JPS63223758A - 加熱定着用現像剤 - Google Patents

加熱定着用現像剤

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JPS63223758A
JPS63223758A JP62058203A JP5820387A JPS63223758A JP S63223758 A JPS63223758 A JP S63223758A JP 62058203 A JP62058203 A JP 62058203A JP 5820387 A JP5820387 A JP 5820387A JP S63223758 A JPS63223758 A JP S63223758A
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resin
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colorant
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一男 津布子
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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】 〔技術分野] 本発明は電子写真用現像剤における乾式及び湿式トナー
に関し、詳しくは画像濃度、解像力、接着性(コピーの
定着性)などが向上し、裏写しの生じない改良された一
成分系又は二成分系電子写真用現像剤に関する。   
′ 〔従来技術〕 電子写真用現像剤としてポリエチレンワックスを結着剤
としこれにカーボンブラック、フタロシアニンブルー等
の有機又は無機顔料を分散してなるトナーは知られてい
る。しかし、ポリエチレンワックスを含有したトナー粒
子は画像濃度を向上させる効果は有しているが、複写機
における転写工程で画像つぶれを生じさせ解像力が悪く
なるという欠点をもっている。もっとも、ポリエチレン
ワックスの代りに酸化型ポリエチレンワックスを用いる
(特開昭54−97157号公報)ことによってシャー
プネス、解像力の低下を防止する試みもなされているが
、この場合には画像濃度が上がらないなどの不都合がみ
られるようになる。また、湿式トナーには低分子−量ポ
リオレフィンが一般に用いられているが、このような低
分子量ポリオレフィンは加熱時の溶融粘度が低いことか
ら、有機顔料やカーボンブラックと混練して着色剤を製
造する時ニーダ−等の分散機Cよく分散できないといっ
た不都合があり、その故コピーの画像濃度が上がらない
といった欠陥がみられている。更に、メルトインデック
ス値が高いためコピーの定着工程で画像部が溶融しやす
くシャープネスが不足したり、定着時にコピー用紙(普
通紙等)の繊維にそってトナーが加熱され、ろうそくの
ように流れ出す現像が往々にみられ、裏写り(コピーの
裏面よりコピーがみえる現象)が生じたりするので解像
力に欠1プ両面コピーをした場合裏面、表・面のコピー
が混同し読みにくくなるだけでなく、コピー画像面を消
しゴムで消去するとコピーが消える等定着性が悪い、定
着ローラにトナーが融着しやすいなどの欠点をも持ち併
せている。
上記のポリエチレンワックス、酸化型ポリエチレンワッ
クス、低分子量ポリオレフィンの他にも、ポリスチレン
系、アクリル系、エポキシ系、ポリエステル系、ゴム系
など多くの樹脂類(ゴム類を含む)がトナー用結着剤ど
して使用されているが、いずれも利点があると同時に犬
なり小なり前記と同様な欠点を有しているのが実情であ
る。
〔目  的〕
本発明の第1の目的は上記のととぎ従来の欠陥を解消し
、良質の複写物が得られる電子写真用現像剤を提供する
ものである。本発明の第2の目的は乾式及び湿式現像法
の両方に使用可能な現像トナーを提供するものである。
〔構  成〕
本発明に係る電子写真用現像剤は、トナー粒子が少なく
