【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子写真法、静電記録法等において現像に
用いられる静電荷現像用トナー、更に詳しく言えば二成
分現像剤用の熱定着乾式トナーに関する。
〔従来の技術〕
電子写真法では感光体上に形成された静電潜像を通常
顔料を含む樹脂粉で現像し、得られた可視画像を転写紙
上に転写して、熱、圧力及びその併用などにより定着す
るが、この定着工程を高速かつ高効率に行なうことが近
年要求され、これらの点から熱ロール定着法が多く採用
されている。
熱ロール定着法において、低消費電力で高速定着を行
なうためにはトナーの結着材料の軟化点を下げ、溶融粘
度を低下せしめることが、有効な手段であるが、通常ト
ナーの主結着材料として用いられているバインダーポリ
マー（結着樹脂）では、軟化点を下げるとトナー保管時
にケーキングによる流動性の低下が生じやすく、また溶
融粘度を下げるとオフセツト現象などにより、画像の汚
れが発生しやすくなる。
このため、熱ロールにシリコンオイルなどの離型剤を
供給する装置を設け、オフセツトを防止したり、また主
バインダーポリマーのガラス転移点を高くしたり、又は
シリカなどの無機の超微粉をトナー表面への外添剤とし
て用いて保管時のケーキングを防ぐ方法が従来提案され
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、熱ロールにシリコンオイルを供給するには、
供給機構を必要とするため、装置のコストアツプが必至
であり、またオイル補給のメンテナンスも必要となる。
また主バインダーポリマーのガラス転移点を、高く設
定すると、軟化温度が高くなるために低温定着が困難と
なりやすい。
従つて、本発明の目的は高速で効率よく定着を行なう
ことのできる乾式トナーを提供することにある。
さらに本発明の他の目的は、貯蔵時にケーキングを生
じにくい乾式トナーを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、最外層の結着樹脂のガラス転移点（Tg）が
内層の樹脂のTgよりも高い多層構造を有するトナーにお
いて、前記最外層の結着樹脂中に常温における熱伝導度
が0.1cal/cm・sec・deg以上の金属を含有せしめたこと
を特徴とする二成分現像剤用熱定着乾式トナーを提供し
たものである。
高速、高効率に定着でき、かつケーキングを生じにく
いトナーを構成する方法として、従来よりマイクロカプ
セル型を代表とする多層構造トナーが提案されている。
この場合、内部材料として熱溶融の容易な成分を用い、
最外層材料として、融点の高い、かつトナーとして、良
好な流動性および耐ケーキング特性をもつ材料を使用す
るのが一般的である。通常、内部材料としては、ワツク
ス類またはガラス転移点（Tg）の低い、または分子量の
低い樹脂などがバインダーとして使用され、最外層材料
としては、Tgの高いまたは高分子量の、または架橋構造
を有するバインダーが使用されている。トナーとしての
熱伝導性は、必ずしも高くなく、カーボンブラツクなど
の顔料成分の含有率にもよるが通常、熱伝導率は10-3ca
l・sec-1・deg-1程度にすぎず、熱ロールからの熱エネ
ルギーを効率的に利用しているとはいえない。
そこで、本発明では熱定着の助剤として最外層のフイ
ラーまたはコーテイング物質に0.1cal・sec-1・deg-1以
上の熱伝導率を示す金属を用いることによつて、熱ロー
ル表面からのエネルギーを有効にトナーと転写紙の界面
に伝達せしめ、より低い定着エネルギーで所望の定着度
が得られるようにしたものである。
本発明の乾式トナーの最外層に用いられる金属として
は、例えばAg、Al、Au、Be、Co、Cr、Cu、Fe、Ge、Mg、
Mo、Ni、Pt、Sn、Ta、Znなどが挙げられるが、熱伝導度
が0.1cal/cm・sec・deg以上の物性値を有せばその他の
金属も使用しうる。これらの金属は比較的少量から効果
を示すが、通常トナーの全量に対して10-3重量％〜70重
量％、好ましくは10-2重量％〜20重量％を微粉末のフイ
ラーとして含有させるか、表面に蒸着、スパツタリング
などの方法でコーテイングしてもよい。なお、本発明で
はコーテイングする場合には、最外層は高熱伝導コーテ
イングが接着しているバインダーの層までをいうものと
する。
本発明の乾式トナーにおける外層および内層用の結着
樹脂としては、従来の複層型トナーに用いられているも
のが使用できる。外層の結着樹脂は、一般的な方法であ
る水性サスペンジヨンとしてコーテイングする場合には
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン
（誘導体）、酢酸ビニル、マレイン酸エステルなどのモ
ノマーに少量のアクリル酸、メタクリル酸などの酸モノ
マーを乳化共重合したものが使用される。
また内層の結着樹脂としては、ポリエステル、エポキ
シ樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ブチラール樹脂、ス
チレン−ブタジエン樹脂などが用いられる。
本発明の乾式トナーは、樹脂被覆キャリヤと組合わせ
て絶縁性二成分現像剤として用いることができる。
〔実施例〕
内層成分の作成
スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート（Mn＝8000、Mw＝
50000、Tg＝40℃） 90重量部
カーボンブラツク（キヤボツトBPL） 10重量部
から通常の混練粉砕法によつて、平均粒径10μｍの内層
トナーＡを得た。
導電性フイラー分散エマルジヨンの作成
スチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸共重体
（Tg＝70℃）エマルジヨン（固型分30％） 40重量部
ニツケルパウダー（平均粒径0.2μｍ、熱伝導度0.2cal
・sec-1・deg-1） 60重量部
を高速かくはんして混合し、エマルジヨン凝集分を過
により除去して外層用材料Ｂを得た。
同様にして酸化チタン（平均粒径0.03μｍ、熱伝導度
0.03cal・sec-1・deg-1）をニツケルパウダーに代えた
ものを作成して外層材Ｃを得た。
内層用トナーA 100重量部に対して、外層材ＢまたはC
40重量部を水で10倍に希釈したものを混合し、スプレ
ードライヤーで噴霧乾燥し、最終トナーＤおよびＥを得
た。
これらをポリメチルメタクリレートをコートした100
μ鉄粉キヤリヤと混合し、富士ゼロツクス3500改造機で
定着テストを行なつた。トナーＤはトナーＥに比較し、
定着温度が低く、またトナーＥは、フイラーを含まない
場合とほぼ等しい定着温度を示した。50℃、１時間放置
