JPH04326360A - 熱定着型電子写真用現像材 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱定着型電子写真用現像
材に関し、特に離型性に優れるとともに、熱定着温度が
低く、低温定着性に優れた熱定着型電子写真用現像材に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用現像材、いわゆる静電トナー
は、静電的電子写真において、帯電露光により形成され
た潜像を現像し、可視画像を形成するために用いられる
。この静電トナーは、樹脂中にカーボンブラック、顔料
等の着色剤を分散させてなる帯電微粉末である。この静
電トナーは、鉄粉、ガラス粒子等のキャリヤーと共に用
いられる乾式二成分系トナー、イソパラフィン等の有機
溶媒を用いて分散系とした湿式トナー、さらには磁性微
粉末が分散された乾式一成分系トナーに大別される。

【０００３】ところで、静電トナーにより感光体上に現
像されて得られた画像は、紙に転写され、また感光層を
形成された紙に直接現像された画像は、そのまま熱や溶
媒蒸気によって定着される。中でも、加熱ローラーによ
る定着は、接触型の定着法であるため、熱効率が高く、
比較的低温の熱源によっても確実に画像を定着すること
ができ、さらに高速複写に適しているなどの長所を有し
ている。

【０００４】しかし、加熱ローラー等の加熱体を接触さ
せて画像を定着させる場合、従来の静電トナーは加熱体
にその一部が付着して後続の画像部分に転写される現象
、いわゆるオフセット現象が生ずるおそれがある。特に
、高速で複写する場合、定着強度および定着速度を上げ
るために、加熱体を高温にする必要があり、これがオフ
セット現象を引き起こし易くなる原因となる問題がある
。そのため、例えば、一成分系の静電トナーにより形成
された画像を加熱ローラーにより定着する場合には、ロ
ーラー表面にシリコーンオイルを含浸させたり、シリコ
ーンオイルをローラー表面に供給するなどして、オフセ
ット現象の解消を図っている。しかし、この場合、逆に
ロールが汚れる等の問題が生じることがある。

【０００５】一方、静電トナーの主材である熱可塑性樹
脂（粘着剤樹脂）としては、低分子量ポリスチレン等の
スチレン系重合体、ケトン樹脂、マレイン酸樹脂、クマ
ロン樹脂、フエノール樹脂、エポキシ樹脂、テルペン樹
脂、スチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、
ポリビニルブチラール、ポリブチルメタクリレート、ポ
リエステル系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、低
分子量のスチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合
体は、帯電性がよい、適当な軟化点（１００℃前後）を
有するため定着性がよい、感光体の洗浄が容易で汚染が
少ない、吸湿性が小さい、着色剤であるカーボンブラッ
クとの混合性がよい、また粉砕し易い等の特長を有する
。しかしながら、低分子量のスチレン・（メタ）アクリ
ル酸エステル共重合体等を用いる前記従来の静電トナー
も、高速複写においてはオフセット現象を生じ易い問題
があった。

【０００６】このような問題を解決するため、静電トナ
ーのスチレン系重合体にポリオレフィンワックスを離型
剤として加えることが提案されている。（特公昭５２−
３３０４号公報、同５２−３３０５号公報、同５７−５
２５７４号公報、同５８−５８６６４号公報、特開昭５
８−５９４５５号公報）

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特公昭５
２−３３０４号公報等に記載されている技術によっても
、比較的低温の加熱体により定着を行うには不十分であ
った。

【０００７】そこで本発明の目的は、離型性に優れると
ともに、熱定着温度が低く、低温定着性に優れるため、
高速複写においてもオフセット現象を起こさず、高速複
写用の静電トナーとして好適な熱定着型電子写真用現像
材を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、種々検討した結果、離型剤としてポリプ
ロピレン、ポリエチレン、パラフィンワックス等に比し
て結晶融解熱量が小さいプロピレン・１−ブテンランダ
ム共重合体ワックスを配合した熱定着型電子写真用現像
材は、従来より低い温度で定着してもオフセット現象、
汚染等がない複写画像が得られ、また加熱ロールや感光
ドラムの汚染も認められないことを見出し、本発明に到
達した。

