良好な定着特性、耐オフセット性が得られ
ることになる。また、高架橋密度成分を保有するトナー
は現像装置内でのキャリアとの摩擦に十分耐える力学的
強度を有している。
【0061】一方、タイプ3の反応は先にカルボン酸と
アルコールを反応させて主鎖を形成してからエポキシ架
橋剤を反応させる方法である。この場合、ポリエステル
主鎖の両末端にエポキシ化合物が反応することになるの
で、タイプ1、およびタイプ2において生じたエポキシ
架橋剤が非常に近接した構造をとる確率は非常に低くな
る。
【0062】本発明においては5価以上のエポキシ化合
物が必須であるので、この方法でもかなりの架橋密度が
得られ、分子量分布が広くなるが、タイプ1、およびタ
イプ2には及ばない。
【0063】以上の理由により本発明のポリエステル樹
脂の製造に際しては上記タイプ1、およびタイプ2の反
応方式を用いることがより好ましい。また、特に製造工
程の短縮、簡略化の観点からタイプ1の反応形式を用い
ることが最も好ましい。
【0064】また、本発明におけるポリエステル樹脂
は、前記(2)成分の一部または全部に不飽和二塩基酸
を用いることにより、エポキシ化合物による架橋と不飽
和二重結合による架橋の両方が起きている状態の架橋ポ
リエステルとすることもできる。この場合、通常は、不
飽和二塩基酸の不飽和二重結合が解裂しない様に、分子
内二重結合を含む前駆体のポリエステル樹脂を製造して
から、この分子内二重結合を解裂させるようにして重合
し架橋せしめる方法が用いられる。
【0065】不飽和二塩基酸としては、マレイン酸、無
水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、メサコン酸、
シトラコン酸等が挙げられる。
【0066】不飽和二重結合による架橋反応は、通常の
ポリエステル主鎖製造後に、さらに加熱又は重合開始剤
を用いることにより行う。加熱の場合は230〜260℃の温
度で3〜15時間位行い、重合開始剤の存在下では130℃〜
250℃の温度で0.5〜15時間位反応させる。
【0067】上記重合開始剤としては、例えばターシャ
リーブチルハイドロパーオキサイド、キュメンハイドロ
パーオキサイド、ジターシャリーブチルパーオキサイ
ド、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエート、ジク
ミルパーオキサイド、ターシャリーブチルクミルパーオ
キサイド等が挙げられる。重合開始剤の量としては、ポ
リエステル樹脂の0.01〜5重量%、好ましくは0.02〜2重
量%の範囲である。
【0068】本発明に用いられるポリエステル樹脂のガ
ラス転移温度(Tg)は55℃以上のものが好ましい
が、なかでも、そのTgが55〜85℃のものが特に好
ましい。Tgが55℃以下ではトナーが保存、運搬、あ
るいはマシンの現像装置内部で高温下に晒された場合に
ブロッキング現象(熱凝集)を生じやすい。
【0069】また、本発明におけるポリエステル樹脂は
GPCで測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子
量(Mn)の比(Mw/Mn)が10以上、及びGPCで
測定した分子量10万に相当する位置の相対強度
(I10)と分子量1万に相当する位置の相対強度
(I01)の比(I10/I01)が0.1〜0.4の樹脂が
好ましい。
【0070】さらに、(Mw/Mn)が15以上60以
下、及びGPCで測定した分子量10万に相当する位置
の相対強度(I10)と分子量1万に相当する位置の相対
強度(I01)の比(I10/I01)が0.1〜0.4の樹
脂を用いることがより好ましい。
【0071】本発明における樹脂の分子量とはテトラヒ
ドロフランにより溶解する成分をGPCにより測定した
値である。
【0072】Mw/Mnが10未満、あるいは(I10
01)が0.1未満であると高温での耐オフセット性が
悪化し、(I10/I01)が0.4を越えると低温での定
着性が悪化する。
【0073】更に好ましい実施態様として、ポリエステ
ル樹脂の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(G
PC)で測定した重量平均分子量(Mw) と数平均分子
量(Mn) の比(Mw/Mn)が10以上、及びゲルパー
ミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定した分
子量10万に相当する位置の相対強度(I10)と分子量
1万に相当する位置の相対強度(I01)の比(I10/I
01)が0.1〜0.4であり、なおかつ分子量100万
に相当する位置の相対強度(I100)と分子量1万に相
当する位置の相対強度(I01)の比(I100/I01)が
0.05〜0.3であることが、低温定着性と耐オフセ
ット性のバランスの上から更に好ましい。この値(I
100/I01)が0.05未満であると耐オフセット性が
悪くなり、0.3を越えると低温定着性が悪くなる。
【0074】尚、本発明におけるポリエステル樹脂の各
分子量は、いずれもポリスチレン換算の分子量を言う。
【0075】本発明において重量平均分子量(Mw)、
数平均分子量(Mn)、ポリスチレンの分子量に相当す
る位置の相対強度(I10、I01)の値は、以下の測定条
件によって測定されたものである。 GPC装置 : 東ソー(株)製 HLC−8120GPC COLUMN : 東ソー(株)製 TSK−GEL G−5000HXL G−4000HXL G−3000HXL G−2000HXL 溶 媒 : テトラヒドロフラン 溶媒濃度 : 0.5重量% 流 速 : 1.0ml/min *テトラヒドロフランに不溶のゲル分を含む樹脂はあらかじめメンブランフ ィルター等で濾過してから分子量を測定した。
【0076】図1に、本発明で用いた結着樹脂に関して
測定されたGPCデータを表すチャートの概略を示し
た。
【0077】また、本発明に使用されるポリエステル樹
脂の軟化点としては、90℃以上、なかでも、90℃〜
180℃の範囲のものが好ましい、より好ましくは、1
10℃〜150℃の範囲である。軟化点が90℃未満の
場合は、トナーが凝集現象を生じやすく、保存時や印字
の際にトラブルになりやすく、180℃を越える場合に
は定着性が悪くなることが多い。
【0078】本発明に用いられるバインダー樹脂として
は、Tgが55〜85℃かつ軟化点が90℃〜180℃
のものが特に好ましい。
【0079】本発明のポリエステル樹脂の酸価として
は、20mgKOH/g以下であることが、トナーの耐
湿性が良好となる点で好ましい。
【0080】本発明で使用することのできる着色剤とし
ては、周知のものがあげられる。黒の着色剤としては製
法により分類されるファーネスブラック、チャンネルブ
ラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ラン
プブラック、等のカーボンブラックが、青系の着色剤と
してはフタロシアニン系のC.I.PigmentBl
ue 15−3、インダンスロン系のC.I.Pigm
ent Blue 60等が、赤系の着色剤としてはキナ
クリドン系のC.I.Pigment Red 122、
アゾ系のC.I.Pigment Red 22、C.
