JPS63183452A

JPS63183452A - 電子写真用現像剤

Info

Publication number: JPS63183452A
Application number: JP62017021A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Ozawa; 義夫小沢
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1987-01-27
Filing date: 1987-01-27
Publication date: 1988-07-28

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】〔産業上の利用分野〕本発明は電子写真用現像剤に関し、より詳細には低速複
写機から高速複写機まで幅広く使用な保存安定性、耐オ
フセット性、定着性に優れた現像剤に関する。

〔従来技術〕

電子写真法は、一般的には光導電体から成る感光体表面
に静電像を形成し、その潜像に磁気ブラシ等の現像手段
によって現像剤を付与して可視像化し、必要に応じて転
写紙に転写後、定着して複写物を得るものである。

このような電子写真法に用いる現像剤としては定着用媒
質中に着色剤、電荷制御剤等を分散したものを単独で使
用する一成分系現像剤、あるいはキャリアと混合した二
成分系現像剤等が知られている。

これらの現像剤は良好な画像を付与し得ることはもちろ
んの事、保存安定性や耐オフセット性、定着性が要求さ
れる。従来からこのような特性に対しては、定着用媒質
としての樹脂において各種の改善がなされてきた。例え
ば特公昭５１−２３３５４号には、架橋したビニル系重
合体を用いることによってオフセット性と定着性のバラ
ンスを保つことが提案され、特開昭５６−１６１４４号
では分子量分布において低分子領域と高分子領域に極大
値を有するように樹脂を混合することによって保存安定
性を改善する試みが、さらに特公昭５５−６８９５号で
は重量平均分子量／数平均分子量で表わされる分子量分
布が３．５〜４０の樹脂を用いることにより定着性を改
善することが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし乍ら、上述したいずれの先行技術においても架橋
系の樹脂を用いることより現像剤の保存安定性、耐オフ
セット性はある程度改良されるものの、転写紙への密着
性（アンカー効果）が小さく、高速複写機等に用いた場
合には定着不良が発生し易くなる傾向になる。また、分
子量（Ｇ　Ｐ　Ｃ）の極大値においてその低分子領域と
高分子領域とが大きく離れて存在すると各々の領域にお
いて熱に対する反応が異なり熱的性質が不連続となるた
め極度にブロッキングが発生し保存安定性が悪くなると
ともにオフセット現象が発生する。さらに、用いる樹脂
のＭＷ／Ｍｗでは一概に保存安定性、耐オフセット性、
定着性を論することはできず、常に安定した特性が得ら
れない等、前述した従来技術ではいずれも保存安定性、
耐オフセット性を確保しつつ、十分な定着安定性を得ら
れるものではなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は上記問題点を解決すべく研究を重ねた結果、
非架橋系のビニル系重合体から成り、幅広い分子量分布
を成し、そのＧＰＣ（ゲル・パーミネーション・クロマ
トグラフィ）によって測定される数平均分子量（Ｍｎ）
が隣接する領域に２つの極大値を有する樹脂を定着用媒
質として用いることより優れた保存安定性、体オフセッ
ト性および定着性が得られることを知見した。

即ち、本発明は定着用媒質としてビニル重合体から合成
された重合体であること、該重合体の重量平均分子量（
Ｍｗ）　／数平均分子量（Ｍｎ）が４０以」二であるこ
と、該重合体のＧＰＣ（ゲル・バーミネーション・クロ
マトグラフィ）によって測定された数平均分子量が４　
×１０３乃至７×１０３と２Ｘ１０５乃至５×１０５の
２つの領域にそれぞれ極大値を有すること、低分子域の
比率が全体の６５乃至８５重量％て＝３− あることの４つの条件を満足する重合体を用い、これを
着色剤とともに配合するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の現像剤において用いられる定着用媒質は、ビニ
ル性！Ｉｌｉ体から合成去れＭｗ／Ｍｎが４０以上と幅
広い分子量分布を成す重合体を主成分とするものであり
、そのＧＰＣ（ゲル・パーミネーション・クロマトグラ
フィ）において測定される分子量分布が第１図に示すよ
うに４　ＸＩＯ３乃至７　ＸＩＯ３の低分子域と２　Ｘ
ＩＯ３乃至５　ＸＩＯ３の２つの領域にそれぞれ極大値
を有するふた山分布を成すことを特徴とするものである
。

