JP2004004691A - 電子写真用トナー - Google Patents
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Abstract
【課題】低い定着温度でもオフセットが発生せず、しかも、オフセットしない温度領域が広いトナーを提供する。
【解決手段】結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用する電子写真用トナーにおいて、結着樹脂であるポリエステル樹脂のＴＨＦ（テトラヒドロフラン）可溶分のＧＰＣにより測定される分子量分布における分子量が３２００〜５０００にメインピークを有し、結着樹脂であるポリエステル樹脂のＴＨＦ不溶分の含有率が５．４〜１６．０％であることを特徴とする。
【選択図】 なし
【解決手段】結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用する電子写真用トナーにおいて、結着樹脂であるポリエステル樹脂のＴＨＦ（テトラヒドロフラン）可溶分のＧＰＣにより測定される分子量分布における分子量が３２００〜５０００にメインピークを有し、結着樹脂であるポリエステル樹脂のＴＨＦ不溶分の含有率が５．４〜１６．０％であることを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真用トナー（以下、単に「トナー」と記すことがある）に関し、より詳細には長期間の使用に対しても優れた性能維持性を示すトナーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機などの画像形成装置として、光源からの光を原稿に照射し、その反射光を感光体に照射することにより感光体上に静電潜像を形成するアナログ方式のものが従来から一般に使用されている。また最近では、コンピューター端末の出力に使用するプリンターや、イメージリーダーによって読み取った画像情報に基づいて画像形成を行うデジタル複写機、電子写真方式のファクシミリ等の画像形成装置として、デジタル書き込みされて得られた静電潜像にトナーを含む現像剤を供給して現像を行うデジタル方式のものがよく使用されている。
【０００３】
これらの装置に使用されるトナーには、加熱定着時にオフセット現象による画像汚染が生じないこと、即ち耐オフセット性に優れていることが要求される。耐オフセット性を向上させるためにはワックス等の離型剤をトナーに含有させることが有効であるが、単にワックスを含有させるだけではオフセットを容易には防止できない。ここで、オフセットには大きく分けてコールドオフセットとホットオフセットとがある。コールドオフセットとは、トナーの加熱ローラ接触面のみが溶けて、トナーが加熱ローラに付着してしまう現象のことである。一方ホットオフセットとは、トナーが溶けすぎることによりトナー自体の凝集力が弱まって、加熱ローラへの付着力に負けて加熱ローラに付着してしまう現象のことである。
【０００４】
ところで、社会の省エネルギー化に呼応して、トナーの低温定着性の向上が最近強く要求されている。トナーの低温定着性を向上させるには、トナー構成材料の熱特性を下げればよいが、やみくもに熱特性を下げるとホットオフセットが発生してしまう。
【０００５】
また、画像形成装置における定着装置では所定の定着温度に設定されるが、定着装置の立ち上がり時には設定温度よりも高い温度になってから、設定温度へと下がって安定していくものが多い。定着温度が安定するまでには時間がかかるため、設定温度よりも高い温度の状態でも画像形成を行うこともよく行われている。このため、トナーとしては、設定温度付近でオフセットが発生しないことが必要とされるだけでなく、設定温度よりも高い温度でもオフセットしないことが要求される。従って、トナーとしてはオフセットしない温度領域が広いものが望まれる。
トナ−の結着樹脂としてポリエステル樹脂を用い、定着性やホットオフセット性等に着目した技術開発が行われている（特許文献１参照）
【０００６】
特許文献１
特開平１１−１４３１２７
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低い定着温度でもオフセットが発生せず、しかも、オフセットしない温度領域が広いトナーを提供することにある。
なお、特許文献１記載のトナ−は結着樹脂の分子量分布のメインピ−クは同等の実施例があるもののＴＨＦ不溶分の含有量が多いためコ−ルドオフセットが発生する恐れがあり、コ−ルドオフセットの発生は考慮されていない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用する電子写真用トナーにおいて、結着樹脂であるポリエステル樹脂のＴＨＦ（テトラヒドロフラン）可溶分のＧＰＣにより測定される分子量分布における分子量が３２００〜５０００にメインピークを有し、結着樹脂であるポリエステル樹脂のＴＨＦ不溶分の含有率が５．４〜１６．０％であることを特徴とする電子写真用トナーが提供される。
【０００９】
本発明において、結着樹脂として使用されるポリエステル樹脂のＴＨＦ可溶分の分子量分布はＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いて以下のようにして測定される。
ポリエステル樹脂１００ｍｇとＴＨＦ（テトラヒドロフラン）５ｍｌとを混合し、１時間溶解させた後、その溶液をポリテトラフルオロエチレンからなるフィルター（０．４５μｍ以下の粒子が通過する）を用いて可溶分を抽出する。この溶液を測定する。フィルターを通過しなかった分をＴＨＦ不溶分とする。この不溶分の重量を測定し、ポリエステル樹脂総重量（この例では１００ｍｇ）に対する割合をＴＨＦ不溶分の含有率としている。
これらは、例えばソックスレー抽出装置等を使用して抽出することもできる。
【００１０】
測定においてはＴＨＦを溶媒として、ＧＰＣ装置のカラムを４０℃で安定化させた後、この温度でカラムに毎分１０００μｌの流速で流し、ＴＨＦ試料溶液を約１００μｌ注入して測定する。試料の有する分子量分布は、数種の単分散ポリスチレン標準試料を用いて作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出される。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、たとえば、分子量５００〜１００万のポリスチレンなどを用い得る。
カラムとしては、スチレン−ジビニルベンゼン系のポリマー系カラムなどを挙げることができる。
なお、測定に用いたＧＰＣ装置は，東ソ−製のＨＬＣ−８２２０ＧＰＣであり，カラムは東ソ−製のＴＦＫｇｅｌ ＧＭＨｘｌ（２連）を用いる。
【００１１】
なお、メインピークとは、最も大きなピークのことであり、本発明ではこのメインピークが分子量が３２００〜５０００にあることが重要である。
具体的に図１を用いて説明する。
