JPH05313402A

JPH05313402A - トナー及びトナーの電子線定着方法

Info

Publication number: JPH05313402A
Application number: JP4146768A
Authority: JP
Inventors: Junichi Saito; 純一斎藤; Nobuhiko Nakano; 暢彦中野; Takeaki Ouchi; 武明大内; Yuji Hiraga; 祐二平賀
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-05-14
Filing date: 1992-05-14
Publication date: 1993-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】記録材に定着されるトナーの耐オフセット性
及び耐久性が高い。【構成】トナーが、モノマーからなる熱可塑性樹脂を
トナー芯材に含有し、ポリマーからなる電子線硬化性樹
脂をトナー殻材に含有してマイクロカプセル化したもの
である。従って、トナー殻材は厚みが薄く、トナー自体
に占める割合が少ないため、コールドオフセットの温度
が低くなり、また、トナー芯材は、トナーの状態におい
て３次元的な網状構造になるため、トナー内凝集力が高
く、ホットオフセットの温度が高くなる。従って、耐オ
フセット性が高くなる。また、加熱定着の前後の少なく
とも一回、電子線を照射して、トナー芯材の電子線硬化
樹脂を１００％硬化させて、強固な３次元的な網状構造
する。従って、定着後のトナーの耐久性が高くなり、耐
剥離製、耐折り曲げ性、耐摩耗性が優れたものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子線で定着されるト
ナー及びトナーの電子線定着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナーは、その成分に、バインダ
ー樹脂としてのスチレン、アクリル、ポリエステル等の
熱可塑性樹脂（主成分）、着色顔料、電荷制御剤、及び
低分子量ポリプロピレン等を有する。このようなトナー
を作成するに際しては、まず、前記成分の混合物を溶融
混練し、その後、混練品を冷却し、次いで、冷却混練品
を粗粉砕し、微粉砕し、分類してトナー化してトナーを
作成する。このトナーは、加熱定着にて記録紙に定着さ
せていたが、感光ドラム上のトナー粒子による顕像を記
録紙に転写した後、ヒートロール（定着ロール）で加熱
圧着する際に、転写紙上の画像が定着ロールの圧着面へ
付着するオフセット現象が発生し易かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の熱可塑性樹
脂を主成分とするトナーを加熱定着する方法において、
下記のような問題点があった。まず、前記トナーは、コ
ールドオフセット（トナーの定着温度が不十分なため生
じる）の温度とホットオフセット（トナー内凝集力が定
着ロールとトナー間の付着力に打ち負ける結果生じる）
の温度との温度巾が狭いものであり、前記トナーを記録
紙に定着させるには、ある程度の熱量が必要である。即
ち、耐オフセット性が低くなる場合があった。そして、
前記トナーは、熱可塑性樹脂を主成分にしている為、記
録紙に加熱定着した後に分子が鎖状構造となり、従っ
て、加熱定着後はトナー自体の耐久性が低くなり、剥離
性、耐折り曲げ性、耐摩耗性が低くなる場合があった。
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、耐オフセット性、及び, 耐久性が高いトナー及び
トナーの電子線定着方法を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を達成するための手段】本発明は、電子線で定着
されるトナーにおいて、トナーが、トナー芯材とトナー
殻材とを有するマイクロカプセル化されたものであり、
前記トナー芯材は、電子線硬化樹脂を含有し、且つ、ト
ナー化した段階で、ゲル分率が５０〜９９％の未硬化部
分を有するものであり、前記トナー殻材は、ガラス転移
温度が４０度Ｃ〜１１０度Ｃの範囲にある熱可塑性樹脂
を含有するものとして、前記課題を達成するものであ
る。また、本発明は、トナーの電子線定着方法におい
て、前記トナーを用い、該トナーに電子線照射を行って
該トナーを記録材に定着させ、且つ、該電子線照射の前
後に少なくとも１回の加熱定着を行うことにより、同じ
く、前記課題を達成するものである。

【０００５】

【作用】本発明のトナーは、トナーがトナー芯材とトナ
ー殻材とを有するマイクロカプセル化されたものであ
り、電子線硬化樹脂をトナー芯材に含有し、熱可塑性樹
脂をトナー殻材を含有する。従って、熱可塑性樹脂のト
ナー殻材の厚みが薄く、殻材のトナー自体に占める割合
が少ないため、記録紙にトナーを融着させて定着させる
ときの加熱定着の熱量が少なく、コールドオフセットの
温度が低くなる。また、トナー芯材に電子線硬化樹脂が
含有され、トナーの状態においてゲル分率が５０〜９９
％の３次元的な網状構造になるため、トナー内凝集力が
定着ロールとトナーの間の付着力に打ち負けにくく、ホ
ットオフセットの温度が高くなる。よって、コールドオ
フセットとホットオフセットの温度幅が広がるため、耐
オフセット性が高くなる。また、トナー芯材は、電子線
硬化樹脂が含有されているため、定着時に電子線を照射
して、１００％硬化させる事により、強固な３次元的な
網状構造になる。従って、定着後のトナーの耐久性が高
くなり、耐剥離製、耐折り曲げ性、耐摩耗性が優れたも
のとなる。

【０００６】なお、電子線硬化を行ってトナーを記録材
に定着させ、且つ、該電子線照射の前後に少なくとも１
回の加熱定着を行えば、定着後のトナーの耐久力をより
高める事ができる。

