JPH0359571A - 加熱定着用トナー - Google Patents

加熱定着用トナー

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JPH0359571A
JPH0359571A JP1194019A JP19401989A JPH0359571A JP H0359571 A JPH0359571 A JP H0359571A JP 1194019 A JP1194019 A JP 1194019A JP 19401989 A JP19401989 A JP 19401989A JP H0359571 A JPH0359571 A JP H0359571A
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JP
Japan
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toner
fixing
block copolymer
segment
temp
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JP1194019A
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English (en)
Inventor
Takaaki Kamitaki
隆晃 上滝
Yoshihiko Hyozu
兵主 善彦
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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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、静電印刷などに於る静電
荷像を現像する為のモノカラー複写機からフルカラー複
写機じ至る迄の乾式電子写真用トナーに関するものであ
る。
[従来の技術] 従来、電子写真法としては米国特許第2.297691
号明細書、特公昭42−23910号公報及び特公昭4
3−24748号公報等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、圧力或いは
溶剤蒸気などにより定着し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技術が開発されている
。現在量も一般的な方法は加熱ローラーによる圧着加熱
方式である。
加熱ローラーによる圧着加熱方式はトナーに対し離型性
を有する材料で表面を形成した加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
加熱ローラー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、加熱ローラー表面
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移して所謂オフセット現象を生
じ、被定着シートを汚すことがある。加熱定着ローラー
表面に対してトナーが付着しないようにすることが加熱
ローラ一定着方式の必須条件の1つとされている。
即ち、定着温度領域の広い耐オフセット性の高いトナー
用バインダー樹脂の開発が望まれているのが現状である
又、2色カラー複写機やフルカラー複写機の検討及び実
用化も多くなされている。例えば「電子写真学会誌J 
Vol 22. Not (1983)や「電子写真学
会誌J Vol 25. Not、 P、52 (19
8B)<7)ごとく色再現性、階調再現性の報告もある
しかしテレビ、写真、カラー印刷物のように実物と直ち
に対比されることはなく、また、実物よりも美しく加工
されたカラー画像を見なれた人々にとっては、現在実用
化されているフルカラー電子写真画像は必ずしも満足し
うるものとはなっていない。
フルカラー電子写真法では、複数回の現像を行い、同一
支持体上に色の異なる数種のトナー層の重ね合せを必要
とするカラー電子写真法ではカラートナー用バインダー
樹脂が持つべき必要な条件としては下記の事項が挙げら
れる。
(1)定着したトナーは、光に対して乱反射して、色再
現を妨げることのないように、トナー粒子の形が判別出
来ないほどのほぼ完全溶融に近い状態となることが必要
である。
(2)そのトナー層の下にある異なった色調のトナー層
を妨げない透明性を有するバインダー樹脂でなければな
らない。
この様にモノカラー複写機用では、定着温度領域の広い
耐オフセット性の高いトナー用バインダー樹脂の開発が
望まれ、フルカラー複写機用としては、定着温度領域が
広いだけではなく、樹脂の透明性と、定着されたときに
定着面がフラットになることが要求されている。
さらに近年に於てはモノカラーからフルカラー複写機に
至る迄、高速化及び加熱ローラーのヒートアップタイム
の短縮化、消費電力の低減化等多くのことが要求されて
いる。
これらのことを満足させる為には、低温定着が可能で且
つ前述した様に、定着領域が広く、透明性にすぐれ、定
着されたときに定着面がフラットになるようなトナー用
バインダー樹脂が必要である。
ここで圧力定着トナーを用いる方法も考えられるが、こ
の方法では、3色又は4色重ね合せで色再現をするフル
カラー用トナーとして用いた場合、結着樹脂がとけない
為、混色性が悪く、くすんだ彩度の落ちた画像となる。
従って定着工程に於ては、結着樹脂が溶融し混色できる
程度の熱を与えなければならない。
低温定着化という目的だけでトナー用バインダー樹脂の
溶融粘度を下げることは可能である。
例えば樹脂の分子量や、ガラス転移点を下げる方法が挙
げられるが、この方法ではトナーの保存安定性が悪くな
り、トナー同志がブロッキングしたり、現像ドラム等に
融着するなどの現象を引き起こす。
また、従来ビニル系重合体の定着温度を拡げる目的では
特開昭58−14148号公報、特開昭58−7294
8号公報、特開昭59−174855〜6号公報、特開
昭60−123855号公報、特公昭52−3304〜
5号公報、特公昭57−52574号公報、特公昭58
−8505号公報などでオフセット防止剤を用いる方法
が開示されているが、補助的であり、特にモノカラート
ナー用としてはトナーの透明性が損なわれ、フルカラー
トナーとして用いた場合、混色性が悪くなる。
また、特開昭56−158340号公報、特開昭58−
86558号公報、特開昭58−203453号公報、
