JPS59226358A - 静電荷像現像用カラ−トナ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はファンクショナルカラーコピー用に適した静電
荷像現像用カラートナーに関する。

〔従来技術〕

静電記録法による着色画像の記録には三色分解目元と減
色法３原色（或いは黒を含む４色）のカラートナーの組
合せＫよって原色の色再現をはかる方式のカラーコピー
が行われているが＼これとは別に通常用いられる黒色の
外、１種若しくはそれ以上の黒以外の色を用いて画面中
の特許の文字・図形等を色分は表示したりするいわゆる
ファンクシＨすに；ｈ５−の手法が用いられる。ファン
クシ叢ナルカラー用のカラートナーには色による識別、
強調を主目的とす仝ため、他の色の画像、着色物等の上
に重ね刷りされた場合にも下地の色の影響を受けること
なく鮮明な画像を形成するよう高い隠ぺい性と鮮かな呈
色性をもっことが要求される。

通常用いられるファンクシ５ナルカラー用トナーは主と
して結着用樹脂と高隠ぺい性の有色顔料から成っており
、その大部分をなす結着用樹脂は紙等の転写材に転写後
、熱足着されることにより溶融し定着後固化して均−且
つ強固な樹脂層を形成し着色剤を転写材上に結着する役
割を有している。トナー像の定着は熱ローラ等の加熱さ
れた部材をトナー像に接触させ結着樹脂を溶融させる接
触加熱足着法が一般に用いられているが、接触加熱定着
用トナーに使用される結着猫脂には下記のような特性を
もつことが必要とされる。

（１）溶融したトナーが熱定着ローラに転写し、次に来
る転写材を汚損するいわゆるオフセント現象を起さない
こと。オフセント現象は熱ローラ温度が高まると発生す
る傾向があり・その発生開始温度が高いほど好ましいト
ナーと言える。

（２）　　転写材のローラ巻付の原因となる熱定着ロー
ラへの転写及び対向ローラへの再転写によるローラ汚れ
を起さないこと。

（３）　　溶融したトナーが適度の流動性を有し・定着
後均−緻密な適度の厚みの層を形成すること。

特にカラートナーにおいては黒色トナーの場合にくらべ
顔料の隠ぺい率が低いため充分な色濃度、隠ぺい性を得
るためにはある程度の層厚を必要とするため上記（２）
項にのべた溶融樹脂の流動性は耐脂選択上の重要なポイ
ントとなる。溶融樹脂の粘度が高すぎると不均一分散の
トナーが出来易く１また定着温度を高めることが必要と
なり、低すぎる場合には定着時トナ一層が拡がって層厚
が下がり必要な隠ぺい性が得られない。

（４）定着可能温度が低いこと。

機器の設計、使用時の取扱い、エネルギー節減等の点か
ら定着温度はできるだけ低いことが望ましい。

一般に定着温度の低いトナーは低い温度でのオフセット
現象を起しやすく、低い定着温度と高いオフセント発生
温度の二つはトナーの性能として両立し難いものであっ
た。

従来すぐれたトナー結着用樹脂として １）不飽和ポリエステル痔の熱架橋性樹脂２）ポリエス
テル樹脂とビニル系重合体の混合物 ３）３価のアルコール及び（又は）３価のカルボン酸を
単量体の一部として用いた三次元構造をもつポリエステ
ル樹脂 等が提案されているが、１）は流動性が低いため実用が
邦しく・２）は両種の樹脂の相溶性が悪くトナーの帯電
量分布が広がり画像にカブリを生じやすい、３）はオフ
セント防止効果が低い等の欠点があり満足すべきものと
は言えＩＬかった。

またビニール系重合体も使用されているがオフセット現
象を生じ易い欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は定着可能温度が低く、オフセント裏面汚
れ、巻付き等の現象を起こさず隠ぺい性にすぐれ、且つ
帯″重分布の狭いファンクショナルカラーコピーに適し
たカラートナーを提供することにある。

〔発明の構成〕

上記の目的は結着樹脂としてゲルバーミエイション乎ク
ロマトグラフィーで測定した分子量分布が分子量１０３
乃至５ＸＩＯ’及びｉｏ”乃至１０６の二つの領域内に
それぞれ少くとも一つの極大を有する、ビニール糸単量
体の重合体若しくは共重合体を用いたカラートナーによ
って達成された。

上記分子量の測定は下記のようにして行われる。

「ウォーターズ２００型ＧＰＣ（Ｗａｔｅｒ／ｓ　２０
０　Ｔｙｐｅ　ＧＰＣ）副足器」　（ウォーターズ社製
）を用い、温度２５°Ｃで溶媒（テトラハイドロフラン
）を毎分１ｍｔの流速で流下せしめながら、濃度０．２
ｇ／１ｉｌｌ！のテトラハイドロフラン試料溶液を、試
料型組にして４■の量カラム内に注入して測定する。こ
こで使用するカラムとしては、１０’　−１，０’　−
１０’　−１０４の組合せを用いる。

