JP2001100459A - 非接触定着用結着樹脂組成物 - Google Patents

非接触定着用結着樹脂組成物

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JP2001100459A JP27318199A JP27318199A JP2001100459A JP 2001100459 A JP2001100459 A JP 2001100459A JP 27318199 A JP27318199 A JP 27318199A JP 27318199 A JP27318199 A JP 27318199A JP 2001100459 A JP2001100459 A JP 2001100459A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】非接触定着におけるボイドの発生を効果的に防
止し、優れた定着性を有するだけでなく、耐環境性及び
保存性にも優れる非接触定着用結着樹脂組成物、該非接
触定着用結着樹脂組成物を含有した非接触定着用トナー
及び該非接触定着用トナーを含有した現像剤を提供する
こと。 【解決手段】軟化点の異なる２種以上のポリエステルか
らなる非接触定着用結着樹脂組成物であって、前記ポリ
エステルのいずれもが実質的に式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｒは炭素数２又は３のアルキレン基、ｘ及びｙ
は正の数を示し、ｘとｙの和は１〜１６である）で表さ
れる化合物のみをアルコール成分として用いて得られた
樹脂であり、少なくとも軟化点の最も高いポリエステル
が架橋ポリエステルである非接触定着用結着樹脂組成
物、該非接触定着用結着樹脂組成物を含有してなる非接
触定着用トナ及び該非接触定着用トナーを含有してなる
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、静電印刷法等において形成される静電潜像の現
像に用いられる非接触定着用結着樹脂組成物、該非接触
定着用結着樹脂組成物を含有した非接触定着用トナー及
び該非接触定着用トナーを含有した現像剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】非接触定着方式は、フラッシュ定着やラ
ジアン（オーブン）定着方式等、光や熱のエネルギーを
非接触状態でトナーに与え、トナーを定着させる方法で
あり、接触定着時に見られるようなオフセット現象、解
像度の劣化等がみられない等の特長を有する。しかし、
定着の際の光や熱エネルギーが不足すると、トナーは十
分に溶融することができず、満足した定着性が得られな
い。一方、光や熱エネルギーが強すぎると、トナーの粘
性が急激に低下し、トナーに働く表面張力が粘性に打ち
勝つと、印字部のトナーが凝集、移動するため、定着画
像にボイドと呼ばれる白抜け現象が生じる。そこで、こ
れらの非接触定着方式にみられる欠点を解消するべく、
特定の結着樹脂を用いたトナーが特開平８−８７１３０
号公報、特開平５−１０７８０５号公報等に開示されて
いるが、定着性及び耐ボイド性は向上するものの、耐環
境性及び保存性におけるさらなる改良が望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、非接触定着
におけるボイドの発生を効果的に防止し、優れた定着性
を有するだけでなく、耐環境性及び保存性にも優れる非
接触定着用結着樹脂組成物、該非接触定着用結着樹脂組
成物を含有した非接触定着用トナー及び該非接触定着用
トナーを含有した現像剤を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、軟化点の異な
る２種以上のポリエステルからなる非接触定着用結着樹
脂組成物であって、前記ポリエステルのいずれもが実質
的に式（Ｉ）：
【０００５】
【化２】
【０００６】（式中、Ｒは炭素数２又は３のアルキレン
基、ｘ及びｙは正の数を示し、ｘとｙの和は１〜１６で
ある）で表される化合物のみをアルコール成分として用
いて得られた樹脂であり、少なくとも軟化点の最も高い
ポリエステルが架橋ポリエステルである非接触定着用結
着樹脂組成物、該非接触定着用結着樹脂組成物を含有し
てなる非接触定着用トナー、並びに該非接触定着用トナ
ーを含有してなる現像剤に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の非接触定着用結着樹脂組
成物は、軟化点の異なる２種以上のポリエステルからな
る。このように軟化点の異なるポリエステルを混合する
ことにより、樹脂組成物の分子量分布が広くなり、非接
触方式に見られるボイドの発生を効果的に防止すること
ができ、定着性を向上させることができる。なお、本発
