JP2002287404A - 磁性一成分トナー - Google Patents
磁性一成分トナーInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】安全性に問題となる可能性のある材料を使用せ
ずに、定着性、帯電性に優れた磁性一成分トナーを提供
すること。 【解決手段】少なくとも結着樹脂と電荷制御樹脂とを有
する磁性一成分トナーにおいて、前記電荷制御樹脂は、
重量平均分子量が０．８〜１．５×１０4であり、官能
基量が８〜１５ｗｔ％、添加量が結着樹脂１００重量部
に対して５〜２０重量部であることを特徴とする磁性一
成分トナー。
ずに、定着性、帯電性に優れた磁性一成分トナーを提供
すること。 【解決手段】少なくとも結着樹脂と電荷制御樹脂とを有
する磁性一成分トナーにおいて、前記電荷制御樹脂は、
重量平均分子量が０．８〜１．５×１０4であり、官能
基量が８〜１５ｗｔ％、添加量が結着樹脂１００重量部
に対して５〜２０重量部であることを特徴とする磁性一
成分トナー。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法等により形成された静電潜像を現像するための電
子写真用トナーに関し、より詳細には磁性一成分トナー
に関する。
記録法等により形成された静電潜像を現像するための電
子写真用トナーに関し、より詳細には磁性一成分トナー
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来電子写真法として多数の方法が知ら
れているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手
段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像
をトナーで現像を行って可視像とし、必要に応じて、紙
等の転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力等に
より定着し、複写物を得るものである。
れているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手
段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像
をトナーで現像を行って可視像とし、必要に応じて、紙
等の転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力等に
より定着し、複写物を得るものである。
【０００３】静電潜像をトナーを用いて可視像化する現
像方法も種々知られている。例えば磁気ブラシ法、カス
ケード現像法、パウダークラウド法、ファーブラシ現像
法、液体現像法等、多数の現像法が知られている。これ
らの現像法において、特にトナー及びキャリヤを主体と
する現像剤を用いる磁気ブラシ法、カスケード法、液体
現像法などが広く実用化されている。これらの方法はい
ずれも比較的安定に良画像の得られる優れた方法である
が、反面キャリヤの劣化、トナーとキャリヤの混合比の
変動という二成分現像剤にまつわる共通の欠点を有す
る。
像方法も種々知られている。例えば磁気ブラシ法、カス
ケード現像法、パウダークラウド法、ファーブラシ現像
法、液体現像法等、多数の現像法が知られている。これ
らの現像法において、特にトナー及びキャリヤを主体と
する現像剤を用いる磁気ブラシ法、カスケード法、液体
現像法などが広く実用化されている。これらの方法はい
ずれも比較的安定に良画像の得られる優れた方法である
が、反面キャリヤの劣化、トナーとキャリヤの混合比の
変動という二成分現像剤にまつわる共通の欠点を有す
る。
【０００４】そこで、トナーのみよりなる一成分トナー
を用いる現像方法が各種提案されているが、中でも、磁
性を有するトナー粒子より成る現像剤を用いる方法に優
れたものが多い。
を用いる現像方法が各種提案されているが、中でも、磁
性を有するトナー粒子より成る現像剤を用いる方法に優
れたものが多い。
【０００５】一成分トナーではカーボンブラックを含有
させなくても、所望の黒色を得ることができる。その反
面、キャリヤがないためトナーの帯電性能が重要とな
り、電荷制御剤の必要性が大きい。
させなくても、所望の黒色を得ることができる。その反
面、キャリヤがないためトナーの帯電性能が重要とな
り、電荷制御剤の必要性が大きい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような電荷制御
剤には、含金属錯体、ニグロシン染料等があるが、これ
らは重金属、アニリンを使用しているものが多く、今後
安全性の判断基準が厳しくなっていくことが予想され、
その場合には使用することが好ましくなかったり、使用
できないものが出てくる可能性もある。着色剤であるカ
ーボンブラックにも同様のことが言える。また、トナー
中に染料等を含有させると定着性に悪影響を及ぼすこと
もある。
剤には、含金属錯体、ニグロシン染料等があるが、これ
らは重金属、アニリンを使用しているものが多く、今後
安全性の判断基準が厳しくなっていくことが予想され、
その場合には使用することが好ましくなかったり、使用
できないものが出てくる可能性もある。着色剤であるカ
ーボンブラックにも同様のことが言える。また、トナー
中に染料等を含有させると定着性に悪影響を及ぼすこと
もある。
【０００７】従って、本願発明では安全性に問題がな
く、定着性、帯電性に優れた磁性一成分トナーを提供す
ることを目的とする。また、長期にわたり画像に不具合
のない磁性一成分トナーを提供することを目的とする。
く、定着性、帯電性に優れた磁性一成分トナーを提供す
ることを目的とする。また、長期にわたり画像に不具合
のない磁性一成分トナーを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明では、少なくとも結着樹脂と電荷制御樹
脂とを有する磁性一成分トナーにおいて、前記電荷制御
樹脂は、重量平均分子量が０．８〜１．５×１０4であ
り、官能基量が８〜１５ｗｔ％、添加量が結着樹脂１０
０重量部に対して５〜２０重量部であることを特徴とす
る磁性一成分トナーを使用する。
ために、本発明では、少なくとも結着樹脂と電荷制御樹
脂とを有する磁性一成分トナーにおいて、前記電荷制御
樹脂は、重量平均分子量が０．８〜１．５×１０4であ
り、官能基量が８〜１５ｗｔ％、添加量が結着樹脂１０
０重量部に対して５〜２０重量部であることを特徴とす
る磁性一成分トナーを使用する。
