JPS5917560A - 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、特に、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して用いら
れるのに適した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面に対して現像側が塗布され、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】成分
系非磁性現像剤が用いられる。

この現像方法においては、現像スリーブの表面に均一な
現像剤の薄層が形成されることが極めて重要であり、現
像ムラのない良好な画質のトナー像を得るためには、流
動性に優れた現像剤の使用が必要である。しかしながら
、前記トナー自体、一般的に熱可塑性樹脂を主成分とし
ている関係上、その流動性は必ずしも良好であるとは言
えず、現像剤の流動性に関しては一定の限界がある。こ
のため、前記現像方法に関して良好な画質のトナー像を
得ることはかなり困難なことでもある。

一方、トナー像を定着することの有利さから、近年、静
電潜像現像用トナーとして、軟性樹脂を主成分とする圧
力定着用トナーが多用される傾向にある。ところが、こ
の圧力定着用トナーに関１−では、前記樹脂の軟化点が
比較的低く設定されているため、各トナーが相互に付着
され易く、極めて流動性に乏しいという欠点がある。特
に、前記トナーが非磁性であれば尚更である。このため
、この様な圧力定着用非磁性トナーのみからなる１成分
系非磁性現像剤が前記現像方法における現像剤として用
いられた場合、それ自身の流動性の不良に起因し１到底
良好な画質のトナー像は得ることができない。即ち、こ
の場合、得られるトナー像は低画像濃度であり、かつ現
像ムラの多い極めて画質の悪いものとなる。

また、併せて、前記圧力定着用非磁性トナーのみからな
る１成分系現像剤に関しては、熱作用を受けて容易に固
化され易く、現像装置内において現像側塊が形成されて
現像に対して支障をきたしたり、あるいは、保管容器内
において現像剤が凝集されて最早使いものにならなくな
ってしまうといった欠点もある。

なお、現像剤自体の流動性を向」−する目的で、疎水性
シリカを現像剤中に添加する方法が既に提案さねてはい
るが、本発明者が確認したところによると、前記現像剤
中に疎水性シリカを添加すればそれ自身の流動性は向上
されるものの、その様な現像剤を前記現像方法に使用し
たとしても必ずしも良好な画質のトナー像は得られなか
った。具体的には、現像ムラのないトナー像が得られる
ものの、その画像濃度は低濃度なものであった。

発明の目的 本発明の目的は、タッチダウン現像方法における現像剤
中のトナーとして用いられたとしても、前記問題を実質
的に発生させることなく、良好な画像を得ることを可能
とする圧力定着用非磁性トナーを提供することにある。

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、その表面に強誘電体微粉末が付着されている
ことにある。なおここで、本発明に係る圧力定着用非磁
性トナーがタッチダウン環　５− 像に使用される１成分系非磁性現像剤中のトナーとして
用いられた場合、前記微粉末は現像剤自体の流動性を向
上させるのみでなく、得られるトナー像の画像濃度を高
めるという機能をも果す。また併せて、現像剤の固化、
あるいは凝集をも防止する機能も果す。

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、その表面
に強誘電体微粉末が付着されていることを特徴とするも
のである。

前記軟質樹脂としては、軟化点４０〜１２０℃程度の熱
可塑性樹脂、具体的には、パララインワックス述°す昇
チレン−Ｘ、ｉ！にλＧ氏分子−量Ｊど１】ノケシ勿）
）、低分子量ポリスチレン、低分子量スチレン、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２〜１０ωｔ％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。また、トナー自体の製造を容
易にするために、強誘電体微粉末を前記樹−６＝ 脂中に分散させておいても良い。

また、前記強誘電体微粉末としては、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
溶体の微粉末等が使用可能であり、平均粒径００２〜５
０μｍ１好まＬ〈は１０μｍ以下のものが使用されるこ
とが望ましい。なお、この微粉末のトナー全体に対する
割合は、０１〜５ωｔ％であることも望ましい。また、
耐熱性に優れたもの、即ち融点の高いものであることも
併せて望まれる。

