JPS59223448A - 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】 潜像の現像のために使用する静電荷像現像用トナー忙関
し、更に詳細には加熱ロール定着方式に適した静電荷像
現像用トナーに係る。

従来技術 電子写真法は、セレンをはじめとする光導電性物質を感
光体として用い、種々の手段によシミ気的潜像を形成し
、この潜像に磁気ブラシ現像法等を用いてトナーを付着
、顕像化させ、更にこのトナー画像を紙、シート等に転
写し、しかる後に熱、溶剤、圧力等によシ定着するもの
である。

定着方式の中で最も多用されている加熱熔融方式は大別
すると無接触型と接触型の二種類である。

中でも接触型、特に加熱ロール定着方式が熱効率の点で
優れており、かつ高速定着が可能であることから、近・
年の商業複写機、グリンター等の主流となってきている
。

しかしながら、この加熱ロール定着方式においても幾つ
かの欠点がある。特に重大なものとしては紙等に転写さ
れたトナーの定着ローラーへの移行、すなわちオフ−ヒ
ツト現象の発性の問題を挙げ。

ることかできる。

この現象を解決するだめの手段としては２つの方法が考
えられる。その一つは定着ロール表面にフッ素系樹脂を
はじめとする比較的離型性の優れた材料を用い、さらに
シリコンオイル等の液体でローラー表面を被覆するとい
う方法である。しかしながら、このような方法では高価
なオイルの使用、複雑なオイル供給機構の装着等が必要
とされることを考慮すれば、決して有利な方策とは言え
ない。

もう一つの解決策はトナーの改良によるものであり、種
々研究がなされている。これら方策はトナーの粘弾性の
改良および離型性の改良という二種類に大別される。ト
ナーの粘弾性を理想的レベルに近付ける具体的方法とし
ては、高分子量重合体と低分子量重合体との混合物の使
用、熱可塑性エラストマーの使用、重合体の架橋等が考
えられたが、前二者は粘弾性改良のためには効果不十分
であシ、さらに重合体の架橋においても重合体の安定な
製造が難しいこと、熱熔融混線時の不安定性等の問題が
あることが指摘されている。

一方、トナーの離型性を改良するという第二の方策は、
具体的にはトナーに離型剤を添加することによシ達成さ
れるが、通常離型剤の効果には限度がめシ、また多量に
使用したからといって満足な結果が得られるとは限らな
い。逆に、離型剤を多量に使用した場合には、高温ブロ
ッキング性の低下、感光体およびキャリヤに対する汚染
の発生、トナーの流動性の低下停の種々の欠点が惹起さ
れることが指摘されている。

発明の目的 このような情況の下で、本発明者停は前記の如き従来法
の問題を解決すべく種々研究、検討した結果、特定の重
合体を結着樹脂として使用することが有利であることを
知〕、本発明を完成した。

そこで、本発明の主な目的は離型用オイル等を使用する
ことなしに定着不良或いはオフセット現象を防止するこ
とを可能とする静電荷像現像用トナーを提供することに
ある。

本発明の他の目的は製造の容易な結着樹脂を使用する静
電荷像現像用トナーを提供することにある。

本発明の別の目的は正の摩擦帯電性に優れた静電荷像現
像用トナーを提供することである。

発明の構成 本発明の前記並びにその他の目的は静電荷像現像用トナ
ーの結着樹脂として第３アミン含有重合体を多官能アニ
オン性化合物と反応させて得られる重合体を使用するこ
とにより達成することができる。

即ち、本発明は静電荷像現像用トナーにおいて、第３ア
ミン含有重合体と適当量の対イオン形成性多官能アニオ
ン性化合物とを反応させて得られる重合体を結着樹脂と
して使用することを特徴とする、静電荷像現像用トナー
に関する。

本発明において結着樹脂として使用する重合体は高分子
鎖中に四級アンモニウムイオンを含み、更にこれに対す
る対イオンとなる多官能アニオン性化合物を含むので、
粘弾性挙動、界面効果、帯電制御能、高湿条件下での帯
電安定性等において極めて優れたトナーを与えることが
可能となる。

