JPH083661B2 - 乾式トナ− - Google Patents

乾式トナ−

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JPH083661B2
JPH083661B2 JP61173561A JP17356186A JPH083661B2 JP H083661 B2 JPH083661 B2 JP H083661B2 JP 61173561 A JP61173561 A JP 61173561A JP 17356186 A JP17356186 A JP 17356186A JP H083661 B2 JPH083661 B2 JP H083661B2
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toner
fixing
vinyl
binder
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JP61173561A
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保雄 松村
孝義 青木
正之 武田
千秋 鈴木
育太郎 長束
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08797Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真法、静電記録法等において現像に
用いられる静電荷現像用トナー、更に詳しく言えば熱定
着用の乾式トナーに関する。
〔従来の技術〕
電子写真法では感光体上に形成された静電潜像を通常
顔料を含む樹脂粉で現像し、得られた可視画像を転写紙
上に転写して、熱、圧力及びその併用などにより定着す
るが、この定着工程を高速かつ高効率に行なうことが近
年要求され、これらの点から熱ロール定着法が多く採用
されている。
熱ロール定着法において、低消費電力で高速定着を行
なうためにはトナーの結着材料の軟化点を下げ、溶融粘
度を低下せしめることが有効な手段であるが、通常トナ
ーの主結着材料として用いられているバインダーポリマ
ー(結着樹脂)では、軟化点を下げるとトナー保管時に
ケーキングによる流動性の低下が生じやすく、また溶融
粘度を下げると、オフセツト現象などにより、画像の汚
れが発生しやすくなる。このため、熱ロールにシリコン
オイルなどの離型剤を供給する装置を設け、オフセツト
を防止したり、また主バインダーポリマーのガラス転移
点を高くしたり、又はシリカなどの無機の超微粉をトナ
ー表面への外添剤として用いて保管時のケーキングを防
ぐ方法が従来提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、熱ロールにシリコンオイルを供給するには、
供給機構を必要とするため、装置のコストアップが必至
であり、またオイル補給のメンテナンスも必要となる。
また主バインダーポリマーのガラス転移点を、高く設
定すると、軟化温度が高くなるために低温定着が困難と
なりやすい。
またこれらに加えて、従来のトナーによる定着画像
は、樹脂の熱及び圧力による紙への付着固化を定着原理
としているため、トナーの微粒化を行なわない限り、特
に高濃度部分は、画像の厚みが大きく、印刷に比べて不
自然な画像となりやすい。
本発明は、熱定着用トナーにおける上記の問題点を改
善することを目的とする。
すなわち、本発明の目的は、熱ロールにシリコンオイ
ルなどの離型剤を供給しなくてもオフセツト現象の発生
しない乾式トナーを提供することにある。
本発明の他の目的は、高速で効率よく定着を行なうこ
とのできる乾式トナーを提供することにある。
さらに本発明の他の目的は、定着像の厚みが少なく、
印刷なみの自然さを有する良好な画像を形成しうる乾式
トナーを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は常温以上の融点をもち、融点より30℃以内の
温度における溶融粘度が、せん断速度102sec-1で103poi
se以下の有機化合物を主結着剤として含有してなること
を特徴とする熱ロール定着用乾式トナーを提供したもの
である。
トナーの結着材料としては、従来高分子量の樹脂が用
いられ、混練法などにより、樹脂中にカーボンブラツク
のような顔料及び帯電制御剤などを混合し、微粉砕して
トナーとしているが、この場合、結着樹脂は顔料等の要
素材料を保持固定化するとともに、定着に際しては熱及
び圧力またはその併用により、トナーが軟化し、紙表面
の凹凸に沿つて付着する機能を付与している。
熱ロール定着の場合、定着過程においてトナーは通常
104poise以上の高粘度で流動するため、紙内部へのトナ
ーの浸透は僅かでしかなく、通常1μmにも満たない。
トナーの紙への定着度を決定する接着力は紙表面での拡
張による付着力の寄与が大きいと考えられる。この場
合、紙の繊維内への浸透による効果はトナーの付着性の
向上に、必ずしも充分活用されていない。
本発明の乾式トナーにおけるように溶融後の温度上昇
下で極めて低い粘度を示すような材料を結着樹脂として
用いると、トナーの紙繊維内部への浸透が期待され、ト
ナーと紙との間の接着面積を大幅に拡大でき、結果的に
比較的低温で、像強度の高い画像が得られることにな
る。
高速の定着において、トナーの紙への浸透性を高める
にはトナーは熱ロールからの熱により、瞬時に溶解する
必要があり、実験的に融点より30℃以内の加熱で低粘度
化しうることが、必要条件であると判明した。
そしてその際の粘度は、通常のトナーの溶融粘度104
〜106poise(せん断速度102sec-1)よりはるかに低い10
3poise(せん断速度102sec-1)以下の材料を主結着剤と
して含む場合に、オフセツトも少なく、浸透による接触
面積拡大による定着度の向上がみられる。この場合、定
着度およびオフセツトトナー量は、定着前の紙上の全ト
ナー量に依存するが、前記の物性を示す材料を用いた場
合、充分な画像濃度と高速定着における充分な定着度が
両立する。
また、融点の30℃以内という近傍で低粘度化すること
によつて、定着画像の乱れ、オフセツトを最少限に押え
ることができる。
熱ロールによるこのような加熱により瞬時に溶解し、
低粘度を示す有機化合物としては、ウレタンオリゴマ
ー、ポリエーテルオリゴマー、その他例えばスチレン、
パラクロルスチレンなどのスチレン類、ビニルナフタレ
ン、例えば塩化ビニル、臭化ビニル、フツ化ビニル、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪
酸ビニルなどのビニルエステル類、例えばアクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アク
リル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸n
