JPS62100775A - ヒ−トロ−ル定着用磁性トナ− - Google Patents

ヒ−トロ−ル定着用磁性トナ−

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JPS62100775A
JPS62100775A JP60242306A JP24230685A JPS62100775A JP S62100775 A JPS62100775 A JP S62100775A JP 60242306 A JP60242306 A JP 60242306A JP 24230685 A JP24230685 A JP 24230685A JP S62100775 A JPS62100775 A JP S62100775A
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JP
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melt viscosity
poise
range
release agent
fixing
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JP60242306A
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Masumi Asanae
朝苗 益実
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Proterial Ltd
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Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電、子写真用トナー、特に高速で定着を行なう
ヒートロール定着用磁性トナーに関する。
〔従来の技術〕
電子写真を利用1.た複写方法として、例えば、Se 
、 ZnO、有機光半導体等の感光体上に靜電潜倹を形
成12、磁性現像剤を用いて磁缶ブラシ法により現像1
7、現像画像を普通紙等の転写シート上に、転写した後
定着;て最終画像を得る方式が一般的であるnこの複写
方式に使用される磁性現fW剤としては磁性キャリアと
トナーからなる二成分系現像剤が従来から使用されてき
た。しかるに、この二成分系現像剤を使用した場合は、
現像剤中のトナーOfを一定に保つための手段やキャリ
アとトナーを均一に混合するための手段を現像装置に設
ける必要があり、現像装置が大型化・複雑化するという
欠点がある。
そこで、磁性現像剤として、キャリア粒子を用いずに樹
脂と磁性粉を主成分とする一成分系の磁性トナーを用い
て静電潜像を現像することが掃案され、まず酸化亜鉛紙
や静電記録紙を用いて現像後直接定着する方式に実用イ
ヒ嘘ね、ついで転写工程を含む電子写真方式にも実用化
されている。
また、転写されたトナーの定着方式としては、常温で圧
力ロールのみによる圧力定着方式、オープレ加熱による
熱定着方式、ハロゲンランプ等によるフラッシュ定着方
式、ヒートロールによる熱定着が行なわれている。これ
らのうち、圧力定着は消費電力が少なくてすみクイック
スタートが可能という利点はあるが絶対的に定着性は弱
いという欠点があり、オーブン定着やフラッシェ定着は
定着性は強いが、高速時における定着性が悪いという欠
点がある。これらに対しヒートロール定着は定着性か良
くまた高速定着においても有効であるという利点がある
高速でのヒートロール定着を行なうためには、定着用樹
脂が定着製電近傍にして容易に溶融する必要がある。そ
こで定着用樹脂としては溶融粘度が低いものを使用する
ことが必要となる。
一方、ヒートロール定着においては、加熱ロール表面に
トナーが加熱溶融状態で圧接触するためトナーの一部が
ロール表面に付着して再び複写シート上に付着するとい
うオフセット現象が生じ易い。このオフセットは、低温
で生ずるコールドオフセットと、高温で生ずるホットオ
フセットがあり、ホットオフセットt:生ずる温度とコ
ールドオフセットが生ずる温奮との差c以下非オフセッ
ト範囲という)ができるだけ大きくすることが、重要で
ある。このため、ヒートロール定着用トナーにおいては
、ポリオレフィン、脂肪酪金属埠、脂肪酸エステル、パ
ラフィンワックス等の#型剤を添加することが一般的で
あり、とtlらの離型剤のうちではポリオレフィン、特
に低分子量ポリプレピレン及び/又は低分子量ホリエチ
レン(例えば特公昭52−3305号、同58−586
64号)が多く使用式れている。
〔発明が解決【7ようとする問題点〕 しかしながら、溶融粘度の低い定着用樹脂を用いると、
非オフセラ) to、四が狭くなり、離型剤を添加して
もオフセットの発生が生じてしまう。
例えば500 wv’sec以上の定着速度であって、
ヒートロールの表面温度を180℃に設定した状態で、
A4サイズの普通紙を通紙すると、通紙彼のヒートロー
ルの表面P度は120℃位に低下するので、従来の低分
子量ポリプロピレンもしくは低分子量ポリエチレンを添
加しても、オフセットが生じてしまう、 本発明の目的は、非オフセット範囲の広いヒートロール
定着用磁性トナーを提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のヒートロール定着用磁性トナーは、150℃に
おける溶融粘ザがlX1×102〜2×103ポイズの
範囲にある熱可塑性相11hと、120〜130℃にお
ける溶融粘度がlX102〜1×103ポイズの範囲に
