JPS62100774A - 熱ロ−ル定着型磁気潜像現像用磁性トナ− - 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？ｊ菜上の利用分野〕 本発明しｉ−１磁気印字方式に使用される加熱ロール定
着が可ｔｙな磁気潜像現像用磁性トナーに関する− 〔従来の技術〕 画像再生方式と１２では、ｐ光体の表面に帯電および露
光を行なって静を潜像を形成（７、この静電潜像を乾式
現像剤を用いて現像し、ついで直接定着するか、あるい
け普通紙等の転写シート上に転与１−だ後定着する電子
写真方式、も１．＜はファクシミリ等に採用づ１ている
、文字２図形等の情報を針＊像によ、す、誘電体ｉ＞（
ロ）に署き込Ａ７で静電潜像を形成するＩＩＩ電記録方
式が一般的でちる、他の一１１域再生方式としては、磁
気トラ文の夛面に情報信今を磁気ヘッドにより臀き込ん
で媛４潜稼ケ形成し、この磁気潜像を一１２′１分系の
磁性トナーを用いてＭｆ峯１１ついで転写シート上岡転
写した後定着する磁気日ｊ字方式が椋案大れている（例
えば、特開昭５４−３２３２８号公報仔号公報間昭５５
−１０８６８１号公報浜照）。こ０磁プ印字方式は、電
子写真方式にお゛するような数万枚コピー毎の、ｙ光体
σノを換が不要であり、メインテナンスが容易であるこ
とから、最近特に注目されている。

トナー像の定着方式とＬ７てけ、′Ｉｐｃ熱ヒータによ
る加熱裏門か中を・辿過六ゼるオープン定着方式、少な
くとも一方が加熱ロールである一対のロール間ｆ通過さ
せる熱ロール定着方式、あるいは一対の圧力ロール間を
常温で７　ｉＡさせる圧力定着方式％式％ これらの定着方式のうち、熱ロール定着方式は、加熱ロ
ールの表面と被定着基体上のトナー像保持面とが圧接触
するため、トナー像を被定着基体上に融着−ｒる幹の熱
効率が極めて高く、迅速に定着を行斥うことかできる。

したがって、昼速定着（定着速度は３００〜６００　ｍ
／ｓｅｅ　）を行なう磁り印字方式にげ奸適である。

−Ｉｌｉ３ｉ−分系の磁性トナーは、定着用樹脂と磁性
粉を必須成分として含むものであり、定着用樹脂は定着
方式に応じて選定される。熱ロール定着型磁性トナーに
おいてｆｄ、例えばスナレン系樹脂あるいはエポキシ樹
脂が定着用樹脂として一般に用いられている。

また熱ロール定着型磁性トナーは種々の方法によって製
造することがで六るが、例えば特公昭５７−４９０４号
公報に記載代れているような粉砕法によって重′ノ造す
るのが一般的である・・この粉砕法は、原料混合物を加
熱汎神後冷却固化し、冷却固化物を粉砕し、ついで熱処
理麦分級するものである。

〔発明が計決しｔうとする問題点〕

上述した粉砕法によって１３られたトナー粒子は、表面
に凹凸があり、しかも不定形状である。このようなトナ
ー粒子からなる磁性トナー全磁気印字方式に適用した場
合、転写後の磁気ドラムの表面のクリーニングの際に磁
気ドラムの表面７こ付着したトナーの回収効率が低くな
り、磁気ドラムの表面にはかなりのトナーが残留してし
まう。−タドラムの表面にトナーが付着しでいる状態で
次の潜１−１１形成を行一つと、このトナーが磁気ヘッ
ドの表面に付着するという覗１象が生ずる。その結果、
磁勿ヘッドと磁気ドラムとの間のギャップが拡るため、
潜像の電位が低下して、多数枚のコピー後では画像濃度
の低下を招くという問題が生ずる。

本分明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消し、
画像ｍｅを高いレベルに維持できる熱ロール定着型磁気
潜像現像用磁性トナーを折供することである。

