JPH06167830A

JPH06167830A - 圧力定着用トナー

Info

Publication number: JPH06167830A
Application number: JP43A
Authority: JP
Inventors: Masaki Tsujihiro; 昌己辻廣; Toshiaki Okae; 寿朗岡江
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1994-06-14

Abstract

(57)【要約】【目的】現像部内部や感光体等を汚染することがな
く、帯電量分布がシャープであり、しかも定着性のすぐ
れたトナー１を提供する。【構成】樹脂のマトリクス相３と、このマトリクス
相３内に包含されマトリクス相３よりも低いガラス転移
点を有する粘性の固体状のドメイン相２とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙等の基材への定着を
圧力定着方式にて行う、電子写真法、静電記録法または
静電印刷法等を利用した画像形成装置に使用される圧力
定着用トナーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カールソンプロセスを利用し
た複写機等の画像形成装置においては、コロナ放電によ
って感光体を均一に帯電させる帯電工程と、帯電した感
光体に現像像を露光して原稿像に対応した静電潜像を現
像剤で現像してトナー像を形成する現像工程と、トナー
像を紙等の基材に転写する転写工程と、基材上に転写さ
れたトナー像を定着させて画像を得る定着工程とからな
る、いわゆるカールソンプロセスが広く利用されてい
る。

【０００３】上記定着工程における定着方法としては、
硬質クロムめっきを表面に施した金属ローラを接触回転
させて所定圧力をかけ、この圧力だけでトナーを用紙等
の基材に定着させる圧力定着方式が知られている。この
圧力定着方式によれば、熱定着方式に比べて、熱源が不
要であるため省エネルギー化が図れ、予熱設備も不要で
あるため電源を入れると同時に複写可能であるととも
に、装置のコンパクト化等も実施できるという特徴を有
している。

【０００４】また、圧力定着方式による画像形成装置に
使用されるトナーとしては、一般にカーボンブラックの
ような着色剤、有機溶剤等からなる液状の芯物質を、樹
脂からなる外殻層に内包した、いわゆるカプセルトナー
が広く使用されている。しかし、このカプセルトナー
は、外殻層の厚みが不均一であったり、外殻層の強度が
弱かったりして、現像部内部や感光体上で外殻層が破壊
されて、内部から芯物質が流出して現像剤や感光体を汚
染してそれらの特性を低下させるという欠点があった。

【０００５】この欠点を改善するために、例えば、特開
昭６２−２６２０５６号公報には、水酸基を有する樹脂
で表面処理した添加微粒子と共に高沸点有機溶剤を含む
芯物質を、外殻層となるポリウレタン樹脂またはポリ尿
素樹脂内に含むカプセルトナーが提案されている。この
カプセルトナーによれば、外殻層の表面を構成するポリ
ウレタン樹脂またはポリ尿素樹脂と添加微粒子とは、微
粒子を表面処理した樹脂を介して化学結合として結ばれ
ているため、外殻層の強度が大きいものとなり、カプセ
ル内の液体が表面に流出せず、かつカプセルトナー外殻
が破壊されにくいものが得られるとされている。

【０００６】また、特開昭６１−４５２５０号公報に
は、着色材微粒子と軟質樹脂微粒子を凝集させた芯物質
に、熱可塑性樹脂微粒子を凝集させて外殻層を構成した
マイクロカプセルトナー等が提案されている。このマイ
クロカプセルトナーによれば、芯物質が微粒子で構成さ
れ、有機溶剤を用いていないので、トナー内部から芯物
質の流出によって現像剤や感光体の特性を低下させるこ
とがないとされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
カプセルトナーは、外殻層が強固であると言えども絶対
に割れないという保証はなく、外殻層の割れにより内部
から液状の芯物質が流出しクリーニング性、ブロックキ
ング性、帯電性および定着性等に悪影響を与えるおそれ
がある。

【０００８】後者のマイクロカプセルトナーは、微粒子
の凝集によって造粒されているため、上記のような外殻
層の割れによって芯物質が流出するという心配はない
が、トナーの粒度分布の幅が広く帯電性分布が不均一と
なり、現像特性や転写特性に劣るという問題があった。
また、この粒度分布を均一にするには分級しなければな
らないうえ、分級しても得られる粒度分布の幅には一定
の限界があるという問題もある。

【０００９】そこで、本発明の目的は、現像部内部や感
光体等を汚染することがなく、帯電量分布がシャープで
あり、しかも定着性のすぐれた圧力定着用トナーを提供
することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するための本発明の圧力定着用トナーは、樹脂のマト
リクス相と、このマトリクス相内に包含されマトリクス
相よりも低いガラス転移点を有する粘性で固体状のドメ
イン相とからなることを特徴とするものである。また、
上記マトリクス相は、第１の単量体を分散重合したもの
からなり、上記ドメイン相は、マトリクス相内に混入し
た第２の単量体を重合したものからなることが好まし
い。

