JP2000314982A - 静電荷画像形成用トナー - Google Patents
静電荷画像形成用トナーInfo
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Abstract
ーの離型性に優れ、定着用離型剤としてシリコーン系オ
イルを使用することを要しない静電荷画像形成用トナー
を提供する。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂、融点または軟化点
を有するシリコーン系固体、着色剤および帯電制御剤か
らなる組成物であることを特徴とする静電荷画像形成用
トナー。
Description
形成用トナーに関する。さらに詳しくは、シリコーン系
固体を必須成分とし、紙等の転写媒体上にトナーを定着
させる際、定着用離型剤としてシリコーン系オイルを使
用することを要しない静電荷画像形成用トナーに関す
る。
採用されている一般的な定着方法は、少なくとも一方を
加熱した一対のテフロンやシリコーンゴム等がコーティ
ングされたロール間に一定の圧力を加え、未定着トナー
画像を坦持した紙等の転写媒体を通過させ、未定着トナ
ー画像を該転写媒体上に定着させる方法である。この
際、加熱ロール表面にポリジメチルシリコーン、アミノ
変性シリコーンあるいはメルカプト変性シリコーン等の
シリコーンオイルを塗布することによって、トナーの一
部が加熱ロールに転写され、同じ用紙の後端あるいは次
の用紙に再転写され定着されるというオフセット現象を
防止する方法が採用されている(特開昭59−4699
号公報、特開昭59−74579号公報、特開昭60−
129768号公報、特開平4−230784号公報、
特公平7−97255号公報参照)。
ン、マゼンタ、イエロー等の複数のトナーを用いて画像
の形成が行われるため、定着すべきトナー量も多く、ま
た、発色性を向上させるため、トナー樹脂として低融点
のものが使用されることが多いので粘着性が高くなり易
く、上記のように定着時にシリコーンオイルを塗布して
離型性を高めることが不可欠であった。このため、カラ
ーコピーの表面にシリコーンオイルが付着し、インキに
よる書き込みが不能となる場合があった。さらに、コピ
ー用紙の裏側にもシリコーンオイルが付着するので、両
面コピーができないという問題も生じた。
トナー中に低軟化点離型剤であるワックスを含有させる
技術が提案されている。例えば、特開昭51−1433
3号公報、特開昭57−148752号公報、特開昭5
8−97056号公報、特開昭60−247250号公
報、特開平4−362953号公報および特開平6−2
30600号公報に、離型剤として固形シリコーンワニ
ス、高級脂肪酸系ワックス、高級アルコール系ワック
ス、植物系天然ワックス(カルナバ、ライス)、モンタ
ン系エステルワックスが記載されている。このような低
軟化点離型剤をトナーに含有させると、トナーの流動性
が低下するため、現像性や転写性が悪化し易く、また、
帯電性、耐久性および保存性にも悪影響を及ぼし易い。
従って、さらに耐オフセット性を改良する必要がある。
ラフトあるいはブロック共重合させた変性ワックスが提
案されている。例えば、特開昭59−121052号公
報には、α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステルモ
ノマーにより、グラフト/ブロック共重合させたポリオ
レフィンを使用することが提案されている。また、特開
昭56−15470号公報、特開昭59−121053
号公報、特開昭60−93456号公報および特開昭6
3−34550号公報には、芳香族ビニルモノマーによ
りグラフト/ブロック共重合させたポリオレフィンを使
用することが提案されている。これらのトナーは、流動
性に関し改善されているが、耐オフセット性に劣り、さ
らに、現像性(帯電性)および耐久性を一層向上させる
必要がある。
特開昭63−139365号公報、特開平3−5055
9号公報、特開平6−208244号公報、特開平10
−90939号公報には、カルボン酸またはマレイン酸
で変性されたポリプロピレンを含有したトナーあるいは
トナ−用樹脂組成物が提案されているが、流動性の維持
並びにホットオフセット性の向上がさらに望まれる。
れの技術を用いてもオフセットを完全に回避することが
できず、離型性に優れたトナーを提供するに至っていな
い。本発明は、このような問題点に鑑みなされたもの
で、転写媒体上にトナー画像を定着する際、トナーの離
型性に優れるため定着用離型剤としてシリコーン系オイ
ルを使用することを要しない静電荷画像形成用トナーを
提供することを主目的とするものである。
決するためになされたもので、本発明の請求項1に記載
した発明は、少なくとも結着樹脂、融点または軟化点を
有するシリコーン系固体、着色剤および帯電制御剤から
なる組成物であることを特徴とする静電荷画像形成用ト
ナーである。
たは軟化点を有するシリコーン系固体、着色剤および帯
電制御剤からなる組成物であることを特徴とする静電荷
画像形成用トナーであれば、融点あるいは軟化点を有す
るシリコーン系固体を含有するため、シリコーンが本来
的に有する離型性、耐熱性等の特性をトナーに付与する
ことができる。従って、熱によって凝集し流動性が悪化
することがないと共に、優れた耐オフセット性、すなわ
ち離型性を有するトナーとすることができる。
リコーン系固体を、有機官能性基含有ワックスと有機官
能性シリコーンとを反応させたものとすることができ
る。このように、シリコーン系固体が、有機官能性基含
有ワックスと有機官能性シリコーンとを反応させたも
の、すなわちシリコーンで変性されたワックスであれ
ば、ワックス成分が本来的に有する離型性に、シリコー
ンの有する離型性を付与することができるため、これら
の相乗効果から、より一層離型性に優れたトナーとする
ことができる。
ーン系固体を、ラジカル重合性基含有シリコーンマクロ
モノマーと他のラジカル重合性モノマーとを共重合反応
