JPS59148067A - 静電荷像現像用トナ− - 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、静電記録法、静電印刷法等に２
いて形成は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。

例えば電子写真法においては、一般に光導電性物質より
成るｇ光体に種々の手段により静電荷像音形成し、この
静電荷像をトナーにより現像し。

ここに得られるトナー像を必俄に応じて転写した上で、
当該トナー像を熱、圧力或（・は溶剤蒸気等により支持
体に定着せしめることにより、町税画′像が形成芒れる
。そして、静電荷＠を現像するための方法としては、磁
気ブラシ法、カスケード法、パウダークラウド法、毛ブ
ラシ法、七の他が知られているが、何れの現像方法全利
用した場合においても、最終的にトナー像が支持体に定
着芒れることが重要である。

従来、トナー像の定着のためには、熱板定着方式、加熱
ロール定着方式等が一般に用いられているが、このうち
加熱ロール定着方式は熱効率が高く、最近において特に
要請されている高速の定着全達成し得る点で好ましいも
のである。

しかしながら、この加熱ａ−ル定着方弐に−１６いては
、定着時にトナー像が溶融状態で加熱ロールに圧接触す
るため、トナー像を形成しているトナーの一部が加熱ロ
ールの表面に移転して次の破γ着シートに汚れとして転
写されるいわゆるオフセット現象、被定着シートが加熱
ロールに巻き付いてしまう巻付き現象、史には加熱ロー
ルに圧接されてし・る圧接ロールに汚れが生じてこれが
仮定着シートの裏面に転写系れるいわゆる裏面汚れ現象
等が発生することがあり、複写機等にだける恣の信頼性
の向上、メンテナンスフリー化、消費エネルギーの低減
化、更には用紙節約のために両面に可視画像を形成する
こと等を考慮するとき、上記の如き現象が発生しないよ
うにすることか、この加熱ロール定着方式を利用する上
で、重要な課題と１よって（・る。。

従来にどいては、上記の好才しくない現象を防止するた
めに、加熱ロールの表面層をフッ累系樹脂などのｌ・ナ
ーに対して離型性の高い材料により形成した上火に加熱
ロールの表面にシリコンオイルを供給することが行なわ
れている。しかしながら、この技術ＫＮいては、シリコ
ンオイルが加熱芒扛て気化すること罠よＶ英気が発生し
て使用者に不快感を与え、仮定着シートにシリコ／オイ
ルによる汚れが発生する？それがあり、またンリコンオ
イル供給装置が必要であって定着器の機構が複雑となっ
てトラブルが発生し易（なると共にコストが高くなる等
の欠点がある。従って、シリコ／オイルの供給が不要で
ある加熱ロール定Ｎ器の実現が強く望まれているが、従
来におけるその分子量分布曲線が単一の極大１直のみを
有する樹脂をバインダー樹脂の主成分として含有して成
るトナーによるトナー像の定着Ｋ　ｊｔｉいては、定着
が十分に達成豆れる条件下にあっては、シリコ／オイル
の供給をしなければオフセット現象、巻付き現象、裏面
汚れ現象の発生を防止することができないのが現状であ
る。

以上の如き事情から、加熱ロール足着方式においてシリ
コンオイルの供給を不要とするために。

トナーの定着特性全改善するための研究がな芒れている
。その１つとして、低分子量ポリプロピレン全トナーの
樹脂成分とする技術があるが、従来のトナーにおいてこ
の技術のみによって十分な効果を得るためには当該低分
子量ポリプロピレンの含有割合を相当に大さくシなけれ
ばならず、そうするとトナーの流動性が低下し、現像特
性、保存性に好ましくない影響が現わする。また、平均
分子量の異なる重合体の混合物全主成分樹脂とするトナ
ー、或いは架橋芒れた重合体を主成分樹脂とするトナー
が捉案芒れている。斯かるトナーによれば、非オフセン
ト性、非巻付き注等を改善するごとは可能であるが、こ
の場合ＫＸいても、圧接ａ−ルの汚れによって生ずる仮
定着シートの裏面汚れ現象は解決することができない。

この裏面汚れ現象は、オフセット現象が生ずるとひに加
熱ロールに何着したトナーが圧接ロールに何着すること
虻よって発生するものであり、従ってトナーの非オフセ
ント性の向上が同時にこの裏面汚れ現象も改善はれるも
のと従来考えられてきたが、必ずしもそうとは言えない
ことが判明した。

