JPH01225963A - 熱ローラー定着用トナー - 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、電子写真、静電記録、静電印刷などにおける
静電荷像を現像するためのトナーに関し、特に熱ローラ
一定着に適したトナーに関する。

［従来の技術〕 従来、電子写真法としては、米国特許Ｍ４２，２９７゜
６９１号明細書、特公昭４２〜２３９１０号公報及び特
公昭４３−２４７４８号公報に記載されている・如く、
多数の方法が知られているが、一般には光導電性物質を
利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成
し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じ
て紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加熱、加圧
或いは溶剤蒸気等により定着して複写物を得るものであ
る。

上述の最終工程であるトナー像を紙などのシートに定着
する工程に関しては、種々の方法や装置が開発されてい
る。現在量も一般的な加熱ローラーによる圧着加熱方式
は、離型性を有する材料で表面を形成した熱ローラーの
表面に、被定着シートのトナー像面を加圧下で接触しな
がら通過せしめることにより定着を行なうものである。

この方法は熱ローラーの表面と被定着シートのトナー像
とが加圧下で接触するため、トナー像を被定着シート上
に融着する際の熱効率が極めて良好であり、迅速に定着
を行なうことができ、高速度電子写真複写機において非
常に有効である。

しかしながら、上記方法では熱ローラー表面とトナー像
とが溶融状態で加圧下で接触するためにトナー像の一部
が定着ローラー表面に付着、転移し、次の被定着シート
にこれが再転写して、いわゆるオフセット現象を生じる
ことがある。

［発明が解決しようとする課題］ このようなオフセット現象を防止する方法としては、−
数的には特開昭５０−９３１３４７号公報、特公昭５７
−５２５７４号公報等に記載されているような、離型性
の低分子量ポリオレフィンの単重合体、あるいは共重合
体を用いる方法が一般的である。

しかし、従来の方法では、結着樹脂との相溶が悪くトナ
ー中への均一に分散されない、あるいは結着樹脂との相
溶が良くてもその他の電子写真的特性に優れず、十分に
満足できる熱ローラ一定着用のトナーが得られない、た
とえばポリエチレンを用いた場合にはトナー中への分散
が難しく、流動性、帯電性に問題がある。結着樹脂との
相溶性を高めるためにエチレン−プロピレンの共重合体
を用いた場合には、プロピレンの比が高すぎるとエチレ
ン−プロピレンの共重合体の結晶性が低下し、粘着性が
高くなるため、特にトナーの流動性の悪化や現像スリー
ブの汚染などの原因となる。

本発明の目的は、上述したトナーの欠陥を克服した、優
れた物理的及び化学的特性を有するトナーを提供するこ
とにある。

本発明の目的は、定着性が良好で特に耐オフセット性の
良好な熱ローラ一定着用のトナーを提供することにある
。

更に本発明の目的は、ｍ型剤として添加するポリオレフ
ィンがトナー中に均一に分散して荷電性が良好で、しか
も連続使用に対して安定した荷電性を有し、鮮明でカブ
リのない画像の得られる熱ローラ一定着用のトナーを提
供することにある。

更に本発明の目的は、流動性に優れ凝集を起こさず耐衝
撃性にも優れている熱ローラ一定着用のトナーを提供す
ることにある。

更に本発明の目的は磁性粉を含有させた場合には良好で
均一な磁性を示し、熱ローラ一定着が可能な磁性トナー
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した結果、少なくとも着色剤、結
着樹脂、エチレン−プロピレン共重合体を含有するトナ
ーにおいて、エチレン−プロピレン共重合体中のプロピ
レン含量が該共重合体の０．５〜１０重量％であり、か
つ該共重合体は数平均分子量が１０００〜１００００の
共重合体であって、結着樹脂１００重量部に対し０．１
−１０重量部含有されているものを用いることによって
、前記の目的が達成できることを見い出し本発明に至っ
たものである。