明の結着樹脂組成物は、フラッシュ定着やラジアン（オ
ーブン）定着方式等の非接触定着方式の中でも、エネル
ギー効率の観点から、フラッシュ定着用結着樹脂組成物
として、特に好適に用いることができる。
【０００８】さらに、本発明では、ポリエステルのいず
れもが、実質的に、式（Ｉ）：
【０００９】
【化３】
【００１０】（式中、Ｒは炭素数２又は３のアルキレン
基、ｘ及びｙは正の数を示し、ｘとｙの和は１〜１６、
好ましくは１．５〜５．０である）で表される化合物の
みをアルコール成分として用いて得られていることに
も、大きな特徴を有する。アルコール成分として、式
（Ｉ）で表される化合物が用いられることにより、水分
吸着性の低い樹脂が得られ、樹脂の耐環境性が著しく向
上し、また実質的に脂肪族アルコールを用いていないた
め、保存性も向上する。なお、「実質的に式（Ｉ）で表
される化合物のみを」とは、本発明の主旨に反しない範
囲で他の化合物がわずかに含まれていてもよいことを意
味する。
【００１１】従って、本発明に用いられるポリエステル
は、前記したように、いずれも、実質的に式（Ｉ）で表
される化合物のみをアルコール成分として用い、カルボ
ン酸成分と縮重合させて得られるが、カルボン酸成分と
して、線状ポリエステルではジカルボン酸化合物が、架
橋ポリエステルではジカルボン酸化合物に加えて３価以
上の多価カルボン酸化合物が用いられる。
【００１２】式（Ｉ）で表される化合物としては、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、ポリオキシエチレン（２．
２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン等のビスフェノールＡのアルキレンオキサイド（平均
付加モル数１〜１６、好ましくは１．５〜５．０）付加
物等が挙げられ、これらは単独で、又は２種以上を混合
して用いてもよい。
【００１３】ジカルボン酸化合物としては、フタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸、
アジピン酸や、ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸
等の炭素数４〜２０の鎖式炭化水素基、好ましくはアル
ケニル基で置換されていてもよいコハク酸、これらの酸
の無水物、アルキル（炭素数１〜８）エステル等が挙げ
られる。
【００１４】３価以上の多価カルボン酸化合物として
は、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの酸の無
水物、アルキル（炭素数１〜８）エステル等が挙げられ
る。
【００１５】架橋ポリエステルにおける、３価以上の多
価カルボン酸化合物の含有量は、カルボン酸成分中、３
〜４０モル％が好ましく、５〜２５モル％がより好まし
い。
【００１６】アルコール成分とカルボン酸成分の縮重合
は、例えば、不活性ガス雰囲気中にて、要すればエステ
ル化触媒を用いて、１８０〜２５０℃の温度で反応させ
ることにより行なうことができる。
【００１７】本発明において、軟化点の異なる２種以上
のポリエステルは、軟化点が８０℃以上１２０℃未満の
ポリエステル（低軟化点ポリエステル）と軟化点が１２
０℃以上１６０℃以下のポリエステル（高軟化点ポリエ
ステル）のそれぞれから選ばれた少なくとも１種づつで
あることが好ましい。
【００１８】定着性及び保存性の観点から、低軟化点ポ
リエステルの軟化点は、８０℃以上１２０℃未満、好ま
しくは９０℃以上１１０℃以下が望ましく、高軟化点ポ
リエステルの軟化点は１２０℃以上１６０℃以下、好ま
しくは１３０℃以上１５３℃以下が望ましい。また、低
軟化点ポリエステルのガラス転移点は、好ましくは５０
℃以上、より好ましくは６０℃以上であり、高軟化点ポ
リエステルのガラス転移点は、好ましくは６０℃以上で
ある。
【００１９】低軟化点ポリエステルと高軟化点ポリエス
テルの含有量の重量比（低軟化点ポリエステル／高軟化
点ポリエステル）は、２０／８０〜９０／１０が好まし
く、４０／６０〜９０／１０がより好ましい。
【００２０】本発明で用いられるポリエステルは、少な
くとも軟化点の最も高いポリエステルが架橋ポリエステ
ルであれば、その他のポリエステルは線状ポリエステル
及び架橋ポリエステルのいずれであってもよいが、高軟
化点ポリエステルのみが架橋ポリエステルであるのが好
ましい。軟化点の最も高いポリエステルが架橋ポリエス
テルであると、耐ボイド性が向上し、定着性向上につな
がる。
【００２１】本発明の非接触定着用トナーは、以上に説
明した本発明の非接触定着用結着樹脂組成物を含有して
なり、さらに、着色剤、荷電制御剤、離型剤、導電性調
