JP2000047427A - 非磁性一成分用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐刷性及び定着性に優れ、連続印刷に用いた場
合であっても、安定して優れた画像が得られる非磁性一
成分用トナーを提供すること。 【解決手段】結着樹脂及び着色剤を含有する非磁性一成
分用トナーであって、重量平均粒子径（Ｄ５０）が５〜
１０μｍであり、５μｍ以下の粒子の重量分布での割合
が２ ^9-D50 〜３×２^9-D50 ％であり、重量粒度分布の変
動係数が２１〜２６である非磁性一成分用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、静電印刷法等において形成される静電潜像の現
像に用いられる非磁性一成分用トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】非磁性一成分現像法では、トナーは帯電
ブレードを通過する瞬間にしか電荷を付与されないた
め、トナーの帯電性の調整が重要となる。特に、カラー
トナーの場合は、使用する荷電制御剤が無色のものに限
定されるため、トナーの帯電性の調整がさらに重要とな
り、また数色の色層を重ねて形成することから、黒トナ
ーと比較して定着性に欠けることも多い。

【０００３】そこで、トナーの粒径の個数分布を調整し
たトナーが提案されている（特開平６−８３１０８号公
報）が、該トナーの粒径の正規分布は左右対称であるた
め、粒度分布が広い場合には、非磁性一成分現像法では
選択搬送が生じて耐刷性に欠ける傾向が、また粒度分布
が狭い場合には定着性に欠ける傾向がある。一方、体積
平均粒子径、体積粒子径分布の標準偏差、小粒径及び大
粒径の粒子の割合を調整したトナーも提案されている
（特開平８−２２１３８号公報）が、該トナーは、小粒
径の粒子の割合が少なく調整されているため、定着性に
欠ける傾向がある。また、変動係数に関する規定はなさ
れておらず、標準偏差のみの規定であるため、粒度分布
が広い場合には、耐刷性に欠ける。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐刷性及び
定着性に優れ、連続印刷に用いた場合であっても、安定
して優れた画像が得られる非磁性一成分用トナーを提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、結着樹
脂及び着色剤を含有する非磁性一成分用トナーであっ
て、重量平均粒子径（Ｄ５０）が５〜１０μｍであり、
５μｍ以下の粒子の重量分布での割合が２^9-D50 〜３×
２^9-D50 ％であり、重量粒度分布の変動係数が２１〜２
６である非磁性一成分用トナーに関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明のトナーに用いられる結着
樹脂としては、一般にトナーに使用される樹脂が使用さ
れ、例えば、ポリエステル、ポリアミド、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、
シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、石油樹脂、天然及び
合成ワックス類等が挙げられ、これらのなかでは、トナ
ーの発色性と耐久性の両立が可能な点から、ポリエステ
ルが好ましい。かかるポリエステルは、トナーの耐久性
及び着色剤の分散性の確保の点から、結着樹脂中に７０
重量％以上、好ましくは９０〜１００重量％含有されて
いることが望ましい。

【０００７】ポリエステルの原料モノマーとしては、特
に制限がなく、公知の多価アルコール成分と、カルボン
酸、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル等の多価カ
ルボン酸成分が用いられる。

【０００８】多価アルコール成分としては、例えば、ポ
リオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス (４−ヒ
ドロキシフェニル) プロパン、ポリオキシエチレン
（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）
プロパン等のビスフェノールＡのアルキレンオキサイド
（付加モル数１〜１０）付加物、エチレングリコール、
プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリト
ール、トリメチロールプロパン、水素添加ビスフェノー
ルＡ、ソルビトール、又はそれらのエーテル化ポリヒド
ロキシル化合物が挙げられ、これらの１種以上を含有す
るものが好ましい。さらにはトナーの耐久性を向上させ
る点から、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付
加物がアルコール成分中において５重量％以上使用され
ていることが好ましい。

【０００９】また、多価カルボン酸成分としては、例え
ば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル
酸、マレイン酸等のジカルボン酸、ドデセニルコハク
酸、オクチルコハク酸等の炭素数１〜２０のアルキル基
又は炭素数２〜２０のアルケニル基で置換されたコハク
酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、それらの酸の無
水物及びそれらの酸のアルキル（炭素数１〜８）エステ
ル等が挙げられ、これらの１種以上を含有するものが好
ましい。

【００１０】ポリエステルは、例えば、多価アルコール
成分と多価カルボン酸成分とを不活性ガス雰囲気中に
て、要すればエステル化触媒を用いて、１８０〜２５０
℃の温度で縮重合することにより製造することができ
る。

