JPH09251216A - 電子写真トナー用ポリエステル系樹脂、該樹脂の製造方 法及び該樹脂を用いた電子写真用トナー - Google Patents
電子写真トナー用ポリエステル系樹脂、該樹脂の製造方 法及び該樹脂を用いた電子写真用トナーInfo
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- JPH09251216A JPH09251216A JP11305396A JP11305396A JPH09251216A JP H09251216 A JPH09251216 A JP H09251216A JP 11305396 A JP11305396 A JP 11305396A JP 11305396 A JP11305396 A JP 11305396A JP H09251216 A JPH09251216 A JP H09251216A
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Abstract
ー、自動原稿送り装置で給紙されても、実用上何等問題
を発生せず、消費電力を削減し、低ロール圧力化による
機械コスト低減、複写速度の高速化を達成する定着強度
の優れた電子写真用トナーを提供する。 【解決手段】1×103 以上8×103 以下の領域に分
子量の極大値を有し、Mw/Mnが20以上200以下
であり、樹脂全体に占める分子量1×105 以下の割合
が80重量%以上であり、少なくとも3価以上の多価カ
ルボン酸及び/又は3価以上の多価アルコールを含有す
ることを特徴とする電子写真トナー用ポリエステル系樹
脂及び該樹脂の製造方法、これを用いたトナーを提供す
る。
Description
特に熱ロール定着を採用している複写機又はプリンター
用の電子写真用トナーに使用するポリエステル系樹脂、
該樹脂の製造方法及びこれを用いた電子写真用トナーに
関する。
プリンターはその普及が広まるにつれて、家庭への普及
及び複写機又はプリンターの多機能化を主な目的とした
低エネルギー化(消費電力の削減)、印刷機と複写機と
の境に位置するいわゆるグレイエリアへの普及を目的と
した高速化、あるいは機械コストを下げるための定着ロ
ールの簡素化のための低ロール圧力化が望まれており、
又、複写機の高級化にともない両面コピー機能や原稿自
動送り装置の搭載された複写機が広く普及されてきたた
め、複写機及びプリンターに使用される電子写真用トナ
ーには定着温度が低く、耐オフセット性が優れて、且つ
両面コピー時の汚れや、原稿自動送り装置における汚れ
の発生を防止するため転写紙への定着強度の優れた電子
写真用トナーが要求されている。
のように結着樹脂の分子量や分子量分布を改良したもの
等の提案がなされている。具体的には、結着樹脂を低分
子量化し、定着温度を低くしようとする試みがなされて
いた。しかしながら、従来から広く用いられているスチ
レンアクリル系樹脂では低分子量化することによりトナ
ー自体が脆くなり、現像機中でのストレスによりトナー
が粉砕され、粒度分布の変化を招いたり、キャリアまた
は現像スリーブに融着するなどして長期の複写において
は帯電特性の変化による画質劣化が避けられなかった。
又、両面コピー時の汚れや、原稿自動送り装置における
汚れが発生していた。一方ポリエステル樹脂では低分子
量化することにより、融点は低下したが同時に粘度も低
下したため定着ロールへのオフセット現象が発生する問
題が生じていた。このオフセット現象を防ぐための一方
法として、ポリエステル樹脂の分子量分布を広くするた
めに、架橋構造を導入することが行なわれていた。しか
しながら、この方法に於いては架橋により分子量分布は
広がり、オフセット現象は防止できるものの、全体の分
子量も大きくなり、低温定着性が悪化する問題があっ
た。従って、定着性を充分に持たせるためには、樹脂の
ガラス転移温度(Tg)を下げざるを得ず、トナーとし
たときの保存性を損なうことが避けられなかった。この
ように従来技術では耐オフセット性、保存性を満足しな
がら、低温定着性を達成することができなかった。