I.Pigment Red 48:1、C.I.Pig
ment Red 48:3、C.I.Pigment
Red 57:1等が、黄系の着色剤としてはアゾ系の
C.I.Pigment Yellow 12、C.I.
Pigment Yellow 13、C.I.Pigm
ent Yellow 14、C.I.Pigment
Yellow 17、C.I.Pigment Yell
ow 97、C.I.Pigment Yellow 1
55、イソインドリノン系のC.I.Pigment
Yellow 110、ベンズイミダゾロン系のC.
I.Pigment Yellow 151、C.I.P
igment Yellow 154、C.I.Pigm
ent Yellow 180、等がある。着色剤の含有
量は、バインダー樹脂100重量部に対して1重量部か
ら20重量部の範囲内にある。これらの着色剤は1種又
は2種以上の組み合わせで使用することができる。
【0081】本発明に用いられる帯電制御剤としては、
例えば正帯電制御剤としてニグロシン系染料、トリフェ
ニルメタン系染料、4級アンモニウム塩、4級アンモニ
ウム基及び/又はアミノ基を含有する樹脂等が、負帯電
制御剤としてトリメチルエタン系染料、サリチル酸の金
属錯塩、ベンジル酸の金属錯塩、銅フタロシアニン、ペ
リレン、キナクリドン、アゾ系顔料、金属錯塩アゾ系染
料、アゾクロムコンプレックス等の重金属含有酸性染
料、カリックスアレン型のフェノール系縮合物、環状ポ
リサッカライド、等が必要に応じて用いられる。本発明
の着色樹脂粒子では、正帯電制御剤を含めるのがよい。
これらの帯電制御剤はバインダー樹脂100重量部当た
り0.5〜5重量部用いる事が望ましい。
【0082】以上例示した化合物の中でも、正帯電性ト
ナーとして用いる場合には正帯電性帯電制御剤として、
ニグロシン系染料、または4級アンモニウム塩を用いる
のが好ましく、特に両者を併用するのがより望ましい。
4級アンモニウム塩化合物としては、下記構造の化合物
(1)または(2)の中から選ばれる少なくとも一種で
あることが特に好ましい。(1)の構造の化合物にはボ
ントロンP−51;(オリエント化学製)が、(2)の
化合物にはTP−302、TP−415、TP−61
0;(保土谷化学製)がある。
【0083】また、構造は必ずしも明確ではないが、4
級アンモニウム塩系の正帯電性帯電制御剤として、コピ
ーチャージPSY(クラリアントジャパン製)も同様、
好適に用いることが出来る。
【0084】....化合物(1)
【化3】 [式中、R1〜R3はCnH2+1基を表す。但し、nは
1〜10の整数を示す。また、R1〜R3は同じであって
も異なっていてもよい。]
【0085】....化合物(2)
【化4】 [式中、R4、R5、R6およびR7はそれぞれ独立に水素
原子、炭素数1〜22個のアルキル基あるいはアルケニ
ル基、炭素数1〜20個の未置換あるいは置換芳香族
基、炭素数7〜20個のアラルキル基を表し、A-はモ
リブデン酸アニオンあるいはタングステン酸アニオン、
モリブデンあるいはタングステン原子を含むヘテロポリ
酸アニオンを表す。]
【0086】より具体的には以下の各化合物がある。
【0087】....(1−1)
【化5】
【0088】....(2−1)
【化6】
【0089】....(2−2)
【化7】
【0090】....(2−3)
【化8】
【0091】....(2−4)
【化9】
【0092】....(2−5)
【化10】
【0093】....(2−6)
【化11】
【0094】....(2−7)
【化12】
【0095】....(2−8)
【化13】
【0096】....(2−9)
【化14】
【0097】....(2−10)
【化15】
【0098】....(2−11)
【化16】
【0099】ニグロシン系染料と4級アンモニウム塩化
合物を併用する場合の使用比率は1/9〜9/1(重量
比)であることが好ましく、2/8〜8/2(重量比)
であることがより好ましい。ニグロシン系染料は一般に
正帯電付与能力が高いが、帯電の均一性・安定性が劣
り、単独で使用するとカブリが発生しやすくシャープネ
スが不足した印刷画像となりやすい。反面、4級アンモ
ニウム塩化合物は正帯電付与能力が低く所期の帯電量が
得られにくい。しかしながら、両者を併用することによ
り帯電の均一性・安定性が得られ、連続印刷時にカブリ
のない鮮明な印刷画像が安定して得られる。ニグロシン
系染料の使用比率が1より低いとトナーに十分な帯電が
得られにくく、ベタ部が不均一で画線の輪郭が不鮮明な
低画質画像となりやすい。また、使用比率が9より多い
と帯電量が高くなりすぎ、不安定な帯電挙動を示す現像
剤となりやすい。このようにどちらかが多すぎても少な
すぎても目的の帯電量が得られず、結果として低濃度・
低画質の印刷となりトナー飛散が多く発生する現像剤と
なる。両者の比率を適宜調節する事により最適の帯電量
が得られ、かぶりが無く、画線の輪郭がはっきりとした
高濃度かつ高品位の印刷が可能な、トナー飛散の無い長
寿命の現像剤を得ることができる。
【0100】正の帯電制御剤の含有量はバインダー樹脂
100重量部当たり0.3〜10重量部用いることが好
ましく、より好ましくは1〜5重量部である。
【0101】本発明における着色樹脂粒子は、トナーと
して機能し、上記の様なポリエステル樹脂からなるバイ
ンダー樹脂、着色剤、帯電制御剤を主成分として構成さ
れるが、着色樹脂粒子には、その他の添加剤を含める様
にしても良い。
【0102】一例として、滑剤としては、例えば金属石
鹸、ステアリン酸亜鉛等が、研磨剤としては、例えば酸
化セリウム、炭化ケイ素等が使用できる。
【0103】また、着色剤の一部もしくは全部を磁性粉