整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止
剤、老化防止剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤
等の添加剤が、適宜添加されていてもよい。
【００２２】着色剤としては、トナー用着色剤として用
いられている染料、顔料等のすべてを使用することがで
き、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマ
ネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレッ
ト、ピグメントグリーンＢ、ローダミン−Ｂベース、ソ
ルベントレッド49、ソルベントレッド146 、ソルベント
ブルー35、キナクリドン、カーミン６Ｂ、ジスアゾエロ
ー等が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合し
て用いることができる。着色剤の含有量は、結着樹脂１
００重量部に対して、１〜１０重量部が好ましい。
【００２３】本発明のトナーは、特に限定されず、粉砕
トナー、重合トナー、カプセルトナー等が挙げられ、混
練粉砕法、スプレイドライ法、重合法等の公知の方法に
より製造することができる。一般的な方法としては、例
えば、結着樹脂、着色剤等をボールミル等の混合機で均
一に混合した後、密閉式ニーダー又は１軸もしくは２軸
の押出機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級する方法が
挙げられる。さらに、トナーの表面には、必要に応じて
流動性向上剤等を添加してもよい。このようにして得ら
れるトナーの重量平均粒子径は、好ましくは３〜１５μ
ｍである。
【００２４】本発明の非接触定着用トナーは、磁性体微
粉末を含有するときは単独で現像剤として、また磁性体
微粉末を含有しないときは非磁性一成分系現像剤とし
て、もしくはキャリアと混合して二成分系現像剤として
使用される。
【００２５】
【実施例】〔樹脂の軟化点〕高化式フローテスター「Ｃ
ＦＴ−５００Ｄ」（島津製作所製）を用い、樹脂の半分
が流出する温度を軟化点とする（試料：１ｇ、昇温速
度：６℃／分、荷重：１．９６ＭＰａ、ノズル：１ｍｍ
φ×１ｍｍ）。
【００２６】〔樹脂のガラス転移点〕示差走査熱量計
「ＤＳＣ２１０」（セイコー電子工業（株）製）を用い
て昇温速度１０℃／分で測定する。
【００２７】ポリエステルの製造例 表１、表２に示す原料をエステル化触媒としての酸化ジ
ブチル錫とともに、３リットル容のガラス製四つ口フラ
スコに入れ、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コン
デンサー及び窒素導入管を取り付け、電熱マントル中で
窒素気流下、２００℃にて攪拌しつつ、環球法により測
定した軟化点を目安に反応させて、樹脂Ａ〜Ｆ（線状ポ
リエステル）、樹脂ａ〜ｇ（架橋ポリエステル）を得
た。各樹脂の軟化点（Ｔｍ）及びガラス転移点（Ｔｇ）
を表１、表２に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】実施例１〜９、比較例１〜６ 結着樹脂として表３に示す樹脂からなる結着樹脂組成物
を用い、該結着樹脂１００重量部、着色剤としてカーボ
ンブラック「♯４４」（三菱化成工業社製）７重量部及
び正帯電性荷電制御剤として「ボントロン Ｎ−０１」
（オリエント化学工業社製）３重量部をヘンシェルミキ
サーで十分に混合した後、２軸押出機で溶融混練し、冷
却後、粉砕、分級工程を経て、重量平均粒子径が１１μ
ｍのトナーを得た。
【００３１】実施例１０ 結着樹脂として表３に示す樹脂からなる結着樹脂組成物
を用い、正帯電性荷電制御剤の代わりに、負帯電性荷電
制御剤として「ボントロン Ｓ−３４」（オリエント化
学工業社製）３重量部を用いた以外は、実施例１と同様
にして、重量平均粒子径が１１μｍのトナーを得た。
【００３２】試験例１ 得られたトナー各々４重量部と、キャリアとして「ＴＥ
ＦＶ２００／３００」（パウダーテック（株）製、鉄
粉）９６重量部とを混合して、現像剤を調製した。得ら
れた現像剤を、フラッシュ定着方式を採用している市販
のレーザープリンタに実装し、画像出しを行い、以下の
方法により耐ボイド性、定着性及び耐環境性を評価し
た。結果を表３に示す。
【００３３】（１）耐ボイド性 爆発定着によるボイドの発生を目視により観察し、以下
の評価基準に従って耐ボイド性を評価した。
【００３４】〔評価基準〕 ○：ボイドの発生無し ×：ボイドの発生有り
【００３５】（２）定着性 定着速度１００ｍｍ／秒、温度１８０℃で定着させた初
期画像を、５００ｇの荷重を載せた底面が１５ｍｍ×
７．５ｍｍの砂消しゴムで５往復こすり、こする前後の