させて得られるシリコーングラフト共重合体とすること
ができる。このように、シリコーン系固体がシリコーン
グラフト共重合体であれば、該共重合体が本来的に優れ
た相溶性を有するため、結着樹脂との均一分散に寄与す
る。従って、離型性のみならず、分散性や流動性にも優
れたトナーとすることができる。
コーン系固体を、非シリコーン系ワックス成分をシリコ
ーン中にIPN構造で固定化したものとすることができ
る。このように、シリコーン系固体が、非シリコーン系
ワックス成分をシリコーン中にIPN構造で固定化した
ものであれば、互いに非相溶なものであっても、均一に
混合し、分散させることができる。従って、異なる特性
を有する基材を数種類選択してIPN化すれば、各々の
特性をトナーに付与することが容易にできる。
に、シリコーン系固体を、非シリコーン系ワックスと該
ワックスと相溶性のあるシリコーンとの混合物からなる
ものとすることができる。このように、シリコーン系固
体が、非シリコーン系ワックスと、該ワックスと相溶性
のあるシリコーンとの混合物であれば、均一に混合分散
することが容易であり、従って、離型性のみならず優れ
た流動性や分散性を有するトナーを、容易に得ることが
できる。
リコーン系固体が、結着樹脂に対し0.1〜20重量%
含有された静電荷画像形成用トナーであることが好まし
い。0.1重量%未満では、十分な離型性や流動性をト
ナーに付与することができない場合があり、一方20重
量%を超えると、シリコーン系固体を結着樹脂に均一に
分散することができず、樹脂の特性を損なう場合がある
からである。
コーン系固体が、結着樹脂と均一分散あるいは結着樹脂
中に内包された静電荷画像形成用トナーであることが好
ましい。このように、シリコーン系固体が、結着樹脂と
均一分散あるいは結着樹脂中に内包されたトナーであれ
ば、トナー中での各成分の分散性や相溶性は極めて良好
となり、離型性のみならず流動性や分散性に極めて優れ
たトナーとすることができる。
項に記載した本発明の静電荷画像形成用トナーを用いれ
ば、紙等の転写媒体上にトナーを定着させる際、シリコ
ーンオイルを使用することを要しないため、インキによ
る書き込みが不能となったり、両面コピーができない等
のトラブルを回避することができる(請求項8)。
1項に記載した本発明の静電荷画像形成用トナーを用い
れば、離型性が十分改善されているのでカラー複写機に
極めて有用である(請求項9)。
て説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。本発明者らは、転写媒体上にトナー画像を定着する
際、トナーの離型性に優れ、かかる定着時においてシリ
コーン系オイルを使用することを要しない静電荷画像形
成用トナーについて種々検討した結果、少なくとも結着
樹脂、融点または軟化点を有するシリコーン系固体、着
色剤および帯電制御剤からなる組成物からなる静電荷画
像形成用トナーとすればよいことに想到し、諸条件を精
査して本発明を完成させるに至ったものである。
構成成分について詳細に説明する。本発明のトナーは、
流動点、例えば融点または軟化点を有するシリコーン系
固体を含有することを特徴とする。ここで、シリコーン
系固体が流動点を有することを必須要件とするのは、ト
ナーの流動性を確保するためには不可欠な要件だからで
ある。すなわち、硬化された樹脂、例えばシリコーンレ
ジンのように加熱硬化させた後、可塑性を示さない樹脂
は含まないという趣旨である。
通常50〜160℃、好ましくは70〜150℃であ
る。50℃よりも低い場合は、トナーの流動性を損なう
ことがあり、一方160℃よりも高い場合は、熱によっ
てトナーが凝集し流動性や定着性を損なうことがあるの
で、前記範囲とすることが望ましい。流動性を示す温度
としては融点または軟化点等があるが、融点はDSC法
(示差熱分析による吸熱ピークの測定)に準じ、一方軟
化点はJIS−K2207(環球式)に準じ測定するこ
とができる。また、シリコーン系固体中のシロキサン鎖
部分は、低分子量体あるいは高分子量体からなり、特
に、高分子量体である場合には、離型性等の効果を確実
に奏するため、例えばシリコーンレジンのような編目構
造ではなくリニア構造とすることが望ましい。
優れたトナーを実現するために好適なシリコーン系固体
として、有機官能性基含有ワックスと有機官能性シリコ
ーンとを反応させて得られるもの、ラジカル重合性基含
有シリコーンマクロモノマーと他のラジカル重合性モノ
マーとを共重合反応させて得られるシリコーングラフト
共重合体、非シリコーン系ワックス成分をシリコーン中
にIPN構造で固定化したもの、あるいは非シリコーン
系ワックスと、該ワックスと相溶性のあるシリコーンと
の混合物からなるものが挙げられる。以下、各々につい
て説明する。
反応させて得られるもの、すなわちシリコーンで変性さ
れたワックスは、例えば水酸基、カルボキシル基または
アミノ基等の有機官能性基を有し、常温で固体であるワ
ックスと、これに対し反応性を有する変性シリコーンと
を常法により反応させることによって得られる。例え
ば、酸変性されたポリエチレンワックスまたはポリプロ
ピレンワックス等のポリオレフィンワックスに、アミノ
基、エポキシ基等を有する変性シリコーンを反応させる
ことにより得られる。また、ステアリン酸、パルミチン
酸もしくはミリスチン酸等の高級脂肪酸と、アミノアル
キル変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルビ
ノール変性シリコーンまたはイソシアネート変性シリコ
ーン等とを反応させてもよい。ここで、変性シリコーン
を選択するのは、シリコーンの有する優れた離型特性を
トナーへ最も効果的に付与することができるからであ
る。
ワックスを使用する場合、該ワックスの有する官能基で
あるカルボキシ当量を基準にして、これに対し反応性を
有するエポキシ変性シリコーンを0.1〜10モル反応
させればよい。この場合、ワックスの融点以上に加熱し