【０００９】すなわち、本発明は、極限粘度〔η〕０．
０２〜０．７ｄｌ／ｇ、プロピレン含有量４０〜９０モ
ル％であるプロピレン・１−ブテンランダム共重合体ワ
ックス（Ａ）、結着剤（Ｂ）および着色剤（Ｃ）を含む
熱定着型電子写真用現像材を提供するものである。

【００１０】前記プロピレン・１−ブテンランダム共重
合体ワックス（Ａ）が、示差走査型熱量計によって測定
される結晶融解熱量が３０〜８０Ｊ／ｇであるものであ
ると、好ましい。

【００１１】以下、本発明の熱定着型電子写真用現像材
について、詳細に説明する。

【００１２】本発明の熱定着型電子写真用現像材の（Ａ
）成分であるプロピレン・１−ブテンランダム共重合体
ワックスは、分子鎖中にプロピレンに由来する繰り返し
構造単位〔Ｐ〕と、１−ブテンに由来する繰り返し構造
単位〔Ｂ〕とがランダムに配列されてなる共重合体から
なるものである。

【００１３】このプロピレン・１−ブテンランダム共重
合体ワックス（Ａ）は、熱定着温度を低くすることがで
きる点で、極限粘度〔η〕が０．０２〜０．７ｄｌ／ｇ
、好ましくは０．１〜０．４ｄｌ／ｇのものである。 極限粘度〔η〕は１３５℃のデカリン中で測定される値
である。

【００１４】また、このプロピレン・１−ブテンランダ
ム共重合体ワックス（Ａ）のプロピレン含有量は、４０
〜９０モル％、好ましくは６０〜８０モル％である。

【００１５】このプロピレン・１−ブテンランダム共重
合体ワックス（Ａ）の製造は、例えば、高分子量プロピ
レン・１−ブテンランダム共重合体を加熱減成する方法
、あるいはプロピレンと１−ブテンとを共重合させて前
記極限粘度〔η〕を有する共重合体を製造する方法のい
ずれの方法によっても行うことができる。

【００１６】加熱減成の方法としては、例えば、極限粘
度〔η〕が２．０ｄｌ／ｇ程度である高分子量プロピレ
ン・１−ブテンランダム共重合体を、押出機に供給して
３５０〜４５０℃で溶融しながら押出して行う方法が挙
げられる。用いられる押出機は、１軸の押出機でもよい
し、２軸以上の多軸押出機でもよく、特に制限されない
。また、加熱減成は、窒素等の不活性雰囲気下に行うと
、好ましい。

【００１７】また、このプロピレン・１−ブテンランダ
ム共重合体ワックス（Ａ）は、結晶融解熱量が３０〜８
０Ｊ／ｇ、特に４０〜７０Ｊ／ｇであるものが好ましい
。この結晶融解熱量は、示差走査型熱量計によって測定
されるプロピレン・１−ブテンランダム共重合体の完全
溶融状態の比熱曲線（好ましくは１６０〜２４０の範囲
の比熱曲線）を低温側に直接外挿して得られる直線をベ
ースラインとして計算される値である。この結晶融解熱
量の測定は、試料を２００℃で５分間加熱後、１０℃／
ｍｉｎの冷却速度で−２０℃まで冷却し、−２０℃で５
分間放置する。その後、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で−
４０℃から２００℃まで昇温して行われる。

【００１８】このプロピレン・１−ブテンランダム共重
合体ワックス（Ａ）の製造に用いられる高分子量プロピ
レン・１−ブテンランダム共重合体は、例えば、（ａ）
少なくともマグネシウム、チタンおよびハロゲンを含有
する複合体、（ｂ）周期律表第１族ないし第３族金属を
含む有機金属化合物および（ｃ）電子供与体から形成さ
れる触媒を用い、プロピレンと１−ブテンをランダム共
重合反応させることによって行う方法、例えば特開昭５
４−１２０６５６号公報に記載された方法に得ることが
できる。このランダム共重合反応において、（ｃ）電子
供与体の一部または全部は、（ａ）複合体の一部または
全部に固定されていてもよく、また、使用に先立って（
ｂ）有機金属化合物と予備接触されていてもよい。特に
、（ｃ）電子供与体の一部が（ａ）複合体に固定されて
おり、残部の（ｃ）電子供与体はそのまま重合系に加え
るか、あるいは（ｂ）有機金属化合物と予備接触させて
使用するようにすると、好ましい。このとき、（ａ）複
合体に固定された電子供与体と、重合系にそのまま加え
て使用するかまたは（ｂ）有機金属化合物と予備接触さ
せて使用する残余の電子供与体とは、同一のものでも異
なるものでもよい。

