JPS6045259A - 静電荷像現像用トナ− - 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】 本発明は電子写真分野において使用場れる静電荷像現像
用トナーに関し、更に詳しくはヒートロール定着方式に
適する静電荷像現像用トナーに関する。

電子写真では、感光体を一様帯電する工程、露光により
感光体上に静電荷像を形成する工程、トナーによる静電
荷像の現像工程、静電荷像に対応したトナー像の紙への
転写工程、トナー像の紙への定着工程を経て、半永久的
なトナーの可視像を得ることができる。また、転写工程
が省かれ、感光体上の静電荷像に対応したトナー像が直
接定着される場合もある。

ヒートロール定着方式は、定着方法の一つで。

加熱された熱ロールの間をトナー像を担持した紙又は感
光体を通過させ、熱及びロール間の圧力でトナー像を溶
融させることにより紙又は感光体上にトナー像を強固に
付着させる方式である。

ヒートロール方式では、加熱温度、ロール間圧力９適過
させる時の速度、ロール材質、トナー材質などが、最終
的なトナー像の品質、即ち定着の良否、オフセットの有
無なとに関係する。定着時に紙又は感光体上のトナー像
の一部がロール側に転移し、ロールの一回転後にロール
に転移したトナーが紙又は感光体に再転移して、祇又は
感光体を汚す現象を電子写真分野ではオフセットと称す
る。

トナー材質に工夫全して定着性を向上させる方法として
は、側鎖に長鎖アルキル基を含有するスチレン−メタク
リル酸エステル共重合体全トナー用樹脂として用いたト
ナー（特開昭４９’−９０１３２号公報）及びフタル酸
エステルなどの可塑剤を添加したトナー（特公昭４６−
１２６７９号公報）が知られている。前者は、メタクリ
ル酸ノニル。

メタクリル酸デシルなどの筒価な七ツマ−を使う必要が
あるため、−１だ後者は添加した可塑剤が分離、移行す
るためどれも問題がある。さらに、これらのトナーは、
オフセットをも同時に解決するものとは言い難い。トナ
ー材質に工夫をして耐オフセット性を向上きせる方法と
しては１例えば分子量分布の広い（重量平均分子量／数
平均分子量＝３．５〜４０）α、β−不飽和エチレン系
重合体をトナー用樹脂として用いたトナー（特公昭５５
−６８９５号公報）、低分子址ポリプロピレンを添加し
たトナー（特公昭５２−３３０４号公報）などが知られ
ている。これらのトナーでは、耐オフセット性を若干向
上させることはできるが、定着性は向上させることがで
きない。つまり、従来技術には、定着性と耐オフセット
性を同時に解決できるものはみあたらない。

本発明は、このような従来技術の欠点をすべて解決する
ものである。

すなわち２本発明はゲル・パーミェーション・クロマト
グラフィー法によって分子量１０万及び２０万を境界と
して三分割して分取し、溶出順に囚成分、（Ｂ）成分及
び（Ｃ１成分としたときに、囚成分のガラス転移点が３
５〜５０℃で、構成割合が２０〜３０重量９Ｇ、ＦＢ）
成分のガラス転移点が３５〜６０℃で、構成割合が５〜
１５重量％　、　ｔｃ）成分のガラス転移点が５０〜１
００℃で、構成割合が６０〜７０重量％になるように構
成された樹脂を含有してなる静電荷像現像用トナーに関
する。

本発明の各成分は、ゲル・パーミェーション・クロマト
グラフィー法によって分取訟れたものである。分取は、
単分散の標準ポリスチレン（ウオーターズ■製）で作成
したポリスチレンの分子量に対する溶出容量の検量線か
ら分子量１０万及び２０万に対応した溶出容量ｅ、及び
ｅ２をめ、このｅｌ及びへの点で分取受器を交換して行
なったものと規定する。なお、溶出液にはクロロホルム
を検出器にはＲＩ（リフラクティブ・インテックス）デ
ィテクターをそれぞれ用いる。

