JPH04194947A - 磁性トナー用樹脂組成物及び磁性トナー - 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、電子写真等において、静電荷像の現像に使用
する磁性１−ナー用樹脂組成物及びこの樹脂組成物を用
いた磁性トナーに関する。

（従来の技術） 電子写真等において、静電荷像を現像する方式として、
乾式現像方式が多用されている。

この乾式現像方式において、バインダー樹脂にカーボン
ブラック等の着色剤及びマグネフィト等の微細な磁性粉
を分散含有させた磁性トナーを用いる方法は知られてい
る。Ｃ〃性トナーを用いる場合は、一般にトナーに鉄粉
やガラスピーズ等のキャリアーを混合することなく、そ
のまま微粉末現像剤とされる。

このような磁性トナーを用いて複写を行う際には、これ
に適した電子写真複写機が使用される。そして、この磁
性トナーは電気的引力により感光体上の静電潜像に付着
してトナー像が形成され、次いでこのトナー像が用紙」
二に転写され、１−ナーに対して離型性を有する熱圧ロ
ーラーで定着されて永久可視像とされる。

このような熱圧ローラ一定着法においては、低い消費電
力で且つ複写速度を」二げるために、使用する磁性Ｉ・
ナーには、低温定着性（１ヘナーが低温で用紙に固着す
ること）、耐オフセッＩ・性（熱圧ローラーにトナーが
付着しこれが用紙に移らないこと）、耐プロンキング性
（トナー粒子が凝集しないこと）等の性能か主に要求さ
れる。

この種のトナーとして、スチレン−アクリル共重合樹脂
などのバインダー樹脂に、磁性粉及び融点５０〜１５０
°Ｃの低分子量エステル化合物、例えばヘプタデシルア
ルコールのフタル酸モノエステルやペンクエリスリン１
〜テトラステアレート （特開昭６３−６６５６３号公報参照）。

また、スチレン系樹脂に低分子量ポリプロピレンを含有
させたトナーも提案されている（特公昭５２　−　３３
０４号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） このような、従来提案の１〜ナーにありで、上記の三つ
の主な性能をバランス良く全て充足させるにはまだ不充
分である。

前者のトナーにあっては、低分子量エステル化合物の作
用により低温での熱溶融特性はよくなるが、特に用紙と
の接着性に乏しく、この点で低温定着性がよいとはいえ
ない。また、耐オフセッ１〜性も充分とはいえない。

また、後者の１〜ナーにあっては、低分子量ポリプロピ
レンの作用により耐オフセツＩ・性はよ（なるが、特に
低温定着性が充分でない。また、Ｉ・ナーより低分子量
ポリプロピレンが遊離しやすく感光ドラムを汚すという
問題もある。

本発明は、上記の問題を解決するものであり、その目的
とするところは、低温定着性、耐オフセッ１〜性及び耐
ブロンキング性のいずれにも優れる磁性トナー用樹脂Ｓ
、■酸物及び磁性１ヘナーを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の磁性トナー用樹脂組成物は、ビニル系重合体に
、ポリグリセリン部分エステル化合物と、磁性粉１５〜
７０重量％とを配合したことを特徴としている。

また、本発明の磁性トナーは、上記磁性トナー用樹脂組
成物を用いることを特徴としている。

本発明においては、バインダー樹脂としてビニル系重合
体を用いる。各種のビニル系重合体のうち、スチレン系
モノマーと（メタ）アクリル酸エステル系モノマーとの
共重合体が特に好適である。また、スチレン系モノマー
の単独型合体も好適である。

このようなビニル系重合体を与えるモノマーのうち、ス
チレン系モノマーとしては、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、α−
メチルスチレン、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−ドデシルスチレン、ｐ
−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロ
ロスチレン、３，４−ジクロロスチレン等が挙げられる
。これ等の中でもスチレンが好ましい。

（メタ）アクリル酸エステル系モノマーとしては、（メ
タ）アクリル酸メチル、（メタ）アクル酸エチル、（メ
タ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチ
ル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル
酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）ア＝　５　
− クリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミ
ノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチル、
α−クロロアクリル酸メチルなどが挙げられる。これ等
の中でも、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリ
ル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ
）アクリル酸２−エチルヘキシルが好ましい。

さらに、このようなモノマーＱこ、（メタ）アクリル酸
、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸
、β−メチルクロトン酸、フマル酸、マレイン酸、イタ
コン酸；　琥珀酸モノ（メタ）アクリロイルオキシエチ
ルエステル、琥珀酸モノ（メタ）アクリロイルオキシプ
ロピルエステル、グルタル酸モノ　（メタ）アクリロイ
ルオキシエチルエステル、フタル酸モノ（メタ）アクリ
ロイルオキシエチルエステル、フタル酸モノ　（メタ）
アクリロイルオキシプロピルエステル；　（メタ）アク
リロニトリル、（メタ）アクリルアミド；その他、酢酸
ビニル、塩化ビニル、エチレン等のビニル系モノマーを
共重合してもよい。