に置き換えた場合には磁性一成分現像用トナーとして用
いることができる。磁性粉としては、鉄、コバルト、ニ
ッケルなどの強磁性金属、もしくはマグネタイト、ヘマ
タイト、フェライトなどの合金や化合物の粉末が用いら
れる。これらの磁性粉は、必要に応じて有機珪素あるい
はチタン化合物等により疎水化処理したものも好適に用
いられる。磁性粉の含有量はトナー重量に対して15〜
70重量%が良い。
【0104】更にヒートロール定着用途では、トナーの
ヒートロール付着汚れ(オフセット)によるトラブル防
止を目的として、離型効果を高める助剤として、種々の
ワックス類が必要に応じて使用され、例えばモンタン酸
エステルワックスの如き天然ワックス、高圧法ポリエチ
レン、ポリプロピレンの如きポリオレフィン系ワック
ス、ポリアミド系ワックス、フィッシャートロプシュワ
ックス、合成エステル系ワックス等が使用出来る。
【0105】以上の中でも特に本発明では、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/又はカイガラムシワックスを用いることが特に
好ましい。これらのワックスは本発明による構造のポリ
エステル樹脂に最も良好な分散性を示し、定着性、耐オ
フセット性の改善が顕著である。
【0106】カルナウバワックスとしては精製により遊
離脂肪酸を除去した脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス
を用いることが好ましい。脱遊離脂肪酸型カルナウバワ
ックスの酸価としては8以下が好ましく、より好ましく
は酸価5以下である。脱遊離脂肪酸型カルナウバワック
スは従来のカルナウバワックスより微結晶となりポリエ
ステル樹脂中での分散性が向上する。モンタン系エステ
ルワックスは鉱物より精製されたものであり、精製によ
りカルナウバワックスと同様に微結晶となりポリエステ
ル樹脂中での分散性が向上する。モンタン系エステルワ
ックスでは酸価として特に30以下であることが好まし
い。また、ライスワックスは米ぬかロウを精製したもの
であり、酸価は13以下であることが好ましい。カイガ
ラムシワックスはカイガラムシ(別名イボタロウムシ)
の幼虫が分泌する蝋状成分を、例えば、熱湯に溶かし、
上層を分離後冷却固化して、あるいはそれを繰り返すこ
とにより得ることができる。このような手段により精製
されたカイガラムシワックスは固体状態において白色で
あり、極めてシャープな融点を示し本発明におけるトナ
ー用ワックスとして適している。精製により酸価は10以
下となり、トナー用として好ましいのは5以下である。
【0107】上記ワックスは単独で用いても組み合わせ
て用いても良く、バインダー樹脂に対して0.3〜15
重量部、好ましくは1〜5重量部含有させることにより
良好な定着オフセット性能が得られる。0.3重量部よ
り少ないと耐オフセット性が損なわれ、15重量部より
多いとトナーの流動性が悪くなり、また、キャリア表面
に付着することによりスペントキャリアが発生し、トナ
ーの帯電特性に悪影響を与えることになる。
【0108】また、上記の天然ワックス以外では合成エ
ステルワックスも好適に使用できる。合成エステルワッ
クスの中にはエルクトールWEP−5(日本油脂製)等
がある。なお、ポリプロピレンワックス、ポリエチレン
ワックス等の合成ワックスも併用して用いることができ
る。
【0109】本発明のトナーは、特定の製造方法によら
ず極めて一般的な製造方法に依って得る事ができるが、
例えば樹脂と着色剤と帯電制御剤とを、樹脂の融点(軟
化点)以上で溶融混練した後、粉砕し、分級することに
より得ることが出来る。
【0110】具体的には例えば、上記の樹脂と着色剤と
帯電制御剤とを必須成分として、2本ロール、3本ロー
ル、加圧ニーダー、又は2軸押し出し機等の混練手段に
より混合する。この際、樹脂中に、着色剤等が均一に分
散すればよく、その溶融混練の条件は特に限定されるも
のではないが、通常80〜180℃で30秒〜2時間で
ある。着色剤は樹脂中に均一に分散するようにあらかじ
めフラッシング処理、あるいは樹脂と高濃度で溶融混練
したマスターバッチを用いても良い。
【0111】次いで、それを冷却後、ジェットミル等の
粉砕機で微粉砕し、風力分級機等により分級するという
方法が挙げられる。
【0112】トナー母体を構成する粒子の平均粒径は、
特に制限されないが、通常5〜15μmとなる様に調整
される。
【0113】通常、この様にして得られたトナー母体に
対しては、トナー母体よりも小さい粒径の微粒子(以
下、外添剤と呼ぶ)が、例えばヘンシェルミキサー等の
混合機を用いて混合される。
【0114】本発明で用いられる外添剤は、例えばトナ
ーの流動性向上、帯電特性改良などトナー母体の表面改
質のために用いることができるものであれば特に材質、
種類を限定するものではないが、例えば二酸化珪素、酸
化チタン、酸化アルミ、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化
錫、酸化ジルコニウム等の無機微粉体及びそれらをシリ
コーンオイル、シランカップリング剤などの疎水化処理
剤で表面処理したもの、ポリスチレン、アクリル、スチ
レンアクリル、ポリエステル、ポリオレフィン、セルロ
ース、ポリウレタン、ベンゾグアナミン、メラミン、ナ
イロン、シリコン、フェノール、フッ化ビニリデン、テ
フロン等の樹脂微粉体等が用いられる。
【0115】外添剤の粒子径は母体トナーである着色微
粒子の直径の1/3以下であることが望ましく、特に好
適には1/10以下である。
【0116】また、これらのシリカ等の外添剤は、異な
る平均粒子径の2種以上を併用してもよい。また、その
使用割合はトナー母体100重量部に対して、通常0.