て溶融させ、これにエポキシ変性シリコーンを滴下し、
滴下後1〜10時間加熱熟成することにより、シリコー
ンで変性されたポリエチレンワックスが得られる。な
お、得られたシリコーンで変性されたポリエチレンワッ
クスの重量平均分子量は、通常500〜50000、好
ましくは1000〜30000である。分子量が500
より小さいとトナーの流動性が不十分となる場合があ
り、一方50000より大きいとオフセットし易くなる
ので、前記範囲とすることが望ましい。
肪酸アミンと、エポキシ変性シリコーン、カルボキシ変
性シリコーンまたはイソシアネート変性シリコーン等と
を反応させてもよい。また、12−ヒドロキシステアリ
ン酸アミド等の水酸基含有高級脂肪酸アミドと、エポキ
シ変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーンまたはイ
ソシアネート変性シリコーン等とを同様な手法により反
応させても得ることができる。また、カルナウバワック
ス、キャンデリラワックスまたはライスワックス等の植
物ワックスに残存する水酸基と反応可能なアミノ基、カ
ルボキシ基またはイソシアネート基を有するシリコーン
とを反応させてもよい。なお、この場合も、所望のシリ
コーンで変性されたワックスを得るには、上記酸変性ポ
リエチレンワックスの場合と同様に、所定のワックスを
選択し官能基当量から仕込み量を算出して、該ワックス
と反応性を有する変性シリコーンを反応させればよい。
は、単官能または二官能の変性シリコーンが使用され、
一方変性シリコーンが多官能性である場合には、単官能
または二官能のワックスが使用される。また、ワックス
に二重結合を導入し、これとSiH結合を有するハイド
ロジェンシリコーンとを白金触媒存在下、付加反応を行
って合成してもよい。例えば、ウンデシレン酸アミド、
ウンデシレン酸メチル、12−ヒドロキシステアリン酸
アリルエステル等の二重結合を含有する化合物とハイド
ロジェンシロキサンとの反応等が例示される。さらに、
ポリエチレンワックスまたはポリプロピレンワックスの
側鎖に、ビニル基、ヘキセニル基、デセニル基、ノロボ
ルネニル基等を導入し、ハイドロジェンシロキサンと反
応させてもよい。
基を有するシリコーンマクロモノマーと他のラジカル重
合性モノマーとを共重合反応すると軟化点を有する低分
子量の樹脂が得られるが、このような常温で固体のシリ
コーン変性有機樹脂が該当する。具体的には、アクリル
系樹脂、ポリエステル系樹脂またはアルキッド樹脂等が
例示される。
ーンマクロモノマーのラジカル重合性基として、例えば
アクリル基またはメタクリル基等が例示される。さら
に、オルガノポリシロキサン単位として、平均重合度が
2〜200であり、ジメチルポリシロキサン、メチルフ
ェニルポリシロキサンまたはジフェニルポリシロキサン
等からなる単位が例示される。一方、他のラジカル重合
性モノマーとして、例えばブチルメタクリレート等のア
クリル酸もしくはメタクリル酸およびこれらのアルキル
エステル類またはスチレンもしくはスチレン誘導体等が
例示される。なお、トナーに所望の特性を付与するた
め、ラジカル重合性基を有するシリコーンマクロモノマ
ーと他のラジカル重合性モノマーの各々を、単独または
二種以上組み合わせて用いることができる。
するラジカル重合性基を有するシリコーンマクロモノマ
ーと他のラジカル重合性モノマーの構成比率は、ラジカ
ル重合性基を有するシリコーンマクロモノマーが、5〜
80重量%、他のラジカル重合性モノマーが、95〜2
0重量%であり、好ましくは、前者が10〜70重量
%、後者が90〜30重量%である。全体の構成比率の
なかで、ラジカル重合性基を有するシリコーンマクロモ
ノマーが少な過ぎると、トナーの離型性が不十分となる
場合があり、一方多過ぎると相溶性が低下しトナーの分
散性を損なうことがあるからである。他方、他のラジカ
ル重合性モノマーが少な過ぎると相溶性が低下しトナー
の分散性を損なうことがあり、一方多過ぎるとトナーの
離型性が不十分となる場合があるので、前記範囲とする
ことが望ましい。
えばラジカル重合性基を有するシリコーンマクロモノマ
ーとブチルメタクリレートやスチレン等のラジカル重合
性モノマーとを、ベンゾイルパーオキサイド等の過酸化
物類やアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系化合物類
等の通常のラジカル重合開始剤存在下に、溶液重合法、
乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法の何れかの方法を
適用することにより得ることができる。例えば、共重合
物の分子量を調整しやすい溶液重合法により行う場合に
は、トルエン等の溶媒に所定の原料を溶解させ、上記触
媒存在下、50〜180℃に加熱し、5〜10時間程度
反応させた後溶媒を溜去すれば、所望のシリコーングラ
フト共重合体とすることができる。
量平均分子量は、通常5000〜100000、好まし
くは10000〜50000である。分子量が5000
より小さいとトナーの流動性が不十分となる場合があ
り、一方100000より大きいとオフセットし易くな
るので、前記範囲とすることが望ましい。
ンとのIPN構造体 非シリコーン系ワックス成分をシリコーン中にIPN構
造で固定化したものは、例えばポリエチレンワックス等
のワックス成分共存下、ハイドロジェンシロキサンとビ
ニルシロキサンとを上記同様に付加反応させることによ
り得られる。このようにするとポリエチレンワックスと
相溶性の低いオルガノポリシロキサンとを、互いに均一
に分散することができる。もっとも、例えばポリエチレ
ンワックスと相溶性の比較的高いシリコーングラフト共
重合体のように、互いに相溶性の高いものを均一に分散
させるため、ワックス成分共存下、ラジカル重合性シリ
コーンマクロモノマーと他のラジカル重合性モノマーと
をラジカル共重合反応させても構わない。
材を適宜選択し、IPN化することによって、当該特性
