JPH0934170A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 バインダー樹脂、着色剤、および滑剤を含有
する静電荷像現像用トナーであって、該バインダー樹脂
のガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜７０℃であり、かつ、
該滑剤の融点（ｍｐ）がＴｇ≦ｍｐ≦Ｔｇ＋５０℃であ
ることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 【効果】 本発明により、低温定着性、定着強度、耐オ
フセット性、および耐ブロッキング性に優れたトナーを
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電荷像現像用トナー
に関する。更に詳しくは、特定のバインダー樹脂と添加
剤を用いた定着性（低温定着性、定着強度）、耐オフセ
ット性、耐ブロッキング性に優れる静電荷像現像用トナ
ーに関する。

【０００２】

【従来の技術】静電荷像現像用トナーは、速やかに定着
し、そしてトナーが定着ローラー表面に転移して、以後
定着工程を通過する転写材をローラー上のトナーによっ
て汚す、所謂オフセット現象を発生しないことが必要で
ある。さらに、トナーは保存時あるいは運搬時等にブロ
ッキングするような事があってはならない。このような
トナーは、流動性、帯電性等が著しく劣化しており、も
はや現像剤としての機能を果たすことが出来ない。この
様な要求を満たすため、トナーに使用されるバインダー
樹脂の改良が種々提案されて来た。しかし、これらの性
能を全て満足するバインダー樹脂を設計することは困難
であり、特に定着性と耐オフセット性・耐ブロッキング
性は相反する性能である為、両者の性能を両立させるこ
とは難しい。

【０００３】そこで、従来からバインダー樹脂として使
用される重合体の分子量及び分子量分布について多くの
提案がなされているが、バインダー樹脂のみの改良では
転写材への定着性と耐ブロッキング性の両立において未
だ満足のいく結果が得られていない。すなわち、バイン
ダー樹脂は、定着性を良くする為には低分子量成分の含
有量を増やさなければならず、この為、耐ブロッキング
性に問題が生じる。一方、耐ブロッキング性を良くする
為には、高分子量成分の含有量を増やす必要があり、定
着性に問題をきたす。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決して、定着性（低温定着性、定着強度）、耐オフセ
ット性、耐ブロッキング性に優れたトナーを提供するこ
とを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の要旨
は、バインダー樹脂、着色剤、および滑剤を含有する静
電荷像現像用トナーであって、該バインダー樹脂のガラ
ス転移点（Ｔｇ）が５０〜７０℃であり、かつ、該滑剤
の融点（ｍｐ）がＴｇ≦ｍｐ≦Ｔｇ＋５０℃であること
を特徴とする静電荷像現像用トナーに存する。

【０００６】本発明によれば、定着性、耐オフセット
性、および耐ブロッキング性に優れたトナーが得られ
る。以下本発明を詳細に説明する。バインダー樹脂とし
ては、ガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜７０℃であること
が必要であり、特に好ましくは、Ｔｇ＝５５〜６５℃の
範囲である。

【０００７】樹脂の種類としては具体的には、ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン
樹脂、スチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン誘導体
をモノマー単位として、好ましくは３０重量％以上含む
もの）、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂
等が挙げられる。好ましくは、スチレン系樹脂である。
特に好ましくは、スチレンの単独重合体またはスチレン
と（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体またはこれ
らの混合物である。

【０００８】分子量分布としては、好ましくはテトラヒ
ドロフラン可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラ
ムにおいて、重量平均分子量が５万以上で、分子量１．
０×１０⁴ 以下と１．０×１０⁵ 〜１．０×１０⁷ の間
にそれぞれ１個以上のピークを有するバインダー樹脂で
ある。本発明に使用される滑剤は、融点（ｍｐ）を明確
に有する単量体であり、ポリマーおよびオリゴマーでは
ない。滑剤の融点（ｍｐ）は、上記バインダーのガラス
転移点（Ｔｇ）との間に、Ｔｇ≦ｍｐ≦Ｔｇ＋５０
〔℃〕の関係を有するものでなければならない。ｍｐが
Ｔｇより低いと、耐ブロッキング性が悪くなり、ｍｐが
Ｔｇ＋５０℃より高いと、定着性改良に効果が見られな
い。好ましくは、Ｔｇ＋５≦ｍｐ≦Ｔｇ＋４０〔℃〕で
ある。

