JPH02266363A - 磁性トナー - 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】 ［ｊ！！業上の利用分野］ 本発明は、磁性を有するトナーに関する。

［従来の技術］ 一成分現像は、キャリアを用いる二成分現像と比較して
、キャリアとトナーの混合比の管理がいらない、キャリ
アとの擦過によるトナーの劣化が無いなど、種々の利点
を有している。しかし、−成分現像で使用される磁性ト
ナーでは、磁性粉のの吸湿が大きなことや磁性粉のトナ
ー中への分散性に問題があり、定着性の低下や凝集など
の問題を起こしやすい、そこで、磁性体の磁性を有する
トナーについては、特公昭６３−２６３８０の様に、磁
性粉をシランカップリング剤で被覆する方法により、耐
湿性を上げると共に、磁性粉の結着樹脂中への分散性を
よくしたものがある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、この構成の磁性トナーは、磁性粉の表面処理に
手間がかかる。磁性粉表層部に樹脂被覆し、磁性粉同士
の凝集は防止できており、トナー中への磁性粉の分散が
均質となっているが、そのため、分散性を上げる為に磁
性粉の粒径を細かくするとトナーの流動性は悪くなる。

そこで、本発明は、これら問題点を解決したものであっ
て、その目的は、磁性粉を使用してさらに定着性を改善
した粉体インクを提供することにある。さらに、使用す
る磁性粉の処理が複雑でない、容易に作製できるドナー
を与えることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の磁性トナーは、結着樹脂、磁性粉により構成さ
れる磁性トナーにおいて、結着樹脂と溶解度パラメータ
ーが１以上具なる有機物を内添し、さらに、磁性粉が有
機物中に主として分散されていることを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記構成によれば、磁性粉自体は、添加された
有機物中に含有されため、溶融時に直接的な粘性増大が
防止されるので、定着性が飛躍的に増大する。

［実施例］ 以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

本発明のトナーに使用される結着樹脂として、公知のポ
リスチレン及びその共重合体、たとえｉｆ、水素添加ス
チレン樹脂、スチレン・イソブチレン共重合体、スチレ
ン・ブタジェン共重合体、ＡＢＳ樹脂、　ＡＳＡ樹脂、
　ＡＳ樹脂、　ＡＡＳ樹脂、　ＡＣ８樹脂、ＡＥＳ樹脂
、“スチレン・Ｐクロロスチレン共重合体、スチレン・
プロピレン共重合体、スチレン・ブタジェン架橋ポリマ
ー　スチレン・ブタジェン・塩素化パラフィン共重合体
、スチレン・アリル・アルコール共重合体、スチレン・
ブタジェンゴムエマルジョン、スチレン、マレイン酸エ
ステル共重合体、スチレン・イソブチレン共重合体、ス
チレン・無水マレイン酸共重合体、アクリレート系樹脂
あるいはメタアクリレート系樹脂及びその共重合体、ス
チレン・アクリル系樹脂及びその共重合体、たとえば、
スチレン・アクリル共重合体、スチレン・ジエチルアミ
ノ・エチルメタアクリレート共重合体、スチレン・ブタ
ジェン・アクリル酸エステル共重合体、スチレン・メチ
ルメタアクリレート共重合体、スチレン・ｎ・ブチルメ
タアクリレート共重合体、スチレン・ジエチルアミノ・
エチルメタアクリレート共重合体、スチレン・メチルメ
タアクリレート・ｎ−ブチルアクリレート共重合体、ス
チレン・メチルメタアクリレート・ブチルアリレート・
Ｎ−（エトキシメチル）アクリルアミド共重合体、スチ
レン・グリシジルメタアクリレート共重合体、スチレン
・ブタジェン・ジメチル・アミノエチルメタアクリレー
ト共重合体、スチレン・アクリル酸エステル・マレイン
酸エステル共重合体、スチレン・メタアクリル酸メチル
・アクリル酸２−エチルヘキシル共重合体、スチレン・
ｎ−ブチルアリレート・エチルグリコールメタアクリレ
ート共重合体、スチレン・ｎ−ブチルメタアクリレート
・アクリル駿共重合体、スチレン・ｎ−ブチルメタアク
リレート・無水マレイン酸共重合体、スチレン・ブチル
アクリレート・イソブチルマレイン酸ハーフエステル・
ジビニルベンゼン共重合体、ポリエステル及びその共重
合体、ポリエチレン及びその共重合体、エポキシ樹脂、
シリコーン樹脂、ポリプロピレン及びその共重合体、ワ
ックス類、ポリビニルクロライド、ポリビニリデンクロ
ライド、ポリビニルフルオライド、ポリビニリデンフル
オライド、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニール
アルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート
樹脂、セルロース樹脂、ボリアリレート樹脂、ブチラー
ル樹脂、ポリビニルブチラールが単独で、あるいは、複
合して使用される。さらに、結着樹脂にワックス状化合
物を添加して使用でき、キャンデリラワックス、カルナ
バワックス、ライスワックス等の植物系天然ワックス、
みつろう、ラノリン等の動物系天然ワックス、モンタン
ワックス、オシケライト等の鉱物系天然ワックス、パラ
フィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペト
ロラタム等の天然石油ワックス、ポリエチレンワックス
、フィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素
ワックス、モンタンワックス誘導体、パラフィンワック
ス認導体等の変性ワックス、硬化ひまし油、硬化ひまし
油誘導体等の水素化ワックス、脂肪酸、酸アミド、エス
テル、ケトン等の合成ワックスの中から選ばれるワック
スを１種、あるいは、２種以上をブレンドして用いるこ
とができる。

