(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも軟化点の異なる２種以上のポリエステル及び着色剤を溶融混練する工程を含む方法により得られる非接触定着用トナーであって、前記ポリエステルが軟化点が８０℃以上１１０℃以下のポリエステル（低軟化点ポリエステル）と軟化点が１２０℃以上１６０℃以下のポリエステル（高軟化点ポリエステル）のそれぞれから選ばれた少なくとも１種づつからなり、前記ポリエステルのいずれもが芳香族カルボン酸化合物のみをカルボン酸成分として用いて得られた樹脂であり、高軟化点ポリエステルが架橋ポリエステルである非接触定着用トナー。
【請求項２】
低軟化点ポリエステルと高軟化点ポリエステルの含有量の重量比（低軟化点ポリエステル／高軟化点ポリエステル）が２０／８０〜９０／１０である請求項１記載の非接触定着用トナー。
【請求項３】
芳香族カルボン酸化合物が、フタル酸系化合物及び無水トリメリット酸から選ばれた化合物である請求項１又は２記載の非接触定着用トナー。
【請求項４】
非接触定着がフラッシュ定着である請求項１〜３いずれか記載の非接触定着用トナー。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載の非接触定着用トナーを含有してなる現像剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される静電潜像の現像に用いられる非接触定着用結着樹脂組成物、該非接触定着用結着樹脂組成物を含有した非接触定着用トナー及び該非接触定着用トナーを含有した現像剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触定着方式は、フラッシュ定着やラジアン（オーブン）定着方式等、光や熱のエネルギーを非接触状態でトナーに与え、トナーを定着させる方法であり、接触定着時に見られるようなオフセット現象、解像度の劣化等がみられない等の特長を有する。しかし、定着の際の光や熱エネルギーが不足すると、トナーは十分に溶融することができず、満足した定着性が得られない。一方、光や熱エネルギーが強すぎると、トナーの粘性が急激に低下し、トナーに働く表面張力が粘性に打ち勝つと、印字部のトナーが凝集、移動するため、定着画像にボイドと呼ばれる白抜け現象が生じる。そこで、これらの非接触定着方式にみられる欠点を解消するべく、特定の結着樹脂を用いたトナーが特開平８−８７１３０号公報、特開平５−１０７８０５号公報等に開示されているが、定着性及び耐ボイド性は向上するものの、耐環境性及び保存性におけるさらなる改良が望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、非接触定着の際に発生する臭気を抑制し、かつ優れた定着性及び耐ボイド性をも有する非接触定着用結着樹脂組成物、該非接触定着用結着樹脂組成物を含有した非接触定着用トナー及び該非接触定着用トナーを含有した現像剤を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軟化点の異なる２種以上のポリエステルからなる非接触定着用結着樹脂組成物であって、前記ポリエステルが軟化点が８０℃以上１２０℃未満のポリエステル（低軟化点ポリエステル）と軟化点が１２０℃以上１６０℃以下のポリエステル（高軟化点ポリエステル）のそれぞれから選ばれた少なくとも１種づつからなり、前記ポリエステルのいずれもが実質的に芳香族カルボン酸化合物のみをカルボン酸成分として用いて得られた樹脂であり、高軟化点ポリエステルが架橋ポリエステルである非接触定着用結着樹脂組成物、該非接触定着用結着樹脂組成物を含有してなる非接触定着用トナー、並びに該非接触定着用トナーを含有してなる現像剤に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の非接触定着用結着樹脂組成物は、軟化点が８０℃以上１２０℃未満のポリエステル（低軟化点ポリエステル）と軟化点が１２０℃以上１６０℃以下のポリエステル（高軟化点ポリエステル）のそれぞれから選ばれた少なくとも１種づつからなる、軟化点の異なる２種以上のポリエステルからなる。このように軟化点の異なるポリエステルを混合することにより、樹脂組成物の分子量分布が広くなり、非接触方式に見られるボイドの発生を効果的に防止することができ、定着性を向上させることができる。なお、本発明の結着樹脂組成物は、フラッシュ定着やラジアン（オーブン）定着方式等の非接触定着方式の中でも、エネルギー効率の観点から、フラッシュ定着用結着樹脂組成物として、特に好適に用いることができる。
【０００６】
さらに、本発明では、ポリエステルのいずれもが、実質的に芳香族カルボン酸化合物のみをカルボン酸成分として用いて得られていることにも大きな特徴を有する。カルボン酸成分として、芳香族カルボン酸化合物が用いられることにより、トナー定着時の臭気を抑制することができる。なお、「実質的に芳香族カルボン酸化合物のみを」とは、本発明の主旨に反しない範囲で他の化合物がわずかに含まれていてもよいことを意味する。
【０００７】