図１はＧＰＣにより測定された分子量分布図の一例である。この分子量分布図における曲線の極小値から下へ直線を引く。そうした直線と直線の間の部分をピーク成分とする。図では１〜５の数字の部分がそれぞれのピーク成分である。例えば、ピーク成分３の面積比率とは、ピーク成分３の面積をピーク成分１〜５の面積の総和で割ったものである。この面積比率が最も大きいピーク、すなわち図１の例では、ピーク成分３がメインということになる。従って、メインピークはピーク成分３のピーク分子量であり、図中のＸの分子量である。また、ピークが実質的に一つしかない場合には、そのピークがメインピークということになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、低い定着温度でもオフセットが発生せず、しかも、オフセットしない温度領域が広いトナーを得るべく鋭意検討を重ねた結果、結着樹脂として使用されるポリエステル樹脂のＴＨＦ可溶分のＧＰＣによる分子量分布においてメインピークが特定の範囲にあり、ＴＨＦ不溶分の含有率が特定の範囲にあれば前記目的を達成し得ることを見出し本発明をなすに至った。
【００１３】
すなわち、本発明のトナーの大きな特徴は、結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用し、ポリエステル樹脂のＴＨＦ可溶分のＧＰＣにより測定される分子量分布において、分子量が３２００〜５０００の範囲にメインピークがあり、ポリエステル樹脂のＴＨＦ不溶分の含有率が５．４〜１６．０％の範囲を満足することにある。
メインピークが分子量が３２００より小さいとホットオフセットが発生し、５０００よりも大きいとコールドオフセットが発生する。ＴＨＦ不溶分の含有率が５．４％より少ないとホットオフセットが発生し、１６．０％より多いとコールドオフセットが発生する。
【００１４】
本発明のトナーは上記の範囲を満足するものであれば特に限定はなく、一成分系・二成分系および磁性・非磁性のいずれであってもよい。
【００１５】
また、トナーの体積平均粒径は６．５〜１０．０μｍが好ましい。トナーの体積平均粒径が前記範囲を外れると初期から画像濃度不足が生じ、また体積平均粒径が６．０μｍより小さいとカブリ濃度が高くなるおそれがあるからである。
【００１６】
本発明のトナーは、粉砕分級法、溶融造粒法、スプレー造粒法、懸濁・乳化重合法等の従来公知の方法で製造し得るが、製造設備や生産性などの点から粉砕分級法が好適に使用できる。かかる粉砕分級法では、結着樹脂、そして必要により着色剤、磁性粉、電荷制御剤、離型剤などのトナー組成物をヘンシェルミキサーやＶ型混合機などで前混合した後、二軸押出機などの溶融混練装置を用いて溶融混練する。この溶融混練物を冷却した後、粗粉砕・微粉砕し、必要によりその後分級して、所定の粒径分布を有するトナー粒子とする。そして必要によりこのトナー粒子の表面を表面処理剤で処理しトナーとする。
【００１７】
本発明のトナーの結着樹脂として使用されるポリエステル樹脂は、主として多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものであって、多価カルボン酸類としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、１，２，４−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ボン酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸；マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、アゼライン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸等の脂肪族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸、メチルメジック酸等の脂環式ジカルボン酸；これらカルボン酸の無水物や低級アルキルエステルが挙げられ、これらの１種又は２種以上が使用される。
【００１８】
ここで３価以上の成分の含有量は架橋度に依存し、所望の架橋度とするためにはその添加量を調整すればよい。一般的には、３価以上の成分の含有量は１５ｍｏｌ％以下が好ましい。
【００１９】
一方、ポリエステル樹脂に用いられる多価アルコール類としては、例えば、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、１，４−ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタングリコール、１，６−ヘキサングリコール等のアルキレングリコール類；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、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アルキレンエーテルグリコール類；１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡ等の脂環族多価アルコール類；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ等のビスフェノール類及びビスフェノール類のアルキレンオキサイドを挙げることができ、これらの１種又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００２０】
なお、分子量の調整や反応の制御を目的として、モノカルボン酸、モノアルコールを必要により使用してもよい。モノカルボン酸としては、例えば安息香酸、パラオキシ安息香酸、トルエンカルボン酸、サリチル酸、酢酸、プロピオン酸及びステアリン酸等が挙げられる。モノアルコールとしては、ベンジルアルコール、トルエン−４−メタノール、シクロヘキサンメタノールなどのモノアルコールが挙げられる。
【００２１】
使用する結着樹脂はガラス転移温度が５５〜６２℃の範囲のものが好ましい。ガラス転移温度が５５℃未満の場合、トナーカートリッジや現像装置内で固まるおそれがあり、他方６２℃を超える場合、紙などの被転写物にトナーが十分に定着しないことがあるからである。
【００２２】
着色剤としては、例えば、ブラック用トナー着色剤としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック等が挙げられる。イエロートナー用着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３等のアゾ系顔料；黄色酸化鉄、黄土などの無機系顔料；Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１等のニトロ系染料；Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２１等の油溶性染料などが挙げられる。マゼンタトナー溶着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２３８、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１０、Ｃ．Ｉ．ディスパーズレッド１５等が挙げられる。シアントナー用着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー７０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２５、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー８６等が挙げられる。これら着色剤の１種又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。着色剤の総含有量は結着樹脂１００重量部当たり０．１〜２０重量部、特に１〜１５重量部の範囲が好ましい。
