JPH0339754A - 圧力定着用トナー - 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】 〔概要］ 電子写真の現像剤を構成するトナーに関し、圧力定着性
を向上したトナーを提供することを目的とし、 電子写真の二成分現像剤または一成分現像剤を形成する
トナーにおいて、該トナーを構成するバインダ樹脂に対
し、次の一般式で表されるブタジエン−アクリロニトリ
ルゴムを１０〜５０重量％添加して圧力定着用トナーを
構成する。

Ｎ 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真の現像に使用する圧力定着用トナーに
関する。

電子写真技術は複写機に広く使用されているが、プリン
タやファクシミリなどの情報機器にも盛んに利用されて
いる。

こ＼で、電子写真法としては米国特許２２９７６９１な
どに記載された方式が周知である。

すなわち、フォトコンドラムなどの光導電性絶縁体上に
コロナ放電などにより一様な静電荷を与え、種々の手段
により光像を照射することによって静電潜像を形威し、
次いで、この潜像をトナーと呼ばれる着色微粉末を用い
て現像可視化し、必要に応じて紙などにトナー画像を転
写した後、圧力、熱、光などを加えて定着を行い、印刷
物を得るものである。

〔従来の技術〕

静電潜像を現像するのに使用するトナーとしては、天然
または合成高分子材料よりなるバインダ樹脂中にカーボ
ンブラックなどの着色剤を５〜２０μｍ程度に微粉砕し
たものが用いられ、これを平均粒径が１００μｍ程度の
鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉などの磁性粉末或
いはこれに樹脂被覆を施したキャリアと組み合わせ二成
分現像剤として使用されている。

この現像剤は現像装置内で混合撹拌されることによって
摩擦帯電し、トナーがキャリアに担持された状態で光導
電性絶縁体上の潜像部分に運ばれ、帯電したトナーのみ
が、電気的吸引力により選択的に潜像に付着することに
よって現像が行われている。

また、トナーの中に磁性粉末を混入して磁性をもたせる
ことによりトナー単体で現像が可能な一成分現像剤もあ
る。

この場合、トナーは現像装置の壁面や現像装置内のマグ
ネットロールなどの部材と摩擦することにより摩擦帯電
し、更にマグネットロールの磁力によりマグネットロー
ル上に保持され、マグネットロールの回転によってトナ
ーが光導電性絶縁体上の潜像部分に運ばれ、帯電したト
ナーのみが電気的吸引力により潜像に付着することによ
り現像が行われている。

このようにして作られたトナー像は転写部で記録紙の裏
側から電界を与えることによって静電的に記録紙上に写
し取らせた後、定着器でトナー像を記録紙に定着させる
ことにより記録が完成している。

こ＼で、トナーの定着方法として、 ｆｌ）　　加圧によりトナーを塑性変形させて定着を行
う圧力定着方式、 （２）トナーに熱を加えてトナーを溶融させ、定着を行
う熱ロール定着方式やオープン定着方式、（３）光を照
射して、そのエネルギーで１、ナーを溶融させ、定着を
行う光定着方式、 などがあるが、最も゛簡便な方法は加圧によりトナーを
定着する圧力定着方式である。

この圧力定着方式の特徴は、 ■　定着に必要なエネルギー源が必要ないことから装置
が小形化できる。

■　熱ロール定着方式など、他の定着方式では必要なウ
オームアツプ時間が要らないことからクイックスタート
が可能である。

■　定着に熱や光を必要としないことから装置の消費電
力を軽減できる。

などの利点がある。

こ＼で、圧力定着に用いられるバインダ樹脂は紙などの
記録媒体の上に加圧のみで強固に定着させる必要がある
ことから、圧力を受けることにより容易に塑性変形を起
こす軟質な樹脂、例えば低分子量のポリエチレンワック
ス、ポリプロピレンワックスやアミド系化合物の使用が
望ましいとされている。

然し、このような軟質樹脂だけを用いると、次のような
問題が生ずる。

１、トナー保存中や装置内のトナー補給ホッパ中におい
て、僅かの圧力や熱によってトナー同士が相互に付着し
てプロンキングやケーキングなどの凝集現象が生じ、こ
の現象が生じるとトナーホッパからのトナー補給がスム
ーズに行われなくなる。

２、ブロッキングやケーキングが生じると、粒子同士が
凝集するために摩擦帯電が適切に行えなくなる。

３、バインダ樹脂が軟質なため、トナーを摩擦帯電させ
る場所、すなわち、−成分現像方式ではブレード、二成
分現像方式ではキャリアにトナーが粘着（フィルミング
）して適切なＷ！擦帯電が行えなくなる。

４、たとえ、これに染料なとの帯電助剤を添加しても摩
擦帯電が生じにく＼、使用環境条件や現像プロセスの僅
かの変動によって現像に必要な帯電量が維持できなくな
る。

５、フォトコンドラムにトナーがフィル旦ングを起こす
ことにより適切な潜像形成ができなくなる。

以上のことから、このような問題を生じないトナーを開
発する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

圧力定着方式は電力消費が少なく、クイックスタートが
可能で、また、小型化に適した方式である。

然し、バインダ樹脂として圧力を受けることにより容易
に塑性変形を起こすポリエチレンなどの軟質樹脂を使用
すると、トナー粒子同士のブロッキングやケーキングを
生じ、またキャリアやフォトコンドラムにフィルミング
を起こすことが問題である。