その為、加熱ロール定着方式において使用するのに好適
であり、更に圧力定着方式においても有効である。

本発明において使用する第３アミン含有重合体は付加重
合性第３アミノ基含有モノマーの重合もしくは他の重合
性モノマーとの共重合により得ることができる。

第３アミノ基含有モノマーの具体例としては、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、　ジメチ
ルアミノノロビルメタクリレート、　ジエチルアミノゾ
ロビルメタクリレート、　ジメチルアミノブチルメタク
リレート、　ジエチルアミノブチルメタクリレート、ジ
メチルアミノエチルアクリレート、　ジェチルアミノエ
チルアクリレート、　コーピペリジノエチルメタクリレ
ート、　コーモルホリノエチルメタクリレート、　コー
ビニルビリジン、　ダービニルヒリジン、　Ｎ−アクリ
ロイルモルホリン、Ｎ−ピニルーコーピロリドン、　Ｎ
−ビニルカルバゾール、　ｐ−（Ｎ、Ｎ−ジメチルアミ
ノメチル）−スチレン、ｐ　−（Ｎ　ｅ　Ｎ−ジエチル
アミンメチル）−スチレン、ｐ　−（Ｎ　＊　Ｎ−ジエ
チルアミンメチル）−スチレン、　　ｐ−（ピペリジノ
メチル）−スチレン、　　ｐ−（モルホリノメチル）−
スチレン、　、？−（Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノ）−ｌ、
コーエボキシーブタン、　、７−（Ｎ。

Ｎ−ジエチルアミン）−／、、２−エポキシ−ブタン吟
を挙げることができる。

本発明において、上記第３７ミノ基含有モノマーと共重
合し得る他のモノマー成分としては特に制限されないが
、その具体例と、して以下のようなモノマーを例示でき
る。

即ち、スチレンのほか、その誘導体、例えばメチルスチ
レン、　ジメチルスチレン、　　トリメチルスチレン、
　エチルスチレン、　ジエチルスチレン、　　トリエチ
ルスチレン、　プロピルスチレン、　ブチルスチレンな
どのアルキルスチレン、フロロスチレン、　クロロスチ
レン、　ツロモスチレン、　　ヨードスチレンなどのハ
ロダン化スチレン、更にニトロスチレン、　アセチルス
チレン、メトキシスチレン等である。

また、重合性不飽和カルぎン酸類、例えばアクリル酸、
　メタクリル酸、　α−エチルアクリル酸、　クロトン
酸、　α−メチルクロトン酸、α−エチルクロトン酸、
　イソクロトン酸などの付加重合性不飽和脂肪族カルビ
ン酸、またはマレイン酸、　フマル酸、　イタコン酸、
　シトラコン酸、　メサコン酸などの付加重合性不飽和
脂肪族ジカルゲン酸を挙げることができる。

更に、前記付加重合性不飽和カルビン酸と、アルキルア
ルコール、　アルコキシアルキルアルコール、　アラル
キルアルコール、　アルケニルア　　　　１フルコール
などのアルコールとのエステル化物等を使用することも
できる。上記アルコールの具体例トシテハメチルアルコ
ール、　エチルアルコール、グ四ピルアルコール、　ブ
チルアルコール、　アミルアルコール、　ヘキシルアル
コール、　ヘゲチルアルコール、　オクチルアルコール
、　ノニルアルコール、　　ドデシルアルコール、　テ
トラデシルアルコール、　ヘキサデツルアル：７−＃７
１どのアルキルアルコール；　メトキシエチルアルコー
ル、　エトキシエチルアルコール、　エト午ジェトキシ
エチルアルコール、　メトキシエチルアルコール、　エ
トキシエチルアルコールなどのアルコキシアルキルアル
コール；　ベンジルアルコール、　フェニルエチルアル
コール、　フェニルプロピルアルコールなどのアラルキ
ルアルコール：　アリルアルコール、　クロトニルアル
コールなどのアルケニルアルコールを例示することがで
きる。

更にまた、エチレン、　ノロピレン、　ブテン、インブ
チレンの如き脂肪族モノオレフィン：　塩化ビニル、臭
化ビニル、　　ミラ化ビニル、／。

コージクロロエチレン、　／、、２−ジブ′ａそエチレ
ン、　　／、！−ショートエチレン、　塩化インプロペ
ニル、　臭化イソノロベニル、　塩化アリル、　臭化ア
リル、　塩化ビニリデン、　フッ化ビニル、　フッ化ビ
ニリデンなどのハロゲン化脂肪族オレフィン；　ｌ、３
−ブタジェン、／。