【００２３】
また磁性トナーとする場合、磁性粉によりトナー色彩は黒になるので、黒色トナーとして用いる場合には一般に着色剤を用いる必要がないが、着色補強としてカーボンブラック、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック等をトナー粒子中に分散混合しても構わない。この場合の着色剤の含有量は結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部程度である。
【００２４】
結着樹脂に添加する磁性粉としては、例えば、四三酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ２Ｏ３）、酸化鉄亜鉛（ＺｎＦｅ３Ｏ４）、酸化鉄イットリウム（Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２）、酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄ガドリウム（Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ１２Ｏ１９）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄ネオジウム（ＮｄＦｅＯ３）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ１２Ｏ１９）、酸化鉄マグネシウム（ＭｇＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ３）、鉄粉（Ｆｅ）、コバルト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等が挙げられる。特に好適な磁性粉は微粒子状四三酸化鉄（マグネタイト）である。好適なマグネタイトは正８面体状で、粒子径が０．０５〜１．０μｍのものである。このマグネタイト粒子は、シランカップリング剤、チタン系カップリング剤等で表面処理されていてもよい。磁性粉の含有量は、結着樹脂１００重量部当り５０〜３０重量部の範囲、特に７０〜１５０重量部の範囲が好ましい。
【００２５】
電荷制御剤としては、これまで公知の電荷制御剤を使用でき、例えば正帯電性電荷制御剤としては、ニグロシン染料、脂肪酸変性ニグロシン染料、カルボキシル基含有脂肪酸変性ニグロシン染料、四級アンモニウム塩、アミン系化合物、有機金属化合物等を使用でき、負帯電性電荷制御剤としては、オキシカルボン酸の金属錯体、アゾ化合物の金属錯体、金属錯塩染料やサリチル酸誘導体等を使用できる。電荷制御剤の添加量は、結着樹脂１００重量部当り０．１〜１０重量部の範囲が好ましい。
【００２６】
離型剤としては、従来公知のワックス、例えば、パラフィンワックス、石油系ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリエチレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスや、モンタンワックス、カルナバワックス、蜜蝋、木蝋などがを使用される。
これら離型剤は、融点が５０乃至１４０℃、特に７０乃至１２０℃であるのが好ましい。
また、これらの離型剤の含有量は、通常、結着樹脂成分１００重量部当たり、１乃至２０重量部、特に、３乃至１０重量部であることが好ましい。
【００２７】
定着樹脂の軟化点は、高化式フローテスタ（「ＣＦＴ−５００」島津製作所社製）を用いて、荷重２０ｋｇｆ、ダイ径１ｍｍ、ダイ長さ１ｍｍ、昇温速度６℃／分の条件で測定することができる。
離型剤の吸熱ピーク温度は、示差熱分析装置ＤＳＣ−３２００（ＭＡＣ ＳＣＩＥＮＣＥ社製）を使用して吸熱曲線を求めた。測定試料を１０ｍｇとし、これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲２５℃〜２００℃の間で、昇温速度１０℃／ｍｉｎで常温常湿下で測定することができる。
ＴＨＦ可溶分のＧＰＣにより測定される分子量分布は定着樹脂の軟化点、離型剤の吸熱ピーク温度は、ポリエステル樹脂を作製するときの単量体の種類や製法、離型剤の種類や製法等を選択することにより制御できる。
ＴＨＦ不溶分は、高分子量の重合体成分もしくは架橋した重合体成分であり、このような不溶分はポリエステル樹脂を作製する過程での重合反応において、反応条件を選んだり、適当な架橋剤を反応系に存在させることなどによって制御することができる。
【００２８】
表面処理剤としては、トナーの帯電制御性や嵩密度（流動性）等を調整するために、（疎水性）シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の無機微粉末；ポリメチルメタクリレート等の有機微粉末；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を併用することができる。表面処理剤の添加量は、トナー当たり０．１〜２．０ｗｔ％の範囲が好ましい。当該表面処理剤とトナー粒子との混合は、例えばヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、ターブラーミキサー、ハイブリダイザー等を用いて行うことができる。
【００２９】
本発明のトナーは一成分系現像剤又は二成分系現像剤として用いることができる。二成分系現像剤として用いる場合に使用するキャリアに限定はなく、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性体金属及びそれらの合金、あるいは希土類を含有する合金類、ヘマタイト、マグネタイト、マンガン−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、リチウム系フェライトなどのソフトフェライト、銅−亜鉛系フェライト等の鉄系酸化物及びそれらの混合物等の磁性体材料を焼結及びアトマイズ等を行うことによって製造した磁性体粒子、及び当該磁性体粒子の表面を樹脂被覆したものを使用することができる。また、上記キャリアとして磁性体分散型樹脂を使用することもできる。この場合、用いる磁性体としては上記磁性体材料が使用でき、結着樹脂としては、例えばビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂あるいはこれらの混合物を挙げることができる。
【００３０】