〔課題を解決するための手段］ 上記の課題は電子写真の二成分現像剤または一成分現像
剤を形成するトナーにおいて、トナーを構成するバイン
ダ樹脂に対し、次の一般式で表されるブタジエン−アク
リロニトリルゴムをｌ０〜５０重量％添加してなること
を特徴とする圧力定着用トナーの使用により解決するこ
とができる。

＋（ＣＨｚ−ＣＩ’ＣＨ−ＣＨｔ←Ｔ→ＣＨ−ＣＨｚ）
ｙ→−Ｔ　　・（１）」 ＣＮ 但し、 Ｘ＋Ｖ＋Ｚは正の整数を表す。

〔作用］ 本発明は圧力定着用のトナーバインダとしてブタジエン
−アクリロニトリルゴムを用いるものである。

発明者等は研究の結果、圧力定着用のトナーバインダと
してブタジエン−アクリロニトリルゴムを必須バインダ
成分とすることによってブロッキングやケーキングが起
きにく＼、帯電量の低下やフォトコンドラムの特性劣化
が起きにく＼、また高い帯電能をもつ圧力定着用トナー
を実用化できることを見出した。

すなわち、今まで圧力定着用トナーのバインダとして用
いられている低分子量のポリエチレンワックス、ポリプ
ロピレンワックス、アミド系化合物などに対して（１）
の−数式で示されるブタジエン−アクリロニトリルゴム
を一定量添加することにより、トナーバインダ全体とし
ての組成変形特性を制御することが可能となる。

すなわち、中圧ないし低圧の条件下では塑性変形を防ぐ
ことができ、これによりブロッキングやケーキングなど
の凝集現象やトナーフィルミングなどの粘着現象を防止
することができる。

一方、それよりも圧力が高い定着部ではＩ−ナーが容易
に塑性変形を起こし、良好な定着性を得るものである。

また、今まで低分子量のポリエチレンワックス。

ポリプロピレンワックス、アミド系化合物などバインダ
の塑性変形特性を向上するためにスチレン−アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などが添加されて
いたが、これらは相溶性が悪かったり、ある浩加比以上
で塑性変形特性が急激に変化するなど、問題が多かった
が、本発明に係るブタジエン−アクリロニトリルゴムは
相溶性が良く、それ自身軟質でゴム変形性を持っており
、このような問題はなく、また分子式中にニトリル基（
−ＣＮ）をもっている関係でトナーに強いプラス帯電性
を付与することができる。

なお、トナーを構成する組成化については、低分子量の
ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、アミ
ド化合物など使用材料の種類、電子写真装置を構成する
圧力定着部の線圧、ニップ長などにより一概には言えな
いまでも、通常１０〜５０重量％が適当であり、これよ
り少ないとケーキングやブロッキングを防ぐことが難し
くなり、また、これより多いと圧力定着性が損なわれる
ことが多い。

〔実施例〕

実施例１： トナーのバインダ樹脂として、 ＣＬ−ＣＩｌ　（ＯＨ）　−（ｃＨｚ）　Ｉ　５−ＣＯ
ＮＨ−ＣＪｂ−ＮＩＩＣＯ−（ＣＨり　ｌ　５−Ｃ）ｌ
（ＯＨ）−ＣＩ（３の構造のアミド化合物を用い、これ
に塑性変形特性を制御することを目的として融点が６０
°Ｃのブタジエン−アクリロニトリルゴムを２５重量％
添加してトナーバインダとした。

これに着色材としてニグロシン染料を３重量％とカーボ
ンブラックを５重量％添加して溶融混練し、その後、粒
径５〜１５μｍにジェット粉砕してトナーとした。

このトナーを用い、小型プリンタでトナー厚が１５〜３
０μｍの粉像を記録紙上に形威し、この粉像を線圧１５
Ｋｇ／　ｃｍ、ニップ長０．６１１ＩＩ１１の圧力定着
部を通して圧力定着を行い、定着画像を得た。

この定着像に対して粘着テープ（スコッチ粘着テープ、
住友３Ｍ）を１Ｋｇの荷重で貼りつけ、その後、引き剥
がし角４５度、引き剥がし速度２．５　ｃｔａ／秒で引
き剥がし、テープ引き剥がし前後の画像の光学印字濃度
を測定し、その光学印字濃度の比によって定着性を評価
した。

また、ブロッキング、ケーキング特性に関してはシャー
レにトナーを充填して１００ｇ／　ｃｍ”の荷重をかけ
、温度５０℃、相対湿度３５％の環境の下で１２時間放
置し、この条件で生しるブロッキングの程度を目視で判
断することにより評価した。

その結果、ブタジエン−アクリロニトリルゴムを添加し
ないトナーの定着性は８５％と優れているが、耐ブロッ
キング性は不良であるのに対し、本発明に係るブタジエ
ン−アクリロニトリルゴムを添加したトナーは定着性は
８０％であるが、耐ブロッキング性については極めて優
れた結果を得ることができた。

〔発明の効果〕 以上記したように本発明の実施により、ブロッキングや
ケーキングが起こりにく＼、またトナーフィルミングに
基づく帯電量の低下が生じにく＼、高い帯電能をもつ圧
力定着用トナーの実用化が可能となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電子写真の二成分現像剤または一成分現像剤を形成する
   トナーにおいて、該トナーを構成するバインダ樹脂に対
   し、次の一般式で表されるブタジエン−アクリロニトリ
   ルゴムを１０〜５０重量％添加してなることを特徴とす
   る圧力定着用トナー。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（１） 但し、 ｘ、ｙ、ｚは正の整数を表す。