JPH0339754A - Pressure fixing toner - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要］
電子写真の現像剤を構成するトナーに関し、圧力定着性
を向上したトナーを提供することを目的とし、
電子写真の二成分現像剤または一成分現像剤を形成する
トナーにおいて、該トナーを構成するバインダ樹脂に対
し、次の一般式で表されるブタジエン−アクリロニトリ
ルゴムを１０〜５０重量％添加して圧力定着用トナーを
構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] The purpose of the present invention is to form a two-component developer or a single-component developer for electrophotography, with the aim of providing a toner with improved pressure fixability regarding toner constituting a developer for electrophotography. A toner for pressure fixing is prepared by adding 10 to 50% by weight of butadiene-acrylonitrile rubber represented by the following general formula to a binder resin constituting the toner.
Ｎ
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子写真の現像に使用する圧力定着用トナーに
関する。N [Industrial Application Field] The present invention relates to a pressure fixing toner used in electrophotographic development.
電子写真技術は複写機に広く使用されているが、プリン
タやファクシミリなどの情報機器にも盛んに利用されて
いる。Electrophotographic technology is widely used in copying machines, but it is also actively used in information devices such as printers and facsimiles.
こ＼で、電子写真法としては米国特許２２９７６９１な
どに記載された方式が周知である。As an electrophotographic method, the method described in US Pat. No. 2,297,691 is well known.
すなわち、フォトコンドラムなどの光導電性絶縁体上に
コロナ放電などにより一様な静電荷を与え、種々の手段
により光像を照射することによって静電潜像を形威し、
次いで、この潜像をトナーと呼ばれる着色微粉末を用い
て現像可視化し、必要に応じて紙などにトナー画像を転
写した後、圧力、熱、光などを加えて定着を行い、印刷
物を得るものである。That is, a uniform electrostatic charge is applied to a photoconductive insulator such as a photocondrum by corona discharge, and an electrostatic latent image is formed by irradiating a light image by various means.
Next, this latent image is developed and visualized using a colored fine powder called toner, and if necessary, the toner image is transferred to paper etc., and then fixed by applying pressure, heat, light, etc. to obtain printed matter. It is.
静電潜像を現像するのに使用するトナーとしては、天然
または合成高分子材料よりなるバインダ樹脂中にカーボ
ンブラックなどの着色剤を５〜２０μｍ程度に微粉砕し
たものが用いられ、これを平均粒径が１００μｍ程度の
鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉などの磁性粉末或
いはこれに樹脂被覆を施したキャリアと組み合わせ二成
分現像剤として使用されている。The toner used to develop the electrostatic latent image is made by finely pulverizing a coloring agent such as carbon black into a binder resin made of natural or synthetic polymer material to a size of about 5 to 20 μm. It is used as a two-component developer in combination with magnetic powder such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, etc. having a particle size of about 100 μm, or a carrier coated with a resin.
この現像剤は現像装置内で混合撹拌されることによって
摩擦帯電し、トナーがキャリアに担持された状態で光導
電性絶縁体上の潜像部分に運ばれ、帯電したトナーのみ
が、電気的吸引力により選択的に潜像に付着することに
よって現像が行われている。This developer is triboelectrically charged by being mixed and stirred in the developing device, and the toner is carried to the latent image area on the photoconductive insulator while being supported on the carrier, and only the charged toner is electrostatically charged. Development is accomplished by selectively adhering to the latent image using force.
また、トナーの中に磁性粉末を混入して磁性をもたせる
ことによりトナー単体で現像が可能な一成分現像剤もあ
る。There is also a one-component developer that can be developed with the toner alone by mixing magnetic powder into the toner to impart magnetism.
この場合、トナーは現像装置の壁面や現像装置内のマグ
ネットロールなどの部材と摩擦することにより摩擦帯電
し、更にマグネットロールの磁力によりマグネットロー
ル上に保持され、マグネットロールの回転によってトナ
ーが光導電性絶縁体上の潜像部分に運ばれ、帯電したト
ナーのみが電気的吸引力により潜像に付着することによ
り現像が行われている。In this case, the toner is frictionally charged by friction with the wall surface of the developing device and members such as the magnet roll inside the developing device, and is further held on the magnet roll by the magnetic force of the magnet roll, and the toner becomes photoconductive due to the rotation of the magnet roll. Development is performed by carrying only the charged toner to the latent image area on the insulator and adhering to the latent image due to electrical attraction.
