JPS6029110B2

JPS6029110B2 - 圧力定着用トナ−

Info

Publication number: JPS6029110B2
Application number: JP53027385A
Authority: JP
Inventors: 哲男長谷川; 茂雄加藤; 義弘西川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-03-10
Filing date: 1978-03-10
Publication date: 1985-07-09
Also published as: JPS54119930A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電子写真法或いは静電印刷法などにおいて、電
気的潜像を現像するのに用いられるトナーに関し、特に
磁性トナ−および加圧定着に適したトナーに関する。

従来、電子写真法としては米国特許第２２９７６９１号
明細書、樽公昭４２一２３９１０号公報及び特公昭４３
−２４７４８号公報等に記載されている如く、多数の方
法が知られているが、一般には光導電怪物質を利用し、
種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次い
で該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙等の
転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力或いは溶
剤蒸気などにより定着し複写物を得るものである。

また、電気的港像をトナーを用いて可視化する方法も種
々知られている。

例えば米国特許第２８７４０６３号明細書に記載されて
いる磁気ブラシ法、同２６１８５５２号明細書に記載さ
れている磁気ブラシ法、同２６１８５５２号明細書に記
載されているカスケード現像法及び同２２２１７７６号
明細書に記載されている粉末雲法及びファーブラシ現像
法、液体現像法等多数の現像法が知られている。

これらの現像法などに用いられるトナーとしては、従来
、天然或いは合成樹脂中に染料、顔料を分散させた微粉
末が使用されている。更に、第３物質を種々の目的で添
加した現像微粉末を使用することも知られている。現像
されたトナー画像は、必要に応じて紙などの転写材に転
写され定着される。

トナー画像の定着方法としては、トナーをヒーター或い
は熱ローラーなどにより加熱熔融して支持体に融着固化
させる方法、有機・溶剤によりトナーのバインダー樹脂
を軟化或いは溶解し支持体に定着する方法、加圧により
トナーを支持体に定着する方法などが知られている。

トナーは夫々の定着法に適するように材料を選択され、
特定の定着法に使用されるトナーは他の定着法に使用で
きないのが一般的である。特に、従来広く行なわれてい
るヒーターによる熱融着定着法に用いるトナーを熱ロー
ラー定着法、溶剤定着法、圧力定着法などに転用するこ
とはほとんど不可能である。従って、夫々の定着法に適
したトナ−が研究開発されている。トナーを加圧により
定着する方法は米国特許第３２６９６２６号明細書、特
公昭４６−１５８７６号公報などに記載されており、省
エネルギー、無公害、複写機の電源を入れれば待時間な
しで複写が行なえること、コピーの焼け焦げの危険もな
いこと、高速定着が可能なこと及び定着装置が簡単でコ
ンパクトであることなど利点が多い。

しかし、トナーの定着性、加圧ローフーへのオフセット
現象など問題点もあり、加圧定着性の改善の為に種々の
研究開発が行なわれている。

例えば特公昭４４一９８８び号公報には脂肪族成分と熱
可塑性樹脂を含む圧力定着トナ−が記載されており、特
関昭４８−７５０３２号、同４８一７８９３１号、同４
９−１７７３ｙ号、同５２一１０８１３４号などには核
に軟質物質を含んだカプセル型の圧力定着トナーが記載
されており、また、特関昭４８−７５０３３号には粘り
強い重合体と鰍質重合体のブロック共重合体を用いた圧
力定着トナーが記載されている。しかし、製造が容易で
あり、加圧定着性能が充分であり、加圧ローフ−へのオ
フセット現象を起さず、繰り返し使用に対して現像性能
、定着性能が安定しており、キャリャ−、金属スリーブ
、感光体表面への癒着を起さず、保存中に凝集、ケーキ
化しない保存安定性の良好である実用的な圧力定着トナ
ーは得られていない。

例えば、軟質物質からなる圧力定着トナーは圧力定着性
は良好であるが、微粉砕してトナー化するのが困難であ
り、加圧ローフーへのオフセット現像を起し易く、キャ
リャー、感光体表面への癒着を起し易く、また保存中に
凝集、ケーキ化を起すなど種々問題が多い。

また、カプセルトナ−は製造が困難でありトナーが高価
なものとなり、性能の一定しているトナーを製造するこ
とも相当に困難である。

更に、内部に軟質物質を含んでいるから多数枚複写を繰
り返しているとやはり加圧ローフーへのオフセットを起
したり、キャリャー、感光体表面への癒着の問題も起っ
てくる。また、最近ではトナー中に磁性微粒子を含有せ
しめてキャリャー粒子を用いない一成分系現像剤で静雷
潜像を現像する方法が行なわれているが、この場合には
トナー結着樹脂は磁性微粒子との分散性、密着性及びト
ナーの耐衝撃性、流動性などが要求され、圧力定着性と
両立させることは相当に困難なことである。