は低い定着温度で定着することができ、オフセット性に
おいても実用上何等問題を発生せず、転写紙への定着強
度の優れた電子写真用トナーを提供することにある。
8×103 以下の領域に分子量の極大値を有し、Mw/
Mnが20以上200以下であり、樹脂全体に占める分
子量1×105 以下の割合が80重量%以上であり、少
なくとも3価以上の多価カルボン酸及び/又は3価以上
の多価アルコールを含有することを特徴とする電子写真
トナー用ポリエステル系樹脂とその製造方法及びそれを
含有したトナーである。
電子写真トナー用ポリエステル系樹脂はゲルパーミエー
ションクロマトグラフィー(以下GPCと言う)によっ
て測定されるクロマトグラムにて分子量のピーク位置が
1×103 以上8×103 以下の領域に分子量の極大値
を有するものであり、8×103 を越える領域にも分布
を有し、8×103 を越える領域にピーク又は肩を有し
ていても良い。この場合、分子量のピーク位置が1×1
03 未満では、ガラス転移温度が低下するため保存性が
悪くなる。8×103 を越えて存在すると溶融粘度が上
昇し、定着ロールによってトナーが十分に溶融せず、低
温定着性が悪化する。
Mnは20以上200以下である。この場合Mw/Mn
が20未満であると高分子量部分が少ないため、高温で
の溶融粘度が下がり過ぎ高温オフセットが発生する。一
方Mw/Mnが200を越えて多いと高分子量部分が多
過ぎるため溶融粘度が上昇し、定着ロールによってトナ
ーが十分に溶融せず、低温定着性が悪化する。低温での
定着性を良好にするためには、低分子量体が多い方が有
利であるので、本発明の低温定着性に優れたトナーを構
成する樹脂としては、樹脂全体に占める分子量1×10
5 以下の割合が80重量%以上であることが必要で、さ
らに低温定着性を良好に保つためには樹脂全体に占める
分子量1×104 以下の割合が50重量%以上であるこ
とが好ましい。
樹脂を構成する成分について説明する。本発明において
ポリエステル系樹脂の分子量分布のピークの位置の分子
量は、GPCによって次の条件で測定した値である。す
なわち温度25℃において溶媒(テトラヒドロフラン)
を毎分1mlの流速で流し、濃度0.4gr/dlのテ
トラヒドロフラン試料溶液を試料重量として8mg注入
し測定する。又、試料の分子量測定にあたっては、該試
料の有する分子量分布が、数種の単分散ポリスチレン標
準試料によって作製された検量線の分子量の対数とカウ
ント数が直線になる範囲内に包含される測定条件を選択
する。又、本測定にあたり、測定の信頼性は上述の測定
条件で行なったNBS706ポリスチレン標準試料(M
w=28.8×104 、Mn=13.7×104 ,Mw
/Mn=2.11)のMw/Mnが、2.11±0.1
0となることにより確認することができる。
ジオール成分の例としては、次の化合物が例示される。
ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA、ポリオキシ
エチレン化ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビ
フェノール、ポリオキシプロピレン化ビフェノール、ジ
エタノールアミン、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、イソプロピレングリ
コール、オクタンジオール、2,2−ジエチル−1.3
−プロパンジオール、スピログリコール、ネオペンチル
グリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタン
ジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、ヘキシレングリ
コール、1,3−ペンタンジオール、3−メチル1,5
−ペンタンジオール、ヒドロベンゾイン,ビス(β−ヒ
ドロキシエチル)テレフタレート,ビス(ヒドロキシブ
チル)テレフタレート等が挙げられる。