キャリアの粒子径は、一般に電子顕微鏡法による粒径で表して２０〜２００μｍ、特に３０〜１５０μｍのものが好ましい。またキャリアの見掛け密度は、磁性材料を主体とする場合は磁性体の組成や表面構造等によっても相違するが、一般に２．４〜３．０ｇ／ｃｍ３の範囲が好ましい。
【００３１】
前記トナーとキャリアからなる二成分系現像剤中の、トナー濃度は１〜２０重量％、好ましくは３〜１５重量％である。トナー濃度が１重量％未満の場合、画像濃度が薄くなりすぎ、他方トナー濃度が２０重量％を超える場合、現像装置内でトナー飛散が発生し機内汚れや転写紙などの背景部分にトナーが付着する不具合が生じるおそれがあるからである。
【００３２】
本発明のトナーを用いて感光体ドラム上の静電潜像を現像する方法としては、感光体ドラムの非露光部と逆極性の電荷を持ったトナーで静電潜像の現像を行う正現像法、および非露光部と同極性の電荷を持ったトナーで静電潜像の現像を行う反転現像法のいずれでもよく、また現像方式としてはトナー薄層と感光体が接触する接触現像方式および両者が接触しないジャンピング現像方式のいずれでもよい。反転現像法でジャンピング現像方式の場合、感光体ドラムはトナーと同極性に帯電され、潜像部分の電荷が露光により除去される。そして現像部において現像スリーブと感光体ドラムとの間に、現像バイアスとして直流に交流を重畳した交互電圧が印加されて、現像スリーブ上のトナーが感光体ドラム上の電荷の除去された静電潜像にジャンピングし付着して、静電潜像がトナー像として可視像化される。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
結着樹脂の製造例Ａ
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（以下ＰＯ−ＢＰＡと略す）４０ｍｏｌ％、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（以下ＥＯ−ＢＰＡと略す）１０ｍｏｌ％、テレフタル酸４５ｍｏｌ％と無水トリメリット酸５ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ａを得た。
【００３４】
結着樹脂の製造例Ｂ
ＰＯ−ＢＰＡ４１ｍｏｌ％、テレフタル酸５９ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｂを得た。
【００３５】
結着樹脂の製造例Ｃ
ＰＯ−ＢＰＡ３９ｍｏｌ％、ＥＯ−ＢＰＡ１０ｍｏｌ％、テレフタル酸４４ｍｏｌ％と無水トリメリット酸７ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｃを得た。
【００３６】
結着樹脂の製造例Ｄ
ＰＯ−ＢＰＡ４２ｍｏｌ％、テレフタル酸５８ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｄを得た。
【００３７】
結着樹脂の製造例Ｅ
ＰＯ−ＢＰＡ４３ｍｏｌ％、ＥＯ−ＢＰＡ８ｍｏｌ％、テレフタル酸４７ｍｏｌ％と無水トリメリット酸２ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｅを得た。
【００３８】
結着樹脂の製造例Ｆ
ＰＯ−ＢＰＡ３９ｍｏｌ％、テレフタル酸６１ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｆを得た。
【００３９】
結着樹脂の製造例Ｇ
ＰＯ−ＢＰＡ４３ｍｏｌ％、テレフタル酸５７ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｇを得た。
結着樹脂の製造例Ｈ
ＰＯ−ＢＰＡ５０ｍｏｌ％、テレフタル酸５０ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを上記原料を５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｈを得た。
【００４０】
トナ−用樹脂の製造
得られたポリエステル樹脂Ａ〜Ｈを、適宜選択してヘンシェルミキサーにて混合し、トナー用樹脂１〜８を得た。その混合した樹脂と混合比率及び物性を表１に示す。
【００４１】
実験例１〜３、比較例１〜５
結着樹脂として上述のようにして製造したポリエステル樹脂（各実施例と比較例との対応は表１参照）を１００重量部、帯電制御剤としてニグロシン染料（Ｎ−０１：オリエント化学製）を５重量部、着色剤としてカ−ボンブラック（３３０Ｒ：Ｃａｂｏｔ社製）を１０重量部、離型剤として低分子量ポリプロピレン（ユ−メックス１００ＴＳ：三洋化成製）を５重量部それぞれをヘンシェルミキサーにて前混合した後、１２０℃に設定した二軸混練押し出し機（ＰＣＭ−３０：池貝鉄工所社製）によって溶融混練した。その後にドラムフレーカーで冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した。次に機械式ミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して、体積平均粒径８．０μｍのトナー粒子を作製した。そして、このトナー粒子１００重量部に対して、シリカ（ＨＶＫ−２１５０：クラリアント社製）０．４重量部を投入し、ヘンシェルミキサーで高撹拌混合してトナーを作製した。そして、このトナー５重量部と、フェライトキャリヤ（品番：Ｆ９５−１５３０Ａ：パウダーテック社製）９５重量部を摩擦混合して二成分系現像剤とした。
【００４２】
前記作製した現像剤を、複写機（Ｃｒｅａｇｅ ７３５０ 京セラミタ社製）の改造機の現像器に投入し、画像を形成して以下の評価を行った。
【００４３】
耐オフセット性
定着温度を１３０℃と２１０℃として画像形成を行い、それぞれについて定着ローラにトナーが付着していたかどうかを確認し、オフセットが発生しなかった場合を○、発生した場合を×とした。１３０℃でのオフセットをコールドオフセットとし、２１０℃でのオフセットをホットオフセットとした。オフセットの測定にはＡ４サイズの用紙（富士ゼロックス社製、Ｃ２紙、７０ｇ紙）を用い短辺を搬送方向とした。測定に用いた画像は用紙の長辺の中点を結ぶ線上に３×３ｃｍのベタ画像を３個、その中心が線上となるように配置し、また、中央のベタ画像はその中心を用紙の中心と合わせ、画像の中心間の間隔は７ｃｍとした。ベタ画像のトナ−量は０．７ｍｇ／ｃｍ２であった。
評価結果を表１に合わせ記す。
【表１】
【００４４】
実施例１〜３では、定着温度が１３０℃、２１０℃でのオフセットが発生せず、低温での定着が可能であり、かつオフセットが発生しない広い温度領域を確保することができた。比較例１，３ではホットオフセットが発生し、比較例２ではコールドオフセットとホットオフセットの両方が発生し、比較例４、５ではコ−ルドオフセットが発生した。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のトナーを用いることによって、低い定着温度でもオフセットが発生せず、しかも、オフセットしない温度領域を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るメインピークを説明するための一例であるＧＰＣにより測定された分子量分布図。