本発明においては、（ＡＩ酸成分ガラス転移点（Ｔ１）
が３５〜５０℃、（Ｂ）成分のガラス転移点（Ｔ２）が
３５〜６０℃およびＦＣＩ成分のガラス転移点（Ｔ３）
が５０〜１００℃であることが必須条件の１つである。

Ｔ１またけ１１２が３５℃未満では耐オフセット性す がｔｏ’ｃを越えると定着性が劣る。Ｔ３が５０℃未満
では耐オフセット性およびトナーの熱安だ性が劣る。逆
にＴ３が１００℃を越えると定着性が劣る。

なお、ガラス転移点は１分取後の各成分についてサーモ
・メカニカル・アナリシス法（ペネトレーションプロー
ブ、荷重７０ｇｆ、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件）で
測定したものである。

また、各成分は、（Ａ）成分が２０〜３０重量％。

（Ｂ）成分が５〜１５重量％、（Ｃ）成分か６０〜７０
重量−で全体が１００重量％になるように構成されてい
る必要がある。（Ｃ１成分の構成割合が、この範囲より
も少ないと定着性が劣り、逆に多いと耐オフセット性が
劣る。反対に、囚成分またＩｄｔＢ１成分が少ないと耐
オフセット性が劣り、多いと定着性が劣る。

ガラス転移点の調節は、以降に述べるα、β−エチレン
系単量体の種類あるいは混用及び混合比を適宜選ぶこと
により、また分子量の調節は重合開始剤の種類あるいけ
添加量を増減することにより可能である。囚成分、（Ｂ
）成分及び（Ｃ１成分の調節はこのような方法を駆使し
て行なうことができる。

本発明の樹脂は１種類の樹脂で囚成分、（Ｂ）成分およ
び（Ｃ１成分を含んでいてもよく、ガラス転移点。

分子量の異なる樹脂を予め製造し、これらを数種類混合
することにより、囚成分、（Ｂ）成分および（Ｃ１成分
を含むようにしてもよい。

本発明に用いられる樹脂はα、β−不飽和エチレン系単
量体ヲ重合又は共重合芒せて得られる。

重合方法は、乳化重合、懸濁重合、溶液重合、塊状重合
など従来公知のすべての重合方法を使うことができる。

重合温度は大体５０〜１００’Ｃが好ましく１重合触媒
としては、ベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物、ア
ゾビスイソブチロニトリル等のアゾビス系化合物、過硫
酸ナトリウム、過硫酸カリウム等一般に使用されるもの
が使用でき。

重合触媒はモノマーに対して０．１〜５重量％使用され
るのが好ましい。

α、β−不飽和エチレン系単量体の例としては。

スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレｙ、
ｐ−ｔ−ブチルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ジビニ
ルベンゼン等のスチレンまたはその誘導体、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
リル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ペ
ンチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘプチル
、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタク
リル酸デシル、メタクリル酸つンデンル、メタクリル酸
ドデシル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタク
リル酸グリシジル等のメタクリル酸またけそのエネテル
、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸べ
ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸へブチル、ア
クリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸テシ
ル。

アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル、アクリル
酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル等のア
クリル酸またはそのエステル、酢酸ｔ？＝Ａ＝、　＊イ
５　ｅ　＝　／ｌ／　、ア２．）。：ｈ＋）Ａ、、ｌｌ
’ｌ　・；ｊリロニトリル、ブチルビニルエーテルなど
を挙げることができる。中でも好ましい例としては、ス
チレン、スチレン誘導体、メタクリル酸エステル。

アクリル酸エステル等がちシ、特にメタクリル酸エステ
ルおよびアクリル酸エステルとしては、アルキル基の炭
素数１〜５のアルキルエステルが好ましい。

本発明においては９層色剤が適宜配合芒れる。

着色剤としてはカーボンブラック、ローダミン６Ｇレー
キ、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、
ハンザイエローＧ、マグネタイトなどの従来公知の顔料
を、またモノアゾ系、ジスアゾ系、アントラキノン系、
トリアリルメタン系染料などの従来公知のすべての染料
を使うことができる。着色剤の配合量は、必要に応じて
選択されるが、樹脂１００重量部に対して約１〜１００
重量部である。また、場合によってＦｉ１００重量部を
越えて配合することもできる。