は、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、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、ジグリセロール、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−トリヒドロキシベンゼン等が挙げら
れる。
エステル成分としては、フマール酸、マレイン酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、イタコン酸、メサコニン酸、シト
ラコン酸、グルタコン酸、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、ドデカン二
酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニル−4,4−ジ
カルボン酸、2,3−ピペラジン−ジカルボン酸、イミ
ノジカルボン酸、イミダゾール−4,5−ジカルボン
酸、ピペリジンジカルボン酸、N−フェニルピラゾール
ジカルボン酸、ピリジンジカルボン酸、カルバゾール−
3,6−ジカルボン酸、9−メチルカルバゾール−3,
6−ジカルボン酸、カルバゾール−3−6−ジ酪酸、カ
ルバゾール−3,6−γ,γ′−ジケト酪酸、4−ヒド
ロキシイソフタル酸、2,5−ヒドロキシ−1,4−ベ
ンゼン二酢酸,ケリダム酸、ビス(2−ヒドロキシ−3
−カルボキシフェニル)メタン及びこの酸無水物又は低
級アルキルエステル等が使用できる。
は、トリメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリ
カルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、
2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、ピリジントリ
カルボン酸、ピリジン−2,3,4,6−テトラカルボ
ン酸、ピリジン−1,2,7,8−テトラカルボン酸及
びこれらの無水物及び低級アルキルエステル等が使用で
きる。
本発明のトナー用ポリエステル系樹脂の製造方法は、1
×103 以上8×103 以下の領域に分子量の極大値を
有する線状ポリエステル系樹脂の存在下で、3価以上の
多価カルボン酸及び/又は3価以上の多価アルコールを
含むポリエステル系樹脂を製造することを特徴とする。
具体的には前記ジカルボン酸成分とジオール成分から構
成されるモノマーを用いて重縮合反応により1×103
以上8×103 以下の分子量の領域に入るように、まず
第1段目の工程として線状ポリエステル系樹脂を合成す
る。
位置が1×103 未満では、ガラス転移温度が低くな
り、その後の工程で行なわれる本発明のポリエステル系
樹脂のガラス転移温度も低下するため保存性が悪くな
る。線状ポリエステル系樹脂の分子量のピーク位置が8
×103 を越えて存在すると、本発明のポリエステル系
樹脂の溶融解温度が105℃を越えるため、定着ロール
によってトナーが十分に溶融せず、低温定着性が悪化す
るので好ましくない。この線状樹脂の酸価と水酸基価の
合計は、100KOHmg/g以下であることが必要で
ある。なお、酸価と水酸基価の合計すなわち線状樹脂の
官能基数が多いと、その後の工程で得られる本発明のポ
リエステル系樹脂の全体の分子量が増大し、ピークトッ
プ分子量が8×103 を越えるため、溶融粘度が上昇
し、低温定着性が悪くなる。従って、本発明のポリエス
テル系樹脂の分子量を低く抑え、溶融開始温度を低くし
て低温定着性を良好に保つためには、前記線状ポリエス
テル樹脂の酸価と水酸基価の合計は50KOHmg/g
以下が最も好ましい。なお、酸価及び水酸基価の測定は
JIS K0070に示される方法で行なった。
系樹脂の80重量部から95重量部を180℃〜230
℃の温度で加熱溶融し、ジカルボン酸及び/又はジオー
ルと3価以上の多価カルボン酸及び/又は3価以上の多
価アルコールを5重量部〜20重量部混合して、さらに
重縮合反応を進めて本発明のトナー用ポリエステル系樹
