JPH0432380B2

JPH0432380B2 -

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Publication number: JPH0432380B2
Application number: JP63263986A
Authority: JP
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1988-10-21
Publication date: 1992-05-29
Also published as: JPH02111965A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子写真用法、静電記録法などで形
成した静電荷像を現像するに用いられるキヤリヤ
ーとトナーとよりなる乾式現像剤の改良に関し、
特にオフセツト防止性に優れ、かつカブリに対し
て有効なワツクスを有すつ正極性トナーに関す
る。

（従来の技術）電子写真用法において感光体上に形成された静
電荷像は現像剤により現在された後、転写シート
上に転写、定着される。この現像剤としては、ト
ナーとキヤリヤーとよりなる電子写真用乾式２成
分現像剤が知られている。

近年、複写スピードが50〜60枚／分の高速複写
機が要求され、この高速複写機に適用される現像
剤には、キヤリヤーは長時間の使用中、常にトナ
ーを所望する極性で、かつ充分な帯電量に摩擦帯
電しなければならない。しかし、従来の現像剤
は、粒子間の衝突や粒子と現像機械との衝突の機
会的衝撃またはこれらによる発熱でキヤリヤー表
面にトナー膜が形成し、所謂スペント現象が生
じ、キヤリヤー帯電特性が使用時間と共に低下
し、補給されたトナーが充分に帯電しないまま現
像されてしまい、カブリなどで画像が悪化し、ま
たトナー飛散を多く複写機内を汚染するので、現
像剤全体を取り換える必要があつた。

また、高速複写を目的とする電子写真複写機に
あつては、加熱ローラーの表面と被定着基体上の
現像剤面とが圧接触するための現像剤画像を被定
着基体に融着する際の熱効率が極めて良好であ
り、迅速に定着を行うことができる。しかし、加
熱ローラー表面に現像剤が加熱熔融状態で圧接触
するための現像剤の一部がローラー表面に付着し
て再び被定着基体上に付着し画像を汚す所謂オフ
セツト現象を起こし易い欠点がある。そのため、
熱ロール定着方式の現像剤としてはオフセツト防
止が重要な必須条件となる。

（発明が解決しべき課題）従来より現像剤のオフセツトを防止する方法と
して、種々の方法が提案されている。例えば、特
定の定着用樹脂に離型性を有する液状または固形
の樹脂を混合して、現像剤を熱ローラーに付着さ
せない方法がある。また、加熱ローラー表面を耐
熱性でかつトナーに対する離型性に富むフツ素系
樹脂やシリコンゴムで形成し、さらにその表面に
シリコン油などのオフセツト防止用液体を供給し
て液体の簿膜でローラー表面を被覆する方法がと
られている。

また、電子写真用トナーのうち、熱ローラー定
着方式に使用されるトナーには高温オフセツト防
止剤としてワツクス例えばポリプロピレンワツク
スが利用されているのご一般的である、これらワ
ツクスの２成分現像剤におけるキヤリヤーに対す
る帯電特性は一般的に強い負極性を有しているの
で、正極性トナーにこれらワツクスを高温オフセ
ツト防止剤として多量に使用すると、本来の正極
性を有すべきトナーの帯電特性を阻害し、画像特
性上、非画像部へのコピー汚例（Ｂ・Ｇ）を増大
させたり、２成分現像剤の劣化を促進させる等の
不都合を生ずる原因となつている。従つて正極性
トナーにおいては、これらワツクスの添加量が極
力制限され、定着ローラーにオイル塗布等を行つ
てワツクスの多量添加量の制約を補正しており、
高温オフセツトを防止しているが、塗布されてい
るオイルはローラーの熱により発揮し、複写機内
の汚れあるいは感光体劣化の原因の一つとなつて
いる。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、定着ローラーにオイルを塗布
する事なく充分なオフセツト防止特性が得られる
正極性トナーを得るためオフセツト防止剤として
アミン変性ワツクスからなる正極性を有するワツ
クスを使用することにより、高温オフセツトの防
止ができ、鮮明で、カブリのない良質な画像が得
られ、なおかつワツクスの添加量を増加させる事
が可能となるので、定着ローラー部のオイルレス
化が可能となつた。

一般に、接触型加熱定着法においては、加熱ロ
ーラー等の加熱体の表面がトナーに接触し、これ
を熔融せしめて当該トナーを定着せしめるため、
加熱体の表面に熔融したトナー或は半熔融したト
ナーの一部がローラーに付着して後続の転写紙等
に転写される所謂オフセツト現象が生じるが、こ
のオフセツト現象は、加熱によつて熔融したトナ
ーの粘弾性が適当でなくて過小のときに生ずるも
のである。

