JPS58216254A - 圧力定着性トナ− - Google Patents

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】 ［発明の属する技術分野〕 この発明は電子写真法、静電記録法或Ｇ）は静電印刷法
などに用いられるトナーに関し、特（二圧力（−よる定
着性に優れる圧力定着性トナー（型間する。

し従来技術とその問題点〕 トナー画像の定着方式には、（ａ）トナーをヒータによ
り、間接的或いは直接的に加熱熔融して転写材に融着同
化させる方法、（ｂ）トナーのバインダー樹脂を有機溶
剤により軟化或いは溶解し、転写材に定着させる方法、
（Ｃ）トナーに圧力を加えて転写材−Ｆに定着させる方
法等がある。。

これらの定着方式の中で、トナーを圧力により定着する
方法は定着方式（ａ）或いは（ｂ）と比べて熱源が不要
なために省エネルギーであること、有機溶剤等の蒸気が
発生しないために無公害であること、ヒータを加熱する
時間が不要であるため複写機の電源を入れれば待時間な
しにコピーが行えること、高速定着が可能であることな
ど利点が多い。

このように圧力だけで定着可能なトナーに関する提案が
いくつかなされている。例えば、特公昭４４−９８８０
号には０６〜Ｃ２Ｂの脂肪族成分から成る圧力定着性ト
ナー組成物が、まだ、特開昭４８−７５０３３号、同４
８−７８９３６号には、夫々軟質重合体がらなる静電写
真用トナーが示されている。

このように、従来圧力定着性トナーの樹脂材料としては
、ワックス、ポリエチレンワックス、ポリアミド、ポリ
スチレン、ポリエチレン−酢ビ共重合体の様な塑弾性体
（応力を加えて行くと、当初は弾性体として挙動するが
、応力がある降伏値をこすと塑性変形をする様な物質）
が用いられてきた。これらの樹脂を用いた圧力定着性ト
ナーは、降伏値以上の応力を加オないと定着しない。従
って、低圧力で定着するため６には降伏値の小さい材料
を撰択すればよい。１７かし、降伏値の小さい材料は、
紙への接着性という点では優れているが、定着画像をこ
すった時に、降伏値が低いために、ブリードしやすいと
いう欠点を有している。従って、圧力定着性トナーの樹
脂材料としては、紙へのトナーの接着性という観点から
は、降伏値が小さい小が望捷しく、定着画像の耐ブリー
ド性という点では、降伏値が大舞い小が望ましいといっ
た様に、〜いに矛盾する物慴が要求される。このため≦
二、トナーの紙への接着性と耐ブリード性という２つの
定着性を満足する様な圧力定着性トナーはまだ実用化さ
れていない。

［発明の目的〕 本発明は、トナーを紙（二定着するとき、紙（二対して
優れた接着性を示し、折り曲げ１：対して剥離すること
のない定崩画像が得られ、その定着画像面をｗ＃擦子で
摺動したとき（二定着画像がブリードしない優れた定着
性を有する圧力定着性トナーを提供することを目的とす
る。

し発明の概要〕 本発明は、少なくとも着色剤と結着性成分である樹脂と
からなる組成物に、固体潤滑剤を加えることによって前
記の目的を達成する圧力定着性トナーを提供するもので
ある。

本発明のトナーにおいては、着色材として、カーボンブ
ラックフタロシアニン、クロームイエローの様な顔料或
いは染料が使用される。まだ、着　　　　”色剤を兼ね
た磁性体微粒子として四三酸化鉄γ−三二酸化鉄、フェ
ライト粉末、金属鉄粉末、鉄。

コバルト、ニッケル合金粉末を糾合せ使用するとともで
きる。

結着性成分となる樹脂としては、低分子量ポリエチレン
、ｉ＋子ｍポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−アクリル共重合体、塩素化ポリエチレ
ン婢が好適に使用される。

固体潤滑剤としては、黒鉛或いは二硫化モリブデン単独
或いはその組合わせが用いられる。

前記の結着性成分に少なくとも着色剤と固体潤滑剤を分
散させてトナーは作られるが、仁の時結着性成分が紙へ
のトナーの接着性Ｃ二寄与し、固体潤滑剤はトナー安着
画像の表面の耐摩耗性を向上させ、ブリードを防止する
作用を果たす。

固体潤滑剤が耐Ｊ４１ネト性を向上させる（二は、潤滑
剤とその分散媒である結着性成分との付着が良好であれ
ば一層員い。従って、固体潤滑剤の表面をシランカップ
リング剤、チタンカップリング剤。

