JPS5988746A - 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、重子写真法、静電印刷法、静電記録法などに
だいて形成される静電荷像支持体するためのトナーに関
）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ケ静電引力
によｐ吸引せしめて静電荷像支持体の表面に付着させ、
これによって静電荷像ン可視化する工程である。

このような現像工程を遂行する具体的な方法としては、
絶縁性有機液体中に顔料又は染料ン微細（２） に分散させた液体現像剤を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にカーホン７゛ラン
ク等の着色剤娑分散含有せしめたトナーより成る粉体現
像剤ン用いる、カスケード法、毛ブラシ法、磁気ブラシ
法、イノプレッション法、パウダークラウド法などの乾
式現１８法とがある。

現像工程にぢいて可視化された画像は七のまま支持体に
定Ｎｖれることもあるが、通常は転写紙等の他の支持体
に転写された後定着される。このようにトナーは単に現
像工程に付されるのみならず、それ以後の工程、即ち転
写工程及び定着工程にも句きれるので、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（、良好な
転写性及び定着性含有することが要求きれる。このうち
、定着性に関する諸条件は最も厳しいものの一つであり
、従来からこのトナーの定着性の改良に関する研究及び
その成果が多数の文献（（発表されている。

現像工程に８いて形成されたｌ・ナー像又はこれが転写
された画像の定着は、一般に加熱定層方式（３） によるのが有利であり、この加熱定着方式には、オープ
ン定着等の非接触加熱定着方式と、熱ローラ定着等の接
触加熱定着方式とが夛）る。接触加熱定着方式は、熱効
率が冒（・点で優れており、特に高速定着が可能であっ
て高速複写機の定着に好適である。まｋ、比較的低温の
熱の馨用いることかでさるため、この方式に？いては消
費電力が少７：ｃくてよ（、複写機の小型化及びエネル
ギーの節約ン図ることかでざる。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６いても
好ましい。

一方、トナーはバインダー中に着色剤等が分散含有され
て成るものであジ、従来に左いて、バインダーとしては
、良好な流動性が得られて良好な現像が達成されること
から、スチＶンーアクリル樹脂等のビニル系重合体が用
いられている。

しかしＬｃがら、従来のビニル系重合体ケバインダーと
するトナー？用いた場合に％いて、現像によって形成さ
れ或いは更に転写きれたトナー像？、上述の接触加熱定
着方式によって定着せしめるとざには、オフセット現象
の発生という問題がある。

これは、定着時に像ン構成するトナーの一部が熱ローラ
の表面に転移し、これが次に送られて来る転写紙等に再
転移して画像ケ汚すという現象である。このオフセット
現象を防止するＴ二めには、熱ローラに接１７てクリー
ニングローラ等のクリーニング部材ケ設け、このクリー
ニング部材により熱ローラに付着したトナーヶクリーニ
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部材ケ設げｆ二
場合にお（・ては、いわゆる裏面汚れ現象が生ずるよう
になる。この裏面汚れ現象は、クリーニング部材に堆積
したトナー物質が過剰の熱？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を汚し、また更に熱ローラに押圧
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ジ像支持体の裏面が汚される現象で
ある。

斯かる裏面汚れ現象の原因？追求したところ、（５） この裏面汚れ現象には、トナーの溶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
系共重合体ケ主成分とする熱可塑性樹脂が用いられてい
るが、これらの樹脂は溶融時の弾性が小さいために転移
し易く、このにめ一旦はクリーニング部材に付着しても
、例えば熱ローラのヒータが投入された場合等に２いて
当該クリーニング部材に何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象が生ず
るのである。

然るに溶融時の弾性が大きくて裏面汚れ現象が生じない
トナーは非常に定着性が悪く、これは熱ローラによって
軟化溶融されたとぎにも弾性が大きく、転写紙等の像支
持体に対する濡れ、或（・は紙の繊維間に浸透する浸透
性が小さいからである。

以上の如き裏面汚れ現象の問題ケ解決するＴ二め、トナ
ーのバインダーとして不飽和ポリエステル等の熱架橋性
樹脂ン用いることが提案きれている。

斯かるバインダーによるトナーによれば、クリ−（６） ニング部材）、において、熱ローラよりの熱によって当
該熱架橋性樹脂が架橋して経時的に高分子量化し、溶融
時の弾性が大ざくなるム一めにトナー物質が熱ローラに
転移することが防止きねるので、裏面汚れ現象の発生を
防＋ｈすることが可能で矛）す、また、ビニル系重合体
ケバインダーとするトナーに比して、定着に必要な温度
ケより低温とすることがでさる利点、及び良好な非オフ
セット件乞得ることがでさる利点がある。

