JPS60123849A - 加熱定着用トナ− - 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、静電記録、静電印刷等に用いられ
る加熱定着用トナーに関する。 画像担体（Ｚｎ　Ｏ感光体、３ｅ悪感光、有機光導電体
等）上に形成された静電荷像を現像するための現像剤ど
しては、例えば磁性キャリア粒子とトナー粒子を混合し
た二成分系現像剤や、樹脂と磁性粉を主体としたトナー
粒子からなる一成分系の磁性］〜ルナ−、一般に使用さ
れている。 また、現像して得られた１−リー像は、そのまま、もし
くは、普通紙等の転写シート上に転写した後、定着して
最終画像が得Ｉ−）れる。 ｌ・ナー像の定着１１式としては、電熱ヒータによる加
熱雰囲気中を通過させるΔ−ブン定盾方式。 少なくとも一方が加熱［１−ルである一対のロール間を
通過さ１！る熱ロール定着方式、あるいは、一対の剛ｆ
１０−ル間を常温で通過させる圧力定着方式等が知られ
ている。 これらの定着方式のう１５、熱ロール定着方式は、加熱
ロールの表面と被定着基体上の１〜ブー像保持而とが圧
接触するため、トナー像を被定着基体上に融着する際の
熱効率が極めて高く、迅速に定着を行なうことができる
ので、特に、高速度複写を目的どする画像形成装置には
、極めて好適である。 そして、熱ロール定着方式では、加熱ロール表面にトナ
ーが加熱溶融状態で圧接触するため、１〜ナーの一部が
ロール表面に１１着して再び被定着基体トにｆ＋着し画
像を汚ず、いわゆるオフセット現蒙を起こし易い欠点が
ある。そのため、オフセラ１〜現象を防止で−る方法と
して、例えば加熱ロール表面をフッ素樹脂やシリコンゴ
ム等の耐熱性を有する薗型竹利朽で形成し、更にその表
面にシリコンオイル等のオフセット防止用液体を供給し
て該液体の薄膜で「１一層表面を被膜する方法が行われ
ている。 この方法で・は、上記液体が加熱されることにより、臭
気を発生

【ノ、また液体を供給Ｊ−るだめの余ｊｊ’ｌ
　’ｔｒ訳置装必要となり、定着装置の構造が複雑にな
るなどの欠点があった。 そこで、シリ−コンオイル等のオフセット防１ト用液体
を供給せずとも、オフセットが発生せず、良θ７　Ｘ’
ｃ定着画像を１ｑるべく、種々のトナーが提案されてい
る。例えば特公昭５２−３３０４号、同５２−３３０５
号、同５７−５２５７４号、同５３−１４１６５５号お
よび同５８−１２５８０号の各公報には、着色剤とスチ
レン系樹脂と特定の離型剤を含むドブ−が記載されてい
る。また、特公昭５５−６８９５月公報には、α・β−
不飽和エチレン系単硲体を構成単位として含有し、かつ
、所定の範囲の分子量分布を有する樹脂を主要樹脂成分
どして含有するトナーが記載されＣいる。さらに、１１
１間昭５６−１９５２弓、同５７−３７３５３号、同５
’７−１７１３４５号および同５８−１００１３９Ｍの
各公報に記載されているＪ：うな、ポリエステル樹脂を
含む熱し】−ル定肴用ｉ〜ナーもＩＩｉ！案されている
。 しかしながら、上述の公知のトナーによれば、耐オフヒ
ッ１〜性が高く、しかも定着温度を低（する点では一応
満足ｒさるものの、更に改や；が望まれていた。 本発明の目的は、１述の従来技術の欠点を解潤し、耐オ
フセット性および定着性に優れると共に、高品質の定着
画像が１７られる加熱定着用トナーを提供することにあ
る。 本発明の加熱定着用Ｉ・ナーの構成は、少なくとも樹脂
と着色剤と離型剤とを含む加熱定着用トナーにおいて、
前記樹脂はジオール成分と２価または＞価カルボン酸ま
たはその誘導体成分よりなるポリエステル樹脂とα・β
−不飽和エチレン系単品体を構成１１１位として含むス
チレン−アクリル系４（Ｉｒ１合体からなり、かつ、前
記１１１１Ｑ￥剤は少なくとｂ　（ＩＣ分子ｉｊ１ポリ
プロピレンと低分子量ポリエチレンからなる加熱定着用