或いはステアリン酸訓導体で表向処理すると、耐摩耗性
は一層向上する。

シランカップリング剤、チタンカップリング剤はｖｉ（
二限定されず市販のものはすべて利用するととができる
。表面処理は固体潤滑剤をあらかじめ溶媒（水或いは適
当な有機溶媒）（′″−−分散これにカップリング剤を
加えて潤滑剤の表面を被株し、スプレードライヤー等に
よって乾燥することによって行なわれる。ステアリン酸
誘導体による表面処理は、固体潤滑剤とステアリン酸誘
導体（ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
カルシウム等）を高速ミキシングすることにより、固体
潤滑剤の表面をステアリン酸訓導体で被覆することによ
り行なわれる。

さら（二、固体潤滑剤のトナー重量に対する添加量とし
て、０１重量パーセントよシ少ないと、潤滑剤としての
機能が発現しない。また、３ｏｗｔｓより多いと、耐摩
耗性は向上するが、結着性成分が減少するだめＣ二、紙
への接着性が不良となり、トナ一層の剥離が起こりやす
くなる。従って、添加する固体潤滑剤の量としては、全
トナー重量に対して約０１重量パーセントから約３０重
量パーセントが好ましい。

〔発明の効果〕

従来、圧力定着性トナーの結着性成分として塑弾性体で
あるワックス類が多く用いられてきた。

塑弾性体は、降伏値までは応力を加えられても弾性体と
して挙動するため（二、応力を加えられた時１′″−生
ずる変形ｔコ弾性回掬することが可能で、定着すること
はできない。応力が降伏値をこえると、塑弾性体は塑性
変形を開始し、永久変形（流動）を生じ、定着すること
ができる。圧力定着性トナーでは、トナーを加熱熔融（
二よる粘性流動と二より転写材である紙に定着させる方
式とは異なり、トナー材料の塑性変形による流動のため
紙の繊維の中に侵入するだけの流動性を定着時（＝持た
ない。

従って、圧力定着性トナーは、定着しても紙の表面の凹
凸（二沿って変形しているだけの場合が多い。

圧力定着性トナーの流動性を増すため（−は、塑性変形
を開始する応力が小さい、降伏値の低い材料を選べばよ
い。しかし、この様な材料では、ズリ応力による降伏値
も小さいために、摩擦子などによって、トナ一定着画像
面を摺動されると簡単に画像がブリードした。このブリ
ード現象は摩擦子によって加えられたズリ応力（二よっ
て、定着画像のトナ一層が凝集破壊したために生じたも
ので、これを防止するだめにはトナ一層に外から加えら
れる応力を減じてやればよい。

従って、本発明では、圧力定着性トナーに固体潤滑剤を
添加することにより、トナ一定着画像の摩擦係数を小さ
くシ、一種の離れ現像であると考えられるブリードを防
止することができることを発見した。

また、固体潤滑剤の中では黒鉛或いは二硫化モリブデン
のかたさはモース硬度で２程度で、きわめてやわらかい
。結着性成分である樹脂中にカーボンブラック、磁性粉
等剛体微粒子を充填材として入れると、充填材による補
強効果（：よって、樹脂単体と比較して、微粒子充填樹
脂の弾性率、降伏値が増加する。しかし、黒鉛或いは二
硫化モリブデン微粒子の様なやわらかい充填材では、こ
の様な効果が小さいので、樹脂に充填しても降伏値はほ
とんど増加せず、従って低圧力でトナーを圧力定着する
ことが可能となった。

さらに、固体潤滑剤の中で黒鉛や二硫化モリブデンのよ
うな層状物質は良好な襞間性を示し、これが低麻擦の要
因として考えられているが、これらの物質の結晶性は−
ｙ４方性を示す。結晶の方向によっては、二硫化モリブ
デンではビッカース硬度が８００〜１０００　　の値を
示し、非常Ｃ型砂い。この結晶の異方性口よるかたさの
かたい方向が、下地である紙にトナーを圧力９着する時
（二食いこみ、その投錯効果のために、固体潤滑剤を添
加した圧力定着性トナーの定着性は％（二級への接着と
いう点でも優れた効果を示した。