しかしながら、ポリエステル樹脂をバインダーとするト
ナーは、流動性が低（て良好な現像ケ行なうことが困難
であるのみならず、接触加熱定着方式ン利用した場合に
は、トナー像支持体が熱ローラに巻き付（・てしまうい
わゆる巻付き現象が発生し易い弱点がある。

以上の如き事情から、ビニル系重合体と上述の如きポリ
エステル樹脂との混合物乞バインダーとしてトナーヶ得
ることも考えられるが、単に両樹脂を混合するのみでは
各樹脂の弱点がそのまま残ってしまう。

（７） 不発ＩＪＪ４は、このような事実を基礎としてなき７ま
たものであって、その目的とするとこ７）は、良好な流
動性ン有していて優ねた現像が達成されると共に、接触
加熱定着方式によってそのトナー像の定着乞行なうとさ
に、低温で定着が可能であり、し力・もオフセット現象
、裏面汚れ」象及び巻イ・１さ現象が発生し′１．「い
静電荷像現像用トナー６折１１１、するＫある。

この目的は、多１能性単蓄体にょるｌ−縮合体（酊脂成
分乞５〜４５重ｊ！′％含有する樹脂より成るバインダ
ーにより構成されていることケ特徴とする静電荷像現像
用トナーによって達成される。

以下本発明につ（・て具体的に説明する。

本発明にＳいては、多官能性単墳体ｔ１縮合−Ｖしめて
得られる重縮合体樹脂と他の樹脂と馨混合して前記重縮
合体樹脂の含有割合が５〜４５重量％の樹脂を得、これ
をバインダーとして用（・てその粒子に着色剤及びその
他必要に応じて添加きれる添加剤を含有せしめることに
まり、静電荷像現像用トナーを構成せしめる。

以−トＩＣｇ　ｌ、・て、バインダーにどける前記重縮
合体樹脂の含有割合は、好ま（〜くけ１０〜４０重隈％
であり、ま１：前記重縮合体樹脂は、その原料単量体全
体の１０〜４０モル％が多官能性重量体であり。

更に多官能性重量体のうちの２０〜６０重１％が三官能
以上の単量体であることが好ましい。

また、前記他の樹脂としては、ビニル系重合体若しくは
共重合体及び／又はジエン系重合体若しくは共重合体ケ
用いることが好ま【２い。

本発明静電荷像現像用トナーによれば、そのバインダー
が５〜４５重量％の、多官能性単量体による重縮合体樹
脂を含有するものであるため、接触加熱定着方式による
定着６行なうとさにも、当該重縮合体樹脂が一般的に軟
化点の低いものであることにより低温で所期の定着６行
なうことかでざると共に、オフセット現象及び裏面汚れ
現象の発生が防止される。ここにオフセット現象の発生
が防止される理由は、オフセット現象はトナーに固有の
ある温度以上の温度で定着を行なったとぎに生ずるもの
であるが、当該重縮合体樹脂ン含有す（９） ることにより、既述のように定着可能な最低温度が低下
する結果、オフセット現象が発生するような高温で定着
を行なうことが不要となること、並びに当該重縮合体樹
脂それ自体が分子構造的にオフセット現象７允生しに（
いものであることである。まｋ、裏面汚れ現象の発／＋
１：が防止される理由は、以上のようにオフセット現象
が発生しにくし・ことのほか、熱ローラに付着しクリー
ニング部材により捕集されたトナー物質は、バインダー
が多官能性単量体により得られる重縮合体樹脂有し、そ
の重縮合体中には未反応の官能基が残存しその未反応の
官能基が熱ローラよりの熱によって反応するため、クリ
ー二／グ部材上ＶＣ！６いて経時的に高分子量化し、そ
の結果溶融時の弾性が大きくなるからである。