05〜5重量%、好ましくは0.1〜3重量%である。
【0117】これらの中でも各種のポリオルガノシロキ
サンやシランカップリング剤等で表面を疎水化処理した
二酸化珪素(シリカ)が特に好適に用いることができ
る。そのようなものとして、例えば、次のような商品名
で市販されているものがある。 AEROSIL R972,R974,R202,R805,R812, RX200,RY200、 R809,RX50, RA200HS,RA200H 〔日本アエロジル(株)〕 WACKER HDK H2000、H2050EP HDK H3050EP、HVK2150 〔ワッカーケミカルズイーストアジア(株)〕 Nipsil SS−10、SS−15,SS−20,SS−50, SS−60,SS−100、SS−50B,SS−50F, SS−10F、SS−40、SS−70,SS−72F、 〔日本シリカ工業(株)〕 CABOSIL TG820F 〔キャボット・スペシャルティー・ケミカルズ・インク〕
【0118】本発明における静電荷像現像剤は、着色樹
脂粒子を含むトナー組成物と、磁性キャリアとからな
る。磁性キャリアの表面は樹脂により被覆されたもので
あることが望ましい。表面を樹脂で被覆することにより
現像剤の帯電が安定する。
【0119】本発明に用いられるキャリアは通常の二成
分現像方式に用いられる鉄粉キャリア、マグネタイトキ
ャリア、フェライトキャリアが使用できるが、中でも真
比重が低く、高抵抗であり、環境安定性に優れ、球形に
し易いため流動性が良好なフェライト、またはマグネタ
イトキャリアが好適に用いられる。キャリアの形状は球
形、不定形等、特に差し支えなく使用できる。平均粒径
は一般的には10〜500μであるが、高解像度画像を
印刷するためには30〜80μが好ましい。
【0120】また、これらのキャリアを樹脂で被覆した
コーティングキャリアも好適に使用でき、被覆樹脂とし
ては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、
ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩
化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテ
ルポリビニルケトン、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合
体、スチレン/アクリル共重合体、オルガノシロキサン
結合からなるストレートシリコン樹脂あるいはその変性
品、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリカーボネート、フェノール樹
脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹
脂、ユリア樹脂、アミド樹脂、エポキシ樹脂等が使用で
きる。これらの中でも、特にシリコン樹脂、フッ素樹
脂、(メタ)アクリル樹脂が帯電安定性、被覆強度等に
優れ、より好適に使用し得る。つまり本発明では、磁性
キャリアが、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、(メタ)ア
クリル樹脂から選ばれる1種以上の樹脂で被覆された樹
脂被覆磁性キャリアであることが好ましい。
【0121】キャリア芯材表面への樹脂の被覆方法は特
に手段を選ぶものではないが、被覆樹脂の溶液中に浸漬
する浸漬法、被覆樹脂溶液をキャリア芯材表面へ噴霧す
るスプレー法、あるいはキャリアを流動エアーにより浮
遊させた状態で噴霧する流動床法、ニーダーコーター中
でキャリア芯材と被覆樹脂溶液を混合し、溶剤を除去す
るニーダーコーター法などが挙げられる。
【0122】被覆樹脂溶液中に使用される溶剤は被覆樹
脂を溶解するものであれば特に限定されるものではない
が、例えば、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエ
チルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が使用
できる。キャリア表面への被覆層の厚さは、通常0.1
〜3.0μである。
【0123】着色樹脂粒子を含むトナーと、磁性キャリ
アとの重量割合は特に制限されるものではないが、通常
キャリア100重量部当たり、トナー0.5〜10重量
部である。
【0124】こうして得られた本発明の静電荷像現像用
トナー組成物及び現像剤は、公知慣用の方法で被記録媒
体上に現像され定着されるが、定着方式としては、ヒー
トロール定着方式を採用するのが好ましい。
【0125】ヒートロールとしては、トナーを溶融定着
しうる温度に加熱できる円筒体の表面を、例えばシリコ
ーン樹脂やフッ素樹脂等の離型性と耐熱性を兼備するコ
ーティング樹脂で被覆したものが用いられる。
【0126】ヒートロール定着方式では、上記した様な
ヒートロールを少なくとも一つ有する適当な圧力にて押
圧された二つのロール間を被印刷媒体が通過することに
よりトナーの定着が行われる。
【0127】本発明の静電荷像現像用トナー組成物の格
別顕著な技術的効果は、より高速で現像及びヒートロー
ル定着が行われる現像定着装置において発揮される。
【0128】より高速の現像定着装置においては現像装
置内部での現像剤の攪拌速度が非常に高速となり、トナ
ーとキャリアとの間に相当なシェアが生じる。また、現
像後の被印刷媒体がより短時間で定着装置を通過するこ
とになることから、強固なトナーの定着画像を得るため
に定着ロール間の押圧をより強く設定する必要が生じ
る。その際にトナーは短時間で溶融して定着可能な粘度
になり、なおかつ適度な弾性を維持してオフセット現象
の発生を防がねばならない。さらに、印刷速度の高速化
により被印刷媒体上に定着したトナー画像はトナー画像
同志、あるいはマシン内部の搬送部材と擦れ、その際の
摩擦に耐えねばならない。本発明による静電荷像現像用
トナー組成物は十分な力学的強度、弾性、耐摩耗性を保
有しているところから、以上のような条件下での使用、
つまり、より高速で現像定着が行われる装置に最適であ
る。
【0129】本発明における静電荷像現像用トナー組成
物のヒートロール定着の速度は、特に制限されないが、
200〜20m/分、好ましくは180〜30m/分で
ある。この範囲であると、本発明の静電荷像現像剤と従
来のそれとの優位差は、より顕著に発現する。上記した
好ましい定着速度は、A4版枚葉紙への印字速度に換算
すれば、600〜100枚/分に相当する。
【0130】本発明における被記録媒体としては、公知
慣用のものがいずれも使用できるが、例えば、普通紙、
樹脂コート紙等の紙類、PETフィルム、OHPシート
等の合成樹脂フィルムやシート等が挙げられる。
【0131】
【発明の実施形態】本発明は以下の発明及び実施形態を
包含する。
【0132】1.少なくとも、バインダー樹脂と着色剤
と帯電制御剤とからなる着色樹脂粒子を含有するトナー
組成物であって、前記バインダー樹脂の主構成成分が、 (1)5価以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物 (2)2価以上の多塩基酸及び/又は酸無水物及び/又は
これらの低級アルキルエステルから選ばれる多塩基酸化
合物 (3)2価以上の多価アルコール を用いて、これら(1)〜(3)を一括仕込みで反応させる
か、(1)と(3)反応後さらに(2)を反応させるか、または
(1)と(2)反応後さらに(3)を反応させるかして得られる
ポリエステル樹脂であることを特徴とする静電荷像現像
用トナー組成物。
【0133】2.少なくとも、バインダー樹脂と着色剤
と帯電制御剤とを含有してなる着色樹脂粒子、及び磁性
キャリアとからなる静電荷像現像剤であって、前記バイ
ンダー樹脂の主構成成分が、 (1)5価以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物 (2)2価以上の多塩基酸及び/又は酸無水物及び/又は