本発明で用いられるポリエステルは、高軟化点ポリエステルが架橋ポリエステルであれば、低軟化点ポリエステルは線状ポリエステル及び架橋ポリエステルのいずれであってもよいが、定着性の観点から、線状ポリエステルが好ましい。
【０００８】
従って、本発明に用いられるポリエステルは、前記したように、いずれも、実質的に芳香族カルボン酸化合物のみをカルボン酸成分として用い、アルコール成分と縮重合させて得られるが、カルボン酸成分として、線状ポリエステルでは芳香族ジカルボン酸化合物が、架橋ポリエステルでは芳香族ジカルボン酸化合物に加えて３価以上の芳香族多価カルボン酸化合物が用いられる。
【０００９】
芳香族ジカルボン酸化合物としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、これらの酸の無水物、アルキル（炭素数１〜８）エステル等のフタル酸系化合物が好ましく、これらは単独で、又は２種以上を混合して用いてもよい。
【００１０】
３価以上の芳香族多価カルボン酸化合物としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの酸の無水物、アルキル（炭素数１〜８）エステル等が挙げられこれらの中では無水トリメリット酸が好ましい。
【００１１】
架橋ポリエステルにおける、３価以上の多価カルボン酸化合物の含有量は、カルボン酸成分中、３〜４０モル％が好ましく、５〜２５モル％がより好ましい。
【００１２】
アルコール成分としては、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、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）プロパン等のビスフェノールＡのアルキレン（炭素数２〜３）オキシド（平均付加モル数１〜１６）付加物、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、又はそれらのアルキレン（炭素数２〜３）オキシド（平均付加モル数１〜１６）付加物等が挙げられ、これらの１種以上を含有するものが好ましい。特に、トナーの耐久性を向上させる点から、式（Ｉ）：
【００１３】
【化１】
0004002039.tif 000002
【００１４】
（式中、Ｒは炭素数２又は３のアルキレン基、ｘ及びｙは正の数を示し、ｘとｙの和は１〜１６、好ましくは１．５〜５．０である）で表される化合物が、線状ポリエステル及び架橋ポリエステルのいずれにおいても、アルコール成分中に５モル％以上、好ましくは５０モル％以上、より好ましくは１００モル％使用されていることが望ましい。
【００１５】
アルコール成分とカルボン酸成分の縮重合は、例えば、不活性ガス雰囲気中にて、要すればエステル化触媒を用いて、１８０〜２５０℃の温度で反応させることにより行なうことができる。
【００１６】
定着性の観点から、低軟化点ポリエステルの軟化点は、８０℃以上１２０℃未満、好ましくは９５℃以上１１０℃以下であり、高軟化点ポリエステルの軟化点は、１２０℃以上１６０℃以下、好ましくは１３０℃以上１６０℃以下である。また、低軟化点ポリエステルのガラス転移点は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは６０℃以上であり、高軟化点ポリエステルのガラス転移点は、好ましくは５５℃以上である。
【００１７】
低軟化点ポリエステルと高軟化点ポリエステルの含有量の重量比（低軟化点ポリエステル／高軟化点ポリエステル）は、２０／８０〜９０／１０が好ましく、４０／６０〜９０／１０がより好ましい。
【００１８】
本発明の非接触定着用トナーは、以上に説明した本発明の非接触定着用結着樹脂組成物を含有してなり、さらに、着色剤、荷電制御剤、離型剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が、適宜添加されていてもよい。
【００１９】
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンＢ、ローダミン−Ｂベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146 、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン６Ｂ、ジスアゾエロー等が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができる。着色剤の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して、１〜１０重量部が好ましい。
【００２０】
本発明のトナーは、特に限定されず、粉砕トナー、重合トナー、カプセルトナー等が挙げられ、混練粉砕法、スプレイドライ法、重合法等の公知の方法により製造することができる。一般的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤等をボールミル等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー又は１軸もしくは２軸の押出機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級する方法が挙げられる。さらに、トナーの表面には、必要に応じて流動性向上剤等を添加してもよい。このようにして得られるトナーの重量平均粒子径は、好ましくは３〜１５μｍである。
