JPS5988742A - 熱ローラ定着用静電荷像現像用トナー - 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、静電印刷法、静電記録法などに
おいて形成さ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。

静電荷像の現像工程は、帯電せしめた微粒子全静電引力
により吸引せしめて静戚荷像支持体の表面に付着させ、
これによって静屯萄像金り］視化する工程である。

このような現像工程全遂行する具体的な方法としては、
絶縁性有機ｌ夜体中に顔料又は染料を値組に分散させた
液体現像剤音用いる湿式現像法と、天然又は合成の樹脂
より成るバインダー中Ｃニカーボンブラック等の看色剤
を分散含有せしめたドブ゛−より成る粉体現像剤を用い
る、カスケード法、毛（２） ブラシ法、磁気ブラシ法、インブレツンヨン法、パウダ
ークラウド法などの乾式現像法とがある。

現像工程において可視化された画像はそのまま支持体に
定宿されることもあるが、通常は転写紙等の他の支持体
に転写された後定宿される。このようにトナーは単ｉ二
現像工程に付されるのみならず、それ以後の工程、即ち
転与工程及Ｏ・定宿工程（二も付されるので、トナーに
おいては、その性能として、良好な現像性のみでなく、
良好な転写性及び定着性を有することが要求さハ、る。

このうち、定着性に関する諸条件は最も厳しいものであ
り、従来からこのトナーの定着性の改良（１関する１１
１ｆ　死及びその成果が多数の文献に発表されている。

現像工程において形成されたトナー像又はこれが転写さ
れた画像の定宿は、一般Ｃ二加熱定着方式によるのが有
利であり、この加熱疋指方式には、オーブン定宿等の非
接触加熱定着方式と、熱ローラ定宿等の接触加熱定着方
式とかある。接触加熱定着方式は、熱効率が高い点で潰
れており、特（：高速定宿かり能であって高速複写機の
定宿に好適（３） である。また、比較的低温の熱源を用いることができる
ため、この方式においては消費電力が少なくてよく、複
写機の小型化及びエネルギーの節約を図ることができる
。更に、定着器内に紙が滞溜した場合にも発火の危険が
なく、この点においても好ましい。

接触加熱定宿方式はこのように種々の点で好ましいもの
であるが、この方式においては、オフセット現実の発生
という問題がある。これは、定着時Ｃ１像を構成するト
ナーの一部が熱ローラの表面Ｃ二転移し、これが次に送
られて来る転写紙等に再転移して画像を汚すという現象
である。このオフセット現実全防止するためには、熱ロ
ーラに接してクリーニングローラ等のクリーニング部材
全役け、このクリーニング部材により熱ローラζ二付着
したトナー全クリーニングする手段が有効である。

しかしながら、このようなりリーニング都祠全設けた場
合ｌ二おいては、いわゆる裏面汚れ現実が生するように
なる。この表面汚れ現実は、クリーニング部材に堆積し
たトナー物質が過剰の熱全受けた場合に、当該トナー物
質が熱ローラに転移してその後に給送されて来る転写紙
等の像支持体の表面全汚し、また史に熱ローラに押圧さ
れている圧接ローラに転移してこの圧接ローラに転移し
たトナー物質により像支持体の裏面が汚される規宋であ
る。

斯かる裏面汚れ現象の原因全追求したところ、この裏面
汚れ現象には、トナーの浴融時の弾性が重要な関係があ
ることが判明した。即ち、従来においてトナーのバイン
ダー樹脂としては、例えばスチレン−アクリル系共重合
体金主成分とする熱可塑性樹脂が用いられているが、こ
れらの樹脂は浴融時の弾性が小さいために転移し易く、
このため一旦はクリーニング部材に付着しても、例えは
熱ローラのヒータが投入された場合等において当該クリ
ーニング部材に付着したトナー物質が加熱されると熱ロ
ーラに転移し、結果として裏面汚れ現実が生ずるのであ
る。

然るに浴融時の弾性が大きくて裏面汚れ現実が生じない
トナーは非常に定着性が悪く、これは熱（５） ローラ（二よって軟化浴融されたときにも弾性が大きく
、転写紙等の像支持体に対する濡れ、或いは紙の繊維間
に浸透する浸透性が小さいからである。

本発明は以」二の如き事情に基いてなされたものであっ
て、その目的は接触加熱定着方式により好適に定着する
ことができてしかも裏面汚れ現象が生ずることのない静
電荷像現像用トナーを提供するにある。