【００１１】結着樹脂の酸価は、環境安定性の観点か
ら、５ＫＯＨｍｇ／ｇ以下、好ましくは３ＫＯＨｍｇ／
ｇ以下であることが望ましい。なお、本発明において、
ポリエステルの酸価は、原料のアルコールとカルボン酸
の使用量や反応条件の調整、又はカルボン酸成分として
対応するエステルを用いる等により、前記範囲内に制御
することができる。

【００１２】ポリエステルの水酸基価は５〜５０ＫＯＨ
ｍｇ／ｇ、ガラス転移点は５５〜８０℃、軟化点は９０
〜１３０℃であることが好ましい。

【００１３】着色剤としては、特に制限はなく、従来の
黒トナー又はカラートナー用着色剤として用いられてい
る染料、顔料等を使用することができ、例えば、カーボ
ンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラ
ウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメ
ントグリーンＢ、ローダミン−Ｂベース、ソルベントレ
ッド49、ソルベントレッド146 、ソルベントブルー35、
キナクリドン、カーミン６Ｂ、ジスアゾエロー等が挙げ
られる。着色剤の含有量は、結着樹脂１００重量部に対
して、２〜２５重量部であることが好ましい。

【００１４】本発明のトナーは、混練粉砕法、スプレイ
ドライ法、重合法等の従来より公知の方法により製造す
ることができる。例えば、結着樹脂、着色剤等をボール
ミル等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー又
は１軸もしくは２軸の押出機等で溶融混練し、冷却、粉
砕、分級する方法が挙げられる。

【００１５】また、本発明のトナーには、荷電制御剤、
導電性調整剤、酸化錫、シリカ、アルミナ、ジルコニ
ア、チタニア、酸化セリウム、酸化亜鉛等の金属酸化
物、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止
剤、老化防止剤、離型剤、流動性向上剤、クリーニング
性向上剤等の添加剤が、適宜添加されていてもよい。

【００１６】このようにして得られる本発明のトナーの
重量平均粒子径（Ｄ５０）は、トナー飛散抑制の観点か
ら、５μｍ以上、好ましくは７μｍ以上、高画質を得る
観点から、１０μｍ以下、好ましくは９．５μｍ以下で
ある。

【００１７】トナー中の５μｍ以下の粒子の重量分布で
の割合は、定着性の観点から、２^{9- D50} ％以上、好まし
くは１．５×２^9-D50 ％以上、耐刷性の観点から、３×
２^{9- D50} ％以下、好ましくは２．５×２^9-D50 ％以下で
ある。

【００１８】本発明のトナーの重量粒度分布の変動係数
は、定着性の観点から、２１以上、好ましくは２１．５
以上であり、耐刷性の観点から、２６以下、好ましくは
２４以下である。なお、本明細書において、変動係数と
は、式： 変動係数＝１００×標準偏差／重量平均粒子径 に従って算出される値である。

【００１９】なお、本発明において、トナーの重量平均
粒子径、５μｍ以下の粒子の重量分布での割合及び変動
係数は、例えば、粗粉砕した粒子を風力分級機等を用い
て分級し、必要に応じて、さらに大粒径側を粉砕・分級
することにより、または粗粉砕した粒子を粉砕し、分級
する際に生じる微粉を混合することにより、調整するこ
とができる。

【００２０】粒度分布を前記範囲に調整した本発明のト
ナーは、黒トナー及びカラートナーにかかわらず、非磁
性一成分現像法に用いても選択搬送が生じず、また連続
印刷に使用しても安定して優れた画像を維持することが
できる、非磁性一成分用トナーである。

【００２１】

【実施例】酸価、水酸基価及び軟化点は、以下に示す方
法に従って測定した。

【００２２】〔酸価及び水酸基価〕ＪＩＳ Ｋ００７０
に準拠した方法に従って測定する。 〔軟化点〕高化式フローテスター「ＣＦＴ−５００」
（（株）島津製作所製）を用い、樹脂の半分が流出した
温度を軟化点とする（試料：１ｇ、昇温速度：６℃／
分、荷重：３０ｋｇ／ｃｍ² 、ノズル：１ｍｍφ×１ｍ
ｍ）。

【００２３】また、トナーの重量分布での粒度分布、即
ち、重量平均粒子径（Ｄ５０）、５μｍ以下の粒子の重
量分布での割合及び粒度分布の変動係数は、以下に示す
方法に従って測定した。

【００２４】〔重量平均粒子径及び５μｍ以下の粒子の
重量分布での割合〕粒度測定機「ＣＯＵＬＴＥＲ ＭＵ
ＬＴＩＳＩＺＥＲ」（コールター社製）を用いて測定す
る。 〔粒度分布の変動係数〕粒度測定により得られた重量平
均粒子径及び標準偏差の値を用いて算出する。

