JPH01133065A - 熱ロール定着用トナー - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は２画像担体上に形成した静電潜像若しくは磁気
潜像を可視顕像化する熱ロール定着用トナーに関するも
のであり、特に低温度かつ低圧力で定着が可能である熱
ロール定着用トナーに関するものである。

〔従来の技術〕

従来３例えば電子写真装置における画像形成方法として
は９画像担体として感光体ドラムを使用し、コロナ帯電
手段等によって感光体ドラム表面を一様帯電させた後、
露光して感光体ドラム表面に静電荷像を形成し、現像剤
を使用して磁気ブラシ法等により顕像化し、記録部材上
に転写し、更に加熱定着する方法が最も一般的な方法で
ある。

そして上記の定着温度は、１５０℃以上を必要とするも
のが大半である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

近年、省電力およびウォーミングア、ブの短い複写機の
要請が強くなり、特に家庭用複写機が望まれる昨今にお
いては、商用低圧電源を使用する必要もあり、定着温度
の低い現像剤の出現が望まれている。このような定着温
度を下げるための手段としては、結合樹脂の平均分子量
を下げるかワックス等の低分子量物質を結合樹脂に混在
させて下げる等の方法がある。しかしこのような方法で
は、ブロッキングを起こして塊状となることがあり、ま
た現像剤がヒートロールによって融解された後、融解物
がヒートロールに一部残存するため。

オフセントを生ずるという問題点がある。また従来の熱
ロール定着用のトナーは１分子量分布（重量平均分子量
／数平均分子量）の広い樹脂を使用してコールドオフセ
ットおよびホットオフセットを防止している。すなわち
オフセット防止のために、低温における溶融粘度が高く
、高温における溶融粘度が低い樹脂を使用している。従
って良好な定着性を得るために、１４０〜１９０℃の温
度を確保すると共に、１対の定着ロール間にｌ　ｋｇ　
／　ｃｍ程度の圧力を印加する必要がある。−万古電力
の点から定着温度を低くすると共に、定着時の紙しわ等
の発生を防止するために低い圧力で定着することが有利
であるが、従来のトナーではこれらの点を満足すること
ができないという問題点がある。

本発明は、上記従来技術に存在する問題点を解決し、低
温度かつ低圧力で定着が可能である熱ロール定着用トナ
ーを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記従来技術に存在する問題点を解決するため鋭意研究
の結果９本発明者等は、従来の結合樹脂と比して、高温
での溶融粘度はそれに近い値を有するが、低温での溶融
粘度をそれよりかなり下げた結合樹脂を用いることによ
り、低温度かつ低圧力で良好な定着が行なえることを見
出し１本発明に想到した。

すなわち８本発明の熱ロール定着用トナーは。

１１０℃における溶融粘度が５×１０４〜１×１０６ボ
イズの範囲で、かつ、１２０℃における溶融粘度が９×
１０４〜３Ｘ１０５ポイズの範囲である結合樹脂と１着
色剤とを含有することを特徴とする。

トナー像を熱ロールにより定着する場合、結合樹脂とし
ては１次のような熱可塑性樹脂が用いられる。例えば、
スチレン類、ビニルエステル類。

α−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類。

アクリロニトリル、メタクリ口ニトリル、アクリルアミ
ド、ビニールエーテル類、ビニルケトン類。

Ｎ−ビニル化合物等の単量体を重合させたホモポリマー
もしくは、これら単量体を２種以上組合せて共重合させ
たコポリマーあるいは、それらの混合物が用いられる。

また、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の非ビニル系
熱可塑性樹脂、あるいは前記の如きビニル系樹脂との混
合樹脂も用いられる。

しかしながら従来は、前述したように、このような樹脂
の内でも、低温での溶融粘度が高くかつ高温での溶融粘
度が低いものを用いているので。

低温度かつ低圧力での良好な定着という点では不十分で
あった。これに対して９本発明では、低温かつ低圧力で
熱ロール定着を行なった場合に良好な定着性を得るため
に、低温では低い溶融粘度を有し、かつ、ホットオフセ
ントを防止するために。

高温では従来に近い溶融粘度を有する熱可塑性樹脂を用
いる。具体的には、１１０℃における溶融粘度を５×１
０４〜ｌＸｌ０６ポイズの範囲とし５かつ。

１２０℃における溶融粘度を９×１０４〜３Ｘ１０５ポ
イズの範囲とする。これは、１１０°Ｃにおける溶融粘
度が５Ｘ１０５より小さいと、コールドオフセットを生
し易くなり、一方１×１０６　ポイズより大きいと低温
かつ低圧力での定着性が低下するからである。また１２
０℃における溶融粘度が９×１０４ボイズより小さいと
、ホットオフセットを生じ易くなり、３×１０５ポイズ
より大きいと定着性が低下する。樹脂の溶融粘度は１例
えばスチレン−アクリル系共重合体の場合には、それの
重合過程で架橋反応を導入し、一部を架橋することによ
り調節することができる。

本発明においては、このような溶融粘度を有する熱可塑
性樹脂の内でも、スチレン系樹脂を用いることが好まし
い。オフセット防止の点から、このスチレン系樹脂の内
でも、スチレン成分を２５％以上含有するものが望まし
い。また熱ロール定着の場合、スチレン系樹脂としては
、スチレン−アクリル系共重合体もしくはスチレン−ブ
タジェン系共重合体が多用されている。スチレン−ブタ
ジェン系共重合体は、オフセット防止効果は高いが。

