JPH0470670A - 電子写真用現像剤組成物 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
電荷像を現像するための現像剤組成物に関するものであ
る。
号、第2357809号明細書等に記載されているごと
く、光導電性絶縁層を一様に帯電させ、ついてその層を
露光せしめ、その露光された部分の電荷を消散させるこ
とによって電気的な潜像を形成し、さらに該潜像にトナ
ーと呼ばれる着色された電荷を持った微粉末を付着せし
めることによって可視化させ(現像工程)、得られた可
視像を転写紙等の転写材に転写せしめた後(転写工程)
、加熱、圧力あるいはその他の適当な定着法によって永
久定着せしめる工程(定着工程)からなる。
、定着工程の各工程において要求される機能を備えてい
なければならない。
ター等においては、より高速で高画質の印字物を提供す
ることか強く望まれている。この要求に対するトナー画
像の定着方法に関しては、種々の方法や装置が開発され
ているが、現在量も一般的な方法は、熱と圧力を同時に
適用するいわゆる熱ローラ一定着方式である。
にわたり連続定着を行なうため、像支持体に熱ローラー
の熱か相当量に奪われて熱補給が間に合わず、その結果
熱ローラーの温度が低下して定着不良を生じやすい。従
って、高速複写機等においてはより一層低温で定着が可
能なトナーの開発か望まれている。
特許第3590000号明細書記載のごとく、非接触定
着方式においても充分に定着されるか、前記熱ローラ一
定着方式に使用した場合、オフセット現象が発生し易く
、使用は困難であった。オフセット現象とは、熱ローラ
一定着時において熱ローラーの表面にトナーが溶融状態
で接触することとなり、この溶融トナーの一部か熱ロー
ラーの表面に転移付着し、これが次に送られてくる像支
持体に再転移して画像を汚す現象である。
いては、 A:耐オフセット性の優れたトナー B:低温定着性の優れたトナー の開発が強く望まれている。
、 ■架橋された樹脂を使用することが提案されている(特
公昭51−23354号公報、特公昭55−6895号
公転、特開昭56”−98202号公報等)、また、 ■耐オフセット性を満足しながら低温定着性を向上させ
る方法として、側鎖にソフトセグメントを導入すること
が提案されている(特開昭57−1098250982
5号公報9−7960号公報等)、また、 ■トナーに定着ローラーとの剥離性を付与するために、
低分子量のポリオレフィンワックスを添加する方法も行
なわれている(特開昭49−65232号公報、特開昭
50−28840号公報、特開昭50−81342号公
報)。
樹脂を使用するだけでは、定着温度か上昇し、通常の定
着条件ては未定着部分が生じ、画像の汚れ等の問題が発
生する。
はなされるが、樹脂の靭性がアップするため、トナーの
生産性に係わるところの樹脂の粉砕性か悪くなり、トナ
ーの生産性が悪くなる。
がある反面、多量の添加はトナーの流動性の低下等によ
る帯電特性の低下を招く。また、添加量が少ないと効果
がない。
る。
複写機、プリンターにおいて、より低い定着温度で定着
てき、かつ良好な耐オフセット性を有する電子写真用現
像剤組成物を提供することにある。
じない、かつ寿命の長い(劣化し難い)電子写真用現像
剤組成物を提供することにある。
砕性の良い電子写真用現像剤組成物を提供することにあ
る。
結果、本発明を見い出した。
結着樹脂、着色剤及びビスフェノールAアルキレンオキ
サイド付加物を含有してなる電子写真用現像剤組成物に
おいて、該ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加
物を、該結着樹脂100重量部に対して1.0重量部以
上、10.0重量部以下含有することを特徴とする電子
写真用現像剤組成物に係わるものである。また、 (2)前記(1)記載のポリエステル樹脂が、3価以上
の多官能化合物の少なくとも1種を構成単位として全モ
ノマー量の0.5モル%以上、15.0モル%未満を有
することを特徴とする電子写真用現像剤組成物に係わる
ものである。さらに、(3)前記(1)又は(2)記載
のポリエステル樹脂の高化式フローテスターによる軟化