これらの低級アルキルエステルから選ばれる多塩基酸化
合物 (3)2価以上の多価アルコール を用いて、これら(1)〜(3)を一括仕込みで反応させる
か、(1)と(3)反応後さらに(2)を反応させるか、または
(1)と(2)反応後さらに(3)を反応させるかして得られる
ポリエステル樹脂であることを特徴とする静電荷像現像
剤。
【0134】3.多塩基酸化合物が、非付加重合性の多
塩基酸化合物である請求項1記載の静電荷像現像用トナ
ー組成物、及び上記2記載の静電荷像現像剤。
【0135】4.前記バインダー樹脂のガラス転移温度
が55℃〜85℃で、かつ軟化点が90℃〜180℃で
あることを特徴とする上記1または3記載の静電荷像現
像用トナー組成物および上記2または3記載の静電荷像
現像剤。
【0136】5.帯電制御剤が、正帯電制御剤である上
記1、3または4記載の静電荷像現像用トナー組成物、
及び上記2、3または4記載の静電荷像現像剤。
【0137】6.前記正帯電性電荷制御剤が少なくとも
ニグロシン系染料及び4級アンモニウム塩化合物を含有
することを特徴とする上記1、3または5記載の静電荷
像現像用トナー組成物、及び上記2乃至5記載の静電荷
像現像剤。
【0138】7.前記4級アンモニウム塩化合物が下記
構造の化合物(1)または(2)の中から選ばれる少な
くとも一種であることを特徴とする上記1または3乃至
6記載の静電荷像現像用トナー組成物、及び上記2乃至
6記載の静電荷像現像剤。
【0139】化合物(1)
【化17】 [式中、R1〜R3はCnH2n+1基を表す。但し、nは
1〜10の整数を示す。また、R1〜R3は同じであって
も異なっていてもよい。]
【0140】化合物(2)
【化18】 [式中、R4、R5、R6およびR7はそれぞれ独立に水素
原子、炭素数1〜22個のアルキル基あるいはアルケニ
ル基、炭素数1〜20個の未置換あるいは置換芳香族
基、炭素数7〜20個のアラルキル基を表し、A-はモ
リブデン酸アニオンあるいはタングステン酸アニオン、
モリブデンあるいはタングステン原子を含むヘテロポリ
酸アニオンを表す。]
【0141】8.更に離型剤として、少なくともカルナ
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/又はカイガラムシワックスを含有すること
を特徴とする上記1、3、または7記載の静電荷像現像
用トナー組成物、及び上記2乃至7記載の静電荷像現像
剤。
【0142】9.磁性キャリアが、シリコーン樹脂、フ
ッ素樹脂、(メタ)アクリル樹脂から選ばれる1種以上
の樹脂で被覆された樹脂被覆磁性キャリアである上記2
乃至8記載の静電荷像現像剤。
【0143】10.2価以上の多価アルコールが、ポリ
オキシプロピレン−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパンを含む上記1、3または8記載の静電荷像現像用
トナー組成物、及び上記2または9記載の静電荷像現像
剤。
【0144】11.ポリエステル樹脂の、ゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィ(GPC)で測定した重量平
均分子量(Mw) と数平均分子量(Mn) の比(Mw
n)が10以上、及び/または、ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィ(GPC)で測定したポリスチレン
換算の分子量10万に相当する位置の相対強度(I10
と分子量1万に相当する位置の相対強度(I01)の比
(I10/I01)が0.1〜0.4である上記1、3また
は8記載の静電荷像現像用トナー組成物、及び上記2乃
至9記載の静電荷像現像剤。
【0145】12.ポリエステル樹脂の、ゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィ(GPC)で測定した重量平
均分子量(Mw) と数平均分子量(Mn) の比(Mw
n)が15〜60であり、及び/または、ゲルパーミ
エーションクロマトグラフィ(GPC)で測定したポリ
スチレン換算の分子量10万に相当する位置の相対強度
(I10)と分子量1万に相当する位置の相対強度
(I01)の比(I10/I01)が0.1〜0.4である上
記1、3または8記載の静電荷像現像用トナー組成物、
及び上記2乃至9記載の静電荷像現像剤。
【0146】13.ポリエステル樹脂の、ゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィ(GPC)で測定した重量平
均分子量(Mw) と数平均分子量(Mn) の比(Mw
n)が10以上、及びゲルパーミエーションクロマト
グラフィ(GPC)で測定したポリスチレン換算の分子
量10万に相当する位置の相対強度(I10)と分子量1
万に相当する位置の相対強度(I01)の比(I10
01)が0.1〜0.4であり、更にポリスチレン換算
の分子量100万に相当する位置の相対強度(I100
と分子量1万に相当する位置の相対強度(I01)の比
(I100/I01)が0.05〜0.3である上記1、3、
または8記載の静電荷像現像用トナー組成物、及び上記
2乃至9記載の静電荷像現像剤。
【0147】14.着色剤として磁性粉を含むことを特
徴とする上記1、3または8記載の静電荷像現像用トナ
ー組成物。
【0148】
【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて、本発明を
更に詳細に説明する。なお、以下において、組成表内の
数値は『重量部』を表わす。最初にトナーを調製するに
あたって用いたバインダー樹脂の合成例を下記に示す。
【0149】(樹脂合成例1)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527g、
テレフタル酸283g、エピクロンN−695(大日本イン
キ化学工業(株)製:1分子中に有するエポキシ基の数
に分布があり、1分子中に有するエポキシ基の数が2個
以上であり、平均が5個以上である多官能クレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂)53g、無水トリメリット酸20
g、テトラブチルチタネート2.5gをガラス製2Lの四ツ口
フラスコに入れ温度計、攪拌棒及び窒素導入管を取り付
け、電熱マントルヒーター中で、常圧窒素気流下にて24
0℃で15時間反応後、順次減圧し、10mmHgで反応を続行
した。反応はASTM・E28-517に準じる軟化点により追跡
し、軟化点が132℃に達した時反応を終了した。
【0150】得られた重合体は、無色の固体であり、酸
価4KOHmg、DSC測定法ガラス転移温度63℃、軟化点が138
℃であった。
【0151】(樹脂合成例2)合成例1におけるテレフ
タル酸を301g、エピクロンN−695を75gとして無水
トリメリット酸を用いない以外は合成例1と同様に合成
を行った結果、酸価3KOHmg、DSC測定法ガラス転移温度6
5℃、軟化点が138℃の無色の樹脂が得られた。
【0152】(樹脂合成例3)合成例1におけるエピク
ロンN−695をエピクロンN−775(大日本インキ
化学工業(株)製:一分子中に2個より多いエポキシ基
を持つ多官能フェノールノボラック型エポキシ樹脂であ
って、一分子中に5個エポキシ基を持つ5官能クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂を含む)48gとした以外は
合成例1と同様に合成を行った結果、酸価5KOHmg、DSC
測定法ガラス転移温度62℃、軟化点が136℃の無色の樹
脂が得られた。
【0153】(樹脂合成例4)テレフタル酸301g、エピ
クロンN−695を75g、テトラブチルチタネート2.5g
をガラス製2Lの四ツ口フラスコに入れ温度計、攪拌棒
及び窒素導入管を取り付け、電熱マントルヒーター中
