JPH0566583B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の属する技術分野〕 本発明は電子写真法、静電記録法、静電印刷法
などによつて形成される静電荷像を現像するため
の乾式トナーに関し、詳しくは、磁性体を含有せ
ずして、実質的に有機物のみからなる非磁性の正
帯電性トナーに関する。 〔従来技術の説明〕 従来から画像形成法として、電子写真法、静電
記録法、静電印刷法等の静電荷像を形成したの
ち、該静電荷像にトナーと呼ばれる着色微粒子を
選択的に付着させて可視化（現像）する方法が
種々知られている。例えば電子写真法について
は、米国特許第2297691号明細書、特公昭42−
23910号公報及び特公昭43−24748号公報等に種々
の方法が記載されているが、一般には光導電性物
質を用いた感光体上に種々の手段により静電荷像
を形成し、次いで該静電荷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、熱、圧力あるいは溶剤蒸気等により
定着し、複写物を得ている。そして前記のトナー
画像を転写する工程を有する場合には、通常残り
のトナーを除去するための、クリーニングと呼ば
れる工程が設けられている。 上記の静電荷像をトナーを用いて現像する工程
は、静電荷像とは逆の極性に帯電せしめたトナー
粒子を静電引力により吸引せしめて静電荷像を有
する感光体表面に付着させ、これによつて静電荷
像を可視化する工程である。 一般にかかる静電荷像をトナーを用いて現像す
る方法としては、米国特許第2618552号明細書に
記載されているカスケード法、同第2221776号明
細書に記載されているパウダークラウド法、同第
3909258号明細書に記載されている導電性の磁性
トナーを用いる方法、及び同第2874063号明細書
に記載されている磁気ブラシ法等がある。 該磁気ブラシ法に用いる現像剤は、非磁性トナ
ーと該非磁性トナーを現像部へ搬送するためのキ
ヤリヤー粒子とを混合して用いるものであり、該
キヤリヤー粒子としては、一般にはマグネタイト
粉、フエライト粉などの磁性粒子が用いられる。 即ち、該二成分磁気ブラシ現像法は、実質的に
非磁性なトナーと磁性粒子とを混合して磁気ブラ
シを形成し、該磁気ブラシが静電荷像を有する感
光体表面を摺擦することにより静電荷像を現像す
るものである。該現像法では、実質的に非磁性な
トナーと磁性粒子とを現像部において均一混合状
態に保つ必要があり、しかもその状態を達成する
力としては主に静電気的引力及び物理的付着力が
支配的である。したがつて、現像部におけるトナ
ーと磁性粒子の均一混合状態を保つためには、ト
ナーが有する静電荷量、摩擦帯電性が精密に制御
されることが要求される。一般にトナーは、着色
剤と結着樹脂とからなるものであるが、上記の摩
擦帯電性の精密な制御を行うについて、トナーに
用いる樹脂の荷電制御性や帯電性を考慮して、
種々の樹脂について検討されてきたことは周知の
ところである。トナーの摩擦帯電性を制御するた
めに荷電制御剤をさらに添加する場合もあるが、
該荷電制御剤、特に正帯電性制御剤は、一般に暗
色を有しているために鮮明なカラー画像を得るこ
とができないという問題点を有している。カラー
画像が望まれる現在では、樹脂自身は無色である
ことから、適切な荷電制御性や帯電性を有してい
る樹脂を選択使用することにより、トナーの摩擦
帯電性の精密な制御を達成することが望まれてい
る。 しかしながら、特に正帯電性トナーにおいて
は、均一な正帯電が可能なトナー用樹脂はこれま
でにあまり見い出されておらず、また従来知られ
ている樹脂も充分に満足のゆくものではない。例
えば、特公昭47−41931号公報に記載されている
実施例に示されている正帯電性樹脂は、正帯電性
をつかさどるアミノ成分が過剰に入つているた
め、機械的にもろい樹脂であり、トナー用の結着
樹脂として必要な、機械強度、耐久性、さらには
安定した生産性等の点で問題点を有している。
又、特開昭54−143647号公報に記載されている実
施例に示されている正帯電性樹脂を、トナー用結
着樹脂として用いた場合には、トナー粒子製造時
の粉砕工程における粉砕性と、トナー粒子の定着
における定着性とのバランスをうまく保つことが
困難な、いわゆる粘りのないトナーしか得られな
い。更に、特開昭58−72950号公報に記載されて
いる正帯電性樹脂の場合には、アミノ成分が少な
いため、トナー用結着樹脂としては固くなり過ぎ
る場合が多く、又、安定した正帯電性も得られに
くいという問題点を有している。 上述のごとく、従来の正帯電性トナー用結着樹
脂は、適切な正帯電性を有してはいても、トナー
用結着樹脂として要求される耐久性、熱安定性、
定着性、保存性、感光体表面のクリーニング性、