光学反射密度を反射濃度計「ＲＤ−９１５」（マクベス
社製）を用いて測定し、両者の比率（こすり後／こすり
前）から定着率を求め、以下の評価基準に従って定着性
を評価した。
【００３６】〔評価基準〕 ◎：定着率が８０％を超える。 ○：定着率が７０〜８０％である。 ×：定着率が７０％未満である。
【００３７】（３）耐環境性 １万枚の連続コピーを通常環境（２３℃、５０％Ｒ
Ｈ）、高温高湿（３５℃、８５％ＲＨ）及び低温低湿
（１０℃、１５％ＲＨ）下でそれぞれ行って、連続コピ
ー中のトナーの帯電量を測定し、通常環境下の帯電量に
対する高温高湿下及び低温低湿下での帯電量変化率の平
均値〔（高温高湿下での帯電量変化率＋低温低湿下での
帯電量変化率）／２〕を算出し、以下の評価基準に従っ
て耐環境性を評価した。
【００３８】〔評価基準〕 ◎：平均値が２０％未満であり、実使用上特に良好であ
る。 ○：平均値が２０〜３０％であり、実使用上問題がない ×：平均値が３０％を超えていて、実使用上問題が生じ
る。
【００３９】試験例２ トナー５．０ｇを、高さ１２ｍｍ、半径３０ｍｍの円柱
型のステンレス製容器に入れ、５０℃で７２時間放置
後、３０メッシュの篩いにかけ、通過したトナーの重量
を測定し、以下の評価基準に従って保存性を評価した。
結果を表３に示す。
【００４０】〔評価基準〕 ◎：通過したトナーが９０％を超える。 ○：通過したトナーが８０〜９０％である。 ×：通過したトナーが８０％未満である。
【００４１】
【表３】
【００４２】以上の結果から、実施例１〜１０のトナー
は、耐ボイド性、定着性、耐環境性及び保存性のいずれ
の特性にも優れていることが分かる。これに対し、アル
コール成分として式（Ｉ）で表される化合物以外のアル
コールを使用した比較例１〜３のトナーは、耐環境性及
び保存性に劣り、また１種類の樹脂のみからなる結着樹
脂組成物を使用した比較例４、５のトナーは、耐ボイド
性及び／又は定着性が損なわれており、架橋ポリエステ
ルを使用していない比較例６のトナーは耐ボイド性及び
定着性に劣ることが分かる。
【００４３】
【発明の効果】本発明により、非接触定着におけるボイ
ドの発生を効果的に防止し、優れた定着性を有するだけ
でなく、耐環境性及び保存性にも優れる非接触定着用結
着樹脂組成物、該非接触定着用結着樹脂組成物を含有し
た非接触定着用トナー及び該非接触定着用トナーを含有
した現像剤を提供することが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H005 AA01 CA08 CA17 DA10 EA03 EA07 FB03 4J002 CF09W CF09X CF10W CF10X FA040 FD010 FD030 FD070 FD090 FD100 FD110 FD160 FD200 GH00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軟化点の異なる２種以上のポリエステル
    からなる非接触定着用結着樹脂組成物であって、前記ポ
    リエステルのいずれもが実質的に式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｒは炭素数２又は３のアルキレン基、ｘ及びｙ
    は正の数を示し、ｘとｙの和は１〜１６である）で表さ
    れる化合物のみをアルコール成分として用いて得られた
    樹脂であり、少なくとも軟化点の最も高いポリエステル
    が架橋ポリエステルである非接触定着用結着樹脂組成
    物。
  2. 【請求項２】 軟化点が８０℃以上１２０℃未満のポリ
    エステル（低軟化点ポリエステル）と軟化点が１２０℃
    以上１６０℃以下のポリエステル（高軟化点ポリエステ
    ル）のそれぞれから選ばれた少なくとも１種づつからな
    る請求項１記載の非接触定着用結着樹脂組成物。
  3. 【請求項３】 低軟化点ポリエステルと高軟化点ポリエ
    ステルの含有量の重量比（低軟化点ポリエステル／高軟
    化点ポリエステル）が２０／８０〜９０／１０である請
    求項２記載の非接触定着用結着樹脂組成物。
  4. 【請求項４】 非接触定着がフラッシュ定着である請求
    項１〜３いずれか記載の非接触定着用結着樹脂組成物。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４いずれか記載の非接触定着
    用結着樹脂組成物を含有してなる非接触定着用トナー。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の非接触定着用トナーを含
    有してなる現像剤。
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