特開昭59−88748号公報、特開昭59−2263
58号公報、特開昭60−45259号公報、特開昭[
1O−45261号公報、特開昭60−48566号公
報、特公昭60−2411号公報などでは、低分子量成
分と高分子量成分を有するトナー用結着樹脂が開示され
ている。これらの樹脂を用いることにより、定着温度を
ある程度拡げることは可能になったが、ゲルなどの高分
子量成分が存在することにより、粉砕性の低下や熱混練
時の溶融粘度が高くなりすぎることによる問題があり、
又、特にフルカラートナーとして用いると定着されたと
きの定着面の平滑性が損なわれ、従って、混色性が悪く
なる。
即ち、低温で定着させること、且つ定着温度領域を拡げ
ること、且つトナー特性である保存安定性、流動性、耐
久性、透明性、定着面の平滑性を、同時に満足すること
は極めて難しい。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的はこれらの問題点を改良した新規な電子写
真用トナーを提供することにある。
即ち、本発明の目的は低温定着が可能で、且つ定着温度
領域が広い加熱定着用トナーを提供することにある。
さらに別の目的は、保存安定性及び流動性じすぐれ、凝
集をおこさず耐衝撃性にもすぐれている加熱定着用トナ
ーを提供することにある。
さらに別の目的は、帯電特性が良好でしかも使用中に常
に安定した荷電性を有し、鮮明でカブリのない画像の得
られる加熱定着用トナーを提供することにある。
さらに別の目的はフルカラートナーとして用いた場合に
は、定着したトナーは光に対し乱反射して色再現を妨げ
ることのないように平滑な定着面を形成することのでき
る加熱定着用トナーを提供することにある。
さらに別の目的は、フルカラートナーとして用いた場合
には、そのトナー層の下にある異なった色調のトナー層
を妨げない混色性を有する加熱定着用トナーを提供する
ことにある。
[課題を解決するための手段及び作用](ABA)n型
ブロック共重合体(n=1〜20)又は該ブロック共重
合体及びビニル系モノマーかも合成される重合体との脛
合物を含有する結着樹脂を含むトナーにおいて、該ブロ
ック共重合体を構成するA及びBかがスチレン系及びメ
タクリル系モノマーから合成されるコポリマーであるこ
とにより本発明の目的は達成される。
ここで、該ブロック共重合体は25〜90℃の間に少な
くとも2点以上のガラス転移点を有する樹脂を用いる。
この理由を本発明者らは以下に述べることによるちので
あることを把握した。
従来ブロック共重合体は、いわゆる海・島構造をとるこ
とが知られている。当然多い成分が海であり少ない成分
が島である。従ってABA型のブロック共重合体に於て
はAが海でBが島を形成する。
例えば特公昭57−6585号公報においては圧力定着
トナー用樹脂としてA成分のガラス転移点が20°Cよ
り小の軟質重合体で、B成分のガラス転移点が50℃よ
り大の粘り強い重合体であるABA型ブロック共重合体
を用いる方法が開示されている。
今日、現在量も一般的な定着方法は加熱方式である。特
に、加熱ローラーによる圧着加熱方式はトナーに対し離
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、迅速に定着を行うこと
ができ、電子写真複写機において非常に有効である。
しかしながら定着時の熱により機内が昇温する場合があ
る。この為にトナーが保存中にブロッキングするという
好ましくない現象が起こり得る場合があり、ブロッキン
グに対しても要求が著しくなってきている。かかる加熱
定着において、ガラス転移点が20℃より小の軟質重合
体をA成分に有する樹脂を用いて得られたトナーは装置
内でブロッキングし易く、その結果粉体の流動性が劣り
良好な画像を得ることが難しい。
更に、加熱定着において記載されているように定着は可
能であるが、ガラス転移点が20℃より小の軟質重合体
が海・島構造の海の部分を占めている為、高温オフセッ
トが発生し易く、従って熱ローラ一定着用としては定着
温度領域が狭いものとなってしまう。
そこで本発明者らは、鋭意研究の結果、(ABA)n型
ブロック共重合体(n=1〜20)の海・島構造におい
て、この海と島をある特定の構成にすることにより、前
述した諸々の問題を生じない低温定着性にすぐれたトナ
ーを発明するに至った。
つまり海・島構造において、海であるAセグメントで耐
ブロッキング性、耐高温オフセット性を持たせ、Bセグ
メントで低温定着性を付与するものである。即ち、機能
分離する目的でAセグメント、Bセグメントのモノマー
組成比を変え、Aセグメント及びBセグメントはそれぞ
れ異なったガラス転移点(TgA、 Tga)を有し2
5℃≦Tgs <TEA≦90℃とするものである。か
かる構成により、低温定着性にすぐれたトナーが得られ
るのは、Aセグメントを海としBセグメントを島とする
構造により、−数的にブロッキング性に弱い低温定着性
を有するBセグメントが島として個々に存在するために
、耐ブロッキング性に対しては連続相の海であるAセグ
メントにより達成される。
一方、定着時の加熱時においてはBセグメントの作用に
より低温定着性が与えられるものである。
ここにおいて、AセグメントとBセグメントはお互いが
連結している為に、例えばポリマーブレンドのような各
々が別々に存在する場合と異なり、AセグメントとBセ
グメントがお互いに作用しあうことにより、Aセグメン
トの耐高温オフセット性とBセグメントの低温定着性が
両立するものと推定される。
ここにおいてTgaが25℃より低いとTgAを高くし
てもブロッキングを起こし、またTgAが90℃をこえ
るとトナーの定着性が悪くなることによる。
さらにブロック共重合体におけるA、Bのガラス転移点
(TgA、 Tga)は前述した様に25℃≦Tgn<
TgA≦90℃であることが望ましく、より好ましくは
30℃≦Tga <TEA≦85℃であることがより望
ましい。更に好ましくはTgAとTgaは10を以上離
れていることが好ましい。
なお、加熱定着方式とは加熱により定着される方法を意
味し、例えば熱ローラーによる圧着加熱方式、加熱体に
対向圧接しかつフィルムを介して記録体を該加熱体に密
着させて定着する方法等がある。
本発明に用いられる(ABA)n型ブロック共重合体を
構成するA又はBのコポリマーは以下のスチレン系及び
メタクリル系モノマーから合成される。
スチレン系モノマーとしては例えば、スチレン、0−メ
チルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,
4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、 p
−tert−ブチルスチレン、 p−n−ヘキシルスチ
レン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチ
レン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチ
レン、p−メトキシスチレン、p−クロルスチレン、3
.4−ジクロルスチレン、m−ニトロスチレン、0−ニ
トロスチレン、p−ニトロスチレン、等のスチレン誘導
体が挙げられる。
メタクリル系モノマーとしては、メタクリル酸及びメタ
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n−ブチル、メタクリル酸イソブ
チル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸
ステアリル、メタクリル酸フェニルなどのメタクリル酸
エステル類が挙げられる。
またAのコポリマー中のモノマー組成比はスチレン系/
アクリル系= 9872〜35765好ましくは951
5〜45/65の範囲にあり、Bのコポリマー中のモノ
マー組成比はスチレン系/メタクリル系=9515〜3
0/70好ましくは90/10〜40760の範囲にあ
ることが望ましい。但し、本発明に影響を与えない範囲
でその他モノマーを共重合することも良い。
本発明に用いられる結着樹脂には、(ABA)n型ブロ
ック共重合体が含有されていれば良いが該ブロック共重
合体の特性をより効果的に発揮させるには、結着樹脂中
に該ブロック共重合体が少なくとも30wt%以上、好
ましくは50wt%以上含有されていることが望ましい
また、結着樹脂中のブロック共重合体以外のビニル系モ
ノマーから合成される重合体もしくは該重合体の混合物
のガラス転移点は、ブロック共重合体の特性を発揮させ
る為に、45℃〜85℃好ましくは55〜70℃である
ことが望ましい。
さらにブロック共重合体におけるA、Bのガラス転移点
(TgA、 Tga)は前述した様に25℃≦Tgn<
TgA≦90℃であることが望ましく、より好ましくは
30℃≦Tga <TgA≦85℃であることがより望
ましい。
本発明に於る電子写真用トナーは、−成分系及び二成分
系トナーに用いることができ、二成分系トナーではモノ
カラーからフルカラー用まで広範にわたり適用できる。
しかし、本発明のトナー特性を充分に発揮させる為に、
フルカラー用として用いる場合には、結着樹脂として用
いられる、(ABA)、、型ブロック共重合体及び/又
はビニル系モノマーから合成される重合体又は該重合体
の混合物の数平均分子量(百〇)が1500〜3000
0好ましくは2500〜20000、重量平均分子量(
原品)が4000〜50000好ましくは6000〜3
5000であることが望ましい。また、−成分系或いは
モノカラー用として用いる場合には結着樹脂の数平均分
子量(M n)が2500〜40000好ましくは35
00〜20000 、重量平均分子量(爾W)が200
00〜500000好ましくは35000〜35000
0であることが望ましい。
また、(ABA)n型ブロック共重合体のくり返し数n
は1〜20であることが望ましい。これは、nが20を
越えると、ランダム或いは交互共重合体と同様になり、
ブロック共重合体の特性が失なわれる為である。従って
、分子量が低いフルカラー用では、より好ましくはn=
1〜10の範囲にあり、分子量が高い一成分系或いはモ
ノカラー用として用いる場合にはn=1〜15であるこ
とが前述したブロック共重合体の特性を発揮するという
ことでより望ましい。
本発明に混合して用いられる結着樹脂を構成するビニル
系モノマーとして以下のものが挙げられる。
例えば、スチレン、0−メチルスチレン、m−メチルス
チレン、p−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、
p−エチルスチレン、2.4−ジメチルスチレン、p−
n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、
p−n−へキシルスチレン% [’−n−オクチルスチ
レン、p−n−ノニルスチレン、 p−n−デシルスチ
レン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレ
ン、p−クロルスチレン、3.4−ジクロルスチレン、
m−ニトロスチレン、0−ニトロスチレン、p−ニトロ
スチレン、等のスチレン誘導体と、エチレン、プロピレ
ン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン及び不飽和
モノオレフィン類;ブタジェン、イソプレンなどの不飽
和ジオレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化
ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類;酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ベンジェ酸ビニル等のビニ
ルエステル類;メタクリル酸及び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n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル
酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸
−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタ
クリル酸フェニル、などのα−メチレン脂肪族モノカル
ボン酸エステル類;アクリル酸及びアクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸
イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシ
ル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチ
ル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類;マ