かかるオフセツト現象を防止するために、一般
電荷制限剤のほかに、オフセツト防止剤が配合さ
れている。オフセツト防止剤としては、従来ポリ
エチレンワツクス、ポリプロピレンワツクス、ポ
リブチレンワツクスや酸化ポリプロピレンワツク
スなどのポリオレフインワツクスが挙げられる
が、このうち特にポリプロピレンワツクスが好ま
しく使用されていた。

本発明にあつては、アミン変性ポリオレフイン
ワツクスからなる新規なワツクスを電子写真用ト
ナーに提供するものである。ここでアミン変性ワ
ツクスは、少くとも一部が第３級アミノ基を有す
るビニル単量体でグラフト変性されたポリオレフ
インワツクスである。該アミン変性ワツクスは第
３級アミン基を有するビニル単量体とポリオレフ
インワツクスまたは酸化ポリオレフインワツクス
とをラジカル開始剤でラジカル重合反応によつて
グラフト化され、アミン変性ワツクスが形成され
る。かかる変性ワツクスは重量平均分子量が1000
〜45000、特に重量平均分子量が20000〜30000程
度が好適であり、またアミン価が20〜100が必要
である。また、これらのアミン変性ワツクスはそ
の軟化点が100〜180℃のもの、特に130〜160℃の
ものが好ましい。第３級アミノ基を有するビニル
単量体としては具体的にはＮ，Ｎ−ジメチルアミ
ノメチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミ
ノプロピルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルア
ミノプロピルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチル
アミノエチルメタクリアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル
アミノプロピルメタクリアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチ
ルアミノプロピルメタクリアミドなどが挙げられ
る。また、炭素数１〜６のオレフイン系炭化水素
たとえばエチレン、プロピレン、ブチレンやスチ
レン、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタク
リル酸エステルなどのエチレン性不飽和単量体と
アルキレンポリアミンとの反応生成物または酸化
ポリオレフインワツクスとエチレンジアミンのご
ときアルキレンポリアミンとを反応させて得たア
ミン変性された炭化水素ワツクスを使用すること
も出来る。

ここで本発明で使用するアミン変性ポリオレフ
インワツクスの製造例を次に示す。

内容積10Lのオートクレーブに、ポリエチレン
ワツクス（数平均分子量Mn1220、重量平均分子
量Mw1550、Mw／Mn1.27、融点104.5℃、密度
0.95ｇ／cc）4.5Kgを投入し、120℃で撹拌下に熔
融させた。これに２−ｔ−ブチルアゾ−２−シア
ノプロパン224ｇをジメチルアミノエチルメタク
リレート500ｇ（ワツクスとの合計量の10重量％）
に溶解した液を45分間で全量滴下し、さらに15分
間120℃に保つてから冷却し、固化、粉砕および
乾燥して白色の変成ワツクス５Kgを得た。

この生成物を溶剤分別法で所定のグラフト変成
ワツクスとアミノ基含有ビニル単量体の重合体と
に分離、濾別した結果、変性ワツクスは均質性の
優れた組成物であつた。

本発明を実施するにあたつて、定着ローラーに
オイルを塗布することなく充分なオフセツト防止
が得られる正極性トナーには、例えばワツクス材
料としてアミン変性ポリプロピレンワツクス（例
えば三洋化成(株)製商品名QN−7700）からなる
正極性を有するワツクスをトナーを構成する合成
樹脂、カーボンブラツク、着色剤、電荷制御剤な
どの組成物合計の100重量部に対し３〜９重量％
使用することが必要で、これにより高温オフセツ
トに対し良好、かつ鮮明で良質なコピーが得られ
るようになつた。これらワツクスの使用量につい
ては、３重量％未満では効果が少なく９重量％部
を越えて使用量が多すぎると非画像部へのトナー
の付着などの悪影響があるのでこの範囲が適切で
ある。また、これらアミン変性ポリオレフインワ
ツクスと従来の未変性ポリオレフインワツクスと
混合使用も何等差し支えない。

本発明の現像剤を構成するトナーは、ポリスチ
レン、スチレン−アクリル共重合体、不飽和ポリ
エステル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、フ
エノール樹脂、エポキシ樹脂などの合成樹脂100
重量部に、カーボンブラツク、クロム金属含有染
料などの着色剤５〜15重量部、電荷制御剤１〜５
重量部などを原料としてこれに前記アミン変性ポ
リオレフインワツクスを所定量混合、熔融・混
練、粉砕および分級して製造することができる。