ともメルト、インデックスNG25〜700のオレフィ
ン系樹脂を含有していることを特徴としている。ここで
の(既述及び後記を含めての)メルトインデックスの値
は2160±10gの荷重をかけ190土0.4℃で測
定したときの値である。
ちなみに1本発明者らは電子写真法における画像濃度、
解像力、定着性、裏写り防止などを改良するためにいろ
いろ検討した結果、メルトインデックス値が25〜70
0のオレフィン系樹脂をトナー用結着剤として用いれば
上記目的が1−分達成しうろことを見出した。即ち、ポ
リオレフィン系樹脂でメルトインデックス翫が25・〜
700と比較的高い溶融粘度をもつ高分子量樹脂は、こ
れに有機顔料やカーボンブラックを高温で混練して着色
剤が製造できるため、顔料(カーボンブラックを含む)
が−数粒子まで分散し、このためコピーの画像濃度(特
に黒色度)が高く、光沢する複写物が得られるようにな
る。また、定着工程でもトナ一層の流動することがない
ため解像力やシャープ性のすぐれたコピーを得ることが
可能となるだけでなく、コピーの定着性も良好なものと
なっている。本発明はこうしたことに基づいてなされた
ものである。
以下に本発明をさらに詳細に説明すると、本発明で用い
られるメルトインデックス25〜700のオレフィン系
樹脂はポリオレフィンの分子鎖にカルボキシル基、水酸
基、グリシジル基、アミノ基などの極性基を有するもの
、また架橋剤やラジカル開始剤によって部分的に架橋構
造を有するものである。オレフィン系樹脂をヌル1−イ
ンデックスNci25〜700のものにするには、例え
ばポリオレフィンに極性基を有するモノマーを共重合さ
せたり、架橋性子ツマ−を加えてポリマーを架橋構造に
したり、またこれらの併用によるのが有利である。
メルトインデックスが25〜700のオレフィン系樹脂
はそのような構造を有していることから。
これが顔料とと+、にトナー粒子として使用されると、
前記のとおり、そのトナー粒子は分散性がよく、溶媒(
担体液)中に分散された状態において或いは乾式トナー
又は湿式トナー粒子が定着工程に入った場合熱可塑性が
急激に生じにくい。そのため定着ローラに融着しにくい
ものとなっている。一方、冷却固化した状態では高分子
量のため定着性が増すようになる。また5このトナー粒
子は極性基を持ったポリマー等で被覆されていることか
ら現像特性、転写特性にすぐれ、従って画像濃度が高く
、解像力の向上がみられる。
メルトインデックス値が25より小さいとトナーが加熱
された時の流動性が少なく定着性に劣るようになり、逆
に700より大きいと前記加熱された時のトナーの流動
性がありすぎシャープネスが不良となり、熱ローラにト
ナーが融着しやすくなって、いずれも本発明の意図が達
成しえなくなる。
本発明現像剤は液体現像剤(現像液)であっても乾式現
像剤であってもかまわない、乾式現像剤は一成分系、二
成分系のいずれかは問われない。現像液を調製するには
顔料1重量部に対しメルトインデックス25〜700の
オレフィン系樹脂0.1〜20重量部好ましくは1〜1
0重量部を分散媒(例えば担体液と同種のものが望まし
い)10−100重量部とともにボールミル、ケデイミ
ル、アメライター等の分散機で分散し湿式濃縮トナーと
し、これを担体液で希釈すればよい。
湿式トナー製造時には必要に応じて熱可塑性樹脂や極性
制御剤が添加されてよい、また、乾式トナーをつくるに
は、着色剤1重量部に対しメルトインデックス25〜7
00のオレフィン系樹脂0.1〜20重量部を熱ロール
で混練後粉砕分級しトナー粒子とすればよい、この乾式
トナー成分中には必要に応じてスチレン−アクリル系共
重合樹脂、ロジン変性樹脂、酸化ケイ素などを、更には
極性制御剤等を混合使用することができる。
ところで、本発明者らはさらに検討を進めた結果、トナ
ー構成成分として更にフミン酸、フミン酸塩及び/又は
フミン酸誘導体を含有させれば一層望ましいトナーが得
られることを確めた。即ち、これらフミン酸等がメルト
インデックス25〜700のオレフィン系樹脂とともに
