JP2889355B2 - 静電荷像現像用トナー - Google Patents

静電荷像現像用トナー

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JP2889355B2
JP2889355B2 JP2277875A JP27787590A JP2889355B2 JP 2889355 B2 JP2889355 B2 JP 2889355B2 JP 2277875 A JP2277875 A JP 2277875A JP 27787590 A JP27787590 A JP 27787590A JP 2889355 B2 JP2889355 B2 JP 2889355B2
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千秋 鈴木
昌仁 篠木
耕一 熊代
孝義 青木
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子写真法、静電記録法等において静電潜
像の現像のために使用する静電荷像現像用トナーに関す
る。
(従来の技術) 電子写真法は、セレンを初めとする光導電性物質を感
光体として用い、種々の方法により静電気的潜像を形成
し、この潜像に磁気ブラシ現像法などによりトナーを付
着させ、顕像化し、このトナー像を紙、シート等の転写
材に転写した後、熱、溶剤、圧力等を利用して定着し、
永久画像を得るものである。
トナー像を定着する方式として、加熱溶融方式が最も
多く用いられているが、この方式は無接触型と接触型の
2種類に大別され、特に接触型の加熱ロール定着法が熱
効率の点で優れ、かつ、高速定着が可能であることか
ら、近年の商業用複写機、プリンター等において広く用
いられている。
しかしながら、この加熱ロール定着法は、エネルギ
ー、即ち、電力の使用量が圧力ロール定着法に比較して
相当に大きいという重大な欠点がある。
この加熱ロール定着法は、紙等の転写材に対する定着
像強度が圧力ロール定着法に比較してはるかに優れてい
る上に、圧力による紙の変形、シワ等の発生もない。そ
のために、上記の欠点を解消して、加熱ロール定着法を
有効に活用しようとする研究が数多くある。即ち、電力
消費量をどのように低減させるか、トナーの定着に必要
な最低温度をいかに低下させるか、検討されてきた。
その中で、最低温度を低下させるために、低分子量重
合体成分と高分子量重合体成分からなる2山分布を示す
スチレン−アクリル系結着樹脂を用いる方法がある。
しかし、この2山分布型スチレン−アクリル系結着樹
脂を用いたトナーは、凝集力が弱く、加熱ロール定着法
に適用するときには、トナーが加熱ロールに付着し、次
のコピーを汚すオフセット現象が発生する。
この耐オフセット性の改善のために、トナーにポリプ
ロピレンを添加したもの(特公昭52−3304号公報)、並
びに、フィッシャートロプシュワックスを添加したもの
(特開昭61−273554号公報)が知られている。
(発明が解決しようとする課題) 上記のポリプロピレンを添加したトナーは、離型性が
良く、耐オフセット性に加えて、しごき試験で定着時の
ヒートロール温度を低く抑えることができ、その定着性
は良いものの、こすり試験では、定着像の強度に起因す
ると思われる定着像こすり強度が低いという問題があっ
た。
最近の高速両面複写機では、定着済みコピーを一度カ
セット内に取り込み、裏表を反転させて、再度裏面に現
像することになるが、その際、上記のこすり強度が低い
と、定着像とコピーフィーダー部材とのこすれにより、
像の一部に尾引き現象が生じ、また、フィーダー部材が
汚れ、さらに次のコピーを汚す原因となる。
また、フィッシャートロプシュワックスを添加したト
ナーは、こすり強度が高いものの、低温及び高温域の耐
オフセット性が劣るという問題があった。また、しごき
試験における定着性も十分でないという問題があった。
本発明は、上記の問題を解消し、より少ない電力消費
で、換言すると、より低い温度で、こすり定着性及びし
ごき定着性をともに有し、耐オフセット性の優れた静電
荷像現像用トナーを提供しようとするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明は、低分子量重合体成分と高分子量重合体成分
とを混合してなるスチレン−アクリル共重合体を主成分
とする結着樹脂と着色剤を含有する、加熱ロール定着法
に用いる静電荷像現像用トナーにおいて、フィッシャー
トロプシュワックス及び分子量が2000〜20000の範囲に
あるポリプロピレンを含有させ、トナー中のフィッシャ
ートロプシュワックスの含有量Aを0.1〜5.0重量%及び
ポリプロピレンの含有量Bを0.5〜10重量とし、両者の
重量比を0.2≦A/B≦0.8としたことを特徴とする、加熱
ロール定着法に用いる静電荷像現像用トナーである。
本発明で使用するフィッシャートロプシュワックス
は、サゾール公社製りH1タイプ、SPRAYタイプ等を用い
ることができ、融点が95〜100℃の範囲のものが適して
いる。トナー中の含有量Aは0.1〜5.0重量%、特に0.5
〜3.0重量%が好ましい。
また、本発明で使用するポリプロピレンは、分子量が
2000〜20000の範囲のものが適しており、トナー中の含
有量Bは0.5〜10.0重量%、特に1.0〜5.0重量%が好ま
しい。
そして、両者の重量比A/Bは、 0.2≦A/B<0.8 を満たすことが好ましい。この重量比の値が、0.2以上