このようにして作られたトナー像は転写部で記録紙の裏
側から電界を与えることによって静電的に記録紙上に写
し取らせた後、定着器でトナー像を記録紙に定着させる
ことにより記録が完成している。The toner image created in this way is electrostatically transferred onto the recording paper by applying an electric field from the back side of the recording paper in the transfer section, and then recorded by fixing the toner image on the recording paper in the fixing device. has been completed.
こ＼で、トナーの定着方法として、
ｆｌ） 加圧によりトナーを塑性変形させて定着を行
う圧力定着方式、
（２）トナーに熱を加えてトナーを溶融させ、定着を行
う熱ロール定着方式やオープン定着方式、（３）光を照
射して、そのエネルギーで１、ナーを溶融させ、定着を
行う光定着方式、
などがあるが、最も゛簡便な方法は加圧によりトナーを
定着する圧力定着方式である。Here, toner fixing methods include fl) a pressure fixing method that fixes the toner by plastically deforming the toner by applying pressure, (2) a hot roll fixing method that fixes the toner by applying heat to the toner, and There are open fixing methods, (3) optical fixing methods in which light is irradiated and the energy is used to melt the toner, and the toner is fixed, but the simplest method is pressure fixing, in which the toner is fixed by applying pressure. It is a method.
この圧力定着方式の特徴は、
■ 定着に必要なエネルギー源が必要ないことから装置
が小形化できる。The features of this pressure fixing method are as follows: (1) Since no energy source is required for fixing, the device can be made smaller.
■ 熱ロール定着方式など、他の定着方式では必要なウ
オームアツプ時間が要らないことからクイックスタート
が可能である。■ A quick start is possible because the warm-up time required with other fixing methods, such as the hot roll fixing method, is not required.
■ 定着に熱や光を必要としないことから装置の消費電
力を軽減できる。■ The power consumption of the device can be reduced because no heat or light is required for fixing.
などの利点がある。There are advantages such as
こ＼で、圧力定着に用いられるバインダ樹脂は紙などの
記録媒体の上に加圧のみで強固に定着させる必要がある
ことから、圧力を受けることにより容易に塑性変形を起
こす軟質な樹脂、例えば低分子量のポリエチレンワック
ス、ポリプロピレンワックスやアミド系化合物の使用が
望ましいとされている。Since the binder resin used for pressure fixing needs to be firmly fixed onto the recording medium such as paper by only applying pressure, it is necessary to use a soft resin that easily undergoes plastic deformation when subjected to pressure, such as a It is considered desirable to use low molecular weight polyethylene wax, polypropylene wax, or amide compounds.
然し、このような軟質樹脂だけを用いると、次のような
問題が生ずる。However, when only such a soft resin is used, the following problems arise.
１、トナー保存中や装置内のトナー補給ホッパ中におい
て、僅かの圧力や熱によってトナー同士が相互に付着し
てプロンキングやケーキングなどの凝集現象が生じ、こ
の現象が生じるとトナーホッパからのトナー補給がスム
ーズに行われなくなる。1. During toner storage or in the toner replenishment hopper inside the device, toner sticks to each other due to slight pressure or heat, causing agglomeration phenomena such as pronging and caking, and when this phenomenon occurs, toner replenishment from the toner hopper will not run smoothly.
２、ブロッキングやケーキングが生じると、粒子同士が
凝集するために摩擦帯電が適切に行えなくなる。2. If blocking or caking occurs, particles will aggregate with each other, making it impossible to perform triboelectric charging appropriately.
３、バインダ樹脂が軟質なため、トナーを摩擦帯電させ
る場所、すなわち、−成分現像方式ではブレード、二成
分現像方式ではキャリアにトナーが粘着（フィルミング
）して適切なＷ！擦帯電が行えなくなる。3. Because the binder resin is soft, the toner adheres (filming) to the place where the toner is triboelectrically charged, that is, the blade in the -component development method and the carrier in the two-component development method, resulting in proper W! Frictional charging becomes impossible.