点が、95.0℃以上、160.0℃以下、かつDSC
によるガラス転移温度が、50.0℃以上、80.0℃
以下であることを特徴とする電子写真用現像剤組成物に
係わるものである。
ステル樹脂を主成分とする結着樹脂、着色剤及びビスフ
ェノールAアルキレンオキサイド付加物を含有してなる
電子写真用現像剤組成物において、ビスフェノールAア
ルキレンオキサイド付加物を該結着樹脂100重量部に
対して1.0重量部以上、10.0重量部以下含有する
必要があり、好ましくは3.0重量部以上、10.0重
量部以下である。
ド付加物の割合か、樹脂100重量部に対して1.0重
量部未満であれば、定着性向上に効果はない。一方、1
0.0重量部を超えるとトナーの流動性、帯電性、耐ブ
ロッキング性等が損なわれ、また、耐オフセット性が悪
くなる。
組成物中に含有せしめる方法としては、ポリエステル化
反応の未反応単量体としてのビスフェノールAアルキレ
ンオキサイド付加物を樹脂中に残存せしめることによる
方法が挙げられる。
アルコール成分の仕込比を制御することにより達成され
る。ポリエステル樹脂の重合度は本発明の重要項目であ
る高化式フローテスターによる軟化点と深い係わりがあ
り、高化式フローテスターによる軟化点が95.0℃以
上、160.0℃以下を満足し、またポリエステル樹脂
製造仕込の段階で、酸成分官能基数とアルコール成分官
能基数との比が0.65〜0.95:1であることが望
まれる。
に残存した場合、トナー粒子表面にブリードアウトし、
トナーの流動性、帯電性、耐ブロッキング性等を損なう
ため、好ましくないものとされていた。
キサイド付加物が未反応単量体として、一定範囲内で残
存すれば、トナーの流動性、帯電性、耐ブロッキング性
等を損なわず、定着強度を増大させる効果があることを
見い出し、本発明に至った。ビスフェノールAアルキレ
ンオキサイド付加物がポリエステル樹脂中に残存し、該
樹脂をトナーに使用した場合、トナーの流動性、帯電性
、耐ブロッキング性等か損なわれない理由として、以下
のことが推定される。即ち、ビスフェノールAアルキレ
ンオキサイド付加物は、ポリエステル化反応のエステル
基又は末端のカルボキシル基、水酸基等との相互作用に
よってトナー粒子表面にブリードアウトしにくいものと
考えられる。
がポリエステル化反応の初期から系内に存在した場合、
分子レベルでポリエステル樹脂に分散されており、その
相互作用はさらに強いものと推定される。
、下記の一般式 (式中、R+は炭素数2乃至4のアルキレン基であり、
8、アは正の整数であり、その和の平均値は2乃至16
である。) で示されるものである。
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、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゜5)−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(2,0)−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゜0)−2,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン等を挙げることかできる。
ノールAアルキレンオキサイド付加物の未反応単量体の
割合は、以下のようにして求めることかできる。
PLCにより未反応単量体を定量する。
りである。
X50cm)2本 溶離液:クロロホルム 流 量:約3.4m11分 注 入:1%(w/v)試料溶液を7.9mj’(ルー
プ式インジェクターによる) 検 出:RID 未反応単量体か含まれる溶液を分取し、クロロホルムを
減圧留去する。
THFで5mlのメスフラスコに洗い流し、定容とする
。
mmφX 250mm)溶離液:THF/水=5015
0 流量:1.Omj’/分 カラム温度:40℃ 注入:20μl 検 出:UV280nm 定量は予め作製した検量線により求める。
組成物中に含有せしめる他の方法として、ニーダ−等の
公知の方法で溶融混合する方法か挙げられる。また、ポ
リエステル化反応の未反応単量体を用いる前記の方法と
溶融混合する方法を組み合せて行ってもよい。