Ｍｗ／Ｍｎが４０以上に設定した理由は、本発明の目的
である定着性、耐オフセット性、保存安定性等を総合的
にバランスのとれたものとなすためである。低分子域の
極大値が４　ＸＩＯ’を下回ると現像剤自体の保存安定
性が低下するだけでなく、定着のオフセットが発生し易
くなるとともに現像装置におけるドクターブレードや感
光体、或いはプレー１等のクリーニング手段への付着が
激しくなり、実用上使用できなくなる。一方、高分子域
の極大値が５×１０５を超えると低分子域の媒質との熱
的性質の連続的変化が阻害され、保存安定性が低下する
。また２つの極大値が、上述した範囲から逸脱して接近
すると、十分な定着性が得られないばかりか、オフセッ
トが発生してしまう。

また、本発明によれば、ふた山分布のうち低分子域が重
合体全体の６５乃至８５重量％であることも重要である
。低分子域の比率が６５重量％を下回ると定着性が低下
し、８５重量％を超えると高分子域との熱的性質の連続
性のバランスが崩れ保存性が極端に悪くなる。

このような特徴は４×１０３乃至７　ＸＩＯ３の領域に
極大値を有する樹脂媒質と２Ｘ１０５乃至５×１０５の
領域に極大値を有する樹脂媒質との単なる混合物では得
られず、分子状態で混合反応させた単一の重合体である
ことが必要である。よって本発明における重合体を製造
するに当たっては塊状重合法、溶液重合法、懸濁型合法
等公知の重合法によって重合する。これらの重合法の中
では重合の安定性、製造コストの低減の点から懸濁重合
法が好ましい。詳細にはビニル系モノマーによって予め
重合された低分子量重合体と高分子量の重合体とを溶媒
中に溶解させた分子間で反応させることによって化学的
、物理的に密に結合される。この反応はグラフト反応と
いう高分子反応であるため高分子成分、低分子成分とし
てのポリマーは全体として熱的性質において連続的な変
化を示し、それにより優れた保存安定性、耐オフセント
性、定着性等を得ることができる。なお、重合に際して
は、必要に応じて分子量調整剤、連鎖移動剤等を添加し
ても良い。

本発明において用いられるビニル系単量体としては、ス
チレン、α−メチルスチレン、Ｐ−クロルスチレン、ビ
ニルトルエン等のビニル系芳香族或いはその置換体、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、α−クロルメタクリル酸
メチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アク
リルアミド等のモノカルボン酸或いはその置換体、マレ
イン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイ
ン酸ジメチルなどのようなジカルボン酸或いはその置換
体、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニ
ルエステル類、ビニルメチルケトン等のビニルケトン類
、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビ
ニルエーテル類などを１種又は２種以上の組み合わせで
用いられる。

本発明によれば、上述したビニル系単量体から成る重合
体は定着用媒質中５０％以上の割合で含有するものであ
って、他の樹脂例えばポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、エポキシ樹脂、テルペン樹脂、芳香族系石油樹脂、
塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどと組み合わ
せて用いることができる。

また、媒質全体当たり２乃至２０重量％の割合で、低分
子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等の低分子
量オレフィン樹脂、パラフィンフックス、カルナバロウ
等の各種ワックスをオフセット防止剤として加えること
も可能である。なお、この時、これらのオフセット防止
剤は、単に前述の樹脂類と混練することもできるが定着
媒質の重合時に共存させて行うこともできる。

着色剤としては、カーボンブランクをはしめ各種の顔料
、染料が使用できる他、−成分系現像剤においてはマグ
ネタイト、フェライト等の磁性体を現像剤全量に対し、
２０乃至６０重量％の割合で配合することもできる。

さらに、所望により第４級アンモニウム化合物の他、ニ
グロシン、ニグロシン塩基、クリスタルバイオレット、
アゾ錯塩等の塩基性染料等の電荷制御剤を使用すること
ができる。

上述した定着用媒質、着色剤、電荷制御剤は所定の割合
に秤量後、混合した後、公知の混練手段、例えば３本ロ
ール、２軸押出機によって混練し、粉砕分級して平均粒
径５〜１５μｍの現像剤となる。

得られた現像剤に対しては、流動性を向上させたり、帯
電電荷の制御を行うことを目的として乾９一式シリカ、湿式シリカ、乾式アルミナ、チタニアの他、
これらをシリコンオイルやアミノ基、メルカプト基等で
変性したシリコンオイル、またアミノシランカップリン
グ剤で処理した表面処理剤で表面を処理することもでき
る。これらの表面処理剤はＢＥＴ比表面積が５０乃至４
００ｍ２／ｇの微粉末であることが望ましく、その添加
■は現像剤１００重量部に対し、１乃至５重量部である
ことが望ましい。

