JPH03135578A - 熱ローラ定着用静電荷像現像用トナー - 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】 本発明は、電子写真法、静電印刷法、静電記録法などに
おいて形成される静電荷像を現像するためのトナーに関
するものである。

静電荷像の現像工程は、帯電せしめた微粒子を静電引力
により吸引せしめて静電荷像支持体の表面に付着させ、
これによって静電荷像を可視化する工程である。

このような現像工程を遂行する具体的な方法としては、
絶縁性有機液体中に顔料又は染料を微細に分散させた液
体現像剤を用いる湿式現像法と、天然又は合成の樹脂よ
り成るバインダー中にカーボンブラック等の着色剤を分
散含有せしめたトナーより成る粉体現像剤を用いる、カ
スケード法、毛ブラシ法、磁気ブラシ法、インプレッシ
ョン法、パウダークラウド法などの乾式現像法とがある
。

現像工程において可視化された画像はそのまま支持体に
定着されることもあるが、通常は転写紙等の他の支持体
に転写された後定着される。このようにトナーは単に現
像工程に付されるのみならず、それ以後の工程、即ち転
写工程及び定着工程にも付されるので、トナーにおいて
は、その性能として、良好な現像性のみでなく、良好な
転写性及び定着性を有することが要求される。このうち
、定着性に関する諸条件は最も厳しいものであり、従来
からこのトナーの定着性の改良に関する研究及びその成
果が多数の文献に発表されている。

現像工程において形成されたｌ・ナー像又はこれか転写
された画像の定着は、一般に加熱定着方式によるのが有
利であり、この加熱定着方式には、オーブン定着等の非
接触加熱定着方式と、熱ローラ定着等の接触加熱定着方
式とがある。接触加熱定着方式は、熱効率が高い点で優
れており、特に高速定着が可能であって高速複写機の定
着に好適である。また、比較的低温の熱源を用いること
ができるため、この方式においては消費電力が少なくて
よく、複写機の小型化及びエネルギーの節約を図ること
ができる。更に、定着器内に紙が滞留した場合にも発火
の危険かなく、この点においても好ましい。

接触加熱定着方式はこのように種々の点で好ましいもの
であるが、この方式においては、オフセット現象の発生
という問題がある。これは、定着時に像を構成するトナ
ーの一部が熱ローラの表面に転移し、これが次に送られ
て来る転写紙等に再転移して画像を汚すという現象であ
る。このオフセット現象を防止するためには、熱ローラ
に接してクリーニングローラ等のクリーニング部材を設
け、このクリーニング部材により熱ローラに付着したト
ナーをクリーニングする手段が存効である。

しかしながら、このようなりリーニング部材を設けた場
合においては、いわゆる裏面汚れ現象が生ずるようにな
る。この裏面汚れ現象は、クリーニング部材に堆積した
トナー物質が過剰の熱を受けた場合に、当該トナー物質
が熱ローラに転移してその後に給送されて来る転写紙等
の像支持体の表面を汚し、また更に熱ローラに押圧され
ている圧接ローラに転移してこの圧接ローラに転移した
トナー物質により像支持体の裏面が汚される現象である
。

斯かる裏面汚れ現象の原因を追求したところ、この裏面
汚れ現象には、トナーの溶融時の弾性が重要な関係があ
ることが判明した。即ち、従来においてトナーのバイン
ダー樹脂としては、例えばスチレン−アクリル系共重合
体を主成分とする熱可塑性樹脂が用いられているが、こ
れらの樹脂は溶融時の弾性が小さいために転移し易く、
このため−旦はクリーニング部材に付着しても、例えば
熱ローラのヒータが投入された場合等において当該クリ
ーニング部材に付着したトナー物質が加熱されると熱ロ
ーラに転移し、結果として裏面汚れ現象が生ずるのであ
る。

然るに溶融時の弾性が大きくて裏面汚れ現象が生じない
トナーは非常に定着性が悪く、これは熱ローラによって
軟化溶融されたときにも弾性が太き（、転写紙等の像支
持体に対する濡れ、或いは紙の繊維間に浸透する浸透性
が小さいからである。

本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
、その目的は接触加熱定着方式により好適に定着するこ
とができてしかも裏面汚れ現象か生ずることのない静電
荷像現像用トナーを提供するにある。

本発明の目的は、炭素間二重結合を有する架橋性不飽和
ポリエステル樹脂より成るバインダーと、熱ローラによ
り加熱されて前記架橋性不飽和ポリエステル樹脂と架橋
反応を行なう、゛前記架橋性不飽和ポリエステル樹脂に
対して０，５〜２０重量％の有機過酸化物類より成る架
橋剤とを含有することを特徴とする熱ローラ定着用静電
荷像現像用トナーによって達成される。