で、常圧窒素気流下にて240℃で5時間反応後、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527gを添加してさらに10時間反応を行った。その
後順次減圧し、10mmHgで反応を続行した。反応はASTM・
E28-517に準じる軟化点により追跡し、軟化点が134℃に
達した時点で反応を終了した。
【0154】得られた重合体は、無色の固体であり、酸
価4KOHmg、DSC測定法ガラス転移温度64℃、軟化点が137
℃であった。
【0155】(樹脂合成例5)(比較例用樹脂合成例
1) 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527g、テレフタル酸301g、テトラブチ
ルチタネート2.5gをガラス製2Lの四ツ口フラスコに入
れ温度計、攪拌棒及び窒素導入管を取り付け、電熱マン
トルヒーター中で、常圧窒素気流下にて240℃で10時間
反応後、エピクロンN−695を75g添加してさらに5時
間反応を行った。その後順次減圧し、10mmHgで反応を続
行した。反応はASTM・E28-517に準じる軟化点により追
跡し、軟化点が133℃に達した時反応を終了した。
【0156】得られた重合体は、無色の固体であり、酸
価6KOHmg、DSC測定法ガラス転移温度63℃、軟化点が136
℃であった。
【0157】(樹脂合成例6)(比較例用樹脂合成例
2) 合成例1におけるエピクロンN−695を使用せずに無
水トリメリット酸を45gとした以外は合成例1と同様に
合成を行った結果、酸価5KOHmg、DSC測定法ガラス転移
温度63℃、軟化点が135℃の無色の樹脂が得られた。
【0158】以下に樹脂合成例の一覧表を示す。
【0159】<表1>合成例一覧表
【表1】
【0160】表中の表示は以下の通り。 BPA(2,2)PO:ビスフェノールAプロピレンオキサイド2,2モル付加物 TPA:テレフタル酸 TMA:無水トリメリット酸 エヒ゜クロンN-695:大日本インキ化学工業(株)製多官能型クレゾールノボラック エポキシ樹脂(エポキシ当量:220) エヒ゜クロンN-775:大日本インキ化学工業(株)製多官能型フェノールノボラック エポキシ樹脂(エポキシ当量:190) 反応:タイプ1−(1)、(2)、(3)各成分同時に反応させる(一括反応) タイプ2−(1)、(2)反応後(3)を、あるいは(1)、(3)反応後(2)を反応さ せる(二段反応) タイプ3−(2)、(3)の反応によるポリエステル主鎖の製造後に(1)を反 応させる(二段反応)
【0161】合成例のGPC測定結果を表2に示す。
【0162】<表2> 合成樹脂のGPC測定結果
【表2】
【0163】 (実施例1) <トナーの製造> ・樹脂合成例1の樹脂 91重量部 ・カーボンブラック ブラックパールズ460(キャホ゛ット・スヘ゜シャルティー・ケミカルス゛・インク製) 5重量部 ・帯電制御剤(正帯電制御剤) ボントロン N−04(オリエント化学工業(株)製) 2重量部 ・ワックス ビスコール550P(三洋化成工業(株)製) 2重量部 をヘンシェルミキサーで混合し、2軸混練機で混練す
る。このようにして得た混練物を粉砕、分級してトナー
原体A’を得た。
【0164】 ・上記トナー原体A’ 100重量部 ・シリカHDK3050EP(クラリアントシ゛ャハ゜ン(株)) 1重量部 をヘンシェルミキサーで混合の後、篩いかけをして、ト
ナーA”得た。
【0165】 <現像剤の調整> ・上記トナーA” 5重量部 ・キャリア(シリコン樹脂被覆フェライトキャリア) 95重量部 を混合攪拌して現像剤Aを調整した。
【0166】(実施例2)実施例1における合成例1の
樹脂の代わりに、合成例2の樹脂を用いた以外は、実施
例1と同様にして現像剤Bを得た。
【0167】(実施例3)実施例1における合成例1の
樹脂の代わりに、合成例3の樹脂を用いた以外は、実施
例1と同様にして現像剤Cを得た。
【0168】(実施例4)実施例1における合成例1の
樹脂の代わりに、合成例4の樹脂を用いた以外は、実施
例1と同様にして現像剤Dを得た。
【0169】(実施例5)下記のトナー原体を用いる以
外は実施例1と同様にして現像剤Eを得た。 ・樹脂合成例1の樹脂 91重量部 ・カーボンブラック ブラックパールズ460(キャホ゛ット・スヘ゜シャルティー・ケミカルス゛・インク製) 5重量部 ・帯電制御剤(正帯電制御剤) ボントロン N−04(オリエント化学工業(株)製) 1重量部 4級アンモニウム塩化合物(2−1) 1重量部 ・ワックス 精製カルナウバワックスNo.1 (酸価5、セラリカNODA(株)製) 2重量部
【0170】 (実施例6) ・樹脂合成例1の樹脂 56重量部 ・着色剤(磁性粉) BL−200(チタン工業製) 40重量部 ・帯電制御剤(正帯電制御剤) ボントロン N−04(オリエント化学工業(株)製) 1重量部 4級アンモニウム塩化合物(2−1) 1重量部 ・ワックス 精製カルナウバワックスNo.1 (酸価5、セラリカNODA(株)製) 2重量部 をヘンシェルミキサーで混合し、2軸混練機で混練す
る。このようにして得た混練物を粉砕、分級してトナー
原体Fを得た。
【0171】 ・上記トナー原体F 100重量部 ・シリカHDK3050EP(クラリアントシ゛ャハ゜ン(株)) 1重量部 をヘンシェルミキサーで混合の後、篩いかけをして、磁
性一成分現像用トナーFを得た。
【0172】(比較例1)実施例1における合成例1の
樹脂の代わりに、合成例5の樹脂を用いた以外は、実施
例1と同様にして比較用現像剤Gを得た。
【0173】(比較例2)実施例1における合成例1の
樹脂の代わりに、合成例6の樹脂を用いた以外は、実施
例1と同様にして比較用現像剤Hを得た。
【0174】表3に実施例、及び比較例の現像剤の配合
の一覧を示す。
【0175】<表3> 現像剤の配合表
【表3】
【0176】*実施例6を除くすべての現像剤に着色剤
としてフ゛ラックハ゜ールス゛460(キャホ゛ット・スヘ゜シャルティー・ケミカルス゛・イ
ンク製)を5重量部配合。 ワックスについては以下の通りの製品を使用した。 カルナウバワックス ;カルナウバワックスNo.1(酸価5) セラリカNODA(株)製 ビスコール550P ;三洋化成(株)製ポリプロピレンワックス
【0177】上記実施例及び比較例で得られた現像剤に
ついて、定着開始温度、ホットオフセット開始温度、印
刷テストを以下の通り行った。
【0178】(ヒートロール定着・オフセット性能評
価)市販の二成分現像方式複写機改造機にてA−4紙サ
イズの未定着画像サンプルを作製し、下記仕様のヒート
ロール定着ユニットを用いて、下記3種類のテスト条件
にて定着開始温度、およびオフセット現象の有無を確認
した。
【0179】実施例6のトナーについては、市販の磁性
一成分現像用プリンタを改造して未定着画像サンプルを
作製した。
【0180】(条件A) 上ロール荷重 : 15kg 上/下ロールニップ幅 : 8mm 紙送り速度 : 300mm/sec (条件B) 上ロール荷重 : 15kg 上/下ロールニップ幅 : 8mm 紙送り速度 : 350mm/sec (条件C) 上ロール荷重 : 25kg 上/下ロールニップ幅 : 10mm 紙送り速度 : 800mm/sec
【0181】定着強度は次式で計算される画像濃度残存
比率で判定した。画像濃度はマクベス画像濃度計RD−
918にて測定した。
【0182】画像濃度残存比率=堅牢度試験後画像濃度
/同左試験前画像濃度
【0183】ここで、堅牢度試験後画像濃度とは、学振
型摩擦堅牢度試験機(荷重:200g,擦り操作:5ストロ
ーク)を用いて定着画像に摩擦を加えた後の画像濃度を
マクベス画像濃度計で測定したものである。
【0184】定着強度としては、残存比率80%以上で実
用上問題ないレベルとし、その最低温度を定着開始温度
とした。オフセット開始温度は定着画像サンプルを観察
し、目視にてオフセット現象が認められる温度とした。
【0185】結果を表4に示す。
【0186】<表4> 評価結果 1.
