JPH0251177B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真技術、印写工学技術に用いら
れる現像用トナーに関し、特に圧力定着性現像用
トナーに関する。

従来電子写真法としては、米国特許第2297691
号明細書、特公昭42−23910号公報及び、特公昭
43−24748号公報等に記載されている如く多数の
方法が知られているが、一般には光導電性物質を
利用した感光体上に種々の手段により電気的潜像
を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像
し、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転
写した後、熱、圧力或いは溶剤蒸気等により定着
し複写物を得るものである。また電気的潜像をト
ナーを用いて可視化する現像方法も種々知られて
いる。例えば米国特許第2874063号明細書に記載
されている磁気ブラシ法、同第2618552号明細書
に記載されているカスケード現像法、同2221776
号明細書に記載されている粉末雲法及びフアーブ
ラシ現像法、本出願人が先に提案した特開昭54−
4214号及び特開昭55−18656号明細書に記載され
ている現像法、液体現像法等多数の現像法が知ら
れている。

これらの現像法に用いられるトナーとしては従
来天然或いは合成樹脂中に染料、顔料を分散させ
た微粉末が使用されている。さらに第３物質を
種々の目的で添加した現像微粉末を使用すること
も知られている。

現像されたトナー画像は必要に応じて紙などの
転写支持体に転写され定着される。トナー画像の
定着方法としては、ナーをヒーター或いは熱ロー
ラーなどにより加熱溶融して支持体に融着固化さ
せる方法、有機溶剤によりトナーのバインダー樹
脂を軟化或いは溶解し支持体に定着する方法、加
圧によりトナーを支持体に定着する方法などが知
られている。

特に最近、省資源、省エネルギーの見地からこ
の加圧による定着の研究がさかんに行なわれてい
る。ところでこういつた加圧による定着を利用す
る電子写真法に於いては、トナーの特性の大部分
を加圧による定着のための物性に拘束されるた
め、他の多くの物性が不満足な形に止まることが
多い。こういつた中で圧力定着を用いる電子写真
法に於いて研究者の常に念頭に置かれて来たこと
は、複写すべき原稿に対する複写物の再現性であ
つた。こういつた再現性をチエツクする項目とし
て例えばシヤープネス、色調、滑らかさ、細線再
現性、いわゆるカブリ等が挙げられる。例えば色
調、滑らかさは圧力定着工程にマツチした樹脂等
への良分散性を有する染顔料の研究開発、分散向
上技術の発展等により飛躍的改良が為されて来
た。然し濃度ムラ、カブリなどに関する現像性の
安定向上に対する研究開発は多くの時間と人的資
源の投入にも拘らず、未だに改良の余地を残した
大きな部分として存在している。

圧力定着用のトナー用樹脂として一般的にポリ
オレフインが多く使用されている。しかし、ポリ
オレフイン単独ではその性質上染顔料分散などが
難しく、また粘着性が小さいため、画像に光沢が
出過ぎる。折り曲げに対する定着強度が充分でな
い等の問題がある。そのたわワツクスを良現像性
の他の樹脂中に含有せしめることなどが行なわれ
ている。然し、一般的にワツクスは樹脂と殆んど
相溶せず、また分散せしめたとしてもいわゆるブ
リード現象を惹起し、現像性・耐久性に悪影響を
与えてしまう。具体的にはスリーブ上へのワツク
ス分の汚染、トナー凝集、感光面等への融点現象
が顕著である。それらは複写画像に対し、カブ
リ、濃度の低下、画像濃度のムラとなつて現われ
る。

本発明の目的は圧力定着性の良好な現像用トナ
ーを提供することである。他の目的は、現像性の
良好な圧力定着性現像用トナーを提供することで
ある。

他の目的は、感光面、現像スリーブなどへの癒
着を起こさない圧力定着性現像用トナーを提供す
ることである。

さらに他の目的は、保存安定性の良好な圧力定
着性現像用トナーを提供することである。

さらに他の目的は、耐久安定性の良好な圧力定
着性現像用トナーを提供することである。

具体的には、本発明は、スチレン系モノマー若
しくはスチレン系モノマーとアクリル系モノマー
との混合物及びエチレン−アクリル系誘導体若し
くはエチレン−酢酸ビニル共重合体の30〜90重量
％と、官能基を有するワツクス10〜70重量％とを
重合して得た重量平均分子量60000以下の固体樹
脂(A)100重量部と、 重量平均分子量4000以下の低分子量ポリエチレ
ン(B)５〜100重量部とを含有することを特徴とす
る現像用トナーに関する。

