JP3057162B2 - 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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Description

【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、静電印刷法などにおいて形成
される静電荷像を現像するための乾式トナーに関する。
〔従来の技術〕
電子写真法、静電印刷法、静電記録法などで形成され
る静電荷像は、乾式法の場合、一般に結着樹脂及び着色
剤を主成分とする乾式トナーで現像後、コピー用紙上に
転写、定着される。トナー像の定着法としては種々ある
が、熱効率が高いこと及び高速定着が可能であることか
ら、熱ローラ定着方式が広く採用されている。このよう
な熱定着方式で高速定着を行なう場合、トナーには良好
な低温定着性(又は定着下限温度が低いこと)が要求さ
れ、またこのためにバインダー樹脂としては、低軟化点
のものが使用される。しかし、トナー中に低軟化点樹脂
を含有させると、定着時にトナー像の一部が熱ローラの
表面に付着し、これがコピー用紙上に転移して地汚れを
起こす、いわゆるオフセット現像や、コピー用紙が熱ロ
ーラ表面に付着して巻き付く、いわゆる巻き付き現象
(特に熱ローラ温度が低いときに多い、)が発生し易く
なる。
そこで、これらの現象を防止する手段として、特開昭
51−143333号、同57−148752号、同58−97056号、同60
−247250号公報等では、離型剤として固形シリコーンワ
ニス、高級脂肪酸、高級アルコール、各種ワックス等を
添加することが提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、良好な低温定着性を維持しながら、充分な
耐オフセット性及び耐巻き付き性を示す離型剤は、未だ
見出されていないのが現状である。具体的に言うと、従
来の低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等
のポリオレフィンワックスは、耐オフセット性は良好で
あるが、低温定着性が充分でなく、カルナウバワック
ス、キャンデリラワックス等の植物性ワックスは、耐オ
フセット性及び低温定着性は良好であるが、耐巻は付き
性が充分でなく、また固形シリコーンワニス、固形シリ
コーンオイル、アミドワックス、高級脂肪酸、高級アル
コール及びモンタンワックスは、低温定着性は良好であ
るが、耐オフセット性及び耐巻き付き性が充分でない。
しかも、従来の離型剤は、バインダー樹脂への分散性
が悪いため、現像中、離型剤がトナーから遊離して感光
体や現像スリーブに付着する、いわゆるフィルミングが
多く、長期に亘って安定して良質の画像を形成すること
は困難であった。
従って、本発明の目的は、定着時オフセット現象や熱
ローラへの巻き付き現象を発生することなく、低温定着
が可能な上、現像中、フィルミングが少なく、トナー搬
送部材、トナー層厚規制部材、トナー補給補助部材への
トナーの融着を起こさず、従って長期に亘って安定して
高品質の画像が形成できる高速定着に好適な長寿命静電
荷像現像用乾式トナーを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、離型剤として
特定の化合物を含有するトナーによって、上記目的が達
成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明によれば、少なくとも低軟化点バインダ
ー樹脂、着色剤及び離型剤を主成分とするトナーにおい
て、該離型剤として下記の化合物から選びれる少なくと
も1種を用いたものであることを特徴とする静電荷像現
像用トナーが提供される。
(i)ポリオキシアルキレンミツロウ誘導体、 (ii)アルキルグリセリンエーテル、 (iii)イボタワックス。
本発明のトナーは、上記の特定の離型剤を含有すると
いう構成にしたことから、充分な耐オフセット性及び耐
巻き付き性を有し、その上良好な低温定着性を有するの
で高速定着が可能であり、しかも離型剤のバインダーへ
の分散性も良好なものとなる。従って、本発明のトナー
を用いると、感光体や現像スリーブへのトナーのフィル
ミングが少なく、長期間に亘って安定した高品質の画像
を得ることができる。
本発明においては、離型剤としてポリオキシアルキレ
ンミツロウ誘導体、アルキルグリセリンエーテル、及び
イボタワックスから選ばた少なくとも1種が用いられ
る。
ミツロウは、蜜蜂の巣を加熱圧搾して採取したロウで
あり、その主成分はパルミチン酸ミリシス、セロチン酸
ミリシス、ヒポガエン酸ミリシスなどのエステルであ
り、他にリグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メ
リシン酸、プシリン酸、ヒポガエン酸などの遊離酸或い
は炭化水素アルコール類を含むものである。本発明に使
用するポリオキシアルキレンミツロウ誘導体は、ミツロ
ウと、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ールなどのポリオキシアルキレン化合物とを混合、加熱
することにより得られるものであり、ミツロウ中遊離酸
とポリオキシアルキレン化合物とがエステル結合された
ものである。
なお、イボタワックスとは、別名、虫白蝋、イボタロ
ウ、シナロウといわれ、イボタカイガラムシの雌の分泌
するロウから構成されるものである。成分としては、脂
肪族一塩基性酸のエステル93〜95%(リグノセリン酸オ
クタコシル、リグノセリン酸メリシン2%、リグノセリ
ン酸セリン10%、セロチン酸セリル15%、25−メチルヘ
キサコサン酸、25−メチルヘキサコシル酸60%、モンタ