【００１９】本発明の熱定着型電子写真用現像材の（Ｂ
）成分である結着剤は、この種の現像材に配合される熱
可塑性樹脂からなるものであれば、いずれのものでもよ
く、特に制限されない。例えば、スチレン系重合体、ケ
トン樹脂、マレイン酸樹脂、ポリエステル樹脂、クマロ
ン樹脂、フエノール樹脂、エポキシ樹脂、テルペン樹脂
、ポリビニルブチラール、ポリブチルメタクリレート、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等からなる
ものが挙げられる。これらの中では、適当な軟化点（１
００℃前後）を持ち、定着性がよく感光板の洗浄が容易
で汚染が少ないスチレン系重合体が好ましい。 このスチレン系重合体としては、例えば、スチレン系単
量体のみからなる重合体、あるいはスチレン系単量体と
他のビニル系単量体との共重合体などが挙げられる。ス
チレン系単量体としては、スチレン、ｐ−クロルスチレ
ン、ビニルナフタレン等が挙げられる。また、他のビニ
ル系単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、
ブチレン、イソブチレン等のエチレン不飽和モノオレフ
ィン類；塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハ
ロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、
ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類；
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ｎ−オクチ
ル、アクリル酸ドデシル、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
ル酸ブチル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエ
ステル類；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、
アクリルアミド等のニトリル類またはアミド類；ビニル
メチルエーテル、ビチルエチルエーテル、ビニルイソブ
チルエーテル等のビニルエーテル類；ビチルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプスペニルケト
ン等のビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニ
ルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドロール、Ｎ−ビニル
ピロリデン等のＮ−ビニル化合物などが挙げられる。こ
れらは１種単独でも２種以上がスチレン系重合体中に含
まれていてもよい。このスチレン系重合体の具体例とし
て、特開昭５０−２７５４６号公報に記載されているス
チレン系樹脂が挙げられる。また、このスチレン系重合
体の中でも、数平均分子量が２０００以上のものが好ま
しく、特に数平均分子量が３０００〜３００００のもの
が好ましい。さらに、このスチレン系重合体は、スチレ
ン含有量が２５重量％以上であるものが好ましい。

【００２０】本発明の熱定着型電子写真用現像材の（Ｃ
）成分である着色剤は、この種の現像材に配合されるも
のならばいずれのものでもよく、特に制限されない。例
えば、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、アニ
リンブルー、アルコオイルブルー、クロームイエロー、
ウルトラマリンブルー、キノリンイエロー、ランプブラ
ック、ローズベンガル、ジアゾイエロー、ローダミンＢ
レーキ、カーミン６Ｂ、キナクリドン誘導体等の顔料ま
たは染料が挙げられ、これらは１種単独でも２種以上を
組み合わせても用いられる。また、着色剤（Ｃ）には、
補色や荷電制御を目的として、アジン系ニグロシン、イ
ンジュリン、アゾ系染料、アントラキノン系染料、トリ
フエニルメタン系染料、キサンテン系染料、フタロシア
ニン系染料等の油溶性染料を配合してもよい。

【００２１】また、本発明の熱定着型電子写真用現像材
には、前記プロピレン・１−ブテン共重合体ワックス（
Ａ）、結着剤（Ｂ）および着色剤（Ｃ）以外に、本発明
の効果を損なわない範囲で他の成分を配合してもよい。 例えば、荷電制御材、可塑剤等、この種の現像材に使用
される添加剤を適宜配合してもよい。