(A)なる成分は、粘着性が強く、それがため、折
り曲げに対して強い定着性を示す。反面、摺擦に
対しては、いわゆる画像が“延びる”現象を示
し、満足なものとは言い難い。それに対し(B)成分
は摺擦に対する定着性は良好だが、折り曲げに弱
い性質がある。即ち、折り曲げに強い定着性を示
す(A)と摺擦に強い定着性を示す(B)とを含有するこ
とにより、折り曲げ、摺擦共に満足する圧力定着
性現像用トナーを得ることができた。

(A)と(B)との含有比は、定着性、現像性の面から
(A)100重量部に対し、(B)を５〜100重量部（好まし
くは７〜80重量部）が望ましい。(B)成分が５重量
部以下では折り曲げ定着性は良いが摺擦定着性が
弱く、また100重量部以上では折り曲げ定着性が
悪くなる。

樹脂中にワツクスを含有せしめることは通常の
混合装置を用いてもかなり難しく、一般的に用い
られる溶融混練装置では長時間の混練を行なつて
も満足な状態の混合物は得られない。

本発明者らは樹脂モノマー中に該ワツクスを混
在せしめ、そののち重合することで均一な分散系
を得ることを考えたが、実際には格段の良分散系
が得られたものの実用的には未だ不満足なもので
ある。これは高分子鎖の集合中にワツクス成分が
極めて良好に分散されてはいるが、高分子鎖と低
分子量ワツクス成分との間に何らかの相互作用が
働いていないために、通常の混合装置により得ら
れた混合物より良好ではあるが時間の経過ととも
にやがてはブリード現象が惹起するためと思われ
る。

本発明者らはこの点に鑑みワツクス類やモノマ
ー種を変更して多くの実験検討を行なつた結果、
ワツクスに適当な官能基が必要であることを見出
だした。例えばヒドロキシ基、グリシジル基、カ
ルボキシ基などがあるワツクスを上述のようにモ
ノマー中に混在せしめ重合を行なうことで現像性
の飛躍的向上が達成された。これは官能基が何ら
かの形で高分子鎖との相互性を持つものと考えら
れるが詳細は不明である。この重合の際、エチレ
ンアクリル系誘導体若しくはエチレン酢酸ビニル
共重合体を含有せしめると現像性への影響がさら
に良好なものとなる。これはスチレン系モノマー
重合液中へのワツクスの分散が、エチレンアクリ
ル系誘導体若しくはエチレン酢酸ビニル共重合体
により大巾に促進されるためと思われる。恐ら
く、これらに界面活性効果があるものと考えられ
る。

エチレンアクリル系誘導体としては、たとえば
エチレンエチルアクリレートなどがある。

ワツクス及びモノマーの混合物中におけるエチ
レンアクリル系誘導体若しくはエチレン酢酸ビニ
ル共重合体の分量は、用いるワツクスの量を越え
て用いることは避けるべきである。これは、これ
らエチレンアクリル系誘導体はガラス転移点が一
般に低く高温保存性を悪化させてしまうためであ
る。

樹脂(A)を構成するスチレン系モノマー若しくは
スチレン−アクリルコモノマーは良現像性をより
顕著にする傾向がある。

スチレン系モノマーとしては例えばスチレン，
α−メチルスチレン，ｐ−クロスチレンなどのス
チレンの誘導体がある。

スチレン−アクリルコモノマーは、これらのス
チレン系モノマーとアクリル系モノマーとのコモ
ノマーで、アクリル系モノマーとしては、アクリ
ル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル
酸オクチル、アクリル酸フエニル、メタクリル
酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル
アミド等がある。

