JPS60123850A

JPS60123850A - 加熱定着用トナ−

Info

Publication number: JPS60123850A
Application number: JP58231292A
Authority: JP
Inventors: Koji Noguchi; 浩司野口; Kenichi Kawana; 川名　憲一; Masahisa Ochiai; 落合　正久
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1983-12-09
Filing date: 1983-12-09
Publication date: 1985-07-02
Also published as: JPH0115063B2

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（ＺｎＯ感光体、３ｅ感光体、有壁光導電体等
）上に形成された静電荷像を現像するための現像剤とし
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トナーが、一般に使用されて
いる。

また、現像して得られたトナー像は、そのまま、ｂ　シ
フは、酋通紙等の転写シー１〜上に転写した後、定るし
て最終画像が得られる。

トナー像の定着方式としては、電熱上−夕による加熱雰
囲気中を通過さぜるＡ−ブン定着方式。

少なくとも一方が加熱ロールである一対の１コ一ル間を
通過させる熱ロール定着方式、あるいは、−λ１の剛１
Ｑロー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ち、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トナー像保持面とが圧接触
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、迅速に定着を行イＴうことができるの
で、特に、高′ａ度複写を目的と１゛る画像形成装賄に
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、トリーの一部がロ
ール表面にイ・４着して再び被電＠基体上にイ１＠し画
像を汚す、いわゆるオフセラ１〜現象を起こし易い欠点
がある。そのため、Ａフセツ１〜睨蒙を防止する方法と
して、例えば加熱ロール表面をフッ素（か１脂やシリコ
ンゴｌＸ等の耐熱性−を右づる１ｔｌｆ型性月利で形成
し、更にその表面にシリコンメイル等のＡフレッ１へ防
ｌト用液体を供給して該）１夕体の薄膜でロール表面を
被膜づる方法が行われている。

この方法では、−１−配液体が加熱されることに」：す
、臭気を発生し、；した１１９体を供給するための余ｔ
１な装嵌が必要ど＜、ｒす、定ン１装置１ｔの（Ｎｊ告
が複層１になるなどの欠点があった。

そこで、シリコノンイル等のΔノセット防１１用液体を
供給ｌずども、オフゼットが発生せず、自りＹな定着画
像を１写るべく、神々の１−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５３−１５６５５号および同！
５８−１２５８０号の各公報には、着色剤どスチレン系
樹脂と特定の一１型５５−６８９５号公報には、α・β
−不飽和エチレン系！１４帛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Ｊ−６１〜ナーが記載されている。ざ
らに、特開昭５６−１９５２号、同５７−３”７３５３
シ３．同５７−１７１３４５号おにび回５８−１００１
３９号の各公報に記載されているような、ポリ−１−ス
テル樹脂を含む熱ロール定着用１−ナーも１是桑されて
いる。

しかし／１ｈ）ら、上述の公知の１ヘナーによれは、耐
Δフセット性が高く、しかも定着温度を低くするＪｊ、
＋　（’　ｌま一応満足できるものの、更に改善が望ま
れ（いた。

本発明の目的は、上；イ（の従来技術の欠点を解消し、
耐Ａフレット性および定着性に優れると共に、に；１品
ｖ゛１の定着画１Φが（ｑられる加熱定性用１−ナーを
提供することにある。

本発明の加熱定容用１〜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′（
、前記樹脂はジオール成分と２価または多価カルボッ酸
またはその誘導体成分Ｊ：リイＴるポリエステル樹脂と
α・β−不飽和エチレン系１１１邑体を構成１４３位と
して含むスチレン−ンアクリル系共重合体から２７す、
かつ、ゲル化石が８０％以上のスチレン・アクリル糸３
（用含体とゲル化度が１０％未満のスチレン−アクリル
系共重合体からなり、前記着色剤の一部に負荷電型染料
を含む加熱定着用トナーにある。

まず、熱ロールに９」；る加熱定着方式において【、１
１、オールッ１〜を防止するために、樹脂のヅｚ−ｉ′
吊分布叩ノう千量平均分子帛（以下８Ｗという）／数平
均分子量（以下Ｎ／ｉｎ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
樹脂では、分子量分布は２．０（但しゲール・パーミ１
−シ４ン・クロマトグラフィーにＪ：る測定、以下も同
様）以、トとなることが多く、Ａフセッ１〜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Ｊ（ｆｉ会合体樹脂成分の一つとして用いる。