下でケーキングは、両者ともほとんどみられなかつた。
〔発明の効果〕
本発明は最外層の熱伝導性の高い多層構造型乾式トナ
ーを提供したものであり、熱を効率よく利用できるため
高速で定着を行うことができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an electrostatic charge developing toner used for development in electrophotography, electrostatic recording, and the like, and more specifically, heat fixing for a two-component developer. It relates to a dry toner. [Prior art] In electrophotography, an electrostatic latent image formed on a photoreceptor is usually developed with a resin powder containing a pigment, and the obtained visible image is transferred onto transfer paper, and heat, pressure and a combination thereof are used. For example, it is required to perform this fixing step at high speed and with high efficiency, and in view of these points, the hot roll fixing method is often used. In the hot roll fixing method, it is effective to lower the softening point of the binder material of the toner and lower the melt viscosity in order to perform high-speed fixing with low power consumption. With the binder polymer (binder resin) used as a binder, lowering the softening point tends to cause a decrease in fluidity due to caking during toner storage, and lowering the melt viscosity tends to cause image stains due to the offset phenomenon. Become. For this reason, a device for supplying a release agent such as silicone oil to the heat roll is provided to prevent offset, increase the glass transition point of the main binder polymer, or apply inorganic ultrafine powder such as silica to the toner surface. Conventionally, there has been proposed a method for preventing caking at the time of storage by using it as an external additive to a product. [Problems to be solved by the invention] However, in order to supply silicone oil to the hot roll,
Since a supply mechanism is required, the cost of the apparatus is inevitably increased, and maintenance of oil supply is also required. When the glass transition point of the main binder polymer is set high, the softening temperature becomes high, so that low-temperature fixing tends to be difficult. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a dry toner capable of performing high-speed and efficient fixing. It is still another object of the present invention to provide a dry toner that hardly causes caking during storage. [Means for Solving the Problems] The present invention relates to a toner having a multilayer structure in which the glass transition point (Tg) of the binder resin of the outermost layer is higher than the Tg of the resin of the inner layer. A heat-fixing dry toner for a two-component developer, wherein a metal having a thermal conductivity of 0.1 cal / cm · sec · deg or more at room temperature is contained therein. As a method of forming a toner which can be fixed at high speed and high efficiency and is hard to cause caking, a multilayer structure toner represented by a microcapsule type has been conventionally proposed.
