(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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９０℃以上１１２．１℃以下のポリエステル（低軟化点ポリエステル）と軟化点が１３０℃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式（Ｉ）：
【化１】
0004012348.tif 000007
（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である）で表される化合物のみからなるアルコール成分と炭素数４〜２０のアルケニル基で置換されていてもよいコハク酸を含有したカルボン酸成分とを縮重合させ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。
【請求項２】
低軟化点ポリエステルが線状ポリエステルである請求項１記載の非接触定着用結着樹脂組成物。
【請求項３】
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２記載の非接触定着用結着樹脂組成物。
【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結着樹脂組成物。
【請求項５】
カルボン酸成分中の炭素数４〜２０のアルケニル基で置換されていてもよいコハク酸の含有量が、アルコール成分１００モルに対して２〜１５モルである請求項１〜４いずれか記載の非接触定着用結着樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載の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。
【請求項７】
請求項６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、非接触定着におけるボイドの発生を効果的に防止し、優れた定着性を有するだけでなく、耐環境性及び保存性にも優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、前記ポリエステルのいずれもが実質的に式（Ｉ）：
【０００５】
【化２】
0004012348.tif 000002
【０００６】
（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である）で表される化合物のみをアルコール成分として用いて得られた樹脂であり、少なくとも軟化点の最も高い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。
【０００７】
【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。
【０００８】
さらに、本発明では、ポリエステルのいずれもが、実質的に、式（Ｉ）：
【０００９】
【化３】
0004012348.tif 000003
【００１０】
（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）で表される化合物のみをアルコール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。アルコール成分として、式（Ｉ）で表される化合物が用いられることにより、水分吸着性の低い樹脂が得られ、樹脂の耐環境性が著しく向上し、また実質的に脂肪族アルコールを用いていないため、保存性も向上する。なお、「実質的に式（Ｉ）で表される化合物のみを」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。
【００１１】
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、実質的に式（Ｉ）で表される化合物のみをアルコール成分として用い、カルボン酸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ジカルボン酸化合物が、架橋ポリエステルではジカルボン酸化合物に加えて３価以上の多価カルボン酸化合物が用いられる。
【００１２】
式（Ｉ）で表される化合物としては、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のアルキレンオキサイド（平均付加モル数１〜１６、好ましくは１．５〜５．０）付加物等が挙げられ、これらは単独で、又は２種以上を混合して用いてもよい。
【００１３】
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、フマル酸、マレイン酸、アジピン酸や、ドデセニルコハク酸、オクチルコハク酸等の炭素数４〜２０の鎖式炭化水素基、好ましくはアルケニル基で置換されていてもよいコハク酸、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る。
【００１４】
３価以上の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る。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
本発明において、軟化点の異なる２種以上のポリエステルは、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種づつであることが好ましい。
【００１８】
定着性及び保存性の観点から、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９０℃以上１１０℃以下が望ましく、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１５３℃以下が望ましい。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６０℃以上である。
【００１９】
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。
【００２０】
本発明で用いられるポリエステルは、少なくとも軟化点の最も高いポリエステルが架橋ポリエステルであれば、その他の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、高軟化点ポリエステルのみが架橋ポリエステルであるのが好ましい。軟化点の最も高いポリエステルが架橋ポリエステルであると、耐ボイド性が向上し、定着性向上につながる。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
【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）。
【００２６】
〔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。
【００２７】
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〜ｇ（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。
【００２８】
【表１】
0004012348.tif 000004
【００２９】
【表２】
0004012348.tif 000005
【００３０】
実施例１〜９、比較例１〜６（実施例７は参考例である）
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。
【００３１】
実施例１０
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。
【００３２】
試験例１
得られたトナー各々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、以下の方法により耐ボイド性、定着性及び耐環境性を評価した。結果を表３に示す。
【００３３】
（１）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。
【００３４】
〔評価基準〕
○：ボイドの発生無し
×：ボイドの発生有り
【００３５】
（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。
【００３６】
〔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。
【００３７】
（３）耐環境性
１万枚の連続コピーを通常環境（２３℃、５０％ＲＨ）、高温高湿（３５℃、８５％ＲＨ）及び低温低湿（１０℃、１５％ＲＨ）下でそれぞれ行って、連続コピー中のトナーの帯電量を測定し、通常環境下の帯電量に対する高温高湿下及び低温低湿下での帯電量変化率の平均値〔（高温高湿下での帯電量変化率＋低温低湿下での帯電量変化率）／２〕を算出し、以下の評価基準に従って耐環境性を評価した。
【００３８】
〔評価基準〕
◎：平均値が２０％未満であり、実使用上特に良好である。
○：平均値が２０〜３０％であり、実使用上問題がない
×：平均値が３０％を超えていて、実使用上問題が生じる。
【００３９】
試験例２
トナー５．０ｇを、高さ１２ｍｍ、半径３０ｍｍの円柱型のステンレス製容器に入れ、５０℃で７２時間放置後、３０メッシュの篩いにかけ、通過したトナーの重量を測定し、以下の評価基準に従って保存性を評価した。結果を表３に示す。
【００４０】
〔評価基準〕
◎：通過したトナーが９０％を超える。
○：通過したトナーが８０〜９０％である。
×：通過したトナーが８０％未満である。
【００４１】
【表３】
0004012348.tif 000006
【００４２】
以上の結果から、実施例１〜１０のトナーは、耐ボイド性、定着性、耐環境性及び保存性のいずれの特性にも優れていることが分かる。これに対し、アルコール成分として式（Ｉ）で表される化合物以外のアルコールを使用した比較例１〜３のトナーは、耐環境性及び保存性に劣り、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、耐ボイド性及び／又は定着性が損なわれており、架橋ポリエステルを使用していない比較例６のトナーは耐ボイド性及び定着性に劣ることが分かる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明により、非接触定着におけるボイドの発生を効果的に防止し、優れた定着性を有するだけでなく、耐環境性及び保存性にも優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を提供することが可能となった。