レイン酸、マレイン酸ハーフエステル;ビニルメチルエ
ーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエー
テル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニ
ルへキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビ
ニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバ
ゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン
等のN−ビニル化合物:ビニルナフタリン類;アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のア
クリル酸もしくはメタクリル酸誘導体;アクロレイン類
などを1種又は2種以上使用して重合させたものが用い
られる。
ビニル系モノマーから合成される重合体は、通常一般に
知られている方法、例えば開始剤として過酸化物を用い
て溶液又は懸濁重合で得る方法などが挙げられる。
また(^BA)n型ブロック共重合体を合成する方法と
しては、特開昭63−278910号公報、特開昭84
−6013号公報、特開昭64−26619号公報など
で開示されている、ジチオカーバメート基を有する重合
開始剤を用いてラジカル重合性ビニルモノマーを光によ
り塊状重合又は溶液重合させる方法が挙げられる。
本発明に於る電子写真用トナーは一成分、二成分トナー
どちらにでも適用できる。従って、本発明のトナーを一
成分トナーとして用いるために、磁性粉を含有せしめて
も良い。このような磁性粉としては、磁場の中に置かれ
て磁化される物質が用いられ、鉄、コバルト、ニッケル
などの強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタ
イト、フェライトなどの合金や化合物がある。この磁性
粉の含有量はトナー重量に対して15〜70重量%であ
る。
また−成分、二成分トナーに問わず着色剤としては、カ
ーボンブラック、チタンホワイトやその他あらゆる顔料
及び/又は染料を用いることができる。
例えば本発明のトナーを磁性カラートナーとして使用す
る場合には、染料としては、c、r、ダイレクトレッド
1.C,1,ダイレクトレッド4、C,1,7シツドレ
ツド1、C,1,ベーシックレッド1 、 C,I。
モーダントレッド30、c、r、ダイレクトブルー1、
C,1,ダイレクトブルー2、C,1,アシッドブルー
9、C,1,アシッドブルー15、(:、1.ベーシッ
クブルー3、C,1,ヘーシvクブルー5、C,1,−
t−−ダンドブルーア、C,1,ダイレクトグリーン6
、C,I。
ベーシックグリーン4、C,1,ベーシックグリーン6
等がある。顔料としては、黄鉛、カドミウムイエロー、
くネラルファストイエロー ネーブルイエロー ナフト
ールイエロー51ハンデイエローG1パーマネントイエ
ローN(:G 、タートラジンレーキ、赤口黄鉛、モリ
ブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾ
ロンオレンジ、ベンジジンオレンジG1カドミウムレッ
ド、パーマネントレッド4R,ウオッチングレッドカル
シウム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン3B
マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレ
ットレーキ、紺青、コバルトブルー アルカリブルーレ
ーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー
 ファーストスカイブルー、インダンスレンブル−BC
、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB
、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリ
ーンG等がある。
また、本発明のトナーを二成分フルカラー用トナーとし
て使用する場合には、次の様なものが挙げられる。
マゼンタ用着色顔料としてはc、r、ピグメントレッド
1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.1
2゜13、14.15.1B、 17.18.19.2
1.22.23.30゜31、32.37.38.39
.40.41.48.49.50.51゜52、53.
54.55.57.58.80.63.64.68.8
1゜83、87.88.89.90.112.114.
122.123.163゜202、208.207.2
09 、 C,1,ピグメントバイオレット19. C
,1,バットレッド1.2.10.13.15.23゜
2935などが挙げられる。
顔料単独使用でもかまわないが、染料と顔料と併用して
その鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点
からより好ましい。
マゼンタ用染料としては、C,1,ソルベントレッド1
.3.8.23.24.25.27.30.49.81
.82゜83、84.100.109.121 、 C
,1,デイスパースレッド9、c、r、ソルベントバイ
オレットa、 13.1421、27  、 C,1,
デイスパースバイオレット1などの油溶染料、C,1,
ベーシックレッド1.2.9.12゜13.14.15
.17.18.−22.23.24.27.29.32
゜34、35.36.37.38.39.40. C,
1,ベーシックバイオレットl、 3.7.10.14
.15.21.25.2627、28などの塩基性染料
が挙げられる。
シアン用着色顔料としては、c、r、ピグメントブルー
2.3.15.16.17. C,1,パットブルー6
;C,1,アシッドブルー45又は(1)式で示される
構造を有するフタロシアニン骨格にフタルイよトメチル
基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料などである
イエロー用着色顔料としてはC,1,ピグメントイエロ
ー1.2.3.4.5.6.7.10.11.12.1
3゜14、15.16.17.23.65.73.81
. C,1,バットイエロー1.3.20などが挙げら
れる。
着色剤の使用量は結着樹脂100重量部に対して、0.