この目的は、メチロール基と反応し得る官能基と、メチ
ロール基と全含有する樹脂により構成されていることを
特徴とする静電荷像現像用トナー（二より達成される。

以下本発明について具体的に説明する。

本発明においては、メチロール基と反応し得る官能基音
符する樹脂と、メチロール基會有する樹脂と全混合して
バインダーを構成せしめ、このバインダーｌ二看色剤そ
の他のトナー用成分全分散含有せしめて静電荷像現像用
トナーとする。

前記メチロール基と反応し得る官能基としては例えばカ
ルボキシル基、ヒドロキシル基、メルカ（６） ブト基、エポキシ基、ニトリル基、ビニル基などの不飽
和結合基等を挙げることができる。これらの官能基を有
する樹脂としては、メチロール基と反応し得る官能基を
有する、例えばステ１７ン系樹脂、アクリル系樹脂、ス
チレン−アクリル系樹脂、スチレン−アクリル−ブタジ
ェン系樹脂ｌ「ど全量げることができ、前記官能基はこ
れらの樹脂の側鎖または主鎖末端に位置されていること
が好ましい。これらの官能基のバインダー中における含
有割合は、バインダー１ｇに対して０．０２〜ｌＯＥリ
モル、好ましくは０．１〜５ミリモルとされる。

前記メチロール基を有する樹脂どしては、例えばアミノ
樹脂、フェノール樹脂などを挙げることができ、アミノ
樹脂は、例えばメラミン、ベンゾグアナミン、尿素等の
アミノ化合物と、ホルムアルデヒド等のアルデヒドと全
付加縮合せしめて得られる樹脂であり、具体的には尿素
樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂などを挙げることが
でき、フェノール樹脂は、例えばフェノール、フレソー
ルなどのフェノール化合物と、ホルムアルデヒド（７） 等のアルデヒドと全付加縮合せしめて得られる樹脂であ
り、具体的にはフェノール−ホルムアルデヒド樹１ｍ−
１代表的なものとして挙げることができる。

バインダー中における前記アミノ樹ｊ指またはフェノー
ル樹脂の含有割合は、１〜４０重量飴、好ましくは３〜
２０重量係とされる。

前記メカロール基と反応し得る官能基含有する樹脂とし
てのスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂または
スチレン−アクリル−ブタジェン系樹脂におけるスチレ
ン成分のためのスチレン単量体としては、例えばスチレ
ン、Ｏ−メチルスチレン、ｍ−）チルスチレン、ｐ−メ
チルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エテルスチレ
ン、２．４−ジメチルスヂレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレ
ン、ｐ−ｔｃｒｔ−フ５−ルスチレン、ｐ−ｎ−へキシ
ルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニ
ルスチレン、ｐ　”−デシルスチレン、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
等を挙げることができる。またアクリル系樹脂、スチレ
ン−アクリル系樹脂またはスチレン−アクリル−ブタジ
ェン系樹脂におけるアクリル成分のためのアクリル単量
体としては、例えばアクリル酸メチル、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−オクチル、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、アクリル酸ステアリル、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、メタアクリル酸エテ
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ｔル、メタアクリル酸ドデシル、メタアクリル酸ラウ
リル、メタアクリル酸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チル、メタアクリル酸ジエチルア
ミノエテル等の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（９） トリル、メタアク９０ニトリル、アクリルアミド等のア
クリル酸もしくはメタアクリル酸誘導体、その他全量げ
ることができる。またスチレン−アクリル−ブタジェン
系樹脂におけるブタジェン成分のためのブタジェン単量
体としては、ブタジェン及びその誘導体金挙げることが
できる。これらの単量体は単独で或いは複数のものを組
合せて用いることができる。

また本発明においては、前記メチロール基と反応し得る
官能基を有する樹脂に、メチロール基金性する樹脂を化
学的に反応結合せしめた変性樹脂によりバインダーを、
溝成することもできる。