【００２２】本発明の熱定着型電子写真用現像材は、二
成分系静電トナー、一成分系静電トナー等のいずれの静
電トナーとしても用いられる。本発明の熱定着型電子写
真用現像材を二成分系静電トナーとして用いる場合、こ
の二成分系静電トナーは、前記プロピレン・１−ブテン
ランダム共重合体ワックス（Ａ）、結着剤（Ｂ）および
着色剤（Ｃ）を、ボールミル、アトライタ等を用いる公
知の方法で混合した後、加熱二本ロール、加熱ニーダー
、押出機等を用いて混練し、冷却固化する。さらに得ら
れた固化物を、ハンマーミル、クラッシャー等を用いて
粗砕した後、ジエットミル、振動ミルで、あるいは水を
加えてボールミル、アトライタ等で微粉砕し、平均粒径
５〜３５μｍにしたものにキャリヤーを加えて調製する
ことができる。用いられるキャリヤーは、公知のもので
よく、特に制限されない。例えば、粒径２００〜７００
μｍの硅砂、ガラスビーズ、鉄球、あるいは鉄、フェラ
イト、ニッケル、コバルト等の磁性材料粉末などが挙げ
られる。この二成分系静電トナーにおけるプロピレン・
１−ブテンランダム共重合体ワックス（Ａ）の配合量は
、結着剤（Ｂ）を含めた熱可塑性樹脂１００重量部に対
して１〜２０重量部、好ましくは２〜１０重量部の割合
となる量である。

【００２３】また、本発明の熱定着型電子写真用現像材
を一成分系静電トナーとして用いる場合、この一成分系
静電トナーは、前記プロピレン・１−ブテンランダム共
重合体ワックス（Ａ）、結着剤（Ｂ）および着色剤（Ｃ
）、その他必要に応じて配合される添加剤、他の熱可塑
性樹脂および磁性材料粉末とを、前記二成分系静電トナ
ーの調製と同様の方法にしたがって処理して調製するこ
とができる。この一成分系静電トナーにおけるプロピレ
ン・１−ブテンランダム共重合体ワックス（Ａ）の配合
量は、結着剤（Ｂ）１００重量部に対して、１〜２５重
量部、好ましくは１〜２０重量部の割合となる量である
。また、この一成分系静電トナーに配合される磁性材料
粉末としては、通常、粒径１μｍ以下のマグネタイト微
粉末が用いられるが、コバルト、鉄、ニッケル等の金属
、それらの合金、酸化物、フエライトおよびこれらの混
合物等の粉末なども使用することができる。この一成分
系静電トナーにおける磁性材料粉末の配合量は、得られ
る静電トナーの電気抵抗が下がることなく静電トナーの
電化保持性が良好で、画像が滲むことがなく、しかも軟
化点が適度な範囲に保持されるため定着を好適に行うこ
とができ、さらに所要の帯電値が得られ、飛散もし難い
点で、通常、結着剤（Ｂ）と磁性材料粉末の合計１００
重量部に対して磁性材料粉末４０〜７０重量部の割合と
なる量である。

【００２４】前記二成分系静電トナーまたは一成分系静
電トナーには、必要に応じて公知の荷電制御剤を添加し
てもよい。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例および比較例を挙げ、
本発明を具体的に説明するが、これらの実施例はいかな
る点においても本発明の範囲を限定するものではない。

【００２６】（実施例１） 〔プロピレン・１−ブテンランダム共重合体の製造〕無
水塩化マグネシウム２．００ｇ、安息香酸エチル４６ｍ
ｌおよびメチルポリシロキサン３０ｍｌを、窒素雰囲気
中でボールミルで粉砕した。得られた粉末混合物を四塩
化チタン中に懸濁させ、濾過してなるものをチタン濃度
が０．０１ミリモル／ｌとなるように、攪拌翼を備えた
ステンレス製の容量２０ｌの重合器中に仕込んだ。さら
にトリエチルアルミニウムを重合器中の濃度が１．０ミ
リモル／ｌになるように、またｐ−トルイル酸メチルを
重合器中の濃度が０．３３ミリモル／ｌになるように仕
込んだ。重合溶媒としてｎ−ヘプタンを用い、プロピレ
ンと１−ブテンの混合ガス（プロピレン７０モル％、１
−ブテン３０モル％）を、毎時４ｋｌの流量で供給しな
がら、７０℃で反応を行ってプロピレン・１−ブテン共
重合体を得た。得られたプロピレン・１−ブテン共重合
体の核磁気共鳴スペクトルを測定し、プロピレン含有量
を求めたところ、７０モル％であった。また、融点は１
１０℃、融解熱量は５０Ｊ／ｇおよび極限粘度は２．０
ｄｌ／ｇであった。

