JPS5917559A - 圧力定着用非磁性トナ− - 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】 技術分野 本発明は、軟質樹脂を主成分とする圧力定着用非磁性ト
ナーに関するものであり、タッチダウン現像に使用され
る１成分系非磁性現像剤中のトナー等として用いられる
圧力定着用非磁性トナーに関するものである。

従来技術 静電潜像現像方法の一形態として、いわゆるタッチダウ
ン現像方法が知られている。この現像方法によれば、先
ず現像スリーブの表向に対して現像剤が塗布され、その
表面に現像剤の薄層が形成される。そして、現像される
べき静電潜像が担持されている静電潜像担体の表面に対
して前記現像剤の薄層が接触され、静電潜像の画像部に
現像剤中のトナーが静電的に吸着される。この結果、前
記静電潜像は現像されてトナー像となる。なお、前記現
像剤としては、通常、非磁性トナーのみからなるｌ成分
系非磁性現像剤が用いられる。

ところで、前記トナーの製造番こ際しては、現在、いわ
ゆる粉砕法が多用されている。この粉砕法とは、トナー
の各成分を混練］７た後に固化し、その固化物を粉砕分
級して所望のトナーを製造する方法のことであり、極め
て簡便な方法である。しか１、すから、この粉砕法に関
【７ては、製造されるべきトナーが特に非磁性トナーで
ある場合に限って顕著な問題が生ずる。即ち、前記の如
き場合、前記固化物の粉砕の際に、先に粉砕された粉砕
物がその際に生ずる発熱作用等を受けて凝集されて［７
まう等し、全体的に見て良好な粉砕が行われ難くなると
いう問題が生ずることとｔＳるのである。このことは、
前記非磁性トナーが熱可塑性樹脂を主成分としているこ
とに原因がある。

一方、トナー像を定着することの・ば利さから、近年、
前記トナーと（、て、軟性樹脂を主成分とする圧力定着
用非磁性トナーが多用される傾向にある。ところが、こ
の様な圧力定着用非磁匹トナーを前記粉砕法によって製
造するのに際［７ては、前記トナーの主成分である軟質
樹脂の軟化点が比較的低く設定されているため、前記の
如き問題の発生は一層顕著である。そして、極端な場合
には、前記の如き問題の発生が原因となり、粉砕法によ
るトナーの製造そもそもが実質的に不可能となる。

具体的には、前記固化物の粉砕の際に、固化物自体が粉
砕装置に対［７て融着されてしまうこととなり、その粉
砕自体が不可能な状態となって［７まうのである。

発明の目的 本発明の目的は、軟質樹脂を主成分とする圧力定着用非
磁性トナーでありながら、粉砕法によって容易に製造さ
れることのできる圧力定着用非磁性トナーを提供するこ
とにある。また加えて、タッチダウン現像に使用される
１成分系非磁性現像剤中のトナーと（７て用いられた場
合において、静電潜像の現像を良好に行うことをも可能
にする圧力定着用非磁性トナーを提供することにもある
。

発明の要旨 本発明の要旨は、本発明に係る圧力定着用非磁性トナー
において、その内部に強誘電体微粉末が分散されている
ことにある。なおここで、前記微粉末が分散されている
ことにより、粉砕法によるトナー製造の際に容易に、か
つ良好に粉砕されることとなる。また、タッチダウン現
像に使用される１成分系非磁性現像剤中のトナーと［７
て用いられた場合、前記微粉末の存在により、得られる
トナー像の画像濃度を誦める等し、静電潜像の現像が良
好に行われる様にする。

実施例 本発明に係る圧力定着用非磁性トナーは、軟質樹脂を主
成分とする圧力定着用非磁性トナーであって、その内部
に強誘電体微粉末が分散されていることを特徴とするも
のである。

前記軟質樹脂と１７ては、軟化点４０〜１２０　゛℃程
度の熱可塑性樹脂、具体的には１．（ラフインワ・ンク
ス、ポリスチレンワ・ンクス（低分子量ポリエチレン）
、低分子量ポリスチレン、低分子量スチμ　５− ン・アクリル共重合体、等々の熱可塑性樹脂が使用可能
である。なお、前記樹脂中には、必要に応じて、トナー
全体に対して２〜ｌＯωｔ％のカーボンブラック、ある
いは他の色素顔料を添加しても良い。ここで、後記の強
誘電体微粉末の多（のものは白色であるため、添加され
る色素顔料を選択することにより、黒色以外のカラート
ナーを任意に製造することもできる。