４、たとえ、これに染料なとの帯電助剤を添加しても摩
擦帯電が生じにく＼、使用環境条件や現像プロセスの僅
かの変動によって現像に必要な帯電量が維持できなくな
る。4. Even if a charging aid such as a dye is added to this, triboelectric charging is difficult to occur, and the amount of charge necessary for development cannot be maintained due to slight fluctuations in the environmental conditions of use or the development process.
５、フォトコンドラムにトナーがフィル旦ングを起こす
ことにより適切な潜像形成ができなくなる。5. Appropriate latent image formation cannot be achieved due to the toner filling on the photocon drum.
以上のことから、このような問題を生じないトナーを開
発する必要がある。In view of the above, it is necessary to develop a toner that does not cause such problems.
圧力定着方式は電力消費が少なく、クイックスタートが
可能で、また、小型化に適した方式である。The pressure fixing method consumes less power, allows quick start, and is suitable for miniaturization.
然し、バインダ樹脂として圧力を受けることにより容易
に塑性変形を起こすポリエチレンなどの軟質樹脂を使用
すると、トナー粒子同士のブロッキングやケーキングを
生じ、またキャリアやフォトコンドラムにフィルミング
を起こすことが問題である。However, if a soft resin such as polyethylene, which easily undergoes plastic deformation when subjected to pressure, is used as a binder resin, problems arise such as blocking and caking between toner particles and filming on the carrier and photoconductor drum. be.
〔課題を解決するための手段］
上記の課題は電子写真の二成分現像剤または一成分現像
剤を形成するトナーにおいて、トナーを構成するバイン
ダ樹脂に対し、次の一般式で表されるブタジエン−アク
リロニトリルゴムをｌ０〜５０重量％添加してなること
を特徴とする圧力定着用トナーの使用により解決するこ
とができる。[Means for Solving the Problem] The above problem is solved by adding butadiene, which is expressed by the following general formula, to a binder resin constituting the toner in a toner forming a two-component developer or a single-component developer for electrophotography. This problem can be solved by using a pressure fixing toner characterized by adding 10 to 50% by weight of acrylonitrile rubber.
＋（ＣＨｚ−ＣＩ’ＣＨ−ＣＨｔ←Ｔ→ＣＨ−ＣＨｚ）
ｙ→−Ｔ ・（１）」
ＣＮ
但し、
Ｘ＋Ｖ＋Ｚは正の整数を表す。+(CHz-CI'CH-CHt←T→CH-CHz)
y→-T ・(1)'' CN However, X+V+Z represents a positive integer.
〔作用］
本発明は圧力定着用のトナーバインダとしてブタジエン
−アクリロニトリルゴムを用いるものである。[Function] The present invention uses butadiene-acrylonitrile rubber as a toner binder for pressure fixing.
発明者等は研究の結果、圧力定着用のトナーバインダと
してブタジエン−アクリロニトリルゴムを必須バインダ
成分とすることによってブロッキングやケーキングが起
きにく＼、帯電量の低下やフォトコンドラムの特性劣化
が起きにく＼、また高い帯電能をもつ圧力定着用トナー
を実用化できることを見出した。As a result of research, the inventors have found that by using butadiene-acrylonitrile rubber as an essential binder component for the toner binder for pressure fixing, blocking and caking do not occur, and a decrease in the amount of charge and deterioration of the characteristics of the photocondrum can be prevented. Furthermore, it has been discovered that a pressure fixing toner with high charging ability can be put to practical use.
すなわち、今まで圧力定着用トナーのバインダとして用
いられている低分子量のポリエチレンワックス、ポリプ
ロピレンワックス、アミド系化合物などに対して（１）
の−数式で示されるブタジエン−アクリロニトリルゴム
を一定量添加することにより、トナーバインダ全体とし
ての組成変形特性を制御することが可能となる。In other words, (1)
By adding a certain amount of butadiene-acrylonitrile rubber represented by the formula, it is possible to control the compositional deformation characteristics of the toner binder as a whole.