このような共重合体において、スチレン系モノマー成分
の含有率は６０〜９５重量％、（メタ）アクリル酸エス
テル系モノマーの含有率は５〜４０重景％重量囲に設定
するのか好ましい。スチレン系モノマー成分の含有率が
６０重量％よりも少なくなり、（メタ）アクリル酸エス
テル系モノマーの含有率が４０重量％よりも多くなると
、トナーの耐ブロッキング性や粉砕性が悪くなることが
ある。また、スチレン系モノマー成分の含有率が９５重
量％よりも多くなり、（メタ）アクリル酸エステル系モ
ノマーの含有率が５重尾％よりも少なくなると、ｌ・ナ
ーの低温定着性が悪（なることがある。なお、この共重
合体のガラス転移点（示差走査熱量計で測定）は、１−
ナーの耐ブロッキング性の点から４５°Ｃ以」二が好ま
しい。

さらに、本発明に用いる上記ビニル系重合体は、重量平
均分子量が１〜６０万が好ましい。ここで、重量平均分
子量はゲルパーミェーションクロマＩ・グラフィー（Ｇ
ＰＣ）により測定した値である。重量平均分子量が１万
未満では耐オフセット磁性が悪くなり、逆に重量平均分
子量が６０万を超えると低温定着性が悪くなる。

また、本発明に用いる、ポリグリセリン部分エステル化
合物とは、グリセリンの脱水縮合によって得られる各種
ポリグリセリンと、各種脂肪酸や芳香族酸などの有機酸
との部分エステル化物を指す。ポリグリセリンの重縮合
度は一般に２〜１０である。また、有機酸としては、一
般に炭素数１０〜４０の脂肪酸か用いられる。

これ等のポリグリセリン部分エステル化合物としては、
ポリグリセリンモノラウレート、ポリグリセリンジラウ
レート、ポリグリセリントリラウレート、ポリグリセリ
ントリラウレート、ポリグリセリントリラウレートウ、
ポリグリセリンへキサラウレ−１−、ポリグリセリンモ
ノステアレート、ポリグリセリンジステアレート、ポリ
グリセリントリステアレー１・、ポリグリセリンテＩ・
ラステアレ−１・、ポリグリセリンペンタステアレート
、ポリグリセリンへキザステアレート、ポリグリセリン
モノパルミテート、ポリグリセリンジパルミテ−１・、
ポリグリセリントリパルミテート、ポリグリセリンテト
ラパルミテート、ポリグリセリンモノヘヘ名−ト、ポリ
グリセリンジヘヘネ−１〜、ポリグリセリントリラウレ
ート、ポリグリセリントリラウレート、ポリグリセリン
ペンタベヘネート等が挙げられる。

性による電気的な付着性が悪くなる。

さらに、本発明においては、前記のビニル系重合体に磁
性粉を配合する。磁性粉としては、一般に平均粒径０．
１〜２μｍのマグネクイ１〜、ヘマタイト、フェライト
等の鉄、亜鉛、コバルト、ニッケル、マンガンなどの合
金もしくは化合物が使用される。そして、これ等の磁性
粉は、前記のビニル系樹脂に１５〜７０重量％、好まし
くは２５〜６０重量％配重量れる。磁性粉の配合量が１
５重量％未満では磁性による電気的なイ」磁性が悪くな
る。逆に、磁性粉の配合量が紐重量％を超えると用紙に
対する定着強度が低くなる。

本発明において、磁性トナー用樹脂組成物及び磁性トナ
ーを製造するには、前記のビニル系重合体にポリグリセ
リン部分エステル化合物と磁性粉とを配合し、これをロ
ールミル、ニーダ−１押出機等を用いて適当な温度で溶
融混練し、冷却して微粉砕する方法が採用される。また
、ポリグリセリン部分エステル化合物の存在下で重合体
を与えるモノマーを溶液重合させ、その後溶剤を留去し
た後これに磁性粉を加え、これをロールミル、ニーダ−
１押出機等を用いて適当な温度で溶融混練し、冷却して
微粉砕する方法も採用される。

なお、本発明の磁性トナー用樹脂組成物及び磁性トナー
には、本発明の目的を達成し得る範回内で、ポリスチレ
ン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド樹脂
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂を配合してもよい
。

また、カーホンブラックなどの着色剤、スビロンブラッ
クなど荷電制御剤、ポリオレフィンワックスなどのワッ
クス、脂肪酸アミド、ビス脂肪酸アミド、金属石鹸、シ
リカ微粉末等のＩ・ナー用添加剤を配合してもよい。