更には生産性等をすべて満足する正帯電性樹脂た
り得ないものである。即ち、従来の正帯電性樹脂
は、帯電制御剤的役割が主たる目的になつてお
り、これをトナーの主たる結着樹脂として用いる
ことは困難であつた。特に、前述の二成分磁気ブ
ラシ現像法において用いられるトナーは、固い磁
性粒子との混合が必要であり、磁性体を含有しな
い実質的に有機物のみからなる正帯電性非磁性ト
ナーであるため、主たる結着樹脂にかなりの物理
的強度が要求されるものであるが、それに適した
正帯電性樹脂を用いたトナーは殆んど見い出され
ていない。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上述のごとき問題点を解決し
てなる正帯電性トナーを提供することにある。 本発明の他の目的は、磁性粒子と混合して用い
るのに適した正帯電性トナーを提供することにあ
る。 本発明の更に他の目的は、着色剤との相溶性、
親和性に優れた結着樹脂を用い、微粒子化が容易
で、かつ生産性に富んだ正帯電性トナーを提供す
ることにある。 本発明のもう１つの目的は、長期の使用に対し
耐久性の優れた正帯電性トナーを提供することに
ある。 本発明の更にもう１つの他の目的は、定着性の
優れた正帯電性トナーを提供することにある。 本発明の別の目的は、環境安定性、保存性の優
れた正帯電性トナーを提供することにある。 本発明の更に別の目的は、感光体表面の損傷、
フイルミング等を起こさないクリーニング性の優
れたトナーを提供することにある。 即ち、本発明の主たる目的は、正帯電性の良好
なトナーを提供することにある。 〔発明の構成〕 上述の本発明の目的は、下記の正帯電性トナー
を用いることにより達成される。 即ち、本発明の正帯電性トナーは、構成成分と
して、アミノアクリル系単量体を全構成成分中に
２〜15重量％含有し、かつ重合開始剤として、下
記の構造式（）で表わされる化合物を用いて得
られる共重合体を含有することにより特徴づけら
れるものである。 〔但し、R₁，R₂，R₃，R₄は、それぞれ炭素数
が１〜８個の飽和炭化水素基であり、そのうちの
少なくとも１つの基は炭素数が２個以上のもので
ある。〕 本発明者らは、上記の構成からなる共重合体
が、安定した正帯電性を有するとともに、トナー
用結着樹脂として用いた場合、溶融混練性に優
れ、該共重合体がある程度の固さ、粘度、もろさ
を有しているため、機械的粉砕性、溶融噴霧造粒
性等のトナーとしての微粒子化が容易、即ち生産
性に優れていると同時に、トナーとしての長期の
使用に対する耐久性、定着性、更には高温高湿、
低温低湿等の特殊環境に対する保存安定性にも優
れており、更には、有機光導電性物質やアモルフ
アスシリコン等からなる感光体表面を損傷した
り、フイルミング等の問題が生じないものである
ことを見い出した。即ち、本発明において用いら
れる上記構成の共重合体は、安定した正帯電性を
有することは勿論、フイラー等を含まない、実質
的に有機物のみから成り立つ正帯電性トナーの主
要結着樹脂としての充分な機能を有しているもの
である。 本発明の共重合体に用いるアミノアクリル系単
量体は、下記の構造式（）で表わされるものが
好ましい。 〔但し、R₅は、水素原子、メチル基又はエチ
ル基であり、R₆は、炭素数が１〜４個の置換又
は未置換アルキレン基であり、R₇，R₈は、それ
ぞれ炭素数が１〜６個の置換又は未置換アルキル
基、又はフエニル基である。〕 構造式（）で表わされるアミノアクリル単量
体としては、具体的には、ジメチルアミノエチル
アクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレー
ト、ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−エ
チル−Ｎ−フエニルアミノエチルアクリレートな
どのアクリレート誘導体及び、ジメチルアミノエ
チルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタ
クリレート、ジブチルアミノエチルメタクリレー
ト、Ｎ−エチル−Ｎ−フエニルアミノエチルメタ
アクリレートなどのメタクリレート誘導体などが
使用できる。得られる共重合体の堅さ、粘度を考
慮すると、中でもジエチルアミノエチルアクリレ
ート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジ
エチルアミノメチルアクリレート、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレートが特に好ましい。 本発明に用いられる共重合体の上記のアミノア
クリル系単量体以外の構成成分としては、従来知
られている単量体がすべて使用できるが、ビニル
系単量体を用いることが好ましく、特に、スチレ
ン系単量体およびアクリル系共単量体を両者合計