一方、前記圧力定着用非磁性トナー自体の製造に関して
は、いわゆる粉砕法、スプレードライ法、溶液重合法等
の一般的な方法が採用でき、トナー表面に対する前記強
誘電体微粉末の付着に関しては、スーパーミキサー、あ
るいは各種のブレンダーを用いた混合攪拌法が採用でき
る。この様な混合攪拌法によれば、トナー表面に対して
前記強誘電体微粉末が物理的に吸着された状態で付着さ
れることとなる。なお、前記強誘電体微粉末の付着され
たトナーに対して熱風処理等を施り、　）ナー表面に対
して強誘電体微粉末を固着させる様にしても良い。

ところで、トナーの表面に対しては、前記混合攪拌法に
基づき、更に疎水性シリカを微量伺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
対する割合は旧〜１０ωｔ％としておくことが適当であ
る。

次に、実施例、比較例、実験例を示し、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℃に加
熱しつつ３本ロールを用いて５分間混練した。

そして、自然冷却させると共にハンマーミルｔ−用いて
粗粉砕、更にジェット粉砕機を用いて粗粉砕物を液体窒
素で冷却しながら微粉砕し、その後分級して粒径　５〜
２０８ｍ１平均粒径　１３８ｍの非磁性トナー〒を得た
。

ところで、この非磁性トナー９９５７重量部とチタン酸
バリウム（平均粒径：０５μｍ）４０　　重量部とをス
ーパーミキサー内に投入すると共に十分に両者を混合攪
拌した。その後、スプレードライ装置を用いて得られた
混合物をｉｏｏ　℃の熱風を用いて処理し１前記非磁性
トナー甲の表面に対してチタン酸バリウムを固着させた
。そして更に、この様に処理された非磁性トナー９９９
７重量部と疎水性シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ−９
７２）　３重量部とをスーパーミキサー内に再度投入す
ると共に十分に両者を混合攪拌し、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２； チタン酸バリウムの微粉末に代え、チタン酸バリウム固
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　９− ナーＢを調製した。なお、前記固溶体は、チタン酸バリ
ウム　８５ｍｏ１％、スズ酸バリウム　ｌ　５ｍｏ１％
からなるものであり、キー−り一点を下げることにより
前記チタン酸バリウムの誘電率を実質的に向上させられ
たものである。

比較例１； チタン酸バリウムのスーパーミキサー内への投入、及び
非磁性トナー〒とチタン酸バリウムの混合攪拌工程、更
には、非磁性トナーＴの表面に対するチタン酸バリウム
の固着工程を省略する以外は実施例１と同一の方法にて
比較トナーＡ′を調整した。

実施例 前記トナーＡＸＢ、比較トナーにの流動性を確認すべく
、傾斜面上に沿って各トナーを流下させてその流動状態
を観察したところ、前記トナーＡ１Ｂは良好な流動状態
を示していたが、それに対し比較トナーＡ′の流動状態
は幾分劣っていた。因に、流動性を示すファクターとし
て、パウダーテスタ（細用ミクロン社製）を用いて前記
各トナーの圧１０− 縮率を測定したところ、前記トナーＡ、Ｂの圧縮率は　
３０〜３５％であるのに対し、比較トナーＮの圧縮率は
４５％であった。なお、一般的に、圧縮率の高いもの程
、流動性は不良となる。

実施例 前記トナーＡＸＢ、比較トナーＡ′の各々を、１０ｔの
ポリ容器内に５００ｇ　入れ、室温（２０℃）下におい
て３０日間放置した後、容器中より各トナーを取出し、
その状態を観察した。この結果、前記トナーＡＸＢに関
してはトナーの凝集形成がなされていないことが確認さ
れたのに対し、比較トナーＡ′に関しては塊状のトナー
の存在が認められ、トナーの凝集形成が確認された。こ
の様にして形成されたトナーの凝集は容易には崩され得
ないものであった。

実施例 前記トナーＡ、Ｂ、比較トナーＡ′の各々を、５０ｃｃ
　のガラス容器内に５．Ｏｇ入れ、４５℃の温度下にお
いて２構間放置した後、容器中より各トナーを取出し、
その状態を観察した。この結果も、前記トナーＡ、Ｂに
関してはトナーの凝集形成がなされていないことが確認
されたのに対し、比較トナーＡ’に関しては全体的にト
ナーが凝集されてしまっていたことが確認された。この
様にして形成されたトナーの凝集は一種の融着に近いも
のであり、崩すことのできないものであった。