１〜ナーにある。 まづ“、熱ロールによる加熱定着方式においては、オフ
セットを防１ヒづ−るために、樹脂の分子量分布１１０
７５重６平均分子船（以下ＭＷという）／数平均分子量
（以下ｙｎという）の値を大きくする必要があることは
、良く知られている。一方スチレン・アクリル系共重合
体の場合、通常の重合法によって合成した１か１詣でｔ
よ、分子量分布ｔよ２．０（但しゲール・パーミェーシ
ョン・クロマ１〜グラフイーによる測定、以下も同様）
以上となることが多く、オフセット防止効果を有するも
のが多い。そこで、本発明でも分子量分布が２．０以上
（好ましくは４．０以上）となるスチレン・アクリル系
Ｊｔ　ｉｎ合体を樹脂成分の一つとして用いる。 本発明で使用するスチレン・アクリル系共重合体を形成
づるためのα・β−不飽和ｌブレン系甲県体としては、
例えばスチレン、０−メチルスールン、ｐ−メチルスグ
−レン、α−メブルスサ１／ン。 ｐ−エチルスチレン、２・４−ジメチル−Ｔ　”７レン
。 ｐｎ−エチルスチレン、　ｐ　−［ｅｌ、ｒ−プチルス
ブレン、１ｌ−ｎ−ヘギシルスチレン、ｐ−ｎ’−ｉク
ロルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−メ１〜キ
シスチレン、ｐ−フェニルス゛トレン、１）−クロルス
チレン、３・４−ジク［」ルスチレンなどのスチレン類
、ビニルナフタリン類、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−オクヂル、アクリル酸ドデシル、７Ｊクリル酸ラ
ウリル、アクリル酸２−：［チルへ４−シル、アクリル
酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエヂル、アクリル
酸フェニル、α−クロルアクリル酸チメル、メタアクリ
ル酸プロピル、メタアクリルＮ０−ブヂル、メタアクリ
ル酸イソブチル。 メタアクリル酸ｎ−オクブル、メタアクリル酸ドデシル
、メタアクリル酸ステアリル、メタアクリル酸フ１ニル
、メタアクリル耐ジメブルアミノエｆ′ル、メタアクリ
ル酸ジエヂルアミノエチルなどのα−メチレン脂肪酸モ
ノカルボン酸エルテル類などが挙げられる。 本発明ぐは、１−記のメチレン類とα−メチレン脂肋ｈ
）：（ツノノルボジ酸エステル類との共重合体を使用Ｃ
ぎるが、重量平均分子品が５００００へ・３（１０（１
００、数平均分子量が１００００〜５００００、分子用
分布が３〜３０の；ｂのが好ましく、特に、１５０００
０〜２７０００の重量平均分子ω、２５０００へ・３！
うＯＯＯの数平均分子量、４〜１５の分子ｔ）分布を有
するものが有すノである。 １１］シ、架橋させた樹脂を用いる場合には、この範囲
を越えた０のでも有効であることは勿論である。 次に、熱ロールにＪ：る加熱定着方式においては、オフ
セラ１〜防止効果を有すると共に、＾速定着を容易にづ
“るためにできるだ【ノ低い渇磨で定着し得る１〜ナー
が必要となる。これらの条件を満たす樹脂どしてはポリ
エステル樹脂が知られており、本発明でも上記メチレン
・アクリル系共重合体と共、に使用する。本発明で使用
するポリエステルイＨ１ｌｌｔとしては、例えば特開昭
５７−３７３５３号公報に記載されでいるよう４１〜、
特定のジオール成分と、２価のカルボン酸またはその低
級アルキルエステルおよび３価１メ］二の多価カルボン
酸またはその無水物との混合物であって、３価以上の多
価カルボン酸またはその酸無水物の含有量が酸成分の３
０〜８０モル％である多価カルボン酸またはその誘う９
体生成物を縮重合させたポリエステル樹脂が適当である
。 本発明では、上記のボ１几［スプル樹脂のうら、重ω平
均分苗が５０００〜’ＩＯ’００００（より好ＳＩＬ、
＜ｔ；ｔｌ　５０（’）Ｏ”−３００ｏＣ））、　ｖｌ
Ｉ均分子帛が５０００〜２００００．分子用分布が５へ
・２０（りＹましくは６〜１２）のものが好、１ニジい
