JPS6358355A - 粉体トナ− - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真、イオノグラフィ−等における静電潜
像を乾式現像するための熱溶融性粉体トナーに関し、特
にフラッシュ定着、オーブン定着熱圧ロール定着におけ
る低温定着等に好適な粉体トナーに関する。

（従来の技術） 従来、乾式現像法としては、トナー粒子にキャリア粒子
、すなわち１．ガラスピーズもしくは磁性粉を混合した
二成分系の現像剤を使用する方法、およびトナー粒子自
体に磁性を付与したｉ成分系トナーを用いる方法があり
、さらには最近では耐環境性に優れた非磁性−成分系ト
ナーを用いる方法などが提案されている。

これらのトナーを製造する方法としては、顔料・染料等
の着色剤、結着剤、電荷制御剤、必要に応じて磁性粉等
を加熱、熔融状態で混練して均一な組成物とし、これを
冷却後、粉砕１分級する。

結着剤は、トナー中の構成成分を粒子中に結着し。

着色剤を目的とする記録媒体（紙等）への定着する機能
を有する。結着剤の主成分は、ポリスチレン系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアクリル酸エ
ステル系樹脂、ポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂であ
り、場合によってはこれらの熱可塑性樹脂にパラフィン
、マイクロクリスタリンなどのワックス状物質を配合し
て用いる。

粉体トナーの定着方法としては、オーブン定着。

フラッシュ定着、溶剤定着、熱圧定着、圧力定着等種々
の方式が知られており、それぞれの定着方法に対して好
ましい結着剤が適宜選択されている。現在。

定着方式で主流になっているのは熱圧ロール定着方式で
あり、この方式は高温で加圧された２本のロール間に印
字物を通し、熱と圧力を用いて記録媒体にトナーを定着
するものである。熱圧ロール定着方式は、定着性能が良
好で、オーブン定着のような紙づまり時の発火の危険が
無いという利点の反面、スイッチを入れてからのウオー
ミングアツプ時間が長い。

加熱による消費電力が大きく家庭での使用に向かない、
断続的に使用する場合でもスイッチを入れたままにして
おかなければならない等の欠点がある。ウオーミングア
ツプ時間短縮に関してはフラッシュ定着。

溶剤定着、圧力定着法が提案されているが、それぞれ定
着性不足、溶剤臭気の問題、光沢の発生と定着性不足で
未だ満足のいくものとはなっていないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者等は上記熱圧ロール定着方式における加熱ロー
ルの低温化およびフラッシュ定着、オーブン定着に適す
るトナー材料の探索を鋭意検討したところ、従来知られ
ていなかった新しい材料を用いることによってトナーの
定着に要する熱エネルギーを著しく低減できることを見
い出した。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） すなわち１本発明は、少なくとも着色剤と該着色剤の結
着剤とを含んでなる粉体トナーにおいて、該結着剤とし
て融点が５０〜１５０℃のイミド化合物を使用すること
を特徴とする上記粉体トナーである。

本発明におけるイミド化合物は９例えば、下記−般式で
表されるような化合物であるが、必ずしも下記一般式に
限定する必要はない。

（上記一般式中、Ａは多塩基酸無水物残基を表し。

Ｂは、アミン残基を表す。同一式中におけるＡ、　　Ｂ
は同一でも異なっていてもよい。） 本発明におけるイミド化合物は、２塩基酸無水物と１価
もしくは多価アミンを縮合反応することにより得られる
が、４塩基酸２無水物を原料とする場合には１価アミン
を使用すればよい。

上記酸無水物としては、ナフタル酸、コハク酸。

マレイン酸、フタル酸、水素化フタル酸、ピロメリット
酸、水素化ピロメリット酸等の酸無水物がある。

上記アミンとしては、エチルアミン、ブチルアミン、ｎ
−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルア
ミン、ペンチルアミン、オクチルアミン。

２−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、デシルアミ
ン、ウンデシルアミン、トリデシルアミン、ペンタデシ
ルアミン、オクタデシルアミン等の脂肪族アミン、２−
アミノブタノール、２−アミノプロパツール、３−ジメ
チルプロパツール、３−メトキシプロピルアミン、３−
エトキシプロピルアミン、プロポキシプロビルアミン、
イソプロポキシプロビルアミン、ブトキシプロピルアミ
ン、テシルオキシブ口ピルアミン、ラウロキシプロピル
アミン、ミリスチルオキシプロピルアミン等のオキシア
ミン、ジメチルアミノエチルアミン、エチルアミノエチ
ルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、メチルアミノ
プロピルアミン、ジブチルアミノプロビルアミン、ジエ
チルアミノエトキシプロピルアミン、１．２−ビス（３
−アミノプロポキシ）−エクン、１，４−ジアミノブタ
ン、Ｎ〜ルアミノエチルピペリジンＮ−アミノエチルモ
ルフォリン、アニリン、イミノビスプロピルアミン、メ
チルイミノビスプロピルアミン等のアミン、ヘキサメチ
レンジアミン、エチレンジアミン、トリメチレンジアミ
ン、１，７−ジアミノへブタン、１．８−ジアミノオク
タン、１，９−ジアミノノナン、０−フェニレンジアミ
ン、ｍ−フェニレンジアミン等のジアミン等がある。

