JPH0524511B2 - - Google Patents

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を
静電引力により吸引せしめて静電荷像支持体の表
面に付着させ、これによつて静電荷像を可視化す
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を微細
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
ボンブラツク等の着色剤を分散含有せしめたトナ
ーより成る粉体現像剤を用いる、カスケード法、
毛ブラシ法、磁気ブラシ法、インプレツシヨン
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
支持体に定着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れる。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に関する
研究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着は、一般に加熱定着方式
によるのが有利であり、この加熱定着方式には、
オーブン定着等の非接触加熱定着方式とがある。
接触加熱定着方式は、熱効率が高い点で優れてお
り、特に高速定着が可能であつて高速複写機の定
着に好適である。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
紙が滞留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。 接触加熱定着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
ツト現象の発生という問題がある。これは、定着
時に像を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
転移して画像を汚すという現象である。このオフ
セツト現象を防止するためには、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を設
け、このクリーニング部材により熱ローラに付着
したトナーをクリーニングする手段が有効であ
る。 しかしながら、このようなクリーニング部材を
設けた場合においては、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を受
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
トナー物質により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を追求したところ、
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を主成分とする熱
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、このた
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
ローラによつて軟化溶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。 本発明は以上の如き事情に基いてなされたもの
であつて、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。 本発明の目的は、炭素間二重結合を有する架橋
性不飽和ポリエステル樹脂より成るバインダー
と、熱ローラにより加熱されて前記架橋性不飽和
ポリエステル樹脂と架橋反応を行なう、前記架橋
性不飽和ポリエステル樹脂に対して0.5〜20重量
％の有機過酸化物類より成る架橋剤とを含有する
ことを特徴とする熱ローラ定着用静電荷像現像用
トナーによつて達成される。 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、トナーのバインダーとし
て、例えば130〜250℃程度の温度に加熱されたと
きに架橋剤の作用によつて架橋反応が生ずる、炭
素間二重結合を有する架橋性不飽和ポリエステル
樹脂を含有する樹脂を用い、このバインダーに前
記架橋性不飽和ポリエステル樹脂の架橋反応を生
ぜしめる有機過酸化物類より成る未反応の架橋剤
を当該架橋性不飽和ポリエステル樹脂に対して
0.5〜20重量％の割合で含有せしめ、併せて着色
剤及び必要に応じて添加される添加剤を分散含有
せしめて静電荷像現像用トナーとする。 本発明トナーは以上のように、架橋性不飽和ポ
リエステル樹脂とそのための架橋剤とを含有する
ものであるため、静電荷像が現像されて形成され
たトナー像を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
を形成しているトナーが熱ローラに接触して溶融
し定着するようになるが、このときのトナーはそ
のバインダーの架橋性不飽和ポリエステル樹脂が
架橋反応していないものであるので、その溶融弾
性が小さく、像支持体に対する濡れが良好で十分
に繊維間に浸透し、その結果良好な定着が達成さ
れる。そしてトナーの一部が熱ローラに付着し更
にクリーニングローラにクリーニングされて堆積
するに至つたトナー物質は、熱ローラの熱を受け
ることにより架橋剤の作用によつて架橋性不飽和
ポリエステル樹脂が架橋反応を行なう結果、その
弾性が増大したものとなり、従つて熱ローラによ
つ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、従つて裏面汚れ現
象の発生を防止することができる。 因みに、良好な定着が達成されるためにはトナ
ーの溶融弾性が1000〜20000dyne／cm²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
れるためには、トナー物質の溶融弾性が
24000dyne／cm²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「島津レ
オメーターRM−１」（島津製作所製）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。 本発明において、バインダーとされる樹脂は炭
素間二重結合を有する架橋性不飽和ポリエステル
樹脂である。 斯かる架橋性不飽和ポリエステル樹脂は、不飽
和二塩基酸と他の多塩基酸好ましくは飽和多塩基
酸との混合系を多価アルコールと縮合せしめるこ
とによつて好適に得られる。 好適に用いられる不飽和二塩基酸の具体例とし
ては、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマ
ール酸、シトラコン酸、イタコン酸、その他を挙
げることができ、単独または混合して用いられ
る。 好適に用いられる飽和多塩基酸の具体例として
は、例えばテトラクロロ無水フタル酸、ヘツト
酸、テトラブロモ無水フタル酸、無水フタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、エンドメチレンテ
トラヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタ
ル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、コハク酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、その他の
飽和二塩基酸、トリメリツト酸、無水トリメリツ
ト酸、ピロメリツト酸、無水ピロメリツト酸、そ
の他の飽和多塩基酸を挙げることができ、単独ま
たは混合して用いられる。 好適に用いられる多価アルコールの具体例とし
ては、例えばエチレングリコール、プロピレング
リコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブ
タンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、トリエチレングリコール、１，
５−ペンタンジオール、１，６−ペンタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、水素化ビスフエノ
ールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフエノール
Ａ、ポリオキシプロピレン化ビスフエノールＡ、
その他のグリコール、グリセリン、その他の多価
アルコールを挙げることができ、単独または混合
して用いられる。 以上の如き架橋性不飽和ポリエステル樹脂の１
種または２種以上のものをバインダーとして用い
るが、本発明においてバインダーの全部が架橋性
不飽和ポリエステル樹脂である必要はなく、非架
橋性樹脂を混合してバインダーとしてもよい。こ
の場合においては、架橋性不飽和ポリエステル樹
脂がバインダーの60重量％以上を占めることが好
ましい。 前記架橋性不飽和ポリエステル樹脂のための架
橋剤としては、ｔ−ブチルパ−オキシベンゾエー
ト、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物類
が用いられる。そして融点が100℃以上、特に140
℃以上の架橋剤が好ましい。 架橋剤は１種のみでなく２種以上を組合せて用
いてもよい。添加量は、架橋性不飽和ポリエステ
ル樹脂に対して0.5〜20重量％、好ましくは0.5〜
10重量％、特に好ましくは１〜６重量％である。 本発明トナーのトナー粒子は、既述のバインダ
ーの粒子中に着色剤を含有し、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、カーボンブラツク、ニグロシ
ン染料（C.I.No.50415B）、アニリンブルー（C.I.No.
50405）、カルコオイルブルー（C.I.No.
azoecBlue3）、クロムイエロー（C.I.No.14090）、
ウルトラマリンブルー（C.I.No.77103）、デユポン
オイルレツド（C.I.No.26105）、キノリンイエロー
（C.I.No.47005）、メチレンブルークロライド（C.I.
No.52015）、フタロシアニンブルー（C.I.No.
74160）、マラカイトグリーンオクサレート（C.I.
No.42000）、ランプブラツク（C.I.No.77266）ロー
ズベンガル（C.I.No.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
重量部に対して１〜20重量部程度の割合とされ
る。 前記磁性体としては、フエライト、マグネタイ
トを始めとする鉄、コバルト、ニツケルなどの強
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適当
な熱処理を施すことによつ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−銅−錫などのマンガンと銅とを含むホ
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
磁性体は平均粒径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重量部当り20〜70重量部、
好ましくは40〜70重量部である。 以下本発明の実施例について説明するが、本発
明がこれらに限定されるものではない。なお
「部」は重量部を表わす。 〔架橋性不飽和ポリエステル樹脂の合成〕 １ 樹脂Ａ ビスフエノールＡプロピレン オキサイド２モル付加物 50モル イソフタル酸 20モル 無水マレイン酸 30モル 以上の物質より成るモノマー組成物を用い、常
法に従い、温度200℃で反応せしめて酸価16の架
橋性不飽和ポリエステルを製造した。これを「樹
脂Ａ」とする。 実施例 下記第１表に示すところに従い、樹脂Ａ 100
部と、架橋剤と、カーボンブラツク「モーガル
Ｌ」10部と、低軟化点ポリプロピレン「ビスコー
ル 660P」３部とを混合し、二本ロールにより
温度120℃で15分間溶融混練し、冷却後ジエツト
ミルにより粉砕し、ジグザグ分級機により分級す
る方法により、12ミクロンの平均粒径を有する、
合計２種の本発明トナー（「トナー１」及び「ト
ナー２」とする。）を製造した。 一方、架橋剤を除外したほかは同様にして比較
トナーを製造した。