検量線を設定するための単分散ポリスチレン標準試料は
、プレッシャーケミカル社製ポリスチレンであって、分
子量が、１．８００，０００．８６０，０００゜４１１
．０００．１６０．０００．９８，２００　、５１，０
００　。

１９．８００．１０，０００．４，０００のものを使用
する。

本発明によるカラートナーに用いられる重合体を与える
ビニール単量体としては例えば、スチレン、０−メチル
スチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、
α−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２．４−ジ
メチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ　−ｔｅ
ｒｔ−プチルスチレン４こニム」　　　　　　・　　　
　−−シし毛十÷、ｐ−ｎ−へキシルスチレン、ｐ−ｎ
−オクｐｎ−７ニルスチレン、ｐ−れ −デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン−ｐ−メ
トキシスチレン、ｐ−７エニルスチレン、ｐ−クロルス
チレン、３．４−ジクロルスチレン等のスチレン単量体
を好ましいものとして挙げることができる。このほか、
例えばエチレン・プロピレン１ブチレン、インブチレン
等のエチレン不飽和モノオレフィンｉ；ＬＪＸ化ビニル
、塩化ビニリデン、臭化ビニル、弗化ビニル等のハロゲ
ン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベン
ジェ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類ニアク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチ
ル、アクリル酸イソブチル・アクリル酸プロピル＼アク
リル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸
ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル１アクリル酸
ステアリル＼アク’）ｋｍ２−１０ルエチル、アクリル
酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタアクリ
ル酸メチル−メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸プ
ロピル、メタアクリル酸ｎ−ブチル、メタアクリル酸イ
ソブチル、メタアクリル醪ｎ−オクチル、メタアクリル
酸ドデシル、メタアクリル酸ラウリル、メタアクリル酸
２−エチルヘキシル、メタアクリル酸ステアリル、メタ
アクリル酸フェニル・メタアクリル酸ジメチルアミノエ
チル、メタアクリル酸ジエチルアミンエチル等のα−メ
チレン脂肪族モノカルボン厳エステル類；アクリロニト
リル）メタアクリロニトリル、アクリルアミド等のアク
リル酸もしくはメタアクリル酸誘導体；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
テル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニ
ルへキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビ
ニルケトン類：Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバ
ゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン
等のＮ−ビニル化合物；ビニルナフタレン類、ソの他を
挙げることができる。

斯かる単量体により得られるもののうち、特にスチレン
−アクリル系共重合体が好ましい。

上記のＩＰ量体を用いて本発明に用いられる分子量分布
に２つもしくはそれ以上の極大をもつ重合物若しくは共
重合物は、得ようとする重合体の種類に応じて選んだ１
種若しくはそれ以上の上記単量体と過酸化ベンゾイル等
の重合開始剤を混合し一定の反応条件下で重合せしめ、
得られた重合物を新たな単量体、重合開始剤と混合し更
に重合反応を行なう、等の方法によって得ることができ
る本発明によるトナーに用いられる有彩色着色剤として
は各種の有機無機顔料、或いは各種の染料があるが、色
彩の鮮明な・耐光性・隠ぺい性の高い有機顔料が好まし
く、例えば下記のごときものが挙げられる。（顔料はカ
ラーインデックス　第３版　１９７１同増補１９７５に
記載のＣ，１，名称番号、及びそれに該当する商品名の
１例で示した。ＪＣ，１，ピグメントレッド４８：１ （スミカプリントレッドＣ１、住方化学■製）Ｃ，１，
ピグメントレッド５３：１ （クロモフクールマゼンタＧ、＼チバ嘩ガイギー社製）
Ｃ，１，ピグメントレッド　１２３ （カヤセットレッドＥ−Ｂ、日本化薬■製）Ｃ，１，ピ
グメントレッド　１３９ （カヤセットレッドＥ　−ＧＲ，日本化薬■製）Ｃ，１
，ピグメントレッド　１４４ （クロモフタールレッドＢＲＮ、チバ・ガイキー社製）
Ｃ，１，ピグメントレッド　１４９ （ＰＶ　ファストレッドＢ１ベキスト・ジャパン社製）
Ｃ，１，ビグメントレンド　１６６ （クロモフタールスカーレノトＲ・チパ・ガイキー社製
）Ｃ，１，ピグメントレッド　１７７ （クロモフクールレッドＡ３Ｂ　、チバ働ガイギー社製
）Ｃ，１，ピグメントレッド　１７８ （カヤセットレッドＥ−ＧＧ・日本化薬■製）Ｃ，１，
ピグメントオレンジ　３１ （クロモアタールオレンジ４Ｒ，チバ・ガイキー社製）
Ｃ，１，ピグメントイエロー　１７ （）７ストイエローＧＢＦＮ　、住友化学社製〕Ｃ，１
，ピグメントイエロー　９３ Ｃクロモフクールイエロー３Ｇ、チバ・ガイキー社製）
Ｃ，１，ピグメントイエロー　９４ （クロセフクールイエロー６Ｇ、千バ・ガイキー社製）
ｃ、１．ピグメントグリーン　　７ （クロモフタールグリーンＧＦ、チバ・ガイキー社ｉ１
Ｃ，１，ピグメントブルー１５：３ （カーマインブルーＧＮＲ−０、住方化学社製）Ｃ，１
，ピグメントブルー　６０ （クロモフタールブルーＡ３Ｒ、チバ・ガイギー社りこ
れら有色着色剤のトナーにおける使用量ハ＼該トナーを
構成する結着樹脂１００重量部に対し３乃至２０重量部
であることが好ましい。