1〜60重量部好ましくは0.5〜50重量部である。
また、本発明に於るトナーは負帯電性、正14:電性を
限定するものではないが、負帯電性トナーをつくる場合
は、特に負荷電特性を安定化させる目的で荷電制御剤を
添加することが好ましい。負荷電制御剤としては例えば
アルキル置換サリチル酸の金属錯体(例えば、ジ−ター
シャリ−ブチルサリチル酸のクロム錯体又は亜鉛錯体)
の如き有機金属錯体が挙げられる。
正帯電性のトナーをつくる場合には、正帯電性を示す荷
電制御剤として、ニグロシンやトリフェニルメタン系化
合物、ローダミン系染料1、ポリビニルピリジンなどを
用いてもかまわない。また、カラートナーをつくる場合
に於ては、正帯電性を示すメタクリル酸ジメチルアミン
メチルなどの含アミノカルボン酸エステル類をモノマー
として0.1〜40 mof%好ましくは1〜30 m
at!%含有させた結着樹脂を用いるか、あるいは、ト
ナーの色調に影響を与えない無色又は淡色の正荷電制御
剤を用いてもかまわない。正荷電制御剤としては例えば
構造式(^) 、 (B)で示される四級アンモニウム
塩などが挙げられる。
構造式(八) 構造式(B) 構造式(A)及び(B)で示される四級アンモニウム塩
の中でも構造式(A)−1,−2、構造式(B)−1で
表わされる正荷電制御剤を使用することが、環境依存の
少ない良好な帯電性を示すことから好ましい。
構造式(^)−1 構造式(A)−2 構造式(B)−1 また正帯電性トナーに於て結着樹脂の樹脂成分として、
正帯電特性を示す、メタクリル酸ジメチルアよツメチル
などの含ア主ノカルボン酸エステル類を用いる場合、正
荷電制御剤又は負荷電制御剤を必要に応じて使用する。
負帯電性トナーの場合、負荷電制御剤の使用量は、結着
樹脂100重量部に対して、0.1〜15重量部好まし
くは0.5〜IO重量部が望ましい。
正帯電性トナーに於て樹脂成分として正帯電特性を示す
メタクリル酸ジメチルアミノメチルなどの含7ミノカル
ボン酸エステル類を用いない場合は、正荷電制御剤を結
着樹脂100重量部に対して0.1〜15重量部、好ま
しくは0.5〜10重量部使用することが望ましい。ま
た含アミノカルボン酸エステル類を用いる場合は、環境
依存性の少ない良好な帯電性をもたせる目的で必要に応
じて、正荷電制御剤及び/又は負荷電制御剤を結着樹脂
100重量部に対して0−10重量部好ましくは0〜8
重量部用いることが望ましい。
さらに本発明に於るトナーに於て、トナーの流動性を向
上させる目的で、流動性向上剤を添加してもかまわない
本発明に用いられる流動向上剤としては、着色剤含有樹
脂粒子に添加することにより、流動性が添加前後を比較
すると増加し得るものであれば、どのようなものでも使
用可能である。
例えばフッ素系樹脂粉末、すなわちフッ化ビニリデン微
粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末など;又は脂
肪酸金属塩、すなわちステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
カルシウム、ステアリン酸鉛など;又は金属酸化物、す
なわち酸化亜鉛粉末など;又は微粉末シリカ、すなわち
湿式製法シリカ、乾式製法シリカ、それらシリカにシラ
ンカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコンオ
イルなどにより表面処理を施した処理シリカなどがある
好ましい流動向上剤としては、ケイ素ハロゲン化合物の
蒸気相酸化により生成された微粉体であり、いわゆる乾
式法シリカ又はヒユームドシリカと称されるもので、従
来公知の技術によって製造されるものである。例えば四
塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を
利用するもので、基礎となる反応式は次の様なものであ
る。
5iCI!4 + 2112 + 02→SiO,+ 
48CI!又、この製造工程において、例えば塩化アル
ミニウム又は塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物を
ケイ素ハロゲン化合物と共に用いる事によってシリカと
他の金属酸化物の複合微粉体を得る事も可能であり、そ
れらも包含する。
その粒径は平均の一次粒径として、Q、OO1〜2μの
範囲内である事が望ましく、特に好ましくは、0.00
2〜0.2μの範囲内のシリカ微粉体を使用するのが良
い。
本発明に用いられるケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化
により生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば
以下の様な商品名で市販されているものがある。
AERO5IL              130(
日本アエロジル社)200 00 80 T600 OX170 MOX  +10 COK  84 Ca−0−5iL                 
  M−5(CABOT Co 、社)       
MS−75−75 S−5 H−5 Wacker  )IDK  N  20      
       V15(WACKER−CHEMIE 
GMBH社)    N20E30 T2O D−CFine  5ilica (ダウコーニングGo、社) Fransol (Fransi1社) さらには、該ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生
成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処理シリカ微粉
体を用いることがより好ましい。
該処理シリカ微粉体において、メタノール滴定試験によ
って測定された疎水化度が30〜80の範囲の値を示す
ようにシリカ微粉体を処理したものが特に好ましい。
疎水化方法としてはシリカ微粉体と反応、あるいは物理
吸着する有機ケイ素化合物などで化学的に処理すること
によって付与される。
好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相
酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合物
で処理する。
その様な有機ケイ素化合物の例は、ヘキサメチルジシラ
ザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、ト
リメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メ
チルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、
アリルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロ
ルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−ク
ロルエチルトリクロルシラン、ρ−クロルエチルトリク
ロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリ
オルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカ
プタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメ
チルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、ジフェニルジェトキシシラン、
ヘキサメチルジシロキサン、1.3−ジビニルテトラメ
チルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジ
シロキサンおよび1分子当り2から12個のシロキサン
単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ1個宛のSt
に結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等
がある。これらは1種あるいは2種以上の混合物で用い
られる。
その処理シリカ微粉体の粒径としては0.003〜0.