トナー(湿式トナー、乾式トナー)中に添加されててい
ると、他の樹脂との相溶、性や、加熱混線時の溶融粘度
が高いことなどから顔料それ自体の分散は勿論のこと得
られた着色剤の分散及び他の樹脂とのブレンドも一層容
易となる。
このフミン酸等をメルトインデックス25〜700のオ
レフィン系樹脂と併用したことによる別の利点は1例え
ばカーボンブラック、フタロシアニンブルー等の無機又
は有機顔料を前記特定のオレフィン系樹脂以外の樹脂と
混練し、粉砕することによって得られる着色剤をトナー
として、高絶縁性で低誘電率の担体液中に均一分散して
なる従来の現像液との対比から一層明らかである。従来
のこの種の着色剤は、有機又は無機顔料が強い二次凝集
を起こしているため、ボールミル、アトライター、熱ロ
ールミル等でビヒクル中へ分散しても容易に一次粒子迄
には分散できない。これに対して1本発明では着色剤に
そのような不都合は認められない。
本発明で用いられるメルトインデックス25〜700の
オレフィン系樹脂は、先に触れたように。
例えばエチレン−酢酸ビニル−アクリル共重合体、エチ
レン−アクリル共重合体及びこれらの架橋体などであり
、その特徴は加熱時の溶融粘度が高いこと、及び有機溶
媒に対する溶解性がよくタラキーファイヤーとの相溶性
にすぐれているため接着性が良好なことである。また、
顔料の分散性がよいために濃度の高い着色剤が得られる
ことも特徴の1つとしてあげられる。
メルトインデックスN1k25〜700のオレフィン系
樹脂の具体例には (1)  エチレン−酢酸ビニル−ラウリルメタクリレ
ート共重合樹脂(モル比60 : 30 : 1G)(
2)エチレン−酢酸ビニル−メチルメタクリレート−ジ
メチルアミノエチルメタクリレート共重合樹脂(モル比
50 : 30 : 10 : 10)(3)エチレン
−酢酸ビニル−エチルアクリレート−ジビニルベンゼン
共重合樹脂(モル比50 : 20 : 20 : 1
0)(4)エチレン−酢酸ビニル−メタクリル酸共重合
樹脂(モル比50 : 40 : 10)(5)プロピ
レン−酢酸ビニル−ラウリルメタクリレート共重合樹脂
(モル比60 : 30 : 10)(6)  プロピ
レン−酢酸ビニル−アクリル酸共重合樹脂(モル比60
 : 9 : 31)(7)  エチレン−エチルアク
リレート共重合樹脂(モル比50 : 50) (8)  エチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸
共重合樹脂(モル比60 : 30 : 10)(9)
  プロピレン−ラウリルメタクリレート−メタクリル
酸共重合樹脂(モル比70 : 20 : 10)(1
0)エチレン−アクリル酸−トリメチロールプロパント
リアクリレート共重合樹脂(モル比80 : 15 :
 5) (11)プロビレンーエチルラウリレート共重合樹脂(
モル比50 : 50) などがあげられる。
これらメルトインデックス25〜700のオレフィン系
樹脂は市販されているものもあり、例えばエバフレック
スA−701、A−702、A−703、A−704、
A−705、A−706、A−707、A−708,A
−709、A−710、N−410,N−035、N−
010、N−0903、N−549,N−1214、N
−1525,N−925(以上いずれも三井ポリケミカ
ル社製)等があげられる。
本発明で使用される顔料(カーボンブラック。
有機顔料など)には次のようなものを例示することがで
きる。
カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセ
チレンブラック、チャンネルブラックなどいずれも使用
でき、市販品としてプリンテックスG、スペシャルブラ
ック15、スペシャルブラック4、スペシャルブラック
4−B(以上デグサ社製)、三菱#44、#30、MA
−11,MA−100(以上三菱カーボン社製)、ラー
ベン30、ラーベン40、コンダクテックスSC(以上
コロンビアカーボン社製)、リーガル800.400.