のときに、しごき定着性とこすり定着性とがともに満足
できるものであり、1以上では粉体流動性が著しく低下
する。上記の重量比の範囲では、結着樹脂との相溶性が
確保されるので、ワックス等の分散不良による帯電低下
も回避することができる。
本発明のスチレン−アクリル系共重合体として用いら
れるスチレン系モノマーとしては、スチレン及びα−メ
チルスチレン等の置換体が挙げられる。共重合体成分と
して好ましいアクリル系モノマーとしては、、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェ
ニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレ
ン脂肪族モノカルボン酸のエステル類を用いることがで
きる。
また、トナーの着色剤としては、カーボンブラック、
ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコイルブルー、
クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイ
ルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリ
ド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサ
レート、ランプブラック、ローズベンガル等を代表的な
ものとして例示することができる。
なお、結着樹脂及び着色剤は上に例示したものに限定
されるものではない。
本発明のトナーは、磁性物質を内包する磁性トナーで
もよいし、カプセルトナーでもよい。
本発明のトナーの平均粒径は、約30μm以下、特に、
3〜20μmの範囲に設定することが好ましい。
本発明のトナーは、必要に応じて種々の添加剤を加え
てもよい。添加剤としては、帯電制御剤、磁性物質、ク
リーニング助剤、流動性促進剤等を挙げることができ
る。
本発明のトナーは、感光体あるいは静電記録体に形成
される静電潜像を現像するのに用いられる。即ち、セレ
ン、酸化亜鉛、硫化カドミウム、無定形シリコン等の無
機光導電材料、フタロシアニン顔料、ビスアゾ顔料等の
有機光導電材料からなる感光体に、電子写真的に静電潜
像を形成し、あるいはポリエチレンテレフタレートのよ
うな誘電体を有する静電記録体に針状電極等により、静
電潜像を形成させ、磁気ブラシ法、カスケード法、タッ
チダウン法等の現像方法によって、静電潜像に本発明の
トナーを付着させ、トナー像を形成する。
このトナー像は紙等の転写材に転写した後、定着して
複写物となり、感光体等の表面に残留するトナーはクリ
ーニングされる。クリーニング法としては、ブレード
法、ブラシ法、ロール法等を挙げることができる。
(作用) 従来の、低分子量ポリプロピレンの添加は、離型性を
向上させる効果はあるものの、こすりによる画像欠陥を
防止することができず、フィッシャートロプシユワック
スの添加は、こすり強度に対し、著しい効果があるもの
の、離型性向上の効果は不十分である。離型性向上のた
めに、フィッシャートロプシユワックスを多く用いるこ
とも考えられるが、添加量の増加にともないカーボンの
分散性を著しく低下させる。即ち、カーボンの凝集によ
り、キャリアとの帯電の際に、電荷分布がブロードで、
かつ、新しいトナーを追加するときに、帯電の立ち上が
りが遅いという問題があった。
そこで、本発明者等は、鋭意努力した結果、離型性を
向上させ、耐こすり強度を付与することを可能にし、か
つ、上記帯電に悪さをしない静電荷現像用トナーを見い
だした。
即ち、本発明は、上記のように低分子量重合体成分と
高分子量重合体成分の2山分子量分布のスチレン−アク
リル系共重合体結着樹脂を用いることにより、トナーの
定着に必要な最低温度を低下させ、加熱ロール定着方式
への適用に際して、電力消費を抑制することができ、か
つ、上記フィッシャートロプシュワックスを含有させる
ことにより、該ワックスの硬さと分子の直鎖性により、
定着像表面の摩擦を減少させ、こすり定着性を著しく向
上させ、さらに、該ワックスのみでは低温及び高温域で
オフセットが発生し易く、しごき定着性が十分に得られ
ないという欠点を、上記ポリプロピレンを添加すること
により、こすり定着性を損なうことなく、耐オフセット
性及びしごき定着性を向上させることができた。
(実施例) 以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明す
る。しかし、本発明はこれらの実施例になんら制限を受
けるものではない。
実施例1 スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体 100重量部 低分子量成分Mw=6.5×103,Mn=4.0×103 高分子量成分Mw=7.5×105,Mn=3.0×105 低分子量成分/高分子成分=40/60 カーボンブラック 10重量部 (キャボット社製R330) 低分子量ポリプロピレン 5重量部 (三洋化成社製ビスコール660P) フィッシャートロプシュワックス 2重量部 (サゾール公社製H1−N6) エグロシン染料 1重量部 (オリエント社製ボントロンN−03) 上記成分をバンバリーミキサーにより溶融混練し、冷
却後、ジェットミルにより微粉砕を行い、さらに、分級
機で分級して平均粒径11μmのトナーを得た。
一方、キャリアはスチレン−アクリル酸ブチル共重合
体と磁性粉とを溶融混練し、粉砕し、分級することによ