（作用） 本発明のように、バインダー樹脂としてビニル系重合体
を用いると、これによりトナーに要求される前述の基本
的性能が得られる。そして、このビニル系重合体にポリ
グリセリン部分エステル化合物を配合すると、このポリ
グリセリン部分エステル化合物は、加熱により速やかに
溶融してトナーの溶融粘度を低下させ、低温での流動性
が向上して用紙と接触しやすくなる。さらに、ポリグリ
セリン部分エステル化合物の残存ＯＨ基により用紙との
親和性が高まり、用紙への接着１生が向上する。

また、ポリグリセリン部分エステル化合物において脂肪
酸のような有機酸の残基部分ば離型性がよく、耐オフセ
ット性を向上させる。

さらに、ビニル系重合体に、１５〜７０重量％の磁性粉
が配合されると、磁性による電気的な付着性の良好な磁
性トナーとなる。また、トナーの定着ロールに対する離
型性も向」ニし、トナーが感光ドラムに付着し汚れるこ
とがない。なお、耐オフセット磁性をさらに向上させる
目的で、ポリオレフィンワックスを配合する場合でも、
前記のエステル化合物がポリオレフィンワックスの遊離
を防ぎ、トナーが感光ドラムに付着し汚れるのを防止す
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例及び比較例を示す。

常法により、スチレン成分８０重量％とメタクリル酸メ
チル５重量％とアクリル酸ｎ−ブチル＝　１１− １５ｆｆｉｆｆ１％と架橋性モノマーであるジビニルベ
ンセン０．２重量％とからなるビニル系共重合体（重量
平均分子量１０万、ガラス転移点７０°Ｃ）を製造した
。

このビニル系共重合体２５重量部と、ポリグリセリント
リベヘネート（融点６７°Ｃ）１０重量部と、マグネタ
イト（平均粒径０．３μｍ）６０重量部と、ポリプロピ
レンワックス（ビスコール５５０−Ｐ：三菱化成社製）
２重量部と、カーボンブラック（ＭＡ−１００：三菱化
成社製）２重量部と、荷電制御剤（スピロンブラックＴ
Ｉ’ｌｌｌ：保土谷化学社製）１重量部とを、ボールミ
ルで粉砕混合しロールミルで溶融混練し冷却後粗粉砕し
、さらにジェットミルで微粉砕して平均粒度が約１２〜
１５μｍの磁性トナー用組成物を製造した。さらに、こ
の磁性トナー用組成物に、疎水性シリカ微粉末（Ｒ−９
７２：日本アエロジル社製）０．３重量部を添加して磁
性トナーを製造した。

＝　１２− 磁性トナーを現像剤として使用し、市販の電子写真複写
機（キャノンＮ　Ｐ　−２００Ｊ　）を用いて低温定着
性を評価した。

電子写真複写機の定着ロールの温度を変えて複写物を得
た。得られた複写物をタイプライタ−用消しゴムで摩擦
し、複写画の濃度が変化しない最低の定着ロール温度を
最低定着温度として示した。この温度が低い（約１６０
　’Ｃ以下）ものが優れたトナーといえる。

（２）耐オフセット磁性 電子写真複写機の定着ロールの温度を変えて複写物を得
た。この場合、複写物を得た後に白紙を供給し、白紙へ
のトナーの汚れを目視で判定した。白紙にトナーの汚れ
が発生ずる最低の温度をオフセット発生温度として示し
た。なお、この試験は定着ロールの耐熱性を考慮して２
００・Ｃで打ち切った。この温度が高い（約１９０“Ｃ
以上）ものが優れたトナーといえる。

（３）耐ブロッキング性 磁性トナー１０ｇを１００雁のサンプル瓶に採取し、こ
れを５０°Ｃの恒温槽中に８時間放置した後、パウダー
テスター（ホソカワミクロン社製）で耐ブロンキング性
を評価した。トナー粒子にａ集（ケーキ化）が認められ
ない場合を○で示し、凝集（ケーキ化）が認められる場
合を×で示した。この条件で凝集（ケーキ化）が認めら
れないものが優れたトナーといえる。

（４）定着強度 電子写真複写機の定着ロールの温度を１６０°Ｃに設定
して複写物を得た。この複写物の上に幅２５ｍｍのセロ
ハンテープを載せ、その上から直径１０ｃｍ、幅５ｃｍ
、重さ１　ｋｇのゴムを巻いた鉄製ロールを３往復させ
た。その後、セロハンテープを剥がし、複写画がセロハ
ンテープに移らないで用紙に残る場合を○で示し、セロ
ハンテープに移る場合を×で示した。この条件でセロハ
ンテープに移らないものが優れたＩ・ナーといえる。