をトナーへ付与することが可能となるので、所望の特性
を有するトナーを容易に製造することができる。また、
この場合、トナーに付与したい特性に応じて、また、そ
の特性をより一層高めるため数種の基材を適宜選択しI
PN化してもよい。
リコーンとを共存させる比率は、非シリコーン系ワック
ス成分が、10〜90重量%、シリコーンが、90〜1
0重量%であり、好ましくは、前者が20〜80重量
%、後者が80〜20重量%である。非シリコーン系ワ
ックス成分が少な過ぎると、相溶性が低下しトナーの分
散性を損なうことがあり、一方多過ぎるとシリコーンの
有する離型特性をトナーに十分付与できない場合がある
からである。他方、シリコーンが少な過ぎると、トナー
の離型性が不十分となる場合があり、一方多過ぎると相
溶性が低下しトナーの分散性を損なうことがあるので、
前記範囲とすることが望ましい。
て、上記したポリオレフィンワックスおよびこのものの
酸等による変性物、高級脂肪酸およびこのもののアミン
またはアミドによる置換物あるいは植物ワックス等が挙
げられる。
ンとの混合物 非シリコーン系ワックスと該ワックスと相溶性のあるシ
リコーンとの混合物からなるものとしては、例えば、高
沸点のα−オレフィンとハイドロジェンシロキサンとを
白金触媒下付加反応させると、固体の長鎖アルキル変性
シリコーンが得られるが、この長鎖アルキル変性シリコ
ーンとポリエチレンワックスとの混合物を一例として挙
げることができる。この長鎖アルキル変性シリコーン
は、ポリエチレンワックス等のポリオレフィンワックス
と相溶性に優れるという特質を有しており、従って、ポ
リオレフィンワックスと長鎖アルキル変性シリコーンと
を均一に混合し、分散することができる。従って、この
ような混合物からなるトナーは、離型性のみならず流動
性や分散性も良好である。
リコーンとの混合比率は、非シリコーン系ワックス成分
が、10〜90重量%、シリコーンが、90〜10重量
%であり、好ましくは、前者が20〜80重量%、後者
が80〜20重量%である。非シリコーン系ワックス成
分が少な過ぎると、相溶性が低下しトナーの分散性を損
なうことがあり、一方多過ぎるとシリコーンの有する離
型特性をトナーに十分付与できない場合があるからであ
る。他方、シリコーンが少な過ぎると、トナーの離型性
が不十分となる場合があり、一方多過ぎると相溶性が低
下しトナーの分散性を損なうことがあるので、前記範囲
とすることが望ましい。
て、上記したワックス群のうちいずれかを選択すればよ
く、例えば高級脂肪酸アミンからなるワックスを選択し
た場合には、同様な官能基を有する高級脂肪酸変性シリ
コーンとを混合または、さらに二種以上の変性シリコー
ンとの混合としてもよい。なお、長鎖アルキル変性シリ
コーンとして、アルキル基の炭素数が8〜50の範囲に
あるアルキル変性シリコーンとすれば、相溶性が極めて
高いため望ましい。
は、結着樹脂に対し0.1〜20重量%、好ましくは
0.5〜5重量%である。添加量が少な過ぎると離型効
果が十分得られないことがあり、一方添加量が多過ぎる
とトナーの顔料分散性や流動性が低下することがあると
共に、経済的にもコスト高となるので、前記範囲とする
ことが好ましい。
ン系固体が、結着樹脂と均一分散あるいは結着樹脂中に
内包されているものが好ましい。このようにすると、ト
ナー中での各成分の分散性を良好な状態とし、かつ離型
性も発揮し易くなるので、流動性および離型性に極めて
優れたトナーとすることができるからである。均一分散
させる方法としては、例えばポリエステル樹脂を結着剤
として使用する場合、この溶液重合の時にシリコーン系
固体を共存させて縮合重合を行った後、従来公知のカッ
ターミル等の粗砕機やジェットミル等の微粉砕機を用い
て粉砕すれば良い。また、結着樹脂中にシリコーン系固
体を内包させる方法としては、例えばアクリル樹脂を結
着剤として使用する場合、この乳化重合あるいは懸濁重
合の時にシリコーン系固体を共存させればよい。このよ
うにすることにより樹脂の中に、シリコーン系固体を内
包したものが得られる。
結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロルス
チレン、ポリビニルトルエン等のスチレンおよびその置
換体の単重合体のほか、スチレン−p−クロルスチレン
共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレ
ン−ビニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸
エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共
重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重
合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン
−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエ
チルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン
共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−
イソブチレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−
インデン共重合体等のスチレン系共重合体が例示され
る。
天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹
脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニー
ル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシ
レン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマ
ロンインデン樹脂、石油系樹脂等も使用できる。これら
のうち、スチレン系共重合体またはポリエステル樹脂が
好適である。
チレンモノマーに対するコモノマーとしては、例えばア
クリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチ
ル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸フェ
ニル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチ
ル、アクリロニトリル、メタクリルニトリル、アクリル
アミド等のような二重結合を有するモノカルボン酸もし
くはその誘導体のほか、マレイン酸、マレイン酸ブチ
ル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチル等のような
二重結合を有するジカルボン酸およびその誘導体、また
塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル等のようなビ
ニルエステル類が挙げられる。さらに、例えばエチレ
ン、プロピレン、ブチレン等のようなエチレン系オレフ
ィン類のほか、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケ
トン等のようなビニルケトン類、また、ビニルメチルエ
ーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエー
テル等のビニルエ−テル類等、これらいずれかのビニル
単量体が単独もしくは2種以上用いられる。なお、スチ
レン系重合体またはスチレン系共重合体は、架橋されて
いてもよく、また混合樹脂でも構わない。
以上の重合可能な二重結合を有する化合物を用いてもよ
い。例えば、ビニルベンゼン、ジビニルナフタリン等の
芳香族ジビニル化合物のほか、エチレングリコールジア
クリレート、エチレングリコールジメタクリレート、
1,3−ブタンジオールジメタクリレート等の二重結合
を2個有するカルボン酸エステル、また、ジビニルアニ
リン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニ
ルスルホン等のジビニル化合物、さらに、3個以上のビ
ニル基を有する化合物が単独もしくは混合物として用い
られる。
応速度を早めることで 低分子量の重合体を得ることも
できるが、反応をコントロールしにくい問題点がある。
溶液重合法では溶液によるラジカルの連鎖移動の差を利
用して、また開始剤量や反応温度を調節することで低分
子量重合体を温和な条件で容易に得ることができ、本発
明で用いる樹脂組成物の中で低分子量体を得る時には好
ましい。
ン、トルエン、クメン、酢酸セロソルブ、イソプロピル
アルコール、ベンゼン等が用いられる。スチレンモノマ
ー混合物の場合は、キシレン、トルエンまたはクメンが
好ましい。重合生成するポリマーによって適宜選択され
る。
剤、重合するポリマーによって異なるが、70〜230
℃で行うのが好ましい。溶液重合においては、溶媒10
0重量部に対してモノマー30〜400重量部で行うの
が好ましい。なお、重合終了時に溶液中で他の重合体を
混合してもよく、この場合、数種の重合体を混合しても
よい。
合法としては、乳化重合法や懸濁重合法が好ましい。こ
のうち乳化重合法は、水にほとんど不溶の単量体(モノ
マー)を乳化剤で小さい粒子として水相中に分散させ、
水溶液の重合開始剤を用いて重合を行う方法である。こ
の方法では反応熱の調節が容易であり、重合の行われる
相(重合体と単量体からなる油相)と水相とが別である
から停止反応速度が小さく、その結果重合速度が大き
く、高重合度のものが得られる。
こと、および重合生成物が微細粒子であるため、トナー
の製造において着色剤および帯電制御剤その他の添加剤
との混合が容易であること等の理由から、トナー用バイ
ンダー樹脂の製造方法として他の方法に比較して有利で
ある。しかし、添加した乳化剤のため生成重合体が不純
になり易く、重合体を取り出すには塩析等の操作が必要
であるので懸濁重合が簡便な方法である。なお、乳化重
合法では、反応性乳化剤を使用したソープレス重合が一
般的である。
部に対して、モノマー100重量部以下(好ましくは1
0〜90重量部)で行うのがよい。使用可能な分散剤と
しては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール
部分ケン化物、リン酸カルシウム等が用いられ、水系溶
媒に対するモノマー量等で適当量であるが、一般に水系
溶媒100重量部に対して0.05〜1重量部で用いら
れる。重合温度は50〜95℃が適当であるが、使用す
る開始剤、目的とするポリマーによって適宜選択すべき
である。また、開始剤種類としては、水に不溶あるいは
難溶のものであれば用いることが可能である。
オキサイド、ジクミルパーオキサイド、ビニルトリス
(t−ブチルパーオキシ)シラン等の過酸化物類または
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−ア
ゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系
化合物類などの従来公知のものが挙げられ、これらを単
独あるいは併用して使用できる。その使用量は、モノマ
ー100重量部に対し、0.05重量部以上、好ましく
は0.1〜15重量部の範囲で用いられる。
を用いる場合、その組成は以下の通りである。2価のア
ルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタ
ンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジ
オール、1、6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素