本発明のトナーには上記のビニール系樹脂及び有彩色着
色剤の外各種々の荷電制御剤、或いはトナーの流動性、
クリーニング性を向上させるための疎水性シリカ、脂肪
酸金属塩等の各種添加剤を加えることができ、更にトナ
ーのオフセットを防止するため低分子のポリプロピレン
、ポリエチレン或いはワックス等の１ｌＩＩＣ型剤を加
えることも出来る０ ポリプロピレンのような陰型剤の添加三は・　トナーを
構成する結着樹脂１００重貝部に対し１乃至１０重置部
であることが好ましい。

本発明によるカラートナーを製造するには・前記ビニー
ル系重合体、前記有色着色剤及び離型剤等の各種添加剤
をボールミル等でよく混和し、更にエクストルーダ中で
充分に溶融、線混して冷却・微粉砕して分級し所定の粒
径のトナーを得ればよい。得られたトナーは下記の測定
による隠ぺい性が３０％以上であることが望ましい。上
記隠ぺい性が３０％以下のトナーは重ね刷りし、た場合
下地の影響を受は画像の呈度が鮮明さを欠く傾向を示す
。

（隠ぺい性の測定） 被検トナー２５ｇをメチルエチルケトン１５０ｍｊに溶
解分散し、厚み１００μｍのポリエスタ−フィルム上に
ワイヤーバーを用い乾燥膜厚約ｌＯμｍとなるように塗
布し乾燥する。得られた試料を白紙（明度約８５）、及
び黒紙（明度約５）に密接させ試料側よりＣＭＳ　−１
０００８型高速分元色彩計（村上色彩研究新製）でそれ
ぞれの明度を測定する。

隠ぺい性を次の弐によって表示する。

ＹＢ：黒紙上の明度 Ｙｗ：白紙上の明度 トナ一層の隠ぺい性が低く裏に置かれた黒紙が透視され
れば試料の見掛の明度は低下し上記の値は低下する。

〔発明の効果、作用〕

上記のように本発明によるカラートナーは、高分子領域
と低分子量域の二つの領域に極大のある分子量分布をも
つ結着樹脂で構成されているため、定着温度が低いと言
う比較的低分子の樹脂の特徴とオフセクト現象発生温度
が高くオフセットを起しにくい比較的高分子の樹脂の特
徴を併有する、熱定着用トナーとして極めて好ましい性
質を有するものとなる。また上記の樹脂は最初より一体
の樹脂として合成されるため２種の樹脂を単に混合した
場合のよ５に荷１！景分布が広がってカブリを生ずるよ
うな欠点が現われることもない。

以下実施例によって本発明の詳細な説明する。

〔実施例〕

Ｃ本発明による樹脂の合成） 容ｆｆ１ｌＪのセパラブルフラスコにポリビニルアルコ
ール部分ケン化物「ゴーセノールＧＨ−１７Ｊ（日本合
成工業社製）０．１．９を入れ純水１００ｍｔを加えて
溶解し、その中にスチレン３ＯＮ・アクリル酸ｎ−ブチ
ル１５　Ｆ及び過酸化ベンゾイル０．１＃よりなる混合
物を加えて懸濁分散し、気相を窒素ガスで置換した後間
℃に保って重合を行なった０冷却後脱水及び水洗を繰返
した後乾燥して重合物を得た。

得られた重合物４０１９をスチレン７０Ｉ！−アクリル
酸３０．９よりなるモノマー混合物に溶解し更に過酸化
ベンゾイル５ｇを加えた溶液を調製した。容ｆｉｌＪの
セパラブルフラスコ純水２００ｍをとり「ゴーセノール
ＧＨ−１７Ｊ　０．２Ｉ！を入れて溶解し、更に前記重
合体のモノマー溶液を加えて懸濁分散し気相を窒素ガス
で置換した後（資）℃に保って再び重合を行った。その
後冷却、水洗を行ない乾燥して樹脂■を得た。