本発明において使用するエチレン−プロピレン共重合体
は、プロピレンが共重合体中０．５〜１０重量％含まれ
、共重合体の分子量が数平均分子量で１０００〜１００
００　　（重量平均分子量−ｔ’　３０００〜５０００
０　）であるため、該共重合体のトナー中への分散が良
好で、トナー化した際に流動性が良く安定な帯電性を有
し、カブリのない良好な画像が得られる。

また定着の際には、エチレン−プロピレン共重合体のト
ナー中への分散性が良いために、定着点が低く良好な定
着性が得られ、かつ定着ローラーへのオフセットのない
良好なトナーが得られる。

以上の優れた特性は、共重合体中のプロピレン含量と共
重合体の平均分子量の両者がその特定値を満足すること
によって相乗的に発揮されるものであり、これらの条件
の一つを欠いても十分な効果は発揮できない。

例えば、該共重合体中のプロピレン含量が０．５重量％
未満であると、トナー中への分散が悪くなりトナーの外
部にエチレン−プロピレン共重合体の粒子が存在するよ
うになり、トナーの緒特性に悪影響を及ぼす、また１０
重量％を越えると、エチレン−プロピレン共重合体の結
晶化度が下がり、トナーの粘着性が増すため、流動性が
低下したり、現像スリーブの汚染をひきおこしたりする
。また、エチレン−プロピレン共重合体の数平均分子量
が１０００未満でもトナーの流動性が悪く、１００００
を越えるとオフセット防止効果が劣ってくる。

なお、上記のエチレン−プロピレン共重合体の分子量は
、ゲル浸透クロマトグラフでカラムは５ｈｏｄｅｘ　Ｋ
Ｆ−８０Ｍ　　（昭和電工社製）を２本使用し、溶媒は
Ｏ−ジクロルベンゼン（０，１％アイオノール添加）を
用い、流速１　ｘｉ’／ｗｉｎ、温度１３５℃、試料漕
度０．１％（ｗｔ／マｏｌ）にて測定した。

本発明で使用されるエチレン−プロピレン共重合体は、
上記の条件を満足したものであればよいが、望ましくは
、所定の共重合比にある共重合体を２００〜３００℃の
熱分解処理によって所定の数平均分子量に調整された共
重合体を用い る。共重合体分子量が上記の範囲にあっても熱分解をし
ないものを使用した場合には、有効なオフセット防止効
果を得ることができない場合があるからである。

かかる共重合体の熱分解の方法としては、例えばニック
ストルーダ−を用い、２００〜３００℃の加熱下でシリ
ンダ中の２本のスクリューを回転させ、その中に該共重
合体を投入し押し出す方法がある。この方法によると、
該共重合体は非常に効果的に、かつ、シャープな分子量
分布に分解できるが、その他の方法や装置を用いること
も可能である。

本発明に使用するエチレン−プロピレン共重合体は、結
着樹脂に対して０．１〜１０重量％（好ましくは０．５
〜５重量％）含有されるのが良い。

０．１％未満では十分なオフセット防止効果が発揮でき
ず、１０％を越えるとトナーの流動性、帯電性等が劣る
。

本発明のトナーの結着樹脂としては、任意の適当な樹脂
が使用でき、例えばポリスチレン、ポリｐ−クロルスチ
レン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換
体の単重合体：スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体
、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アク
リル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エス
テル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチ
ル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ス
チレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビ
ニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチル
ケトン共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチ
レン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリ
ル−インデン共重合体などのスチレン系共重合体；ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、フェノー
ル樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マ
レイン酸樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸
エステル樹脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラ
ン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチ
ラール、テルペン樹脂、クロロインデン樹脂、石油系樹
脂などが使用できる。

本発明のトナーにおいては、任意の適当な顔料や染料が
着色剤として使用でき、例えばカーボンブラック、鉄黒
、フタロシアニンブルー、群青、キナクリドン、ベンジ
ジンイエローなど公知の染色料などがある。

