JPS5837653A - 現像用トナ− - 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】 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１トナーに関し、特に圧力定着性現〔段用トナーに関
する。

従来電子写真法としては米国特許第２．２９７゜６９１
号明細書、特公昭４２−２３９１０号公報及び特公昭４
３−２４７４８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イ：Ｉるものである。壕だ電
気的潜像をトナーをＩｆｌ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２．８７４．０６３
種明１ｌｌｌ沓に記載されている磁気ブラシ法、同２．
６１８．５５２号明細書に記載されているカスケード現
像法、ｌｒ４２．２２１、７７６号明細書に記載されて
いる粉末算法及びファーブラシ現像法、木出順人が先に
提案した特開昭５４−４２１４１号及び特開昭５５−１
８６５６号明細１に記載されている現像法、液体現像法
等多蚊の現像法が知られている。

これらの現像法など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、ト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同化させる方法、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。

ｌＹｙ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
でこういった加圧による定着を利用する重子写真法に於
いては、トナーの特性の大部分を加圧による定着のだめ
の物性に拘束されるため、他の多くの物性が不満足な形
に止することが多い。こういった中で圧力定着を用いる
′電子写に法に於いて研究者の常に念頭に置かれて来た
ととｄ１複写すべき原稿に対する複写物の再現性であっ
た。こういった再現性をチェックする項目として例えば
シャープネス、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（υ［究開発、分散向上技術の発展等により爪閉的改
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（ｌこも拘らず未だに改良の余地を残した大
へな部分とＩ２て存在してい乙。

圧力定着用のトナー用樹脂として一般的にポリオレフィ
ンが多く使用されている。しが［７、ポリオレフィン牟
独ではその性質ト染顔料分散などが難しく、また粘着性
が小さｂため、ｉ＋！７ｉ像に光沢が出過ぎる、升り曲
げに対する定着強度が充分でない、等の問題がある。そ
のため、ワックス等を良現像性の他の樹脂中に含有せ（
〜めることなどが行なわれている。然し一般的にワック
スは樹脂と殆んど相溶せずオ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１．まり。１１、体重にはスリーブ上へのワッ
クス分の汚染、トナー凝集、感光面等への融着現象が顕
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って現われる。

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。

その特徴とするところは、スチレン系モノマーｓシ＜ｒ
ｔｚスチレンアクリルコモノマート、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と、官能
基を有するワックスと、マレイン酸系モノマーとを重合
して得た樹脂（Ａ）（好オしくは爪喰平均分子量が６０
０００　以下）と、低分子量ポリエチレン（Ｂ）とを含
有する現像用トナーにある。

（Ａ）なる成分は、粘着性が強くそれがため折シ曲げに
対し強い定着性を示す。反面、摺擦に象 対してはいわゆる画像が６延びる”現しを示し、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（１］）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）との含有重量比は、定着性、現像性の面
から、（Ａ）　１００部に対し、（［１）　５−１００
部（好ましくは７〜８０部）が望ましい。（１１）成分
が５部以下では折り曲げ定着性はよいが、摺擦定着性は
粘着性が強いため弱く、また１００部以上では折り曲げ
定着性が悪いためである。

以下本発明の内容の詳細について記述する。

樹脂中にワッ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ｗ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っても満足な状態の混合物
は得られ々い。

本発明者らは樹脂モノマー中に該ワックス混在せしめそ
ののち重合するととて均一な分散系をイ↓することを考
えだが、実際には格段の良分散系がイ（）られたものの
実用的には末だ不満星なものである。これは高分子鎖の
集合中にワッ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ｈ１″ワックス成分との間に何ら
かの相互作用が働らいていないために、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〕１
べ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宜１みワックス類やモノマ一種を
変可して多くの実験検討を行なった結果、ワックスに適
当な官能基が必要であることｒ； を見出した。例えばヒドロキシ基、グリシジル基、カル
ボギシ基々どがあるワックスを上述のように七ツマー中
に混在せしめ重合を行なうことで現像性の飛躍的向−ヒ
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！ｌ１ｌＩＩは不
明である。

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、ｒ”）ロステレンナトノスチレンの誘導体
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トノコモノマーで、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、アクリル酸フェニル、
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。

樹脂（Ａ）を構成す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にょって、現像性への影
響がさらに良好なものとなる。

これはスチレンモノマー重合液中へのワックスへの分散
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
ル共重合体によシ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１７ては、たとえばエチレン
エチルアクリレ・−トなどがある。

ワッ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、用いるワックスの量をルｙ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
１うためである。

本発明に於いて使用されるワックスとしては炭素数が１
０以上であり、数平均分子量が１００００以下のワック
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−へキサテトラコ
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１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類及び
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竹ｉ
Ｈ体；例えばベヘニン酸アミド、パルミチン酸アミドな
どの飽第１」脂肪酸アミド及びその１１０導体；例えば
エルカ酸アミド、プライジン酸アミド、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）”
、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
、バラフィンヮッジ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
フィン酸、ケテン、インシアネート、イソチオシアネー
ト、カルボジイミド、ケテンイミン、α、β−不飽和不
飽和ニルボニルチレン、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ックスなどもほぼ同等の
効果を得ることができる。