また、本発明のトナーの導電材として公知のカーボンブ
ラックあるいは、各種の金属、金属酸化物、金属塩等が
、単独で、あるいは、組み合わせて使用される。

本発明のトナーに使用される有機物として前述の樹脂、
ワックス等が使用される。その際、結着樹脂と相溶せず
、導電材も分散させないために、溶解度パラメーターと
して知られる物質のモル当りの蒸発エネルギーをモル容
積で割った量の平方根が、前述の結着樹脂と、１以上離
れていると相溶しにくくなる。

本発明の磁性トナーの製造方法としては、通常のトナー
の製造方法として公知である方法が適用できる。−例を
挙げるならば、磁性トナーを溶融混線、粉砕、分級によ
り作製してよい。

［実施例１］ ０．３μｍのＦｅ５Ｏ４を８０重量部および溶解度パラ
メーターが１１．　０　［ｃ　ａ　１／ｃ　ｍ’］　”
のポリメチルメタクリレート２０重量部をシクロヘキサ
ン中に入れスプレードライにより平均粒径２μｍの微粒
子を作製した。ポリメチルメタクリレートの軟化点は８
７℃である。該微粒子６０重量部および溶解度パラメー
ターが８．０［ｃａｌ／　Ｃｍ　’　］　’　”のポリ
エチレン２０１！量部、導電性カーボンブラック４！！
量部、および溶解度パラメーターが８．５　［ｃ　ａｌ
／ｃｍＪ　””のスチレンオリゴマー２０重量部を混線
・粉砕・分級を行うことで、平均粒径粉体１０．２μｍ
のインクＡＩを作製した。該トナーの体積抵抗率は１０
２ΩＣｍであり、回転粘度計で測定した、１４０℃の粘
度は、３×１０りｃ、　　ｐ、　　であった、該トナー
Ａ１を、電子写真方式の画像形成装置を用いて画像形成
を行った。このとき、Ａ１は、９０℃の定着温度で定着
され、光学温度（以下ＯＤ値と称する。）１゜６の画像
が得られた。また、相対温度６０ｗｔ％に於いて画像形
成を行っても、画像品質の低下は、観測されなかった。

［比較例１］ 実施例１と同様のスチレンオリゴマー２０重量部、ポリ
エチレン２０重量部、ポリメチルメタクリレート１２重
量部、γ−メタクリルオキシプロピルメトキシシランお
よびポリエチレンで被覆した０、３μｍのＦｅ５０’ａ
を４８重１部、および導電性カーボンブラックを４重量
部を混線を行い、粉砕・分級し平均粒径１０．２μｍの
トナーＢ１を作製した。また、スチレンオリゴマー２０
重量部、ポリエチレン２０重量部、ポリメチルメタクリ
レート１２３１量部、　０．３μｍのＦｅ５Ｏｎを４８
重１部、および導電性カーボンブラックを４重量部を混
練を行い、粉砕・分級し平均粒径１０゜２μｍのトナー
Ｂ２を作製した。　　　Ｂｌ、Ｂ２とも体積抵抗率は１
０”０ｃｍであり、回転粘度計で測定した、１４０℃の
粘度は、Ｂ１で６ｘｌＯ”ｃ。

ｐ、、Ｂ２で８Ｘ１０”ｃ、Ｐ、　　であった。

作製されたトナーＢ１を用いて、画像形成を行ったとこ
ろ、１１５℃の定着温度で定着され、ＯＤ値１．６の画
像が得られた。さらに、相対湿度６０ｗｔ％に於いて画
像形成を行っても、画像品質の低下は、観測されなかっ
た。また、　トナーＢ２を用いて、画像形成を行ったと
ころ、１３０℃の定着温度で定着され、ＯＤ値１．６の
画像が得られた。さらに、相対温度６０ｗｔ％に於いて
画像形成を行うと、著しい画像品質の低下が観測された
。

以上のように、本発明の方法により定着温度を低減する
ことが出来ることが判明した。

［実施例２］ スチレンオリゴマー：　ポリエチレン＝９＝１の組成物
を作製し、結着樹脂Ａとする。これに、導電性カーボン
ブラックを４．８ｗｔ％添加し、ヘンシェルミキサーに
かけた後、３本ロールミルで混練し冷却後、粉砕・分級
し平均粒径１．１μｍの微粉末を作製した。この微粉末
４０重量部とポリメチルメタクリレート２０重量部、Ｆ
ｅ５Ｏｓを４０重量部をさらに混合・混線・粉砕し平均
粒径１０．９μｍのトナーＣ１を作製した。この時の体
積抵抗！ＩＩ　Ｏ２Ωａｍであった。１４０℃の粘度は
８　Ｘ　１０３であった。トナーＣ１を用いて、画像形
成を行ったとき、１１５°Ｃの定着温度で定着され、Ｏ
Ｄ値１．６の画像が得られた。さらに、相対湿度ａｏｗ
ｔ％に於いて画像形成を行っても、画像品質の低下は、
観測されなかった。