ある離型剤と、140〜160℃における溶融粘度がl
Xl×102〜lX10’センチポイズの範囲にある離
型剤と、磁性粉とを含有するものである。
前述したように高速での十分なる定着性を確保するため
には、溶融粘度の低い熱可塑性樹脂を用いる必要がある
。具体的な溶融粘度としては、150℃の温度において
、lX102〜2×103ポイズの範囲がよい。溶融粘
度がlX102ポイズ未満であると、ホットオフセット
が生じ易くなり、2 X 103ポイズを越オると定着
性が下る。
本発明で用い得る熱可塑性樹脂としては、例えばスチレ
ン系樹脂やエポキシ樹脂が挙げられる。
スチレン系4@脂の内では、スチレン、0メチルスチレ
ン、Pメチルスチレン、α−メチルスチレン。
P−エチルスチレン、2.4−ジメチルスチレン。
P−n−ブチルスチレンr P  tetr−ブチルス
チレンeP−n−へキシルスチレン* P −n−オク
チルスチレンeP−nノニルスチレン、p−メトキシス
チレン、P−7エニルスチレン、P−クロルスチレン、
5.4−ジクロルスチレンfzトノへfレン類と、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル。
アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル。
アクリル酸プロピル、アクリル酸n−オクチル。
アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸
2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル
I’@)2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−
クロルアクリル酸メチル、メタアクリル酸プロビバ、メ
タアクリル酸n−ブチル、メタアクリルMイソブチル、
メタアクリル酸ステアリル、メタアクリル酸ジメチルア
ミノエチル、メタアクリル酸ジメチルアミノエチルなど
のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類とのビ
ニル系共角゛合体が好ましい□またエポキシ樹脂の内で
はビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。
離型剤としては、120〜130℃における溶融粘度が
lX102〜1×103ポイズの範囲にある離型剤と1
40〜160℃における溶融粘度がlX102〜1×1
♂の範囲にある離型剤を併用することが重要である。こ
のような2棹類の離型剤を用いると、低温では溶融粘度
の低い離型剤が働き、一方高温になると、溶融粘度の高
い離型剤が働く。したがって低温から高温までの広い温
度範囲でオフセットを防止することができる。
溶融粘度の高いn型剤としては、例えば三洋化成製のポ
リエチレンワックス:LEL800及び三洋化成夷のポ
リプロピレン:ビスコール660P。
550P等が挙げられる。溶融粘度の低い離型剤として
(性、fl、?は三井石油化学製のポリエチレンワック
ス:ハイワックス200P 、 400P等が挙げられ
る。
離型剤の添加iは、樹脂分の5〜60重量係の範囲がよ
い。添加量が5重量%未満ではオフセット防止効果が少
なく、添加量が30’%−量%を越えると、画像特性、
保存性+fi動性等が低下する。また低粘度の雌型剤と
高粘度のn型剤との混合比(雨量)け40 : 60〜
60 : 140の範囲が望寸しい。
本り、明の硫性トナーは、上記の樹脂に少なくとも磁性
粉を添加することによって調整される。磁性粉としては
、フェライト、マグネタイトをはじめとする鉄、コバル
ト、ニッケル等の強磁性を示す元素を含む合金あるいは
化合物、その地熱処理等何らかの処理を施すことによっ
て強磁性を示す橢々の合金等が用いらねる。具体例と1
7でld、マグネタイト(Fe304) + C□添加
マグネタイト、スピネル型フェライト、マグネットブラ
ンバイト型フェライト等が挙げらねる。こhらの磁性粉
の添加量は、定着性の点から少なければ少ない和よいが
、磁性粉の含有量が少なす政゛ると、マグネットロール
によるトナーの搬送力の低下、トナーの飛散の問題が発
生し、又定着時のオフセット現象が発生し易くなる。ト
ナー全量に対して35〜75重tチの範囲が適当である
本発明では上記の樹脂及び磁性粉の他に、一般のトナー
で使用されている着色剤、染料を添加してもよい。用い
得る顔料、染料としては、例えば、カーボンブラック、
アニリンブルー、カルコオイルブルー、クロームイエロ
ー、ウルトラマリンプル〜、デュポンオイルブルー、キ
ノリンイエロー。
メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、マ
ラカイトグリーンオキサイド、ローズベンガル等が裕げ
られる。またトナーの帯*童を制御するために、ニグロ
シン染料、高級脂肪酸で変成したニグロシン染料(いず
れも正荷電型)、含金属(Cr)アゾ染料(負荷電型)
等の荷電制御剤を用いることもできる。更に流動性を改
善する目的で、微粉末シリカ(Stow粒子)、微粉末
アルミナ(Alz Os粒子)等の流動性改質剤を添加
してもよい0 上記の各種添加物の含有量は、トナーに要求される種々
の特性に応じて定めればよいが、一般に10重量%以下
が適当である。
トナーの電気特性については、コピー条件に応じて定め
ればよく、例えば現像後普通紙に転写する場合には、電
気抵抗はり、C4KV/cmの電場において10′40
・m以上、比誘電率は周波数100 K Hzにおいて