660、ブラックパールL(以上キャボット社製)が知
られている。
有機顔料としては、フタロシアニンブルー、フタロシア
ニングリーン、スカイブルー、ローダミンレーキ、マラ
カイトグリーンレーキ、メチルバイオレットレーキ、ピ
ーコックブルーレーキ、ナフトールグリーンB、ナフト
ールグリーンY、ナフトールイエローS、リソールファ
ーストイエロー2G、パーマネントレッド4R。
ブリリアントファストスカーレット、ハンザイエロー、
ベンジジンイエロー、リソールレッド、レーキレッドC
、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、パーマ
ネントレッドF5R、ビグメントスカーレット3Bおよ
びボルドー10Bなどがあげられる。
本発明においては、本発明の目的を逸脱しない範囲で、
メルトインデックス25〜700のオレフィン系樹脂の
一部を例えば天然樹脂変性石炭樹脂、天然樹脂変性マレ
イン酸樹脂、ダンマル、コーパル、シェラツク、ガムロ
ジン、硬化ロジン、エステルガムグリセリンエステル変
性マレイン5N11脂、スチレン−ブタジェン共重合体
、エチレン−酢酸ビニル共重合体、更にはメルトインデ
ックス25〜700のオレフィン系樹脂以外のポリオレ
フィンやポリオレフィンとの共重合体(これらは一般に
分子量5000以下程度でメルトインデックス魔が10
00以上のものである)、ワックスなどに一部代替させ
ることは可能である。
ここで、メルトインデックス25〜700のオレフィン
系樹脂以外の上記樹脂(ワックス類を含む)の市販品を
例示すれば下記のごときものがあげられる。
メーカー    −」Iト記−象化庶」工とユニオン 
    D Y N I     102カーバイト(
米) D Y N F     102 D Y N H102 D Y N J     102 D Y N K     102 モンサンド(米)   0RLIZON805   1
16#  705   116 1F   50   126 フィリップス(米) MARLEX1005   92
デユポン(米)    ALATI(ON、3   1
03I!  617.617A     102#  
  9,9A      117II    430 
       60II    405       
 96#    401       102#   
 540       108#    580   
    108三菱レーヨン     BR−5010
0BR−80105 BR−9065 BR−9580 BR−10150 BR−10220 BR−10750 日本ガス化学二カノールHP−7070〜908P−1
00105〜125 HP−120125〜145 A−7070〜90 A−100110〜130 A−120tzo 〜14G コダック   エボレンN−14105エポレンE−1
596 三洋化成  サンワックス131−P   108# 
     151−P     1G7II     
 161−P     1111I      165
−P’    107II    171−P   1
05 n      E−20095 N      E−30098 ビスコール330−P    152 #    550−P    150 #660−P145 ビスコールTS−200145 クーカー ステートオイル  QS −wax      65純
正薬品  パラフィンワックス 60〜90ヘキスト(
西独)    PHD521    104PED54
3    110 これらメルトインデックス25〜700のオレフィン系
樹脂以外の樹脂のうちではエチレン−酢酸ビニル共重合
体(酢酸ビニル含有量が1.0〜50重量%好ましくは
10〜40重量%を占める′ものであって、軟化点40
〜180℃好ましくは60〜120℃の範囲にあるもの
)の使用が望ましい。そのようなエチレン−酢酸ビニル
共重合体の代表例(市販品)をあげれば下記のとおりで
ある。
(i)三井・デュポンポリケミカル社製のもの商 品 
名 酢酸ビニル含有量 軟化点−一造111%L−一 エバフレックス45   46     94℃40 
  41     98℃ 150   33     120℃ 210     28         85℃220
     28         90℃250   
  28        135℃260     2
8        155℃310     25  
       90℃360    25      
  185℃410     19         
90℃420    19        100℃4
50    19       135℃560   
  14        170℃P−1403   
  14         70℃P−1207   
  12         70℃P−0607   
   6         72℃(…)東洋ソーダ社
製のもの 634   26     81℃ 630   15     97℃ (iii)アライドケミカル社製のもの400&400
A       14     95℃402&402
A       2      ]、002℃403&
403A      2     106℃405  