【００１１】上記構成からなる、本発明の圧力定着用ト
ナーによれば、マトリクス相内に包含されているドメイ
ン相は、マトリクス相よりも低いガラス転移点を有する
粘性の固体状であるため、マトリクス相が割れてもその
内部のドメイン相によって現像部内部や感光体を汚染す
ることがない。また、ドメイン相が粘性のある固体状で
あるため、基材への定着を強固にすることができる。さ
らに、マトリクス相が第１の単量体を分散重合したもの
からなる場合は、球状で粒径が均一に揃った粒子を得る
ことができるので、帯電量分布がシャープなものにな
る。

【００１２】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
の圧力定着用トナーは、図１に示すように、着色剤が含
有された樹脂粒子であって、樹脂粒子内部で単量体を重
合させたドメイン相と、外殻層を形成するマトリクス相
とを有するものからなる。本発明の圧力定着用トナーを
紙等の基材に定着するには、図２に示すように、基材上
に転写されたトナーに圧力定着ローラを回転接触させて
線荷重をかけることで行われる。この圧力の程度は、１
００〜５００ｋｇ／ｃｍ^２の範囲であればよい。即ち、
本発明のトナーは、圧力定着ローラにて圧力を加えて押
し潰されると外殻層を形成する硬くてもろいマトリクス
相が割れて内部の柔らかな粘性の固体状のドメイン相が
にじみだして粘性のすぐれた粒子に変化する。これによ
り、トナーは、基材に対して強固に定着されるととも
に、使用時等において外殻層を形成するマトリクス相が
割れても現像部内部や感光体上の汚染も防止することが
できる。

【００１３】本発明の圧力定着用トナーは、例えば、図
３に示すように、まず、第１の単量体を分散重合して得
た単分散粒子５を、この単分散粒子５を溶解しない溶媒
４中に分散させた後（図３の（１））、これに前記第１
の単量体と異なる第２の単量体および重合開始剤を添加
すると、粒子５内にこの第２の単量体および重合開始剤
が侵入して粒子５を膨潤させる（図３の（２））。この
状態で加熱すると、粒子５の内部で第２の単量体の重合
が起こり、異種の重合体が生成しドメイン相２が形成さ
れる（図３の（３））。これにより、第１の単量体から
なるマトリクス相３と、ドメイン相２とを有する構造の
樹脂粒子１が形成される。そして、着色剤を添加して粒
子１を着色し、低級アルコール等の溶媒でろ過、洗浄
し、マトリクス層３外で重合した第２の単量体からなる
重合体を除去し、本発明のトナーが得られる（図３の
（４））。

【００１４】このような、ドメイン相２が形成されるの
は、単分散粒子５の内部で異種の重合体３が生成すると
き、異種の重合体が単分散粒子５と相溶しないためであ
る。また、第２の単量体の重合時に、加熱温度等の条件
を変更することで、ドメイン相２となる重合体の成長に
伴って、このドメイン相２が粒子５の表面を押し上げて
突起を形成し、表面に凹凸を有するものを得ることも可
能である。このように、表面に凹凸を有した場合では、
その粒子表面に凹凸が形成されたものであるため、クリ
ーニング性にすぐれたトナーが得られる。

【００１５】本発明において、単分散粒子を調製するた
めに使用する第１の単量体は、ラジカル重合性を有する
ビニル系不飽和単量体であり、例えばモノビニル芳香族
単量体、アクリル系単量体、ビニルエステル系単量体、
ビニルエーテル系単量体、ジオレフィン系単量体、モノ
オレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン系単量体、
ポリビニル系単量体である。

【００１６】モノビニル芳香族単量体としては、下記一
般式（１）：

【００１７】

【化１】（式中、Ｒ^１は水素原子、低級アルキル基またはハロゲ
ン原子、Ｒ^２は水素原子、低級アルキル基、ハロゲン原
子、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、ビニル基、ス
ルホ基、ナトリウムスルホナト基、カリウムスルホナト
基またはカルボキシル基を表す。）で表されるモノビニ
ル芳香族炭化水素、例えばスチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン、ｏ，ｍ，ｐ
−クロロスチレン、ｐ−エチルスチレン、スチレンスル
ホン酸ナトリウム、ジビニルベンゼンなどがあげられ
る。