な８、前記重縮合体樹脂のための原料単量体に８いて、
多官能性単量体の割合が１５モル％未満の場合には、裏
面汚れ現象防止性にっ（・ての効果が必ずしも十分に認
められず、また上記割合が４０モル％を越えると、その
重縮合時の熱に、につ（１０） で高分子量化が進むので低温定着性が劣るように７ｊる
。

また、多官能性単量体のうち、三次元構造形成単位とな
り得る三官能以」二の単量体の割合が２０重量％未満で
は、有効な裏面汚れ現象防止効果が得られないＫそれが
あり、６０重搦゛％ｒ越えると得られる重縮合体が高分
子量化する１こめに、低温定着性が劣るようになる。

また本発明トナーにおいては、上述の重縮合体樹脂と共
にバインダーぞ構成する他の樹脂の特性が、上述の作用
効果ヶ阻害することなく、発揮される。例えば当該他の
樹脂として、ビニル系乗合体若しくは共重合体、ジエン
系重合体若しくは共重合体ン用いることにより、流動性
が高くて良好な現像ケ達成することかでざると共に、巻
付き現象が発生しにくいトナーとすることかでざる。

以−トのように、本発明においては、多官能性単量体に
よって得られる重縮合体ン特定の割合で含有するバイン
ダーによりトナーを構成せしめることにより、当該重縮
合体による好ましく・特性が確（１１） 実に発揮されると共に、バインダー？構成する他の樹脂
による特性が発揮きれ、この結果実用−にの種々の要求
に応えるトナー乞提供することかでざる。

本発明トナーのバインダー乞構成する、多官能件単量体
により得られる重縮合体樹脂としては、多価カルボ７酸
と多価アルコールとの縮合によって得られるポリエステ
ル樹脂、多価カルボン酸と多価アミンとの縮合によって
得られるポリアミド樹脂等を好ましいものとして用いる
ことかでざる。

そしてポリエステル樹脂ン用いる場合にお（・て好まし
いものは、その酸価が２７以上、好ま（〜くけ３０以上
、より好ましくは３７以上のポリエステルである。

ポリエステル樹脂またはポリアミド樹脂馨得るために好
適に用いることのでさるジカルボン酸の具体例としては
、例えばマンイン酸、フマール酸、メザコン酸、シトラ
コン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフ
タル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、
コハク酸、アジピン酸、七パチン酸、マロン酸、これら
の酸の無水物、低級アルキルエステルとりルフィン酸の
二量体、その他ン挙げることかでざる。

また好適に用いることがでざる三価以上の多価カルボン
酸の具体例としては、例えば１，２．４−ベンゼントリ
カルボン２．１，２．４−シクロヘキサントリカルボン
酸、２，５．７−ナフタレントリカルボン酸、１，２．
４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタント
リカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、
　　１．３−ジカルボキシル−２−メ・チル−２−メテ
ンンカルボキシルグロバン、テトラ（メチンン力ルボキ
シル）メタン、１．２，７．８−オクタンテトラカルボ
ン酸、エンボール三量体酸、及びこれらの酸無水物、そ
の他馨挙げることができる。

上記多価カルボン酸と縮合してポリエステル樹脂を与え
る多価アルコールの具体例としては、例エバエチレング
リコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、■、２−プロピレングリコール、ｌ、３−プロピ
レングリコール、■、４−ブ（Ｉ３） タンジオール、ネオペンチルグリコール、１．４−ブチ
ンジオール等のジオール類、■、４−ビス（ヒドロキシ
メチル）シフ臼ヘキツ／、及びビスフェノールＡ、水素
添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェ
ノールＡ１ポリオキシグロビＶン化ビスフェノールＡ等
のエーテル化ビスフェノール類、その他を挙げることか
でざる。

また好適に用いることがでざる三価以上の多価アルコー
ルの具体例としては、例えばソルビトール、１，２，３
．６−ヘキサンテトロール、１．４−ソルビタン、ペン
タエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペン
タエリスリトール、蔗糖、１．２．４−ブタ／トリオー
ル、１，２．５−ぺブタ／トリオール、グリセロール、
２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，
４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、ト＋）
メ−Ｊ−０−ルプロパン、１，３．５−）リヒドロギシ
メチルベンゼン、その他ぞ挙げることかでざる。