なお、前記実験例１〜３において明らかにされた様なト
ナーＡ、Ｂに対する比較トナーＮの差異に関しては、前
記トナーＡ、Ｂの表面に対し強誘電体機−粉末が付着さ
れていることにより、各トナー間の凝集エネルギーが実
質的に低下されていること、また、前記微粉末として耐
熱性に優れたものが用いられていることにより、高温下
においても前記凝集エネルギーが有効に低下され得るこ
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Ａ′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上積用い
、下記の条件で静電潜像の現像を行っ九この結果、本発
明に係る圧力定着用非磁性トナーＡ、Ｂのみからなる現
像剤を用いた場合、現像ムラのない、しかも高濃度なト
ナー像が得られることが確認された。また、この様な良
好な画質のトナー像は、現像が長期に渡り繰り返し行わ
れることにも拘わらず、常時得られるものであった。

なお、前記トナーＡ、、Ｂ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、後者のトナー像の方が高濃度な
ものであった。

これに対し、強誘電体微粉末の付着されていない比較ト
ナーＡ′のみからなる現像剤を用いた場合１３− は、現像ムラのある、しかも低濃度なトナー像しか得ら
れないことが確認された。また、現像が長期に渡たり繰
り返し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
るトナー像の画質が増々劣化されることも確認された。

この様な差異は、前記トナーＡ、Ｂの表面に対して強誘
電体微粉末が付着されていることにより静電潜像現像時
にこの微粉末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、及び前記の如く各
トナー間の凝集エネルギーが低下され、常時良好な流動
状態が示されることに起因するものと推測される。

ところで、前記トナーＡ、Ｂ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　Ｋｇ／ｃｍ　　で圧接される外
径　５７閣　の１対の圧力定着ローラを用いて定着して
みたが、その定着性は非常に良好なものでもあった。

なお、前記トナーＡ、Ｂにおいて、トナー全体１４− に対する強誘電体微粉末の割合を増減させて同様の現像
を行って確認したところによると、常時良好な画質のト
ナー像を得るためには、前記割合は０１ωｔ％以」−に
しておく必要があった。一方、前記割合を増加しすぎる
と、前記微粉末の多くが浮遊状態で混在されることとな
り、むしろ現像効率を低下させることとなるため、前記
割合は５ｏωｔ％以下にしておく必要があった。但し、
前記割合は、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してその適正範
囲が決定されるものであって、前記範囲が必ずしも絶対
的なものではない。

ところで、実施例１．２に示される本発明に係る圧力定
着用非磁性トナーＡＸＢは、実験例４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して
使用されている例が示されているにすぎないが、本発明
に係る圧力定着用非磁性トナーは、他の種々の現像剤中
のトナーとして使用することもできる。

発明の効果 本発明に係る圧力定着用非磁性トナーにおいては、その
表面に対して強誘電体微粉末が付着されているので各ト
ナー相互の付着は十分に弱められている。このため、そ
れ自体の流動性は極めて良好である。更に、熱作用を受
けても前記微粉末の存在により固化され難く、種々の現
像剤中のトナーとして使用されたとしても現像側塊、あ
るいは現像剤の凝集を生ずる原因となることはない。

加えて、本発明に係る圧力定着用非磁性トナーのみから
なる１成分系非磁性現像剤をタッチダウン現像方法に使
用する場合、前記強誘電体微粉末中に生ずる誘電作用が
現像効率を向上すべく有効に作用する。このため、良好
な流動性と相俟って、前記現像方法において良好なトナ
ー像を得ることが可能である。

出願人　ミノルタカメラ株式会社 ３６３

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、その表面に強誘電体微粉末が付着されているこ
   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１０μｍ　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、強誘電体微粉末がトナーの表面に対して固着されて
   い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、強誘電体微粉末のトナー全体に対する割合が０１〜
   ５０ωｔ％であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項及至第３項のいずれかに記載の圧力定着用非磁性トナ
   ー。 ５、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、ラム
   、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４項のいずれかに記載の圧力定着用非磁性トナー０