脂を得る。この二段階の重縮合プロセスをとることによ
り、3価以上の多価モノマーを使用しても分子量の増大
が少ない、すなわち分子量を低く保つ本発明のポリエス
テル系樹脂を形成することができる。2段目の重縮合反
応に用いるモノマー類は同時に短時間で投入することが
分子量分布を目的の領域に納めるためには好ましい形態
である。
の溶融特性としては、より低温での定着性を向上させる
ために、その溶融開始温度は60℃以上105℃以下が
好ましい。60℃より低い温度ではトナーのブロッキン
グ性が悪化し保存性に問題が生じる場合があり好ましく
ない。又、105℃より高温では定着性が充分でなくな
る。又、該ポリエステル系樹脂は充分な定着オフセット
幅を持たせるために、高温での溶融粘度の低下が少ない
方が好ましく、軟化点と溶融開始温度の差は15℃以上
45℃以下であることが好ましい。15℃より低いと定
着オフセット幅(非オフセット温度幅)が狭くなり、4
5℃より高いと耐オフセット性は良好に維持できるが、
低温定着性が悪くなるので好ましくない。
におけるプランジャーの降下開始温度のことを指すこと
とする。又、軟化点とはプランジャーの降下開始温度か
ら降下終了温度までの中点の温度を指すこととする。 測定器;島津製作所製 高化式フローテスタCF−5
00 測定条件; プランジャー:1cm2 ダイの直径 :1mm ダイの長さ :1mm 荷重 :20KgF 予熱温度 :50〜80℃ 予熱時間 :300sec 昇温速度 :6℃/min
脂と着色剤の他にその他の結着樹脂、磁性体及び帯電制
御剤、流動化剤などの特性改良剤が使用可能である。本
発明のトナーの製造方法は結着樹脂、着色剤、帯電制御
剤等の特性改良剤を予めスーパーミキサーで混合する。
混合した材料はバンバリーミキサー、ロールミル、ニー
ダー、エクストルーダー等を用いて溶融混練する。混練
物はカッターミル、ハンマーミル等で粗粉砕され、その
後ジェットミル等で微粉砕される、分級は風力分級器等
を用いて所定の粒度分布に調整される。分級後のトナー
は流動性調整のため外添剤等と混合して製品とされる。
ては前記ポリエステル系樹脂と共に、他にスチレン系樹
脂、スチレンアクリル共重合樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリエチレ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹塩、
ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂等の樹脂を配合して
もよい。
色剤としては、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、クロムイエロー、
ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリ
ンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアニ
ンブルー、マラカイトグリーンオクサレート、ランプブ
ラック、ローズベンガル、これらの混合物、その他を挙
げることができる。これらの着色剤は、十分な濃度の可
視像が形成されるに十分な割合で含有されることが必要
であり、通常結着樹脂100重量部に対して1〜20重
量部程度の割合とされる。
性体としては、フェライト、マグネタイトを始めとする
鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属若しくは
合金又はこれらの元素を含む化合物、或いは強磁性元素
を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を
示すようになる合金、例えばマンガン−銅−アルミニウ
ム、マンガン−銅−錫等のマンガンと銅とを含むホイス
ラー合金と呼ばれる種類の合金、又は二酸化クロム、そ
の他を挙げることができる。これらの磁性体は平均粒径
0.1〜1μmの微粉末の形で、結着樹脂中に均一に分
散される。そしてその含有量は、トナー100重量部当