−オクチル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸
フエニル、α−クロルアクリル酸メチル、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など
のメチレン脂肪族カルボン酸エステル類、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、例えばビ
ニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニ
ルエチルエーテルなどのビニルエーテル類、例えばビニ
ルメチルケトン、ビニルキシルケトンなどのビニルケト
ン類、例えばN−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾ
ール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンな
どのN−ビニル化合物などのビニル系モノマーのホモオ
リゴマーまたは他のモノマーとの共オリゴマーなどのほ
か、カルナバワツクス、モンタンワツクス、パラフイン
ワツクス、モンタン酸エステルワツクス、アミドワツク
スなどの比較的硬度の高いワツクス類、又はイソシアネ
ート化合物にアルコール類を付加反応した化合物などが
単独又は混合して使用可能である。これらの有機化合物
のうち、常温で硬度が高く、融点〜融点+30℃の範囲に
おいて、溶融粘度がせん断速度102sec-1で103poise以下
となるものであれば、いずれも用いることが可能であ
る。分子量としては、比較的低分子量のもの、好ましく
は5000以下、より好ましくは2000以下のものがよく、か
つ結晶化度が高いものが好ましい。
本発明による乾式トナーは、溶融時に低粘度化すると
いう物性上の特徴があるので、熱ロール定着に限らず、
フラツシユ法、ラジアント法あるいはオーブン法などの
各種の従来の熱定着法にも使用することができる。
本発明のトナーはこれらの瞬時溶解、低粘度型成分を
結着成分の主成分として多く含有するよう留意すれば副
結着材として、他の結着剤を併用することもできる。
副結着剤としては、先に述べたオリゴマーの原料モノ
マーの高分子量重合体、すなわち従来バインダー樹脂と
して用いられているものと同様の結着材を用いることが
でき、また同様に離型材としてポリエチレンワツクス、
ポリプロピレンワツクスなどの併用もでき、また、着色
剤としては通常のカーボンブラツクの他、種々の顔料、
更には磁性体を添加してもよい。
ただし、これらの副結着樹脂または添加剤などの含有
により、溶融粘度の著しい増加がないように留意する必
要がある。
〔実施例〕
以下、本発明の熱定着用乾式トナーを実施例により説
明する。なお下記の説明中、部は重量部を表わす。
実施例1 に示す組成物を3本ロール混練により混合して、成分
A、Bの低粘性材料を得、この材料を用いて通常の混
練、粉砕法により下記の組成のトナーAおよびBを得
た。
トナーA:成分A70部、スチレン−n−ブチル メタクリ
レート樹脂(Mn=12000、Mw=50000) 15部、カーボン
ブラツク(キヤボツトBPL)15部。
トナーB:成分B70部、他の成分はトナーAに同じ。
平均粒径はトナーA、Bとも11.0μmとし、フツ素樹
脂コートキヤリアを用いて富士ゼロックス3500改造機を
用いて、複写を行ない、テフロンコートした熱ローラー
の温度を変えながら、定着試験を行なつた。A、Bのト
ナーとも160℃以上で軽微なオフセツトが見られたが、1
30℃における定着度(画像のウエス摺擦テストによる)
は、トナーBの方がAに比較して格段にすぐれていた。
また、A、Bのトナーを50℃にて1時間放置すること
によつてケーキングテストを行なつたところ、Aのトナ
ーはBのトナーに比較して多くの凝集がみられた。
実施例2 下記の組成 に示す組成物を3本ロール混練で混合し、成分D、Eの
低粘性材料を得、この材料D、Eを用いて常法の混練、
粉砕法により下記の組成のトナーDおよびトナーEを得
た。
トナーD:成分D60部、スチレン−n−ブチルメタクリレ
ート30部、カーボンブラツク(キヤボツトBPL)10部。
トナーE:成分E60部、他の成分はトナーDと同様。
平均粒径はトナーD、Eとも11.5μとし、実施例1と
同様にして定着テストを実施した。
オフセツトは、トナーDは170℃、Eは180℃以上で若
干みられた。定着度は、130℃で比較したところトナー
EがトナーDに比較してすぐれていた。実施例1と同じ
条件のケーキングテストにおいてもトナーEがトナーD
に比較してすぐれていた。
比較例 実施例1において、トナー成分Bを用い、加熱定着器
を圧力のみの定着器(印加圧力300kg)に換えて、定着
テストを行なった。画像のウエス摺擦テストによる定着
度試験の結果、充分な定着度は得られず、画像の剥がれ
が観察された。
〔発明の効果〕
本発明の熱定着用乾式トナーは、常温では硬度が高
く、融点〜融点+30℃の温度範囲で急激に低粘度化する
有機化合物を主結着剤としたものであり、熱ロール定着
においてシリコンオイルなどの離型剤を用いなくともオ
フセツト現象は発生せず、高速で効率よく定着を行なう
ことができ、定着像は厚みが少なく印刷なみの品質を示
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 千秋 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者 長束 育太郎 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献 特開 昭59−188658(JP,A) 特開 昭58−215660(JP,A) 特開 昭58−79252(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】常温以上の融点をもち、融点より30℃以内
    の温度における溶融粘度が、せん断速度102sec-1で103p
    oise以下の有機化合物を主結着剤として含有してなるこ
    とを特徴とする熱ロール定着用乾式トナー。
JP61173561A 1986-07-25 1986-07-25 乾式トナ− Expired - Lifetime JPH083661B2 (ja)

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JPS6330857A JPS6330857A (ja) 1988-02-09
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JPS6358354A (ja) * 1986-08-29 1988-03-14 Toyo Ink Mfg Co Ltd 粉体トナ−
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