（５）感光トラムの汚れ ５０００枚連続して複写を行った後、電子写真複写機の
感光トラムの汚れ（画像のかふりや画像濃度の低下の原
因となる）を目視で判定した。

感光トラムに汚れか認められない場合を○で示し、汚れ
が認められる場合を×で示した。

以上の結果をまとめて第１表に示す。

ｎ設置 ポリスチレン（重量平均分子量５万、ガラス転移点９０
°Ｃ）３０重量部と、ポリグリセリンシステアレ−１・
（融点５８°Ｃ）３０重量部と、マグネタイｌ−（平均
粒径０．３μｍ　）３０　＠足部と、ポリプロピレンワ
ックス（ヒスコール５５０−Ｐ：三洋化成社製）４重量
部と、カーボンブラック（ＭＡ−１００＝三菱化成社製
）４重量部と、荷電制御剤（スピロンブラックＴＲＨ：
保土谷化学社製）２重量部とを、ボールミルで粉砕混合
しロールミルでン容融混練し冷却後粗粉砕し、さらにジ
ェ・ノドミルで微粉砕して平均粒度か約１２〜１５μｍ
の磁性ｌ・ナー用組成物を製造した。さらに、この磁性
トナー用組成物に、疎水性シリカ微粉末（Ｒ−９７２：
日本アエロジル社製）０．４重量部を添加して磁性トナ
ーを製造した。

この磁性トナーについて、実施例１と同様にしてその性
能を評価した。その結果を第１表にまとめて示す。

狽組殊工 常法により、スチレン成分７０重量％とメタクリル酸メ
チル１０重量％とアクリル酸ｎ−ブチル２０重量％とか
らなるビニル系共重合体（重量平均分子量２０万、ガラ
ス転移点６５°Ｃ）を製造した。

このビニル系共重合体４０重量部と、ポリグリセリンシ
ラカレー１−４重量部と、マグネタイト（平均粒径０．
３μｍ）５０重量部と、ポリエチレンワックス（サンワ
ックス１６１−Ｐ：三洋化成社製）２重量部と、カーボ
ンブラック（ＭＡ−１００：三菱化成社製）３重量部と
、荷電制御剤（スピロンブランクＴＲＩＩ：保土谷化学
社製）１重量部とを、ボールミルで粉砕混合しロールミ
ルで溶融混練し冷却後粗粉砕し、さらにジェットミルで
微粉砕して平均粒度が約１２〜１５μｍの磁性トナー用
組成物を製造した。さらに、この磁性トナー用組成物に
、疎水性シリカ微粉末（Ｒ−９７２：口木ア＝　１６　
＝ エロジル社製）０．１重量部を添加して磁性１〜ナーを
製造した。

この磁性トナーについて、実施例１と同様にしてその性
能を評価した。その結果を第１表にまとめて示す。

止較拠よ 実施例１において、ポリグリセリントリベヘネ−１・１
０重量部を用いなかった。また、ポリプロピレンワック
ス（ビスコール５５０−Ｐ：三洋化成社製）２重量部を
１２重量部に替えた。それ以外は実施例１と同様に行っ
た。その結果を第１表にまとめて示す。

ル較拠又 実施例２において、ポリグリセリンジステアレート３０
重量部を用いなかった。それ以外は実施例２と同様に行
った。その結果を第１表にまとめて示す。

ル較貫側− 実施例３において、ポリグリセリンジラウレート４重量
部を用いなかった。それ以外は実施例３と同様に行った
。その結果を第１表にまとめて示す。

比較ｌ左 実施例２において、ポリグリセリンジステアレート３０
重量部に替えて、ステアリン酸ヘヘニル（融点７０°Ｃ
）３０重量部を用いた。それ以外は実施例２と同様に行
った。その結果を第１表にまとめて示す。

（以下余白） （発明の効果） −に述の通り、本発明の磁性トナー用樹脂組成物は、ビ
ニル系重合体にポリグリセリン部分エステル化合物と、
磁性粉１５〜７０重量％とを配合しており、それにより
耐オフセソ１〜性及び耐プロツー）−ング性を低下させ
ることなく、低温定着性に優れ、さらに感光ドラムの汚
れ現象か防止される磁性Ｉ−ナーが得られる。また、ト
ナーの磁性による電気的なイ」磁性は良好で且つ安定で
あり、得られた画像ばかぷりが一切なく鮮明である。

したがって、本発明の磁性トナー用樹脂組成物及び磁性
トナーは、低速から高速に亘る熱圧ローラ一定着方式の
電子写真複写機に好適に使用され得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ビニル系重合体に、ポリグリセリン部分エステル化
   合物と、磁性粉１５〜７０重量％とを配合してなる磁性
   トナー用樹脂組成物。 ２、請求項１記載の磁性トナー用樹脂組成物を用いた磁
   性トナー。