JPH09114136A - 高速プリンタ用のゲル化樹脂を使用する乾式トナー - Google Patents

高速プリンタ用のゲル化樹脂を使用する乾式トナー

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JPH09114136A
JPH09114136A JP18283696A JP18283696A JPH09114136A JP H09114136 A JPH09114136 A JP H09114136A JP 18283696 A JP18283696 A JP 18283696A JP 18283696 A JP18283696 A JP 18283696A JP H09114136 A JPH09114136 A JP H09114136A
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Brian W Baird
ブライアン・ウィリアム・ベイアード
George P Marshall
ジョージ・ファリス・マーシャル
Michael G Miller
マイケル・ゴードン・ミラー
James C Minor
ジェイムス・クレイグ・マイナー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光導電体寿命、キャリヤ寿命、並びに定着器
寿命を改善する。 【解決手段】 高速コンピュータ出力プリンタで使用す
る２成分現像剤用の乾式トナーは、約２０部のゲル化し
たスチレン／アクリルの樹脂、約４０部のアクリレート
樹脂、約１３部のウッドロジンのペンタエリトリトール
との水素化したエステル、約１８部のペンタエリトリト
ールのウッドロジン・エステル、並びにカーボンブラッ
ク及び電荷制御剤を有する。キャリヤ劣化、定着ローラ
寿命、並びに光導電体の膜形成に関して例外的な改善が
期待できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２成分現像剤で使
用する乾式トナーに関する。本発明は、ゲル化樹脂を組
み込むことによって従前の配合を改変するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＢＭ３８２５プリンタ用の従来の市販
のトナーは、複数の樹脂成分、電荷制御剤、並びに着色
剤としてのカーボンブラックの混合物である。この３８
２５プリンタでは、トナー膜形成のために動作不能にな
った先の光導電性表面を交換すべくその光導電体を周期
的に移動し、キャリヤがトナー膜形成のために動作不能
になったときのそのキャリヤを周期的に交換し、更には
１１インチ幅のペーパーによって占有される領域と、１
４インチ幅の定着ローラ又はフューザ・ローラの残部と
の間の領域の摩耗による定着ローラの周期交換を行って
いる。そのような交換要件は、過大でなかったため、異
なるトナーを使用してそれらの要件をさらに小さくした
り回避できることを教示する従来技術は周知でない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
ゲル化（架橋）トナーを使用すると定着器に対するトナ
ーのオフセットが小さくなることがよく知られている。
アボット等(Abbott et al)の米国特許第5,334,474号、
グルーバ等(Gruber et al)の米国特許第4,556,624号、
並びにジョウィン等(Jadwin et al)の米国再発行特許第
31,072号がその例である。上記第１の米国特許（第5,33
4,373号）では、本発明で使用しているゲル化樹脂と同
一のものを１つの樹脂として使用している。定着ローラ
に対するトナーのオフセットを回避するためだけにゲル
化樹脂を使用することは、フルオロカーボン表面の使
用、オイル処理、並びに定着ローラの機械的スクレーピ
ングによる清浄等々、様々な方法でトナーをはねつけ或
いは除去するように定着ローラを変更し得ることになる
ので、しばしば、非経済的であったり、極端な選択であ
ったりする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、従来のトナ
ー配合における線状樹脂の代わりにゲル化形態である同
じポリマーを使用する。本発明によるゲル化樹脂を使用
することによって得られる広い範囲の利益は予想外であ
り、ゲル化樹脂の使用が保証されるほど甚大である。
【０００５】本発明は、スチレン／メタクリル酸ｎブチ
ルの線状コポリマーの代わりに、高度にゲル化した（約
８０％）スチレン／メタクリル酸ｎブチルを使用する帯
電画像用トナーである。このゲル化架橋剤はジビニルベ
ンゼンである。光導電体寿命、キャリヤ寿命、並びに定
着器寿命の例外的な改善が実現される。配合されたトナ
ーは、大型コンピュータ用の高速ゼログラフィー法出力
プリンタであるＩＢＭ３８２５プリンタに使用する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のトナーの配合表を以下に
示す。
【０００７】 材料 重量％ ジビニルベンゼンにより８０％ゲル化したスチレン／ア １９．７ クリル酸ブチル（重量で約８０％がスチレン、２０％が アクリル酸ブチル）（Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｕｂｂｅｒ社製のＰｌｉｏｔｏｎｅ ＣＰＲ７２１２）。 ６０／４０メタクリル酸ｎブチル／メタクリル酸メチル ４１．０ （Ｚｅｎｅｃａ Ｒｅｓｉｎｓ社製の、Ｂ−１１００、） ほぼ完全に水素化したウッドロジンをペンタエリトリト １３．０ ールでエステル化することによって調製したロジンのエ ステル（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ社製の、Ｆｏｒａｌ １０５）。 ロジンのペンタエリトリトールエステル（Ｈｅｒｃｕｌ １８．３ ｅｓ社製の、ＰｅｎｔａｌｙｎＸ）。 カーボンブラック（Ｃｏｌｏｍｂｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃ ７．５ ａｌ社製の、Ｒａｖｅｎ １０２０）。 ＣＥＴＡＴＳ（Ｈｅｘｃｅｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒ ０．５ ｏｄｕｃｔｓ社製の、電荷制御用としてのセチルトリメ チルアンモニウムパラトルエンスルフォネート、電荷制 御用、Ｈｅｘｃｅｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃ ｔｓ社の製品）。
【０００８】処理は本質上、標準のドライ・トナー・プ
ロセスによって行う。材料は、１００〜３００ミクロン
サイズの粉末としてミキサ内に別々に導入される。ミキ
サ内で混合する際に、混合物を押出し機に通す。混合物
を熱によって融解させ、小さいペレット（空気銃のＢＢ
サイズ）として押し出す。これらをグラインドしてジェ
ット・ミル内で相互衝突させることにより、約１０ミク
ロンの中間粒子サイズの粉末にする。最終分類範囲は、
５ミクロン以下の粒子を１．５％以下含むと共に、１６
ミクロン以上の粒子を４乃至１２％含む、１１．３±
０．７ミクロン粒子である。
【０００９】特に初期トナー混合物において、粒子サイ
ズは、画像転写後にペーパーが光導電体から剥離される
ことを確実にするために重要である。
【００１０】このトナー用のキャリヤは、９０％が球形
鋼心、１０％が不整鉄心であり、どちらも導電性カーボ
ンブラックが充填されたエポキシ−フルオロカーボンで
コーティングされている。フルオロカーボン・コーティ
ングは、キャリヤ上のトナーの膜形成を抑制するためで
ある。それにもかかわらず、大抵の２成分現像剤システ
ムは、トナーがキャリヤに恒久的に付着するので最終的
にだめになる。これは、既存トナーや補充トナーの適切
な帯電を妨げる（通常、トナーだけを追加してその使用
済みのものを交換する）。更に、キャリヤ上のトナー膜
は、混合現像剤（即ち、トナーとキャリヤ）の導電率を
大幅に低下させ、それにより混合物の効率、特に現像剤
の１つの機能であるクリーナとしての効率が低下する。
【００１１】ＩＢＭ３８２５プリンタで使用される前記
のトナーによれば、キャリヤ上のそのようなトナー膜形
成が実質上なくなると考えられる。
【００１２】ＩＢＭ３８２５プリンタでは、前記のトナ
ーは、１４インチ幅定着ロール上で融解した支配的な１
１インチ紙の差動的摩耗によって生じる定着ロールの欠
損又は劣化を大幅に遅らせるものと思われる。紙の研磨
性質から生ずる差動的な定着ロールの摩耗により、融解
領域又は定着ニップを通過する定着器滞留時間にバラツ
キが生じることになる。前記のトナーによって得られる
利点は、定着ロールに対するトナー・オフセットの恐れ
なしに定着ロールが温度動作点の手前で動作でき、それ
によって定着器滞留時間のバラツキ及び結果として生ず
る欠損に対する定着ロール／トナー対の感度が低下する
ことである。
【００１３】ＩＢＭ３８２５プリンタにおいての前記の
トナーは、光導電体上のトナー膜形成を実質的に低減
し、したがってこの高価な要素の早すぎる前進が低減さ
れる。
【００１４】ＩＢＭ３８２５は、ヒドロゾーン輸送分子
(hydrozone transport molecule)を有するポリカーボネ
ートがあることを特徴とする外部層を有する光導電体
と、シリコン・オイル（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社製
の、ＤＣ２００（１２５００ｃｓ）ポリジメチルシロキ
サン）でコーティングされたフルオロシリコーンエラス
トマ体の定着ローラとを有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 9/08 ３９１ (72)発明者 ジョージ・ファリス・マーシャル アメリカ合衆国 80301 コロラド、ボウ ルダー、ハーベスト・ロード 6966 (72)発明者 マイケル・ゴードン・ミラー アメリカ合衆国 80503 コロラド、ロン グモント、レイク・パークウェイ 2951 (72)発明者 ジェイムス・クレイグ・マイナー アメリカ合衆国 80503 コロラド、ナイ ウォット、ウェスト・サセックス・コート 7907

