JPH0764325A

JPH0764325A - 電子写真用トナー

Info

Publication number: JPH0764325A
Application number: JP5235901A
Authority: JP
Inventors: Koji Nakayama; 幸治中山
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は従来の植物系ワックスを含有
した電子写真用トナーの問題点を解決することにより、
低い定着温度で定着することができ、オフセット性にお
いても実用上なんら問題を発生せず、多数枚の連続コピ
ーにおいても帯電特性が安定しており、良好な画像特性
を有する電子写真用トナーを提供すること。【構成】植物系ワックスと下記一般式（１）で示され
るアミノアルキルメタクリレート成分を含有する共重合
体とを含有する電子写真用トナー。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真用トナーに関
し、特に熱ロール定着方式を採用している複写機又はプ
リンターに用いられる電子写真用トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真方式を用いた複写機及び
プリンターはその普及が広まるにつれて、家庭への普
及、及び複写機又はプリンターの多機能化を主な目的と
した低エネルギー化（消費電力の削減）、印刷機と複写
機との境に位置するいわゆるグレイエリアへの普及を目
的とした高速化が望まれ、あるいは機械コストを下げる
ために熱定着ロールの簡素化を図る、例えば低ロール圧
力化が望まれている。また、複写機の高級化にともない
両面コピー機能や原稿自動送り装置の搭載された複写機
が広く普及されてきたため、複写機及びプリンターに用
いられる電子写真用トナーには定着温度が低く、耐オフ
セット性に優れ、かつ両面コピー時の汚れや原稿自動送
り装置における汚れの発生を防止するため、転写紙への
定着強度の優れた電子写真用トナーが要求されている。

【０００３】従来、下記のようにトナーを構成する結着
樹脂の分子量や分子量分布を改良することにより、上記
要求を満たす試みがなされていた。具体的には、結着樹
脂として低分子量を有する樹脂を用い、定着温度を低く
しようとする試みがなされていた。しかしながら、低分
子量の結着樹脂を使用することにより電子写真用トナー
の融点を低くするという目的を果たすことができたが、
同時に溶融粘度も低下し、これにより、熱定着ロールに
電子写真用トナーが付着するという現象いわゆるオフセ
ット現象が発生するという問題が新たに生じた。このオ
フセット現象の発生を防ぐため、該結着樹脂の分子量分
布の低分子量領域と高分子量領域とを広くしたり、ある
いは高分子部分を架橋させたりする方法が行なわれてい
た。しかしながら、これらの方法で電子写真用トナーに
低温定着性を充分に持たせるためには、転写紙へのアン
カー効果を期待して、結着樹脂のガラス転移温度を下げ
ざるを得なかった。しかしながら、結着樹脂のガラス転
移温度を下げただけでは、電子写真用トナーの溶融開始
温度が低下し、室温付近で電子写真用トナーが溶融し始
め、保存性が損なわれるという新たな問題が生じてい
た。したがって電子写真用トナーに対して熱定着ロール
へのオフセット現象を発生することなく、かつ保存性を
損なわずに定着強度を向上させることが必要であった。
この目的のために電子写真用トナーの結着樹脂中に植物
系ワックスを添加することが有効な手段であることが知
られている。しかし、植物系ワックスは遊離の脂肪酸を
１〜２０％程度含んでおり、この遊離の脂肪酸が電子写
真用トナーの帯電特性に影響を及ぼし、多数枚のコピー
をおこなうと電子写真用トナーの摩擦帯電量が上昇し、
画像濃度が低下する等の問題が発生していた。この問題
の解決手段としては遊離の脂肪酸を精製して植物系ワッ
クスより取り除くことが考えられるが、非常にコストが
高くなるために実用的でなく、今まで有効な解決手段は
なかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は従来の植物系ワックスを含有した電子写真用トナ
ーの問題点を解決することにより、低い定着温度で定着
することができ、オフセット性においても実用上なんら
問題を発生せず、多数枚の連続コピーにおいても帯電特
性が安定しており、良好な画像特性を有する電子写真用
トナーを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、植物系ワック
スと下記一般式（１）で示されるアミノアルキルメタク
リレート成分を含有する共重合体とを含有することを特
徴とする電子写真用トナーである。