［比較例２］ スチレンオリゴマー：　ポリエチレン＝９：１の組成物
を作製し、結着樹脂Ａとする。これを１９重量部に、導
電性カーボンブラックを１ｗｔ％、ポリメチルメタクリ
レート２０ｍ！量部、Ｆｅ５Ｏａ４０重量部をさらに混
合・混線・粉砕し平均粒径１０．９μｍのトナーＤ１を
作製した。このトナーＤＩの体積抵抗率１０２Ωｃｍで
あった。１４０℃の粘度はＩ　Ｘ　１０’であった。ト
ナーＤ１を用いて、画像形成を行ったとき、１３０℃の
定着温度で定着され、ＯＤ値１．６の画像が得られた。

さらに、相対湿度６０ｗｔ％に於いて画像形成を行うと
、著しい画像品質の低下が観測された。

［実施例３］ 溶解度パラメーターが１２．７　［ｃａｌ／ｃｍ１１］
　１／２のパラフィンワックス１０重量部およびＦｅ３
０４６０重量部をシクロヘキサン中で混合・分散を行い
溶剤を乾燥した後、平均粒径１μｍに粉砕し、溶解度パ
ラメーターが９．５［ｃａｌ／ｃｍ’］”’のスチレン
、アクリル共重合体７０重量部、導電性カーボンブラッ
ク５！！量部とトルエン中で混合・混線・粉砕により、
平均粒径１０．５μｍのトナーを作製した。スチレン、
アクリル共重合体の軟化点は１．６５℃、パラフィンワ
ックスの軟化点は９０℃であり、体積抵抗率は、１０２
Ωａｍであり、１４０℃に於ける粘度は、９×１゜＊ｃ
、　　ｐ、であった、前記トナーを画像形成させると、
定着温度１００℃でＯＤ値１．６の画像が形成された。

さらに、相対温度６０ｗｔ％に於いて画像形成を行って
も、画像品質の低下は、観測されなかった。

［比較例３］ 溶解度パラメーターが１０．５［ｃａｌ／ｃｍ１］　１
７２のパラフィンワックス１０重量部とＦｅ５Ｏ４６０
！量部をシクロヘキサン中で混合・分散を行い溶剤を乾
燥後、平均粒径１μｍに粉砕し、溶解度パラメーターが
９．５　［ｃａｌ／ｃｍ’］　”’のスチレン、アクリ
ル共重合体７０重量部、導電性カーボンブラック５重量
部とトルエン中で混合・混線・粉砕により、平均粒径１
０．５μｍのトナーを作製した スチレン、アクリル共重合体の軟化点は１６５℃、パラ
フィンワックスの軟化点は１１０℃であり、体積抵抗率
は、１０２ΩＣｍであり、１４０℃に於ける粘度は、２
ｘｌＯ’ｃ、ｐ、　　であった、前記トナーを画像形成
させると、定着温度１６０℃でＯＤ値１．６の画像が形
成された。さらに、相対湿度６０ｗｔ％に於いて画像形
成を行うと、著しい画像品質の低下が観測された。実施
例３と比較して、同じ抵抗値での定着温度が高くなって
おり、溶解度パラメーターが近いために、樹脂同士相溶
し、磁性粉が結着樹脂中に分散していることが顕微鏡観
察により確認された。

以上、いくつかの実施例について、本発明を説明してき
たが、互いに相溶しないその他の樹脂の組合せについて
も本発明が成立することは、以上の実施例から明白であ
ろう。

［発明　　の効果］ 以上述べたように本発明によれば、導電材、結着樹脂、
磁性粉により構成される磁性トナーにおいて、結着樹脂
と溶解度パラメーターが１以上異なる有機物を内添し、
さらに、磁性粉が有機物中に主として分散されているこ
とにより、より低温で定着が可能となり、画像形成装置
に使用すると、そのランニングコストを低減することが
できる。

特に、熱転写方式にて画像を形成する工程と、インクシ
ートを再生する工程とを有する画像形成方法で使用する
トナーとして使用すれば、大幅にランニングコストを低
減させた画像形成装置を提供できるようになる。また、
その他の画像形成装置に使用しても定着温度を低減させ
る効果が認められた０例えば、電子写真方式を用いたプ
リンター複写機、ファクシミリ等の装置に使用するトナ
ーとして応用できる。

以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）結着樹脂、磁性粉により構成される磁性トナーに
   おいて、結着樹脂と溶解度パラメーターが１以上異なる
   有機物を内添し、さらに、磁性粉が有機物中に主として
   分散されていることを特徴とする磁性トナー。
2. （２）請求項１記載の結着樹脂および内添される有機物
   の軟化点が７０〜１８０℃であることを特徴とする磁性
   トナー。