【０００９】安全性の点を考慮して、本発明では電荷制
御剤として、重金属や染料を使用せず、樹脂である電荷
制御樹脂を使用することとした。さらに、鋭意検討を重
ねた結果、電荷制御樹脂の重量平均分子量及び官能基量
に着目し、これらを変更することによって、定着性、帯
電性を改良することが可能であることを見出した。電荷
制御樹脂の官能基量とは、官能基を含むモノマーとカウ
ンターイオンとの総量であり、電荷制御樹脂の分子量の
総量に対して存在する重量％（ｗｔ％）のことである。
御剤として、重金属や染料を使用せず、樹脂である電荷
制御樹脂を使用することとした。さらに、鋭意検討を重
ねた結果、電荷制御樹脂の重量平均分子量及び官能基量
に着目し、これらを変更することによって、定着性、帯
電性を改良することが可能であることを見出した。電荷
制御樹脂の官能基量とは、官能基を含むモノマーとカウ
ンターイオンとの総量であり、電荷制御樹脂の分子量の
総量に対して存在する重量％（ｗｔ％）のことである。
【００１０】
【発明の実施の形態】（定着樹脂成分）本発明に用いら
れる定着樹脂としては、例えば、ポリスチレン、クロロ
ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−
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−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビ
ニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレ
ン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸系共重
合体（スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アク
リル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共
重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレ
ン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル
酸フェニル共重合体）、スチレン−メタクリル酸系共重
合体（スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メ
タクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エ
チル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸オクチル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸フェニル共重合体）、スチレン−α−
クロロアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロ
ニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系
樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単独重合体
または共重合体）、ポリ塩化ビニル、低分子量ポリエチ
レン、低分子量ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸
エチル共重合体、ポリビニルブチレール、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アイオノ
マー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン
樹脂、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂等があげられ、こ
れらが単独でまたは２種以上を混合して用いられる。
れる定着樹脂としては、例えば、ポリスチレン、クロロ
ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−
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−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビ
ニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレ
ン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸系共重
合体（スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アク
リル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共
重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレ
ン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル
酸フェニル共重合体）、スチレン−メタクリル酸系共重
合体（スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メ
タクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エ
チル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸オクチル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸フェニル共重合体）、スチレン−α−
クロロアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロ
ニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系
樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単独重合体
または共重合体）、ポリ塩化ビニル、低分子量ポリエチ
レン、低分子量ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸
エチル共重合体、ポリビニルブチレール、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アイオノ