で全構成成分の70重量％量以上用いるのが好まし
い。スチレン系単量体としては、具体的にはスチ
レン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等を
用い、アクリル系単量体としては、具体的にはア
クリル酸、アクリル酸のメチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、又は２−エチルヘキシルの各々のエ
ステル、メタクリル酸、メタクリル酸のメチル、
エチル、プロピル、ブチル、又は２−エチルヘキ
シルの各々のエステル等を用いる。 本発明に用いる共重合体として特に好ましいも
のは、少なくともスチレン系単量体と、ホモポリ
マーのTgがおよそ30℃以下のアクリル酸又はメ
タクリル酸エステルと、前記アミノアクリル単量
体とからなる共重合体である。 本発明の共重合体に用いる重合開始剤として
は、構造式（）で表わされるすべての化合物が
使用できるが、得られる共重合体の堅さ、粘度、
もろさ等を適度に調整するためには、R₁，R₂，
R₃、およびR₄として、−CH₃，−CH₂CH₃，−CH₂
CH₂CH₃，−CH（CH₃）₂，−CH₂CH₂CH₂CH₃，−
CH（CH₃）CH₂CH₃，−CH₂CH（CH₃）₂，−Ｃ
（CH₃）₃、−CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃，−CH₂CH₂CH₂
CH₂CH₂CH₃，−CH₂CH（CH₂CH₃）CH₂CH₂
CH₂CH₃，

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例及び比較例を記載する
が、本発明はこれ等によつて限定されるものでは
ない。なお、各例における「部」はすべて重量部
である。さらに、各実施例の結果をまとめて表１
に示す。 実施例 １ スチレン 80部 ｎ−ブチルメタクリレート 17部 ジメチルアミノエチルメタクリレート ３部 からなる共単量体を、重合開始剤として下記の構
造式の化合物２部を用いて、キシレン溶媒中で共
重合し、共重合体を得た。得られた共重合体は
MIが0.2（ｇ／10分）、Tgが60℃、アイゾツト衝
撃値が1.5（Kg・cm／cm）であつた。

【式】 該共重合体100部とフタロシアニン顔料５部と
を混練したのち、ジエツト粉砕し、分級して、平
均粒径10μのトナーとした。トナー収率は90％と
良好であつた。 上記トナー８部と鉄粉キヤリヤー100部とを混
合し、該混合物を負潜像を形成するように改造し
たキヤノン製複写機NP−5000に投入し、複写を
行なつたところ、良好な青色画像が得られた。ト
ナーを適当に補充することにより、10万枚の複写
を行なつた後にも、感光体をいためることもな
く、又、画像が劣化することもなかつた。更に得
られた画像は折り曲げによりはげることもなく、
強固に定着していた。 また、同様の複写を、15℃10％RHあるいは35
℃90％RHという特殊環境下で行なつたところ、
良好な画像が得られた。さらに、同環境下で３ケ
月放置した後も、画像は変化しなかつた。 比較例 １ スチレン 81部 ブチルメタクリレート 18部 ジメチルアミノエチルアクリレート １部 からなる共単量体を、実施例１で用いたと同じ重
合開始剤２部を用いて共重合し、共重合体を得
た。該共重合体はMIが0.3（ｇ／10分）、Tgが63
℃、アイゾツト衝撃値が８（Kg・cm／cm）であつ
た。 該共重合体を用いて実施例１と同様に平均粒径
10μのトナーを製造した。収率は90％とまずまず
であつた。 該トナーを用いて実施例１と同様に複写を行な
つたところ、得られた画像はカブリが多く、又、
定着性も悪かつた。 比較例 ２ スチレン 70部 ブチルメタクリレート 12部 ジメチルアミノエチルメタクリレート 18部 からなる共単量体を、実施例１で用いたと同じ重
合開始剤を用いて共重合し、共重合体を得た。得
られた共重合体のMIは1.0（ｇ／10分）、Tgは56
℃、アイゾツト衝撃値が0.3（Kg・cm／cm）であつ
た。 該共重合体を用いて、実施例１と同様にしてト
ナーを製造し、得られたトナーを用いて実施例１
と同様にして複写を行なつたところ、トナー収
率、得られた画像は共に良好であつたが、35℃，
90％RHの環境下で著しく画像濃度が低下し、同
じ環境下で１ケ月放置したところ、殆んど画像が
出なくなつた。 比較例 ３ 実施例１と同じ共単量体を用い、実施例１で用
いた重合開始剤0.5部を用いて、重合時間を調整
し、MIが0.05（ｇ／10分）、Tgが85℃、アイゾツ
ト衝撃値が12（Kg・cm／cm）の共重合体を得た。
該共重合体を用いて実施例１と同様のトナーの製
造を試みたところ、ジエツト粉砕できなかつた。 比較例 ４ 実施例１と同じ共単量体を用い、実施例１で用