得られた樹脂は前記のゲル≠バーミエイシ厘ンｉクロマ
トグラフィ測定器に掛は分子量分布を求めたところ分子
ｆｆｉ　１３，０００と２２０，０００にそれぞれ極大
を有するものであった〇 （対比猫脂の合成） 樹脂ｌの場合と同じく、ス°チレン３０Ｉ！、アクリル
酸ブチル１５ｇ及び過酸化ベンゾイル０．１．９の混合
液を「ゴー七ノールＧ）ｔ　−１７Ｊ　Ｏ，１１９を溶
かした純水１００１ｎｔ中に懸濁し、窒素ガス気相中で
（資）℃保って重合を行った。冷却後脱水１水洗・乾燥
して樹脂■を得た。

ゲルパーミェーションクロマトグラフィーにより測った
結果によれば樹脂■の分子量分布は６０．０００附近に
一つの極大をもつものであった。また猫脂■と同一処方
で重合時間を延長し樹脂■を得た。樹脂■の分子量分布
は３５０，０００附近に一つの極大をもつものであった
。

（トナーの調製及び試！ｌり 上記の樹脂Ｉｉｏｏｉｍ部をとり赤色顔料ｐｖソファト
レッドＢ（ヘキスト・ジャパン社ｉ）５重量部及び離型
剤としてポリプロピレン「ビスフール６６０ＰＪ　　（
三洋化成社製）２重社部を加えヘキシエルミキサーで予
備混合の上エクス）Ａ／−タテ溶融、混練し、冷却後微
粉砕、分級して平均粒径約１２．５μｍ　の赤色トナー
■を得た。得られたトナー２１に磁性キャリヤＤＩＰ　
−１３５（平均粒径１００μｍ　・同和鉄粉社製）１ｋ
ｇを混合攪拌して現像剤を調製し、特に定着器の熱ロー
ラ温度を自由に変更＼設定できるように改造した電子複
写機ｒＵ−ＢＩＸ　３０００　Ｊ　　（小西六写真工秦
礼製）に装填して上記熱ローラ温度を変化して実写試験
を行ないオフセット現象が発生しはじめる熱ローラの最
低温度Ｔ、及び定着可能の最低温度Ｔ、を求めた。

また上記樹脂■、或いは■を用い上記トナーＩと同一の
方法によってトナーｎ、ＩＩＩを調製し、それぞれキャ
リヤと混合してトナーＩの場合と同条件で試験を行ない
Ｔ１、Ｔ、を求めた。

尚上記の試験に用いた定着器は、加熱ローラの表層がテ
フロン（デュポン社製）、対向ローラの表層がシリコン
ゴム「ＫＥ−１３０ＯＲ，Ｔ、Ｖ−Ｊ　　（信越化学工
業社製）より成るものであった。

また上３種のトナーの隠ぺい性はいずれも３５％前後で
あり、この点では実用上充分な性質を有するものであっ
た。試験の結果得られた各トナーのＴ１、Ｔ２は第１表
の通りであった。

第　　１　　表 ト　す　−　Ａ　　　　　　　　　Ｔ１　　　　　　　
　７２１２３０℃以上　１６０°Ｇ ■１９０℃　１６０℃ ■２３０℃以上　２００℃ 本発明によるトナーＩげ・定着可能温度Ｔｔが低いにも
拘らずオフセクト発生１１１Ｋ　’ｒ、が高く、実用・
止すぐれた足着峙性を示すのに対し、対比試料であるト
ナー■はＴ、が低い反面Ｔ１も低くオフセントが起りや
すい欠点を有し、トナー■はオフセンＦ開始温度は高い
ものの定着に必要な温度が高く満足すべきものでｔｒｉ
なかった。

トナー■を用いて、また得られた画像はカブリのない鮮
明なもので荷量分布のひろがりによるカブリの発生等も
全く認められなかったＯ上記の実施例が示す通り、本発
明によるカラートナーは比較的低温での定着が可能であ
り・且つオフセット現象も発せし難いすぐれた熱定着適
性を有することが立証されＴこ。

代理人　　桑　原　５　美

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　主として結着樹脂と有彩色着色剤よりなる静
   電荷像現像用カラートナーにおいて、上記結着樹脂が、
   ゲルパーミエイション≠クロマトグラフィーで測定した
   分子量分布が分子量１０８乃至５ＸＩＯ’、及びｉｏ５
   乃至１０６の二つの領域内にそれぞれ少くとも一つの極
   大を有する・ビニ■ル糸単量体の重合物若しくは共重合
   体であることを特徴とする静電荷像現像用カラートナー
   。