【００２５】樹脂製造例１ ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−
ヒドロキシフェニル）プロパン２１０ｇ、ポリオキシエ
チレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）プロパン６３０ｇ、テレフタル酸３７０ｇ及びジ
ブチルスズオキシド１．２ｇを窒素雰囲気下、２３０℃
で攪拌しつつ、酸価が２ＫＯＨｍｇ／ｇに達するまで反
応させて樹脂Ａを得た。樹脂Ａの酸価は２．１ＫＯＨｍ
ｇ／ｇ、水酸基価は３０．３ＫＯＨｍｇ／ｇ、軟化点は
１１２．２℃であった。

【００２６】樹脂製造例２ ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−
ヒドロキシフェニル）プロパン８７５ｇ、フマル酸２６
０ｇ及びハイドロキノン（重合禁止剤）０．５ｇを窒素
雰囲気下、２００℃で攪拌しつつ、酸価が２．５ＫＯＨ
ｍｇ／ｇに達するまで反応させて樹脂Ｂを得た。樹脂Ｂ
の酸価は２．５ＫＯＨｍｇ／ｇ、水酸基価は３５．７Ｋ
ＯＨｍｇ／ｇ、軟化点は９８．０℃であった。

【００２７】樹脂製造例３ ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−
ヒドロキシフェニル）プロパン８７５ｇ、フマル酸２９
５ｇ及びハイドロキノン（重合禁止剤）０．５ｇを樹脂
製造例２と同様にして、酸価が２０ＫＯＨｍｇ／ｇに達
するまで反応させて樹脂Ｃを得た。樹脂Ｃの酸価は２
０．１ＫＯＨｍｇ／ｇ、水酸基価は２５．０ＫＯＨｍｇ
／ｇ、軟化点は１００．３℃であった。

【００２８】樹脂製造例４ 酸価が１２ＫＯＨｍｇ／ｇに達するまで反応させた以外
は樹脂製造例１と同様にして樹脂Ｄを得た。樹脂Ｄの酸
価は１２．１ＫＯＨｍｇ／ｇ、水酸基価は４０．２ＫＯ
Ｈｍｇ／ｇ、軟化点は１０２．４℃であった。

【００２９】 実施例１ 樹脂Ａ １００重量部 荷電制御剤 ３重量部 「ボントロンＥ−８４」（オリエント化学工業社製） マゼンタ顔料 ５重量部 「ＫＥＴ ＲＥＤ３０７」（大日本インキ化学工業社製） 上記組成の材料をヘンシェルミキサーで十分に混合した
後、二軸押し出し機で混練りし、冷却、粗粉砕する。そ
の後、ジェットミルにより粉砕し、風力分級機を用いて
分級し、さらに大粒径側を粉砕・分級することにより、
表１に示す物性及び粒度分布を有するトナーを得た。

【００３０】さらに、得られたトナー１００重量部に疎
水性シリカ「アエロジルＲ−９７２」（アエロジル社
製）１．０重量部を添加して、ヘンシェルミキサーで混
合し、表面処理を施した。

【００３１】 実施例２ 樹脂Ｂ １００重量部 荷電制御剤 ３重量部 「ボントロンＥ−８４」（オリエント化学工業社製） マゼンタ顔料 ５重量部 「ＫＥＴ ＲＥＤ３０７」（大日本インキ化学工業社製） 上記組成の材料を用いて、実施例１と同様にして表１に
示す物性及び粒度分布を有するトナーを得た後、トナー
の表面処理を行った。

【００３２】実施例３ マゼンタ顔料の代わりにイエロー顔料「ＫＥＴ ＹＥＬ
ＬＯＷ４０３」（大日本インキ化学工業社製）５重量部
を用い、粗粉砕した粒子を一度粒度分布の変動係数が２
０になるように粉砕し、分級した後、その工程で生じた
５μｍ以下の微粉をトナー中に１０〜３０重量％混合し
た以外は、実施例１と同様にして表１に示す物性及び粒
度分布を有するトナーを得た後、トナーの表面処理を行
った。

【００３３】実施例４ マゼンタ顔料の代わりにシアン顔料「ＫＥＴ ＢＬＵＥ
１１１」（大日本インキ化学工業社製）５重量部を用い
た以外は実施例２と同様にして表１に示す物性及び粒度
分布を有するトナーを得た後、トナーの表面処理を行っ
た。

【００３４】実施例５ マゼンタ顔料の代わりにカーボンブラック「モーガル
Ｌ」（キャボット社製）５重量部を用い、粗粉砕した粒
子を一度粒度分布の変動係数が２０になるように粉砕
し、分級した後、その工程で生じた５μｍ以下の微粉を
トナー中に１０〜３０重量％混合した以外は実施例１と
同様にして表１に示す物性及び粒度分布を有するトナー
を得た後、トナーの表面処理を行った。