本発明で使用Ｊるスチレン・アクリル系共重合体を形成
するためのα・β−不飽和エチレン系単品１本としては
、例えばスチレン、Ｏ−メチルスチレン、Ｖ＋−メチル
スチレン、α−メチルスチレン。

ｐ−エチルスチレン、２・４−ジメチルエチレン。

ρ−ｎ−ブチルスチレン、　ｐ　−ｔｅｔｒ−ブチルス
チレン、ｐ−ｎ−へ二１−シルスブーレン、’ｐ−ｎ−
オクチルスヂしノン、ρ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−メ
トキシスチレン。ｐ−フェニルスチレン、１）−クロル
スグレン、３・４−ジクロルスチレンなどのスブレン類
、ビニルナフタリン類、アクリル酸メチル　７クリル酸
１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Ｉｎドデシル、アクリル酸ラ
ウリル、アクリルＭ２−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］−チル、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Ｍｎ
−ノヂル、メタアクリル酸イソブヂル。

メクアクリルＦＩＱｎ−オクチル、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７Ｔ
ニル、メタアクリル耐ジメヂルアミン１デル、メタアク
リル酸ジー［デ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。

特に、本発明で（−Ｌ１スヂレン・アクリル系」（重合
イホとしてゲル化ｔαが８０％Ｊズ十のものと、ゲル化
１σが１０％未満のものとを混合して使用する点に特徴
がある。

１なわｊ５、オフセット防１１−の点からは、文章分布
の大きいものが好ましいことおよびゲル化度が大ぎい稈
分子Ｗ分布が人きく　イにることがら、Ａ（発明では、
一般に分子♀分布が４０を越える、ゲル化度８０％以上
のスチレン・アクリル系Ｊ、（小合体（Ａ）を用いる。

また、このスチレン・アクリル系ｊ（重合体（Ａ）単独
では、ゴム状を呈し学名ｆ１および生産ｆ１の点で好ま
しくないので、ゲル化ｆαが１０％未満のスチレン・ア
クリル系共重合体（Ｂ）を混合して用いる。ただし、ス
チレン・アクリル系ｌ（重合体（Ｂ）は、一般に分子量
分布が４未満であり、その配合量が多すぎるどオフセッ
ト防止効果が弱まるの）、スチレン・アクリル系共重合
体（Ａ）１００重量部に好して、１０〜５０手妃部の範
囲で使用するとよい。

次に、熱ロールによる加熱定着方式においては、オフセ
ット防止効果を有すると共に、高速定着を容易にするた
めにできるだ（プ低い温度で定着し得る１〜ナーが必要
となる。これらの条イ′１を満たす樹脂としてはポリ二
Ｌステル樹脂が知られており、本発明でも上記スチレン
・アクリル系共重合体と共に使用する。本発明で使用す
るポリエステル樹脂としては、例えば特開昭５７−３７
３５３号公報に記載されているような、特定のジオール
成分と、２価のカルボン酸またはでの低級アルギルエス
テルおＪ：び３価以上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ｄ：
たはその酸無水物の含有量が酸成分の３０〜８０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、十ｉｔ！のポリエステル樹脂のうら、重邑
平均分徂が５０００〜１０００００　（より好ましくは
１５０００〜３００００）、数平均分子量が５０００〜
２００００．分子団分布が５〜２０（好ましくは６〜１
２）のものが好ましい。但し、架橋させたポリエステル
樹脂の場合には、この範囲を越えたものでも有効である
ことはもちろんである。

なお、ポリエステル樹脂は、定着トナー画像を保持する
被定着基体を塩化ビニールラツシートの下においた場合
の１〜Ｊ−の該シートへの付着くいわゆる１ｎ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（Ａ　＋１３）
どポリ１−スプル樹脂（Ｃ）との配合比は、申出比で（
△＋１３）：（Ｃ）−１０〜９５：５−９０の範囲が好
ましく、ｊミリ好ましい範囲は、３０〜８０：２０−・
７０である。