【化２】

【０００６】本発明に用いられる植物系ワックスは電子
写真用トナーの定着性向上のために配合され、例えばキ
ャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワッ
クス、木ろう等が挙げられる。植物系ワックスの添加量
は多いほど定着性能は良好となるが、該植物系ワックス
はもともと結着樹脂との相溶性が悪いために、植物系ワ
ックスの凝集体が結着樹脂中に点在して分散する性質を
有している。したがって植物系ワックスの添加量が多す
ぎると分散性が悪くなり電子写真用トナーとしての組成
が不均一となるため好ましくなく、一方、添加量が少な
いと定着性に及ぼす効果がなくなるため、該添加量とし
ては、植物系ワックス、アミノアルキルメタクリレート
成分を含有した共重合体及び必要に応じて添加する他の
結着樹脂からなる結着樹脂全体量（以下、全結着樹脂と
いう）に対して４〜５０重量％が好ましい。また、この
添加量は電子写真用トナーの溶融開始温度が１００℃以
下好ましくは６０〜１００℃になるように適宜調整して
添加することが好ましい。アミノアルキルメタクリレー
ト成分を含有した共重合体の溶融開始温度が１００℃よ
り高い場合には添加量を多くし、１００℃より低い場合
には少量の添加量とすることが好ましい。

【０００７】本発明では、前記一般式（１）で示される
アミノアルキルメタクリレート成分を含有する共重合体
を結着樹脂として含有させる。前記一般式（１）で示さ
れるアミノアルキルメタクリレート成分と共重合する成
分としては下記の、より選ばれる少なくとも１種類
の重合性モノマーを選択するのが好ましい。スチレンもしくはスチレン置換体例えばスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチ
レン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレ
ン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルス
チレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチル
スチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルス
チレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、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−ジクロルスチレン等。アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アル
キルエステル例えばアクリル酸メチル、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−オクチル、アクリル酸ドデシル、
アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−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
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プ
ロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブ
チル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘ
キシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニ
ル等。このアミノアルキルメタクリレート成分を含有する共重
合体は、本来正帯電性を有する物質であり、これを添加
することにより植物系ワックス中の遊離の脂肪酸の示す
負帯電性と相殺し安定した帯電特性を得ることができ
る。アミノアルキルメタクリレート成分を含有する共重
合体の添加量は植物系ワックスの添加量と帯電性の状態
により適宜調整される。すなわち、摩擦帯電量の上昇が
激しい場合には添加量をより多くする必要がある。アミ
ノアルキルメタクリレート成分を含有する共重合体の効
果的な添加量としては、全トナー中に０．１〜１０重量
％が好ましい。これより少なすぎると帯電特性の安定性
が得られにくく、多すぎると逆極性の電子写真用トナー
が発生し、画像に地汚れが発生するおそれがある。

【０００８】本発明の電子写真用トナーは、上記植物性
ワックス及び一般式（１）のアミノアルキルメタクリレ
ート成分を含有する共重合体以外に着色剤、電荷制御剤
及び必要に応じて他の結着樹脂あるいはその他の添加物
を所望の配合に混合し、溶融混練した後、冷却、固化後
粉砕分級して得られる。また、本発明の電子写真用トナ
ーは、上記材料を樹脂重合時に混合して作成するいわゆ
る重合法トナーとしても良い。また、電子写真用トナー
の溶融特性としては、低温での定着性を向上させるため
に溶融開始温度が６０〜１００℃にすることが好まし
い。１００℃より高いと定着性が十分でなく、６０℃よ
り低いと保存性に問題を生じる場合がある。本発明で言
う溶融開始温度は次の測定による。測定機；島津製作所製高化式フローテスターＣＦ−５００測定条件；プランジャー：１ｃｍ² ダイの直径：１ｍｍダイの長さ：１ｍｍ荷重：２０ＫｇＦ予熱温度：５０〜８０℃ 予熱時間：３００ｓｅｃ昇温速度：６℃／ｍｉｎ溶融開始温度；上記測定条件における、プランジャーの
降下開始温度を溶融開始温度とする。