のうち2価のアルコール成分としては、前記のビスフェ
ノールAアルキレンオキサイド付加物又はエチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、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、1.5−ベンタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、1.4−シクロヘキサンジメタツール、
ジ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、ポリテトラメチレングリコー
ル等の脂肪族系のジオール、その他の2価のアルコール
を挙げることかできる。
ノマーとして用いた場合、ビスフェノールA骨格の性質
上比較的高めのガラス転移点のポリエステル樹脂か得ら
れ、耐ブロッキング性か良好となる。また、ビスフェノ
ールA骨格は、分子量か大きいのてポリマーの高分子量
化に寄与し、耐オフセツト化に効果がある。
ーのうち、2価のカルボン酸成分としては、例えば、マ
レイン酸、フマール酸、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、
コハク酸、アジピン酸、セパチン酸、アゼライン酸、マ
ロン酸および下記の一般式 (式中、R2、R2は炭素数4乃至20の飽和もしくは
不飽和の炭化水素基である。) で示される2価のカルボン酸、例えば、n−ドデシルコ
ハク酸、n−ドデセニルコハク酸、n−オクチルコハク
酸、イソドデシルコノλり酸、イソドデセニルコハク酸
、n−オクテニルコノ\り酸、また、これら2価のカル
ボン酸の無水物もしくは低級アルキルエステル、その他
の二価のカルボン酸を挙げることができる。
て部分架橋されていることが必要である。
せられる。架橋剤としての3価以上のポリオール類とし
ては、例えば、ソルビトール、l。
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、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、l、 3. 5−)リヒドロ
キシメチルベンゼン等が使用できる。
ては、例えば、l、 2. 4−ベンゼントリカルボ
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ホン酸、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ルプロパン、l、 2. 4−シ
クロヘキサントリカルボン酸、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、ピロメリット酸、エンボール三量体酸、
これらの酸の無水物もしくは低級アルキルエステル等が
使用できる。特に好ましい3価以上のポリカルボン酸と
しては、無水トリメリット酸か挙げられる。
%以上、15.0モル%未満、好ましくは1.5モル%
以上、12.0モル%未満、より好ましくは2.5モル
%以上、l’o、0モル%未満使用することができる。
、各々単独でも併用でも使用することかできるが、併せ
て15.0モル%を越えるとポリエステル樹脂の製造安
定性が悪化して好ましくない。
0.5モル%未満の使用では、樹脂の粉砕性か悪くひい
ては、トナーの粉砕性も悪くなり好ましくない。
ーテスターによる軟化点か、95.0℃以上、160.
0℃以下であることが、好ましい。
キング性に支障をきたし、また、160゜0℃を越える
と低温定着性に支障をきたす。
ーによる軟化点は、以下のように定義するものである。
製作所製)を用い、ダイスの細孔の径1順、加圧20k
g/a(昇温速度6°(::/minの条件下で1cn
l’の試料を溶融流出させたときの流出開始点から流出
終了点の高さの1/2に相当する温度を軟化点と定義す
る。
成分とポリオール成分とを不活性ガス雰囲気下にて18
0〜250℃の温度で縮重合することにより製造てきる
。この際、反応を促進せしめる為、通常使用されている
エステル化触媒1例えば酸化亜鉛、酸化第一錫、ジブチ