【表4】
【0187】(印刷テスト)市販のレーザービームプリ
ンター(セレン感光体搭載)を用いて連続プリントによる
印字品質を評価すると共に、現像剤の帯電量を測定し
た。連続プリント時のトナーの補給はシリカ添加後のト
ナーをマシンの補給トナー用ホッパーに充填することに
より、連続プリント時に自動で行われるようにした。
【0188】なお、帯電量はブローオフ帯電量測定機で
測定した。画像濃度はマクベス濃度計RD−918で測
定、地汚れは白地部濃度からプリント前白紙濃度を差し
引いて求めた。
【0189】実施例6のトナーについては、市販の磁性
一成分現像用プリンタを改造して試験を行った。帯電量
については各印字枚数毎にトナーを現像装置内部から採
取して、トナー/キャリア(シリコン樹脂被覆フェライ
トキャリア)=5/95(重量比)にてデベロッパーを
作製して他の二成分現像剤と同様に測定した。
【0190】(印刷画像の耐摩耗性)前記の改造テスト
機で作製した未定着画像サンプルを、前記の定着装置に
より条件C、160℃にて定着させ、定着画像を下記の
方法で摩擦した際の画像濃度残存比率を求めることで耐
摩耗性の指標とした。 画像濃度残存比率=堅牢度試験後画像濃度/同左試験前
画像濃度 *画像濃度はマクベス画像濃度計RD−918にて測定
した。 ここで、堅牢度試験後画像濃度とは、学振型摩擦堅牢度
試験機(荷重:200g,擦り操作:10ストローク)を
用いて定着画像を擦った後の画像濃度を、マクベス画像
濃度計で測定したものである。耐摩耗性としては、残存
比率95%以上を◎、95%未満〜90%を○、90%未満〜80
%を△、80%未満を×とした。
【0191】(トナー飛散量)50KP(5万枚)印刷
後のマシン内部を観察し感光体、現像装置周辺部等に飛
散トナーによる汚れがほとんどない場合を○、やや汚れ
が発生した場合を△、激しい汚れが発生した場合を×と
した。
【0192】以上の評価結果を表5に示す。
【0193】<表5> 評価結果 2.
【表5】
【0194】表中の表示は次の通り。 *「帯電量」; μC/g *「地汚れ評価」○:0.01未満、△:0.01〜0.03未満,
×:0.03以上 *「トナー飛散」;50KP(5万枚)印刷後の目視観
察 ○:飛散ほとんどなし △:やや飛散による汚れが発生 ×:激しい飛散が発生
【0195】表4から明らかな通り、本発明によるポリ
エステル樹脂を用いた現像剤では、ポリエステル主鎖の
製造後にエポキシ化合物を反応させる比較例1及びエポ
キシ架橋剤を含まない比較例2の現像剤と比較してより
低温で定着し、高温での耐オフセット性も優れている。
また、表5より明らかなように、連続印刷テストにおい
ても本発明によるポリエステル樹脂を用いた現像剤は安
定した帯電挙動を示し、地汚れが無く十分な画像濃度の
印刷が可能であった。一方、比較例1及び比較例2の現
像剤では印刷枚数の増加と共に帯電量が低下し、画像濃
度の低下、地汚れの発生が確認された。50KP(5万
枚)印刷後のキャリア表面にはトナーのバインダー成分
が付着し、スペントキャリアの発生が認められ、マシン
内部には感光体及び現像装置周辺部等にトナー飛散によ
る汚れが観察された。
【0196】また、本発明の実施例の中で4級アンモニ
ウム塩化合物をニグロシン系帯電制御剤と併用し、特定
の天然ワックスを用いた実施例5、6は50KP印刷に
おいて最も安定した帯電挙動を示している。さらに、5
0KP印刷後のマシン内部を観察すると、他の実施例で
は感光体、現像装置周辺部等に若干のトナー飛散による
汚れが観察されたが実施例5、6ではトナー飛散が全く
観察されなかった。また、同一の樹脂を用いた実施例5
と実施例1とを比較すると実施例5では定着性、耐オフ
セット性の改善が見られた。
【0197】
【発明の効果】上記実施例に示したように、本発明によ
れば、バインダー樹脂として、5価以上のエポキシ化合
物により架橋したポリエステル樹脂を使用するため、1
〜4価のエポキシ化合物により架橋したポリエステル樹
脂に比べて、より広範囲な温度領域において良好な定着
特性、耐オフセット性を得ることができる。また、同時
に十分な力学的強度を有するため現像装置内でのキャリ
アとの摩擦に耐え、スペントキャリアを発生することな
く高濃度の高品位画像の連続印刷が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明で用いた結着樹脂に関して測定された
GPC測定データを表すチャート図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 9/08 365 9/10 351 352 354 (72)発明者 菅原 良三 千葉県袖ヶ浦市福王台2−16−7

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも、バインダー樹脂と着色剤と帯
    電制御剤とからなる着色樹脂粒子を含有するトナー組成
    物であって、前記バインダー樹脂の主構成成分が、 (1)5価以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物 (2)2価以上の多塩基酸及び/又は酸無水物及び/又は
    これらの低級アルキルエステルから選ばれる多塩基酸化
    合物 (3)2価以上の多価アルコール を用いて、これら(1)〜(3)を一括仕込みで反応させる
    か、(1)と(3)反応後さらに(2)を反応させるか、または
    (1)と(2)反応後さらに(3)を反応させるかして得られる
    ポリエステル樹脂であることを特徴とする静電荷像現像
    用トナー組成物。
  2. 【請求項2】少なくとも、バインダー樹脂と着色剤と帯
    電制御剤とを含有してなる着色樹脂粒子、及び磁性キャ
    リアとからなる静電荷像現像剤であって、前記バインダ
    ー樹脂の主構成成分が、 (1)5価以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物 (2)2価以上の多塩基酸及び/又は酸無水物及び/又は
    これらの低級アルキルエステルから選ばれる多塩基酸化
    合物 (3)2価以上の多価アルコール を用いて、これら(1)〜(3)を一括仕込みで反応させる