【０００９】本発明は、ガラス転移点（Ｔｇ）の限定さ
れたバインダー樹脂と融点（ｍｐ）の限定された滑剤
（ポリマーではない）を組合せることによって定着性、
耐オフセット性、および耐ブロッキング性の点で相乗的
な効果が得られ、両者がバランス良く改良される。ガラ
ス転移点（Ｔｇ）および融点（ｍｐ）はＤＳＣ（示差走
査型熱量計）により求めることができる。本発明におい
ては、ＤＳＣ７０００（真空理工（株）製）を用いて、
昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した。

【００１０】本発明滑剤の分子量は２００以上１０００
以下が好ましい。特に好ましくは、２５０以上９００以
下であり、さらには５００以上８００以下がより好まし
い。分子量が小さすぎる場合も、大きすぎる場合も定着
性と耐ブロッキング性の両立がむずかしい。具体的に
は、炭素数１０以上のカルボン酸アミド、全炭素数が１
５以上のカルボン酸エステル、全炭素数が１５以上のア
ルキルケトン等が挙げられる。カルボン酸アミドとして
は、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイ
ン酸アミドなど、カルボン酸エステルとしては、ベヘン
酸ベヘニル、セバシン酸ジステアリルなど、アルキルケ
トンとしては、ジデシルケトン、ジドデシルケトン、ジ
ステアリルケトンなどを挙げることができる。

【００１１】本発明におけるテトラヒドロフラン不溶分
とは、テトラヒドロフランに１重量％になるようにバイ
ンダー樹脂、またはトナー中のバインダー樹脂を加え、
２５℃で８時間強くかくはんした後にろ過されない成分
と定義できる。該不溶分は７０重量％以下、中でも特に
４０重量％以下、更には２５重量％以下が好ましい。

【００１２】本発明において、上記の方法で得られた可
溶分のゲルパーミエーションクロマトグラムを得るに
は、公知の通常の方法が用いられる。例えば、以下のよ
うに通常のゲルパーミエーションクロマトグラフィ（Ｇ
ＰＣ）における適正な方法が用いられる。

【００１３】

【表１】 １．測定条件 温度：４０℃ 溶媒：テトラヒドロフラン 流速：０．５ｍｌ／ｍｉｎ 試料濃度：０．１ｗｔ％ 試料注入量：１００μｌ

【００１４】２．カラム １×１０³ 〜２×１０⁶ の分子量領域を適正に測定する
ために使用するカラムとしては、市販のポリスチレンゲ
ルカラムを複数本組合せたものを用いる。本発明の測定
に際しては、東ソー（株）製のＧＭＨＸＬ（３０ｃｍ×
２本）を用いた。

【００１５】３．検量線 検量線作成に当っては、標準ポリスチレンを用いて行
う。標準ポリスチレンとしては例えばＰｒｅｓｓｕｒｅ
ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．製あるいは東ソー（株）製
の例えば分子量が６×１０² 、２．８×１０³ 、６．２
×１０³ 、１．０３×１０⁴ 、１．６７×１０⁴ 、４．
３９×１０⁴ 、１．０２×１０⁵ 、１．８６×１０⁵ 、
２．２×１０⁵ 、７．７５×１０⁵ 、１．２６×１０⁶
のものを用い、少なくとも１０点程度の標準ポリスチレ
ンを用いるのが適当である。

【００１６】４．検出器 検出器としてはＲＩ（屈折率）検出器を用いる。滑剤を
トナー中へ添加する方法は、特に限定されるものではな
く、バインダー中に予じめ溶解または分散しておいても
よいし、また、着色剤等を混練する際に同時に添加して
もよい。本発明の滑剤量はバインダー樹脂１００重量部
に対して０．５〜３０重量部、好ましくは、１〜１５重
量部、特に好ましくは、２〜１０重量部である。添加剤
は、バインダー樹脂などに化学的結合、たとえばグラフ
ト化などはなされておらず、単に混合しているだけであ
る。

【００１７】着色剤としては、公知のもの全てが使用で
き、たとえば、カーボンブラック、ニグロシン、ベンジ
ジンイエロー、キナクリドン、ローダミンＢ、フタロシ
アニンブルーなどがある。本発明トナーは他にトナー製
造の際、添加され得る種々の物質を添加することができ
る。