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真用トナー（以下、単に「トナー」と記すことがある）に関し、より詳細には長期間の使用に対しても優れた性能維持性を示すトナーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機などの画像形成装置として、光源からの光を原稿に照射し、その反射光を感光体に照射することにより感光体上に静電潜像を形成するアナログ方式のものが従来から一般に使用されている。また最近では、コンピューター端末の出力に使用するプリンターや、イメージリーダーによって読み取った画像情報に基づいて画像形成を行うデジタル複写機、電子写真方式のファクシミリ等の画像形成装置として、デジタル書き込みされて得られた静電潜像にトナーを含む現像剤を供給して現像を行うデジタル方式のものがよく使用されている。
【０００３】
これらの装置に使用されるトナーには、加熱定着時にオフセット現象による画像汚染が生じないこと、即ち耐オフセット性に優れていることが要求される。耐オフセット性を向上させるためにはワックス等の離型剤をトナーに含有させることが有効であるが、単にワックスを含有させるだけではオフセットを容易には防止できない。ここで、オフセットには大きく分けてコールドオフセットとホットオフセットとがある。コールドオフセットとは、トナーの加熱ローラ接触面のみが溶けて、トナーが加熱ローラに付着してしまう現象のことである。一方ホットオフセットとは、トナーが溶けすぎることによりトナー自体の凝集力が弱まって、加熱ローラへの付着力に負けて加熱ローラに付着してしまう現象のことである。
【０００４】
ところで、社会の省エネルギー化に呼応して、トナーの低温定着性の向上が最近強く要求されている。トナーの低温定着性を向上させるには、トナー構成材料の熱特性を下げればよいが、やみくもに熱特性を下げるとホットオフセットが発生してしまう。
【０００５】
また、画像形成装置における定着装置では所定の定着温度に設定されるが、定着装置の立ち上がり時には設定温度よりも高い温度になってから、設定温度へと下がって安定していくものが多い。定着温度が安定するまでには時間がかかるため、設定温度よりも高い温度の状態でも画像形成を行うこともよく行われている。このため、トナーとしては、設定温度付近でオフセットが発生しないことが必要とされるだけでなく、設定温度よりも高い温度でもオフセットしないことが要求される。従って、トナーとしてはオフセットしない温度領域が広いものが望まれる。
トナ−の結着樹脂としてポリエステル樹脂を用い、定着性やホットオフセット性等に着目した技術開発が行われている（特許文献１参照）
【０００６】
特許文献１
特開平１１−１４３１２７
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低い定着温度でもオフセットが発生せず、しかも、オフセットしない温度領域が広いトナーを提供することにある。
なお、特許文献１記載のトナ−は結着樹脂の分子量分布のメインピ−クは同等の実施例があるもののＴＨＦ不溶分の含有量が多いためコ−ルドオフセットが発生する恐れがあり、コ−ルドオフセットの発生は考慮されていない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用する電子写真用トナーにおいて、結着樹脂であるポリエステル樹脂のＴＨＦ（テトラヒドロフラン）可溶分のＧＰＣにより測定される分子量分布における分子量が３２００〜５０００にメインピークを有し、結着樹脂であるポリエステル樹脂のＴＨＦ不溶分の含有率が５．４〜１６．０％であることを特徴とする電子写真用トナーが提供される。
【０００９】
本発明において、結着樹脂として使用されるポリエステル樹脂のＴＨＦ可溶分の分子量分布はＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いて以下のようにして測定される。
ポリエステル樹脂１００ｍｇとＴＨＦ（テトラヒドロフラン）５ｍｌとを混合し、１時間溶解させた後、その溶液をポリテトラフルオロエチレンからなるフィルター（０．４５μｍ以下の粒子が通過する）を用いて可溶分を抽出する。この溶液を測定する。フィルターを通過しなかった分をＴＨＦ不溶分とする。この不溶分の重量を測定し、ポリエステル樹脂総重量（この例では１００ｍｇ）に対する割合をＴＨＦ不溶分の含有率としている。
これらは、例えばソックスレー抽出装置等を使用して抽出することもできる。
【００１０】
測定においてはＴＨＦを溶媒として、ＧＰＣ装置のカラムを４０℃で安定化させた後、この温度でカラムに毎分１０００μｌの流速で流し、ＴＨＦ試料溶液を約１００μｌ注入して測定する。試料の有する分子量分布は、数種の単分散ポリスチレン標準試料を用いて作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出される。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、たとえば、分子量５００〜１００万のポリスチレンなどを用い得る。
カラムとしては、スチレン−ジビニルベンゼン系のポリマー系カラムなどを挙げることができる。
なお、測定に用いたＧＰＣ装置は，東ソ−製のＨＬＣ−８２２０ＧＰＣであり，カラムは東ソ−製のＴＦＫｇｅｌ ＧＭＨｘｌ（２連）を用いる。
【００１１】
なお、メインピークとは、最も大きなピークのことであり、本発明ではこのメインピークが分子量が３２００〜５０００にあることが重要である。
具体的に図１を用いて説明する。
図１はＧＰＣにより測定された分子量分布図の一例である。この分子量分布図における曲線の極小値から下へ直線を引く。そうした直線と直線の間の部分をピーク成分とする。図では１〜５の数字の部分がそれぞれのピーク成分である。例えば、ピーク成分３の面積比率とは、ピーク成分３の面積をピーク成分１〜５の面積の総和で割ったものである。この面積比率が最も大きいピーク、すなわち図１の例では、ピーク成分３がメインということになる。従って、メインピークはピーク成分３のピーク分子量であり、図中のＸの分子量である。また、ピークが実質的に一つしかない場合には、そのピークがメインピークということになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、低い定着温度でもオフセットが発生せず、しかも、オフセットしない温度領域が広いトナーを得るべく鋭意検討を重ねた結果、結着樹脂として使用されるポリエステル樹脂のＴＨＦ可溶分のＧＰＣによる分子量分布においてメインピークが特定の範囲にあり、ＴＨＦ不溶分の含有率が特定の範囲にあれば前記目的を達成し得ることを見出し本発明をなすに至った。
【００１３】
すなわち、本発明のトナーの大きな特徴は、結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用し、ポリエステル樹脂のＴＨＦ可溶分のＧＰＣにより測定される分子量分布において、分子量が３２００〜５０００の範囲にメインピークがあり、ポリエステル樹脂のＴＨＦ不溶分の含有率が５．４〜１６．０％の範囲を満足することにある。