【表】 以上のトナー１及びトナー２並びに比較トナー
の各々について、それを温度190℃に加熱し溶融
せしめたときの弾性G₀と、温度210℃で60分間放
置した後の弾性G₁とを求めた。具体的には、円
板の回転数を50r.p.m.に設定した円錐円板型回転
粘度計「島津レオメーターRM−１」を用いて動
的粘弾性を測定し、これより動的弾性率を求め
た。結果を第２表に示す。

【表】 また、トナー１及びトナー２並びに比較トナー
の各々の５部と、スチレン−メチルメタアクリレ
ート共重合体により鉄粉を被覆したキヤリア95部
とを混合して現像剤を調製し、この現像剤を用い
て電子写真複写機「Ｕ−Bix Ｖ」（小西六写真工
業社製）により20000回に亘つて連続複写テスト
を行ない、裏面汚れ現象発生の有無を調べた。結
果を第３表に示す。

【表】 以上の結果から明かなように、本発明によれ
ば、良好な定着を行なうことができてしかも裏面
汚れ現象の発生しない熱ローラ定着用静電荷像現
像用トナーを提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭素間二重結合を有する架橋性不飽和ポリエ
   ステル樹脂より成るバインダーと、熱ローラによ
   り加熱されて前記架橋性不飽和ポリエステル樹脂
   と架橋反応を行なう、前記架橋性不飽和ポリエス
   テル樹脂に対して0.5〜20重量％の有機過酸化物
   類より成る架橋剤とを含有することを特徴とする
   熱ローラ定着用静電荷像現像用トナー。