ン酸セリル、メリシン酸25−メチルヘキサコシル)樹脂
1〜1.5%、炭化水素2〜3%(ヘプタコサン)で構成
される。
次に、本発明のトナーに用いられる他の材料について
説明する。
まず、バインダー樹脂としては、軟化点が150℃以下
の低軟化点熱可塑性樹脂が用いられる。バインダー樹脂
の具体例としては、例えば次のものが挙げられる。
スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン
等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、ア
クリル酸2−エチルヘキシル等のα−メチレン脂肪族モ
ノカルボン酸エステル類;アクリロニトリル、メタアク
リロニトリルなどのビニルニトリル;2−ビニルピリジ
ン、4−ビニルピリジンなどのビニルピリジン類;ビニ
ルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビ
ニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケ
トン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン
類;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等
の不飽和炭化水素類及びそのハロゲン化物、クロロプレ
ンなどのハロゲン系不飽和炭化水素類などの単量体によ
る重合体、あるいはこれら単量体を2種以上組合せて得
られる共重合体、及びこれらの混合物、あるいは例えば
ロジン変性フェノールホルマリン樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹
脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂などの非ビニル
縮合系樹脂あるいはこれらと前記ビニル系樹脂との混合
物等。
これらの中でも、高分子量成分と低分子量成分とを含
有し、その数平均分子量Mnに対する重量平均分子量Mwの
比Mw/Mn値が3.5以上のスチレン系樹脂やポリエステル樹
脂は、良好な定着性と共にそれ自体非巻き付き性を有す
る点で好ましいものである。
また、本発明のトナーで用いられる着色剤としては、
従来からトナー用着色剤として使用さてきた顔料及び染
料の全てが適用される。具体的には、カーボンブラッ
ク、ニグロシン染料、ランプ黒、スーダンブラックSM、
ファースト・イエローG、ベンジジン・イエロー、ピグ
メント・イエロー、インドファースト・オレンジ、イル
ガジン・レッド、パラニトロアニリン・レッド、トルイ
ジン・レッド、カーミンFB、パーマネント・ボルド−FR
R、ピグメント・オレンジR、リソール・レッド2G、レ
ーキ・レッドC、ローダミンFB、ローダミンBレーキ、
メチル・バイオレットBレーキ、フタロシアニンブル
ー、ピグメントブルー、ブリリアント・グリーンB、フ
タロシアニングリーン、オイルイエローGG、ザボン・フ
ァーストイエローCGC、カヤセットY963、カヤセットY
G、スミプラストイエローGG、ザボンファーストオレン
ジRR、オイル・スカーレット、スミプラストオレンジ
G、オラゾール・ブラウンB、ザボンファーストスカー
レットCG、アイゼンスピロン・レッド・BEH、オイルピ
ングOPなどがある。これら着色剤の使用量は、バインダ
ー樹脂に対し通常、1〜30重量%、好ましくは3〜20重
量%程度である。
また、本発明のトナーは、更に磁性材料を含有させ、
磁性トナーとしても使用することができる。本発明の磁
性トナー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイ
ト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバル
ト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属とアルミ
ニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜鉛、
アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カル
シウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バ
ナジウムのような金属との合金及びその混合物などが挙
げられる。
これらの強磁性体は、平均粒径が0.1〜2μm程度の
ものが望ましく、トナー中に含有させる量としては、通
常、トナー重量の15〜70重量である。
更に、本発明のトナーには、必要に応じて添加物を混
合することもできる。添加物としては、例えば四フッ化
エチレン樹脂、ステアリン酸亜鉛のような滑剤あるいは
酸化セリウム、炭化ケイ素等の研磨剤、あるいは例えば
コロイダルシリカ、酸化アルミニウムなどの流動性付与
剤、ケーキング防止剤、あるいは例えばカーボンブラッ
ク、酸化錫等の導電性付与剤、あるいは低分子量ポリオ
レフィンなどの定着助剤等がある。
なお、本発明のトナーは、二成分系現像剤として用い
る場合には、キャリア粉と混合して用いられる。この場
合、キャリアとしては、公知のものがすべて使用可能で
あり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉のような
磁性を有する粉体、ガラスビーズ等及びこれらの表面を
樹脂などで処理したものなどが挙げられる。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下
において示す部はいずれも重量基準である。
実施例1 ポリエステル樹脂(数平均分子量Mn=5,000、重量平