たり20〜70重量部、好ましくは40〜70重量部で
ある。
粉や鉄粉等より成るキャリアと混合されて二成分系現像
剤とされる。又、磁性体が含有されるときはキャリアと
混合しないでそのまま一成分系現像剤として静電荷像の
現像に使用されるか、あるいは該一成分系現像剤をキャ
リアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。さ
らには、非磁性一成分の現像方法にも適用可能である。
03 以上8×103 以下の領域に分子量の極大値を有
し、Mw/Mnが20以上200以下であり、樹脂全体
に占める分子量1×105 以下の割合が80重量%以上
であり、少なくとも3価以上の多価カルボン酸及び/又
は3価以上の多価アルコールを含有することを特徴とす
るポリエステル系樹脂を電子写真用トナーに含有させる
ため、溶融粘度の低い低分子量のポリエステル系樹脂に
一定の高分子量部分を持たせることになり、トナーの溶
融時の凝集力を高め、これによりオフセット現象を防止
することができる。又、低分子量体の比率を一定の範囲
にコントロールすることにより、溶融開始温度の上昇が
抑えられ、低温定着性を満足させることができる。又部
分的に架橋構造とすることにより、定着後のトナー層の
強度が向上するため、定着強度が向上し、両面コピーの
汚れや、原稿自動送り装置における汚れの発生を防止す
ることができる。従って分子量の分布を低温定着性と耐
オフセット性を同時に満足させる範囲にコントロールす
る製造方法をとることにより従来使用されていたスチレ
ン系もしくはポリエステル系樹脂を用いたトナーでは達
成できなかった低温定着性を得ることができる。
なお、実施例において部とは重量部を示す。 実施例1 ポリオキシエチレン化ビスフェノールA 316g(1
モル)とテレフタル酸166g(1モル)及び触媒とし
てジブチル錫オキシド 0.005gを攪拌機、コンデ
ンサー及び窒素導入管を備えた四つ口丸底フラスコに入
れ、窒素ガス導入管から窒素ガスを導入しながら200
℃で約1時間加熱攪拌した。水の流出が終了した後、約
1時間かけて230℃まで昇温し、2時間加熱攪拌し、
溶融状態で取り出し、冷却して線状ポリエステル樹脂
(I)を得た。この線状ポリエステル樹脂(I)のTg
は68℃、溶融開始温度は88℃、軟化点は102℃で
あった。またピークトップ分子量は6.5×103 、M
w/Mnは2.8、樹脂全体に占める分子量1×105
以下の割合が100重量%、樹脂全体に占める分子量1
×104 以下の割合が70重量%、酸価 18KOHm
g/g、水酸基価 23KOHmg/gであった。
を攪拌機、コンデンサー及び窒素導入管を備えた四つ口
丸底フラスコに入れ、窒素ガス導入管から窒素ガスを導
入しながら180℃で1時間加熱攪拌した後、さらにブ
タンテトラカルボン酸5.8gとポリエチレングリコー
ル(水酸基価558KOHmg/g、分子量200)1
0g,ジブチル錫ジラウレート0.3gを一括して投入
し、200℃に昇温して約1時間加熱攪拌し、粘度が上
昇し攪拌機に樹脂が巻きつき攪拌不能となった時点で反
応を止め、本発明のポリエステル樹脂(A)を得た。こ
の樹脂(A)のTgは57℃、溶融開始温度は85℃、
軟化点は123℃であった。又ピークトップ分子量は
6.6×103 、Mw/Mnは122、樹脂全体に占め
る分子量1×105 以下の割合が83重量%、樹脂全体
に占める分子量1×104 以下の割合が50重量%であ
った。
機、コンデンサー及び窒素導入管を備えた四つ口丸底フ
ラスコに入れ、窒素ガス導入管から窒素ガスを導入しな
がら180℃で1時間加熱攪拌した後、さらにブタンテ
トラカルボン酸4.6gとポリエチレングリコール(水
酸基価558KOHmg/g、分子量200)8g,ジ
ブチル錫ジラウレート0.3gを一括して投入し、20
0℃に昇温して約1時間加熱攪拌し粘度が上昇し攪拌機
に樹脂が巻きつき攪拌不能となった時点で反応を止め、
本発明のポリエステル樹脂(B)を得た。この樹脂
(B)のTgは60℃、溶融開始温度は84℃、軟化点