以下、本発明について具体的に説明する。

本発明においては、トナーのバインダーとして、例えば
１３０〜２５０°Ｃ程度の温度に加熱されたときに架橋
剤の作用によって架橋反応が生ずる、炭素間二重結合を
有する架橋性不飽和ポリエステル樹脂を含有する樹脂を
用い、このバインダーに前記架橋性不飽和ポリエステル
樹脂の架橋反応を生せしめる有機過酸化物類より成る未
反応の架橋剤を当該架橋性不飽和ポリエステル樹脂に対
して０．５〜２０重量％の割合で含有せしめ、併せて着
色剤及び必要に応じて添加される添加剤を分散含有せし
めて静電荷像現像用トナーとする。

本発明トナーは以上のように、架橋性不飽和ポリエステ
ル樹脂とそのための架橋剤とを含有するものであるため
、静電荷像が現像されて形成されたトナー像を支持して
いる転写紙等の像支持体か定着のために熱ローラ定着器
に送られ、トナー像を形成しているトナーが熱ローラに
接触して溶融し定着するようになるか、このときのトナ
ーはそのバインダーの架橋性不飽和ポリエステル樹脂が
架橋反応していないものであるので、その溶融弾性が小
さく、像支持体に対する濡れが良好で十分に繊維間に浸
透し、その結果良好な定着が達成される。そしてトナー
の一部が熱ローラに付着し更にクリーニングローラにク
リーニングされて堆積するに至ったトナー物質は、熱ロ
ーラの熱を受けることにより架橋剤の作用によって架橋
性不飽和ポリエステル樹脂が架橋反応を行なう結果、そ
の弾性が増大したものとなり、従って熱ローラによって
定着温度より高い温度に加熱された場合にも、熱ローラ
に転移すること及び更に圧接ローラに転移するようなこ
とがなく、従って裏面汚れ現象の発生を防止することが
できる。

因みに、良好な定着が達成されるためにはトナーの溶融
弾性が１０００〜２００００　ｄｙｎｅ／　ｃｍ２であ
ることが必要であり、また裏面汚れ現象の発生が防止さ
れるためには、トナー物質の溶融弾性が２４０００ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ’以上であることが必要である。

ここに弾性は、円錐円板型回転粘度計「高滓レオメータ
−ＲＭ−ＩＪ　　（島原製作所製）を用いて行なわれる
動的粘弾性の測定から求めた動的弾性率の値である。

本発明において、バインダーとされる樹脂は炭素間二重
結合を有する架橋性不飽和ポリエステル樹脂である。

斯かる架橋性不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和二塩基
酸と他の多塩基酸好ましくは飽和多塩基酸との混合系を
多価アルコールと縮合せしめることによって好適に得ら
れる。

好適に用いられる不飽和二塩基酸の具体例としては、例
えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、シトラ
コン酸、イタコン酸、その他を挙げることができ、単独
または混合して用いられる。

好適に用いられる飽和多塩基酸の具体例としては、例え
ばテトラクロロ無水フタル酸、ヘット酸、テトラブロモ
無水フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、テト
ラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、コ
ハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、その
他の飽和二塩基酸、トリメリット酸、無水トリメリット
酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、その他の飽
和多塩基酸を挙げることができ、単独または混合して用
いられる。

好適に用いられる多価アルコールの具体例としては、例
えばエチレングリコール、プロピレングリコール、！、
４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、ジエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレ
ングリコール、１．５−ベンタンジオール、１．６−ベ
ンタンジオール、ネオペンチルグリコール、水素化ビス
フェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ
１ポリオキシプロピレン化ビスフエノールＡ１その他の
グリコール、グリセリン、その他の多価アルコールを挙
げることができ、単独または混合して用いられる。

以上の如き架橋性不飽和ポリエステル樹脂の１種または
２種以上のものをバインダーとして用いるか、本発明に
おいてバインダーの全部か架橋性不飽和ポリエステル樹
脂である必要はなく、非架橋性樹脂を混合してバインダ
ーとしてもよい。この場合においては、架橋性不飽和ポ
リエステル樹脂がバインダーの６０重量％以上を占める
ことか好ましい。

前記架橋性不飽和ポリエステル樹脂のための架橋剤とし
ては、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパ
ーオキサイド等の有機過酸化物類が用いられる。そして
融点か１００℃以上、特に１４０°Ｃ以上の架橋剤が好
ましい。

架橋剤は１種のみでなく２種以上を組合せて用いてもよ
い。添加量は、架橋性不飽和ポリエステル樹脂に対して
０．５〜２０重二％部属ましくは０．５〜ＩＯ重量％、
特に好ましくは１〜６重量％である。

本発明トナーのトナー粒子は、既述のバインダーの粒子
中に着色剤を含有し、更に必要に応じて加えられる特性
改良剤を含有して成り、磁性トナーとなす場合には、着
色剤と共に、或いは着色剤の代りに磁性体か含有せしめ
られる。