本発明に於いて使用されるワツクスとしては炭
素数が10以上であり、数平均分子量が10000以下
のワツクスならば適当な官能基を有する限り充分
に使用出来る。例えばステアリン酸、モンタン
酸、ｎ−ヘキサテトラコンタン酸などの飽和直鎖
脂肪酸と、そのエステル類及びそれらの誘導体；
例えばリンデル酸、オレイン酸、セラコレイン酸
などのモノ不飽和脂肪酸と、そのエステル数及び
それらの誘導体、例えばベヘニルアルコール、セ
リルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和
アルコール類とそのエステル類及びそれらの誘導
体；グリセリンなどの多価アルコール類とそのエ
ステル類及びそれらの誘導体；例えばベヘニン酸
アミド、パルミチン酸アミドなどの飽和脂肪酸ア
ミド及びその誘導体；例えばエルカ酸アミド、ブ
ライジン酸アミド、エライジン酸アミドなどの不
飽和脂肪酸アミド及びその誘導体；例えばメチレ
ンビスベヘニン酸アミド、エチレンビスステアリ
ン酸アミドなどのビス脂肪酸アミド及びその誘導
体；例えばＮ−（２−ヒドロキシエチル）ラウリ
ン酸アミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ステ
アリン酸アミド、Ｎ−（２−ヒドロキシメチル）
ステアリン酸アミドなどのモノアルキロールアミ
ド及びその誘導体；金属石けん、パラフインワツ
クス類のハロゲン化物、などが使用出来る。これ
ら以外でもアミン、イミン、チオール、スルフイ
ン酸、ケテン、イソシアネート、イソチオシアネ
ート、カルボジイミド、ケテンイミン、α，β−
不飽和カルボニル、アセチレン、ニトリル、エポ
キシ、エチレンイミン、ラクトン、エノールラク
トン、アズラクトン、イソマレイミド、イミノジ
オキソランなど及び酸無水物などの官能基をも有
しているワツクスなどもほぼ同等の効果を得るこ
とができる。

スチレン系モノマー若しくはスチレン−アクリ
ルコモノマーに対するワツクスの量は他のモノマ
ー種の存在にもよるが重量で倍量を越えることは
ワツクスとて性質即ち凝集性やトナーとしての流
動性の悪さが顕著になり好ましくない。また、こ
の効果のためにはモノマーとの混合物の全量に対
して、少なくともワツクスが10重量％以上（好ま
しくは15重量％以上）必要であり、ワツクスとし
ての性質の顕在比を避けるためには70重量％を超
えることは避けるべきである。本検討に於いては
最も良好な結果は15〜65重量％に於いて得られ
る。

低分子量ポリエチレン(B)については、重量平均
分子量が4000以下のものであれば高密度、中密
度、低密度いずれでも使用できる。

本発明のトナーは磁性トナーとしても使用出来
る。トナー中に含有させる磁性微粒子としては磁
性を示すか磁化可能な材料であればよく、例えば
鉄、マンガン、ニツケル、コバルト、クロムなど
の金属、マグネタイト、ヘマタイト、各種フエラ
イト、マンガン合金、その他の強磁性合金などが
あり、これらを平均粒径約0.01〜5μ（より好まし
くは0.05〜2μ）の微粉末としたものが使用でき
る。トナー中に含有させる磁性微粒子の量は、ト
ナー総重量の10〜80重量％（より好ましくは25〜
70重量％）が良い。

また本発明で使用するトナーには着色・荷電制
御等の目的で種々の物質を添加することができ
る。例えば、カーボンブラツク、鉄黒、グラフア
イト、ニグロシン、モノアゾ染料の金属錯体、群
青、フタロシアニンブルー、ハンザイエロー、ベ
ンジジンイエロー、キナクリドン、各種レーキ顔
料などである。

あるいはまた、流動性向上剤として疎水性コロ
イダルシリカ等をトナー中に10〜40重量％含有さ
せてもよい。もちろんこの流動性向上剤はトナー
の外部に混合して用いてもよく、そのときの添加
量は0.1〜50重量％（対トナー重量）である。

以下実施例を以つて本発明を具体的に説明す
る。

実施例 １ スチレンモノマー100ｇ、エチレンエチルアク
リレート（日本ユニカー製6169）40ｇからなるキ
シレン溶液２Kgを60℃で撹拌しながら、12−ヒド
ロキシステアリン酸グリセリドを60ｇ加えてゆ
き、過酸化ベンゾイルを開始剤として重合を行な
い、固体樹脂を得た。樹脂の重量平均分子量は
20000〜30000であつた。