化ビスフェノールA、下記一般式(1)で示されるビス
フェノールおよびその誘導体が挙げられる。
であり、x、yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、
x+yの平均値は0〜10である。)
ール類が挙げられる。
は下記化学式(3)であり、
x’+y’の平均値は0〜10である。)
テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸等のベンゼ
ンジカルボン酸類、その無水物または低級アルキルエス
テルのほか、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼ
ライン酸等のアルキルジカルボン酸類、その無水物また
は低級アルキルエステル、また、n−ドデセニルコハク
酸、n−ドデシルコハク酸等のアルケニルコハク酸類も
しくはアルキルコハク酸類、その無水物または低級アル
キルエステル、さらに、フマル酸、マレイン酸、シトラ
コン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸類、その無
水物または低級アルキルエステル等が挙げられる。
有機、染顔料を用いることができ、具体的には、カーボ
ンブラック、鉄黒、マゼンダ、ベンジジンイエロー、キ
ナクドリン、ローダミンB、フタロシアニン等が例示さ
れる。本発明のトナーにおいて、着色剤の含有量は、結
着樹脂100重量部に対し、1〜5重量部の範囲であ
る。
ニグロシン、四級アンモニウム塩等を用いることができ
る。本発明のトナーにおいて、帯電制御剤の含有量は、
結着樹脂100重量部に対し、0.1〜3重量部の範囲
である。
は、以下のようにして得ることができる。結着樹脂、融
点または軟化点を有するシリコーン系固体、着色剤およ
び帯電制御剤を乾式ブレンドした後、溶融混練を行う。
次に、粗破砕した後、ジェット粉砕機を用いて微粉砕
し、さらに分級し粒系が2〜20μmの微粉とすること
により得られる。また、シリコーン系固体が、結着樹脂
と均一分散あるいは結着樹脂中に内包させた場合には、
かかるものと着色剤および帯電制御剤を乾式ブレンドし
た後、上記同様な処理を行い所望の粒系の静電荷画像形
成用トナーを得ることができる。さらに、結着樹脂を構
成する重合性成分を、上記シリコーン系固体、着色剤お
よび帯電制御剤の存在下、懸濁重合を行い粒径が2〜2
0μmの微粉が得られるように分級することによっても
得られる。
必要に応じて鉄粉、ガラスビーズ、ニッケル粉、フェラ
イト等のキャリア粒子を配合して、電気的潜像の現像剤
として用いられる。また、粉体の流動性改良のため疎水
性コロイダルシリカ微粉末を含有させることができる。
機、例えば加熱定着型の複写機またはプリンターの熱定
着用ヒートロール部で加熱されることによって紙、ポリ
エステルフィルム等の転写媒体に定着し記録材料として
供される。そして、本発明の静電荷画像形成用トナー
は、転写媒体上にトナー画像を定着させる際、ポリジメ
チルシリコーンやアミノ変性シリコーン等のシリコーン
系オイルを使用することを要しないため、インキによる
書き込みが不能となったり、両面コピーができないとい
った問題は防止される。従って、本発明のトナーは、特
に、近年技術開発が活発なカラー複写機に極めて有用で
ある。
説明する。
キシ変性シリコーンを、対応するハイドロジェンシロキ
サンとビニルシクロヘキセンオキシドとを白金触媒下、
トルエン溶媒中で付加反応により合成した。得られたエ
ポキシ変性シリコーンのエポキシ当量は、2690であ
った。
ックス1105A、カルボキシ当量935、融点104
℃)2690gを150℃に加熱した後、上記エポキシ
変性シリコーン269g(0.1モル)を30分かけて
滴下した。滴下後、150℃にて2時間反応させて、シ
リコーンで変性されたポリエチレンワックスを2820
g得た。得られたシリコーンで変性されたポリエチレン
ワックスの融点は、81℃であった。
(5)で示されるハイドロジェンシロキサン733g
に、平均組成式がC30H60からなるα−オレフィン(ダ
イヤレン30、三菱化学製)504g、トルエン100
0g、塩化白金酸の2%IPA溶液0.7gを仕込みト
ルエン還流下5時間反応させた。反応終了後に反応率を
測定したところ、95%であった。次に、トルエンを減
圧溜去することのより、長鎖アルキル変性シロキサンを
1210g得た。得られた長鎖アルキル変性シリコーン
の融点は、55℃であった。
融点が148℃のポリプロピレンワックス(三井ハイワ
ックスNP105、三井化学製)とを1:1の混合物に
調製した。なお、このポリプロピレンワックスは、14
8℃以上の温度で均一な液状となり、また、長鎖アルキ
ル変性シリコーンと相溶性に優れるため、均一に分散さ
れた混合物とすることができた。
(6)で示されるシリコーンマクロモノマー500g、
ブチルメタクリレート200gおよびスチレン300g
をトルエン1000gに仕込み、AIBN10gを添加
して80℃にて6時間重合反応を行った。次に、トルエ
ンを減圧溜去することにより、重量平均分子量2000
0のシリコーングラフトアクリル樹脂を950g得た。
得られたシリコーングラフトアクリル樹脂の軟化点は、
102℃であった。
(三井ハイワックス1105A、カルボキシ当量93
5、融点104℃)935gを150℃に加熱した後、
下記化学式(7)で示されるエポキシ変性シロキサンオ
リゴマー346g(純度99%、エポキシ当量346)
を滴下した。滴下後、150℃にて2時間反応させて、
シリコーンで変性されたポリエチレンワックスを119
0g得た。得られたシリコーンで変性されたポリエチレ
ンワックスの融点は、79℃であった。
ス(三井ハイワックスNP0555A、カルボキシ当量
1190、融点150℃)1190gを170℃に加熱
した後、下記化学式(8)で示されるイソシアネート変