いた重合開始剤３部を用いて、重合時間を調整
し、MIが11.5（ｇ／10分）、Tgが53℃、アイゾツ
ト衝撃値が0.8（Kg・cm／cm）の共重合体を得た。
該共重合体を用いて実施例１と同様にしてトナー
を製造したところ、トナー化は順調であつたが、
該トナーを用いて実施例１と同様にして複写した
ところ、画像出しの際、定着器でオフセツトし、
得られた画像は汚ない画像となつた。 比較例 ５ スチレン 70部 ブチルアクリレート 27部 ジエチルアミノエチルメタクリレート ３部 からなる共単量体を、実施例１で用いた重合開始
剤４部を用いて共重合し、MIが8.0（ｇ／10分）、
Tgが48℃、アイゾツト衝撃値が0.2（Kg・cm／cm）
の共重合体を得た。該共重合体を用いて実施例１
と同様にしてトナーを製造し、得られたトナーを
用いて実施例１と同様に複写を行なつた。トナー
化は順調で、得られた画像も良好であつたが、該
トナーは感光体表面を汚染しやすく、又、35℃90
％RHの環境下で１ケ月放置したところ、トナー
がブロツク化し、ほとんど画像が出なかつた。 実施例 ２ スチレン 80部 ２−エチルヘキシルアクリレート 16部 ジエチルアミノエチルメタクリレート ４部 からなる共単量体を、重合開始剤として下記の構
造式の化合物1.5部を用いて、重合した。得られ
た共重合体は、MIが６（ｇ／10分）、Tgが58℃、
アイゾツト衝撃値が0.8（Kg・cm／cm）であつた。

【式】 該共重合体60部と、スチレン−ブタジエン共重
合体40部と、ローダミン系顔料５部とを溶融混練
したのち、ジエツト粉砕し、分級して、平均粒径
11μのトナーを得た。トナー収率は88％と良好で
あつた。 得られたトナー10部と鉄粉キヤリヤー100部と
を混合し、実施例１と同様にして複写を行なつた
ところ、実施例１と同様の良好な結果が得られ
た。 実施例 ３ スチレン 80部 ｎ−ブチルアクリレート ８部 ジエチルアミノエチルメタクリレート 12部 からなる共単量体を、実施例２で用いた重合開始
剤４部を用いて重合した。得られた共重合体は
MIが3.5（ｇ／10分）、Tgが53℃、アイゾツト衝
撃値が10（Kg・cm／cm）であつた。 該共重合体100部とアゾ系赤色顔料６部とを溶
融混練して、ジエツト粉砕し、分級して、平均粒
径10μのトナーを得た。トナーの収率は86％と良
好であつた。 得られたトナー５部とフエライトキヤリヤー
100部とを混合し、実施例と同様にして複写を行
なつたところ、得られた画像の画質、トナーの耐
久性、保存性、定着性、環境依存性とも実施例１
と同様の良好な結果が得られた。

【表】

〔発明の効果の概要〕

本発明の正帯電性トナーは、構成成分としてア
ミノアクリル系単量体を含有し、かつ構造式
（）で表わされる重合開始剤を用いて得られる
共重合体を含有することから、安定した正帯電性
を有するとともに、トナー製造時においては溶融
混練性に優れ、機械的粉砕、溶融噴霧造粒性等の
トナーとしての微子化が容易、即ち、生産性に優
れており、更にはトナーとして用いた場合の、長
期使用に対する耐久性、定着性あるいは高温高
湿、低温低湿等の特殊環境における保存安定性に
優れており、更には感光体表面を損傷したり、フ
イルミング等の問題がないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる共重合体のガラス転移
点Tgを求める方法を説明するための図である。
点線１は吸熱ピーク前の基線、点線２は吸熱ピー
クの立ち上がり曲線での変曲点の傾き直線、Tg
はガラス転移点を表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 構成成分として、アミノアクリル系単量体を
   全構成成分中に２〜15重量％量含有し、かつ、重
   合開始剤として、下記の構造式（）で表わされ
   る化合物を用いて得られる共重合体であつて、メ
   ルトインデツクス（MI）が0.1〜10（ｇ／10分）
   であり、ガラス転移点（Tg）が50〜80℃であり、
   アイゾツト衝撃値が10（Kg・cm／cm）以下である
   該共重合体を含有することを特徴とする正帯電性
   トナー。 〔但し、式中、R₁，R₂，R₃，R₄は、それぞれ
   炭素数が１〜８個の飽和炭化水素基であり、その
   中の少くとも１つの基は炭素数が２個以上のもの
   である。〕。 ２ 共重合体の、アミノアクリル系単量体以外の
   構成成分として、スチレン系単量体およびアクリ
   ル系単量体の混合物を全構成成分中の70〜98重量
   ％量含有することを特徴とする特許請求の範囲１
   項に記載の正帯電性トナー。 ３ 共重合体を、トナー中に30重量％以上の量含
   有することを特徴とする特許請求の範囲１項に記
   載の正帯電性トナー。