【００１８】アクリル系単量体としては、下記一般式
（２）：

【００１９】

【化２】（式中、Ｒ^３は水素原子または低級アルキル基、Ｒ^４は
水素原子、炭素数１２までの炭化水素基、ヒドロキシア
ルキル基、ビニルエステル基またはアミノアルキル基を
表す。）で表されるアクリル系単量体、例えばアクリル
酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシ
ル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリ
ル酸−２−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸
エチル、γ−ヒドロキシアクリル酸ブチル、δ−ヒドロ
キシアクリル酸ブチル、β−ヒドロキシメタクリル酸エ
チル、γ−アミノアクリル酸プロピル、γ−Ｎ，Ｎ−ジ
エチルアミノアクリル酸プロピル、エチレングリコール
ジメタクリル酸エステル、テトラエチレングリコールジ
メタクリル酸エステルなどがあげられる。

【００２０】ビニルエステル系単量体としては、下記一
般式（３）：

【００２１】

【化３】（式中、Ｒ^５は水素原子または低級アルキル基を表
す。）で表されるビニルエステル系単量体があげられ、
例えばギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルな
どがあげられる。ビニルエーテル系単量体としては、下
記一般式（４）：

【００２２】

【化４】（式中、Ｒ^６は炭素数１２までの１価の炭化水素基を表
す。）で表されるビニルエーテル系単量体があげられ、
例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、
ビニル−ｎ−ブチルエーテル、ビニルフェニルエーテ
ル、ビニルシクロヘキシルエーテルなどがあげられる。

【００２３】ジオレフィン系単量体としては、下記一般
式（５）：

【００２４】

【化５】（式中、Ｒ^７，Ｒ^８およびＲ^９は同一または異なって、
水素原子、低級アルキル基またはハロゲン原子を表
す。）で表されるジオレフィン系単量体があげられ、例
えばブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどがあげ
られる。

【００２５】モノオレフィン系単量体としては、下記一
般式（６）：

【００２６】

【化６】（式中、Ｒ^１０，Ｒ^１１は同一または異なって、水素原
子または低級アルキル基を表す。）で表されるモノオレ
フィン系単量体があげられ、例えばエチレン、プロピレ
ン、ブテン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテン−
１などがあげられる。

【００２７】ハロゲン化オレフィン系単量体としては、
例えば塩化ビニル、塩化ビニリデンなどがあげられ、ポ
リビニル系単量体としては、例えばジビニルベンゼン、
ジアリルフタレート、トリシアヌレートなどがあげられ
る。上記各単量体は、単独で、或いは２種以上を組み合
わせて使用することができるが、好適に使用される単量
体は、スチレン、（メタ）アクリル酸エステル、スチレ
ンと（メタ）アクリル酸エステルとの併用系およびスチ
レンとジビニルベンゼンとの併用系があげられる。

【００２８】これらの単量体を用いた単分散粒子を調製
するには、第１の単量体は溶解するが、その重合体は溶
解しない溶媒に、第１の単量体、分散安定剤および重合
性開始剤を溶解させ、攪拌下、加熱する等して重合させ
る。前記溶媒は、第１の単量体の種類に応じて種々の溶
媒を使用することができ、例えば水；メチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の低
級アルコール類；エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール等の多価アルコール類；メチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類；アセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフ
ラン等のエーテル類；酢酸エチル等のエステル類があげ
られる。

【００２９】これらの溶媒は、単独で、或いは２種以上
を組み合わせて使用することができ、第１の単量体は溶
解するがその重合体は溶解しないように、第１の単量体
との組合せに応じて適宜選択される。好適に使用される
溶媒は、エタノール等の低級アルコール類、水または水
と低級アルコールとの混合溶媒があげられる。上記混合
溶媒においては、水と低級アルコールとの重量比が４
０：６０〜５：９５、特に３０：７０〜１０：９０の範
囲内であることが好ましい。上記溶媒の使用量は、第１
の単量体１００重量部当たり５０〜５０００重量部、特
に５００〜２５００重量部の範囲内であることが好まし
い。

【００３０】重合体の溶媒中での分散性を安定させる分
散安定剤としては、例えばポリアクリル酸、ポリアクリ
ル酸塩、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸塩、（メ
タ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合
体、アクリル酸−ビニルエーテル共重合体、メタクリル
酸−スチレン共重合体、カルボキシメチルセルロース、
ポリ（ハイドロオキシステアリン酸−ｇ−メタクリル酸
メチル−ｃｏ−メタクリル酸）共重合体、ホリエチレン
オキシド、ポリアクリルアミド、メチルセルロース、エ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビ
ニルアルコール等があげられる。また、ノニオン性界面
活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性
剤、両性界面活性剤等も用いることができる。かかる分
散安定剤の使用量は、第１の単量体に対して、０．１〜
３０重量％、好ましくは１〜１０重量％の範囲である。