〔間ｍ点を画法するための手段〕

本発明の熱ロール定着型磁気潜像現像用磁性トナーは、
１５０℃における溶融粘度が１×１０〜１×１０３ボイ
ズの範囲にある熱可塑性樹脂と磁性粉を含有するトナー
粒子からなり、トナー粒子は熱可す樹脂の蛯化点より高
い温度に加熱することにより滑らかな表面を有するよう
にしたものであるｉ本発明者等は、磁性トナーのトナー
粒子の表面状態に着目し、この表面状態を変乗ることに
より画像濃度の低下を防止できることを見出し、本発明
に至ったものである１〕 以下本発明の具体的構ＦＭ、’２貌明する。

ます、本廿明の磁性トナーは次のような工程により製造
される。

熱可塑性樹脂と磁性粉を含む原料を予備溜合した後ニー
ダ−、パンバリ又は加熱ロール斥どにて加熱混紳する。

この場合の加熱温度け、原料の種類や配合量によって異
なるが、一般には１５０〜２５０℃の範囲が適当である
。混練物を冷却固化した蕾、ジェットミル、ターボミル
等により粉砕する。

次に、粉砕粉をスーパーミキサーやヘンセルミキサー等
の混合機に投入し、粉砕粒子の濃度が熱可塑性樹脂の軟
化点（Ｓ、Ｐ、）より高くなる寸で攪拌１４合する。こ
の混脅処理により、粒砕粒子同志督よび粉砕粒子と混合
羽根との摩＄　ｌ／（より粒砕粒子の温度が上昇しかつ
粉砕粒子の表面に圧力が加わるため、粉砕粒子の表面が
軟化する０その結果、粉砕後の角張った部分がとれて滑
らかな表面を有しかつ球状もしくはそれに近い粒子が得
られる。

この場合、粉砕粉子の温間はＳ、Ｐ、　＋　２０℃以内
（好マ１．＜はｓ、ｐ、　＋　ｉ　ｏ℃以内）に収める
ことが望ましい。これは、粉砕粒子の温げが高くなりす
き′ると、トナー表面の便所が劣化するあるいは粒子形
状がくずれるなどの不具合が生ずるからである。粉砕粒
子の導妾は、例夕げスーパーミキサーやヘンセルミキサ
ーの混合羽根の回転数を変えることによって調整で＾る
。

このようにして表向街円滑什した粉砕粉ｊｄ　、所定粒
度に分級される。分級は、例えばジクザク分級機を用い
て行われるが、トナーの平均粒径′ｆｒ：１０〜３０μ
ｍとすることが望ましい０１０μｍ未満の粒子が多いと
、画像濃度は昼くなるが、カブリが増加し、５０μｍを
越える粒子が多いと、カブリは減少するが、画像濃度が
低下し、画像が荒れる。

分級したトナー粒子には、必要に応じて流動性改質剤や
抵抗調節剤等の神々の添加物を添加混合して磁性トナー
が得られる０ 次に、本発明の磁性トナーに使用式れる材料について述
べる。

熱可塑性樹脂としてσ、熱ロール定着型トナーに通常用
いられているスチレン系悄脂、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂等を用いればよい。スチレン系樹脂に桝々あるが
、特にα・β−不飽和エチレン系単量体？＋ｉ成単位と
して含むスチレン−アクリル系共重合体が好ましい。α
・β−不飽和単看体としては、例えばスチレン、Ｏ−メ
チルスチレン、Ｐ−メチルスチレンナトのスチレン類、
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、メタアクリル酸プロピル、メタアクリル酸ｎ−
ブチルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステ
ル等が挙げられる０ これらの熱可塑性樹脂のうち、特に１５０℃における溶
融粘度がｌＸ１０２〜ｌＸ１０３ポイズの範囲にあるも
のを１種以上用いることが好ましい０溶融粘度がｌＸ１
０”ポイズ未満であるとホットオフセットか生じ易くな
り、１×１０３ボイズを越えると定着性が低下する０ でたトナーに離型性を付与せしめるために、低分子１ｍ
ｌ：　（ｌｉｔ平均分子量が１万以下）のポリアルキレ
ン、特にポリエチレンワックスやポリプロピレン等のポ
リオレフィンを添加してもよい。添加量は１〜１５市１
に％の範囲がよい０ 磁性粉としては、フェライト、マクネタイトをはじめと
する、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す元素
を含む合金あるいは化合物が使用できるが、トナー中に
含有せしめるために平均粒径がＯｉ１〜３μｍ程度のも
のが望ましい０含有量は５５〜７５重量偶の範囲がよい
０５５ｉｌｒｔ％未満では、トナーの磁力が小さくなり
、現倫ロール（スリーブ）から離脱し易くなり、７５重
ｔ％を趨えると定着性が低下する。