は114℃であった。又ピークトップ分子量は6.6×
103 、Mw/Mnは71、樹脂全体に占める分子量1
×105 以下の割合が85重量%、樹脂全体に占める分
子量1×104 以下の割合が51重量%であった。
機、コンデンサー及び窒素導入管を備えた四つ口丸底フ
ラスコに入れ、窒素ガス導入管から窒素ガスを導入しな
がら180℃で1時間加熱攪拌したその後、ブタンテト
ラカルボン酸3.5gとポリエチレングリコール(水酸
基価558KOHmg/g、分子量200)6g,ジブ
チル錫ジラウレート0.3gを一括して投入し、200
℃に昇温して約1時間加熱攪拌し粘度が上昇し、攪拌機
に樹脂が巻きつき攪拌不能となった時点で反応を止め、
本発明のポリエステル樹脂(C)を得た。この樹脂
(C)のTgは63℃、溶融開始温度は84℃、軟化点
は109℃であった。またピークトップ分子量は6.5
×103 、Mw/Mnは45、樹脂全体に占める分子量
1×105 以下の割合が86重量%、樹脂全体に占める
分子量1×104 以下の割合が52重量%であった。
モル)とテレフタル酸133g(0.8モル)及び触媒
としてジブチル錫オキシド 0.005gを攪拌機、コ
ンデンサー及び窒素導入管を備えた四つ口丸底フラスコ
に入れ、窒素ガス導入管から窒素ガスを導入しながら2
00℃で1時間加熱攪拌した。水の流出が終了した後、
約1時間かけて230℃まで昇温し、2時間加熱攪拌
し、溶融状態で取り出し、冷却して線状ポリエステル樹
脂(II)を得た。この線状ポリエステル樹脂(II)
のTgは65℃、溶融開始温度は87℃、軟化点は10
0℃、またピークトップ分子量は6.1×103 、Mw
/Mnは2.9、樹脂全体に占める分子量1×105 以
下の割合が100重量%、樹脂全体に占める分子量1×
104 以下の割合が73重量%、酸価 10KOHmg
/g、水酸基価 110KOHmg/gであった。
gを攪拌機、コンデンサー及び窒素導入管を備えた四つ
口丸底フラスコに入れ、窒素ガス導入管から窒素ガスを
導入しながら180℃で1時間加熱攪拌したその後、ブ
タンテトラカルボン酸5.8gとポリエチレングリコー
ル(水酸基価558KOHmg/g、分子量200)1
0g,ジブチル錫ジラウレート0.3gを一括して投入
し、200℃に昇温して約1時間加熱攪拌し粘度が上昇
し、攪拌機に樹脂が巻きつき攪拌不能となった時点で反
応を止め、本発明のポリエステル樹脂(D)を得た。こ
の樹脂(D)のTgは58℃、溶融開始温度は99℃、
軟化点は139℃、またピークトップ分子量は7.6×
103 、Mw/Mnは41、樹脂全体に占める分子量1
×105以下の割合が80重量%、樹脂全体に占める分
子量1×104 以下の割合が45重量%であった。
機、コンデンサー及び窒素導入管を備えた四つ口丸底フ
ラスコに入れ、窒素ガス導入管から窒素ガスを導入しな
がら180℃で1時間加熱攪拌したその後、ペンタエリ
スリトール5.3gと1,12−ドデカンジカルボン酸
5g、ジブチル錫ジラウレート0.3gを一括して投入
し、200℃に昇温して約1時間加熱攪拌し粘度が上昇
し、攪拌機に樹脂が巻きつき攪拌不能となった時点で反
応を止め、本発明のポリエステル樹脂(E)を得た。こ
の樹脂(E)のTgは63℃、溶融開始温度は88℃、
軟化点は128℃、又ピークトップ分子量は7.0×1
03 、Mw/Mnは33、樹脂全体に占める分子量1×
105 以下の割合が80重量%、樹脂全体に占める分子
量1×104 以下の割合が48重量%であった。
機、コンデンサー及び窒素導入管を備えた四つ口丸底フ
ラスコに入れ、窒素ガス導入管から窒素ガスを導入しな
がら180℃で1時間加熱攪拌したその後、ペンタエリ
スリトール3.7gと1,12−ドデカンジカルボン酸
3.5g、ジブチル錫ジラウレート0.3gを一括して
投入し、200℃に昇温して約1時間加熱攪拌し粘度が
上昇し、攪拌機に樹脂が巻きつき攪拌不能となった時点
で反応を止め、本発明のポリエステル樹脂(F)を得
た。この樹脂(F)のTgは65℃、溶融開始温度は8
7℃、軟化点は126℃、又ピークトップ分子量は6.
