JPS5933906B2 - 電子写真トナ−用樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真の現像に使用するトナーに関し、特に
、高速複写装置に適した性能を有するトナーの構成成分
として有用な樹脂組成物に係る。

電子写真は静電気的現象と光導電効果を結びつけて光学
的画像を記録する方法であり、その工程の迅速性、費用
の低廉なことによつて事務用複写を中心に写真、印刷な
ど各方面で実用化されるようになつてきている。従来電
子写真法としては、米国特許第 ２２９７６９１号明細書、等に多数の方法が記載されて
いるが、現在広く実用化されている方法はまず光導電性
感光体（以下単に感光体という。

）をあらかじめ一様に帯電させた後光像にさらすことに
より、露光部分の静電荷を消滅させて静電潜像を形成す
る。次いで該静電潜像上に、トナーと呼ばれる摩擦帯電
性の微細に粉砕された検電材料を付着させることによつ
て静電潜像に相当するトナー画像を現像せしめ、さらに
紙等の画像支持体にトナー像を転写したのち、加熱ロー
ラー等により熱をかけて定着せしめて複写を得る方法で
ある。

感光体は転写後表面の汚染を消去後くり返して使用され
る。このように電子写真法においては、１枚の感光体を
帯電、露光、現像、転写、消去等の工程操作を高速的に
反復するので、使用されるトナーに対しては良好な摩擦
帯電性、転写性、消去性、定着性、耐用性、保存安定性
などのきびしい物理的、化学的性質のすべてを満足させ
ることが要求される。即ち、トナー粒子は予じめガラス
玉、鉄粉等のキャリヤーとの摩擦接触によつて均一に摩
擦帯電し、静電潜像の静電荷にひきつけられて画像を形
成する。従つてトナーの摩擦帯電性が良くないと鮮明な
現像をうることができない。次いで静電潜像上に付着現
像されたトナーは、他の紙シート裏面よりのコロナ帯電
等により効率よく他の紙シートに転写でき、また転写後
感光体上に残つた残像を形成するトナーは感光体を再使
用するため動物性毛皮等によりつくられた消去ブラシに
より容易にかつ完全に拭き取られなければならない。さ
らに紙シート上に転写されたトナー画像は、加熱融着等
により迅速に定着しなければならない。加熱ローラー定
着法はトナー画像を被定着シート上に融着する際の熱効
率がきわめて良好であり迅速に定着を行うことができる
ので特に高速化を目的とする場合には極めて有効である
。しかしながら、この方法においては定着ローラー表面
とトナー画像とが加熱溶融状態で圧接触するため、トナ
ー画像の一部が定着ローラー表面に付着して移転し、次
の被定着シートの汚染を発生せしめることがある。その
ため、ローラー表面に対して付着しないようなトナーを
選ぶことが加熱ローラー定着法における必須条件の一つ
である。またトナー粒子は、現像ブラシ等の回転運動や
補給トナーの攪拌のための外力により微粉化し、しばし
ばガラス玉や鉄粉等のキャリャ一表面に融着し、キヤリ
ャ一からトナー粒子が感光体に供給されず、キヤリヤ一
の汚染による耐用性の劣化をまねくが、これらの劣化の
ないことが要求される。

最後にトナーは室温保存中に粘着凝集を起こしたり、吸
湿したり、何らかの経時変化を起こしたりしてはならず
、すなわち保存安定性の良いことが要求される。もし上
記の要求特性のうちいずれかを満たさない、すなわちト
ナー適性の不良なトナーを使用した場合には、得られる
コピー画像は画像濃度の不均一、転写むら、かぶり、ゴ
ースト画像（前回に撮影した残像が新しい像と重なつて
出現する現象）等を発生して著しく不鮮明な画像を呈す
るとともに、反復して使用される感光体、消去ブラシ、
捕集バツグ等の機材寿命を著しく低下させることになる
。

とりわけ、最近電子写真技術を応用した複写機、記録装
置が著しく高速化されるにつれて、前述したトナーに対
する要求特性が更にきびしくなつてきており、それらの
中でも特に摩擦帯電性並びに定着性を改良したトナーの
出現が切に要望されている。

従来、電子写真用トナーの主要構成成分である熱可塑性
樹脂としては、ポリスチレン、ポリメタクリル酸エステ
ル、ポリビニルアセテート、ポリ塩化ビニル、クマロン
樹脂、キシレン樹脂、フエノール樹脂、ポリアミド等の
合成樹脂、又は、ロジン、エステルガム、シエラツク等
の天然樹脂が広く提案されている。

しかしながらこれら公知の樹脂成分より作られたトナー
は、特に高速化された複写装置においては、前記摩擦帯
電性、定着性等の要求特性のすべてを同時に満足させる
ことが出来ない〜 本発明者等は上記実情に鑑み、樹脂の物理的、化学的性
質と高速時のトナー適正との相互関係について種々検討
した結果、特定の材料を使用することにより、摩擦帯電
性並びに定着性の特にすぐれた電子写真用トナーの主要
構成成分となる樹脂組成物を開発したものである。