【０００９】前記着色剤としては、カーボンブラック、
モノアゾ系赤色顔料、ジスアゾ系黄色顔料、キナクリド
ン系マゼンタ顔料、アントラキノン染料等が挙げられ、
電荷制御剤としては、ニグロシン系染料、第４級アンモ
ニウム塩、モノアゾ系の金属錯塩染料等が挙げられる。
また、他の結着樹脂としては、スチレン樹脂、スチレン
−アクリル酸エステル共重合体樹脂、スチレン−ブタジ
エン共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等
が挙げられ、一般的に電子写真用トナー用結着樹脂とし
て用いられている熱可塑性樹脂であればすべて使用可能
である。該樹脂の溶融開始温度はできるだけ低温での定
着性を向上させるために低いことが好ましい。溶融開始
温度を低下させるためには分子量を下げる、あるいはガ
ラス転移温度を下げる等の方法がとれるが、電子写真用
トナーの耐熱性を損なわぬよう該樹脂のガラス転移温度
は６０℃以上にすることが好ましい。その他の添加物と
しては、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、疎水性
シリカやコロイダルシリカ等の流動化剤が挙げられる。

【００１０】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を説明する。な
お、実施例において部とは重量部を示す。実施例１スチレンモノマー８０部、ブチルアクリレートモノマー
１８部及び下記構造式（２）のアミノアルキルメタクリ
レートモノマー２部を溶液重合法で重合し、重量平均分
子量２３×１０⁴ 、数平均分子量７×１０³ のアミノア
ルキルメタクリレート成分を含有する共重合体Ａを得
た。

【００１１】

【化３】

【００１２】そして、下記原料をスーパーミキサーで混
合し、溶融混練後、粉砕分級して平均粒子径が１１μｍ
の負帯電性のトナー粒子を得た。その後、疎水性シリカ
（日本アエロジル社製商品名；Ｒ−９７２）０．３部
をヘンシェルミキサーによって該トナー粒子１００部の
表面に付着させ本発明の電子写真用トナーを得た。

【００１３】実施例２スチレンモノマー８０部、ブチルアクリレートモノマー
１８部及び下記構造式（３）のアミノアルキルメタクリ
レートモノマー２部を溶液重合法で重合し、重量平均分
子量２０×１０⁴ 、数平均分子量６×１０³ のアミノア
ルキルメタクリレート成分を含有する共重合体Ｂを得
た。

【００１４】

【化４】

【００１５】そして、下記原料をスーパーミキサーで混
合し、溶融混練後、粉砕分級して平均粒子径が１１μｍ
の負帯電性のトナー粒子を得た。その後、疎水性シリカ
（日本アエロジル社製商品名；Ｒ−９７２）０．３部
をヘンシェルミキサーによって該トナー粒子１００部の
表面に付着させ本発明の電子写真用トナーを得た。

【００１６】実施例３スチレンモノマー８０部、ブチルアクリレートモノマー
１５部及び前記構造式（３）のアミノアルキルメタクリ
レートモノマー５部を溶液重合法で重合し、重量平均分
子量２１×１０⁴ 、数平均分子量６×１０³ のアミノア
ルキルメタクリレート成分を含有する共重合体Ｃを得
た。そして、下記原料をスーパーミキサーで混合し、溶
融混練後、粉砕分級して平均粒子径が１１μｍの負帯電
性のトナー粒子を得た。その後、疎水性シリカ（日本ア
エロジル社製商品名；Ｒ−９７２）０．３部をヘンシ
ェルミキサーによって該トナー粒子１００部の表面に付
着させ本発明の電子写真用トナーを得た。

【００１７】比較例１スチレンモノマー８０部及びブチルアクリレートモノマ
ー２０部を溶液重合法で重合し、重量平均分子量２０×
１０⁴ 、数平均分子量７×１０³ のスチレン−アクリル
酸エステル共重合体Ｄを得た。そして、下記原料をスー
パーミキサーで混合し、溶融混練後、粉砕分級して平均
粒子径が１１μｍの負帯電性のトナー粒子を得た。その
後、疎水性シリカ（日本アエロジル社製商品名；Ｒ−
９７２）０．３部をヘンシェルミキサーによって該トナ
ー粒子１００部の表面に付着させ比較用の電子写真用ト
ナーを得た。

【００１８】比較例２上記原料をスーパーミキサーで混合し、溶融混練後、粉
砕分級して平均粒子径が１１μｍの負帯電性のトナー粒
子を得た。その後、疎水性シリカ（日本アエロジル社製
商品名；Ｒ−９７２）０．３部をヘンシェルミキサー
によって該トナー粒子１００部の表面に付着させ比較用
の電子写真用トナーを得た。