本発明は従来の圧力定着トナーの材質とは異なつており
、前述の如き欠点のない圧力定着トナ−を提供するもの
である。

本発明は普通紙に対して加圧による定着性が極めて良好
であり、多数枚複写を行なっても現像性能、定着性能が
安定している圧力定着トナーを提供するものである。

更に、本発明は加圧ローフーへのオフセットを起さず、
キャリャー、現像スリーブ、感光体表面への癒着を起さ
ない圧力定着トナーを提供するものである。

更に、本発明は使用中或いは保存中に凝集したり、ケー
キ化したりしない保存安定性に優れた圧力定着トナーを
提供するものである。

更に、本発明は荷電性が良好で、しかも使用中に常に安
定した荷電性を示し、鮮明でカブリのない画像の得られ
る圧力定着トナーを提供するものである。

更に、本発明は磁性微粒子を含有せしめて磁性トナーと
した場合にも良好な圧力定着性を示し且つ良好な磁性を
示し、また静電的に転写のできる圧力定着性磁性トナー
を提供するものである。

更に、本発明は耐衝撃性に優れた圧力定着トナーを提供
するものである。即ち、本発明はトナーの結着剤として
、メルトィンデツクスｌｏｏ乃至４８０政守ましくは２
００以上の高密度（０．９５以上好ましくは０．９７以
上）酸化ポリエチレンを有効成分として含有することを
特徴とする圧力定着用トナーにある。

本発明に用いられる特殊な酸化ポリエチレンの製法に関
しては米国特許第３３３９８５０号明細書に詳細に記載
されている。

酸化ポリエチレンの密度（夕／洲）の測定はＡＳＴＭＤ
１５０５−５７Ｔに従って行なう。

また、メルトインデツクス（ＭＩ）の測定はＡＳＴＭＤ
１２３８一５汀においてコンデションＤの条件で流出率
Ｆを測定し、ＭＩ＝０．９２１１ｏｇＦ＋１．０３９の
式によって定められる。また、本発明の酸化ポリエチレ
ンは軟化点１００℃以上（環球法、ＡＳＴＭ−Ｅ２８に
より測定）のものが好ましい。

また、酸価は２０以上で低分子量のものが特に好ましか
った。メルトインデツクスが１００より４・さくなると
普通紙への圧力定着性が急速に低下し、一方メルトィン
デックスが４８００以上になると多数枚複写をおこなっ
た場合に現像スリーブや感光体表面へトナーが癒着する
煩向が増大する。

また低密度（０．９５より小さいもの）のポリエチレン
も圧力定着性が悪かった。本発明の圧力定着用トナーの
結着剤として、酸化ポリエチレンは単独で用いてもよい
が、トナー中に圧力定着性が満足できる程度に含まれて
いればよく、荷電性、転写性、クリーニング性などの改
善の目的で他の樹脂、ワックス類などを混合して用いて
も良い。

例えば、ポリスチレン、ポリーＰ−クロルスチレン、ポ
リビニルトルエン、スチレンーブタジェン共重合体、ス
チレンーアクリル酸共重合体などのスチレン及びその置
換体の重合体または共重合体、ポリ塩化ビニル、一般の
ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレン、ポリ
エステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ェポキ
シ樹脂、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、アィオノマー
樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、テルベン樹脂、フェノ
ール変性テルベン樹脂、ロジン、ロジンのペンタエリス
リトールエステル、天然樹脂変性フェノール樹脂、天然
樹脂変性マレィン酸樹脂、クマロンィンデン樹脂、マレ
ィン酸変性フェノール樹脂、脂環族炭化水素樹脂、石油
樹脂、フタル酸酢酸セルロース、カルポキシメチルセル
ロース、メチルビニルエーテルー無水マレイン酸共重合
体、プリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルピロリドン、環化ゴム、塩素化パラフィン、ワ
ックス、脂肪酸などが使用できる。これらの樹脂などは
本発明の酸化ポリエチレンの圧力定着特性などを損わな
いように混合して用いればよい。トナー結着村中の酸化
ポリエチレンの量は、混合する樹脂などの種類によって
多少異なるが、一般には少なくとも２０重量％以上好ま
しくは３の重量％以上含まれるのがよく、これ以下では
圧力定着性が不充分となる。本発明のトナ−に用いる着
色剤は従来から静電荷像トナーに用いられる染料、顔料
がすべて使用可能であり、荷電制御剤なども勿論使用で
きる。