。イ１１し、架橋させたポリエステル樹脂の場合には、
」−配分子聞の範囲外でも有効である。 なお、ポリエステル樹脂は、定着トナー画像を保持する
被定＠基体を塩化ビニール製シートの下においた場合の
トナーの該シートへの祠着くいゎゆる塩ビ汚染）を防止
するのに有効である。 上述したスチレン・アクリル系共重合体（Δ）どポリエ
ステル樹脂（Ｂ）との配合比は、重量比で（Ａ）：　（
ｒ３）＝１０〜９５：５〜９０の範囲がりｆＸＬしく、
より好ましい範囲は、３０〜８０：２０〜７０である。 ；Ｕだ、本発明では、トナーの耐オフセット性を高める
ためにＨ１型剤をトナー全鎖中に１〜１５重帛％含有「
しめる。本発明で使用するに１型剤としては、脂肪族系
樹脂、脂肪酸金属塩類、高級脂肪ＦＩｉ類、脂肪酸エス
テル類もしくはぞの部分ケン化物ガ°１などの公知の脂
肪族系化合物があるが、特に低分子量（型出平均分子量
が１０００−１００００）の脂肪族系樹脂が有効である
。具体的には、低分子量ポリプロピレンと低分子量ポリ
エステルの４１１用が適当であり、このような組合せに
よってトナーの耐オフ１？ツト性を大幅に改善すること
ができる。 本発明に係るトナーにおいては、任意の適当な顔料およ
び／または染料が着色剤として使用される。例えばカー
ボンブラック、アニリンブルー。 カルコオイルブＪレー、クロームイエロー、ウルトラマ
リンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー
、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、
メチレン、マラカイトグリーンオクサレート、ランプブ
ラック、ローズベンガル。 ニゲ［＋シン染料、含金属（Ｃｒ）アゾ染料などの公知
のものが挙げられる。 さらに、本発明のトナーに磁性をもたせる場合には、上
記着色剤の一部または全部の代りに、マグネタイト、ヘ
マタイト、フｒライ１〜などの鉄酸化物、コバルト、ニ
ッケル、マンガンなどの磁性を示１金屈やその合金等の
公知の磁性相別微粉末を使用してもよい。ここで磁性粉
の含有量は、トナー全ｍ中に２０〜８０重出％の範囲が
適当である。 本発明のトナーは、鉄粉、フ］ライト粉末などの４ニド
リアと混合して二成分系現１象剤（但しトナー中に磁性
粉を含んでいてもよい）としても使用できるし、また−
成分系の磁性トナーとしても使用できる。 巳１［た、本発明の１〜ナーを使用して被定着シート」
二に形成したし・ナー像は、その表面にオフセット防止
用ｉ１（＋！体を供給するまでもなく、オフセットを伴
わずに良好な熱ロール定着が可能であるが、定１７用加
熱［１−ルどしては、例えば金属ロールの表面を４フツ
化玉チレン樹脂などのフッ素樹脂で被彎したもの、ある
いは比較的硬質のシリコンゴムで形成したものなどが使
用できる。 実ｈＩ！１例　１ スヂレンーｎ−ブヂルメタクリレ−１〜（ＭＷ＝２２０
０００、Ｍｎ　＝２００００．Ｔｔｉ　＝６０℃）、ポ
リ１スアル樹脂（特開昭５７−３７３５３月公報の合成
例１に記載の樹脂）、ポリプロピレン（−１化成製ビス
コール５５０Ｐ）、ポリエチレン（アライドケミカル製
ＡＣポリエチレン６Ａ）お、Ｊ、びカーボンブラック（
三菱化成製＃４４）の各原オ′；１を用いて、以下のプ
ロセスに従って、第１表に示け８秒類のトナーを作成し
た。 まず、原料を加圧式ニーダにより１４０℃の温度にて十
分混練し、冷却固化さ１！た後ジー「ツ１〜ミルにて粉
砕し、ついで分級して平均粒径約１５ｆｌの１〜ナーを
得た。 第　１　表 上記の各トナー５重♀部を、それぞれ鉄粉キレリア（日
本鉄粉製ＥＦＶ２００／３００）９５重缶部ど混合して
８種類の現像剤を作成し、これらの現像剤を用いて市販
の電子写真複写機にて画像評価を行なったところ、第２
表のような結果が得られた。なお、オフセット性の評価