３−ペンタジェン、　コーメチルーｌ、３−ブタジェン
、　コ、３−ジメチルー／、３−ブタジェン、　、７．
　、　ｌＩ−へキサジエン、　３−メチルー−。

ダーヘキサジエンなどの共役ジエン系脂肪族ジオレフィ
ンを使用することもできる。

本発明において使用する第３アミン基含有重合体は重量
平均分子量１０．ＯθＯ−ざθ、θ０θ、好ましくはコ
ｏ、ｏｏｏ〜ｔｏ　、　ｏｏｏの範囲であシ、前記重合
性モノマーから以下のようにして製造することができる
。

溶液重合、懸濁重合、乳化重合等によシ製造できる。ア
ミン含有量がアミン価で５−Ｉｒｏ、好ましくはｌＯ〜
５０となるようにモノマー混合比を定める。

前記の如くして得られる第３アミノ基含有重合体と反応
させる多官能アニオン性化合物の具体例としてはポリカ
ルがン酸類、　例えばシュウ酸、マロン酸、　コハク酸
、　グルタル酸、　アジピン酸、　セパシン酸、　メチ
ルマロン酸、　　エチルマロン酸、　　ジメチルマロン
酸、　メチルコノ飄り酸、　テトラメチルコハク酸、　
マレイン酸、フｉル酸、　シトラコン酸、　メサコン酸
、　グルタコン酸、　　ｏ−、ｍ−およびｐ−７タル酸
、ヘミメリット酸、　　トリメリット酸、　　トリメシ
ン酸、　グレーニド酸、　メロファン酸、　ピロメリッ
ト酸、　ベンゼンペンタカルボン酸、　メリト酸等：　
メタンジスルホン酸、　／２．２−エタンジスルホン酸
、　　／、、７−プロパンジスルホン酸、　　ｐ−ベン
ゼンジスルホン酸、／、’、？。

Ｓ−ベンゼントリスルホン酸等のポリスルホン酸化合物
などを挙げることができる。

本発明の結着樹脂は前記第３アミン基含有重合体と多官
能アニオン性化合物とから以下のようにして製造するこ
とができる。

多官能アニオン性化合物の量は第３アミン含有重合体の
種類や分子量、多官能アニオン性化合物の種類や分子量
によシ種々変化する。代表的には、第３アミン含有重合
体と多官能アニオン性化合物との重量に対し、ｏ、ｏｉ
％〜７％、好ましくは０６１〜１１．％用いる。多官能
アニオン性化合物の量が多すぎると硬化が過度に行われ
、定着温度が上昇し、あるいは粉砕が困峻となってしま
う。

第３アミン含有重合体と多官能アニオン性化合物との反
応は溶液中あるいは熱によシ行うことができる。

本発明で使用する重合体は結着樹脂の全体を占めること
が望ましいが、他の結着樹脂を適宜使用することも可能
でｓｂ、例えばポリスチレン。

スチレン−アクリレート共重合体、　ポリエチレン、　
ポリノロピレン等を使用することができる。

これら他の結着樹脂は結着樹脂全重量基準で３０重量％
以下、好ましくは３０Ｍ、ｔｆｂ以下の範囲で使用する
。前記範囲外での使用は本発明の所定の□； 効果を達成できないので好ましくない。

本発明のトナーにおいて使用する着色剤は特別なもので
ある必要はなく、通常トナーの着色剤として使用される
顔、染料１例えばカーピンブラック、　ニグロシン染料
、　アニリン染料、　クロームイエロー、ウルトラマリ
ンブルー、　マグネタイト、　フェライト等を例示する
ことができる。これらは通常の混合比率で上記結着剤と
混合され、常法に従って静電荷像現像用トナーとされる
。

また、本発明に係る静電荷像現像用トナーには必要に応
じて各種助剤を使用することができ、例えばワックス類
、　金属石ケン類等の滑剤、帯電制御剤、コロイド状シ
リカ、コロイド状アルミナ等の流動性改質剤等を挙げる
ことができる。