1 μの範囲のものを使用することが好ましい。
市販品としては、タラノックス−500(タルコ社) 
、 AERO5IL R−972(日本アエロジル社)
などがある。
また、正帯電性トナーについては、その流動性を向上さ
せるだけでなく、環境依存の小さい良好な帯電性を得る
為、正帯電性のシリカ微粒子を用いてもかまわない。
この様な正帯電性のシリカ微粒子を得るためには、アミ
ノ基を含有するカップリング剤ないしはシリコーンオイ
ルで処理するのが良い。そのような処理剤としては例え
ば 82NCH2(:I(2C)IzSi (QC)13)
 3HJC1hCH2Ct+2Si (OC2Hs) 
3H3 1hNc)I2GH2C)lzsi (OCth) 2
HJCONHCLCLCHzSi (OC2H5)3)
12NC1hCthNHCH2CHzCH2Si (Q
C)+3)3HJ[:H2CH2NHCHzCHzNH
CH2CH2CH2Si (QC:H5)!HaC20
1:0CH2CHJHCH2CH2CH2Si (0(
:H3)385G20COCH2CHJHCH2[:H
JHCH2(J2CH2Si (OCH3)3HsCO
COCfhC1hNH(:HzCH2NHC)hC)I
2C)lzsi (OCH3)3/ sC2 (l(2CO) 3sicH2cH2GHz−NHC:
)Iz()12GO) 3sicH2cH2cH2−N
HC)lzNi+ / (HsC20)3SiCH2C82CH282CNHG
)12C82C)IzSf (OCJs) 3H2N 
(CHzCthNH) 2GHzGHzCH2Si (
OCH3) 3[5C−NHCON)ICst(asi
 (OClb)3などのアミノシランカップリング剤力
(ある。
シリコンオイルとしては一般に次式の側&Rにアミノ基
を有する部分構造を具備してし\るアミノ変性シリコー
ンオイルなどが用し)られる。
(ここで、 R1は水素、 アルキル基、 アリール基、 又はアルコキシ基を表わし、R2はアルキレン基、フェ
ニレン基を表わし、R3,R4は水素、アルキル基或い
はアリール基を表わす。ただし、上記アルキル基、アリ
ール基、アルキレン基、フェニレン基はアミンを含有し
ていても良いし、また帯電性を損ねない範囲でハロゲン
等の置換基を有していても良い。m及びnは正の整数を
示す。)そのようなアミノ基を有するシリコーンオイル
としては例えば以下のものがある。
F8417 (トーレ F393 F857 F860 F861 F862 F81i4 F865 ・シリコーン社製) (信越化学社製) (信越化学社製) (信越化学社製) (信越化学社製) (信越化学社製) (信越化学社製) (信越化学社製) 1200      3500 60       360 70       830 250      7600 3500      2000 750       1900 1700      3800 90      4400 KF369   (信越化学社製)    20   
 320KF383   (信越化学社製)    2
0    320X−22−3680(信越化学社製)
   90   8800X−22−3800(信越化
学社製)  2300   3800X−22−:!8
01G (信越化学社製)  3500   3800
X−22−3810B (信越化学社製)  1300
   1700なお、アミン当量とは、アミン1個あた
りの当量(g/eqiv)で、分子量を1分子あたりの
アミンの数で割った値である。
これらのアミン基を含有するカップリング剤ないしはシ
リコーンオイルで処理したシリカ徹粒子を、さらに前記
した有機ケイ素化合物により疎水化処理して用いること
が好ましい。
本発明に於るトナーを二成分トナーに用いる場合はその
効果を充分に発揮し得る為にその現像時に用いるキャリ
アも重要な役割を果たす。
本発明に使用されるキャリアとしては、例えば表面酸化
または未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マ
ンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金また
は酸化物及びフェライトなどが使用できる。又その製造
方法として特別な制約はない。
又、上記キャリアの表面を樹脂等で被覆する系は、前述
のJ/B現像法において特に好ましい。その方法として
は、樹脂等の被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめ
て塗布しキャリアに付着せしめる方法、単に粉体で混合
する方法等、従来公知の方法がいずれも適用できる。
キャリア表面への固着物質としてはトナー材料により異
なるが、例えばポリテトラフルオロエチレン、モノクロ
ロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン
、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジターシャーリ
ープチルサリチル酸の金属錯体、スチレン系樹脂、アク
リル系樹脂、ポリアシド、ポリビニルブチラール、ニグ
ロシン、アよノアクリレート樹脂、塩基性染料及びその
レーキ、シリカ微粉末、アルミナ微粉末などを単独或は
複数で用いるのが適当であるが、必ずしもこれに制約さ
れない。
上記化合物の処理量は、キャリアが前記条件を満足する
よう適宜決定すれば良いが、一般には総量で本発明のキ
ャリアに対し0.1〜30重量%(好ましくは0.5〜