メインピークが分子量が３２００より小さいとホットオフセットが発生し、５０００よりも大きいとコールドオフセットが発生する。ＴＨＦ不溶分の含有率が５．４％より少ないとホットオフセットが発生し、１６．０％より多いとコールドオフセットが発生する。
【００１４】
本発明のトナーは上記の範囲を満足するものであれば特に限定はなく、一成分系・二成分系および磁性・非磁性のいずれであってもよい。
【００１５】
また、トナーの体積平均粒径は６．５〜１０．０μｍが好ましい。トナーの体積平均粒径が前記範囲を外れると初期から画像濃度不足が生じ、また体積平均粒径が６．０μｍより小さいとカブリ濃度が高くなるおそれがあるからである。
【００１６】
本発明のトナーは、粉砕分級法、溶融造粒法、スプレー造粒法、懸濁・乳化重合法等の従来公知の方法で製造し得るが、製造設備や生産性などの点から粉砕分級法が好適に使用できる。かかる粉砕分級法では、結着樹脂、そして必要により着色剤、磁性粉、電荷制御剤、離型剤などのトナー組成物をヘンシェルミキサーやＶ型混合機などで前混合した後、二軸押出機などの溶融混練装置を用いて溶融混練する。この溶融混練物を冷却した後、粗粉砕・微粉砕し、必要によりその後分級して、所定の粒径分布を有するトナー粒子とする。そして必要によりこのトナー粒子の表面を表面処理剤で処理しトナーとする。
【００１７】
本発明のトナーの結着樹脂として使用されるポリエステル樹脂は、主として多価カルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られるものであって、多価カルボン酸類としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、１，２，４−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ボン酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸；マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、アゼライン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸等の脂肪族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸、メチルメジック酸等の脂環式ジカルボン酸；これらカルボン酸の無水物や低級アルキルエステルが挙げられ、これらの１種又は２種以上が使用される。
【００１８】
ここで３価以上の成分の含有量は架橋度に依存し、所望の架橋度とするためにはその添加量を調整すればよい。一般的には、３価以上の成分の含有量は１５ｍｏｌ％以下が好ましい。
【００１９】
一方、ポリエステル樹脂に用いられる多価アルコール類としては、例えば、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、１，４−ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタングリコール、１，６−ヘキサングリコール等のアルキレングリコール類；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、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アルキレンエーテルグリコール類；１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡ等の脂環族多価アルコール類；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ等のビスフェノール類及びビスフェノール類のアルキレンオキサイドを挙げることができ、これらの１種又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００２０】
なお、分子量の調整や反応の制御を目的として、モノカルボン酸、モノアルコールを必要により使用してもよい。モノカルボン酸としては、例えば安息香酸、パラオキシ安息香酸、トルエンカルボン酸、サリチル酸、酢酸、プロピオン酸及びステアリン酸等が挙げられる。モノアルコールとしては、ベンジルアルコール、トルエン−４−メタノール、シクロヘキサンメタノールなどのモノアルコールが挙げられる。
【００２１】
使用する結着樹脂はガラス転移温度が５５〜６２℃の範囲のものが好ましい。ガラス転移温度が５５℃未満の場合、トナーカートリッジや現像装置内で固まるおそれがあり、他方６２℃を超える場合、紙などの被転写物にトナーが十分に定着しないことがあるからである。
【００２２】
着色剤としては、例えば、ブラック用トナー着色剤としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック等が挙げられる。イエロートナー用着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３等のアゾ系顔料；黄色酸化鉄、黄土などの無機系顔料；Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１等のニトロ系染料；Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２１等の油溶性染料などが挙げられる。マゼンタトナー溶着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２３８、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１０、Ｃ．Ｉ．ディスパーズレッド１５等が挙げられる。シアントナー用着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー７０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２５、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー８６等が挙げられる。これら着色剤の１種又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。着色剤の総含有量は結着樹脂１００重量部当たり０．１〜２０重量部、特に１〜１５重量部の範囲が好ましい。
【００２３】
また磁性トナーとする場合、磁性粉によりトナー色彩は黒になるので、黒色トナーとして用いる場合には一般に着色剤を用いる必要がないが、着色補強としてカーボンブラック、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック等をトナー粒子中に分散混合しても構わない。この場合の着色剤の含有量は結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部程度である。
【００２４】