また本発明では、上記成分以外に、流動性改質剤（例え
ば疎水性シリカ）、導電粒子（例えばカーボンブラック
）、電荷制御剤（例えばニグロシン染料や含Ｃｒアゾ染
料）等の公知の添加物の一種又は二種以上をトナーの内
部及び／又は表面に添加してもよい。添加量は、トナー
に要求される特性（抵抗、帯電量等）に応じて適宜定め
ればよいが、一般に１０重ｔ％以下が望ましい０〔実施
例〕 以下本発明の詳細を実施例によって説明するが、これに
より本発明が限定されるものではない０実施例１゜ スチレン−アクリル系共重合体（三洋化成製ＳＢＭ−１
００：溶融粘度＝３Ｘ１０”ポイズ、　ｓ、ｐ＝６０℃
）４０重量部、ポリプロピレン（三洋化成製ビスコール
５５０Ｐ）３重量部、荷電制御剤（オリエント化学制ボ
ントロン４３）２重量部および磁性粉（戸田工業製Ｅ　
Ｐ　Ｔ　５００　）５５　ｉｉｌ：部からなる原料を乾
式混合１、ついで加圧ニーグーにより１５０℃の温度に
加熱混練後冷却１イにした０冷却固化後ジエツトハルに
て粉砕し、得られた粉砕粉をスーパーミキサーに投入し
て、混合羽根（直径５５の）を６０　Ｏｒ−ｐｏｍ−で
　分間回転させ、混合処理を行なった。この時の粉砕粉
の嘱朋は６・５℃であった。

この粉砕粉を１２０℃の熱気流中に等大して熱処理して
からジクザク分級機により風力分級して５〜２０μｍの
粉度分布に調整した。得られた分級粉にカーボンブラン
ク（三菱化成製斡４４）を０．２ｘｉ部隋加混合して磁
性トナー（屋１）ゲ得た。

比較例１ ′！り、比較のために、粉砕粉の混合処理を行わない以
外は上記と同様の条件で磁性トナー（Ａ２）を製造した
。

実施例２ スチレン−アクリル系共重合体（三洋化成製ＳＢＭ−１
００：溶融粘度＝３Ｘ１０”ポイズ、ｓ、ｐ＝６０℃）
２０ｔｔ部、スチレン−アクリル系共重合体（三洋化成
製ＳＭＢ−７３：溶融粘度＝１．６×１０ポイズ、Ｓ、
Ｐ＝６５℃）　１５ｉＦ量部、ポリプロピレン（三ｆｆ
化ｉＷビｘコール５５０Ｐ）５　重量部、荷電制御剤（
オリエン）１１．７学製ボントロン屋３）２重量部、お
よび磁性粉（戸田工業製ＥＰＴ５００）６０重＃部から
なる原料を用いて、粉砕粉の温度を６８℃とした以外は
実７和例１と同様の条件で磁性トナー（扁３）を製造し
た。

比較例２ 比較のために、粉砕粉の混合処理を行わない以外は実施
例２と同様の条件で磁性トナー（扁４）を製造した。

実施例３ ヒスフェノール型エホキシ使脂（シェル化学製エピコー
ト２０５７ＧＰ　：溶融粘度＝３Ｘ１０２ボイズ、Ｓ、
Ｐ＝５７℃）　３０　ｔｔｉｔ部、ポリプロピレン（三
洋化成製ビスコール５５０Ｐ）３型針部、電荷制御剤（
オリエント化学製ボントロン扁３）２重量部および磁性
粉（戸田工業製１ｉ１：Ｐｒ２Ｏ３）６５　’Ｍｆ　９
部からなる坤科を用いて、粉砕粉の温度を６２℃とした
以外は実、悔例１と同様の条件で磁性トナー（Ａ５）を
製造した。