【０００７】

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。実施例では、次に掲げるモノマー、光増感
剤、着色剤、電荷制御剤、ワックス、ポリマーを使用し
てトナーを作成した。モノマー；スチレン・・・８０部メタアクリル酸メチル・・・２０部光増感剤；（Ｃ₆Ｈ₅Ｓ）₂ ・・・1.０部着色剤；グラフト化カーボンブラック・・・３部電荷制御剤；ニグロシン染料・・・１部ポリマー；スチレン・アクリル共重合体・・・１０部

【０００８】まず、モノマー溶液、着色剤、電荷制御
剤、ワックスをディスパーサー中に入れて、２分間攪拌
し、これにより、単量体組成物の成分を調整する。次い
で、蒸溜水５００部中に光増感剤を入れ、且つ、分散剤
としてポリビニルアルコールを０．０２％入れる。この
蒸溜水５００部中に前記単量体組成物を入れ、この単量
体組成物が入れられた蒸溜水をディスパーサー（５００
０ｒｐｍ）により３分間攪拌する。次いで、前記単量体
組成物が入れられた蒸溜水に対して、１５０ｒｐｍにて
攪拌し、且つ、１２０Ｗ／インチの高圧水銀灯により、
液面より１０ｃｍの距離から１０分間紫外線を照射（モ
ノマーが反応して、ゲル分率が５０〜９９％まで）する
ことにより、未硬化部分を有するトナー芯材を得る。こ
のトナー芯材を遠心分離し、ろ別することにより、目的
とするマイクロカプセル化したトナー芯材を得る。次い
で、上記トナー芯材を、トナー殻材となるべきポリマー
と共にトルエンに溶解して、平均粒径１０（μｍ）の実
施例のトナーを得る。

【０００９】ここで、図１は、実施例のトナーを用いる
複写機の構成説明図である。図１に示すように、該複写
機は、光路１０、感光体ドラム１２、現像部１４、送り
ベルト１６、加熱定着部１８、送りガイド２０、及び、
電子線照射定着機２２を主に有する。この場合、現像部
１４の現像剤は前記のトナーが５部及びキャリアが９５
部からなる。また、電子線照射定着機２２には、出力２
００（ｅＶ）の非走査型電子線照射機を用いることがで
きる。

【００１０】前記複写機において、まず、被複写物の光
像は光路１０を経由して感光体ドラム１２に至る。これ
により、感光体ドラム１２には、静電潜像が得られるた
め、現像部１４は、前記現像剤により、該潜像を顕像化
して、前記感光体ドラム１２表面に、トナー粒子による
顕像（画像）を形成する。次いで、前記感光体ドラム１
２表面のトナー粒子による画像を記録紙上に転写し、該
記録紙を送りベルト１６により加熱定着部１８へ搬送す
る。次いで、加熱定着部１８は、前記記録紙を定着ロー
ル１８Ａにより１６０度Ｃ且つ３００ｍｍ／秒で加熱圧
着して、前記記録紙上に転写画像をある程度定着させ
る。その後、前記記録紙は送りガイド２０を介して電子
線照射定着機２２に送られる。次いで、電子線照射定着
機２２は、加熱圧着された記録紙に１（Ｍｒａｄ）の電
子線を照射して、トナー芯材を完全に（１００％）硬化
させる。これにより、記録紙には転写画像が完全に定着
する。

【００１１】この定着された画像のコールドオフセッ
ト、ホットオフセットの温度と耐久性は、図２に示され
るようになった。また、図２には併せて従来のトナーに
より加熱圧着した結果を示す。図２から、本発明のトナ
ーを本発明の電子線定着方法により定着させれば、コー
ルドオフセットが１４０度Ｃ未満で生じ、ホットオフセ
ットが２２０度Ｃを超えたところで生じている。これに
対して、従来のトナーは、コールドオフセットが１６０
度Ｃ未満で生じ、ホットオフセットが２１０度Ｃを超え
たところで生じている。従って、本発明のトナー及び電
子線定着方法はオフセット性に優れている事が分かる。
また、従来のトナーが耐剥離性、対折り曲げ性、耐摩擦
性が充分でないのに対して、本発明のトナー及び電子線
定着方法は、いずれも優れており、従って、耐久性が優
れたものになることが判る。

【００１２】なお、前記実施例においては、スチレン・
アクリル共重合体からなるポリマーをトナー殻材の原料
に含有していたが、本発明のトナー殻材の熱可塑性樹脂
はこのようなポリマーに限定されず、ガラス転移温度が
４０度Ｃ〜１１０度Ｃの範囲にある熱可塑性樹脂であれ
ば、他の種の熱可塑性樹脂を含有することができる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、記
録材に定着されるトナーの耐オフセット性、及び, 耐久
性が高いという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例の複写機の構成説明図
である。

【図２】図２は、図１の複写機によるトナー定着特性説
明図である。

【符号の説明】

１０光路１２感光体ドラム１４現像部１６送りベルト１８加熱定着部１８Ａ定着ロール２０送りガイド２２電子線照射定着機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平賀祐二大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子線で定着されるトナーにおいて、トナーが、トナー芯材とトナー殻材とを有するマイクロ
カプセル化されたものであり、前記トナー芯材は、電子線硬化樹脂を含有し、且つ、ト
ナー化した段階で、ゲル分率が５０〜９９％の未硬化部
分を有するものであり、前記トナー殻材は、ガラス転移温度が４０度Ｃ〜１１０
度Ｃの範囲にある熱可塑性樹脂を含有するものであるこ
とを特徴とするトナー。
【請求項２】トナーの電子線定着方法において、請求項１に記載されるトナーを用い、該トナーに電子線照射を行って該トナーを記録材に定着
させ、且つ、該電子線照射の前後に少なくとも１回の加
熱定着を行うことを特徴とするトナーの電子線定着方
法。