【００１８】本発明トナーは、乾式１成分現像剤及び２
成分現像剤のいずれにも使用でき、１成分現像剤に使用
される磁性体としては、フェライト、マグネタイト等を
はじめとする鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す
合金、或いは化合物または強磁性元素を含まないが適当
に熱処理する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−アルミニウムあるいはマン
ガン−銅−スズ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、または二酸化クロム等を挙げ
ることが出来る。磁性体は、平均粒径０．３〜３０μｍ
の微粉末の形でバインダー樹脂中に均一に分散される。
磁性体粒子の含有量は、バインダー樹脂１００重量部当
り２０〜７０重量部、中でも特に４０〜７０重量部が望
ましい。

【００１９】トナーの帯電制御は、バインダー樹脂、着
色剤自体で行っても良いが、必要に応じて帯電制御剤を
併用しても良い。正帯電性制御剤として、４級アンモニ
ウム塩、塩基性・電子供与性の有機物質、負帯電性制御
剤として、金属キレート類、含金染料、酸性もしくは電
子求引性の有機物質等を用いることができる。この他、
金属酸化物等の無機粒子や前記有機物質で表面処理した
無機物質を用いても良い。これら帯電制御剤は、バイン
ダー樹脂中に混合添加して用いても、トナー粒子表面に
付着させた形で用いても良い。帯電制御剤の添加量はバ
インダー樹脂の帯電性、着色剤の添加量・分散方法を含
めた製造方法、その他の添加剤の帯電性等の条件を考慮
した上で決めることができるが、バインダー樹脂１００
重量部に対して０．１〜１０重量部が適当である。

【００２０】さらにまた、固体電解質、高分子電解質、
電荷移動錯体、酸化スズ等の金属酸化物等の導電体、半
導体、あるいは強誘電体、磁性体等を添加しトナーの電
気的性質を制御することができる。この他、トナー中に
は熱特性・物理特性等を調整する目的で低分子量ポリア
ルキレン等の各種可塑剤・離型剤等の助剤を添加するこ
とも可能である。その添加量は、バインダー樹脂１００
重量部に対し０．１〜１０重量部が適当である。

【００２１】さらに、トナー粒子にたいして、Ｔｉ
Ｏ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 等の微粉末を添加し、これ
らでトナー粒子表面を被覆せしめることによってトナー
の流動性・耐凝集性の向上を図ることができる。その添
加量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜
１０重量部が好ましい。本発明のトナーの製造方法に
は、従来から用いられている各種トナー製造方法が適用
できるが、例えば一般的製造方法として次の例が挙げら
れる。まず、バインダー樹脂、着色剤、滑剤（バインダ
ー樹脂中に予め添加した場合は省略可能）、場合により
帯電制御剤等をボールミル、Ｖ型混合機、Ｓ型混合機、
ヘンシェルミキサー等で均一に分散する。次いで分散物
を双腕ニーダー、加圧ニーダ等で溶融混練する。該混合
物をハンマーミル、ジェットミル、ボールミル等の粉砕
機で粉砕し、さらに得られた粉体を風力分級機等で分級
する。トナーの粒径は通常５〜２０μｍである。得られ
たトナーは、磁性体を含まない場合は、キャリアと混合
して電子写真用現像剤を形成させ、従来から実施されて
いる電子写真法による複写に用いることができる。な
お、キャリアは、公知の鉄粉系、フェライト系キャリア
等の磁性物質またはそれらの表面にコーティングを施し
たものをトナー１重量部に対して１０〜１００重量部用
いることが好ましい。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例中の「部」は、「重量部」を表す。 実施例１ 非架橋タイプのスチレン／ブチルアクリレート樹脂（分
子量分布は２つのピークを有し、低分子量側のピーク
は、分子量４５００であり、高分子量側のピークは４．
０×１０⁵ であり、低分子量側／高分子量側＝６０／４
０の重量比で成り立っている。重量平均分子量１．８×
１０⁵ ）１００部、滑剤として、ジステアリルケトン
（ｍｐ８８℃）５部、ポリアルキレンワックス（三洋化
成（株）製、ビスコール５５０Ｐ）３部、カーボンブラ
ック（三菱化成（株）製、＃３０）６部、ニグロシン染
料（オリエント化学製、ボントロンＮ−０４）２部を分
散混合した後、二軸押出機を用いて溶融混練した。冷却
後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いで超音速ジェットミ
ル粉砕機にて微粉砕した。得られた粉体を風力分級機で
分級し、平均粒径１０．３μｍのトナーＡを得た。この
トナーを用いて以下の試験を行なった。