      11     96℃430      
  26     60℃(iv )ヘキスト社製のも
の (v)BASF!tlのもの フミン酸等(フミン酸、フミン酸塩及び/又はフミン′
fI!誘導体)について説明すれば次のとおりである。
フミン酸等は石炭化度の低い泥炭、亜炭などの若年炭類
に含まれているアルカリ可溶の不定形高分子有機酸であ
る。このフミン酸等は天然物と人工物にトロフミン酸を
含む)に大別され、本発明ではいずれも使用可能である
。フミン酸等の工業製品は、分子量分布の違いによりC
H型、CHA型及びCHN型があり、また、それぞれ酸
型のものあるいは例えばNa、NH,等による塩型があ
り、いずれも使用可能である。
フミン酸、フミン酸塩及びフミン酸誘導体は顔料によく
吸着するため、既述のとおり、顔料を一次粒子近似まで
微粒化分散させることや分散安定性の向上(長期保存)
に一層有利である。
本発明の電子写真用現像剤(トナー粒子)は、顔料が少
なくともメルトインデックス25〜700のオレフィン
系樹脂で被覆された形態を示しているが、より望ましは
、この着色剤が(a)顔料とメルトインデックス25〜
700のオレフィン系樹脂とを用いてフラッシング法に
より製造されたもの、又は(b)顔料とメルトインデッ
クス25〜700のオレフィン系樹脂とフミン酸、フミ
ン酸塩及び/又はフミン酸誘導体とを用いてフラッシン
グ法により製造されたものである。
これらフラッシング法によった着色剤は、以上の原料(
顔料、メルトインデックス25〜700のオレフィン系
樹脂、フミン酸等)を使用し次のようにして製造される
。即ち、フミン酸等を加えない顔料含水液を樹脂(メル
トインデックス25〜700のオレフィン系樹脂)溶液
とともにフラッシャ−と呼ばれる二・−グー中でよく混
合するか、顔料含水液にフミン酸等を顔料含水液の0.
1−30重量%混合し、更に樹脂溶液(メルトインデッ
クス25〜700のオレフィン系樹脂溶液)を加えニー
ダ−中でよく混合する。これにより顔料の回りに存在す
る水がメルトインデックス25〜700のオレフィン系
樹脂溶液によって置換される。これをニーダ−より水を
捨て、ヌル1−インデックス25〜700のオレフィン
系樹脂溶液中に顔料が分散されたものを乾燥して溶剤を
除去して塊りを得る。次にこの塊りを粉砕することによ
り着色剤の粉末が得ら九る。この着色剤は顔料が1次粒
子の状態でメルトインデックス25〜700のオレフィ
ン系樹脂によって被覆されており静電写真用トナーとし
て有用であるばかりでなく、印刷インキ、塗料などにも
有用である。
担体液としては、高絶縁性(電気抵抗io”Ω1以上)
、低誘電率(誘電率3以下)の石油系脂肪族炭化水素、
n−ヘキサン、リグロイン、n−へブタン、n−ペンタ
ン、イソドデカン、イソオクタンなどの他に、それらの
ハロゲン誘導体例えば四塩化炭素、パークロルエチレン
などがあげられる。前記の石油系脂肪族炭化水素の市販
品にはエキソン社製のアイソパーE、アイソパーG、ア
イソパー丁7、アイソパーI(、アイソパーK、ナフサ
N116、ツルペッツ100などがある。これらは単独
で又は組合わせて使用される。
なお・カーボンブラック等を水中に分散し、次に樹脂溶
液と共に混練してカーボンブラックをとりまく水を樹脂
溶液により置換せしめた後、水及び溶剤を除去すること
によって着色剤を製造するフラッシング法は従来より知
られているところであるが、そうしたフラッシング法で
も、カーボンブラック等が親水性でないため水によく分
散せず微粒化出来ないなどの理由から一次粒子迄に分散
しにくいものであった。従って、メルトインデックス2
5〜700のオレフィン系樹脂を使用しない従来のフラ
ッシング法により製造された着色剤を電子写真トナー粒
子とし、電子写真用液体現像剤に使用した場合、担体液
中での分散性が十分でないため、高濃度で階調性及び定
着性の優れた画像を形成することは困難であった。
もっとも、かNるフラッシング法を採用した着色剤の製
造法を改良するものとして(イ)カーボンブラックなど
の顔料を水中に分散する際アニオン、ノニオン又はカチ
オン界面活性剤や高分子合成ポリマー分散剤等を添加す
る方法、(ロ)フミン酸、フミン酸塩及び/又はフミン
酸誘導体を用いてカーボンブラックなどの顔料を分散し
、更に低分子量ポリエチレンや天然樹脂変性樹脂、ダン
マル、コーパル、シェラツク、ガムロジン、スチレン−
ブタジェン共重合体、低分子量ポリオレフィンなどを混
練し顔料粒子を被覆する方法などが検討あるいは開示さ
れている(特開昭59−102253号公報)、シかし
、上記(イ)の方法により得られた着色剤は担体液中で
の分散性がいまだ十分でないといった欠点がある。また
、上記(ロ)の方法により得られた着色剤は他の樹脂と
のブレンドが必ずしも十分とはいいきれず、従って接着
性に若干者る欠点がある。
次に着色剤の製造例及び本発明の実施例を示す。
着色剤の製造例1 水                500gフミン酸
            10gからなる混合物をフラ
ッシャ−でよく攪拌した後、更にエバフレックスA−7
01600g、トルエン500gをフラッシャ−に添加
して混練した。
続いて加熱し、減圧して水分と溶剤を除去し揮発分1.