また１本発明においては、必要に応じて従来公知のすべ
ての帯電調節剤を配合することができる。

耐電調節剤の例としては、ニグロシン、脂肪酸変性ニグ
ロシン、トリフェニルメタン系染料、亀５−ジーｔ−ブ
チルサリチル酸のクロムコンプレックスなどが挙けられ
る。さらに必要に応じてコロイド状シリカ、ステアリン
酸亜鉛、低分子量ポリプロピレン、ポリテトラフルオロ
エチレン、ホリエチレンワックスなどの従来公知のすべ
ての添加剤を配合することができる。

本発明に係るＩ・ナーにおいて、（ＡＪ酸成分（Ｂ）成
分および（Ｃ１成分並びに適宜に他の成分が混合されて
いてよい。混合方法としては、樹脂が溶融する温度で混
練する方法が好ましい。この時、各成分の添加順序は任
意である。全成分は、上記混線の後。

冷却され、・・ンマーミル等で粗粉砕し、更に、エアー
ショット方式等による微粉砕機等で微粉砕され、得られ
た微粉末を分級して、好ましくは約５〜３０μｍのもの
を分取してトナーとして供爆れる。

また、混合方法としては、各成分を有機溶媒に溶解また
は分散させたのち、スプレー乾燥する方法を採用するこ
とができる。

次に本発明の実施例を示す。以下、「部」は「重量部」
を意味する。

共重合体−１の製造 水４７部にリン酸三カルシウム１．２５部、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム０．０３部および塩化ナト
リウム０．０１５部を添加した水性媒体にスチレン４０
部、アクリル酸ｎ−ブチル１０部およびペンゾイルパー
オキザイド１．３部からなる溶液を添加し、９０℃で５
時間懸濁重合させた。

重合完了後、単離、乾燥して共重合体−１ｆ：得た。

共重合体−２の製造 共重合体−１の製造において、ペンゾイルノ＜−オキサ
イドの使用量を２．１部とした以外は同様にして共重合
体−２を得た。

共重合体−３の製造 共重合体−１の製造において、スチレン、アクリル酸ｎ
−ブチルおよびベンゾイルパーオキサイドの使用量を、
それぞれ３７．５部、１２．５部および０．３８部とし
た以外は同様にして共重合体−３を得た。

共重合体−４の製造 水５１．２部にポリビニルアルコールの５％水溶液８部
、ドデシル硫酸ナトリウム０．４部および過硫酸ナトリ
ウム０．４部を溶解した水性媒体中、スチレン２８部、
アクリル酸ｎ−ブチル１２部およびジビニルベンゼン０
．００４部からなる溶液全添加し、９０℃で６時間反応
させた。反応は途中で乳化から懸濁に相転換した。反応
終了後単離、・乾燥して共重合体−４を得た。

共重合体−５の製造 共重合体−１の製造において、スチレンとアクリル酸ｎ
−ブチルの使用量を３５部と１５部にした以外は同様に
して共重合体−５を得た。

共重合体−６の製造 共重合体−４の製造において、スチレンとアクリル酸ｎ
−ブチルの使用量ｆ：３２部と８部にした以外は同様に
して共重合体−６を得た。

共重合体−７の製造 共重合体−３の製造において、スチレンとアクリル酸ｎ
−ブチルの使用量を３５部と１５部にした以外は同様に
して共重合体−７を得た。

共重合体−８の製造 共重合体−１の製造において、スチレンとアクリル酸ｎ
−ブチルの使用蓋を３４部と１６部にした以外は同様に
して共重合体−８を得た。

共重合体−９の製造 共重合体−３の製造において、スチレンとアクリル酸ｎ
−ブチルをスチレン２０部とメタクリル酸ｎ−ブチル３
０部にした以外は同様にして共重合体−９を得た。

共重合体−１０の製造 共重合体−４の製造において、スチレンとアクリル酸ｎ
−ブチルをスチレン１３部とメタクリル酸ｎ−ブチル２
７部にした以外は同様にして共重合体−１０を得た。