酸無水物もしくはアミンとして上記例示化合物に低級炭
化水素基もしくは官能基が置換した誘導体を用いてもよ
い。イミド化縮合反応は一般に知られているように有機
溶剤中で加熱するが、無溶剤で加熱してもよい、多価ア
ミンを用いる場合にはジイミド。

トリイミド等分子内にイミド基が２個以上のイミド化合
物ができる。

本発明の熱溶融性イミド化合物は２分子量としては１０
０以上５００以下程度であり、したが・って。

実質上単一の分子量の化合物として取り出すことができ
るということによって特徴づけられる。ここで。

実質上単一の分子量ということは、目的とする化合物以
下に不純物としての未反応物もしくは分子内に炭素数の
多いアルキル基等が入っている場合にその直鎖の長さが
１〜２個程度増減したものが混入する程度である。また
２本発明の熱溶融性イミド化合物は、多くの場合結晶性
の化合物として得られるということによって特徴づけら
れる。分子量が５００より大きくなると融点が１５０℃
以上となることがあるので本発明の目的に供し得えない
場合がある。

本発明のイミド化合物は、融点が５０〜１５０℃の範囲
にあり、加熱すると融点温度において速やかに溶融し、
かつ粘度が急激に低下するという特性を有しているので
、粉体トナーの記録媒体に定着の際。

極めてわずかな熱エネルギーで定着することができる。

融点が５０℃より低いと貯蔵時における温度の影響を受
けやす＜、１５０℃より高いと粉体トナーの定着性が悪
くなるので好ましくない。

本発明の粉体トナーは、イミド化合物９着色剤。

電荷制御剤、磁性粉等を熔融混合し粉砕９分級すること
によって得られる。

着色剤としては、染料・顔料でありこれに限る必然性は
無いが２例示すると以下のようなものがある。

黄色顔料・染料 亜鉛黄、黄色酸化鉄、ハンザエロー、ジスアゾエロー、
キノリンエロー、パーマネントエロー。

赤色顔料・染料 ベンガラ、パーマネントレッド、リソールレソド。

ピラゾロンレッド、ウォッチャンレノドＣａ塩、ウオッ
チャンレフドＭｎ塩、レーキレッドＣ，レーキレッドＤ
、ブリリアントカーミン６Ｂ、ブリリアントカーミン３
Ｂ。

青色顔料・染料 紺青、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニン。

この他に、必要により橙々、紫色、緑色などの有色顔料
、酸化チタン、オイルブラックのような白色。

黒色の顔料もしくは染料を使用することができる。

電荷制御剤としては、フェットシュバルッーＨＢＮ、ニ
グロシンベース、ブリリアントスピリット。

ザボンシュバルッＸ、セレスシュバルッＲＧ、１４フタ
ロシアニン染料などの染料２合金染料があり、その他Ｃ
，１，ソルベントブラック１，２．３，５．７゜Ｃ，１
，アシッドブラック１２３．２２，２３．８，４２．４
３．オイルブラック（Ｃ，１，６１５０）　、スピロン
ブランクなどの染料、第４級アンモニウム塩。

ナフテン酸金属塩、脂肪酸もしくは樹脂酸の金属石ケン
、コロイダルシリカ等がある。

磁性粉としては、各種のフェライト、マグネタイ１−、
ヘマタイト等の鉄、亜鉛、コバルト、ニッケル。

マンガン等の合金もしくは化合物等を使用することがで
きるが、その磁気的性質としては５ＫＯｅの磁場下にお
ける飽和磁下７０　ｅｎ＋ｕ　／　ｇ以上、保持力２０
０００以下のものが特に好ましい。これらの磁性粉は結
晶形（立方晶、正八面体、林状等）、不定形。

球形、米粒状形等すべて使用できる。また、目的によっ
ては分級したものであってもよいし、自体公知の表面処
理１例えば疎水処理あるいはシランカップリング剤処理
等を施したものであってもよい。