【００３１】重合開始剤としては、水に不溶で、第１の
単量体との相溶性のあるものが好ましく、例えばアゾビ
スイソブチロニトリル等のアゾ化合物；クメンヒドロペ
ルオキシド、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ジクミル
ペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、過酸化ベ
ンゾイル、過酸化ラウロイル等の過酸化物が使用できる
ほか、紫外線や可視光線の照射による重合を行う場合に
は、従来公知の光重合開始剤を使用することもできる。
重合開始剤の使用量は、第１の単量体に対して０．００
１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜０．５重量％の
範囲である。なお、γ−線、加速電子線等を用いて重合
を開始させることも可能であり、この場合には重合開始
剤を使用しなくてもよい。また、紫外線と各種光増感剤
とを組合せて重合を開始してもよい。

【００３２】また、必要に応じて、以上の各成分の他
に、電荷制御剤、オフセット防止剤（離型剤）および架
橋剤等を配合することもできる。電荷制御剤は、帯電極
性によって、正電荷制御用と負電荷制御用の２種の電荷
制御剤がある。正電荷制御用の電荷制御剤としては、塩
基性窒素原子を有する有機化合物、例えば塩基性染料、
アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合
物、アミノシラン類、ニグロシンベース（ＣＩ５０４
５）等や、上記各化合物で表面処理された充填剤等があ
げられる。

【００３３】負電荷制御用の電荷制御剤としては、オイ
ルブラック（ＣＩ２６１５０）、ボントロンＳ、スピロ
ンブラック等の油溶性染料；ジメチルアミノプロピルメ
タクリレート、ｔ−ブチルアクリルアミド、メタクリル
アミド、ｔ−ブチルアクリルアミドスルホン酸、スチレ
ンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパ
ンスルホン酸及びα−フェニルビニルホスホ酸等の極性
基を有するモノマーとスチレンやアクリル酸エステル等
の非極性モノマーとの共重合体等の電荷制御性樹脂；カ
ルボキシ基を含有する化合物（例えばアルキルサリチル
酸金属キレート等）、金属錯塩染料、脂肪酸金属石鹸、
樹脂酸石鹸、ナフテン酸金属塩等があげられる。

【００３４】電荷制御剤は、第１の単量体１００重量部
に対して０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜８重
量部の割合で使用される。オフセット防止剤は、トナー
粒子の凝集を防止するためのもので、脂肪族系炭化水
素、脂肪族金属塩類、高級脂肪酸類、脂肪酸エステル類
もしくはその部分ケン化物、シリコーンオイル、各種ワ
ックス等があげられる。中でも、重量平均分子量が１０
００〜１００００程度の脂肪族系炭化水素が好ましい。
具体的には、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエ
チレン、パラフィンワックス、炭素原子数４以上のオレ
フィン単位からなる低分子量のオレフィン重合体、シリ
コーンオイル等の１種または２種以上の組み合わせが適
当である。

【００３５】オフセット防止剤は、第１の単量体１００
重量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは０．５
〜８重量部の割合で使用される。架橋剤は、トナーの外
殻層となるマトリクス相を、比較的もろくて硬いものに
するために配合され、たとえばジビニルベンゼン等のジ
ビニル化合物；ジアリルフタレート、ジアリルイソフタ
レート、ジアリルアジペート、ジアリルグリコレート、
ジアリルマレエート、ジアリルセバケート等のジアリル
化合物；トリアリルホスフェート、トリアリルアコニテ
ート、トリアリルシアヌレート、トリメリット酸アリル
エステル、ピロメリット酸アリルエステル等のトリアリ
ル化合物；１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、
ネオペンチルグリコールジアクリレート、エチレングリ
コールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリ
レート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリ
プロピレングリコールジアクリレート、ブチレングリコ
ールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレ
ート、１，４−ブタンジオールジアクリレート等のジア
クリレート化合物；トリメチロールプロパントリアクリ
レート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等のト
リアクリレート化合物；１，６−ヘキサンジオールジメ
タクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレー
ト、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレン
グリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール
ジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタク
リレート、ブチレングリコールジメタクリレート等のジ
メタクリレート化合物；トリメチロールプロパントリメ
タクリレート等のトリメタクリレート化合物；ジペンタ
エリスリトールヘキサアクリレート、テトラメチロール
メタンテトラアクリレート、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テト
ラキス（β−ヒドロキシエテル）エチレンジアミンのア
クリル酸エステル等のポリ（メタ）アクリレート化合
物；アリルアクリレート、アリルメタクリレート等のア
リル−アクリル系化合物；Ｎ，Ｎ′−メチレンビスアク
リルアミド、Ｎ，Ｎ′−メチレンビスメタクリルアミド
等のアクリルアミド化合物；ポリウレタンアクリレー
ト、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレー
ト、ポリエステルアクリレート等のプレポリマーなどが
あげられる。架橋剤は、第１の単量体１００重量部に対
して０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量
部の割合で使用される。