本発明者等は、裏面汚れ現象の機構の究明を含め、優れ
た特性の静電荷像現像用トナーについて研究を重ねた結
果、本発明を完成したものである。

不発明の目的は、加熱ロール定着方式に２いてその加熱
ロールに離型性オイルを供給ケ布しない場合にゴｄいて
も、オフセント現象、巻ｆＴさ現象及び裏面汚れ現象を
生ずることなく、十分な定着が達成式れて良好な可視画
像を得ることのでさる静電荷像現像用トナー全提供する
にある。

この目的は、α、β−不飽和二チＶ〕系単龍体を構成単
位とする重合体の１棟若しく一２種以上より成り、かつ
低分子量重合体部分と高分子量重合体部分との混合体で
あって前記低分子量重合体部分はそのピーク分子量をｉ
ｏ、ｏｏｏ〜５０，０００の範囲内に有し、しかも数平
均分子量に対する重量平均分子量の比の直が５〜４０の
範囲にある主成分樹脂と、軟化点が８０−１８０℃のか
ｇ囲ＶＣするポリオフフィンとを含有することを特徴と
する特許荷＠現像用トナーにより運成芒れる。

以下本発明について貝１体的に説明する。

ｎ電荷像視像用トナーは、樹脂成分と、この樹脂成分中
に分散芒れた着色剤と、その他必俄に応じて祭加芒れる
添加剤とより成るものであり、本発明に８いては、七の
樹脂成分を構成する主成分樹脂として、後述する特性を
有する特定のα、β−不飽和エチレン系単量体を構成成
分とする重合体の１ｍ若しく［２種以上の混合物？用い
ると共に、当該樹脂成分のうちに特定のポリオレフイノ
を含有せしめる。

前記主成分樹脂は１次の特注？具えるものである。

１）低分子量重合体部分と、高分子量重合体部分との混
合体であり、従ってその分子量分布曲線に８けるピーク
分子量：の数は２以上である。

２）＋の低分子ｉ＆合体部分のピーク分子量の１直がｉ
ｏ、ｏｏｏ〜５０，０００の範囲内にある。

：つ）え又平均分子届′Ｍｎに対する重蚤平均分子景Ｗ
の比ＭＷ／′Ｍｎの直が５〜４０の範囲内にある。

以上に８いて、重合体の分子量は、ゲ／ｌ／　／：　−
ミエーションクロマトグラフィー法によって得られルケ
ルバーミエーショ／クロマトグラ、ムより求められる分
子量である。

また、前記ポリオレフィンは、軟化点が８０〜１８０°
Ｃの範囲内にあるものである。ここに軟化点は、ＪＩＳ
Ｋ　２５３１−４９６０に規定芒れる環球法により求め
られる軟化点である。

不発明静電荷像現像用トナーは、その樹脂成分が上述の
生成分樹脂より成り、しかも上述のポリオレフィンを含
有するものであることにより、次のような効果が得られ
る。

即ち、前記主成分樹脂は、低分子量重合体部分と高分子
量重合体部分との混合体であるため５高分子量車合体部
分によりトナーに非オフセント性が付与きれると共に、
低分子量重合体部分によりトナーに低温足着性七の他の
点で艮好な定着性が句与される。そしてこれによって十
分な定着を達成しつつオフセント現象の発生を抑止する
ことができる。この効果は、従来のトナーの生成分樹脂
がピーク゛分子量を１個のみ有するものである場合には
、得ることので′＠ないものである。

また、主成分樹脂が、高分子量重合体部分と共にそのピ
ーク分子量の直が１０，０００〜５０，０００の範囲に
ある低分子量重合体部分を含有すること。

並びに当該生成分樹脂のＭｗ／Ｍｎの匝が５〜４０の範
囲内にあることにより、本発明トナーによれば、裏面汚
れ現象が有効に防止される。即ち、この裏面汚れ現象の
主たる原因は、加熱ロールの入面上に、トナー全構成す
る樹脂成分のうちの分子量の小豆いものが選択的に微量
づつ何着堆積し、これが圧接ロールに転移される０とで
ちると考えられ。

従って、この現象全防止するためには、例えば樹脂成分
のうちの分子量の大きい成分として分子鎖長の大きいも
のを用い、これにより分子量の小豆い成分の脱離をいわ
ゆる絡み合い効果によって抑制することが有効であると
考えられるが、単に分子量の大きい成分として分子鎖長
の大きいものを用いると、トナーとしては定着に必要な
温度が高いものとな゛うてしまい、結局定着に要する熱
量が多くなってしまう。然るに本発明ににいては、単に
分子量の大きい成分として分子鎖長の大きいものを用い
るのみでな（、分子量の小さい成分として、そのピーク
分子量がｉｏ、ｏｏｏａ上であってそれ自体が充分に絡
み合い効果を発揮し且つ５０，０００以下であって定着
性を阻害することのない低分子量重合体部分を主成分樹
脂に含有せしめるので、トナーとして定着に必要な最低
温度を低く維持しながら裏面汚れ現象を防止するＣとが
できる。ヤしてこの効果は、上記の低分子量重合体部分
についてのピーク分子量の匝の範囲並びにＭｗ／Ｍｎの
比の匝の範囲に関する条件が尚足芒れることによって確
実に得らｔする。