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂ボディ、電荷制御剤、並びにカーボ
    ンブラックを含む乾式トナーにおいて、前記樹脂ボディ
    が、メタクリル酸ｎブチルとメタクリル酸メチルのコポ
    リマー約４０重量部と、約８０パーセントがジビニルベ
    ンゼンと架橋した、約８０重量部のスチレンと、約２０
    重量部のアクリル酸ブチルとの約２０重量部のコポリマ
    ーと、ほぼ完全に水素化したウッドロジンのペンタエリ
    トリトール・ロジンとのエステルと、ロジンのペンタエ
    リトリトールとのエステルとを含むトナー。
  2. 【請求項２】 前記架橋したコポリマーが前記トナーの
    約１９重量部であり、水素化したウッドロジンとの前記
    エステルが前記トナーの約１３重量部であることを特徴
    とする、請求項１に記載のトナー。
  3. 【請求項３】 キャリヤと、樹脂ボディ、電荷制御剤、
    並びにカーボンブラックを含む乾式トナーを含むトナー
    との２成分現像剤によって画像を色調化することを含む
    ＩＢＭ３８２５プリンタの帯電画像を色調化する方法に
    おいて、前記樹脂ボディは、メタクリル酸ｎブチルとメ
    タクリル酸メチルとのコポリマー約４０重量部と、約８
    ０パーセントがジビニルベンゼンと架橋した約８０重量
    部のスチレンと約２０重量部のアクリル酸ブチルとのコ
    ポリマー約２０重量部と、ほぼ完全に水素化したウッド
    ロジンのペンタエリトリトールとのエステルと、ロジン
    のペンタエリトリトールとのエステルと、を含む方法。
  4. 【請求項４】 前記架橋したコポリマーが前記トナーの
    約１９重量部であり、前記水素化したウッドロジンを有
    するエステルが前記トナーの約１３重量部であることを
    特徴とする、請求項３に記載の方法。
JP18283696A 1995-06-23 1996-06-24 高速プリンタ用のゲル化樹脂を使用する乾式トナー Withdrawn JPH09114136A (ja)

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US08/496,848 1995-06-23
US08/496,848 US5512408A (en) 1995-06-23 1995-06-23 Dry toner with gelled resin for high speed printer

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