また、本発明では、トナーの耐Ａフレットｖ１を高める
ために離型剤をトナー全品中に１〜１５重母％含有せし
める。本発明で使用するｌｉ！ｌｔ型剤としては、脂肪
族系樹脂、脂肪酸金属塩類、高級脂肪。

酸類、脂肪酸エステル類もしくはその部分ケン化物類な
どの公知の脂肪族系化合物があるが、特に低分子量（重
量平均分子量が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
低分子量ポリエチレン。

パラフィンワックス、炭素原子数４以上のオレフィン単
位からなる低分子量オレフィン重合体等の一種または二
種以上の組合せが適当である。

」一連したスチレン・アクリル系共重合体、ポリ−１ス
テル樹脂および離型剤を含む１〜ナーは、耐オフ１？ツ
ト性および比較的低温での定着性にすぐれているが、ポ
リエステル樹脂が強く負に帯電する性質を有しているた
めに、トナーの帯電量が必要１ス上、具体的には一４０
μｃ　７ｇ　Ｊメ上となってしまい、カブリが多くなっ
てしまう、また、帯電凝集を生じ易くなってしまうとい
う問題が生ずる。

そこで、本発明では、トナーの帯電量を適当な範ｌＴ１
１、具体的には′−５〜−３０ｆｌＣ／ｇの範囲に調整
するために、ニグロシン染料などの正荷電型染料を着色
剤の一部として用いる。この染料の含有量は、現像条件
や樹脂の種類およびその配合部によって１：）Ｖｄ　’
、Ｅるが、ト、ノー−の仝吊に灼して０゜５〜７重閤％
の範囲が適当である。

本発明に係るトノ゛−においては、任意の適当４Ｔ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。

カルコオイルブルー、り［］−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−、
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［ｆ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ける場合には、上
記着色剤の一部またｔま全部の代りに、マグネタイト、
ヘマタイト、フェライトなどの鉄酸化物、コバルト、ニ
ッケル、マンガンなどの磁性を示１金属やイの合金等の
公知の１１性材料微粉′未を使用してもよい。ここで磁
性粉の含有量は、トナー全量中に２０〜８０重石％の範
囲が適当である。

本発明のトナーは、鉄粉、フ、ｒライト粉末などの、１
℃！リアとｔｌ［合１）で二成分系睨像剤（但しトナー
中に磁性粉を含ｌυ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さる。

また、本発明のトナーを使用して被定着シート上に形成
したトナー像は、その表面にオフセラ］・防止用液体を
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、定着用加熱ロールどしては、
例えば金属ロールの表面を４７フ化エチレン樹脂などの
フッ素樹脂で被薗したもの、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。

実施例　・１スチレン・アクリル共重合体（Ａ）（可溶分０ｗ　＝３
５００００．Ｖｎ　＝５００００．ゲル含有量８５％）
、スチレン・アクリル共重合体（Ｂ）（可溶分ＭＸＶ−
１’０ＯＯＯ，Ｍｎ　＝５０，０００゜ゲル含有量２％
）、ポリニスアル樹脂（特開昭５’ｌ−３７３５３号公
報の合成例１に記載の樹脂）、ボリア１−１ピレン（二
汀化成製じス＝１−ル５５０Ｐ）、負荷電へ１（染料（
Ａリニ１ント化学製ボントロン「８１）およびカーボン
ブラック（゛！菱化成製＃４４）の各原第３１を用いて
、以下のプロレスに従って、第１表に承り９種類のドブ
ーを作成した１、まず、原料を加圧式ニーダにより１４
０℃の温度にて一１分混練し、冷７．ｎ固化さゼた後ジ
エツ１〜ミルにて粉砕し、ついで分級しＣ平均粒径約１
５　ＩＩのトナーを１９だ。また、これらのトナーの摩
擦帯電量［但し、東芝ケミカルＩ！Ｊ　Ｔ　１３−２０
０型測定１幾にて、鉄粉キャリア（日本鉄粉製ＥＦＶ２
００／　：１００　）に５１ｉ１　′！ｌる帯電量を測
定］も第１表に示１゛。