3.0未満が望ましい。
本発明の磁性トナーは例えば次のようにして製造するこ
とができる□定着用熱可塑性樹脂、#型剤および磁性粉
等の原料をボールミル、あるいはスーハーミキサー等を
用いて予備混合する。次いで2本ロール、ニーダ等の混
線機により溶融混練した後冷却固化し、そしてジェット
ミル等で粉砕し、ジクザグ分級機等にて分級する。トナ
ーの平均粒径は、小さすぎるとカブリが増大し、大きす
ぎると荒れた画像となるので、一般には5〜30μmの
範囲とされる。
〔実施例〕
以下、本発明の詳細を実施例によって説明する。
以下の実施例において、磁性トナーの定着性と耐オフセ
ット性の評価は、四フッ化エチレン樹脂をコーティング
した金属性ヒートロールとRTVシリコンゴムのロール
とを1ψ輌の線圧で圧接させ、両ロール間に逆賊して定
理した後、セロテープ剥離試験と目視とによって評価し
た。
実施例1 150℃における溶融粘度が3X102ポイズのスチレ
ン・アクリル系共重合体(三洋化成製SBM100)3
0重量部、140℃における溶融粘度が2×102ポイ
ズのポリエチレンワックス(ヘキスト社製LEL800
)3重量部、130℃における溶融粘度が1×10ポイ
ズのポリエチレンワックス(三井石油化学製HIWAX
200P)2重量部、マグネタイト(戸田工業14EP
T500)65重量部をスーパーミキサーにて乾式混合
し、次いでニーダにて150℃の濃度で加熱混岬してか
ら冷却固化伊ジェットミルにて粉砕した。得られた粉砕
粉を平均粒径約12μmに分級後、カボンプラックC三
菱化暇製巷44 ) 0.1重量部と疎水性シリカ微粉
末(日本アエロジル製R972) 0.3重量部とを添
加して、電気抵抗が5×10′40・mの磁性トナーを
製造した。
この磁性トナーを用いて、一部を改造した市販の複写機
により、20℃、 6096 R,H,の環境条件にて
次のような条件で画像評価を行なった。
感光体は外径120■φのセレンドラムを用い、これを
周速600 +s/seeで回転させた。セレンドラム
の表面電位は+700■とした0現像部は、ステンレス
@製スリーブ(外径32Iallφ)の内部に、永久磁
石(外径29 、5 mφ、10極対称着磁、スリーブ
上の磁束密度650GのBaフエライ)liFt石)を
有するマグネットロールをそなえた現像装置で構成した
。ドクターギャップを0 、5 m 、現像キャップを
0.4朝に設定し、スリーブと永久磁石とをそれぞれ9
0 r、p−m、及び1500 r、p、m、で共に同
方向(但し、現像ギャップにおいてセレンドラムト同方
向)に回転させて、現像を行なった。現像トナー像は、
−5KVの電圧で普通紙上に転写し、次いでヒートロー
ルの表面を180℃に加熱して定着を行なった。
得られた画像は、濃度1,3.解像度8.0峯−1定着
性がよく、しかもオフセットのない良好な画像であった
実施例2゜ 定着用樹脂として、150℃における溶融粘度が3X1
02ポイズのスチレン・アクリル共重合体(三洋化酸製
SBM−100)と150℃における溶融粘度が1.6
X103ポイズのスチレン・アクリル共重合体(三洋化
成#SBM−7!1)とを1:1の重量比で混合したa
t膓(A−1)、溶融粘度(150℃)が3X1×10
2ポイズのエポキシ樹脂(シェル化学製エピコート20
57GP )(A−2)、溶融粘度(150℃)が2×
102ポイズのエポキシ樹脂(シェル化学製エピコート
1004)と溶融粘W (150℃)がlX1×102
ポイズのエポキシ樹脂(シェル化学製エピコー)100
7)とを1:1の重量比で混合した樹脂(A−5)を用
いた以外は実施例1と同様の条件で3神類の磁性トナー
を製造(り0これらの磁性トナーを実施例1と同様に評
価した。その結果を表1に示す。
表     1 表1から、本発明に係るいずれのトナーも良好な画像が
得られることがわかる0 実施例3 離型剤として、表2に示す5@類の樹脂を準備した。
表     2 表2に示す離型剤を用いた以外は実施例1と同様の条件
で、表6に示すトナーを製造した。これらのトナーを実
施例1と同様に評価した。その結果を同じく表3に示す
表     3 表3から、本発明のトナー(3−1〜3−5)では良好
な画像が得られるが、1種類の離型剤のみを含むトナー
(3−6〜3−8)ではオフセットが生じることがわか
る。
〔発明の効果〕
以上に記述の如く、本発明の磁性トナーは、特定の溶融
粘度を有する熱可塑性樹脂と、溶融粘度の異なる2R類
の離型剤を含有するため、高品質の画像を得ることがで
きる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)150℃における溶融粘度が1×10^2〜2×
    10^3ポイズの範囲にある熱可塑性樹脂と、120〜
    130℃における溶融粘度が1×10^2〜1×10^
    3ポイズの離型剤と、140〜160℃における溶融粘
    度が1×10^2〜2×10^3ポイズの離型剤と、磁
    性粉35〜75重量%とを含有することを特徴とするヒ
    ートロール定着用磁性トナー。
  2. (2)熱可塑性樹脂と離型剤との配合比を重量で70〜
    95:30〜5の範囲とする特許請求の範囲第1項記載
    のヒートロール定着用磁性トナー。
JP60242306A 1985-10-29 1985-10-29 ヒ−トロ−ル定着用磁性トナ− Pending JPS62100775A (ja)

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