比較例６ 粉砕粉の展合処理を行わない以外は実施例６と同様の条
件で磁性トｊ−（Ａ６）を製造した。

実施例４ ビスフェノール型エポキシ硝ｌｌｉ￥（シェル化学展エ
ビコー）１００４　：溶融粘歴＝５０ボイズ、５Ｐ＝４
４℃）１０重量部、ビスフェノール型エポキシ樹脂（シ
ェル化学製エピコート１００７　：溶融粘度＝　Ｉ　Ｘ
　１０ボイズ、Ｓ、Ｐ、＝６３℃）１０重葉部、ポリプ
ロピレン（三洋化成表ビスコール５５０Ｐ）、電荷制御
剤（オリエント化学製ポンドロア４３）２１量部および
磁性粉（戸田工≠＃ＥＰＴ５００）７５重量部からなる
原料を用いて、粉砕粉の温厚を６５℃とした以外は実施
例１と同様の条件で磁性トナーＣｌ６７　）を製造した
。

比較例４ 粉砕粉の溶合処理を行わ々い以外は実施例４と同様の条
件で磁性トナー（Ａ８）を製造した。

比較例５ 樹ｈｈの含有量を３５重量部にそして磁性粉の含有ｔを
５０重ｆ部に変えた以外は実施例１と同様の条件で磁性
トナー（扁９）を製造した０比較例６ 樹脂の含有量を１７重量部にそして磁性粉の含有１ｉＪ
−７８’ｉ量部に変えた以外は実施例１と同様の条件で
磁性トナー（４１０）を製造した。

上記の磁性トナ（Ｉ６１〜１０）を用いて、次のような
条件で画像評価を行った０ アルミニウム製ドラム上にＣｏ　−Ｎｉ　　を形幌した
磁気ドラム（外径２５（１ｗｗ）を周速３００■／ｓｅ
ｅの条件で回転させ、磁気ヘッドにより画像情報の曹鼻
込みを行なって、磁気潜像を形ｂｙシた０外径５０門の
ステンレス鋼製スリーブの内部に外径４８．５炉のＢａ
フェライト磁石（４極磨磁、スリーブ上の磁束密劇は視
像磁極が６００１他の磁極は５００Ｇ）を有するマグネ
ットロールを備えた現像装置゛　により現像を行った。

ここで、ドクターギャップを０．８■にそして現像ギヤ
ツブ全０．５ｇに設定し、スリーブを現像部でドラムと
同方向にｓ　ｏ　ｒ−ｐｏｍ−で回転させた。現像して
得られたトナー像は６ＫＶの転写重圧で普通紙上にコロ
ナ転写した。転写トナー像を保持した普通紙を、表面を
１８０℃に加熱したヒートロール〔表面をテフロン（商
品名）でコート〕とＲＴＶシリコンゴムロールとの間ニ
通紙して最終画像を得た。また転写後の磁気ドラムの表
面は非磁性金１ｓ製ブレードにてクリーニングした。

上記の画像評価の結果を下表に示す。

表　画像評価 上表から、粉砕粉全混合処理したトナー（Ａ１゜３．５
，７，９，１０）Ｆｉ衣表面滑らかで、これらのトナー
によれば１万枚コピ後でも高い画像製産が得られること
がわかる。ただし、扁９のトナーは磁性粉の含有量が５
０８量部であるため、トナーの飛散が生じ、屋１０のト
ナーは磁性粉の含有量が多いので、定着性が低下する。

こねに対して、粉砕粉を混合処理せずに坐られた。トナ
ー（漸２，４，６．８）は表面に凹凸が生じるため、画
像＃！、屏が低下することかわかる。

〔発明の効果〕

９１上に記述のａｎ　＜　、本発明の磁性トナーは、粉
砕後の混合処理によりトナーの表面が九人をおびたよう
になるため、高い画像濃度を有する高品質の画像か侍ら
れる。

代理人弁理士高石橘馬　−−゛、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１５０℃における溶融粘度が１×１０＾２〜１×
   １０＾３ポイズの範囲にある熱可塑性樹脂と磁性粉を含
   有するトナー粒子からなり、該トナー粒子は前記熱可塑
   性樹脂の軟化点より高い温度に加熱することにより滑ら
   かな表面を有するようにしたものであることを特徴とす
   る熱ロール定着型磁気潜像現像用磁性トナー。
2. （２）磁性粉の含有量が５５〜７５重量％の範囲にある
   特許請求の範囲第１項記載の熱ロール定着型磁気潜像現
   像用磁性トナー。