さらに本発明のトナーを磁性トナーとする場合には、着
色材としての役割も兼ねて良いが、強磁性元素及びこれ
らを含む合金や化合物であるマグネタイト、ヘマタイト
、フェライトなどの鉄、コバルト、ニッケル、マンガン
などの合金や化合物、その他強磁性合金など従来より磁
性材料として知られている磁性粉を含有させても良い、
また、荷電制御剤、凝集防止などの目的のために、カー
ボンブラック、ニグロシン、金属錯塩、コロイド状シリ
カ粉末、フッ素系樹脂粉末などを添加しても良い。

さらに本発明トナーは、特におよそ０．０１〜５％のコ
ロイド状シリカ粉末、酸化セリウムなどの研摩側粒子、
およそ０．０１〜５％のフッ素系樹脂粉末、高級脂肪酸
の金属塩などの潤滑剤粒子と混合されて用いられるのが
好ましい。

本発明のトナーを得るには、上記トナー原料をエクスト
ルーダー等により、結着樹脂の粘度がｌＸ１０３〜ｌＸ
１０６ポイズとなる温度にて溶融混練し、冷却後ハンマ
ーミル等により粗粉砕し、次いでジェットミル等により
微粉したものを分級すればよい。

本発明のトナーは種々の現像法に適用でき、例えば磁気
ブラシ現像方法、カスケード現像方法、米国特許第３，
９０９，２５８号明細書に記載された導電性磁性トナー
を用いる方法、高抵抗磁性トナーを用いる方法、特開昭
５４−４２１４１号公報、同５５−１８６５６号公報な
どに記載された方法、ファーブラシ現像方法、パウダー
クラウド法、インプレッション法などである。

本発明のトナーを使用して紙などの被定着シート上に形
成したトナー像は、その表面にオフセット防止用液体を
供給しない熱ローラーを使用した場合にもトナーのオフ
セット現象を発生することなく良好な熱定着を行なうこ
とができる。なお、定着ローラーとしては、その表面を
例えばテフロン（デュポン社製）、フルオン（ＩＣＩ社
製）及びケル−Ｆ（３Ｍ社製）などのフッ素系樹脂或い
はシリコンゴム、シリコン樹脂で形成した平滑な面を有
するものや、場合によっては金属表面を有するものが好
ましい。

以下に、エチレン−プロピレン共重合体の製造例を示す
。

製造例Ｉ　高分子量のエチレン−プロピレン共重合体Ａ
（組成比９５：５）を、エクストルーダーにて２３０℃
で熱分解処理を施し、数平均分子量的２，０００　、重
量平均分子量的ｓ、ｏｏｏ程度に分解した。

製造例■　高分子量のエチレン−プロピレン共重合体Ｂ
（組成比９９：１）を、製造例工と同様にして、数平均
分子量的５，０００、重量平均分子量約１２，０００に
分解した。

製造例ｍ　高分子量のエチレン−プロピレン共重合体Ｃ
（組成比８５：１５）を、製造例Ｉと同様にして、数平
均分子量的３，０００、重量平均分子量約９，０００に
分解した。

次に、これらの製造例による共重合体を用いたトナーの
実施例を示す０組成比は重量基準であり、部は重量部を
意味する。

［実施例］ 実施例１ 磁　　性　　体　　　　　　　　　　　　　　　　　　
６０部ニグロシン　　　　　　　　　　２部 をエクストルーダーを用い、結着樹脂の粘度がおよそｌ
Ｘ１０５ポイズとなる１４０℃で溶融混練し、冷却後、
ハンマーミルを用いて粗粉砕する０次いでジェットミル
にて微粉砕し風力分級機で分級して、およそ５〜３０鉢
膳のトナーを得た。

このトナー１００部に疎水性コロイダルシリカ粉末０．
３部を加えて混合し、流動性に優れた現像剤を得た。こ
の現像剤のオフセット性を市販の複写機（ＭＰ−２０１
５、キャノン製）にて、定着温度を１５０℃から２００
℃まで変えて評価したところ、この温度範囲では、定着
ローラーへのオフセットは全く認められなかった。さら
に定着温度を１８０℃に設定して、５万枚のランニング
テストを行なったところ、５万枚後においても画像濃度
は１．３以上で安定しており、カブリのない良好な画像
が得られた。また現像スリーブや感光体表面への付着は
観察されなかった。