以下実施例によって本発明の詳細な説明する。実施例中
の「部」はすべて「重量部」を表わす。

実施例１ 下記の各構成成分から成るトナー原料をスーパーミキサ
ーにて予備混合した。

（組成１） イミド化合物Ａ（注　１）　　　　　　　　　１０部ス
チレン−アクリル共重合樹脂（日本カーバイド工業製、
ＮＣ−６１５９）　　　　　　　　　　５２部磁性粉（
戸田工業製、ＥＰＴ５００）　　　　　３５部カーボン
ブラック（ギヤボット社製、　　Ｍｏｇｕｌ−Ｌ　）２
部 電荷制御剤（保土谷化学製、スピロンブラックＴＲ旧　
　　　　　　　　　　　　　　　　　１部注１）イミド
化合物Ａは無水フタル酸とアリルアミンの等モル量を混
合物２００部及びキシレン５００を還流下に５時間加熱
して得られた化合物（分子量１８７；融点７１℃、ＤＳ
Ｃ測定による。以下も同様） これを２軸押出混練機にて加熱溶融混練し、冷却後、衝
突式気流粉砕機（日本ニューマチック工業製。

ラボジェット）にて粉砕し、気流分級機にて粒度を調節
し、平均粒子径１３．５μｍ（コールタ−カウンターＴ
Ａ−ＩＩ型による）のトナーを得た。さらにトナー１０
０部に対し、０．３部のコロイダルシリカ（日本アエロ
ジル製、Ｒ−９７２）を添加し、市販の複写機（キャノ
ン製ＮＰ−３００２）にて印字し未定着画像を取り出し
た。

また比較例としてイミド化合物Ａを含まずスチレン−ア
クリル共重合樹脂のみを６２部とし、以下は全く組成１
と同じ組成（組成２）で同様な手順により平均粒子径１
３．４μｍのトナー粒子を得、同様に未定着画像を得た
。

これらを温度調整可能な熱圧ロールにて定着したところ
、同様な定着強度を得るのに組成１で１４０℃であった
のに対し組成２では１６０℃であった。

実施例２ 平均粒子径１．５鶴のガラスピーズが容積で６０％充填
された５リツトルのサンドミル中に予備混合した下記の
各々の組成物をギヤポンプによって２リツトル分の速度
で仕込みサンドミルを１０ｍ／秒の速度で回転して混線
を５回繰り返し５次の組成のトナー原料を試作した。

イミド化合物Ｂ（注２）　　　　　　　　　５７部磁性
粉（戸田工業層、ＥＰＴ５００）　　　　　３５部カー
ボンブラック（ギヤポット社製、　Ｍｏｇｕｌ−Ｌ　）
２部 電荷制御剤（オリエント化学製、ボントロンｌ１ｈｌ）
５部 イソプロピルアルコール　　　　　　　　　７０部水　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
０部注２）イミド化合物Ｂは無水フタル酸１４８部、エ
チルアミン４５部およびキシレン５００部を還流下に５
時間加熱して得られた化合物（分子量１７５；融点７８
℃）。

上記トナー原料をスプレードライヤー（ヤマト科学製、
パルビスＧＡ−３１）にて熱風乾燥し、気流分級機にて
粒度を調節して平均粒子径１２．３μｍ（コールタ−カ
ウンター、ＴＡ−ＩＩ型による）のトナー粒子を得た。

これにトナー１００部に対し、０．３部のプラス荷電性
コロイダルシリカを添加し、市販の複写機（キャノン製
ＮＰ−１５０２）にて印字し未定着画像を取り出した。

これを通常のフラッシュ光にて露光したところ９紙への
浸透性、定着性共極めて良好な・印字物を得た。

実　施　例　３および４ 実施例１におけるイミド化合物Ａ、実施例２におけるイ
ミド化合物Ｂの代わりに無水フタル酸とオクチルアミン
の等モル量の縮合物（分子Ｍ２５９．融点６７℃）を用
いて実験を行ったところ、同様に良好な結果を得た。

〔発明の効果〕

本発明の粉体トナーは融点が５０〜１５０℃の低分子量
イミド化合物を結着剤として使用しているので、粉体ト
ナーの定着の際、融点温度において速やかにイミド化合
物が溶融し、かつ粘度が急激に低下するので、フラッシ
ュ定着用粉体トナーの結着剤として有用である。

また、従来結着用樹脂として用いられている高分子量化
合物に添加することにより、定着に要する温度を低下さ
せることができるので、省エネルギー化に貢献するもの
である。

また、低分子量イミド化合物の融点は５０℃以上である
ので、高温での貯蔵安定性（耐ブロツキング性）にも優
れる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも着色剤と該着色剤の結着剤とを含んでな
   る粉体トナーにおいて、該結着剤として融点が５０〜１
   ５０℃のイミド化合物を使用することを特徴とする上記
   粉体トナー。 ２、イミド化合物の分子量が５００以下である特許請求
   の範囲第１項記載の粉体トナー。 ３、イミド化合物が１分子中に１個もしくは２個のイミ
   ド基を有する化合物である特許請求の範囲第１項記載の
   粉体トナー。 ４、イミド化合物が、２塩基酸無水物と１価もしくは多
   価アミンを縮合反応することにより得られるものである
   特許請求の範囲第１項記載の粉体トナー。