20重量%)が望ましい。
これらキャリアの平均粒径は10〜100μ、好ましく
は20〜70μを有することが好ましい。
特に好ましい態様としては、Cu−Zn−Faの3元系
のフェライトであり、その表面をフッ素系樹脂とスチレ
ン系樹脂の如き樹脂の組み合せ、例えばポリフッ化ビニ
リデンとスチレン−メチルメタアクリレート樹脂;ポリ
テトラフルオロエチレンとスチレン−メチルメタアクリ
レート樹脂、フッ素系共重合体とスチレン系共重合体;
などを90:10〜20 : 80.好ましくは7〇二
30〜30 : 70の比率の混合物としたもので、0
.01〜5重量%、好ましくは0゜1〜1重量%コーテ
ィングし、250メツシユバス、400メツシユオンの
キャリア粒子が70重量%以上ある上記平均粒径を有す
るコートフェライトキャリアであるものが挙げられる。
該フッ素系共重合体としてはフッ化ビニリデン−テトラ
フルオロエチレン共重合体(10:90〜90 : 1
0)が例示され、スチレン系共重合体としてはスチレン
−アクリル酸2−エチルヘキシル(20:80〜80:
20)、スチレン−アクリル酸2−エチルヘキシン−メ
タクリル酸メチル(20〜60:5〜30:10〜50
)が例示される。
上記コートフェライトキャリアは粒径分布がシャープで
あり、本発明のトナーに対し好ましい摩擦帯電性が得ら
れ、さらに電子写真特性を向上させる効果がある。
本発明に於るトナーと混合して二成分現像剤を調製する
場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、2
重量%〜15重量%、好ましくは4重量%〜13重量%
にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が2%
以下では画像濃度が低く実用不可となり、15%以上で
はカブリや機内飛散を増加せしめ、現像剤の耐用寿命を
短める。
以下に本発明に於る測定法について述べる。
・ガラス転移温度Tgの測定 本発明に於いては、示差熱分析測定装置(DSC測定装
置) 、 DSC−7(パーキンエルマー社製)を用い
測定する。
測定試料は5〜20mg、好ましくはlomgを精密に
秤量する。
これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のア
ルミパンを用い、測定温度範囲30℃〜200℃の間で
、昇温速度10℃/minで常温常温下で測定を行う。
この昇温過程で、温度40〜100℃の範囲におけるメ
インピークの吸熱ピークが得られる。
このときの吸熱ピークが出る前と出た後のベースライン
の中間点の線と示差熱曲線との交点を本発明に於るガラ
ス転移温度Tgとする。
・分子量の測定 本発明において、GPC(ゲルパーミェーションクロマ
トグラフィ)によるクロマトグラムの分子量は次の条件
で測定される。
すなわち、40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定
化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHF
  (テトラヒドロフラン)を毎分1mlの流速で流し
、試料濃度として0.05〜0.6重量%に調整した樹
脂のT)IP試料溶液を50〜200μR注入して測定
する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分
子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により
作製された検量線の対数値とカウント数との関係から算
出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては
、例えば、Pressure Chemical (:
o、製あるいは、東洋ツーダニ業社製の分子量が6 X
 10”、 2.IX 103,4 X 1031.7
5X 10’、5.I  X 10’、 1.IX 1
0’、 3.9X 1058.6X 10’、2 X 
1G’、 4.48 X 10’のものを用い、少なく
とも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適
当である。また、検出器にはR1(屈折率)検出器を用
いる。
なお、カラムとしては、103〜2 X 106の分子
量領域を適確に測定するために、市販のポリスチレンゲ
ルカラムを複数組合せるのが良く、例えばW a t 
e r s ’14L製のμmstyragel 50
0. io3.10’、 10’の組合せや、昭和電工
社製の5hodex KF−80Mや、KF−801,
803,804,[5の組合せ、KA−802,803
゜804、805の組合せ、あるいは東洋曹達製のTS
KgelGlooOHG2000H,G2500H,G
3000)1. G4000H。
G5000HG6000H,G7000H,GMHの組
合せが好ましい。
[実施例] 以下実施例をもって本発明の詳細な説明する。
尚、部は全て重量部を示す。
樹脂製造例 1段目の重合 をガラス製反応容器に入れ、器内を充分窒素置換した後
密栓し、反応器から15cm1lij[れた所に400
Wの紫外線ランプを置き15時間反応した。
反応後一部採取し、GPCにより分子量を測定したとこ
ろ、数平均分子M (Mll) 3900 、重量平均
分子1t(M w) 8400なるものが得られた。ま
たガラス転移点(Tg)は43℃であった。