0%の着色剤の塊りを得た。これをストーンミルで粉砕
して1〜5μmの粉末とした。
着色剤の製造例2〜7 製造例1と同様の操作でそれぞれ原料だけを表−1に示
すものにかえて製造例2〜5の着色剤粉末を製造し、フ
ラッシング法によらないで単に混合しただけで製造例6
及び7の着色剤粉末を製造した。
(以下余白) 着色剤の製造例8〜15 製造例1と同様の操作でそれぞれ原料だけを表−2に示
すものにかえて2〜8μmの着色剤粉末を製造した。
(以下余白) 実施例1〜7 前記製造例1〜7で得られた各々の着色剤粉末20gを
ラウリルメタクリレート−アクリル酸共重合樹脂(重合
モル比90 : 10) 50 gとともにアイソパー
0100 gに添加し、ボールミルで72時間混練して
濃縮トナーとした後、これの50gを20のアイソパー
Hに分散させて液体現像剤を調製した。
これら7種の液体現像剤を用いて市販の電子写真複写機
(リコー社製すコピーDT−1200)でコピーに供し
たところ後記の表−3に示すような結果が得られた。
実施例8〜14 前記着色剤の製造例1〜7における着色剤の塊りを粒径
10〜15μmに乾式粉砕分級し、これらを乾式トナー
とした。
これら7種の乾式トナーを用いて市販の電子写真複写機
(リコー社製すコピーFT6040)でコピーに供した
ところ表−3に示すような結果が得られた6 表−3 実施例15〜23 前記製造例8〜15で得られた着色剤粉末を実施例1〜
14と同様にして現像に供したところ、ほぼ同じような
結果が得られた。
〔効  果〕
本発明方法により製造された乾式又は湿式トナーは、上
記のように、画像濃度が高く、解像力もよく、更に良好
な定着性能を有している。
また、顔料として特にカーボンブラックを用いた場合に
は黒色度が一層高められるが、これは本発明のメルトイ
ンデックス25〜700のオレフィン系樹脂にカーボン
ブラックが良好に分散されており、あるいはフラックシ
ング着色剤においてカーボンブラックがよく分散されて
いることを示すものと考えられる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、トナー粒子が少なくともメルトインデックス25〜
    700のオレフィン系樹脂を含有していることを特徴と
    する電子写真用現像剤。 2、前記トナー粒子は着色剤を含んでおり、その着色剤
    が顔料及びメルトインデックス25〜700のオレフィ
    ン系樹脂を少なくとも用いフラッシング法により製造さ
    れたものである特許請求の範囲第1項記載の電子写真用
    現像剤。 3、前記トナー粒子は着色剤を含んでおり、その着色剤
    が顔料とメルトインデックス25〜700のオレフィン
    系樹脂とフミン酸、フミン酸塩及び/又はフミン酸誘導
    体とを少なくとも用いフラッシング法により製造された
    ものである特許請求の範囲第1項記載の電子写真用現像
    剤。
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