り得た。
このキャリア90重量部と前記トナー10重量部とを混合
して現像用組成物を調製した。
実施例2 実施例1のフィッシャートロプシュワックスについて
サゾール公社製H1−N6の代わりに同公社製SPRAY30を用
いた点を除いて、実施例1と同様の条件の下でトナーを
得て、同じキャリアと混合して現像剤組成物を調製し
た。
実施例3 実施例1のフィッシャートロプシュワックス(サゾー
ル公社製H1−N6)の含有量を2実施例から4重量部に変
更した点を除いて、実施例1と同様の条件の下でトナー
を得て、同じキャリアと混合して現像剤組成物を調製し
た。
実施例4 実施例1のフィッシャートロプシュワックス(サゾー
ル公社製H1−N6)の含有量を2重量部から1重量部に変
更した点を除いて、実施例1と同様の条件の下でトナー
を得て、同じキャリアと混合して現像剤組成物を調製し
た。
比較例1 実施例1において、低分子量ポリプロピレン(三洋化
成社製660P)を省略し、フィッシャートロプシュワック
ス(サゾール公社製H1−N6)の含有量を2重量部から5
重量部に変更した点を除いて、実施例1と同様の条件の
下でトナーを得て、同じキャリアと混合して現像剤組成
物を調製した。
比較例2 実施例1のフィッシャートロプシュワックス(サゾー
ル公社製H1−N6)を省略した点を除いて、実施例1と同
様の条件の下でトナーを得て、同じキャリアと混合して
現像剤組成物を調製した。
比較例3 実施例1のフィッシャートロプシュワックス(サゾー
ル公社製H1−N6)の含有量を2重量部から5重量部に変
更した点を除いて、実施例1と同様の条件の下でトナー
を得て、同じキャリアと混合して現像剤組成物を調製し
た。
各実施例及び比較例の評価結果を下記の表に示した。
なお、しごき試験は、ソリッド像の中心を2つ折りにし
た複写物を、接触幅4mmの2本のゴムローラの間に挟
み、6kgの荷重を掛けて逆回転させて、複写物を取り出
し、像の欠陥率を評価した。また、こすり試験は、堅牢
度試験器(DAIEI KAGAKU SEIKI製NR−100型Rubbing Tes
ter)を用い、複写物に荷重1kgをかけて20往復させ、こ
すり部材の汚れ度合と像の欠陥率で評価した(JIS L−0
849)。
この表から明らかなように、実施例は比較例に比べ
て、高温及び低温域の耐オフセット性が優れ、しごき試
験及びこすり試験のいずれにおいても、必要条件を満た
す定着時のヒートロール温度を低く抑えることができ、
いずれの定着性も優れていることが分かる。
比較例4 実施例1において、フィッシャートロプシュワックス
(サゾール公社製、H1−N6)2重量部の代わりに、パラ
フィンワックス(融点52.4℃)2重量部を用いた以外
は、実施例1と同様の条件の下でトナーを得て、同じ共
重合体と混合して現像剤組成物を調製した。この現像剤
組成物を実施例1と同様に評価し、その結果を第2表に
記載した。実施例1と比較例4を対比すると明らかなよ
うに、フィッシャートロプシュワックスをパラフィンワ
ックスに代えると、こすり定着温度が130℃から180℃と
上昇し、しごき定着性とこすり定着性を両立させること
ができず、停電復帰力も0.85から0.30と低下した。
(発明の効果) 本発明は、低分子量成分と高分子量成分とを混合した
スチレン−アクリル共重合体を主成分とする結着樹脂を
含有する静電荷像現像用トナーにおいて、上記の構成を
採用することにより、より少ない電力消費で、換言する
と、より低い温度で、しごき試験及びこすり試験におけ
る定着性を両立させ、高温及び低温域の耐オフセット性
を向上させることができた。また、フィッシャートロプ
シュワックスとポリプロピレンを特定割合で併用するこ
とにより、結着樹脂との相溶性が向上し、これらの分散
不良による帯電不良の問題も解消した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 孝義 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献 特開 昭58−223155(JP,A) 特開 昭49−65232(JP,A) 特開 昭50−28840(JP,A) 特開 昭61−273554(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 9/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】低分子量重合体成分と高分子量重合体成分
    とを混合してなるスチレン−アクリル共重合体を主成分
    とする結着樹脂と着色剤を含有する、加熱ロール定着法
    に用いる静電荷像現像用トナーにおいて、フィッシャー
    トロプシュワックス及び分子量が2000〜20000の範囲に
    あるポリプロピレンを含有させ、トナー中のフィッシャ
    ートロプシュワックスの含有量Aを0.1〜5.0重量%及び
    ポリプロピレンの含有量Bを0.5〜10重量とし、両者の
    重量比を、 0.2≦A/B≦0.8 としたことを特徴とする、加熱ロール定着法に用いる静
    電荷像現像用トナー。
JP2277875A 1990-10-18 1990-10-18 静電荷像現像用トナー Expired - Lifetime JP2889355B2 (ja)

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