発明の効果 かくして、本発明の静電荷像現像用トナー忙よれば、特
定の結着樹脂を使用したことに基き種々の効果を達成す
ることが可能となる。例えば粘弾性挙動、界面効果、帯
電制御能、高湿条件下での帯電安定性等において非常に
優れている。その結果、離型用オイル等の使用なしに定
着不良、もしくはオフセット現象を防止することができ
るので、圧力定着方式、加熱ロール定着方式において使
用するのに好適であシ、更に本発明のトナーは正の摩擦
帯電性において優れており、また本発明のトナー製造に
おいて使用する結着樹脂は容易にＭ造することができる
。

実施例 以下、実施例によ）本発明を更に具体的に説明するが、
本発明は以下の実施例によシ何等制限されるものではな
い・ 以下の各実施例において「部」はすべて重量基準である
。

実施例１ スチレン　　　　　　　　　　　　２００部メチルメタ
クリレート　　　　　　７３５部ブチルアクリレート　
　　　　　　１０５部低分子量ボリグロピレン樹脂　　
　　　　　　３５部ジエチルアミノエチルメタクリレ−
）　　　　　　　　　　１３部過酸化ベンゾイル　　　
　　　　　ＩＱ部容重ｊｋ２１のｔつロ丸底フラスコ中
に、キシレン７０００部と上記モノマー及び開始剤を仕
込み、窒素ガス雰囲気下９１−１０．Ｏ０Ｃで重合を行
った。

７０時間後、液温をｒｏ０ｃ以下に冷却した後、３部の
コハク酸を７０部のエチルアルコールに溶解させた溶液
を充分に攪拌しつつ滴下した。滴下完了後、常圧下で蒸
留することにより溶媒の大部分を留去し、最終的に減圧
蒸留装置を用いてキシレンおよびアルコールを除去し、
本発明の結着樹脂を得た。

実施例コ 実施例１の樹脂　　　　　　　　９０部カー？ンブラッ
ク（三菱化成社ｇ”Ｉ’ｌ’＞　　　ＩＯ部上記成分を
熱況練し、冷却後粗砕、粉砕、分級して平均粒径７０ミ
クロンの静電荷像現像用トナーを得た。

以下のような手続きに従って画像試験を行ったところ鮮
明な画像が得られ、オフセット現象もまったく観察され
なかった。

種々の特性について調べた結果を以下の表に記載する。

実施例３ メチルメタクリレート　　　　　　／コＯ部ｎ−ブチル
メタクリレート　　　　　　　７３部ダービニルピリジ
ン　　　　　　　　５部上記の如くして作成した共重合
体（Ｆｌ、、”Ｊθ、θθのａｏｏ部をｉ、ｌＩ−ベン
ゼンジスルホン酸３部（！：共に加熱ニーダ−を用いて
充分に熱熔融混練し、本発明の結着樹脂を得た。仄いで
、前記熔融樹脂中にカーゲンブラック（キャデット社製
、エルフテツクス−ｇ）７２部、低分子蓋ポリゾロピレ
ン（三洋化成社製、ハイマー３３ｏｐ）ｉｏ部を加えて
混練し、冷却後粗砕、粉砕、分級後、平均粒径７７ミク
ロンの静電荷像現像用トナーを得た。

このトナーを用いて実施例コと同様の手続きに従い画像
試験を行ったところ鮮明な画像が得られ、オフセット現
象もまったく観察されなかった。

種々の特性についての測定結果を以下の表に示す。　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｉ帯　　電
量：　　鉄粉キャリヤー１００部にトナー３部を混合し
、攪拌しブローオフ法によシ測定 テープ剥離試験：　定着画像に粘着テープを貼り付け、
テープをはがし画家の定着度を試験 最低定着温度二　定着に必要な最低のヒートロール表面
温度オフセット温度：　オフセットの発生が開始するヒ
ートロール表面温度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静電荷像現像用トナーにおいて、第３アミン含有重合体
   を多官能アニオン性化合物で架橋した重合体を結着樹脂
   とし′Ｃ使用することを特徴とする、上記トナー。