第　１　表リア（日本鉄粉製ＥＦＶ２００／３００）９５重１１１
部と混合して９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せ
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、Ｎｏ、８以外いずれのＩ−
ナーも耐オフセット性は良好であるが、染料を含まぬＮ
ｏ、９のトナーはノＪブリが生じた。また塩ビ（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
エステル含有吊の少ないＮ００６のトナーにおいては劣
っていたが、伯のトナーでは良好な結果が１ｑられた。

また、ポリエステル樹脂含有量の多いＮ０１１は、画像
濃度が低いという結果が得られた。

実施例　２スチレン・アクリル共重合体（Ａ）（実施例１に同じ）
、スチレン・Ｔクリル共重合体（Ｂ）（実施例１に同じ
）、ポリエステル樹１１斤（特ＩＦＦＩ昭５７−３７３
５３号公報の合成例２に記載の樹脂）、ポリプロピレン
（三洋化成製ごスコール５５０Ｐ）、負荷ｔｈ型染）”
＋　（オリ１ン１〜化学胃ボントロンＩＥ　８２　）お
Ｊ、び磁性粉（７’ｉ　Ｉｌｌ　Ｉ　業！Ｉ　Ｅ’　Ｐ
　１−５００）の各原料を用いて、以下のプロセスに従
って第３表に示すＮｏ、１０〜１８の９　ＩＩ類のトナ
ーを作成した。

まず、原料を加圧型ニーダ−により１４０℃の温１σに
て十分混練し、冷却固化・さけ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小出部加えて常
湿で乾式混合してから、１５０℃の熱気流中を噴霧状に
して通過させ、熱処理を行った。次に、微粉末シリコを
更に０．５＠聞部を加えて混合した後、分級して粒１￥
５〜２０　ｔｔの磁性トナーを得た。

第３表のセレン感光体（周速１００／５ｅＣ）使用の実躾用複
写機１こて画僅評価を行ない、第４表に示４結果が得ら
れた。現像は、対称１２１Ｌｉ着磁で、外径３１．４ｍ
ｍφのステンレス鋼製スリーブ」二での（社力が６００
Ｇのマグネッ１−ロールとスリーブとを共に感光体ど同
一方向（ただし現像ギトツブにおいて）に、それぞれ１
２００　ｒ、ｐ、ｍおにび１００ｒ、ｐ、ｍで回転さけ
、かつ現位；ギレップおＪ、びドクターギャップをそれ
ぞれ０．４５１Ｉｌａ＋および０．３５ＩＩＩＩＩｌに
設定して行った。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１０’Ｏｍｍ／　ＳｅＣの定
着速ｒｒ行った。

第　４　表゛ａＴｎ表から明らかなように、Ｎｏ、１７を除くいずれ
のトナーも耐オフセット性は、良好であるが、荷電制御
剤を含まぬＮｏ、１８のトナーは、カブリが発生した。

以上述べたように、本発明は、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価または多価カルボン酸よＩこけそ
の誘導体成分Ｊ、りなるポリ丁スーｊル樹脂どα・β−
不不飽和ブチレン系中量体構成単位どし−Ｃ含むスヂレ
ンーアクリル系共重合体からイ＝、−リ、かつ、ゲル化
ｆαが８０９６Ｊズ」のスチレン・アクリル系」を重合
体とゲル化度が１０％未満のスチレン・アクリル爪具ｉ
ｐ合体からなり、前記着色剤の一部に負荷電型染料を含
むことにに　ｌ’）、耐Ａフレッｌ−１ノ１おにび定着
性に優れると」しに、高品質の定着画像が１！ｌられる
効果をイ１す。

１’ｌ　；ｙｌ出願人ｌ−１１°ｌ　金　属　株式会ン１

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも樹脂と着色剤と向１型剤とを含む加熱定着用
トナーにおいで、前記樹脂はジオール成分ど２価または
多価カルボン酸；１ｓたはその誘廊体成分にり成るポリ
１ステル樹脂どα・β−不飽和二「ブレン系甲昂体を４
７４成甲イずｌとして含むスブレンーアクリル系共重合
体からなり、かつ、ゲル化１１）が８０％以上のスヂ１
ノン・アクリル系ｊい１合体どｌ）’ル化度が１０％未
満のスチレン−アクリル系共重合体から４丁り、前記着
色剤の一部に負荷電擾１？染１１１を含むことを特徴ど
づる加熱定着用トナー。