は、トナー像を有しない転写紙を定着さけた場合と比較
して目視で行なった。 第　２　表 第２表から明らかなように、Ｎ０８１〜Ｇのトナーは、
耐オフセット性は良好であるが、ポリエチレンとポリプ
ロピレンの一方しか含まないＮ　ｏ、　７　。 ８のトナーは、耐オフセット性がやや低下した。 またＪｎ化ビニール（岡本理研ゴム製アポニール）の可
塑剤に対す・る付着性は、ポリエステル含有量゛の少な
いＮ０９６の！−ナーにｄｊいては劣って゛いたが、他
のドブ−では良好であった。また、ポリエステル含有量
が増えると濃度が低下することがわがっ１こ　。 実施例　２ スヂレンーアクリレ−１・Ｊ（重合体（ｙｗ−・１５０
０００、ｖｌｌ　＝：３１０００．ｌ’Ｑ　＝６２℃）
。 ポリ−［ステル樹脂（特開昭５７　３７３５３＞″、公
報の合成例２に記載の樹脂）、ボリブ［１ピレン（三洋
化成ル°Ｊビス］−ル！５５０　ｌ））　、ボリエヂ（
ノン（ヘギスト社製ワックスＣ）および磁性粉（戸１【
にＩ′業ｌ嬰Ｅ　１１丁５００　）の各）ｉに判を用い
−（、以下のプロセスに従って第３表に示すＥ３種類の
トナーを作成した。 まず、原料を補作型ニーダ−にｊこり１４０℃の混同に
て十分混練し、冷１’ＪＩＩ固化さぜた後ジェットミル
にて微粉砕した。次いで、微粉砕粉に微粉末シリカ（日
本アエロジル製アエロジルＲ９７２）を０．６重量部加
えて常温Ｃ乾式混合してから、１５０℃の熱気流中を噴
霧状にして通過させ、熱処理を行４１つだ。次に、微粉
末シリ］を更に０゜５重ａ部を加えて混合した後、分級
して粒径５〜２０μの磁性トノーーを得た。 第　３　表 これらの磁性ｌ・ナーを用いて、外径１２０ｍｍφのレ
レン感光体（周速１００／５ｅｃ）使用の実験用Ｆ’Ｊ
　”ｊ　ＩＦｌｆにて画像評価を行ない、第４表に示１
結果が１＋１られた。現像は、対称１２極着磁で、外径
３１、／１ｍｍφのステンレスｔａ　Ｍスリーブ上での
磁力が６００Ｇのマグネットロールどスリーブとを共に
感）Ｋ体と同一方向くただし川伝ギＶ・ツブにおいて）
に、それぞれ１２０　Ｏｒ、ｐ、ｍおＪ：び１００ｒ、
ｐ、ｍ　”ｃ回転さ１！、かつ現像ギ１７ツプおよびド
クターギャップをそれぞれ０．４５１１１１１および０
．３５ｍｍに設定して行１．Ｔつだ。また、定着は、表
面をテフロン（商品名）で被覆した加熱ロールを備えた
定着機にて、ロール表面を１７０℃に加熱して１００　
ｍｍ／　ｓｅｃの定着速度で行なった。 第　４　表 第４表から明らかなように、Ｎ０９９〜１４の１〜ナー
は、耐オフセット性は良好であるが、ポリプロピ１ノン
またはポリエチレンの一方しか含まないＮｏ、１５と１
６の１−ナーは、耐オフゼット性がやや低下した。 以上述べたＪ：うに、本発明は、少なくとも樹脂と着色
剤と離型剤どを含む加熱定着用トナーにおいて、　＋’
ｉｉｉ記樹１１１１はジオール成分と２価または多価カ
ルボン酸またはその誘導体成分よりなるポリニスうル樹
脂とのα・β−不飽和エチレン系ｒａｍ体を構成単位と
して含むスチレン−アクリル系共重合体からなり、かつ
、前記離型剤は、低分子量ポリプロピレンと低分子量ポ
リエチレンからなるので、耐オフセット性および定着性
に優れると其に、商品′ｄの定着画像が得られる効果を
有す。 特８′「出願人 日　立　金　属　株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとｂ樹脂と着色剤と前型剤とを含む加熱定着用ト
   ナーにおいて、前記樹脂はジオール成分と２価または多
   価カルボン酸またはその誘導体成分にす／Ｔるポリエス
   テル樹脂とα・β−不飽和エチレン系１１１ｉ７１体を
   構成単位として含むスチレン−アクリル系Ｊ（重合体か
   らなり、かつ、前記離型剤は少なくとも低分子量ポリプ
   ロピレンと低分子量ポリエチレンからなることを特徴と
   する加熱定着用Ｉ〜ルナ−。