本発明トナーは、以上のように、バインダー中に、メチ
ロール基と反応し得る官能基と、メチロール基とが含有
されており、メチロール基は加熱条件ドで経時的に反応
性を示すものであるが、静電荷像が現像されて形成され
たトナー像全支持している転写紙等の像支持体が定着の
ために熱ローラ定着器に送られ、トナー像全形成してい
るトナーが熱ローラに接触して溶融し定着することとな
る（１０） が、このときのトナーはバインダーにおいてメカロール
基は未だ反応が充分に進行していないのでその溶融弾性
が小さく、像支持体に対する閲れが良好で十分に繊維間
に浸透し、その結果良好な定着が達成され、そしてトナ
ーの一部が然ローラに付着し更にクリーニングローラに
クリーニングされて堆積するに至ったトナー物質は、熱
ローラの熱を受けることにより、バインダーにおいて、
メチロール基が、当該バインダーに含有されているメチ
ロール基と反応し得る官能基と反応して架橋構造を形成
するようになってこれら全成分とする樹脂が高分子量化
するため、経時的にその浴融弾性が増大するようになり
、この結果、熱ローラによって定着温度より高い温度に
加熱された場合にも、熱ローラに転移すること及び更に
圧接ローラに転移するようなことがなく、従って裏面汚
れ現象の発生を確実に防止することができる。

因みに、良好な定石が達成されるためにはトナーの溶融
弾性が１０００〜２００００ｄｙ０ｅ／ｃＩＩｔである
ことが必要であり、また裏面汚れ現象の発生が防止さ（
１１） れるためには、トナー物質の浴融弾性が２４０００ｄｙ
ｎｅ４２以上であることが必要である。

ここに弾性は、円錐円板型回転粘度計「島原レオメータ
−ＲＭ　−ｌ　Ｊ　（島原製作所製）を用いて行なわれ
る動的粘弾性の測定から求めた動的弾性率の値である。

また本発明トナーは、そのバインダーが、アクリル系単
量体による成分全含有する共重合体を含有するときは、
良好な正の摩擦帯電特性を有し、十分な帯電量が得られ
るので、負屯荷にょる静電荷像の現像に好適であり、良
好な可視画像全形成することができる。

本発明トナーのトナー粒子は、既述のバインダーの粒子
中に青色剤全含有し、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、磁性トナーとなす場合には、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、カーボンブラック、ニグロシン染料（
Ｃ，Ｉ　、Ｎｎ５０４１５Ｂ）　、　７＝　９　ｙ　フ
ルー（Ｃ，Ｉ　、Ｎｎ５０４０５）、−１２ルコオイ／
ｌ／フ／ｌ／　−（Ｃ８Ｉ　。

＜ａｚｏｅｃ　Ｊ３１ｕｅ　３）クロムイｘａ−（ｅ＋
ｌ＋４１４０９０）、ウルトラマリンブルー（Ｃ，Ｉ、
＊７７１０３）、デュポンオイルレッド（Ｃ，ｌ　、Ｎ
ｎ２６１０５）、ギノリンイエロー（Ｃ，Ｉ　、Ｎｎ４
７０ｔ）５　）、メチレンブルークロライド（ｃ、ｉ、
陽５２０１５）、フタロｉ／アニンブ／レ−（Ｃ，１，
Ｎｎ７４１６０）、マラカイトグリーンオクサレー）　
（Ｃ，１、Ｎｎ　４２０００）、ランプブラック（Ｃ，
Ｉ、＋東７７２６６）、ローズベンガル（Ｃ，Ｉ　、ｍ
４５４３５　）、これらの混合物、その他を挙げること
ができる。これら着色剤は、十分な濃度の可視像が形成
されるに十分な割合で含有されることが必要であり、通
常バインダー１００車ｈｔ部に対して１〜２０重量部重
量部側合とされる。

前記磁性体としては、フェライト、マグネタイトを始め
とする鉄、コバルト、ニッケルｆｘ、　ト（’−）　強
磁性を示す金属若し、くは合金又はこれらの元素を含む
化合物、或いは強磁性元素を含まないが個当な熱処理を
施すことによって強磁性を示すようになる合金、例えば
マンガン−銅−アルミニウム、マンガン−鋼−錫などの
マンガンと銅とを含むボ（１３） イスラー合金と呼ばれる種類の合金、又は二酸化クロム
、その他を挙げることができる。これらの母性体は平均
粒径０．１〜１ミクロンの微粉末の形でバインダー中に
均一に分散される。そしてその含有量は、トナー１００
　Ｍ置部当り２０〜７０重量部、好ましくは４０〜７０
重量部である。