更に上記多価カルボ／酸と縮合してポリアミド樹脂を与
える多価アミンの具体例としては、エチ（１４） レンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イミノビスグ
ロビルアミン、フェニレンジアミン、キシリレンジアミ
ン、４．４’−ジアミノフェニルエーテル、ジエチレン
トリアミ／、トリエチレンテトラミ／、その他ン挙げる
ことかでざる。

以上の重縮合体樹脂と共にバインダー２構成する他の樹
脂としては、既述のように、ビニル系重合体若しくは共
重合体を好ましいものとして用いることができる。ここ
にビニル系重合体若しくは共重合体ケ得るための単量体
としては、例えばスチレン、０〜メテルスチ１／ン１ｍ
−メチルスチレン、　ｐ−メチルスチレン、α−メチル
スチンン、ｐ−エチルスチレン、２．４−’）メｆルス
ｆｖン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−′ｔｅｒｔ−ブ
チルスチレン、ｐ−ｎ−へキシルスチンン、ｐ−ｎ−オ
クチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチＶン、ｐ−ｎ−テ
シルスチレン、ｐ−ｎ−）”デシルスチレイ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−シクロルスチンン等のスチＶ／単量体乞
好ましく・ものとして挙げることが（１５） でざる。このほか、例えばエチレン、ノロピレン、スチ
レン、イソブチレノ等のエチＶノ不飽相七ノオレフィン
類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、弗化ビ
ニル等の・・ロダン化ビニル類、酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル、ベンジェ酸ビニル、醋酸ビニル等のビニル
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＋１−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリ
ル酸グ「１ビル、アクリル［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ｆｆｌ　２−
、　、：ｒ−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
アクリル酸エチル、メタアクリル酸グロビル。

メタアクリルＩｌｌ、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チル等のα−メチ
レン脂肪族モノカルボ／酸エステル類：アクリロニトリ
ル、メタアクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリ
ル酸もしくはメタアクリル酸誘導体；ビニルメチルエー
テル、ビニルエチルエーテル、ヒニルイソフチルエーテ
ル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニル
へギシルケトン、メチルイソプロペニルケト７等のビニ
ルケトン類；Ｎ〜ビニルヒロール、Ｎ−ビニルカルバソ
ール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等
のＮ−ビニル化合物；ビニルナフメレン類、その他ン挙
げることかでざる。

斯かる単量体により得られるもののうち、特にスチレン
−アクリル系共重合体が好ましい。

以上のビニル系重合体若しくは共１【合体の代りに、或
いはそれと共に、ジェノ系重合体若しくは共重合体ケ用
いることがでざる。ここにジェノ系重合体若Ｌ　＜は共
重合体のための単量体としては、例えばグロパジエン、
ゲタジエン、イソプレン。

クロログレン、べ７タジエン、ヘギサジエンナト（１７
） 馨挙げることかでざる。

本発明トナーは、既述の樹脂の混合体より成るバインダ
ーの粒子中に着色剤ぞ含有し、更に必要に応じて加えら
れる特性改良剤ン含有［７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
含有セし７められる。

着色剤としては、カーボンブラック、ニグロンン染料（
Ｃ，１，４５０４１５Ｂ　）、アニリンブルー（Ｃ，ｉ
、Ａ３０４０！５　　）、カルコオイルブルー（Ｃ。

１、４　ａｚｏｅｃ　Ｂｌｕｅ　３　）　、　　りＣＩ
ムイｘロー（Ｃ０Ｔ。

屑１４０９０　）、ウルトラマリンブルー（ｃ、ｒ、屑
７７１．０３）、デュポンオイルンツド（Ｃ，Ｉ、／１
ｇ２６１０５　）、キノリンイエロー（Ｃ，１，，４６
４，７００５）、メチレンブルークロライド（Ｃ，１，
扁５２ｔ）１５）、フタロシアニンブルー（Ｃ，ｉ、７
ｇ６７４１６０　　）、マラカイトグリーンオフサレー
ト（Ｃ，１，廃４２００（１）、う／グブラック（Ｃ，
１，４７７２６６）、ローズベンガル（Ｃ，１，４４５
４３５）、これらの混合物、その他を挙げることかでざ
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（１８） 有されることが必要であり、通常バインダー１００重量
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、マグネタイトケ始め
とする鉄、コバルト１．ニッケルなどの強磁性を示す金
稍若しくは合金又はこれらの元素馨含む化合物、或いは
強磁性元素ケ含まないが：Ａ白な熱処理ケ施すことＶＣ
よって強磁性ケ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−銅−錫などのマンガンと
銅とン含むホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、又は
二酸化りａム、その他ケ挙げることかでざる。これらの
磁性体は平均粒径０．１−ｔ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１００ｉｊｆ１′部当ジ２０〜７０重量部、好まし
くは４０〜７０重量部である。