8×103 、Mw/Mnは31、樹脂全体に占める分子
量1×105 以下の割合が84重量%、樹脂全体に占め
る分子量1×104 以下の割合が53重量%であった。
リオキシエチレ化ビスフェノールA、テレフタル酸、ブ
タンテトラカルボン酸、ポリエチレングリコールをそれ
ぞれ実施例1の場合と同一分量ずつとり、これに触媒と
してジブチル錫オキシド0.5gを加え、攪拌機、コン
デンサー及び窒素導入管を備えた四つ口丸底フラスコに
一括して入れ、窒素ガス導入管から窒素ガスを導入しな
がら200℃で1時間加熱攪拌した。水の流出が終了し
た後、約1時間かけて230℃まで昇温し、2時間加熱
攪拌し、粘度が上昇し、攪拌機に樹脂が巻きつき攪拌不
能となった時点で反応を止め、実施例1と同一配合内容
の成分を一段階反応だけでポリエステル化したときの例
として比較用のポリエステル樹脂(G)を得た。この樹
脂(G)のTgは55℃、溶融開始温度は106℃、軟
化点は149℃、又ピークトップ分子量は9.8×10
3 、Mw/Mnは34、樹脂全体に占める分子量1×1
05 以下の割合が75重量%、樹脂全体に占める分子量
1×104 以下の割合が40重量%であった。
機、コンデンサー及び窒素導入管を備えた四つ口丸底フ
ラスコに入れ、窒素ガス導入管から窒素ガスを導入しな
がら180℃で1時間加熱攪拌した.その後、ポリエチ
レングリコール(水酸基価558KOHmg/g、分子
量200)10gを投入、約1時間均一になるまで攪拌
した。その後、ブタンテトラカルボン酸5.8gとジブ
チル錫ジラウレート0.3gを投入し、200℃に昇温
して約1時間加熱攪拌し粘度が上昇し、攪拌機に樹脂が
巻きつき攪拌不能となった時点で反応を止め、比較用の
ポリエステル樹脂(H)を得た。この樹脂(H)のTg
は56℃、溶融開始温度は105℃、軟化点は138
℃、又ピークトップ分子量は9.0×103 、Mw/M
nは35、樹脂全体に占める分子量1×105 以下の割
合が78重量%、樹脂全体に占める分子量1×104 以
下の割合が42重量%であった。
用のポリエステル系樹脂(I)とした。
較用のポリエステル系樹脂(J)とした。
と、他の原料とを下記のような配合比にてスーパーミキ
サーで混合し、溶融混練後、粉砕分級して平均粒子径1
1μmの粒子を得た後、疎水性シリカ(日本アエロジル
社製 商品名;R−972)0.3部をヘンシェルミキ
サーによって、該粒子の表面に付着させて本発明及び比
較用の負帯電性の電子写真用トナーを得た。
特性の試験を行なった (1)非オフセット温度領域 まず、前記実施例及び比較例で得た各電子写真用トナー
4部と樹脂被覆を施してないフェライトキャリア(パウ
ダーテック社製 商品名;FL−1020)96部とを
混合して二成分系現像剤を作製した。次に該現像剤を使
用して市販の複写機(シャープ社製 商品名;SF−9
800)にてA4の転写紙に縦2cm、横5cmの帯状
の未定着画像を複数作製した。次に、表層が4フッ化エ
チレン樹脂(デュポン社商品名 テフロン)で形成され
た熱定着ロールと、表層がシリコーンゴムで形成された
圧力定着ロールが対になって回転する定着機をロール圧
力が1Kg/cm2 及びロールスピードが200mm/
secになるように調節し、該熱定着ロールの表面温度
を段階的に変化させて、各表面温度において上記未定着
画像を有した転写紙のトナー像の定着を行なった。この
時、余白部分にトナー汚れが生じるか否かの観察を行な
い、汚れが生じない温度領域を非オフセット温度領域と
した。又、非オフセット温度領域の最大値と最小値との
差を非オフセット温度幅とした。
未定着画像を有した転写紙のトナー像の定着を行なっ
た。そして形成された定着画像に対して綿パッドによる
摺擦を施し、下記式によって定着強度を算出し、低エネ
ルギー定着性の指標とした。 定着強度=(摺擦後の定着画像の画像濃度/摺擦前の定
着画像の画像濃度)×100(%)
例及び比較例の結果は、表1に示すとおりであった。
電子写真用トナーは熱定着ロールの温度が130℃とい
う低温度でも定着強度を70%以上有し、良好なもので
あった。これに対して比較例1、2の電子写真用トナー
は定着強度が低く、又比較例3のトナーは非オフセット
温度領域が得られず、実用上問題のあるものであった。
ールの温度が低くても十分な定着強度を有し、複写機あ
るいはプリンター等に適用した場合、消費電力を削減す
ることができ、低ロール圧力化による機械コストの低