更に、以上の条件を滴定することによって成る程度の巻
付き現象の防止も期待し得るが、その程度は不十分であ
るところ、本発明トナーに？いては、その軟化点が８０
〜１８０℃のポリオレフィン全含有せしめるようにして
？ジ、これによって。

十分に巻付き現象が防止式れる。

前記生成分樹脂の重合体の構成単位全形成するα、β−
不飽和エチレン系単量体としては、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、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／、ｐ　−１１−ブチルスチレン
、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−へキシルス
チＶン、ｐ−ｎ−オクチルス゛チンン、ｐ−ｎ−ノニル
スチレン、ｐ−ｎ−７’シルスチレ７、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−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン
などのスチレン類；塩化ビニル、−塩化ビニリテ／、臭
化ビニル、弗化ビニルなどのノ・ロゲン化ビニル類；酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンツ°工酸ビニル、
酪酸ビニルなどのビニルエステル類；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、アクリル酸ラウリル、アク
リル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステゾリル、ア
クリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−
クロルアクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、メタ
アクリル酸エチル、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、メタアクリル酸ドデシル、メ
・タアクリル酸ラウリル、メタアクリル酪２−エチルヘ
キシル、メタアクリル酸ステアリル、メタアクリル酸フ
ェニル、メタアクリル酸ジメチルアミノエナル、メタア
クリル酸ジエチルアミノエチルなどのα−メチレン脂肪
族モノカルボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタ
アクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸若
しくはメタアクリル酸誘導体：ビニルエチルエーテル、
ビニルエチルエーテル、ヒニルイ７　フ’−ｒ−／Ｌ、
　ｘ　−チルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケ
トン。

ビニルへキンルケトン、メチルイソプロペニルケトンナ
トノヒニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニル
カルバソール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロ
リドンなどのＮ−ビニル化合物類；ビニルナフタリ・ノ
類、その他を挙けることができる。また、ポリビニルブ
チラール等のポリビニルアセタール類のよう処、重合体
をアセタール化することによって得られる重合体を、主
成分樹脂として用いることもできる。

以上の単量体のうち、芳香族ビニル化合物ずたは芳香族
ビニル化会物とα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エス
テル類を主要構成単位とする重合体、即ちスチレン系重
合体、スチレン系共重合体、才たはスチレ／−アクリル
系共重合体は、符に前記生成分樹脂として好適に用いら
れる。更に、スチレン系単量体による構成単位を少７エ
くとも約３０重量％以上含有するスチレン−アクリル系
共車合！、トナーとして要求される摩擦帯電性及び粉砕
性、ｍｓ加剤の均一分散性などの製造工程上の特性も優
れており、本発明トナーの主成分樹脂として極めて有利
である。

前記主成分樹脂は、既述の低分子量取合体部分と高分子
量重合体部分との混合体であるが、ここに高分子量重合
体部分はそのピーク分子量の直がｉｓｏ、ｏｏｏ〜１，
０００，０００の範囲、特に２００，０００〜５００，
０００の範囲にあることが好ましい。しかし当該生成分
樹脂のＭｗ／Ｍｎの直が５〜４０の範囲内にあることは
必須であり、特にその血がｌＯ〜３０の哩囲内にあるこ
とが好ましい。

更に前ｄピ生成分樹脂は、構成単位全形５５．する単量
体の種類等によっても若干具なるが、概してＪＩＳＫ　
　２５３１−１９６０に規定される環球法によって求め
られる軟化点が約１００〜１７０℃の範囲内１のもので
あることが望ましい。

以上の主成分樹脂と共に本発明トナーの樹脂成分と芒れ
るポリオＶフイノの種類には特に制限はなく、例えば、
ポリエチレン、ポリプロピンン、エチレノープロビンン
共颯合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチン／−
アクリル酸エチｌし共重合体、ポリエチレン骨格全有す
るアイオノマーなどのエチＶノ糸オレフィン市台体、そ
の他のものを用いることかでさる。