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ａｈて現像剤とされ
、或いは各トナー粉末が磁性体ン含有するとぎはそのま
まで現像剤とされることも（Ｉ９） ある。キャリアと混合する場合に８げる肖該キャリアと
しては、神々の点から鉄粉ン樹脂被覆して成るものが好
ましく・。

以下本発明の実施例について説明するが、これらによっ
て本発明が限定されるものではない。

「部」は重量部乞示す。

実施例１ テレフタル酸と、トリメリット酸と、ポリオキシプロピ
レン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）グロバンと馨２：３：６とＹ、ｒるモル比で重縮合
せしめて軟化点１．３０℃の１１縮合体ケ得ルー　方、
スチンンとｎ−ブチルメタアクリレートとン７：３とな
るモル比で共重合せしめて−ｔ−を平均分子１ｉ５５，
０００、軟化点１３０℃の共重合体乞得、前記軍縮合体
と共重合体とを重量で６０：４０となる割合で混合して
樹脂馨得に０ この混合積１脂１００部と、カーボンブランク［モーガ
ルＬＪ（ギヤボット社製）１０部と、低分子量ボリグロ
ビレン［ビスコール６６０ＰＪ　（三洋化成社製）３部
とぞ用い、加熱溶融、練肉、冷却、粉砕、分級の各工程
ケ含む通常のトナーの製造方法に従って平均粒径ｌＯμ
の本発明ｌ・ナーを製造した。これン「トナー１］とす
る。

実施例２ 実施例■に左いてバインダーとされる樹脂に２ける軍縮
合体と共重合体との混合割合’Ｙ　２０　：８０とした
以外は実施例１と同様にして平均粒径ｌＯμの本発明ト
ナーン製造した。これ馨「トナー２」とする。

比較例１ 実施例１Ｋｇいてバインダーときれる樹脂にＲける１て
縮合体と共重合体との混合割合ｇ５０：５０とした以外
は実施例Ｉと同様にして平均粒径ｌＯμの比較トナーヶ
製造した。これン「比較トナー１」とする。

比較例２ 実施例１１Ｃｇける共重合体ｔそのままバインダーとし
て用い、従って重縮合体乞混合しなかったほかは実施例
１と同様にして比較用トナーケ製造した。これケ「比較
トナー２」とする。

（２１） 以」二のようにして得られたトナーの各々２部と、平均
粒径ｉｏｏμの鉄粉ケ樹脂被覆して成るギヤリア９８部
とン混合して合計４種の現像剤ン調製した。そして表層
馨テフロ／で形成した熱ローラと、表層ンシリコンゴム
で形成した圧着ローラとよジ成る定着器とン装備した電
子写真複写機［Ｕ−Ｂｉｘ３０００Ｊ　（小西六写真工
業社製）に前記現像剤の各々馨適用し、定着器＋ｃｊｔ
？ける熱ローラの設定温度ヶ変化さ・せることにより、
前記トナーの各々につ（・て、その定着可能最低温度Ｔ
Ｉ、巻付き現象が発生する最高温度Ｔ２及びオフセット
現象が発生する最低温度Ｔ３ン求めた。更に定着器の温
度ン１９０’Ｃに設定して、各現像剤により２００００
回に亘ってコピーテストヲ行ない、裏面汚れ現象が発生
するか否かン調べた。結果ン次表に示す。

（２２） 表 ナオ、２００００回のコピーテストに３いて、本発明に
係るトナーによる現像剤によれば、最終コピーまで鮮明
で良好な複写画像が形成された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■）多官能性単量体による止縮合体樹脂成分を５〜４５
   重量％含有する樹脂よ構成るバインダーにより構成され
   ていること？特徴とする静電荷像現像用トナー。 ２）バインダーが、ビニル系樹脂及びジエン系樹脂の少
   な（とも一方を含有するものである％許請求の範囲第１
   項記載の静電荷像現像用トナー。