【００３６】上記各成分を含有する反応液を、−３０〜
９０℃、特に３０〜８０℃の温度で、０．１〜５０時間
攪拌しながら重合を行うと、第１の単量体が重合して反
応液中に単分散粒子として析出する。このとき、酸素に
よる重合の停止反応を抑制するために反応系内を不活性
ガスで置換することが好ましい。かくして得られる粒子
は、高解像度の画像を得るためには、体積平均粒径が４
〜８μｍ、特に５〜８μｍであることが好ましい。

【００３７】なお、トナーの粒径が球状で、しかも非常
に均一なものを得るには、外殻層を形成するマトリクス
相が、上記第１の単量体を分散重合したものや、上記第
１の単量体を懸濁重合したもの等が好ましいが、その他
に溶融混練し粉砕した樹脂粒子等、その他の方法で得ら
れた樹脂粒子を用いることができる。溶融混練に使用さ
れる樹脂としては、例えば、ポリスチレン、クロロポリ
スチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロ
ロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、
スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル
共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−
マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共
重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチ
レン−α−クロロアクリル酸メチル共重合体、スチレン
−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等の
スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、低分子量ポリエチレ
ン、低分子量ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸エ
チル共重合体、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アイオノマ
ー樹脂、ポリウレタン樹脂、シルコーン樹脂、ケトン樹
脂、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂等があげらる。

【００３８】一方、粒子内で重合させてドメイン相を形
成する第２の単量体は、ガラス転移点が第１の単量体よ
り低いものに限定される他は、前記した単量体のいずれ
もが使用可能である。第２の単量体のガラス転移点は、
第１の単量体より低いものとすることで、もろくて硬い
相となるマトリクス相内に、軟らかくて粘性にすぐれた
固体状のドメイン相を有するトナーが得られる。ドメイ
ン相のガラス転移点の調整は、主にドメイン相を構成す
る樹脂の選択によって行われる。

【００３９】このドメイン相を形成する第２の単量体
は、基材との定着をより強固にするために、基材との親
和性にすぐれた官能基として水酸基またはカルボキシル
基等を有するものが好ましく使用される。例えば、アク
リル酸、メタクリル酸、酢酸ビニル、４−（４−ヒドロ
キシブトキシメチル）スチレン、４−（１−ヒドロキシ
イミノエチル）スチレン、４−〔（１−ヒドロキシイミ
ノ）−２−フェニルエチル〕スチレン、４−（１−ヒド
ロキシ−１−メチルブチル）スチレン、８−ヒドロキシ
メチルスチレン、２−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート等があげら
れる。

【００４０】前記第１の単量体と第２の単量体との組合
せとしては、示差走査熱量計におけるガラス転移点にお
いて、マトリクス相となる重合体が５０℃以上、ドメイ
ン相となる重合体が３０℃以下であるものが好ましく使
用される。具体的には、マトリクス相がスチレンで、ド
メイン相がメタクリル酸エステル、以下マトリクス相と
ドメイン相とが、スチレンとアクリロニトリル、スチレ
ンとアクリル酸、メタクリル酸メチルとメタクリル酸ブ
チル、スチレンとシアノメチルアクリレート、スチレン
と２−エトキシエチルアクリレート、スチレンと２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、メタクリル酸メチルと酢
酸ビニル等が好ましい組み合わせとしてあげられる。

【００４１】また、ドメイン相を形成するための第２の
単量体の重合は、単分散粒子の重合後、引続き同じ溶媒
を使用して行ってもよく、あるいは別の溶媒中で行って
もよい。使用する溶媒や重合開始剤および重合条件等に
ついては前記第１の単量体の場合と同様に行うことがで
きる。樹脂粒子を着色するには、単分散粒子を製造する
反応液に染料等の着色剤をを溶解ないし分散させてお
き、単量体の重合に伴って、染料を樹脂粒子中に取り込
ませることで着色する方法と、重合後の樹脂粒子を着色
する方法とがある。