【００２７】〔プロピレン・１−ブテンランダム共重合
体ワックスの製造〕上記に得られたプロピレン・１−ブ
テンランダム共重合体を、２軸押出機（スクリュー径：
３０ｍｍφ）に供給し、窒素雰囲気下、スクリュー回転
数：２５ｒｐｍで押出しながら、４００℃で加熱減成さ
せてプロピレン・１−ブテンランダム共重合体ワックス
を製造した。得られたプロピレン・１−ブテンランダム
共重合体ワックスは、極限粘度〔η〕が０．３ｄｌ／ｇ
、融解熱量が５０Ｊ／ｇのものであった。このプロピレ
ン・１−ブテンランダム共重合体ワックスを、以下、Ｅ
Ｗ−１と称する。

【００２８】〔トナーの調製および複写テスト〕スチレ
ン・ｎ−ブチルメタクリレート共重合体（三洋化成工業
製、ハイマーＳＢＭ−７３Ｆ）８５重量部、ＥＷ−１　
　４重量部、カーボンブラック（三菱化成工業製、ダイ
ヤブラックＳＨ）９重量部および含金染料（ＢＡＳＦ社
製、ザボンファストブラックＢ）２重量部を、ボールミ
ルに供給して２４時間混合した。次に、熱ロールで混練
し、冷却後、粉砕して分級して平均粒径１３〜１５μｍ
の静電トナーを調製した。この静電トナー１２０重量部
に対して、キャリヤーとして平均粒径５０〜８０μｍの
鉄粉を１００重量部の割合で配合してなる混合物を用い
て、電子写真法によりセレン感光体上にテスト画像を複
写、現像させ、得られた画像を転写紙に転写し、１７０
〜１８０℃の加熱ロールで加熱して画像を定着させる複
写工程を繰り返し行った。その結果、５０００回複写工
程を繰り返し行った後でも、初期と同様に鮮明で、オフ
セット現像、汚染等のない複写画像が得られ、また、加
熱ロールおよび感光体ドラムにも汚染が殆ど認められな
かった。

【００２９】（実施例２）実施例１で調製された静電ト
ナーと同じものを使用して、加熱ロールの温度を１４０
〜１５０℃として複写工程を繰り返し行った。その結果
、５０００回複写工程を繰り返し行った後でも、初期と
同様に鮮明で、オフセット現像、汚染等のない複写画像
が得られ、また、加熱ロールおよび感光体ドラムにも汚
染が殆ど認められなかった。

【００３０】（比較例１）ＥＷ−１の代わりに、ポリプ
ロピレンワックス（三洋化成工業製、ビスコール６６０
Ｐ）を用いた以外は、実施例１と同様にして静電トナー
を調製した。得られた静電トナーを用いて加熱ロールの
温度を１４０〜１５０℃として複写工程を繰り返し行っ
た。その結果、加熱ロールからのトナーの剥離性に劣り
、さらにオフセット現像が生じ、また複写紙に汚染が認
められた。

【００３１】

【発明の効果】本発明の熱定着型電子写真用現像材は、
離型性および低温定着性に優れるため、従来の温度は勿
論のこと、比較的低温においても、加熱ロール等との剥
離性に優れる。そのため、加熱ロール等を低温にして定
着速度を上げてもオフセット現象が生じ難く、高速複写
に有効である。また、低い定着温度で十分に定着を行う
ことができるため、省エネルギーの点で有利である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　極限粘度〔η〕０．０２〜０．７ｄｌ
   ／ｇ、プロピレン含有量４０〜９０モル％であるプロピ
   レン・１−ブテンランダム共重合体ワックス（Ａ）、結
   着剤（Ｂ）および着色剤（Ｃ）を含む熱定着型電子写真
   用現像材。
2. 【請求項２】　　前記プロピレン・１−ブテンランダム
   共重合体ワックス（Ａ）が、示差走査型熱量計によって
   測定される結晶融解熱量が３０〜８０Ｊ／ｇであるもの
   である請求項１に記載の熱定着型電子写真用現像材。