結着樹脂に添加する磁性粉としては、例えば、四三酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ２Ｏ３）、酸化鉄亜鉛（ＺｎＦｅ３Ｏ４）、酸化鉄イットリウム（Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２）、酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄ガドリウム（Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ１２Ｏ１９）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄ネオジウム（ＮｄＦｅＯ３）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ１２Ｏ１９）、酸化鉄マグネシウム（ＭｇＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦｅ２Ｏ４）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ３）、鉄粉（Ｆｅ）、コバルト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等が挙げられる。特に好適な磁性粉は微粒子状四三酸化鉄（マグネタイト）である。好適なマグネタイトは正８面体状で、粒子径が０．０５〜１．０μｍのものである。このマグネタイト粒子は、シランカップリング剤、チタン系カップリング剤等で表面処理されていてもよい。磁性粉の含有量は、結着樹脂１００重量部当り５０〜３０重量部の範囲、特に７０〜１５０重量部の範囲が好ましい。
【００２５】
電荷制御剤としては、これまで公知の電荷制御剤を使用でき、例えば正帯電性電荷制御剤としては、ニグロシン染料、脂肪酸変性ニグロシン染料、カルボキシル基含有脂肪酸変性ニグロシン染料、四級アンモニウム塩、アミン系化合物、有機金属化合物等を使用でき、負帯電性電荷制御剤としては、オキシカルボン酸の金属錯体、アゾ化合物の金属錯体、金属錯塩染料やサリチル酸誘導体等を使用できる。電荷制御剤の添加量は、結着樹脂１００重量部当り０．１〜１０重量部の範囲が好ましい。
【００２６】
離型剤としては、従来公知のワックス、例えば、パラフィンワックス、石油系ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリエチレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスや、モンタンワックス、カルナバワックス、蜜蝋、木蝋などがを使用される。
これら離型剤は、融点が５０乃至１４０℃、特に７０乃至１２０℃であるのが好ましい。
また、これらの離型剤の含有量は、通常、結着樹脂成分１００重量部当たり、１乃至２０重量部、特に、３乃至１０重量部であることが好ましい。
【００２７】
定着樹脂の軟化点は、高化式フローテスタ（「ＣＦＴ−５００」島津製作所社製）を用いて、荷重２０ｋｇｆ、ダイ径１ｍｍ、ダイ長さ１ｍｍ、昇温速度６℃／分の条件で測定することができる。
離型剤の吸熱ピーク温度は、示差熱分析装置ＤＳＣ−３２００（ＭＡＣ ＳＣＩＥＮＣＥ社製）を使用して吸熱曲線を求めた。測定試料を１０ｍｇとし、これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲２５℃〜２００℃の間で、昇温速度１０℃／ｍｉｎで常温常湿下で測定することができる。
ＴＨＦ可溶分のＧＰＣにより測定される分子量分布は定着樹脂の軟化点、離型剤の吸熱ピーク温度は、ポリエステル樹脂を作製するときの単量体の種類や製法、離型剤の種類や製法等を選択することにより制御できる。
ＴＨＦ不溶分は、高分子量の重合体成分もしくは架橋した重合体成分であり、このような不溶分はポリエステル樹脂を作製する過程での重合反応において、反応条件を選んだり、適当な架橋剤を反応系に存在させることなどによって制御することができる。
【００２８】
表面処理剤としては、トナーの帯電制御性や嵩密度（流動性）等を調整するために、（疎水性）シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の無機微粉末；ポリメチルメタクリレート等の有機微粉末；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を併用することができる。表面処理剤の添加量は、トナー当たり０．１〜２．０ｗｔ％の範囲が好ましい。当該表面処理剤とトナー粒子との混合は、例えばヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、ターブラーミキサー、ハイブリダイザー等を用いて行うことができる。
【００２９】
本発明のトナーは一成分系現像剤又は二成分系現像剤として用いることができる。二成分系現像剤として用いる場合に使用するキャリアに限定はなく、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性体金属及びそれらの合金、あるいは希土類を含有する合金類、ヘマタイト、マグネタイト、マンガン−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、リチウム系フェライトなどのソフトフェライト、銅−亜鉛系フェライト等の鉄系酸化物及びそれらの混合物等の磁性体材料を焼結及びアトマイズ等を行うことによって製造した磁性体粒子、及び当該磁性体粒子の表面を樹脂被覆したものを使用することができる。また、上記キャリアとして磁性体分散型樹脂を使用することもできる。この場合、用いる磁性体としては上記磁性体材料が使用でき、結着樹脂としては、例えばビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂あるいはこれらの混合物を挙げることができる。
【００３０】
キャリアの粒子径は、一般に電子顕微鏡法による粒径で表して２０〜２００μｍ、特に３０〜１５０μｍのものが好ましい。またキャリアの見掛け密度は、磁性材料を主体とする場合は磁性体の組成や表面構造等によっても相違するが、一般に２．４〜３．０ｇ／ｃｍ３の範囲が好ましい。
【００３１】
前記トナーとキャリアからなる二成分系現像剤中の、トナー濃度は１〜２０重量％、好ましくは３〜１５重量％である。トナー濃度が１重量％未満の場合、画像濃度が薄くなりすぎ、他方トナー濃度が２０重量％を超える場合、現像装置内でトナー飛散が発生し機内汚れや転写紙などの背景部分にトナーが付着する不具合が生じるおそれがあるからである。
【００３２】
本発明のトナーを用いて感光体ドラム上の静電潜像を現像する方法としては、感光体ドラムの非露光部と逆極性の電荷を持ったトナーで静電潜像の現像を行う正現像法、および非露光部と同極性の電荷を持ったトナーで静電潜像の現像を行う反転現像法のいずれでもよく、また現像方式としてはトナー薄層と感光体が接触する接触現像方式および両者が接触しないジャンピング現像方式のいずれでもよい。反転現像法でジャンピング現像方式の場合、感光体ドラムはトナーと同極性に帯電され、潜像部分の電荷が露光により除去される。そして現像部において現像スリーブと感光体ドラムとの間に、現像バイアスとして直流に交流を重畳した交互電圧が印加されて、現像スリーブ上のトナーが感光体ドラム上の電荷の除去された静電潜像にジャンピングし付着して、静電潜像がトナー像として可視像化される。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