即ち本発明は２０〜７０℃の二次転移点および３０００
〜３００００の重量平均分子量を有するビニル系重合物
Ａの５〜９５重量部と、３０〜８０℃の二次転移点およ
び３００００〜６０００００の重量平均分子量を有する
ビニル系重合物Ｂの９５〜５重量部を主成分とし、ビニ
ル系重合物Ａとビニル系重合物Ｂとの合計が１００重量
部であつてビニル系重合物Ａまたはビニル系重合物Ｂの
うち少く共一方は、３〜５０重量％のグリシジル基を有
する単量体とその俳のビニル系単量体とから成る共重合
体であることを特徴とする電子写真トナー用樹脂組成物
にある。

本発明の電子写真トナー用樹脂組成物において用いられ
る前記ビニル系重合物Ａおよびビニル系重合物Ｂの二次
転移点はそれぞれ２０〜７０℃および３０〜８０℃であ
り、より好ましくはそれぞれ３０〜６０℃および４０〜
７０℃の範囲にあることが望ましい。

もしもビニル系重合物Ａまたはビニル系重合物Ｂの二次
転移点が前記範囲を下まわる場合には、得られるトナー
粉末は室温においても凝集してしまい、常時安定に均一
な状態で供給することができなくなるために適当でない
。また逆にビニル系重合物Ａまたはビニル系重合物Ｂの
二次転移点が前記範囲を上まわる場合には、得られるト
ナーの熱融着温度が高くなりすぎるため定着性が不良と
なり本発明の目的には適当でない。本発明において用い
られる前記ビニル系重合物Ａおよびビニル系重合物Ｂの
重量平均分子量はそれぞれ３０００〜３００００および
３００００〜６０００００であり、より好ましくはそれ
ぞれ５０００〜２００００および３５０００〜３０００
００の範囲にあることが望ましい。

もしもビニル系重合物Ａまたはビニル系重合物Ｂの重量
平均分子量が前記範囲を下まわる場合には得られるトナ
ーは定着時において、トナー画像の一部が定着ロール表
面に付着していわゆるオフセツト現象を生じるため鮮明
な画像を得ることができない。また逆にビニル系重合物
Ａまたはビニル系重合物Ｂの重量平均分子量が前記範囲
を上まわる場合には、得られるトナーを迅速に融着させ
ることができないため定着性が悪くなり、本発明の目的
を達成できない。本発明におけるビニル系重合物Ａとビ
ニル系重合物Ｂとの使用割合はビニル系重合物Ａの５〜
９５重量部に対してビニル系重合物Ｂの９５〜５重量部
であり、それらの合計が１００重量部であるように、混
合使用するが、ビニル系重合物Ａ単独又はこの使用割合
よりもビニル系重合物Ａの使用量が多い場合には、得ら
れるトナーはオフセツト現象を招来せしめるため適当で
なく、また逆にビニル系重合物単独又はビニル系重合物
Ｂの使用量が多くなる場合には、得られるトナーを迅速
に融着させることができないため、本発明には不適であ
る。

特に、ビニル系重合物Ａの２５〜８５重量部に対し、ビ
ニル系重合物Ｂが７５〜１５重量部であるように混合し
て使用することが、オフセツト現象を生せず同時にすぐ
れた定着性を有するトナーをうる点で好ましい。

本発明における前記グリシジル基を有する単量体として
は、例えばグリシジルメタクリレート、グリシジルアク
リレート、β−メチルグリシジルメタクリレート、β−
メチルグリシジルアクリレート、アリルグリシジルエー
テル、アリルβ−メチルグリシジルエーテル等の少くと
も１種が使用される。

これらグリシジル基を有する単量体の使用量は３〜５０
重量％、さらに好ましくは５〜４０重量％が望ましく、
グリシジル基を有する単量体を共重合させることにより
、電子写真用トナーとして使用する際の摩擦帯電性を格
段に向上させることができる。上記のグリシジル基を有
する単量体の共重合量は３重量％未満では摩擦帯電性の
点で不十分であり、又５０重量％をこえる場合には定着
性が低下し不適当である。

上記グリシジル基を有する単量体はビニル系重合物Ａお
よびビニル系重合物Ｂの両方に共重合成分として存在さ
せることが望ましいが、あるいはビニル系重合物Ａまた
はビニル系重合物Ｂのいずれか一方に共重合するだけで
も、本発明の目的を達成することができる。