また、特性改良剤としては、ニグロシン染料、アミン類
、アンモニウム塩類、ピリジニウム塩類、その他の正帯
電特性付与性の荷車制御剤を主なものとして挙げること
ができる。

本発明トナーは、鉄、フェライト、マグネタイト、ガラ
スピーズ等より成るキャリアと混合されて現像剤とされ
、或いはトナーが母性体を含有するときはそのままで現
像剤とされることもある。

キャリアと混合する場合における当該キャリアとしては
、種々の点から鉄粉を樹脂被覆して成るものが好ましく
、その被覆用樹脂としてはフッ素系樹脂等の負の摩擦帯
電特性を有するものが好ましい。

以下本発明の実施例について説明するが、これ（１４） らによって本発明が限定されるものではない。尚「部」
は重量部を示す。

実施例１ スチレン８０部、ブチルアクリレート　１７部、ヒドロ
キシエチルアクリレート３部よＥ）成るスｔＬ／７−ア
クリル樹脂８５部と、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂
１５部と、カーボンブラック１０部と、ポリプロピレン
「ビスコール６６０ＰＪ（Ｅ洋化成社製）３部とを混合
し、練肉、冷却、粉砕及び分級の工程による通常のトナ
ーの製造方法に従って本発明トナーを製造した。

このトナー５部と、鉄粉キャリアｒＤｓＰ、Ｊｃ同和鉄
粉社製）９５部とを混合して現像剤全調製した。

次に、有機感光体を搭載した電子写真複写機１’−Ｕ−
Ｂｉｘ　　ＶＪ（小西六写真工業社製）の改造機を用い
、上記現像剤により１００００回のコピーテストを行な
ったところ、良好な複写画像が安定して得られ、各コピ
ーの何れの面にも汚れの発生は認められなかった。なお
装備された定着器は、表（１５） 属音テフロン（デュポン社製ポリテトラフルオロエチレ
ン）により形成した熱ローラ及び表層全シリコンゴムｌ
’Ｔ（１シー１３００ＲＴＶＪ　（信越化学工業社製）
により形成した圧接ローラとを有し、更に表層全ナイロ
ン不織布「ノーメックス」（デュポン社製）により形成
したクリーニングローラｋＷする定着器であり、熱ロー
ラＣ二おける設定温度は１９０１：ｌとした。

また上記トナーについて、円錐円板型回転粘度計［島原
レオメータ−ＲＭ−ＩＪによりその弾性全測定したと、
：ろ、温度１９０υで２９００ｄｙｎｅ／（、？であり
、温度２１０　υで６０分間放置した後には５６０００
ｄｙｎｅ／、２　トｔｒツタ。

実施例２ スチレン７６部、ブチルアクリレート１９部、液状ポリ
ブタジェン５部より成るスチレン−アクリル−ブタジェ
ン樹脂９０部と、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂１０
部と、カーボンブラン２１０部と、ポリプロピレン「ビ
スコール６６０ＰＪ（三洋化成社製）３部と、塩化スズ
０．２部と全混合し、練肉、冷却、粉砕及び分級の工程
による通常のトナーの製造方法に従って本発明トナーを
製造した。

このトナーにより実施例１におけると同様にして現像剤
を調整し、この現像剤音用いて実施例１と同様にしてコ
ピーテストを行なったところ、実施例１におけると同様
の良好な結果が得られた。

比較例１ 実施例１においてメラミン−ホルムアルデヒド樹脂を除
いてスチレン−アクリル樹脂１００部とした他は実施例
］と同様にしてトナーを製造し、このトナーにより実施
例１におけると同様にして現像剤を調整した。この現像
剤を用いて実施例１と同様のコピーテストを行なったと
ころ、コピー回数が３０００回に至る頃から裏面汚れ現
象が発生した。

比較例２ 実施例２ｆ二おいてメラミン−ホルムアルデヒド樹脂全
除いてスチレン−アクリル−ブタジェン樹脂１００部と
した他は実施例２と同様にしてトノ゛−を製造し、この
トナーにより実施例１におけると（１７） 同様にして現像剤を調整した。この現像剤を用いて実施
例１と同様のコピーテストに行なったところ、コピー回
数が２５００回に至る頃から裏面汚れ現象が発生した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）メチロール基と反応し得る官能基と、メチロール基
   とを含有する樹脂により構成されてｌ、ｓること全特徴
   とする静電荷像現像用トナー。