【００２１】
本発明の非接触定着用トナーは、磁性体微粉末を含有するときは単独で現像剤として、また磁性体微粉末を含有しないときは非磁性一成分系現像剤として、もしくはキャリアと混合して二成分系現像剤として使用される。
【００２２】
【実施例】
〔樹脂の軟化点〕
高化式フローテスター「ＣＦＴ−５００Ｄ」（島津製作所製）を用い、樹脂の半分が流出する温度を軟化点とする（試料：１ｇ、昇温速度：６℃／分、荷重：１．９６ＭＰａ、ノズル：１ｍｍφ×１ｍｍ）。
【００２３】
〔樹脂のガラス転移点〕
示差走査熱量計「ＤＳＣ２１０」（セイコー電子工業（株）製）を用いて昇温速度１０℃／分で測定する。
【００２４】
ポリエステルの製造例
表１、表２に示す原料をエステル化触媒としての酸化ジブチル錫とともに、３リットル容のガラス製四つ口フラスコに入れ、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を取り付け、電熱マントル中で窒素気流下、２００℃にて攪拌しつつ、環球法により測定した軟化点を目安に反応させて、樹脂Ａ〜Ｆ（線状ポリエステル）、樹脂ａ〜ｈ（架橋ポリエステル）を得た。各樹脂の軟化点（Ｔｍ）及びガラス転移点（Ｔｇ）を表１、表２に示す。
【００２５】
【表１】
0004002039.tif 000003
【００２６】
【表２】
0004002039.tif 000004
【００２７】
実施例１〜１０、比較例１〜７
結着樹脂として表３に示す樹脂からなる結着樹脂組成物を用い、該結着樹脂１００重量部、着色剤としてカーボンブラック「♯４４」（三菱化成工業社製）７重量部及び正帯電性荷電制御剤として「ボントロン  Ｎ−０１」（オリエント化学工業社製）３重量部をヘンシェルミキサーで十分に混合した後、２軸押出機で溶融混練し、冷却後、粉砕、分級工程を経て、重量平均粒子径が１１μｍのトナーを得た。
【００２８】
実施例１１
結着樹脂として表３に示す樹脂からなる結着樹脂組成物を用い、正帯電性荷電制御剤の代わりに、負帯電性荷電制御剤として「ボントロン  Ｓ−３４」（オリエント化学工業社製）３重量部を用いた以外は、実施例１と同様にして、重量平均粒子径が１１μｍのトナーを得た。
【００２９】
試験例１
トナー各々４重量部と、キャリアとして「ＴＥＦＶ２００／３００」（パウダーテック（株）製、鉄粉）９６重量部とを混合して、現像剤を調製した。得られた現像剤をフラッシュ定着方式を採用している市販のレーザープリンタに実装し、画像出しを行い、以下の方法により臭気、定着性及び耐ボイド性を評価した。結果を表３に示す。
【００３０】
（１）臭気
３００枚の連続印刷を行い、定着器から１０ｃｍ離れている所で臭いを嗅ぎ、以下の評価基準に従って臭気を評価した。
【００３１】
〔評価基準〕
○：１０人中２人以下しか臭気を感じない。
×：１０人中３人以上が臭気を感じる。
【００３２】
（２）定着性
定着速度１００ｍｍ／秒、温度１８０℃で定着させた初期画像を、５００ｇの荷重を載せた底面が１５ｍｍ×７．５ｍｍの砂消しゴムで５往復こすり、こする前後の光学反射密度を反射濃度計「ＲＤ−９１５」（マクベス社製）を用いて測定し、両者の比率（こすり後／こすり前）から定着率を求め、以下の評価基準に従って定着性を評価した。
【００３３】
〔評価基準〕
◎：定着率が８０％を超える。
○：定着率が７０〜８０％である。
×：定着率が７０％未満である。
【００３４】
（３）耐ボイド性
爆発定着によるボイドの発生を目視により観察し、以下の評価基準に従って耐ボイド性を評価した。
【００３５】
〔評価基準〕
○：ボイドの発生無し
×：ボイドの発生有り
【００３６】
【表３】
0004002039.tif 000005
【００３７】
以上の結果から、実施例１〜１１のトナーは、加熱時の臭気がほとんどなく、定着性及び耐ボイド性のいずれにも優れていることが分かる。これに対し、カルボン酸成分として芳香族カルボン酸化合物以外に脂肪族カルボン酸化合物も使用した比較例１〜３のトナーは、臭気が発生し、また１種類の樹脂のみからなる結着樹脂組成物を使用した比較例４、５のトナーは、定着性及び／又は耐ボイド性が損なわれており、高軟化点の線状ポリエステル及び架橋ポリエステルを使用した比較例６のトナーは、臭気が発生し、定着性にも欠けており、架橋ポリエステルを使用していない比較例７のトナーは定着性及び耐ボイド性に劣ることが分かる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明により、非接触定着の際に発生する臭気を抑制し、かつ優れた定着性及び耐ボイド性をも有する非接触定着用結着樹脂組成物、該非接触定着用結着樹脂組成物を含有した非接触定着用トナー及び該非接触定着用トナーを含有した現像剤を提供することが可能になった。