着色剤としては、カーホンブラック、ニグロノン染料（
Ｃ，１，Ｎｏ、５０４１５Ｂ）、アニリンブルー（Ｃ，
Ｉ。

Ｎｏ、５０４０５）　、カルコオイルブルー（Ｃ，ｌ、
　Ｎｏ、　ａｚｏｅｃＢｌｕｅ　３）　、クロムイエロ
（Ｃ，１，Ｎｏ、１４０９０）、ウルトラマリンブルー
（Ｃ，１，Ｎｏ、　７７１０３）　、デュポンオイルレ
ッド（Ｃ，１，Ｎｏ、２６１０５）　、ギノリンイエロ
（Ｃ，１，Ｎｏ、　４７００５）　、メチレンブルーク
ロライド（Ｃ，１，Ｎｏ、　５２０１５）　、フタロシ
アニンブルー（Ｃ，Ｉ。

Ｎｏ、７４１６０）　、マラカイトグリーンオフサレー
ト（Ｃ，１，Ｎｏ、　４２０００）、ランプブラック（
Ｃ，１，Ｎｏ、　７７２６６）ローズベンガル（Ｃ，１
，Ｎｏ、４５４３５）　、これらの混合物、その他を挙
げることかできる。これら着色剤は、十分な濃度の可視
像が形成されるに十分な割合で含有されることが必要で
あり、通常バインダー１００重量部に対して１〜２０重
量部重量部側合とされる。

前記磁性体としては、フェライト、マグネタイトを始め
とする鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す金属
若しくは合金又はこれらの元素を含む化合物、或いは強
磁性元素を含まないか適当な熱処理を施すことによって
強磁性を示すようになる合金、例えばマンガン−銅−ア
ルミニウム、マンガン−銅−錫などのマンガンと銅とを
含むホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、又は二酸化
クロム、その他を挙げることができる。これらの磁性体
は平均粒径０゜ｌ−１ミクロンの微粉末の形でバインダ
ー中に均一に分散される。そしてその含存量は、トナー
１００重量部当り２０〜７０重量部、好ましくは４０〜
７０重量部である。

以下本発明の実施例について説明するが、本発明がこれ
らに限定されるものではない。なお「部」はｆｆｉ量部
を表わす。

〔架橋性不飽和ポリエステル樹脂の合成〕１）樹脂Ａ ビスフェノールＡプロピレン オキサイド２モル付加物　　　　５０モルイソフタル酸
　　　　　　　　　２０モル無水マレイン酸　　　　　
　　　３０モル以上の物質より成るモノマー組成物を用
い、常法に従い、温度２００℃で反応せしめて酸価１６
の架橋性不飽和ポリエステルを製造した。これを「樹脂
Ａ」　とする。

実施例 下記第１表に示すところに従い、樹脂Ａｌ００部と、架
橋剤と、カーボンブラック「モーガルＬ」１０部と、低
軟化点ポリプロピレン［ビスコール６６０ＰＪ　３部と
を混合し、二本ロールにより温度１２０°Ｃで１５分間
溶融混練し、冷却後ジェットミルにより粉砕し、ジグザ
グ分級機により分級する方法により、１２ミクロンの平
均粒径を存する、合計２種の本発明トナー（「トナー１
」及び「トナー２」とする。）を製造した。

一方、架橋剤を除外したほかは同様にして比較トナーを
製造した。

第　　１　　表 以上のトナー１及びトナー２並びに比較トナーの各々に
ついて、それを温度１９０°Ｃに加熱し溶融せしめたと
きの弾性Ｇ０と、温度２１０　’Ｃで６部分間放置した
後の弾性Ｇ１とを求めた。具体的には、円板の回転数を
５０　ｒ、ｐ、ｍ、に設定した円錐円板型回転粘度計「
高滓しオメーターＲＭ−ＩＪを用いて動的粘弾性を測定
し、これより動的弾性率を求めた。結果を第２表に示す
。

第 ２ 表 以上の結果から明かなように、本発明によれば、良好な
定着を行なうことができてしかも裏面汚れ現象の発生し
ない熱ローラ定着用静電荷像現像用トナーを提供するこ
とができる。

また、トナー１及びトナー２並びに比較トナーの各々の
５部と、スチレン−メチルメタアクリレ−１共重合体に
より鉄粉を被覆したキャリア９５部とを混合して現像剤
を調製し、この現像剤を用いて電子写真複写機ｒＵ−Ｂ
ｉｘＶＪ（小西六写真工業社製）により２００００回に
亘って連続複写テス］・を行ない、裏面汚れ現象発生の
有無を調べた。結果を第３表に示す。

第３表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）炭素間二重結合を有する架橋性不飽和ポリエステル
   樹脂より成るバインダーと、熱ローラにより加熱されて
   前記架橋性不飽和ポリエステル樹脂と架橋反応を行なう
   、前記架橋性不飽和ポリエステル樹脂に対して０．５〜
   ２０重量％の有機過酸化物類より成る架橋剤とを含有す
   ることを特徴とする熱ローラ定着用静電荷像現像用トナ
   ー。