本発明トナーのトナー粒子は、既述の成分より成る樹脂
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ｊ場合に
は、着色剤と共に、或いは着色剤の代りに磁性体が含有
せしめられる。

着色剤としては、カーボンブランク、ニグロシン染料（
Ｃ，１，洗５６４１５Ｂ）、アニリンブルー（Ｃ，１，
准５．０４０５　）　、カルフォイルブルー（Ｃ，Ｉ。

Ａ６　ａｚｏｅｃ　Ｂｌｕｅ　３　　）、クロムイｘ　
、ｏ　−（Ｃ１，Ａ１４０９０　）、ウルトラマリンブ
ルー（Ｃ，１，Ａ７７１０３　）、デュボ／オイルレッ
ド（Ｃ，１，Ａ２６１０５　　）、キノリンイエロー＜
　ｃ、ｘ、ｍ４７００５）、メチン／ブルークロライド
（Ｃ，１，Ａ６５２０１５　）、フタロシアニップル−
（Ｃ，１，Ａ　７４１６０　）、マラカイトグリーンオ
フサレート（Ｃ０１，／１６４２０００）、ランプブラ
ック（Ｃ，１，Ａ６７７２６６　）、ローズベンカル（
Ｃ，１，腐４５４３５）、これらの混合物、その他金挙
げることができる。これらの着色剤は、十分な濃度の可
視像が形成式れるに十分な割合で官有ネれることが必要
であり、通常、樹脂成分１００重量部′に対し１１〜２
０重景部程度の割合とされる。

本発明トナー全磁性トナーとする場合に８ける磁性体と
じては、コバルト、鉄、ニッケルなどの全極、−アルミ
ニウム、コバルト、ｍｌ、鉄、鉛、ニッケル、マグネシ
ウム、スズ、亜鉛、金、銀、セレン、チタ／、タングス
テ／、ジルコニウムナトの金属の合金及びこれらの混合
物、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ニッケルなどの金
属酸化？Ｉを含む金属化合物、強磁性フェライト並ひに
それらの混合物の微粉末が用いら九る。そしてこの磁性
体のトナーに２ける含有割合は、通常２０〜７０重＋＃
ｆ％、好ましくは４０〜７０貞量％と芒れる。

本発明トナーには、その粉体としての流動性全向上セし
めるために、必要に応じて流動性向上剤金箔加すること
かでさる。そのような流動性向上剤としては、二酸化ケ
イ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、その他の微粉
末、及びヤれらを疎水化処理したものが有効である。

本発明トナーは、鉄粉、カラスと−ズ、ニッケル粉、フ
ェライト粉、その他より成るキャリアと混合芒れていわ
ゆる二成分系埃像剤として静電荷像の現像に供８れる。

本発明トナーが磁性体全含有するときは、そのまま−成
分系現像剤として用いるＣとができる。

以下本発明の実施例について説明するが、これらによっ
て本発明の実施態様が限定芒れるものではない。なお「
部Ｊは重量部を表わす。

実施例１゜ スチレン８５部とアクリル酸ｎ−ブチル１５部と全共重
合して得たピーク分子量１３，０００の低分子量重合体
１００部と、メチ５ｚフ８５部とアクリル酸ｎ−ブチル
１５部と全共重合して得たピーク分子量２００，０００
の高分子量重合体４０部と全混合して　ＭＷ／Ｍｏの直
がｌＬ２．軟化点が１３６部２℃の共重合体ＡＩを侍た
。

この共重合体Ａｌの１００％と、カーボンブランク「モ
ーガルＬＪ　（キャボット社製）１０部と、軟化点１３
０℃のポリプロビレ／［ビスコール６６０ＰＪ（三洋化
成社製）３都とを混合してボールミルにより約２４時間
に亘って分散せしめた後加熱ロールにより混線し、冷却
後粉砕して平均粒径約ｌθミクロンの本発明トナーを製
造した。これを「トナー１」とする。

実施例２ スチレン７５部とアクリル酸ｎ−ブチル２５部とを共重
合して得たピーク分子量３８，０００の低分子！重合体
１００部と、スチレン８５部とアクリール酸ｎ−ブチル
１５部とを共重合して得たピーク分子１ｉ２２０，００
０の高分子量重合体４０部とを混合ｗ して、　／Ｍｎの１直が１０．０．軟化点が！３８．ｉ
−２°Ｃの共重合体Ａ２を得１ζ。