粉砕が困難であり、生産性が低いので、粉砕法によりト
ナーを製造する場合にはスチレン−アクリル系共重合体
を用いることが好ましい。本発明においてスチレン−ア
クリル系共重合体を用いる場合は、上述した溶融粘度と
することならびに定着性および保存安定性の点から１重
量平均分子量（Ｍｗ）が１６．ＯＸ　１０’〜１９．５
×１０４で、数平均分子ｉｔ（Ｍｎ）が１．３×１０５
　〜１．６×１０４であることが望ましい。Ｍｗ、Ｍｎ
が上記範囲より小さいと保存安定性が低下し、上記範囲
より大きいと定着性が低下する。このようなスチレン−
アクリル系共重合体を使用する場合は、オフセット防止
の点から、脂肪族樹脂に代表される離型剤を１〜１０重
量％の範囲で含有せしめることが望ましい。好ましい離
型剤としては５重量平均分子量がｌＸｌ０’以下のポリ
オレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）が挙げ
られる。なお分子量は、ＧＰＣ法（ゲル・パーメーショ
ン・クロマトグラフィー）により測定した値である。

本発明のトナーは、上記樹脂の他に、必須成分としてカ
ーボンブラック、クロムイエロー、ローズベンガル、フ
タロシアニンブルー、アニリンブラック等の公知の着色
剤を含有する。更にニグロシン染料、トリフェニルメタ
ン系染料、含金属アブ染料等の荷電制御剤や疎水性シリ
カに代表される流動性改質剤等の公知のトナー用添加物
を含有することもできる。

〔実施例〕

スチレンアクリル共重合体　　　　　８６重量部（Ｍｗ
＝１８．６×１０４１１０４ｌ、５×１０４）カーボン
ブラック　　　　　　　　　１０重量部（三菱化成製　
＃４４） 荷電制御剤　　　　　　　　　　　　２重量部（オリエ
ント化学製　ボントロンＥ８１）低分子量ポリプロピレ
ン　　　　　　２重ＩＩ（三洋化成製　ビスコール５５
０　Ｐ　）上記配合の原料をボールミルにより予備混合
し。

ニーダによって加熱溶融混練した後、冷却固化させ、シ
ェアド−、ル等で粉砕し２分級により平均粒径１２μｍ
のトナーを作成した。なお比較のためにスチレンアクリ
ル共重合体としてＭｗ＝２７．０×１０４　、　Ｍｎ＝
　３．３×１０４の樹脂を使用し、上記と同様にしてト
ナーを作成した。

表は上記結合樹脂である両スチレンアクリル共重合体の
主な物理的性質を示し９図は同じく粘度と温度との関係
を示すものである。

以下余白 なお表中のメルトインデックスは１５０℃。

２１６０ｇ荷重の値であり２図における直線Ａ、Ｂは各
々上記の実施例および比較例に対応するものである。こ
の場合において、粘度の測定には市販のフローテスター
（品性製作所製ＣＦＴ　−５００）を使用し、プランジ
ャー面積ｌｅｄ、ダイ直径１１■、荷重２０ｋｇの条件
で測定した値である。

図から明らかなように１本実施例の結合樹脂は１１０〜
１２５℃の低温度においても、比較例の結合樹脂よりも
溶融粘度が低く、定着性が良好である傾向を示している
。

次に上記実施例および比較例の各トナーとフェライトキ
ャリア（日立金属製ＫＢＮ−１００）とを、トナー濃度
が４重量％となるように混合して現像剤を調製し、市販
の複写機（小西六社製ＵＢｉＸ３０００）により複写テ
ストを行なった。両現像剤共。

濃度１．３の良好な画像を形成すると共に、定着性およ
び耐オフセット性も良好であった。但し、比較例による
トナーを使用した場合には、定着温度１６０℃、定着圧
力１　ｋｇ　／　ｃｍを必要とした。これに対して本実
施例のトナーを使用した場合には、定着温度１４０°Ｃ
１定着圧力０．５ｋｇ／ｃｍで良好な定着を行なうこと
ができることを確認した。

本実施例においては、非磁性トナーとキャリアとの混合
体である二成分系の現像剤の場合について記述したが、
Ｆ６ｉ性粉を含有させた一成分系の現像剤、更にほこの
一成分系の現像剤とキャリアとを混合させて使用する場
合においても、上記と同様の作用を期待できる。また静
電潜像のみならず。

例えば磁気ドラム上に形成した磁気潜像の顕像。

定着にも使用できる。

〔発明の効果〕

本発明は３以上記述のような構成および作用であるから
、従来のトナーよりも低い定着温度および低い圧力で定
着し得るという効果がある。従って省電力となるのみな
らず、ウオーミングアンプ時間を著しく短縮することが
でき、事務能率の向上に貢献するところ大である。

【図面の簡単な説明】

図は結合樹脂の粘度と温度との関係を示す図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融粘度が１１０℃において５×１０＾５〜１×
   １０＾６ポイズ、１２０℃において９×１０＾４〜３×
   １０＾５である結合樹脂と着色剤を含有することを特徴
   とする熱ロール定着用トナー。
2. （２）結合樹脂として重量平均分子量Ｍｗが１６．０×
   １０＾４〜１９．５×１０＾４、数平均分子量Ｍｎが１
   ．３×１０＾４〜１．６×１０＾４であるスチレン−ア
   クリル系共重合体を使用する特許請求の範囲第１項記載
   の熱ロール定着用トナー。
3. （３）トナー中に重量平均分子量１０，０００以下の離
   型性樹脂を１〜１０重量％含有する特許請求の範囲第２
   項記載の熱ロール定着用トナー。