スチレンモノマーマタはスチレン−アクリルコモノマー
に対するワックスの量は他のモノマー柿の存在にもよる
が重量で倍量を越えることはワックスとしての性質即ち
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若しくはコモノマーと
の混合物の全量に対して、少なくともワックスがｌＯ重
敗π以上（好捷しくけ１５重−計に以上）必要であり、
ワックスとしての性質の顕在比を避けるためには７０重
量％を越えることは避けるべきである。本検ｉｔ’＝１
に於いては最も良好な結果は１５〜６５重叶％に於いて
イ！ｆられる。さらに帯電の安定性を増し、極めて良好
な流動性を付与する為にマレイン酸系モノマーを上述し
た重合系へ添加せしめる。マレイン酸系モノマーとして
はマレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノメチル
、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、モノ
マレイン酸モノグロビルなどモノエステルの他、フマル
酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチル、フ
マル酸ジグロビルなどジエステルなども用いることが出
来る。

ワックス及びモノマーの混合物中におけるマレイン酸系
モノマーの分はけワックス類のＴｉｔ　鞘を越えて添加
することは避けるべきである。

低分子号ポリエチレンについては、分子量が４．０００
以下のものであれば高密ｊＷ１中密）Ｗ１重密度いずれ
でも使用できる。

さらに本発明のトナー１ｌ−１：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ヨく、例エバ鉄、マ
ンガン、ニッケル、コバルト、クロムなどの金属、マグ
ネタイト、ヘマタイト、各種フェライト、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（より奸才しくに０．０５〜２μ）の微
粉末としたものが使用できる。トナー中に含有さぜる磁
性微粒子の吋は、トナー総重量の１０〜８０市−ｋｌｔ
　９Ｋ（より奸才しくけ２５〜７０市ｉｌｌ、　Ｘ　）
が良い。

斗た本発明で使用するトナーには着色・荷電制用１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
ーボンブラック、鉄黒、グラファイト、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、
ハンサイエロー、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１９１ノ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ｌθ〜４０重歌π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π重量計ナー重量）である。

以下実施例を以っ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１００９、マレイン酸モツプチルモノ
マー５０７、エチレンエチルアクリレート（日本ユニカ
ー６１６９）８０グを含むキシレン溶液２Ｋｇを６０℃
で攪拌し々がら、１２−ヒドロキシステアリン酸グリセ
リド１００Ｓ’を加えてゆき重合を行ない固体樹脂を得
た。樹脂の重量分子量は２５，０００〜３０，０００　
　であった。

この樹脂８０重量部と低分子にポリエチレン（三井石油
化学工業製ハイワックス２００　Ｐ、　市ψ平均分子量
２，０００）２０重量部及びマグネタイト（戸田工業製
ＥＰＴ−５００）　５０重針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１．０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
非磁性スリープからた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、鮮明でカプリのない良好な画
像が得られた。この画像は１万枚の連続複写後でも変わ
らなかった。又、定着性は線圧２０　ｈ　／　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がれ
なかった。又、摺擦は染色堅牢度試駆法（ＪＩＳ　　１
０８４９）　　に準じて行なった結果、４〜５級で良好
であった。

さらに４５℃の雰囲気中で１週間の長期保存テ〔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ックスＯＬ）　（ヘキスト製
）？用いて固体樹脂（重量平均分子量２６，０００）を
得た。さらに低分子量ポリエチレンとして三片石油化学
工業製４０５ＭＰ（重量平均分子量４０００）を用いる
以外は実施例１と同様に行なったところ、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ヂン酸アミド（日東化学アマイド
Ｐ）を用いて固体樹脂（重量平均分子量２８，０００）
を得た。さらに低分子量ポリエチレンとして三片石油化
学工業ｑ＋：４３２０Ｐ（重量平均分子−ｔｉ３０００
）を用いる以外は実施例１と同様に行なったところ、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）、マレイン酸モツ
プチルモノマーの替すに無水マレイン酸を用いて固体樹
脂（重量平均分子計２８．０００）を作製した以外は実
施例１と同様に行なったところ、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すにスチレン−ｎ−ブチルメタク
リレートコモノマー（モル比５：４）１００１を用いて
固体樹脂（重量平均分子量２５．０００）を作製した以
外は実施例１と同様に行なったところ、実施例１と同様
の結果が得られた。

〔実施例６〕 実施例１のモノマー混合物にジビニルベンゼン１（Ｍ’
をｊＪｎえ、架橋反応を行なう以外は実施例１と同様に
行なって固体樹脂（重量平均分子Ｈｉ１３５．＋１００
）を作製したところ、２，５万枚の連続複写でも画像は
変化しなかった。

出　順　人　　キャノン株式会社 ７ ３６１

Claims (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アクリルコモノマ
   ーと、エチレンアクリル系ａｍ体若しくはエチレン酢酸
   ビニル共重合体と、官能基を有するワックスと、マレイ
   ン酸系モノマーとを重合ｌ〜て翁Ｉた４Ｉ７４脂（Ａ）
   と、低分子量ポリエチレン（Ｂ）とを含有することを特
   徴とする現像用トプーー。