固体潤滑剤により、（・ナーの耐摩耗性を一層向上する
ために、潤滑剤の表面をシランカップリング剤、チタン
カップリング剤、ステアリン酸誘導体で表面処理すると
、潤滑剤と分散媒である結着性成分との付着性が向」ニ
するため（二、定着後、トナー画像の耐摩耗性が向−ト
シ、ブリードが一層起こりにくくなった。

【発明の実施例〕

比較例１ サンワックス１５１Ｆ　　・・・四・曲曲叩・　９ｏ重
量部（三洋化成株式会社製　ポリエチレンワックス）Ｍ
Ａ　１００　　　　　　　　・叩・四囲・曲・　１０］
ｉｔ敞部（三便化成株式会社製　カーボンブラック）王
妃の混合物を１１０℃で４０分間ロールミルを用いて混
練後、冷却し、ハンマーミルで粗砕した。

この粗砕物をジェットミル粉砕機にかけ５〜２５μに粉
砕し、分級後平均１粒径１２μとトナーを得た。

このトナー３重量部をＤＳＦ１２８Ｂキャリアー（同和
鉄粉）９７重量部とＳ型ブレンダー（二て均一１：混合
し、現像剤を得た。次にレオドライ４５１１　（東京芝
浦電気株式会社製電子抜写機）（二で複写を行ない、得
られた画像を圧力定着器により圧力定着した。定着時の
圧力は富士写真フィルム（株）製圧力判別紙プレスケー
ル（高圧用）を用いて測定したところ約３５０鴨であっ
た。

圧力定着性の評価は、トナーの紙への接着性の評価とし
て剥離強度試験を行なった。すなわち、幅５−・長さ１
５ｍの黒ベタ部（濃度：マクベス反射濃度計で１６以上
）の画像を作り、これを圧ヵ定着し圧抜（：、この点ベ
タ部の長さ方向（１幅１．８−の粘着テープを合着させ
、テープを剥離速度ｌ。

ｇ／ｓｅｃ　、剥離角度９０°で剥離した時の力をテー
プ幅で割った値、すなわち剥離強度を測定した。

ブリード性の評価は大栄科学株式会社製岸擦堅牢度試験
機（ＪＩＳ　Ｌ−０８２３に規定の摩擦試験機タイプＨ
に該当）により行なった。黒ベタ部（濃度１．６以−Ｆ
）を５００ｖｏ′）＃重ヲ加工た木綿布ヲカフせた岸擦
子で摺動し、本綿布（二付着したトナー濃度でプリード
ヤ；・を評価した。

定着性の試験結果を表１　ｉｎ示す。

実施例１ ランワックス１５１Ｐ　　・・・・・・・・・・・・９
０重量部ＭＡ　１００　　　　　　　・・・・・・・・
・・・　　５重量部グラファイト　　　　・・・・・・
・・・・・・　１０重量部（和光純薬Ｔ業株式会社） 上記の混合物を１１０℃で４０分間ロールミルを用いて
混練後、冷却し、比較例Ｉと同様な工程を経てトナーを
得た。得られたトナーを用いて比較例Ｉと同様に現像、
定着を行ない、定着性試験を行なった所、良好な定着性
が得られた。試験結果を表１に示す。

実施例２ ポリワックス１０００　　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・　　９０重蓋部（東洋ベトロライト株式会社
、ポリエチレンワックス）ＭＡ　１００　　　　　　　
・・・・・・・・・・・・・・・・・・　　　５重量部
グラファイト　　　　・・−・・・・・・・・・・・・
　　１５重量部ステアリン酸亜鉛　・・・・・・・・・
・・・・・・・・・　　５重量部グラファイトとステア
リン酸亜鉛を高速攪拌器（二より混合し、グラファイト
表面をステアリン酸亜鉛で被覆した後、上記の混合物を
１００℃で４０分間ロールミルを用いて混線後、冷却し
、比較例■と同様な工程を経てトナーを得た。得られた
トナーを用いて比較例Ｉと同様に現像定着を行ない、定
着性試験を行なった所、良好な定着性が得られた。試験
結果を表１に示す。　　以下余１表１　圧力定着性試験
結果 剥離強度　　　トナーの付着濃度 （ｄｙｎｅ／ｍ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも着色剤と結着性成分と固体潤滑剤とか
   ら成る圧力定着性トナー
2. （２）前記固体潤滑剤が、黒鉛或いは二硫昼モリ（３）
   前記固体潤滑剤の表面をシランカップリング剤、チタン
   カップリング剤或いはステアリン酸（４）前記固体潤滑
   剤は、トナーの約０．１重量パ