JPH0456868A - 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】 ［概要コ 電子写真などの静電潜像を現像するために用いられるフ
ラッシュ定着用のトナーに関し、耐ボイド特性に優れ、
かつ定着性が高いトナーを提供することを目的とし、 バインダ樹脂としてエポキシ樹脂を用いるトナーにおい
て、 前記エポキシ樹脂を構成するアルコール成分として金属
フェノキシドをモノマとするエポキシ樹脂を用いるよう
に構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真などの静電潜像を提供するために用
いられるフラッシュ定着用のトナーに関する。

電子写真法としては、米国特許第２２９７６９１号など
に記載された方法が周知であるが、これは一般には光導
電性絶縁体（フォトコンドラムなど）を利用し、コロナ
放電などにより光導電性絶縁体上に−様な静電荷を形成
し、次いで、潜像をトナーと呼ばれる微粉末を用いて現
像可視化し、必要に応じて紙などにトナー画像を定着さ
せて複写物を得るものである。

［従来の技術］ これらの静電潜像を現像するためのトナーとしては、従
来より天然または合成高分子質よりなるバインダ樹脂中
にカーホンブラックなどの着色材を分散させたものを５
〜２０μｍ程度に微粉末した粒子が用いられている。か
かるトナーは通常、トナー単体もしくは鉄粉、ガラスー
ズなどの担体物質（キャリア）と混合され、静電潜像の
現像に用いられる。

トナー単体で用いられる場合（−成分現像方法）トナー
は通常、磁性粉を含有しており、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さ
れることにより摩擦帯電し、さらに、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
ットロールが回転することによりトナーが光導電性絶縁
体上の潜像部分に運ばれ、帯電したトナーが電気的吸引
力により潜像に付着することによって現像が行われる。

また、キャリアとトナーを混合して用いる場合（二成分
現像方法）１、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付着することによって
現像か行われる。この場合も前記トナー画像はトナーの
みて形成されている。

二成分現像方法の場合、通常キャリアとしては鉄粉もし
くは他の強磁性体粒子を用いることが多く、この場合、
磁性体粒子が現像装置内のマグネットロールにより保持
され、磁気ブラシを形成し、マグネットロールが回転す
ることにより磁気ブラシか光導電性絶縁体上の潜像部分
に運ばれることにより潜像部分へのトナーの運搬が行わ
れる。

一方、トナーに用いられるバインダ樹脂としては、一般
にオリゴマと称する低重合体高分子が用いられることが
多い。オリゴマは低分子量であるから溶融粘度が低く、
熱安定性が良好なため、電子写真用トナーのバインダ樹
脂として広く用いられている。

また、前記定着は、前記トナーの粉像を溶融して記録紙
に固着させることであり、その方法としては前記の種々
の方法がある。これらの方法の中で、光定着の代表的な
ものであるフラッシュ定着は、例えばキセノンフラッシ
ュランプなと放電管の閃光によって定着する方法であっ
て、以下のような大きな特徴を持っている。

■非接触であるため、現像時の画像の解像度を劣化させ
ない。

■電源投入後の待ち時間がなく、クイックスタートが可
能である。

■システムダウンにより定着器内に記録紙が詰まっても
発火しない。

■のり付き紙、プレプリント紙、厚さの異なる紙など記
録紙の材質や厚さに関係なく定着可能である。

フラッシュ定着によってトナーが記録紙に固着する過程
は、次の通りである。

前述のようにトナー画像を記録紙に転写したときは粉末
のまま記録紙に付着して画像を形成しており、例えば指
でこすれば該画像は崩れる状態にある。そこへ、例えば
キセノンフラッシュランプなどの放電管の閃光を照射す
ると、トナーは閃光のエネルギーを吸収し、温度が上昇
して軟化溶融し、記録紙に密着する。閃光が終わった後
は、温度が下かり固化して定着画像となって定着を完了
し、記録紙に固着した定着画像は、例えば指でこすって
も崩れないようになる。

ここで、フラッシュ定着において重要なのは、トナーが
溶融した記録紙にしっかりと密着することであり、その
ためにトナーは、外界に放散して温度上昇に寄与しない
熱エネルギの分も含めた光エネルギーを閃光から吸収し
て十分に溶融しなければならない。従って、与える光エ
ネルギが不足するとトナーは十分に溶けることができず
満足した定着性が得られない。一方、光エネルギか強す
ぎると、第１図に示すように、トナー１の爆発定着によ
り画像にボイド５と呼ばれる白抜は現象が起こり、画像
濃度の低下を引き起こす。従って、フラッシュ定着用の
トナー１としては、爆発定着によりボイド５の発生しな
い光エネルギ領域で良好な定着性を示すことが必要にな
る。なお、第１図中、２は記録紙、３は閃光、４は定着
画像を、それぞれ示す。

従来、電子写真用トナーのバインダ樹脂としては、ビス
フェノールＡジグリシジルエーテルポリマに代表される
エポキシ樹脂やポリエチレンテレフタレートに代表され
るポリエステル樹脂などが常用されてきた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のトナーにあっては、エ
ポキシ樹脂やポリエステル樹脂をバインダ樹脂とした場
合、良好な定着性を得るためには、分子量の比較的小さ
い低融点のオリゴマを用いなければならないため、溶融
粘度が低く、フラッシュ光の照射により溶融時にトナー
か凝集しながら融着固化するために、画像のボイド発生
が避けられなかった。これを防止するため、樹脂の重合
度を高め溶融粘度を高くすると融点も上昇するため、逆
に定着性が悪化し、トナーが紙に十分融着固化しないと
いう問題点が生じていた。