【００４２】前者の方法で使用される着色剤としては、
溶媒よりも単量体に良く溶解する染料、とくに油溶性染
料が好ましく使用される。油溶性染料は、重合の進行に
よる単量体の減少時に、溶媒よりも重合体の方に主とし
て移行するので、効率の良い染色を行うことができる。
油溶性染料の具体例を以下に示す。黒色染料ブラックＦＳ−スペシャルＡ、ブラックＳ、ブラック＃
１０３、ブラック＃１０７、ブラック＃２１５、ブラッ
ク＃１４１（何れも中央合成化学社製の商品名）、オプ
ラス（ＯＰＬＡＳ）ブラックＨＺ、オプラスブラック＃
８３６、オプラスブラック＃８３８（何れもオリエント
化学工業社製の商品名）。赤色染料マクロレックス（ＭＡＣＲＯＬＥＸ）レッド５Ｂ、マク
ロレックスレッドバイオレットＲ（何れもバイエル社
製の商品名）、サミプラスト（Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ）レ
ッドＡＳ、サミプラストレッドＢ−２、サミプラストレ
ッドＨＬＧ−Ｚ（何れも住友化学工業社製の商品名）、
オプラスレッドＲＲ、オプラスレッド＃３３０（何れも
オリエント化学工業社製の商品名）、レッド６Ｂ、レッ
ドＴＲ−７１（何れも中央合成化学社製の商品名）。橙色染料マクロレックスオレンジ３Ｇ、マクロレックスオレンジ
Ｒ（何れもバイエル社製の商品名）、オレンジＳ、オレ
ンジＲ、オレンジ＃８２６Ｎ（何れも中央合成化学社製
の商品名）、オプラスオレンジＰＳ、オプラスオレンジ
ＲＲ（何れもオリエント化学工業社製の商品名）、サミ
プラストオレンジＨＲＰ（住友化学工業社製の商品
名）。黄色染料マクロレックスイエロー６Ｇ、マクロレックスイエロー
Ｒ（何れもバイエル社製の商品名）、イエローＤ、イエ
ローＧＥ、イエロー＃１８９（何れも中央合成化学社製
の商品名）、サミプラストイエローＧＣ、サミプラスト
イエローＲ（何れも住友化学工業社製の商品名）、オプ
ラスイエロー３Ｇ、オプラスイエロー＃１３０（何れも
オリエント化学工業社製の商品名）。紫色染料マクロレックスバイオレット３Ｒ、マクロレックスバイ
オレットＢ（何れもバイエル社製の商品名）、バイオレ
ットＭＶＢ（中央合成化学社製の商品名）、サミプラス
トバイオレットＲＲ、サミプラストバイオレットＢ（何
れも住友化学工業社製の商品名）、オプラスバイオレッ
ト＃３７０、オプラスバイオレット＃７３２（何れもオ
リエント化学工業社製の商品名）。青色染料マクロレックスブルーＲＲ（バイエル社製の商品名）、
ブルーＢＯ、ブルー＃８Ｂ（何れも中央合成化学社製の
商品名）、サミプラストブルーＯＲ、サミプラストブル
ーＧＰ、サミプラストブルーＳ（何れも住友化学工業社
製の商品名）、オプラスブルーＩＩＮ、オプラスブルー
＃６３０（何れもオリエント化学工業社製の商品名）。緑色染料マクロレックスグリーン５Ｂ、マクロレックスグリーン
Ｇ（何れもバイエル社製の商品名）、グリーン＃５５
０、グリーン＃２０１（何れも中央合成化学社製の商品
名）、サミプラストグリーンＧ（住友化学工業社製の商
品名）、オプラスグリーン＃５０２、オプラスグリーン
＃５０３（何れもオリエント化学工業社製の商品名）。茶色染料ブラウンＰＢ、ブラウンＳＧ（何れも中央合成化学社製
の商品名）、オプラスブラウン＃４３０、オプラスブラ
ウン＃４３１（何れもオリエント化学工業社製の商品
名）。

【００４３】上記油溶性染料の使用量は、所望する着色
濃度の程度によって相違するが、通常は、反応液１に対
して、重量比で１〜１０^−９倍、特に１０^−６倍である
ことが好ましい。一方、樹脂粒子を染料により着色する
後者の方法は、例えば樹脂粒子を分散性染料等の染料と
共に水性媒体中に分散させ、所定の温度で、所定時間攪
拌することにより行われる。

【００４４】染色時の温度は特に限定されないが、マト
リクス相を構成する重合体のガラス転移温度ないし当該
ガラス転移温度＋４０℃の範囲内であることが好まし
い。マトリクス相を構成する重合体のガラス転移温度よ
り低温では、所望の着色濃度に染色できないか、または
染色するのに長時間を要するおそれがあり、ガラス転移
温度＋４０℃より高温では、樹脂粒子が融着して塊状物
になるおそれがある。

【００４５】染色に使用される分散性染料としては、例
えば、アゾ染料、アントラキノン染料、インジゴイド染
料、硫化染料、フタロシアニン染料があげられる。上記
分散性染料は、樹脂粒子に対して高い親和性を有し、樹
脂粒子を堅牢に染色し得ることが好ましい。上記分散性
染料の使用量は、所望する着色濃度の程度によって相違
するが、通常は、樹脂粒子１００重量部に対して、２重
量％以上、特に４重量％以上であることが好ましい。水
性媒体としては、通常、水が使用されるが、樹脂粒子お
よび染料の分散性が悪い場合には、適当な有機溶媒を少
量加えても良い。水性媒体の使用量は、樹脂粒子１００
重量部に対して５００重量部以上であることが好まし
い。