【００１９】次に前記実施例及び比較例で得られた各電
子写真用トナーの溶融開始温度を高化式フローテスター
（島津製作所社製商品名；ＣＦ−５００）を用いて、
先に示した条件で測定した。

【００２０】次に前記実施例及び比較例で得られた各電
子写真用トナーについて下記の項目の試験をおこなっ
た。（i）非オフセット温度領域及び非オフセット温度幅まず、各電子写真用トナー３部と平均粒径１００μｍの
シリコーンコートフェライトキャリア１００部とを混合
して二成分系現像剤を作製した。次に該現像剤を使用し
て市販の複写機（シャープ社製商品名；ＳＦ−９８０
０）によりＡ４の転写紙に縦２ｃｍ、横５ｃｍの帯状の
未定着画像を複数作製した。ついで、表層がテフロンで
形成された熱定着ロールと、表層がシリコーンゴムで形
成された圧力定着ロールが対になって回転する定着機を
ロール圧力が５Ｋｇ／ｃｍ² 及びロールスピードが４５
０ｍｍ／ｓｅｃになるように調節し、該熱定着ロールの
表面温度を段階的に変化させて、各表面温度において上
記未定着画像を有した転写紙のトナー像の定着をおこな
った。この時余白部分にトナー汚れが生じるか否かの観
察をおこない、汚れが生じない温度領域を非オフセット
温度領域とした。また、非オフセット温度領域の最大値
と最小値の差を非オフセット温度幅とした。

【００２１】（ii）定着強度前記定着機の熱定着ロールの表面温度を１６０℃に設定
し、前記未定着画像が形成された転写紙のトナー像の定
着をおこなった。そして、形成された定着画像の画像濃
度を反射濃度計（マクベス社製商品名；ＲＤ−９１
４）を使用して測定した後、該定着画像に対して消しゴ
ムによる摺擦を施し、ついで同様にして画像濃度を測定
した。得られた測定値から下記式によって定着強度を算
出し低エネルギー定着性の指標とした。定着強度（％）
＝（摺擦後の定着画像の画像濃度／摺擦前の定着画像の
画像濃度）×１００

【００２２】（iii）耐刷性前記（i）項で使用された現像剤及び複写機によって、
Ａ４サイズの原稿（黒色率３０％）を１０００００枚ま
で連続コピーし、トナーの摩擦帯電量、画像濃度及び非
画線部の地汚れを評価した。摩擦帯電量の測定は東芝ケ
ミカル社製のブローオフ摩擦帯電量測定装置、画像濃度
はマクベス社製の反射濃度計ＲＤ−９１４、地汚れは日
本電色工業社製の色差計ＭＯＤＥＬＺ−１００１ＤＰ
を使用した。上記項目の試験結果及び電子写真用トナー
の溶融開始温度の測定結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１から明らかなとおり、実施例１〜３に
よる本発明の電子写真用トナーは、安定した摩擦帯電性
及びそれにもとづく良好な画像特性を維持した上で良好
な低温定着性および非オフセット性を得ることができ
た。これに対して植物系ワックスを配合した比較例１
は、良好な定着性は得られたものの、アミノアルキルメ
タクリレート成分を含有した共重合体を含まないので、
１０００００枚コピー後の摩擦帯電量の変動が大きく、
画像濃度が低下し、地汚れも多かった。さらに植物系ワ
ックスを配合しない比較例２は充分な定着性が得られ
ず、１０００００枚後の摩擦帯電量の変動が大きく、地
汚れも多かった。

【００２５】

【発明の効果】本発明の電子写真用トナーは、植物系ワ
ックスとアミノアルキルメタクリレート成分を含有する
共重合体とを用いることにより低温での定着条件におい
て良好な定着性を維持し、かつ連続複写においても良好
な帯電特性と画像特性が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】植物系ワックスと下記一般式（１）で示
されるアミノアルキルメタクリレート成分を含有する共
重合体とを含有することを特徴とする電子写真用トナ
ー。【化１】
【請求項２】植物系ワックスの含有量が全結着樹脂中
に対して４〜５０重量％であることを特徴とする請求項
１記載の電子写真用トナー。
【請求項３】アミノアルキルメタクリレート成分を含
有する共重合体が全トナー中に０．１〜１０重量％含ま
れることを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナ
ー。
【請求項４】電子写真用トナーの溶融開始温度が６０
〜１００℃であることを特徴とする請求項１記載の電子
写真用トナー。