【００２３】定着テスト：未定着のトナーを４００ｍｍ
／ｓｅｃの定着ローラーに通紙し、定着する下限温度と
ホットオフセットが発生する温度を調べた。 耐ブロッキングテスト：トナーに一定荷重を加え、５０
℃の環境下に５時間放置した後のブロッキング性の良否
を判定した。 こすり残存率テスト：種々の付着量を有する未定着トナ
ーを１３５℃、４００ｍｍ／ｓｅｃの定着ローラーに通
紙後、こすり試験を行った。こすり残存率を下式より求
め、その最小値を最低こすり残存率と定義した。

【００２４】

【数１】

【００２５】結果を表１に示す。 実施例２ ジステアリルケトンに代えてセバシン酸ジステアリル
（ｍｐ７１℃）５部を用いた以外は、実施例１と同様に
トナーＢを製造し評価を行なった。 実施例３ ジステアリルケトンに代えて、ベヘン酸ベヘニル（ｍｐ
７６℃）５部を用いた以外は、実施例１と同様にトナー
Ｃを製造し評価を行なった。

【００２６】実施例４ ジステアリルケトンに代えて、ステアリン酸アミド（ｍ
ｐ９８℃）５部を用いた以外は実施例１と同様にしてト
ナーＤを製造し評価を行なった。 実施例５ ジステアリルケトンに代えて、パルミチン酸アミド（ｍ
ｐ９７℃）５部を用いた以外は実施例１と同様にしてト
ナーＥを製造し評価を行なった。

【００２７】実施例６ ジステアリルケトンに代えて、オレイン酸アミド（ｍｐ
７３℃）５部を用いた以外は実施例１と同様にしてトナ
ーＦを製造し評価を行なった。 実施例７ バインダー樹脂を分子量分布のピーク５０００のポリス
チレン７０部と分子量ピーク７．５×１０⁵ のスチレン
／ステアリルアクリレート＝９０／１０（重量比）共重
合ポリマー３０部の均一混合物（重量平均分子量２．４
×１０⁵ ）に代えた以外は実施例１と同様にトナーＧを
製造し評価を行なった。

【００２８】比較例１ ジステアリルケトン５部を添加しない以外は実施例１と
同様にトナーＨを製造し評価を行なった。 比較例２ 非架橋タイプのスチレン／ｎ−ブチルアクリレート樹脂
（分子量分布は、２つのピークを有し、低分子量側のピ
ークは分子量２．０×１０⁴ であり、高分子量側のピー
クは４．０×１０⁵ であり、低分子量側／高分子量側＝
５５／４５の重量比で成り立っている。重量平均分子量
２．９×１０⁵ ）１００部に代えた以外は実施例１と同
様にトナーＩを製造し評価を行なった。

【００２９】比較例３ 添加剤としてステアリン酸ブチル５部を用いた以外は実
施例１と同様にトナーＪを製造し評価を行なった。 比較例４ 添加剤としてマンニトール５部を用いた以外は実施例１
と同様にトナーＫを製造し評価を行なった。

【００３０】

【表２】

【００３１】表１のように、本発明のトナーは定着性
（低温定着性、定着強度）、耐オフセット性、耐ブロッ
キング性のいずれにも優れていた。

【００３２】

【発明の効果】本発明により、低温定着性、定着強度、
耐オフセット性、および耐ブロッキング性に優れたトナ
ーを得ることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バインダー樹脂、着色剤、および滑剤を
   含有する静電荷像現像用トナーであって、該バインダー
   樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜７０℃であり、か
   つ、該滑剤の融点（ｍｐ）がＴｇ≦ｍｐ≦Ｔｇ＋５０℃
   であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
2. 【請求項２】 バインダー樹脂のテトラヒドロフラン可
   溶分のゲルパーミエーションクロマトグラムにおいて、
   重量平均分子量が５万以上であり、かつ、１×１０⁴ 以
   下と１×１０⁵ 〜１×１０⁷ の範囲にそれぞれ１個以上
   の分子量ピークを有することを特徴とする請求項１に記
   載の静電荷像現像用トナー。
3. 【請求項３】 滑剤の分子量が２００〜１０００である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の静電荷像現
   像用トナー。
4. 【請求項４】 滑剤の含有量がバインダー樹脂１００重
   量部に対して０．５〜３０重量部であることを特徴とす
   る請求項１乃至３に記載の静電荷像現像用トナー。