実施例１．２および比較例１〜７ （１）トナーの製造 表１に示す樹脂組成の共重合体の総量８５重量％、カー
ボンブラック＋４４（商品名、三菱化成工業■製のカー
ボンブラック）１０重量％およびオイルブラックＢＹ（
商品名、オリエント化学工業■製の脂肪酸変性ニグロシ
ン）５重量％を一括して溶融混線後、冷却し、・・ンマ
ーミルで粗粉砕してエアージェット方式による微粉砕機
で微粉化し２次いで分級して５〜３０μｍのトナーを得
た。

（２）評価 トナー５重量％及びＥＦＶ２００／３００　（商品名１
日本鉄粉■製の酸化鉄粉キャリヤ）９５重量％を組み合
わせて現像剤を調製し、シャープ乾式電子複写機５Ｆ−
７５０（商品名、シャープ■製）を用いて帯電、露光、
現像１紙への転写を行ない、未駕看トナー像を作成した
。ついで、該未定着トナー像を上側がテフロン被覆ヒー
トロール。

下側がシリコンラバー被覆ロールから構成され。

上側ロール温度が変えられる定着装置へ線速７０ｍｍ／
秒、ロール間圧力０．５　Ｋ９　ｆ　／ｃｍで通過させ
耐オフセット性と定着性の評価を行なった。その結果を
表１にまとめた。

また１表１には囚、（Ｂ）およびｆｃｌ成分のガラス転
移点と含有量も示した。

（３）囚成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の分取方法表
１の樹脂組成欄に示した共重合体の混合物をクロロホル
ムに溶解し、それをゲル・パーミェーション・クロマト
グラフィーに注入する。試料排出口には予め受器−１を
備えつけておく。記録計をみながら分子量２０万に対応
する溶出容量ｅ２のところで、受器−１を受器−２にと
９換える。

次に分子蓋１０万に対応する溶出容量ｅｌのととろで受
器−２を受器−３にとシ換える。あとは測定が終了する
まで、そのままにする。測定が終了したら、受器−１，
受器−２及び受器−３を真空乾燥機に入れてクロロホル
ムを除去する。

このようにして得られた樹脂は（Ａｔ成分、（Ｂ１成分
及び（Ｃ１成分となる。すなわち、受器−１には四成分
、受器−２には（Ｂｌ成分、受器−３にはＩｃ）成分が
分取されたことになる。

各成分の含有量（重量％）を表１の樹脂特性（■ｌ欄に
、またガラス転移点を（ＩＩ欄に記した。

注１）　（１１はガラス転移点（℃）を示す。

注２）　＋Ｉｔ）は樹脂総量に対する含有量（重量％）
を示す。

注３）　（ｎｉｌは耐オフセット性を示す。

注４）■）は定着性を示す。

注５）　表中のＯは良好、Δはやや悪い、×は劣ること
を示す。

本発明に係る静電荷像現像用トナーは、定着温度が１５
０〜１９０℃の温度範囲において耐オフセット性および
定着性が共に優れる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケル・パーミニ−７ヨン・クロマトグラフィー法に
   よって分子量ｌＯ万及び２０万を境界として三分割して
   分取し、溶出順に（５）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ１成
   分としたときに（３）成分のガラス転移点が３５〜５０
   ℃で、構成割合が２０〜３０重量％。 （Ｂｌ成分のガラス転移点が３５〜６０℃で、構成割合
   が５〜１５重量％　、　（Ｃ１成分のガラス転移点が５
   ０〜１００℃で、構成割合が６０〜７０重量％になるよ
   うに構成された樹脂を含有してなる静電荷像現像用トナ
   ー。 ２　囚成分、（Ｂ）成分および（Ｃ１成分からなる樹脂
   が、スチレン、スチレン誘導体、アクリル酸エステルお
   よびメタクリル酸エステルからなる群から選ばれた少な
   くとも１種の単量体の重合体である特許請求の範囲第１
   項記載の静電荷像現像用トナ