実施例２ スチレン−２エチルへキシルアクリレ−９０部ト共重合
体　（組成比９：１゜ Ｍｎ約２０，０００．　Ｍｙ約３５０，０００　）スチ
レン−ブタジェン共重合体　　　　１０部（組成比８：
２．Ｍｎ約１８，０００ Ｍｗ約２５０，０００　） 磁　　性　　体　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７０部ニグロシン　　　　　　　　　　３部 エチレン−プロピレン共重合体　　　　４部（製造例Ｉ
） をトナー原料とした以外は、実施例１と同様にしてトナ
ーを作り現像剤とし、その特性を評価したところ、定着
ローラーへのオフセットはなく、画像濃度は５万枚後で
も１．３以上で安定しており、カブリのない良好な画像
が得られた。

実施例３ スチレン−ブタジェン共重合体　　　　２０部（実施例
２と同じもの） 磁　　性　　体　　　　　　　　　　　　　　　　　　
６０部ニグロシン　　　　　　　　　　２部 をトナー原料とした以外は、実施例１と同様にしてトナ
ーを作り現像剤とし、その特性を評価したところ、定着
ローラーへのオフセットはなく、画像濃度は５万枚後で
も１．３以上で安定しており、カブリのない良好な画像
が得られた。

実施例４ 実施例１のエチレン−プロピレン共重合体Ｉをエチレン
−プロピレン共重合体Ｈに変える他は、実施例１と同様
にして評価したところ、定着ローラーへのオフセットは
なく、画像濃度は５万枚後でも１．３以上あり、カブリ
のない良好な画像が得られた。

比較例１ 実施例１のエチレン−プロピレン共重合体重の代わりそ
れと同じ材料で熱分解をする前のエチレン−プロピレン
共重合体Ａ（数平均分子量的２０．０００、重量平均分
子量的５１，０００）を用いる他は実施例１と同様にし
て評価したところ、定着ローラーへのオフセットが１５
０℃〜２００℃の間のどの温度でも若干あり、低温域で
のオフセットが高温域に比べて若干劣っていた。

比較例２ 実施例１のエチレン−プロピレン共重合体Ｉ（７）代わ
りに、エチレン−プロピレン共重合体ｍを用いる他は実
施例１と同様にして評価したところ、定着ローラーへの
オフセットは実施例１と同様に良かったが、トナーの流
動性が悪く、また５万枚後の画像濃度が１．１以下であ
った。その現像スリーブ上のトナーをエアーで飛ばして
みたところ、現像スリーブがトナー構成物で汚染されて
いるのが確認された。

以下に、実施例１〜４、比較例１，２、さらにはエチレ
ン−プロピレン共重合体以外は実施例１と同じ処方でエ
チレン−プロピレン共重合体の共重合比、分子量、添加
量を変えて、実施例１と同様の評価をした。実施例５〜
１０の耐オフセット性、耐久画像濁度をまとめて表に示
す。

（以下余白） ［発明の効果］ 以上のように本発明の熱ローラ一定着用のトナーは、プ
ロピレン含量が０．５〜１０重１％のエチレン−プロピ
レン共重合体を数平均分子量で１．０００〜１０，００
０　（重量平均分子量で３，０００〜５０．０００）に
して用いているため、該共重合体のトナー中への分散が
良好で、トナー化した際にその流動性は良好であり、連
続使用に対しても安定な荷電性を有し、カブリのない高
濃度の画像が得られる。さらにその画像は、広い温度範
囲で安定な定着性を有し、かつ定着ローラーへのオフセ
ットがなく、優れた特性を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも着色剤、結着樹脂、エチレン−プロピ
   レン共重合体を含有するトナーにおいて、エチレン−プ
   ロピレン共重合体中のプロピレン含量が該共重合体の０
   ．５〜１０重量％であり、かつ該共重合体は数平均分子
   量が１０００〜１００００の共重合体であって、結着樹
   脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部含有されてい
   ることを特徴とする熱ローラー定着用トナー。