また、磁性トナ−を得たい場合にはトナー結着材中に磁
性微粒子を添加すればよい。磁性物質としては磁性を示
すか、磁化可能な材料であればよく、例えば鉄、マンガ
ン、ニッケル、コバルト、クロムなどの金属微粉末、各
種フェライト、マグネタイトなどの鉄、コバルト、ニッ
ケル、マンガンなどの合金や化合物、その他の強磁性合
金など従来より磁性材料として知られているものが使用
できる。これらの磁性材料を平均粒蓬約０．１〜５ミク
ロンの微粉末としてトナー重量の約１〜５の重量％好ま
しくは５〜３の重量％の割合で添加すればよい。この場
合でも圧力定着性は良好であった。本発明のトナーによ
り得られた画像は圧力を負荷された一対のローラー間を
通過して定着される補助的な加熱が行なわれてもよい。
加えられる圧力は一般には約１５〜３０ｋｇ／弧である
。圧力定着装置に関しては、特公昭４４−１２７９７号
、米国特許第３２６９６２６号、同第３６１２６８２号
、同第３６５５２８２号、同第３７３１３５８号などに
記載がある。以下本発明を実施例により具体的に説明す
る。

実施例中の部数は重量部である。実施例１酸化ポリエチレン（密度０．９９メルトィンデックス
１０００）５０部エチレ
ンーアクリル酸共重合体５の都酸化澱粉
５部トルエン
１００の部上記混合物を磁製ボールミル
に入れて一昼夜混合分散させた後、溶液を８０００に加
温しながらスプレードライヤーを用いてトナ−とした。

得られたトナ−は３〜７一のの粒度を有しており、平均
粒子径は４〜５Ａであった。このトナー１の邦を鉄粉（
商品名、ＥＦＶ２５０〜４００、日本鉄粉製）９碇部と
混合して現像剤とした。このトナーのトリボは−１０仏
ｃ／夕であった。市販の乾式転写電子複写機（商品名、
ＮＰ−５０００、キャノン製）の定着器を上下２本のク
ロムメッキされた剛体ローフー（全圧４６０ｋｇ）に変
えた複写機に上記現像剤を用いて複写を行なったところ
かぶりのない明快な画像が得られ定着も良好であった。
また１０万枚の複写を行なった結果初期の画像に比べて
孫色のない複写物が得られ、加圧ローフーへのオフセッ
ト、巻きつきなどは全く起らなかった。定着性試験の結
果は４〜５級であった。定着性の評価は摩擦に対する染
色堅ろう度試験方法（ＪＩＳ−Ｌ０８４９−１９７１）
に準じて行なった。

即ち、摩擦試験機を用いて規定の方法（乾燥試験）に基
づいて、トナーの定着面と摩擦用白線布とを互いに摩擦
し摩擦用白線布の着色の程度を汚梁用グレースケールと
比較して、その定着性の判定を級で示した。実施例２酸化ポリエチレン（密度０．９９メルトィンデックス
１０００、酸価２０、平均分子量４０００）１０礎部
マグネタィト（商品名ＢＰＴ−１０００、戸田工業製）
３碇部上記混合
物をロールミルを用いて１４０〜１５０こ○で３粉ご濠
練した後、ジェット粉砕機を用いて粒径５〜２０仏の絶
縁性磁性トナ−を得た。

更に、このトナー２０部に対して１部の酸化澱粉微粉末
（商品名、ベトロコートＲＪ）をミキサーで充分混合し
現像剤とした。この現像剤を用いて第１図の現像装置で
現像し、現像画像を普通紙にコロナ転写し実施例１と同
様に圧力定着を行なって極めて鮮明なカブリのない画像
が得られた。定着試験の結果は４〜５級であった。

但し、第１図において、現像補給器５に入っている磁性
トナー２はスリーブ内の固定磁石３に引きつけられ回転
するステンレス製スリーブ４上に付着し、ドクターブレ
ード６でトナー厚を制御されて静竜潜像を有する感光ド
ラムに施されて現像が行なわれる。

実施例３〜８及び比較例下表のトナー樹脂組成で他は実施例２と同様に行なった
。

いずれも良好な圧力定着性を示した。但し、比綾例は鰯
ヒされているい低欧仔量ボリェチレンである。（ＭＩ．
はメルトインデックス）

【図面の簡単な説明】第１図は磁性トナ−を用いる現像装置の略示断面図であ
る。１・・・…感光ドラム、２・・・・・・磁性トナ−、３
・・・…固定磁石、４・・・・・・回転スリーブ、６・
・・・・・ドクターブレード。弟ｌ図

Claims

【特許請求の範囲】１トナーの結着剤として、メルトインデツクス１００
乃至４８００の高密度酸化ポリエチレンを有効成分とし
て含有することを特徴とする圧力定着用トナー。２トナーの結着剤中に磁性微粒子を含有する特許請求
の範囲第１項記載の圧力定着用トナー。