減、複写速度の高速化等の効果を奏する。
ジオール成分の例としては、次の化合物が例示される。
ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA、ポリオキシ
エチレン化ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビ
フェノール、ポリオキシプロピレン化ビフェノール、ジ
エタノールアミン、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、イソプロピレングリ
コール、オクタンジオール、2,2−ジエチル−1.3
−プロパンジオール、スピログリコール、ネオペンチル
グリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタン
ジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、ヘキシレングリ
コール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル1,5
−ペンタンジオール、ヒドロベンゾイン,ビス(β−ヒ
ドロキシエチル)テレフタレート,ビス(ヒドロキシブ
チル)テレフタレート等が挙げられる。
位置が1×103未満では、ガラス転移温度が低くな
り、その後の工程で得られる本発明のポリエステル系樹
脂のガラス転移温度も低下するため保存性が悪くなる。
線状ポリエステル系樹脂の分子量のピーク位置が8×1
03を越えて存在すると、本発明のポリエステル系樹脂
の溶融開始温度が105℃を越えるため、定着ロールに
よってトナーが十分に溶融せず、低温定着性が悪化する
ので好ましくない。この線状樹脂の酸価と水酸基価の合
計は、100KOHmg/g以下であることが必要であ
る。なお、酸価と水酸基価の合計すなわち線状樹脂の官
能基数が多いと、その後の工程で得られる本発明のポリ
エステル系樹脂の全体の分子量が増大し、ピークトップ
分子量が8×103を越えるため、溶融粘度が上昇し、
低温定着性が悪くなる。従って、本発明のポリエステル
系樹脂の分子量を低く抑え、溶融開始温度を低くして低
温定着性を良好に保っためには、前記線状ポリエステル
樹脂の酸価と水酸基価の合計は50KOHmg/g以下
が最も好ましい。なお、酸価及び水酸基価の測定はJI
S K0070に示される方法で行なった。
Claims (7)
- 【請求項1】 1×103 以上8×103 以下の領域に
分子量の極大値を有し、Mw/Mnが20以上200以
下であり、樹脂全体に占める分子量1×105 以下の割
合が80重量%以上であり、少なくとも3価以上の多価
カルボン酸及び/又は3価以上の多価アルコールを含有
することを特徴とする電子写真トナー用ポリエステル系
樹脂。 - 【請求項2】 樹脂全体に占める分子量1×104 以下
の割合が50重量%以上であることを特徴とする請求項
1記載の電子写真トナー用ポリエステル系樹脂。 - 【請求項3】 溶融開始温度が60℃以上105℃以下
であることを特徴とする請求項1記載の電子写真トナー
用ポリエステル系樹脂。 - 【請求項4】 軟化点と溶融開始温度の差が15℃以上
45℃以下であることを特徴とする請求項1記載の電子
写真トナー用ポリエステル系樹脂。 - 【請求項5】 1×103 以上8×103 以下の領域に
分子量の極大値を有し、酸価と水酸基価の合計が100
KOHmg/g以下の線状ポリエステル系樹脂の存在下
で、3価以上の多価カルボン酸及び/又は3価以上の多
価アルコールを含有するポリエステル系樹脂を合成する
ことを特徴とする電子写真トナー用ポリエステル系樹脂
の製造方法。 - 【請求項6】 酸価と水酸基価の合計が50KOHmg
/g以下の線状ポリエステル樹脂であることを特徴とす
る請求項5記載の電子写真トナー用ポリエステル系樹脂
の製造方法。 - 【請求項7】 少なくとも1×103 以上8×103 以
下の領域に分子量の極大値を有し、Mw/Mnが20以
上200以下であり、樹脂全体に占める分子量1×10
5 以下の割合が80重量%以上であり、少なくとも3価
以上の多価カルボン酸及び/又は3価以上の多価アルコ
ールを含有することを特徴とする電子写真トナー用ポリ
エステル系樹脂と着色剤を含有する電子写真用トナー。
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