本発明におけるビニル系重合物Ａまたはビニル系重合物
Ｂを構成する前記グリシジル基を有する単量体以外のビ
ニル系単量体としては、例えばスチレン、α−メチルス
チレン、ｐ−クロルスチレンなどのスチレン誘導体、例
えばアクリル酸メチル、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、アクリル酸ド
デシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジ
ルアクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸ジメチ
ルアミノエチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル
酸エチル、メタアクリル酸ブチル、メタアクリル酸２−
エチルヘキシル、メタアクリル酸ラウリル、メタアクリ
ル酸フエニル、メタアクリル酸２−ヒドロキシエチル、
メタアクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタアクリル
酸ジエチルアミノエチルなどのアクリル酸エステルまた
はメタアクリル酸エステル類、例えばアクリルアミド、
メタアクリルアミドなどのアミド類、例えばアクリロニ
トリル、メタアクリロニトリルなどのニトリル類、例え
ばエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなど
のエチレン不飽和モノオレフイン類、例えば酢酸ビニル
、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステ
ル類、例えばフマル酸エステル類、例えばイタコン酸ジ
エチル、イタコン酸ジブチルなどのイタコン酸エステル
類、例えばマレイン酸ジエチル、マレイン酸ジナチルな
どのマレイン酸エステル類、例えば塩化ビニル、臭化ビ
ニル、弗化ビニルなど、およびその他の共重合可能なビ
ニルモノマーがあり、これらの１種または２種以上を用
いることができる。

本発明のビニル系重合物Ａおよびビニル系重合物Ｂは、
例えば溶液重合、懸濁重合、乳化重合、塊状重合および
これらの重合方法の適合な組合せなど従来公知のいかな
る重合方法によつても製造が可能である。

また本発明の電子写真トナー用樹脂組成物の製造に際し
てはビニル系重合物Ａおよびビニル系重合物Ｂとともに
他の熱可塑性樹脂を本発明の目的がそこなわれない範囲
において混合使用してもよく、それらの熱可塑性樹脂と
しては例えばポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、ロジン変性ホルムアル
デヒド樹脂、セルロース樹脂、シリコン樹脂、ポリビニ
ルブチラール樹脂およびこれらの混合物がある。

またその他に可塑剤、顔料分散助剤などの添加剤を加え
ても良い。更に前記特定成分に加えて、着色剤としてカ
ーボンブラツクをはじめ任意の適当な有機顔料または染
料を配合し、例えば加熱溶融状態でよく混合する。

しかる後にハンマーミル、ジニットミルなどの通常の粉
砕機により５〜２０ミクロンの粒径に粉砕せしめる。か
くして得られた本発明に係る樹脂組成物は、すぐれたト
ナー適性を有し、特に高速複写装置に適用した場合には
従米のトナー用組成物よりもすぐれた摩擦帯電性および
定着性を有するため鮮明なコピー画像を得ることができ
る。

次に実施例を示し本発明の具体的事例を説明する。

実施例 １ ｊ （１）ビニル系重合物の製造 攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入口を備えた
４つロフラスコ中に、表１のビニル系重合物Ａ−１〜Ａ
−４およびビニル系重量物Ｂ−１〜Ｂ−４の欄に示す如
き配合量の単量体、重合開始剤、連鎖移動剤、分散剤お
よびイオン交換水を仕込み、窒素でフラスコ内の空気を
置換し、攪拌しながら昇温し、９０℃に６時間保つて重
合を完結せしめ、冷却後パール状の重合物を沢過して集
め、乾燥して、表１に示す二次転移点および重量平均分
子量を有する、本発明のビニル系重合物Ａの示例である
ビニル系重合物Ａ−１〜Ａ−４および本発明のビニル系
重合物Ｂの示例であるビニル系重合物Ｂ−１〜Ｂ一４の
各重合物を得た。

（２）トナーの製造 Ａ−４およびビニル系重合物Ｂ−１〜Ｂ−４を、各々表
−２に示す実験番号（１卜（９）の割合でカーボンブラ
ツクとともに配合し、加熱２本ロールにより練合し、冷
却後ジニットミルにて微粉砕し、風力分級する事により
５〜２０ミクロンの範囲に８０重量％の粒度分布を持つ
実験番号（１）※（９）のトナーを得た。

また従来品としてスチレン樹脂（ピコラスチツクＤ−１
２５：エツソスタンダード製商品名）を実験番号（自）
に示す割合で配合し、同じ方法でトナーを製造し、実験
番号（自）のトナーを得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２０〜７０℃の二次転移点および３０００〜３００
   ００の重量平均分子量を有するビニル系重合物Ａの５〜
   ９５重量部と、３０〜８０℃の二次転移点および３００
   ００〜６０００００の重量平均分子量を有するビニル系
   重合物Ｂの９５〜５重量部を主成分とし、ビニル系重合
   物Ａとビニル系重合物Ｂとの合計が１００重量部であつ
   て、ビニル系重合物Ａまたはビニル系重合物Ｂのうち少
   く共一方は、３〜５０重量％のグリシジル基を有する単
   量体とその他のビニル系単量体とから成る共重合体であ
   ることを特徴とする電子写真トナー用樹脂組成物。