In this case, use an easily heat-meltable component as the internal material,
It is common to use a material having a high melting point as the outermost layer material and having good fluidity and anti-caking properties as the toner. Usually, as the inner material, waxes or a resin having a low glass transition point (Tg) or a low molecular weight is used as a binder, and as the outermost layer material, a high Tg or a high molecular weight, or a crosslinked structure is used. Binder is used. Thermal conductivity of the toner is always not high, depending on the content of the pigment component such as carbon black generally thermal conductivity 10 -3 ca
It is only about l · sec -1 · deg -1 and it cannot be said that the thermal energy from the heat roll is efficiently used. Therefore, in the present invention, the energy from the surface of the heat roll is obtained by using a metal having a thermal conductivity of 0.1 calsec- 1 deg- 1 or more for the outermost layer filler or coating material as an auxiliary for heat fixing. Is effectively transmitted to the interface between the toner and the transfer paper so that a desired fixing degree can be obtained with lower fixing energy. As the metal used in the outermost layer of the dry toner of the present invention, for example, Ag, Al, Au, Be, Co, Cr, Cu, Fe, Ge, Mg,
Examples thereof include Mo, Ni, Pt, Sn, Ta, and Zn. Other metals may be used as long as they have physical properties of 0.1 cal / cm · sec · deg or more. These metals exhibit the effect of relatively small amounts, or the normal 10 -3 wt% to 70 wt% based on the total amount of the toner, preferably to contain 10 -2 wt% to 20 wt% as a filler of fine powder Alternatively, the surface may be coated by a method such as vapor deposition or sputtering. In the present invention, in the case of coating, the outermost layer refers to the layer of the binder to which the high thermal conductive coating is adhered. As the binder resin for the outer layer and the inner layer in the dry toner of the present invention, those used in conventional multilayer toners can be used. When the outer layer binder resin is coated as an aqueous suspension which is a general method, a small amount of acrylic acid is added to monomers such as acrylate, methacrylate, styrene (derivative), vinyl acetate, and maleate. Those obtained by emulsion copolymerization of an acid monomer such as methacrylic acid are used. As the binder resin for the inner layer, polyester, epoxy resin, styrene-acrylic resin, butyral resin, styrene-butadiene resin and the like are used. The dry toner of the present invention can be used as an insulating two-component developer in combination with a resin-coated carrier. Example Preparation of Inner Layer Component Styrene-n-butyl methacrylate (Mn = 8000, Mw =
(50000, Tg = 40 ° C.) An inner layer toner A having an average particle diameter of 10 μm was obtained from 90 parts by weight of carbon black (cabbot BPL) by 10 parts by weight by a usual kneading and pulverizing method. Preparation of conductive filler dispersed emulsion Styrene-methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer (Tg = 70 ° C) Emulsion (solid content 30%) 40 parts by weight Nickel powder (average particle size 0.2 μm, thermal conductivity 0.2 cal)
・ Sec −1 · deg −1 ) 60 parts by weight were stirred at a high speed and mixed, and the emulsified portion was removed by excess to obtain an outer layer material B. Similarly, use titanium oxide (average particle size 0.03 μm, thermal conductivity
0.03 cal · sec -1 · deg -1 ) was replaced with nickel powder to obtain an outer layer material C. Outer layer material B or C for 100 parts by weight of inner layer toner A
A mixture obtained by diluting 40 parts by weight of water with 10 times was mixed and spray-dried with a spray drier to obtain final toners D and E. These were coated with polymethyl methacrylate 100
After mixing with μ iron powder carrier, a fixing test was performed on a modified Fuji Xerox 3500 machine. The toner D is compared with the toner E,
The fixing temperature was low, and the toner E exhibited a fixing temperature almost equal to that when no filler was contained. Under the condition of being left at 50 ° C. for 1 hour, almost no caking was observed. [Effects of the Invention] The present invention provides a multi-layer dry toner having an outermost layer having a high thermal conductivity, and heat can be efficiently used so that high-speed fixing can be performed.
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(72)発明者 武田 正之
南足柄市竹松1600番地 富士ゼロックス
株式会社竹松事業所内
(72)発明者 鈴木 千秋
南足柄市竹松1600番地 富士ゼロックス
株式会社竹松事業所内
(72)発明者 長束 育太郎
南足柄市竹松1600番地 富士ゼロックス
株式会社竹松事業所内
(56)参考文献 特開 昭60−4948（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−3650（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−198558（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−211165（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−166653（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−118758（ＪＰ，Ａ)Continuation of front page
(72) Inventor Masayuki Takeda
1600 Takematsu, Minamiashigara Fuji Xerox
Takematsu Office Co., Ltd.
(72) Inventor Chiaki Suzuki
1600 Takematsu, Minamiashigara Fuji Xerox
Takematsu Office Co., Ltd.
(72) Inventor Ikutaro Nagatsuka
1600 Takematsu, Minamiashigara Fuji Xerox
Takematsu Office Co., Ltd.
(56) References JP-A-60-4948 (JP, A)
JP-A-60-3650 (JP, A)
JP-A-60-198558 (JP, A)
JP-A-58-211165 (JP, A)
JP 55-166653 (JP, A)
JP-A-61-118758 (JP, A)