また、前記強誘電体微粉末としては、少なくとも比誘電
率が１０００以上の物質、具体的に示すと、チタン酸バ
リウム、チタン酸鉛、チタン酸ストロンチウム、チタン
酸リチウム、チタン酸カリウム、チタン酸ビスマス、チ
タン酸カルシウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ陵カリウ
ム、ニオブ酸ナトリウム、タンタル酸リチウム、ジルコ
ン酸鉛、ジルコン酸ベリウム、スズ酸バリウム及びこれ
らの固溶体の微粉末等が使用可能であり、平均粒径０．
０２〜５．Ｏｌｉ′ｎ、好ましくは１．０１１ｍ以下の
ものが使用されることが望ましい。なお、トナーの内部
に分散される前記微粉末の割合は、トナー全体に対し　
６− １０〜７０ωｔ％であることが望ましい。

ところで、トナーの表面に対しては、スーパーミキサー
等を用いた混合攪拌法により、疎水性シリカを微着付着
させておくことが望まれる。この場合、前記疎水性シリ
カのトナー全体に対する割合は０．１〜１．０ωｔ％と
しておくことが適当である。また、必要に応じて、トナ
ーの表面に対］７て表面に対（７て物理的に吸着された
状態で付着されるのみであるが、前記微粉末の固着に際
しては、混合攪拌法により付着させられた後、トナーを
熱風処理１７、その表面に対して前記微粉末を融着させ
ることも必要である。

次に、実施例、比較例、実験列を示［７、本発明に係る
圧力定着用非磁性トナーにつき具体的に説明する。

実施例１； とをボールミルを用いて混合攪拌した後、１００°Ｃに
加熱１．つつ３本ロールを用いて５分間混練【７た。

そして、自然冷却させると共にハンマーミルヲ用いて粗
粉砕、更にジェット粉砕機を用いて再粉砕後、分級［７
て粒径５〜２０μｍ、平均粒径１３μｍの非磁性トナー
Ｔを得た。

そして、この非磁性トナー７９９７重量部と疎水性シリ
カ（日本アエロジル社製、Ｉ（、−９２７）３重着部と
をスーパーミキサー内に投入すると共に十分に両者を混
合撹拌１７、本発明に係る圧力定着用非磁性トナーＡを
調製した。

実施例２１ チタン酸バリウムの微粉末に代え、チタン酸バリウムＩ
ＩＩＩＩ溶体の微粉末を用いる以外は実施例１と同一の
方法にて本発明に係る圧力定着用非磁性トナーＢを調製
した。なお、前記固溶体は、チタン酸バリウム８５ｍｏ
１％、スズ酸バリウム１５　ｍｏ１％からなるものであ
り、キューリ一点を下げることにより、前記チタン酸バ
リウム単体の場合の誘電率と比較１．て、その誘電率を
数倍程度高められたものである。

比較例１シ と、実施例１の場合と比較して、チタン酸バリウムの添
加を省略すると共に若干混合比を変更し、これらをボー
ルミルを用いて混合攪拌した。そして、この混合物を１
００°Ｃに加熱１７つつ３本ロールを用いて５分間混練
］７、その後自然冷却すると共にハンマーミルを用いて
粗粉砕した。引続き、この粗粉砕物をジェット粉砕機で
再粉砕しようとしたところ、粉砕機内部に前記粉砕物が
融着されて　９− ］、まった状態となり、その粉砕を行うことは最早不可
能であった。

このため、前記粗粉砕物を液体窒素を用いて強制冷却さ
せると共番こ、長時間かけて徐々に微粉砕した。そ（７
て、その後分級［７て粒径５〜２０μｍ１平均粒径１３
μｍの非磁性トナーＴ′を得た、この非磁性トナーＴ’
９９７重量部と疎水性シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ
−９２７）３重量部とをスーパーミキサー内に投入し、
ミキサーを冷却１゜なから短時間で混合攪拌（７、比較
トナーＡ′を調製【７た。