この樹脂80重量部と低分子量ポリエチレン（三
井石油化学工業製ハイワツクス200P、重量平均
分子量2000）20重量部及びマグネタイト（戸田工
業製EPT−500）50重量部からなるトナーを常法
により作製した。トナーに対して1.2重量％の疎
水性コロイダルシリカを添加した現像剤を内部に
磁石を有する非磁性スリーブからなる現像装置に
適用し、光導電性物質上の静電潜像を現像し、次
いでコロナ帯電を用いて普通紙上に転写したとこ
ろ、鮮明でカブリのない良好な画像が得られた。
この画像は１万枚の連続複写後でも変わらなかつ
た。又定着性は、線圧20Kg／cmの２本の金属ロー
ルを通過後、コピーを折り曲げても剥れなかつ
た。又摺擦定着性については染色堅牢度試験法
（JIS−L0849）に準じて行なつたが４〜５級で良
好であつた。さらに45℃の雰囲気中で１週間の長
期保存テストを行なつたが、トナーとしての性能
に何ら変化は見出だされなかつた。

実施例 ２ 実施例１において、12−ヒドロキシステアリン
酸グリセリドの替りに、ヘキストワツクスOP（ヘ
キスト製）を用いて固体樹脂（重量平均分子量
28000）を得た。さらに低分子量ポリエチレンと
して三井石油化学工業製405MP（重量平均分子量
4000）を用いる以外は実施例１と同様に行なつた
ところ、実施例１と同様の結果が得られた。

実施例 ３ 実施例１において、12−ヒドロキシステアリン
酸グリセリドの替りにパルミチン酸アミド（日東
化学アマイドＰ）を用いて固体樹脂（重量平均分
子量24000）を得た。さらに低分子量ポリエチレ
ンとして三井石油化学工業製4202E（重量平均分
子量2400）を用いる以外は実施例１と同様に行な
つたところ、実施例１と同様の結果が得られた。

実施例 ４ スチレンモノマーの替りにスチレン−イソブチ
ルメタクリレートコモノマー（モル比３：２）
100ｇを用いて固体樹脂（重量平均分子量24000）
を作製した以外は実施例１と同様に行なつたとこ
ろ、実施例１と同様の結果が得られた。

実施例 ５ スチレンモノマーの替りにスチレン−ｎ−ブチ
ルメタクリレートコモノマー（モル比５：３）
100ｇを用いて固体樹脂（重量平均分子量30000）
を作製した以外は実施例１と同様に行なつたとこ
ろ、実施例１と同様の結果が得られた。

実施例 ６ 実施例のモノマー混合物にジビニルベンゼン10
ｇを加え、架橋反応を行なつて固体樹脂（重量平
均分子量35000）を作製した以外は実施例１と同
様に行なつたところ、２万枚の連続複写でも画像
は変わらなかつた。

比較例 重量平均分子量30000のポリスチレン樹脂100ｇ
と12−ヒドロキシステアリン酸グリセリド60ｇを
溶融混練して混練物を得、得られた混練物80重量
部と低分子量ポリエチレン（三井石油化学工業製
ハイワツクス200P、重量平均分子量2000）20重
量部及びマグネタイト50重量部を使用してトナー
を調製した。得られたトナーと疎水性コロイダル
シリカを混合して実施例１と同様にして現像剤を
調製した。得られた現像剤は、実施例１の現像剤
と比較して流動性が明白に劣つていた。また、５
℃の雰囲気中で１週間の長期保存テストをおこな
つたところ、トナーにブリード現象がみられ現像
剤が凝集してしまつた。

得られた現像剤を使用して、実施例１と同様に
して画出し試験をおこない、得られたトナー画像
を金属ロールで実施例１と同様に定着した。定着
画像を折り曲げたところ、折り曲げられた部分の
トナー画像がはがれてしまつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スチレン系モノマー若しくはスチレン系モノ
   マーとアクリル系モノマーとの混合物及びエチレ
   ン−アクリル系誘導体若しくはエチレン−酢酸ビ
   ニル共重合体の30〜90重量％と、官能基を有する
   ワツクス10〜70重量％とを重合して得た重量平均
   分子量60000以下の固体樹脂(A)100重量部と、 重量平均分子量4000以下の低分子量ポリエチレ
   ン(B)５〜100重量部とを含有することを特徴とす
   る現像用トナー。