この共重合体Ａ２を共重合体ＡＩの代りに用いたほかは
実施例１にだけると同様にして本発明トナーを製造した
。これ金［トナー２Ｊとする。

比較例１ スチレン８５部とアクリル酸ｎ−ブチル１５部と全共重
合して得たピーク分子量５８．０００　、　ＭＷ／Ｍｎ
の直が２．１、軟化点が１３６部２℃の共重合体８１を
、共重合体ＡＩの代りに用いたほかは実施例１と同様に
して比較用トナーを製造した。これを「比較トナーｌ」
とする。

比較例２ 低分子量重合体として、スチレン８５部とアクリル酸ｎ
−ブチル１５部と全共重合して得たピーク分子量ｓ、ｏ
ｏｏＯ共重合体を用いたほかは実施例ＩＫＸけると同様
にして共重合体ＡＩに代る軟化点が１３２部２℃の共重
合体を得、これにより比較用トナー′に製造した。これ
を「比較トナー２」とする。

比較例３ 低分子量重合体として、スチレン８５部とアクリル＠／
ｎ−ブチル１５部とを共重合して得たピーク分子量５３
，０００の共重合体を用いたほかは実施例１に８けると
同様にして共重合体ＡＩに代る軟化点が１５２部２℃の
共重合体を得、これにより比較用トナーを製造した。こ
れを「比較トナー３」とする。

比較例４ 実施例ＩＫおける低分子量重合体１００部と、スチレン
８５ｓとアクリルｆｉｎ−ブチル１５部と全共重合して
得たピーク分子量１，２００，０００の高分子量重合体
２０部と全混合して８７Ｍ□の直が４３、軟化点が１５
５−＋−２℃の共重合体を得、これを共重合体ＡｌＯ代
ジに用いたほかは実施例ＩＫ％けると同様にして比較用
トナーヲ裂造した。これを「比較トナー４」とする。

比較例５ 実施例１に？いて、ポリプロビレ／［ビスコール６６０
ＰＪｉ除外したほかは同様にして比較用トナー全製造し
た。これを「比較トナー５」とする。

以上のようにして製造したトナーｌ及びトナー２並びに
比較トナー１〜比較トナー５の各々２部と、平均粒径１
００ミクロンの樹脂被覆子ヤリア９８部とを混合して現
像剤を作ジ、この現像剤を用いて電子写真複写機ｒ　Ｕ
−Ｂｉｘ３０００Ｊ　（小西六写真工業社製）により静
電荷像の形成及び現像を行ない、このトナー像を転写紙
上に転写した上船熱ロール定着器により定着して複写画
像を形成する操作を、前記加熱ロール定着器の温度１１
に設定して行ない、十分な定着全達成することのできる
最低定着温度Ｔ！、オフセント現象が発生する最低温度
Ｔ２を調べ、実用上定着可能な温度範囲の幅ＴＡ、即ち
ＴＡ＝Ｔ２−Ｔｌを求めた。結果は第１表に示す通ジで
ある。

第１表 また、トナーｌ及び２並びに比較トナー１．　２及び５
について、加熱ロール定着器の温度を当該トナーのｉ’
Ａの中央に設定して３０，０００回に亘る連続複写テス
Ｉ−ｉ行１．ｃつたところ、トナー１及びトナー２を用
いた場合には、裏面汚れ現象は全く認められなかったの
に対し、比較トナーｌを用いた場合には４，０００回、
比較トナー２を用いた場合には２２，０００回で何れも
裏面汚れ現象の発生が認められた。尚比較トナー５を用
いた場合には、裏面汚れ現像は認められなかったが、加
熱ロールへの巻付き現象が合計４０回発生した。

以上のように１本発明トナーは、最低定着温度が低（、
定着可能温度範囲が広り、シかも裏面汚れ現象が発生し
にくい等、十分な定着が達成８れて良好なｈＩ視画像ヲ
形成することかでさる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）α、β−不飽和エチレン系単量体を構成単位とする
   重合体の１種若しくは２種以上より成り、かつ低分子量
   重合体部分と高分子類車台体部分との混合体であって前
   記低分子量重合体部分はヤのピーク分子量全１０，００
   ０〜５０，０００の範囲内に有し、しかも数平均分子量
   に対する重量平均分子墓の比の値が５〜４０の範囲にあ
   る生成分樹脂と、軟化点が８０〜１８０℃の範囲にある
   ポリオレフィンと全含有することを特徴とする静電荷像
   現像用トナー。 ２）前記α、β−不飽和エチレン糸単量体を構成単位と
   する重合体が、スチレン糸重合体若しくはスチンン系共
   車台体である特許請求の範囲第１項記載の静電荷像現像
   用トナー。 ３）前記スチ共電系共重合体が、スチレン−アクリル系
   共重合体である特許請求の範囲第２項記載の静電荷像現
   像用トナー。