比較例２； チタン酸バリウムの微粉末に代え、酸化チタン（比誘電
率：ｌＯ程度、平均粒径：　０．２５μｍ）を用いる以
外は実施例１と同一の方法にて比較トナーＢ′を調製し
た。

比較−３； パラフィンワックスに代え、スチレンアクリル樹脂（グ
ツドイヤー社製、プラオライトＡＣ−Ｌ。

軟化点＝１５０℃）を用いる以外は実施例１と同一１０
− の方法にて比較トナーＣ′を調製［７た。

実施例 実施例１．２、比較例１〜３において、トナー製造時に
おける粉砕工程、及び疎水性ソリ力との混合攪拌工程に
つき詳細を観察したところ、本発明に係る圧力定着用非
磁性トナーＡ、Ｂ、比較トナーＢ′、Ｃ′の如く、樹脂
中にチタン酸バリウム等の充填材的なものか分散されて
いる場合、前記粉砕工程における粉砕は容易に、かつ良
好に行われることが確認された。また、前記混合攪拌工
程においてスーパーミキサーによって比較的強力に混合
撹拌されるにも拘わらず、トナーが凝集して固る様なこ
ともないことが確認された。

これに対（７、比較トナーＡ′の如く、樹脂中に前記材
料が分散されていない場合には、比較例１において明ら
かにされた様に、前記粉砕工程における粉砕自体、通常
条件下では行うことができなかった。かろうじて、冷却
トにおいて長時間かけて徐々に粉砕することによりその
微粉砕が可能であった。また、前記混合攪拌工程におい
てスーパーミキサーによって比較的強力に混合攪拌され
ることによりトナー塊が形成され易かった。このため、
比較例１において比較トナーＡ′を調製する際には、こ
の様なトナー塊が形成されぬ様、前記混合（責拌工程に
おいては混合物を冷却する、混合を長時間かけて徐々に
行う等の配置、＠が払４つれている訳である。

この様な差異は、前記充填材的なものが樹脂中に分散さ
れている場合、前記粉砕の際に混練物が、充填材的なも
のの分散されている［開所を境にして容易に粉砕される
こと、また、一旦扮砕されると、粉砕物の表面に露出さ
れた充填材的なものが各粉砕物相互の付着を阻止［７、
その結果、各粉砕物に発熱作用が加えられようともそれ
らの凝集、あるいは融着が防止されることの２点に起因
するものと推測される。

なお、前記トナーＡにおいて、トナー全体に対するチタ
ン酸バリウムの割合を増減させて同様の観察を行ったと
ころ、前記粉砕工程及び混合攪拌工程番こおける不都合
を解消させるためには、前記割合は１００１％以上とし
ておく必要があった。なお、前記割合が７０ωｔ％を越
えると、最終的に得られるトナーの圧力定着性が損われ
ることとなるため、それ以下としておくことも必要であ
る。但１７、この割合は、トナーの主成分である樹脂の
種類、樹脂中に含有されている種々の物質等々に依存【
７てその適正範囲か決定されるものであって、前記範囲
が必ず［７も絶対的なものではない。

実施例 前記トナーＡ、Ｂ、比較トナーＡ′〜Ｃ′の各々をタッ
チダウン現像方法における１成分系非磁性現像剤と１７
で用い、下記の条件で静電潜像の現像を行った。

１３− この結果、本発明に係る圧力定着用非磁性トナーＡ、Ｂ
及び−比較トナーＣ′のみからなる現像剤を用いた場合
、現像カブリ、現像ムラ等のない、しかも洲濃度のトナ
ー像が得られることが確認された。また、この様な良好
な画質のトナー１象は、現像が長期に渡り繰り返し行わ
れても常時得られるものであった。なお、前記トナーＡ
、Ｂ、比較トナーＣ′のみからなる現像剤を用いること
により得られるトナー像につき詳細を比較してみると、
若干ではあったが、トナーＢによるトナー像が峡もＫａ
度なものであった。