一方、本発明において使用されるキヤリヤー
は、コア材としての粒径100〜200μｍの酸化鉄
粉、ニツケル、コバルト等のフエライト、造粒マ
グネタイトなどの表面にシリコーン樹脂、フツ素
樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エ
チル、ポリアクリル酸ｎ−ブチル、ポリアクリル
酸イソブチルなどのポリアクリル酸エステル、ア
クリルニトリル、アクリルアミド、ビニルイソブ
チルエーテルなどの樹脂をコートして抵抗率が
10¹⁰〜10¹⁶Ω−cmを有する樹脂被覆キヤリヤー樹
脂被覆を施さない前記鉄粉、フエライトおよび造
粒マグネタイト等が用いられる。

（実施例）以下、本発明を実施例により説明する。

実施例１シリコーン樹脂を平均粒子径約150μｍの酸化
鉄粉に流動床でコーテイングした材料を電気炉に
入れて250℃で２時間焼成してキヤリヤーとした。
一方、スチレン−アクリル共重合樹脂球状粉
Mw12.3×10⁴、Mn0.47×10⁴、Tg66℃）の平
均粒子径10μｍの懸濁重合品 93重量部アミン変性ポリプロピレン（アミン価40三洋
化成製QN−7700）５重量部カーボンブラツク（大日精化製タイピロキサ
イド＃9575）５重量部電荷制御剤；ニグロシン染料（ボントロンNo.
４オリエント化学社製）２重量部以上の配合物をロールミルにて20分間熔融、混
練して冷却後、ミルで粗粉砕した後さらに超音速
ジエツトミルにて微粉砕して、平均粒径10〜15μ
ｍのトナーを得た。さらにトナーを前記キヤリヤ
ー鉄粉に対して５重量％の割合で混合に本発明の
電子写真用乾式２成分現像剤を調製した。

この現像剤を高速連続複写機（30枚／分）に入
れて50万枚の連続複写耐久試験を行つたところ、
マクベス反射濃度計による画像濃度（Ｉ・Ｄ）は
約1.35、非画像部の地汚れ、すなわちバツクグラ
ンド（Ｂ・Ｇ）は約0.4〜0.6、摩擦帯電量（Ｑ／
Ｍ）は35μс／ｇでともに連続複写の過程で全て
安定しており、オフセツト現象および定着ローラ
ーに汚れがなく、鮮明な画像が得られた。

ここにアミン価とはサンプル１ｇ中に存在する
アミンアルカリに当量のKOHのmg数を言い、次
式で示されるものである。

アミン価＝0.5N−HCJ滴定（ml）×0.5×ｆ×56.11／飼料（ｇ
）但ｆ＝0.5N HCl水溶液のfactor 比較例スチレン−アクリル共重合樹脂球状粉
（Mw12.3×10⁴、Mn0.47×10⁴、Tg66℃）の平
均粒子径10μｍの懸濁重合品 93重量部ポリプロピレンワツクス（三洋化成製ビスコ
ール550P）３重量部カーボンブラツク（大日精化製タイピロキサ
イド＃9575）５重量部帯電制御剤；ニグロシン染料（ボストロンNo.
４オリエント化学社製）２重量部の配合で実施例１と同様にトナーを製造して比較
例の電子写真用乾式２成分現像剤を調整した。

この現像剤を実施例１と同様に高速連続複写機
で連続複写耐久試験を行つた結果、非画像部への
トナー付着（Ｂ・Ｇ）が見られ、かつオフセツト
および定着ローラーの汚れが発生した。

（発明の効果）本発明は上記のとおり、トナー中にアミン変性
ポリプロピレンワツクスを使用することにより、
正極性トナーの帯電性を阻害することなく、従来
のワツクス使用量よりも多い添加量で使用するこ
とが可能となり、かつ定着ローラーのオイルレス
化が可能となつたので、複写機内の汚れと感光体
劣化をぼ防止できる利点がある。

Claims

【特許請求の範囲】

１キヤリヤーと正極性トナーとから構成される
電子写真用乾式２成分現像剤において、該正極性
トナーにアミン価が20〜100のアミン変性ポリオ
レフインワツクスをトナーを構成する組成物の合
計100重量部に対し３〜９重量％含有することか
らなることを特徴とする電子写真用乾式２成分現
像剤。