ル錫オキシドジブチル錫ジラウレート等を使用すること
ができる。また、同様の目的の為、減圧下にて製造する
事ができる。
(示差走査熱量計)によるガラス転移温度が50.0℃
以上80.0℃以下が好ましい。50.0℃未満ては耐
ブロッキング性に、また、80.0℃を越えると低温定
着性に支障をきたす。
酸価は20 KOHmg/g以下が好ましく、より好ま
しくは、10 KOHmg/g以下である。20KOH
mg/gを越えると、耐湿性が悪化し、特に高湿下にて
帯電量が低下し好ましくない。
は、例えば黒色トナーの場合サーマルブラック法、アセ
チレンブラック法、チャンネルブラック法、ファーネス
ブラック法、ランプブラック法等により製造される各種
のカーボンブラック、またカラートナーの場合、銅フタ
ロシアニン、モノアゾ系顔料(C,1,Pigment
Red 5. C,[、PigmentOrange
36. C,1,Pigment Red 22)
、ジスアゾ系顔料(C,1,Pigment Yell
ow 83)、アントラキノン系顔料(C,LPigm
ent Blue 60) 、ジスアゾ系顔料(Sol
vent Red 19) 、ローダミン系染料(So
lvent Red 49)等があり、これらをポリエ
ステル樹脂と、場合によっては正又は負の荷電制御剤と
共にボールミル等により充分に均一分散した後、ニーダ
−にて溶融混練し冷却後粉砕し、平均粒径5〜15μの
着色粉体即ちトナーとして使用される。
、フェライト系コートキャリアー、真球コートキャリア
ー等の磁性粉体と適量ブレンドし現像剤として用いられ
る。
しては、低分子化合物から高分子化合物(ポリマーも含
む)まで特に制限はない。例えば、ニグロシン系の染料
である[ニグロシンベースEX」、[オイルブラックB
SJ、「オイルブラックSO」(以上、オリエント化学
社製)や、トリフェニルメタン系染料、4級アンモニウ
ム化合物、アミノ基を有するビニル系ポリマー等か挙げ
られる。
御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン
酸及びその塩、ニトロ基やハロゲン元素を持った物質、
スルホン化銅フタロシアニン、無水マレイン酸コポリマ
ー等か挙げられる。
磁性微粉体をトナー中に含存せしめることができる。該
磁性粉体としてはフェライト、マグネタイト等強磁性を
示す元素を含む合金あるいは化合物を挙げることがてき
、該磁性体は平均粒径0.05〜1μの微粉末の形でポ
リエステル樹脂中に30〜70重量%の量を分散せしめ
て用いることかできる。
性改良剤として、オフセット防止剤、流動化剤、熱特性
改良剤(例えば3.5−ジ−ターシャリ−ブチルサリチ
ル酸クロム錯体等の金属錯体や酸化亜鉛等の金属酸化物
)等があるが、適宜用いても何ら本発明を阻害するもの
ではない。
これらの実施例に何ら限定されるものではない。
−ヒドロキシフェニル)プロパン 5.0モル、エチレ
ングリコール 5.0モル、テレフタル酸 7.0モル
、 1. 2’、 4−ベンゼントリカルボン酸無
水物(無水トリメリット酸)1.0モル、及び5.0g
のジブチル錫オキシドをガラス製の4つ目フラスコに入
れ、温度計、ステンレス製攪拌捧、流下式コンデンサー
、及び窒素導入管を取り付け、マントルヒーター中で窒
素気流下で、190’Cにて3時間、220℃にて3時
間、240℃にて3時間、さらに同温度で60mmHg
の減圧にて1時間反応せしめて反応を終了した。
よる軟化点は、118℃,DSCによるガラス転移温度
は62℃,ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加
物の未反応単量体は、樹脂100重量部に対して3.0
重量部であった。
結着樹脂−2〜5を製造した。表1に得られた樹脂のフ
ローテスターによる軟化点、DSCによるガラス転移温
度、ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物の未
反応単量体の含有量を示す。
しだし機にて溶融混合し、冷却後、通常の粉砕・分級工
程を経て平均粒径11μmのトナーを調製した。
社製) 負帯電性荷電制御剤 ボントロン 5−34 2部 (オリエント化学社製) 実施例2 実施例1における結着樹脂=1を結着樹脂−2に変える