    か、(1)と(3)反応後さらに(2)を反応させるか、または
    (1)と(2)反応後さらに(3)を反応させるかして得られる
    ポリエステル樹脂であることを特徴とする静電荷像現像
    剤。
  3. 【請求項3】多塩基酸化合物が、非付加重合性の多塩基
    酸化合物である請求項1記載の静電荷像現像用トナー組
    成物、及び請求項2記載の静電荷像現像剤。
  4. 【請求項4】前記バインダー樹脂のガラス転移温度が5
    5℃〜85℃で、かつ軟化点が90℃〜180℃である
    ことを特徴とする請求項1または3記載の静電荷像現像
    用トナー組成物および請求項2または3記載の静電荷像
    現像剤。
  5. 【請求項5】帯電制御剤が、正帯電制御剤である請求項
    1、3または4記載の静電荷像現像用トナー組成物、及
    び請求項2、3または4記載の静電荷像現像剤。
  6. 【請求項6】前記正帯電性電荷制御剤が少なくともニグ
    ロシン系染料及び4級アンモニウム塩化合物を含有する
    ことを特徴とする請求項1、3または5記載の静電荷像
    現像用トナー組成物、及び請求項2乃至5記載の静電荷
    像現像剤。
  7. 【請求項7】前記4級アンモニウム塩化合物が下記構造
    の化合物(1)または(2)の中から選ばれる少なくと
    も一種であることを特徴とする請求項1または3乃至6
    記載の静電荷像現像用トナー組成物、及び請求項2乃至
    6記載の静電荷像現像剤。 化合物(1) 【化1】 [式中、R1〜R3はCnH2n+1基を表す。但し、nは
    1〜10の整数を示す。また、R1〜R3は同じであって
    も異なっていてもよい。] 化合物(2) 【化2】 [式中、R4、R5、R6およびR7はそれぞれ独立に水素
    原子、炭素数1〜22個のアルキル基あるいはアルケニ
    ル基、炭素数1〜20個の未置換あるいは置換芳香族
    基、炭素数7〜20個のアラルキル基を表し、A-はモ
    リブデン酸アニオンあるいはタングステン酸アニオン、
    モリブデンあるいはタングステン原子を含むヘテロポリ
    酸アニオンを表す。]
  8. 【請求項8】更に離型剤として、少なくともカルナウバ
    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/又はカイガラムシワックスを含有することを特
    徴とする請求項1、3、または7記載の静電荷像現像用
    トナー組成物、及び請求項2乃至7記載の静電荷像現像
    剤。
  9. 【請求項9】磁性キャリアが、シリコーン樹脂、フッ素
    樹脂、(メタ)アクリル樹脂から選ばれる1種以上の樹
    脂で被覆された樹脂被覆磁性キャリアである請求項2乃
    至8記載の静電荷像現像剤。
  10. 【請求項10】2価以上の多価アルコールが、ポリオキ
    シプロピレン−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
    ンを含む請求項1、3または8記載の静電荷像現像用ト
    ナー組成物、及び請求項2または9記載の静電荷像現像
    剤。
  11. 【請求項11】ポリエステル樹脂の、ゲルパーミエーシ
    ョンクロマトグラフィ(GPC)で測定した重量平均分
    子量(Mw) と数平均分子量(Mn) の比(Mw/Mn
    が10以上、及び/または、ゲルパーミエーションクロ
    マトグラフィ(GPC)で測定したポリスチレン換算の
    分子量10万に相当する位置の相対強度(I10)と分子
    量1万に相当する位置の相対強度(I01)の比(I10
    01)が0.1〜0.4である請求項1、3または8記
    載の静電荷像現像用トナー組成物、及び請求項2乃至9
    記載の静電荷像現像剤。
  12. 【請求項12】ポリエステル樹脂の、ゲルパーミエーシ
    ョンクロマトグラフィ(GPC)で測定した重量平均分
    子量(Mw) と数平均分子量(Mn) の比(Mw/Mn
    が15〜60であり、及び/または、ゲルパーミエーシ
    ョンクロマトグラフィ(GPC)で測定したポリスチレ
    ン換算の分子量10万に相当する位置の相対強度
    (I10)と分子量1万に相当する位置の相対強度
    (I01)の比(I10/I01)が0.1〜0.4である請
    求項1、3または8記載の静電荷像現像用トナー組成
    物、及び請求項2乃至9記載の静電荷像現像剤。
  13. 【請求項13】ポリエステル樹脂の、ゲルパーミエーシ
    ョンクロマトグラフィ(GPC)で測定した重量平均分
    子量(Mw) と数平均分子量(Mn) の比(Mw/Mn
    が10以上、及びゲルパーミエーションクロマトグラフ
    ィ(GPC)で測定したポリスチレン換算の分子量10
    万に相当する位置の相対強度(I10)と分子量1万に相
    当する位置の相対強度(I01)の比(I10/I01)が
    0.1〜0.4であり、更にポリスチレン換算の分子量
    100万に相当する位置の相対強度(I100)と分子量
    1万に相当する位置の相対強度(I01)の比(I100
    01)が0.05〜0.3である請求項1、3、または
    8記載の静電荷像現像用トナー組成物、及び請求項2乃
    至9記載の静電荷像現像剤。
  14. 【請求項14】着色剤として磁性粉を含むことを特徴と
    する請求項1、3または8記載の静電荷像現像用トナー
    組成物。
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JP2002131971A (ja) * 2000-10-19 2002-05-09 Dainippon Ink & Chem Inc 静電荷像現像用トナー
JP2014177655A (ja) * 2009-06-10 2014-09-25 Xerox Corp 改善された特性を有する固体又は相変化インク

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