均分子量Mw=55,000、ガラス転移点Tg=62℃) 95部 ポリオキシエチレンミツロウ誘導体GBW−25〔ソルビ
ットミツロウ(6EO)〕 5部 カーボンブラック(三菱カーボン社製#44) 10部 含クロムモノアゾ染料(黒色、保土ケ谷化学社製TR
H) 2部 上記組成の混合物をヘンシェルミキサーで充分混合し
た後、2本ロールで70〜90℃の温度で約40分間加熱溶融
し、混練し、室温まで冷却した。得られた混練物を粉
砕、分級して粒径5〜10μmのトナーを得た。
本トナー100部に対して、コロイダルシリカ0.3部を添
加して、トナーとした。
このトナーを第1図に示すような現像装置にセットし
て画像出しを行ない、定着温度130℃のテフロンローラ
で定着を行なったところ、良好な画像が得られ、その画
像は初期は勿論、10万枚プリント後も良質の画像が形成
された。また、35℃、90%RHと10℃、15%RHという高温
高湿、低温低湿、環境下でも、常温常湿環境下のもとで
の複写と同様の画像が得られ、感光体へのフィルミング
も認められなかった。
実施例2 実施例1におけるポリオキシエチレンミツロウ誘導体
の代わりに、ステアリルグリセリンエーテル(バチルア
ルコール100)を用いた以外は、実施例1と同様にして
トナーを得た。
続いて、このトナーを用いて実施例1と同様にしてコ
ピーテストを行なったところ、実施例1と同様な良好な
画像が得られ、その画像は初期は勿論、10万枚プリント
後も良質の画像が形成された。また、35℃、90%RHと10
℃、15%RHという高温高湿、低温低湿、環境下でも、常
温常湿環境下のもとでの複写と同様の画像が得られ、感
光体へのフィミングも認められなかった。
実施例3 実施例1におけるポリオキシエチレンミツロウ誘導体
の代わりに、イボタワックス(野田ワックス社製)を用
いた以外は、実施例1と同様にしてトナーを得た。
続いて、このトナーを用いて実施例1と同様にしてコ
ピーテストを行なったところ、実施例1と同様な良好な
画像が得られ、その画像は初期は勿論、10万枚プリント
後も良質の画像が形成された。また、35℃、90%RHと10
℃、15%RHという高温高湿、低温低湿、環境下でも、常
温常湿環境下のもとでの複写と同様の画像が得られ、感
光体へのフィミングも認められなかった。
実施例4 スチレン−2−エチルヘキシルアクリレート共重合体
(Mn=12,000、Mw=42,000、ガラス転移点Tg=55℃) 95部 ポリオキシエチレンミツロウ誘導体GBW−125〔ソルビ
ットミツロウ(20EO)〕 5部 カーボンブラック(三菱カーボン社製#44) 13部 サリチル酸亜鉛塩染料(白色、オリエント化学社製、
ボントロンE−84) 3部 上記組成の混合物を用いて、実施例1と同様にして粒
径5〜10μmのトナーを得た。このトナーを第1図に示
すような現像装置にセットして画像出し、及び定着温度
130℃のテフロンローラでの定着を行なったところ、良
好な画像が得られ、その画像は10万枚プリント後も変わ
らなかった。
実施例6 実施例5におけるポリオキシエチレンミツロウ誘導体
の代わりに、ステアリルグリセリンエーテル(バチルア
ルコールEX)を用いた以外は、実施例6と同様にしてト
ナーを得た。
続いて、このトナーを用いて実施例6と同様にしてコ
ピーテストを行なったところ、実施例6と同様に良好な
画像が得られ、その画像は10万枚プリント後も変わらな
かった。
比較例 実施例1におけるポリオキシエチレンミツロウ誘導体
の代わりに、低分子量ポリプロピレン(三洋化成工業社
製660P)を用いた以外は、実施例1と同様にしてトナー
を得た。
本トナー100部に対して、コロイダルシリカ0.3部を添
加して、トナーとした。
次に、このトナーを第1図に示すような現像装置にセ
ットし画像出しを行なったところ、定着温度130℃で
は、ローラー巻き付きが生じた。
〔発明の効果〕
本発明の静電荷像現像用トナーは、前記したように、
特定の離型剤を使用するという構成にしたことから、 (イ)充分なオフセット性と耐巻き付き性を有する、 (ロ)低温定着が可能なので、高速定着ができる、 (ハ)離型剤のバインダー樹脂への分散性が良い、とい
う卓越した効果を奏する。
従って、本発明のトナーを使用すると、現像中感光体
や現像スリーブへのトナーフィルミングが少なく、長期
間に亘って安定して高品質の画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例で使用した現像装置の概略図で
ある。 1……静電潜像担持体、2……トナー搬送部材、3……
トナー層厚規制部材、4……トナー供給部材、5……撹
拌羽根、6……トナー、7……トナータンク。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−185661(JP,A) 特開 昭61−77862(JP,A) 特開 昭56−33655(JP,A) 特開 昭60−57855(JP,A) 特開 昭62−280763(JP,A) 特表 昭58−501057(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/08 - 9/097

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも低軟化点バインダー樹脂、着色
    剤及び離型剤を主成分とするトナーにおいて、該離型剤
    として下記の化合物から選ばれる少なくとも1種を用い
    たものであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。 (i)ポリオキシアルキレンミツロウ誘導体、 (ii)アルキルグリセリンエーテル、 (iii)イボタワックス。
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