以外は全く同様に行った。
かつ、2軸押しだし機にて溶融混合時において、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3部を添加して溶融混合する
こと以外は全く同様に行った。
以外は全く同様に行った。
−5に変える以外は全く同様に行った。
1〜4とし、比較例1〜3て得られたトナーをそれぞれ
比較トナー1〜3とする。
部とを混合して現像剤を調製し、市販の電子写真複写機
(感光体はアモルファスセレン、定着ローラーの回転速
度は255 mm/ sec 、定着装置中のヒートロ
ーラー温度を可変にし、オイル塗布装置を除去したもの
)にて画出しをおこなった。
の定着性、オフセット性、保存安定性及び樹脂の粉砕性
を評価した結果を表2に示す。
の砂消しゴムに500gの荷重を載せ、定着機を通して
定着された画像の上を5往復こすり、こする前後でマク
ベス社の反射温度計にて光学反射密度を測定し、以下の
定義による定着率が70%を越える際の定着ローラーの
温度をいう。
。
1相対湿度40%の条件下で24時間放置したときの凝
集の発生の程度により評価した。
場合には保存安定性〔良〕とし、3g以上の場合を〔悪
〕とした。
ち、通常の粉砕工程を終わった樹脂を篩にかけ、16メ
ツシユを通過し、20メツシユは通過しない樹脂粉体を
得る。上記の分級された樹脂粉体を30.00g精秤し
、コーヒーミル(PHL’IPS社製HR−2170タ
イプ)にて15秒間粉砕後、32メツシユの篩にかけ、
通過しない樹脂の重量(A)gを精秤する。
、平均残存率か0〜15.0%を〔◎)、15.1〜3
0.0%を〔○) 、30.1〜45.0%を〔△)、
45.1〜100%を〔×〕と表示する。
については、最低定着温度が低く、保存安定性も良好で
、樹脂の粉砕性も良好であり、ひいてはトナー化での粉
砕性も良好であった。しかし、比較トナーlは、ビスフ
ェノールAアルキレンオキサイド付加物の未反応単量体
が少ない結着樹脂−3を使用しているため、最低定着温
度が高かった。また、樹脂の粉砕性、ひいてはトナー化
での粉砕性も悪かった。比較トナー2は、ビスフェノー
ルAアルキレンオキサイド付加物の未反応単量体のない
結着樹脂−4を使用しているため、最低定着温度が高か
った。比較トナー3は、ビスフェノールAアルキレンオ
キサイド付加物の未反応単量体か多い結着樹脂−5を使
用しているため、最低定着温度か低いものの、高温オフ
セット発生温度が低く、さらには保存安定性も悪かった
。
優れたポリエステル樹脂を使用し、かつ現像剤組成物中
にビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物が含ま
れているため、高速複写機等の定着方法においても充分
満足する低温定着性を有するものである。また架橋構造
を有するため、耐オフセット性に関しても優れた特性を
有するものである。また、保存安定性、樹脂の粉砕性に
も優れた特性を有する。
Claims (3)
- (1)少なくともポリエステル樹脂を主成分とする結着
樹脂、着色剤及びビスフェノールAアルキレンオキサイ
ド付加物を含有してなる電子写真用現像剤組成物におい
て、該ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物を
、該結着樹脂100重量部に対して1.0重量部以上、
10.0重量部以下含有することを特徴とする電子写真
用現像剤組成物。 - (2)請求項(1)記載のポリエステル樹脂が、3価以
上の多官能化合物の少なくとも1種を構成単位として全
モノマー量の0.5モル%以上、15.0モル%未満を
有することを特徴とする請求項(1)記載の電子写真用
現像剤組成物。 - (3)請求項(1)又は(2)記載のポリエステル樹脂
の高化式フローテスターによる軟化点が、95.0℃以
上、160.0℃以下、かつDSCによるガラス転移温
度が、50.0℃以上、80.0℃以下であることを特
徴とする請求項(1)又は(2)記載の電子写真用現像
剤組成物。
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