性シロキサンオリゴマー190g(0.5モル、純度9
8%)を30分かけて滴下した。滴下後、170℃にて
1時間反応させて、シリコーンで変性されたポリプロピ
レンワックスを1300g得た。得られたシリコーンで
変性されたポリプロピレンワックスの融点は、126℃
であった。
300gを仕込み、窒素通気下、加熱攪拌し還流させ
た。この還流下で、スチレン84.5g、アクリル酸−
n−ブチル15.5gおよびジ−t−ブチルパーオキサ
イド6gの混合液を4時間かけて滴下し、引き続き2時
間保持し、低分子重量体溶液を得た。この溶液よりキシ
レンを減圧溜去して、低分子重量体を取り出した。
レン58重量部、アクリル酸−n−ブチル17重量部、
ジビニルベンゼン0.5重量部、ジ−t−ブチルパーオ
キサイド1.7重量部および合成例1で得られたシリコ
ーンで変性されたポリエチレンワックス3重量部からな
るものを、ポリビニルアルコール部分ケン化物0.15
重量部を溶解した水200重量部へ添加し、懸濁重合を
12時間行った。反応終了後、懸濁液をろ別、水洗、乾
燥し、シリコーン系固体が、該スチレンアクリル樹脂に
内包されたワックス内包樹脂を得た。このワックス内包
樹脂96重量部に、着色剤であるマゼンダを3重量部と
帯電制御剤であるニグロシンを1重量部とを配合した。
ラボプラストミルで140℃、30rpmで10分間混
練し、混練物をジェットミルPJM100(日本ニュー
マチック社製)で微粉砕した。粉体気流分級機MSD
(日本ニューマチック社製)で微粉砕物から2μm以下
の微粉を除去し、トナーを得た。
エチレンワックスの代わりに、合成例2で得られた長鎖
アルキル変性シリコーンとポリプロピレンワックスとの
1:1の混合物を共存させた以外、実施例1と同一の条
件でトナーの製造を行った。
エチレンワックスの代わりに、合成例3で得られたシリ
コーングラフトアクリル樹脂を共存させた以外、実施例
1と同一の条件でトナーの製造を行った。
式(9)で示されるビスフェノール誘導体50mol
%、トリエチレングリコール12mol%、フマル酸1
7mol%およびn−ドデシルコハク酸21mol%か
らなる混合原料1500gを仕込んだ。ここに、合成例
4で得られたシリコーンで変性されたポリエチレンワッ
クスを46g(シリコーン系固体/樹脂=3/97重量
比)を添加し、窒素通気下、昇温した。次いで、ジブチ
ルチンオキサイド0.05gを加え、210℃に保ち1
2時間重縮合反応を行った後、得られた樹脂分をジェッ
トミル粉砕機を用いて破砕することによりシリコーン系
固体が、該ポリエステル樹脂に均一分散されたワックス
含有樹脂を得た。次に、実施例1と同様にしてトナーを
製造した。
ンで変性されたポリエチレンワックスの代わりに、合成
例5で得られたシリコーンで変性されたポリプロピレン
ワックスを用いた以外、実施例4と同一の条件でトナー
を製造した。
られたトナーの離型性を確認するため、10cm×10
cmのテフロン製の板材を用意し、これを120〜18
0℃に温度コントロールした。所定の温度に設定された
テフロン板材の表面に、未定着トナー像が形成された転
写用紙を3秒間押し付けた後、転写用紙を急激に離型
し、板上に残るオフセットしたトナー像を観察して、以
下のように評価した。次いで、市販の油性マジックを用
いて、この転写用紙の両面に書き込みをすることができ
るか否かの試験を行い、両面コピーができるか否かを判
断した。これらの結果を表1に示した。
のポリエステル樹脂96重量部、マゼンダ顔料3重量部
および帯電制御剤1重量部を配合し、シリコーン系固体
を含有させなかった以外は実施例1と同一条件でトナー
を製造した。得られたトナーの離型性について、実施例
6と同一の条件で評価を行った。結果を表1に示した。
0のスチレンアクリル樹脂96重量部、マゼンダ顔料3
重量部および帯電制御剤1重量部を配合し、シリコーン
系固体を含有させなかった以外は実施例1と同一条件で
トナーを製造した。得られたトナーの離型性について、
実施例6と同一の条件で評価を行った。結果を表1に示
した。
井ハイワックスNP105A、三井化学製)3重量部を
さらに配合した以外、比較例1と同一の条件でトナーを
製造した。得られたトナーの離型性について、実施例6
と同一の条件で評価を行った。結果を表1に示した。
井ハイワックスNP105A、三井化学製)3重量部を
さらに配合した以外、比較例2と同一の条件でトナーを
製造した。得られたトナーの離型性について、実施例6
と同一の条件で評価を行った。結果を表1に示した。
ス(三井ハイワックスNP0555A、三井化学製)3
重量部をさらに配合した以外、比較例1と同一の条件で
トナーを製造した。得られたトナーの離型性について、
実施例6と同一の条件で評価を行った。結果を表1に示
した。
(KF−96 100cs、信越化学工業製)3重量部
をさらに配合した以外、比較例2と同一の条件でトナー
を製造した。得られたトナーの離型性について、実施例
6と同一の条件で評価を行った。結果を表1に示した。
ックで書き込みできた場合 不可:トナー画像が定着された転写用紙の両面に油性マ
ジックで書き込みできなかった場合
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
としてポリオレフィンワックスを用いた場合について詳
細に説明したが、例えばカルナウバワックス等の他のワ
ックス類を用いても同様な効果を奏する。
は、融点または軟化点を有するシリコーン系固体を含有
する組成物とすることにより、従来品に比べトナーの離
型性が格段に優れ、従って、紙等の転写媒体上にトナー
を定着させる場合に生じやすいオフセット現象を回避す
ることができる。その結果、紙等の転写媒体上にトナー
を定着させる際、定着用離型剤としてシリコーン系オイ
ルを使用することを要しない。さらに、本発明のトナー
に配合されるシリコーン系固体は、融点または軟化点を
有するためトナーの流動性も良好である。従って、トナ
ーの改良が望まれていたカラーコピーへの適用が可能で