また、樹脂の溶融粘度を高める方法として樹脂中に無機
フィラーを分散させる方法もあるが、この場合粉末状の
フィラーを樹脂に添加するため分散性か悪く、トナーの
帯電特性にフィラー添加の影響が強く現れるため好まし
くない。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、耐ボイド特性に優れ、かつ定着性が高いト
ナーを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 発明者らは検討の結果、バインダ樹脂の融点の上昇を防
ぎながら、バインダ樹脂の溶融粘度のみを上昇させる手
法として、バインダ樹脂の主鎖構造を形成するアルコー
ル成分の必須構成成分として、金属フェノキシドを用い
ることにより、樹脂合成段階で金属酸化物として析出す
るため、分子量が比較的小さく低融点であるため良好な
定着性を有するオリゴマを用いた場合においても、定着
時のトナーの溶融粘度を高く保つことができ、前記ボイ
ド現象を防止することができることを見いだし本発明を
成すに至った。

すなわち、本発明は、バインダ樹脂としてエポキシ樹脂
を用いるトナーにおいて、 前記エポキシ樹脂を構成するアルコール成分として金属
フェノキシドをモノマとするエポキシ樹脂を用いるもの
である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で用いられる金属フェノキシドとしては、アルミ
ニウム、マグネシウム、チタン、ベリリウム、カルシウ
ム、鉄、コバルト、銅、亜鉛、アンチモン、スズ、ニッ
ケル、マンガンなどのフェノキシドがあげられる。また
、これらの金属フェノキシドの量はトナーの溶融特性に
基づき定められるものであるが、通常、金属の含有量が
トナー重量の０．　５ｗ１％以下であると金属酸化物の
生成によるトナーの溶融粘度上昇の効果は期待できない
。

逆に、金属の含有量がトナー重量の１０ｖｔ％以上であ
るとトナー混線時の溶融粘度が極端に上昇するため、ト
ナーの製造性が劣化する。

また、エポキシを構成するアルコール成分としては、フ
ェノールノボラック、オクソクレゾールノボラックなど
のノボラック類、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ
などのビスフェノール類などの水酸基の水素の一部また
は全部を金属で置換したアルコールを単独あるいは併用
して用いることができる。アルコールを併用して用いる
場合、一方のモノマか必要量以上の金属酸化物を与えれ
ば残りのモノマは水酸基の水素を金属置換していなくと
も良い。

本発明で用いるエポキシはトナーバインダとして単独で
用いることができるが、他のバインダ樹脂と併用して用
いることもできる。他のバインダ樹脂を併用して用いる
場合、電子写真に用いられる樹脂なら何れでも良く、例
えば、スチレンアクリル、エポキシ、ポリエステル等を
用いることができる。

本発明で用いるトナーは、従来公知の方法で製造できる
。すなわち、バインダ樹脂、着色剤、カーボンおよび帯
電制御剤などを、例えば加圧ニダ、ロールミル、エクス
トルーダなどより溶融混練して均一に分散し、例えば、
ジェットミルなどにより、微粉砕化し、分級機、例えば
、風カ分級機なとにより分級して所望のトナーを得るこ
とかできる。

［実施例］ 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はこれによって限定されるものではない。

実施例 まず、バインダ樹脂のアルコール成分としてビスフェノ
ールＡの水酸基の一部の水素をアルミニウム金属で置換
したアルミニウムフェノキシド５０モル重量部、酸成分
としてエピクロルヒドリン３０モル重量部からアルミニ
ウム金属酸化物含有量が３ｗｔ％のエポキシ樹脂ｂ（エ
ポキシ当量９００〜１０００）を得た。

次に、前記エポキシ樹脂ｂ９２重量部を用い、さらに着
色材としてカーボンブラック（ブラックパールズＬ：平
均粒径０．０２４μｍ１比表面積１３８ｎ（／ｇ；キャ
ポット社製）５重量部、含金属アゾ染料（ボントロン５
−３４．オリエント化学型）３重量部を加え、加圧ニー
ダにより１３０℃、３０分溶融混練し、トナー塊を得た
。そして、冷却したトナー塊をロートブレックス粉砕機
により約２ｍｍの粗トナーとした。

次いて、粗トナーをジェットミル（ＰＪＭ粉砕機、日本
ニューマチック工業製）を用いて微粉砕を行い、粉砕物
を風力分級機（アルピネ社製）により分級し、粒径５〜
２０μｍの正帯電トナーＢを得た。

トナー８５重量部、キャリアとして不定形鉄粉ＴＳＶ１
００／２００　（日本鉄粉型）９５重量部からなる現像
剤を調整し、ＦＡＣＯＭ−６７１５Ｄレ一サプリンタ改
造機を用いて印字試験を行った。この際の記録紙上のト
ナーの厚みは１０〜１５μｍに設定し、ボイドの発生状
況は目視で判定した。

印字評価の結果、トナーＢはボイドが全く発生しなかっ
た。

比較例 バインダ樹脂のアルコール成分としてＡＡ置換していな
いビスフェノールＡを用いた以外は実施例１と同じ方法
でエポキシ樹脂Ｃを得た。エポキシ樹脂Ｃを用いてトナ
ーＣを試作し、印字評価を行った。

結果、トナーＣにはボイドが非常に多く発生した。

５・・ボイド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 バインダ樹脂としてエポキシ樹脂を用いるトナーにおい
   て、 前記エポキシ樹脂を構成するアルコール成分として金属
   フェノキシドをモノマとするエポキシ樹脂を用いること
   を特徴とするトナー。