【００４６】なお、発明のトナーは、上記各成分の他に
粒子の流動性等を改善するために疎水性シリカ等の外添
剤を配合することが可能である。また、発明のトナー
は、種々のキャリヤと混合した２成分系現像剤等や、１
成分系現像剤として使用される。

【００４７】

【実施例】次に、実施例をあげて本発明の圧力定着用ト
ナーをより詳細に説明する。実施例１（１）単分散粒子の合成１リットルのセパラブルフラスコ中に、イソプロピルア
ルコール２００ｇおよび水４０ｇ、スチレン６０ｇ、ジ
ビニルベンゼン０．７ｇ、スチレンスルホン酸ナトリウ
ム０．０２ｇ、スチレン−アクリル酸共重合体２．５ｇ
およびアゾビスイソブチロニトリル２．５ｇを仕込み、
窒素気流下、攪拌速度４０ｒｐｍで攪拌しながら、７０
℃で８時間重合を行った。その結果、粒子径の揃った約
４μｍの単分散粒子が得られた。（２）ドメイン相の形成前記（１）で得られたエマルションに、さらに、ドメイ
ン相を形成するための第２の単量体としてメタクリル酸
２−エチルヘキシル（以下、「２ＥＨＭＡ」という）６
０ｇ、および、重合開始剤として過酸化ベンゾイル２．
５ｇを加え、室温で水を２００ｇ加えた後に攪拌速度４
０ｒｐｍで攪拌しながら、７０℃で８時間反応させた。
このエマルションをメタノールでろ過、洗浄および乾燥
して、白色で粘着性のない樹脂粒子が得られた。この粒
子の走査型電子顕微鏡写真を図４に示す。（３）樹脂粒子の内部形態評価前記（２）で得られた樹脂粒子は、サラサラの粘着性の
ないものであったが、この粒子を乳鉢に入れ乳棒で圧力
を加えると粘着性を有する塊に変化した。

【００４８】また、粒子の粒径および粒度分布につい
て、コールターカウンターにて測定したところ、粒子径
が５．２μｍの非常に揃ったものであった。この結果を
図５に示す。さらに、２ＥＨＭＡ量について、自己積分
型熱伝導方式による元素分析によってこの粒子の炭素含
有量を定量したところ、炭素量８４．１重量％であっ
た。この値は、２ＥＨＭＡモノマー単位が粒子中に約４
０重量％含有された値に相当する。

【００４９】さらにまた、粒子のガラス転移点につい
て、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行ったところ、−８
℃および１００℃に粒子を構成する樹脂のガラス転移点
と考えられるピークの立ち上がりが観察された。この結
果を図６に示す。以上の結果から、前記（２）で得られ
た粒子は、粒子一つ一つがホモポリマーに近いポリスチ
レンと、ホモポリマーに近いポリ２ＥＨＭＡで構成され
ており、また圧力を加えることによって粘着性を有する
塊に変化したことからポリスチレンマトリクス相にポリ
２ＥＨＭＡドメイン相が分散された粒子であることが確
認された。（４）粒子の着色前記（２）で得られた粒子１０ｇと黒色分散染料（三井
東圧染料（株）製のブラック＃２００）１ｇとをステア
リン酸ナトリウム０．２ｇを用いて水１００ｇ中に分散
し、オートクレーブに仕込み、１２０℃で２時間染色し
た。染色後、ろ過、乾燥して黒色トナーを得た。（５）定着性評価前記（４）で得た黒色トナーの定着性を以下の方法によ
って評価した。

【００５０】（評価方法）電子写真複写機ＤＣ−１２０
５（三田工業（株）製）に定着圧が３５０Ｋｇ／ｃｍ^２
の圧力定着機を取付けた改造機を評価機として使用し
た。Ａ４版の白紙に、正方形（３０×３０ｍｍ）に切っ
たマンセルＮ２．０の短冊を貼り付けて原稿とし、得ら
れた画像の黒べた部分を図７（１）のように切取り、リ
ンレイ社の白色ツイードテープ７０を図７（１）の位置
に張りつけてサンプル６０とした。さらに、同じツイー
ドテープ７０を力を加えないようにして図７（２）のよ
うに張りつけ、図７（２）のａの方向から図８に示した
剥離試験機の圧着器１０に通した。圧着器１０のローラ
１１は、重量１４６７ｇ、長さ１５０ｍｍ、直径４０ｍ
ｍのものを使用した。圧着器１０の圧力はローラ１１の
荷重のみであり、ローラ１１の周速は９．６８ｍｍ／秒
とした。ローラを通した黒べたサンプル６０を図７
（３）に示すようにピッカー３０に付け、図８の剥離試
験機におけるマグネット５０でサンプル固定台４０に固
定する。次に、ピッカー３０のワイヤーを引きはがし用
ギヤ２０にからませて１ｍｍ／秒の速度でテープ７０を
引きはがす。テープ７０を張り付ける前の黒べたサンプ
ル画像濃度をＤ１、テープを引きはがした後の画像濃度
をＤ２とし、定着率を（Ｄ２／Ｄ１）×１００として評
価した。