これに対し、強誘電体微粉末の分散されていない比較ト
ナーＡ′、Ｂ′のみからなる現像剤を用いた場合は、現
像ムラのある、しかも低濃度のトナー像しか得られない
ことが確認された。特に比較トナーＡ′によるトナー像
は現像ムラが顕著であり、比較トナーＡ′のみからなる
現像剤に関ｔ７ては、現像が長期に渡り繰り返［７行わ
れることにより、現像剤中でのトナー塊の形成が徐々に
見受けられる様になり、それにつれ、得られるトナー像
の画質−１４＝ も増々劣化されることが確認された。

この凍な差異は、前記トナーＡ１Ｂ、比較トナーＣ′の
樹脂中に強誘電体微粉末が分散されていることにより静
電潜像現像時にトナー中で誘電作用が生じ、その誘電作
用によって現像効率が向上されていること、及びトナー
の表面に露出された前記微粉末により各トナー間の凝集
エネルギーが低ドされ、常時良好な現像剤の流動が可能
とされていることに起因するものと推測される。

実施例 前記トナーＡ、Ｂ、比較トナーＣ′のみからなる現像剤
を用いることにより得られたトナー像を転写紙表面へと
転写した後、線圧４２．９　Ｋｐ／ａｍで圧接される外
径５７ＩＩｍの１対の圧力定着ローラを用いて定着ｌ７
、そのトナー像の定着性につき観察［７た。

この結果、前記トナーＡ、１３によるトナー像の定着性
は良好であることが６ｙＨ５された。しかしながら、比
較トナーＣ′によるトナー像に関しては、定着後のトナ
ー像を指で強く擦ると転写紙表面からトナーが剥れ落で
しまう程度の定着しかなされていなかった。

この様な差異は、比較トナーＣ′の主成分の樹脂の軟化
点が１５０°Ｃと比較的高く、圧力定着用トナーの樹脂
としては適さないものであるからである。

なお、この峰な樹脂を主成分とする非磁性トナーを製造
する場合、特に充填材的なものを樹脂中に分散させてお
かずとも粉砕法によって容易に製造することは可能であ
る。

ところで、実施例１．２番こ示される本発明に係る圧力
定着用非磁性トナーＡ、Ｂは、実験例２において、タッ
チダウン現像用の１成分系非磁性現像剤中のトナーと１
７で使用されている例が示されているにすきないが、本
発明に係る圧力定着用非磁性トナーは、池の種々の現像
剤中のトナーとして使用することもできる。

発明の効果 不発明番こ係る圧力定着用非磁性トナー（こおいては、
その内部に強調゛市体微粉末が分散されているので、粉
砕法によって製造される場合、粉砕は良好に行われ得る
。このため、本発明に係る圧力定着用非磁性トナーは、
軟性樹脂を主成分とするものでありながら、粉砕法によ
って容易に製造されることかできる。

加えて、本発明に係る圧力定着用非磁性トナーがタッチ
ダウン現像に使用されるｌ成分系非磁性現像剤中のトナ
ーと（７て用いられた場合、前記強調゛嘔体微粉末の存
在により、静電潜像現像時にトナー中に誘電作用が有効
に生じ、その作用に伴い静電潜像の現像効率が向上され
る。このため、この様な場合、静電潜像の現像は良好に
行われることにもなる。

出願人　　ミノルタカメラ株式会社 １７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　軟質樹脂を主成分とする圧力定着用非磁性トナー
   であって、その内部に強誘電体微粉末が分散されている
   ことを特徴とする圧力定着用非磁性トナー。 ２　強誘電体微粉末の粒径が１．０　ｐｍ以下であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧力定着用
   非磁性トナー。 ３、強誘電体微粉末のトナー全体に対する割合が１０〜
   ７０ωｔ％であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の圧力定着用非磁性トナー。 ４　強誘電体微粉末が、チタン酸バリウム、チタン酸鉛
   、チタン酸ストロンチウム、チタン酸リチウム、チタン
   酸カリウム、チタン酸ビスマス、チタン酸カルシウム、
   ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸ナトリ
   ウム、タンタル酸リチウム、ジルコン酸鉛、ジルコン酸
   ベリウム、スズ酸バリウム、及びこれらの固溶体の微粉
   末からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項のいずれかに記載の圧力定着用非磁性トナー。