すなわち、中圧ないし低圧の条件下では塑性変形を防ぐ
ことができ、これによりブロッキングやケーキングなど
の凝集現象やトナーフィルミングなどの粘着現象を防止
することができる。That is, under medium to low pressure conditions, plastic deformation can be prevented, thereby preventing agglomeration phenomena such as blocking and caking, and adhesion phenomena such as toner filming.
一方、それよりも圧力が高い定着部ではＩ−ナーが容易
に塑性変形を起こし、良好な定着性を得るものである。On the other hand, in the fixing section where the pressure is higher than that, the I-ner easily undergoes plastic deformation and good fixing performance is obtained.
また、今まで低分子量のポリエチレンワックス。In addition, until now low molecular weight polyethylene wax.
ポリプロピレンワックス、アミド系化合物などバインダ
の塑性変形特性を向上するためにスチレン−アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などが添加されて
いたが、これらは相溶性が悪かったり、ある浩加比以上
で塑性変形特性が急激に変化するなど、問題が多かった
が、本発明に係るブタジエン−アクリロニトリルゴムは
相溶性が良く、それ自身軟質でゴム変形性を持っており
、このような問題はなく、また分子式中にニトリル基（
−ＣＮ）をもっている関係でトナーに強いプラス帯電性
を付与することができる。Styrene-acrylic resins, epoxy resins, polyester resins, etc. have been added to binders such as polypropylene wax and amide compounds to improve their plastic deformation properties, but these have poor compatibility or become plastic at a certain expansion ratio. There were many problems such as sudden changes in deformation properties, but the butadiene-acrylonitrile rubber according to the present invention has good compatibility, is soft and has rubber deformability, and does not have such problems, and also has a molecular formula. Nitrile group (
-CN), it is possible to impart strong positive chargeability to the toner.
なお、トナーを構成する組成化については、低分子量の
ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、アミ
ド化合物など使用材料の種類、電子写真装置を構成する
圧力定着部の線圧、ニップ長などにより一概には言えな
いまでも、通常１０〜５０重量％が適当であり、これよ
り少ないとケーキングやブロッキングを防ぐことが難し
くなり、また、これより多いと圧力定着性が損なわれる
ことが多い。It should be noted that the composition of the toner cannot be generalized depending on the type of materials used, such as low molecular weight polyethylene wax, polypropylene wax, and amide compounds, the linear pressure of the pressure fixing part that makes up the electrophotographic device, the nip length, etc. Generally, 10 to 50% by weight is appropriate; if it is less than this, it becomes difficult to prevent caking or blocking, and if it is more than this, pressure fixing properties are often impaired.
実施例１：
トナーのバインダ樹脂として、
ＣＬ−ＣＩｌ （ＯＨ） −（ｃＨｚ） Ｉ ５−ＣＯ
ＮＨ−ＣＪｂ−ＮＩＩＣＯ−（ＣＨり ｌ ５−Ｃ）ｌ
（ＯＨ）−ＣＩ（３の構造のアミド化合物を用い、これ
に塑性変形特性を制御することを目的として融点が６０
°Ｃのブタジエン−アクリロニトリルゴムを２５重量％
添加してトナーバインダとした。Example 1: As a binder resin for toner, CL-CIl (OH) -(cHz) I 5-CO
NH-CJb-NIICO-(CHri l 5-C)l
An amide compound with the structure (OH)-CI (3) was used, and in order to control the plastic deformation characteristics, the melting point was 60.
25% by weight of butadiene-acrylonitrile rubber at °C
It was added to form a toner binder.
これに着色材としてニグロシン染料を３重量％とカーボ
ンブラックを５重量％添加して溶融混練し、その後、粒
径５〜１５μｍにジェット粉砕してトナーとした。To this, 3% by weight of nigrosine dye and 5% by weight of carbon black were added as colorants and melt-kneaded, and then jet-pulverized to a particle size of 5 to 15 μm to obtain a toner.
このトナーを用い、小型プリンタでトナー厚が１５〜３
０μｍの粉像を記録紙上に形威し、この粉像を線圧１５
Ｋｇ／ ｃｍ、ニップ長０．６１１ＩＩ１１の圧力定着
部を通して圧力定着を行い、定着画像を得た。Using this toner, the toner thickness is 15 to 3 in a small printer.