以下、本発明を次の例で説明する。

実施例懸濁重合法によって製造された第１表に示す９種の重合
体を用意した。

表中、低分子域の比率は分子量分布図におけるふた山分
布における極小値を境とする低分子域の面積比から求め
た。

（以下余白）第１表の各重合体を５０重量％、マグネタイト４５重量
％低分子量ポリプロピレン４重量％、電荷制御剤（アゾ
系錯塩）１重量％の割合で混合後二軸押出機にて混練後
粉砕分級して平均粒径１１μｍの現像剤を得た。さらに
この現像剤１００重量部に対し疎水性シリカを１重量部
の割合でスーパーミキサーによってまぶし処理を行った
後、京セラ製コンパクトレーザーＦ−１０１０の現像器
に配置して反転現像を行った。なおドラムはＳｅ製のも
のを用い、定着温度１９５℃、複写速度１０枚／分で行
った。

得られた画像に対して定着率、アンカー効果およびオフ
セット性を調べるとともに画質も評価した。

なお、定着率は綿布をつけたＩＫｇ荷重荷重用円柱面径
５０Ｉ）を用いパターン上を縦方向に１０往復させ、パ
ターンの濃度を再測定し定着率を算出した。

アンカー効果は、２０　Ｘ　１００＋ｎｎ＋の２５χ　
ドツト濃度部に接着テープを貼付後、引き剥がしその後
の濃度を測定し、その割合からトナーの紙への付着度を
調べた。

さらに、各々の現像剤の５０℃の雰囲気に１００時間放
置後の状態（流動性、ブロッキング性）を調べ、保存性
を評価した。

結果は第２表に示す。

第２表注）　　＊印は本発明の範囲外の試料を示す。

なお、表中の特性評価は下記の通りである。

定着率　　　　◎：９５％以上 ○：　９０〜９５％ △：　８０〜９０％ ×：８０％以下アンカー効果　◎：殆ど剥離せず ○：若干剥離する △：かなり剥離する ×：全て剥離する保存性　　　　◎：全く変化せず ○：ソフトケーキングあり Δ：弱いブロッキング発生 ×：凝集がひどくブロッキングを生じたオフセント性　○：全く生じない △：若干生じる ×：オフセントがひど＜、定着口 −ラの汚れがひどい画　質　　　◎：シャープで、高濃度、がぶりなし ○：若干のにじみあり △：にじみがひどい ×：にじみ、かぶりあり第１表によれば、ふた山の数平均分子量分布が本発明の
ピーク域からさらに全体として高分子側へ移行した阻１
では保存性は良好ではあるがオフセットが生じ、定着性
、画質とも不十分であった。

各ピークが本発明の範囲内であってもＭｉｖ／Ｍｎが４
０を下回ると（Ｎａ４）、定着性、保存性、オフセット
性のいずれも不十分となる。また、低分子域の比率が小
さい隘５，７はいずれも定着性が悪い。

これらの比較例に対し、本発明の試料１’ｈ２，３，６
゜８はいずれも優れた定着性、耐オフセット性、保存安
定性を示した。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明の電子写真用現像剤は定着用
媒質が広範な分子量を持ち特定の低分子域と高分子域に
数平均分子量の極大値を有する単一の重合体を主体とし
て成ることによって熱的性質が低分子域から高分子域ま
で連続的になり、それによって複写速度、定着温度の高
低にかかわらず安定した定着性、耐オフセット性、保存
性が得られる。また、定着温度に対する対応が幅広いこ
とによって定着器の小型化が可能となる。さらに、定着
性、特に紙との密着性に優れることから、複写紙の厚み
、表面粗度に拘わらず優れた定着性が得られる等の利点
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において用いられる重合体のＧＰＣ法に
よる分子量分布図の一例である。

Claims

【特許請求の範囲】

定着用媒質と着色剤を主成分とする電子写真用現像剤に
おいて、該定着用媒質がビニル系単量体から合成され、
重量平均分子量／数平均分子量が４０以上であってＧＰ
Ｃ（ゲル・パーミネーション・クロマトグラフィ）によ
って測定された数平均分子量が４×１０＾３乃至７×１
０＾３の低分子域と２×１０＾５乃至５×１０＾５の高
分子域にそれぞれ極大値を有するとともに該低分子域の
比率が６５乃至８５重量％である重合体を含有すること
を特徴とする電子写真用現像剤。