結着樹脂の製造例Ａ
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（以下ＰＯ−ＢＰＡと略す）４０ｍｏｌ％、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（以下ＥＯ−ＢＰＡと略す）１０ｍｏｌ％、テレフタル酸４５ｍｏｌ％と無水トリメリット酸５ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ａを得た。
【００３４】
結着樹脂の製造例Ｂ
ＰＯ−ＢＰＡ４１ｍｏｌ％、テレフタル酸５９ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｂを得た。
【００３５】
結着樹脂の製造例Ｃ
ＰＯ−ＢＰＡ３９ｍｏｌ％、ＥＯ−ＢＰＡ１０ｍｏｌ％、テレフタル酸４４ｍｏｌ％と無水トリメリット酸７ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｃを得た。
【００３６】
結着樹脂の製造例Ｄ
ＰＯ−ＢＰＡ４２ｍｏｌ％、テレフタル酸５８ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｄを得た。
【００３７】
結着樹脂の製造例Ｅ
ＰＯ−ＢＰＡ４３ｍｏｌ％、ＥＯ−ＢＰＡ８ｍｏｌ％、テレフタル酸４７ｍｏｌ％と無水トリメリット酸２ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｅを得た。
【００３８】
結着樹脂の製造例Ｆ
ＰＯ−ＢＰＡ３９ｍｏｌ％、テレフタル酸６１ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｆを得た。
【００３９】
結着樹脂の製造例Ｇ
ＰＯ−ＢＰＡ４３ｍｏｌ％、テレフタル酸５７ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入しながら２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｇを得た。
結着樹脂の製造例Ｈ
ＰＯ−ＢＰＡ５０ｍｏｌ％、テレフタル酸５０ｍｏｌ％と触媒としての酸化ジブチル錫４ｇを上記原料を５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ２ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ２ガスを導入２３０℃で８時間縮重合反応を行いポレステル樹脂Ｈを得た。
【００４０】
トナ−用樹脂の製造
得られたポリエステル樹脂Ａ〜Ｈを、適宜選択してヘンシェルミキサーにて混合し、トナー用樹脂１〜８を得た。その混合した樹脂と混合比率及び物性を表１に示す。
【００４１】
実験例１〜３、比較例１〜５
結着樹脂として上述のようにして製造したポリエステル樹脂（各実施例と比較例との対応は表１参照）を１００重量部、帯電制御剤としてニグロシン染料（Ｎ−０１：オリエント化学製）を５重量部、着色剤としてカ−ボンブラック（３３０Ｒ：Ｃａｂｏｔ社製）を１０重量部、離型剤として低分子量ポリプロピレン（ユ−メックス１００ＴＳ：三洋化成製）を５重量部それぞれをヘンシェルミキサーにて前混合した後、１２０℃に設定した二軸混練押し出し機（ＰＣＭ−３０：池貝鉄工所社製）によって溶融混練した。その後にドラムフレーカーで冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した。次に機械式ミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して、体積平均粒径８．０μｍのトナー粒子を作製した。そして、このトナー粒子１００重量部に対して、シリカ（ＨＶＫ−２１５０：クラリアント社製）０．４重量部を投入し、ヘンシェルミキサーで高撹拌混合してトナーを作製した。そして、このトナー５重量部と、フェライトキャリヤ（品番：Ｆ９５−１５３０Ａ：パウダーテック社製）９５重量部を摩擦混合して二成分系現像剤とした。
【００４２】
前記作製した現像剤を、複写機（Ｃｒｅａｇｅ ７３５０ 京セラミタ社製）の改造機の現像器に投入し、画像を形成して以下の評価を行った。
【００４３】
耐オフセット性
定着温度を１３０℃と２１０℃として画像形成を行い、それぞれについて定着ローラにトナーが付着していたかどうかを確認し、オフセットが発生しなかった場合を○、発生した場合を×とした。１３０℃でのオフセットをコールドオフセットとし、２１０℃でのオフセットをホットオフセットとした。オフセットの測定にはＡ４サイズの用紙（富士ゼロックス社製、Ｃ２紙、７０ｇ紙）を用い短辺を搬送方向とした。測定に用いた画像は用紙の長辺の中点を結ぶ線上に３×３ｃｍのベタ画像を３個、その中心が線上となるように配置し、また、中央のベタ画像はその中心を用紙の中心と合わせ、画像の中心間の間隔は７ｃｍとした。ベタ画像のトナ−量は０．７ｍｇ／ｃｍ２であった。
評価結果を表１に合わせ記す。
【表１】
実施例１〜３では、定着温度が１３０℃、２１０℃でのオフセットが発生せず、低温での定着が可能であり、かつオフセットが発生しない広い温度領域を確保することができた。比較例１，３ではホットオフセットが発生し、比較例２ではコールドオフセットとホットオフセットの両方が発生し、比較例４、５ではコ−ルドオフセットが発生した。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のトナーを用いることによって、低い定着温度でもオフセットが発生せず、しかも、オフセットしない温度領域を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るメインピークを説明するための一例であるＧＰＣにより測定された分子量分布図。
Claims (1)
- 結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用する電子写真用トナーにおいて、
結着樹脂であるポリエステル樹脂のＴＨＦ（テトラヒドロフラン）可溶分のＧＰＣにより測定される分子量分布における分子量が３２００〜５０００にメインピークを有し、
結着樹脂であるポリエステル樹脂のＴＨＦ不溶分の含有率が５．４〜１６．０％であることを特徴とする電子写真用トナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003092478A JP2004004691A (ja) | 2002-03-29 | 2003-03-28 | 電子写真用トナー |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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