この後さらに次の様にして二段目の重合を行いABA型
ブロック共重合体を得た。
これらを混合溶解させたのち、前記と同一の条件で15
時間紫外線照射して重合を行なわせた。
反応後、ヘキサンを用いてこの共重合体を再沈精製し、
減圧乾燥した。この共重合体のGPCによるMnは13
000 、 Mwは33000であり、Tgは43℃と
87℃の2点が観測された。ここで得られた、ABA型
ブロック共重合体を樹脂Aとする。
以下、樹脂B−D及び比較例1樹脂Eを、開始剤量、ス
チレン/メタクリル酸n−ブチル比を変え、合成した。
樹脂製゛比較例2.3 を用いて、一般に知られている溶液重合にてMn1+0
00 、百w 28000 、 Tg 57℃のランダ
ム共重合体を得た。ここで得られたランダム共重合体を
樹脂F(比較例2)とする。
また、ベンゾイルパーオキシドの量を58に減らして、
同様の反応を行い、M n 15000%Mw6000
0、 Tg 65℃のランダム共重合体を得た。ここで
得られた樹脂をG(比較例3)とする。
をロールミルにより溶融?毘練し、冷却後、粗粉砕、微
粉砕9分級し、さらに流動向上剤としてへキサメチルジ
シラザンで処理したシリカ微粉末を分級品100部に対
して0.5部、酸化アルミニウム微粉末を0.2部を外
添添加してトナーとした。
キャリアとしては、スチレン−アクリル2−エチルヘキ
シル−メタクリル酸メチル(共重合重量比50 : 2
0 : 30)を0.5重量%コーティングしたCu−
Zn−Fe系フェライトキャリア(平均粒径45utn
250メツシユパス400メツシユオン87!を量%)
を用い、トナー濃度が6.0重量%になるよう現像剤を
調製した。
これらの現像剤及びトナーを用いてキャノン製フルカラ
ー複写機CLC−500で現像転写させただけの未定着
画像を得、これを外部定着機にて定着テストした。
その結果、混色可能な定着温度領域は120〜200℃
であった。
これらの現像剤及びトナーを用いてCL(ニー500で
画出し試験を行った。
その結果、単色モードで1.5万枚の耐刷後でも定着ロ
ールへのオフセットは全くなく、カプリのないオリジナ
ルカラーチャートを忠実に再現するフルカラー画像が得
られた。又複写機内のトナーの搬送性は良好で安定した
画像濃度が得られた。
0)IPフィルムを使用した場合もトナーの透過性は非
常に好ましいものであった。
また45℃の熱風乾燥器に1日放置してトナーのブロッ
キング状態を見たが、変化は全く見られず、良好な流動
性を有していた。
実施例2 び比較例1,2 樹脂をB、E、Fに変えた以外は実施例1と同様に行い
、次表の結果を得た。
(以下余白) 東114立 をロールミルにより溶融混練し、冷却後、粗粉砕、微粉
砕1分級し、さらにこの分級品100部に対して流動向
上剤として正荷電性疎水化処理乾式シリカ0.6部を外
添添加して一成分系磁性トナーとした。
このトナーでキャノン製複写機NP−4835を用いて
未定着画像を得、これを外部定着機にて定着テストした
。その結果定着可能領域は120〜200 tであった
。さらにこのトナー及び複写機を用いて画出し試験を行
った。その結果、1万枚の耐刷後でも定着ロールへのオ
フセットは全くなく、カブリやとびちりのない良好な画
像が得られた。
また、実施例1と同様に耐ブロッキング性を見たが良好
であった。
実施例4及び比較例3 樹脂をり、Gに変えた以外は実施例3と同様に行い、 次表の結果を得た。
[発明の効果] 本発明によれば、結着樹脂として特定のABA型のブロ
ック共重合体を用い、Aセグメントの耐高温オフセット
性とBセグメントの低温定着性とが両立し得、加熱定着
方式に好適なトナーである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(ABA)_n型ブロック共重合体(n=1〜2
    0)又は該ブロック共重合体及びビニル系モノマーから
    合成される重合体との混合物を含有する結着樹脂を含む
    トナーにおいて、該ブロック共重合体を構成するA及び
    Bがスチレン系及びメタクリル系モノマーから合成され
    るコポリマーであることを特徴とする加熱定着用トナー
  2. (2)(ABA)_n型ブロック共重合体が25〜90
    ℃の間に、少なくとも2点以上のガラス転移点を有する
    ことを特徴とする請求項(1)に記載の加熱定着用トナ
    ー。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7193288B2 (en) 2002-04-19 2007-03-20 Asahi Kasei Electronics Co., Ltd. Magnetoelectric transducer and its manufacturing method
US7567078B2 (en) 2004-12-28 2009-07-28 Asahi Kasei Emd Corporation Magnetic rotation-angle sensor and angle-information processing device
JP2013076975A (ja) * 2011-09-13 2013-04-25 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナー、及び該トナーを用いた現像剤、画像形成装置

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