【００３５】実施例６ 樹脂Ｂの代わりに樹脂Ｃ１００重量部を用いた以外は実
施例２と同様にして表１に示す物性及び粒度分布を有す
るトナーを得た後、トナーの表面処理を行った。

【００３６】実施例７ 樹脂Ｂの代わりに樹脂Ｄ１００重量部を用いた以外は実
施例２と同様にして表１に示す物性及び粒度分布を有す
るトナーを得た後、トナーの表面処理を行った。

【００３７】比較例１ 得られるトナーの粒度分布が表１に示すものとなるよう
に粉砕し、分級した以外は、実施例３と同様にしてトナ
ーを得た後、トナーの表面処理を行った。

【００３８】比較例２ 得られるトナーの粒度分布が表１に示すものとなるよう
に粉砕し、分級した以外は、実施例５と同様にしてトナ
ーを得た後、トナーの表面処理を行った。

【００３９】比較例３ 得られるトナーの粒度分布が表１に示すものとなるよう
に粉砕し、分級した以外は実施例２と同様にしてトナー
を得た後、トナーの表面処理を行った。

【００４０】

【表１】

【００４１】なお、得られた実施例１及び比較例３で得
られたトナーの重量粒度分布の詳細を表２に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】試験例１ 実施例１〜７、比較例１〜３のトナーについて、市販の
非磁性一成分方式のフルカラー電子写真方式記録装置
「Ｐｈａｓｅｒ５６０」（ソニーテクトロニクス製）を
用いて、初期での画像濃度及び画質、耐刷後（５０００
枚連続印刷後）の画像濃度、画質及び装置中に残存する
トナーの重量平均粒子径（Ｄ５０）を調べた。なお、画
像濃度及び画質は以下に示す方法に従って調べた。それ
ぞれの結果を表３に示す。

【００４４】〔画像濃度〕反射濃度計「ＲＤ−９１４」
（マクベス社製）を用いて光学反射密度を測定する。 〔画質〕カブリ、細線、ベタ画像のムラ及び文字の飛び
散りを目視にて判断する。

【００４５】試験例２ フルカラー電子写真方式記録装置「Ｐｈａｓｅｒ５６
０」（ソニーテクトロニクス製）を改造して、実施例１
〜７、比較例１〜３のトナーの未定着画像を出した。次
に、前記記録装置の外部で、定着温度を変更でき、定着
ローラーの回転速度を１００ｍｍ／秒に設定した定着機
を用いて、未定着画像を定着させ、それぞれのトナーの
非オフセット域を測定することにより、定着性を評価し
た。それぞれの結果を表３に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】以上の結果より、実施例１〜７のトナー
は、耐刷性及び定着性に優れ、安定して優れた画像が得
られることがわかる。これに対して、５μｍ以下の粒径
の粒子が所望の範囲より少ない比較例１のトナーは非オ
フセット域が狭く、定着性に、５μｍ以下の粒径の粒子
が所望の範囲より多い比較例２のトナーは耐刷性にそれ
ぞれ欠けることが分かる。また、変動係数の値が所望の
範囲より大きく、粒度分布が広い比較例３のトナーで
は、選択搬送が生じ、特に耐刷性の劣化が激しいことが
わかる。

【００４８】

【発明の効果】本発明により、耐刷性及び定着性に優
れ、連続印刷に用いた場合であっても、安定して優れた
画像が得られる非磁性一成分用トナーを提供することが
可能となった。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月１４日（１９９９．６．１
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、ポリエ
ステルを９０〜１００重量％含有する結着樹脂及び着色
剤等を溶融混練し、冷却、粉砕、分級することにより得
られるトナーであって、前記結着樹脂の酸価が５ＫＯＨ
ｍｇ／ｇ以下であり、トナーの重量平均粒子径（Ｄ５
０）が５〜１０μｍで、５μｍ以下の粒子の重量分布で
の割合が２^9-D50〜３×２^9-D50 ％であり、重量粒度分
布の変動係数が２１〜２６である、非磁性一成分現像法
（ただし、直流／交流重畳電界を印加する現像法を除
く）用のトナーに関する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結着樹脂及び着色剤を含有する非磁性一
   成分用トナーであって、重量平均粒子径（Ｄ５０）が５
   〜１０μｍであり、５μｍ以下の粒子の重量分布での割
   合が２^9-D50 〜３×２^9-D50 ％であり、重量粒度分布の
   変動係数が２１〜２６である非磁性一成分用トナー。
2. 【請求項２】 結着樹脂の酸価が５ＫＯＨｍｇ／ｇ以下
   である請求項１記載の非磁性一成分用トナー。