【００５１】（評価結果）前記（４）で得た黒色トナー
をトナー濃度が３重量％となるようにフェライトキャリ
アと混合して現像剤を作成した。この現像剤の定着性を
前記評価方法に従って評価したところ、定着率は９２％
であった。ちなみに、この現像剤を前記ＤＣ−１２０５
に搭載してマンセルＮ２．０の原稿を複写すると、複写
画像の濃度は約１．２であった。比較例１（１）単分散粒子の合成１リットルのセパラブルフラスコ中にイソプロピルアル
コール１４０ｇ、水１００ｇ、スチレン６０ｇ、ジビニ
ルベンゼン０．７ｇ、スチレンスルホン酸ナトリウム
０．０２ｇ、スチレン−アクリル酸共重合体２．５ｇ、
アゾビスイソブチロニトリル２．５ｇおよび２ＥＨＭＡ
４０ｇを仕込み、窒素気流下、攪拌速度４０ｒｐｍで攪
拌しながら、７０℃で８時間重合を行った。その結果、
粒子径の揃った約５μｍの単分散粒子が得られた。（２）粒子の内部形態評価実施例１と同じ方法で２ＥＨＭＡ量を測定した結果、実
施例１の粒子と同じく約４０重量％であった。さらにＤ
ＳＣの測定を行った結果、４５℃にガラス転移点と考え
られるピークの立ち上がりが図９に示すように観察され
た。

【００５２】これらの結果から、この粒子は、スチレン
と２ＥＨＭＡの均一な共重合体粒子であることが確認さ
れた。（３）粒子の染色実施例１の（４）と同様にして、粒子を染色し、黒色ト
ナーを得た。（４）定着性評価実施例１の（５）と同様にしトナーとフェライトキャリ
ヤを混合し、現像剤を作製しようとしたがトナーが十分
に帯電する前にトナーがキャリヤに付着してＤＣ−１２
０５改造機に搭載しても正常な画像が得られず、定着性
の評価ができなかった。比較例２下記の成分を溶融混練し粉砕して得られる、前記複写機
ＤＣ−１２０５に標準で搭載されている混練粉砕法トナ
ーを用いた。

【００５３】結着樹脂：スチレンアクリル樹脂１００重量部着色剤：カーボンブラック５重量部電荷制御剤：錯体型電荷制御剤０．５重量部このトナーのＤＳＣによるガラス転移点を測定したとこ
ろ、６５℃であった。また、実施例１のＤＣ−１２０５
改造機に搭載して黒べた画像を形成し、実施例１の
（５）と同様の定着性評価を行ったところ、定着率は４
３％であり、実施例１のトナーに比べて非常に低い定着
性の劣るものであった。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明の圧力定着用トナ
ーによれば、圧力を加えると、もろくて硬いマトリクス
相が割れ内部の粘性のあるドメイン相がにじみ出てくる
ので基材の定着性を強固にするとともに、トナーの割れ
によって現像部内部や感光体の汚染を防止でき、かつ粒
径が均一に揃い帯電量分布をシャープにすることができ
るので現像特性および転写特性のすぐれたものが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナーの内部形態を示す模式図であ
る。

【図２】本発明のトナーの基材への定着過程を示す模式
図である。

【図３】本発明のトナーの形成過程を示す模式図であ
る。

【図４】本発明の実施例１で得た単分散粒子の走査型電
子顕微鏡写真である。

【図５】本発明の実施例で得た単分散粒子の粒度分布を
示すブラフである。

【図６】本発明の実施例で得た樹脂粒子の示差走査熱量
測定によるガラス転移点を示すグラフである。

【図７】トナーの定着性評価のためのサンプルを示す平
面図である。

【図８】トナーの定着性評価のための剥離試験機を示す
斜視図である。

【図９】比較例２で得た樹脂粒子の示差走査熱量測定に
よるガラス転移点を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂のマトリクス相と、このマトリクス相
内に包含されマトリクス相よりも低いガラス転移点を有
する粘性で固体状のドメイン相とからなることを特徴と
する圧力定着用トナー。
【請求項２】マトリクス相は、第１の単量体を分散重合
したものからなり、ドメイン相は、マトリクス相内に混
入した第２の単量体を重合したものからなることを特徴
とする請求項１記載の圧力定着用トナー。