A powder image of 0 μm is formed on recording paper, and this powder image is applied with a linear pressure of 15
Pressure fixing was performed through a pressure fixing unit with a nip length of 0.611II11 kg/cm to obtain a fixed image.
この定着像に対して粘着テープ（スコッチ粘着テープ、
住友３Ｍ）を１Ｋｇの荷重で貼りつけ、その後、引き剥
がし角４５度、引き剥がし速度２．５ ｃｔａ／秒で引
き剥がし、テープ引き剥がし前後の画像の光学印字濃度
を測定し、その光学印字濃度の比によって定着性を評価
した。Apply adhesive tape (scotch adhesive tape,
Sumitomo 3M) was pasted with a load of 1 kg, then peeled off at a peeling angle of 45 degrees and a peeling speed of 2.5 cta/sec, and the optical print density of the image before and after peeling off the tape was measured. The fixing property was evaluated by the ratio of
また、ブロッキング、ケーキング特性に関してはシャー
レにトナーを充填して１００ｇ／ ｃｍ”の荷重をかけ
、温度５０℃、相対湿度３５％の環境の下で１２時間放
置し、この条件で生しるブロッキングの程度を目視で判
断することにより評価した。Regarding blocking and caking characteristics, we filled a Petri dish with toner, applied a load of 100 g/cm'', and left it for 12 hours in an environment with a temperature of 50°C and a relative humidity of 35%. The degree of damage was evaluated by visual inspection.
その結果、ブタジエン−アクリロニトリルゴムを添加し
ないトナーの定着性は８５％と優れているが、耐ブロッ
キング性は不良であるのに対し、本発明に係るブタジエ
ン−アクリロニトリルゴムを添加したトナーは定着性は
８０％であるが、耐ブロッキング性については極めて優
れた結果を得ることができた。As a result, the toner without the addition of butadiene-acrylonitrile rubber had an excellent fixing property of 85%, but the blocking resistance was poor, whereas the toner with the addition of the butadiene-acrylonitrile rubber according to the present invention had an excellent fixing property of 85%. However, extremely excellent results were obtained regarding blocking resistance.
〔発明の効果〕
以上記したように本発明の実施により、ブロッキングや
ケーキングが起こりにく＼、またトナーフィルミングに
基づく帯電量の低下が生じにく＼、高い帯電能をもつ圧
力定着用トナーの実用化が可能となる。[Effects of the Invention] As described above, by carrying out the present invention, a toner for pressure fixing that is less likely to cause blocking or caking, less likely to reduce the amount of charge due to toner filming, and has a high charging ability. It becomes possible to put it into practical use.
Claims (1)
トナーにおいて、該トナーを構成するバインダ樹脂に対
し、次の一般式で表されるブタジエン−アクリロニトリ
ルゴムを１０〜５０重量％添加してなることを特徴とす
る圧力定着用トナー。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（１） 但し、 ｘ、ｙ、ｚは正の整数を表す。[Scope of Claims] In a toner forming a two-component developer or a one-component developer for electrophotography, 10 to 50% of butadiene-acrylonitrile rubber represented by the following general formula is added to the binder resin constituting the toner. A toner for pressure fixing characterized by adding % by weight. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(1) However, x, y, and z represent positive integers.
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|---|---|---|---|
| JP1174855A JPH0339754A (en) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | Pressure fixing toner |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1077394A1 (en) * | 1999-08-12 | 2001-02-21 | Zimmer, Michael | Process for transfer of toner and toner containing vulcanizable rubber material and/ or rubber material |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5168235A (en) * | 1974-12-10 | 1976-06-12 | Ricoh Kk | Tonaazono teichakuhoho |
| JPS5170647A (en) * | 1974-12-16 | 1976-06-18 | Ricoh Kk |
-
1989
- 1989-07-06 JP JP1174855A patent/JPH0339754A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5168235A (en) * | 1974-12-10 | 1976-06-12 | Ricoh Kk | Tonaazono teichakuhoho |
| JPS5170647A (en) * | 1974-12-16 | 1976-06-18 | Ricoh Kk |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1077394A1 (en) * | 1999-08-12 | 2001-02-21 | Zimmer, Michael | Process for transfer of toner and toner containing vulcanizable rubber material and/ or rubber material |
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