ある。
Claims (9)
- 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、融点または軟化点
を有するシリコーン系固体、着色剤および帯電制御剤か
らなる組成物であることを特徴とする静電荷画像形成用
トナー。 - 【請求項2】 前記シリコーン系固体が、有機官能性基
含有ワックスと有機官能性シリコーンとを反応させたも
のであることを特徴とする請求項1に記載の静電荷画像
形成用トナー。 - 【請求項3】 前記シリコーン系固体が、ラジカル重合
性基含有シリコーンマクロモノマーと他のラジカル重合
性モノマーとを共重合反応させて得られるシリコーング
ラフト共重合体であることを特徴とする請求項1に記載
の静電荷画像形成用トナー。 - 【請求項4】 前記シリコーン系固体が、非シリコーン
系ワックス成分をシリコーン中にIPN構造で固定化し
たものであることを特徴とする請求項1に記載の静電荷
画像形成用トナー。 - 【請求項5】 前記シリコーン系固体が、非シリコーン
系ワックスと、該ワックスと相溶性のあるシリコーンと
の混合物からなるものであることを特徴とする請求項1
に記載の静電荷画像形成用トナー。 - 【請求項6】 前記シリコーン系固体が、結着樹脂に対
し0.1〜20重量%含有されたものであることを特徴
とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の静
電荷画像形成用トナー。 - 【請求項7】 前記シリコーン系固体が、前記結着樹脂
と均一分散あるいは前記結着樹脂中に内包されたもので
あることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか
1項に記載の静電荷画像形成用トナー。 - 【請求項8】 前記トナーが、転写媒体上にトナーを定
着させる際、定着用離型剤としてのシリコーン系オイル
を使用することを要しないものであることを特徴とする
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の静電荷画
像形成用トナー。 - 【請求項9】 前記トナーが、カラー複写機に用いられ
るものであることを特徴とする請求項1乃至請求項8の
いずれか1項に記載の静電荷画像形成用トナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12217199A JP2000314982A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 静電荷画像形成用トナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12217199A JP2000314982A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 静電荷画像形成用トナー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314982A true JP2000314982A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14829340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12217199A Pending JP2000314982A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 静電荷画像形成用トナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000314982A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002077071A1 (fr) * | 2001-03-15 | 2002-10-03 | Nippon Unicar Company Limited | Organopolysiloxane cireux et composition de toner le contenant |
| JP2002338689A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-11-27 | Nippon Unicar Co Ltd | ワックス状オルガノポリシロキサン及びそれを含有するトナー組成物 |
| JP2017085837A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電動機要素、電動機要素の製造方法、電動機、装置 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP12217199A patent/JP2000314982A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002077071A1 (fr) * | 2001-03-15 | 2002-10-03 | Nippon Unicar Company Limited | Organopolysiloxane cireux et composition de toner le contenant |
| JP2002338689A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-11-27 | Nippon Unicar Co Ltd | ワックス状オルガノポリシロキサン及びそれを含有するトナー組成物 |
| JP2017085837A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電動機要素、電動機要素の製造方法、電動機、装置 |
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