マー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン
樹脂、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂等があげられ、こ
れらが単独でまたは２種以上を混合して用いられる。
【００１１】（磁性粉）通常使用されているものを使用
すればよく、鉄、マンガン、ニッケル、コバルト等の金
属粉末、マグネタイト、銅−亜鉛フェライト、バリウム
−亜鉛フェライト、マンガン−亜鉛フェライト、リチウ
ム−亜鉛フェライト、マグネシウム−マンガンフェライ
ト、マグネシウム−銅−亜鉛フェライト、バリウム−ニ
ッケル−亜鉛フェライト等の各種フェライトが好まし
い。これらの磁性粉は粒径が０．１５〜０．２５μｍで
ありエッジを持つ形状のものが好ましい。トナー粒子に
対して含有する磁性粉の重量部数は５０〜１００重量部
の間であればよく、好ましくは６０〜９０重量部がよ
い。
すればよく、鉄、マンガン、ニッケル、コバルト等の金
属粉末、マグネタイト、銅−亜鉛フェライト、バリウム
−亜鉛フェライト、マンガン−亜鉛フェライト、リチウ
ム−亜鉛フェライト、マグネシウム−マンガンフェライ
ト、マグネシウム−銅−亜鉛フェライト、バリウム−ニ
ッケル−亜鉛フェライト等の各種フェライトが好まし
い。これらの磁性粉は粒径が０．１５〜０．２５μｍで
ありエッジを持つ形状のものが好ましい。トナー粒子に
対して含有する磁性粉の重量部数は５０〜１００重量部
の間であればよく、好ましくは６０〜９０重量部がよ
い。
【００１２】（ワックス等の離型剤）本発明に用いられ
るワックス等の離型剤としては、従来公知のワックス、
例えば、パラフィンワックス、石油系ワックス、ポリエ
チレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリエ
チレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスや、モ
ンタンワックス、フィッシャートロプシュワックス、カ
ルナバワックス等がある。
るワックス等の離型剤としては、従来公知のワックス、
例えば、パラフィンワックス、石油系ワックス、ポリエ
チレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリエ
チレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスや、モ
ンタンワックス、フィッシャートロプシュワックス、カ
ルナバワックス等がある。
【００１３】（電荷制御樹脂）前記した定着樹脂中に官
能基を導入したものが挙げられる。電荷制御樹脂には、
トナーの帯電特性に応じて正電荷制御用と負電荷制御用
の２種がある。正電荷制御用の電荷制御樹脂には、前記
官能基として、例えば第四級アンモニウム塩などの塩基
性窒素原子やイミダゾールを導入すればよい。一方、負
電荷制御用の電荷制御樹脂としては、前記官能基として
例えばカルボキシル基、スルホ基等の基を導入すればよ
い。本発明者等は鋭意検討した結果、以下のような考え
に至った。すなわち、電荷制御樹脂の重量平均分子量が
高いと、定着性が低下してしまう。官能基量が少ないと
トナーの帯電量があまり上がらず、感光体と現像ローラ
間の電位差による電気的駆動力が小さくなる。トナーと
現像スリーブとの磁力と比較して電気的駆動力が小さい
ため、トナーが感光体の方に移動せず、ＩＤが低くな
る。逆に、官能基量が多いと本来帯電量は高くなるが、
多すぎると分散性が悪くなり、不安定な状態となる。こ
のため、帯電量は上がらない。よって、前記したように
ＩＤは低くなる。また、官能基量が多い場合、官能基自
体の分散が悪く不安定になるため、トナー粒子同士の接
触により逆帯電するトナーが多くなり、かぶり濃度（Ｆ
Ｄ）が高くなってしまう。電荷制御樹脂の添加量が多い
と、画像形成回数が増加するに伴って、トナーの帯電量
が高くなり、ＩＤが低下する。添加量が少ないと、帯電
量が低くなり初期は何とかＩＤがでても、帯電量が低す
ぎるトナーが多くなるため、画像形成回数が増加するに
伴って、磁力に打ち勝つ電気的駆動力が小さくなりＩＤ
は低下する。また、帯電量が低すぎるトナーは感光体の
方へ移動せず現像装置内に残ってしまい、そこへ新たな
トナーが補給されると新たなトナーは帯電しやすいた
め、帯電せずに現像装置内に残っていたトナーが逆帯電
しやすくなってしまう。その結果、画像形成回数が増加
するに伴って、ＦＤが高くなってしまう。そこで、電荷
制御樹脂の重量平均分子量、官能基量及び添加量をある
範囲にすることによって良好な結果を得られることを見
出すに至ったのである。
能基を導入したものが挙げられる。電荷制御樹脂には、
トナーの帯電特性に応じて正電荷制御用と負電荷制御用
の２種がある。正電荷制御用の電荷制御樹脂には、前記
官能基として、例えば第四級アンモニウム塩などの塩基
性窒素原子やイミダゾールを導入すればよい。一方、負
電荷制御用の電荷制御樹脂としては、前記官能基として
例えばカルボキシル基、スルホ基等の基を導入すればよ
い。本発明者等は鋭意検討した結果、以下のような考え
に至った。すなわち、電荷制御樹脂の重量平均分子量が
高いと、定着性が低下してしまう。官能基量が少ないと
トナーの帯電量があまり上がらず、感光体と現像ローラ
間の電位差による電気的駆動力が小さくなる。トナーと
現像スリーブとの磁力と比較して電気的駆動力が小さい
ため、トナーが感光体の方に移動せず、ＩＤが低くな
る。逆に、官能基量が多いと本来帯電量は高くなるが、
多すぎると分散性が悪くなり、不安定な状態となる。こ
のため、帯電量は上がらない。よって、前記したように
ＩＤは低くなる。また、官能基量が多い場合、官能基自
体の分散が悪く不安定になるため、トナー粒子同士の接
触により逆帯電するトナーが多くなり、かぶり濃度（Ｆ
Ｄ）が高くなってしまう。電荷制御樹脂の添加量が多い
と、画像形成回数が増加するに伴って、トナーの帯電量
が高くなり、ＩＤが低下する。添加量が少ないと、帯電
量が低くなり初期は何とかＩＤがでても、帯電量が低す
ぎるトナーが多くなるため、画像形成回数が増加するに
伴って、磁力に打ち勝つ電気的駆動力が小さくなりＩＤ
は低下する。また、帯電量が低すぎるトナーは感光体の
方へ移動せず現像装置内に残ってしまい、そこへ新たな
トナーが補給されると新たなトナーは帯電しやすいた
め、帯電せずに現像装置内に残っていたトナーが逆帯電
しやすくなってしまう。その結果、画像形成回数が増加
するに伴って、ＦＤが高くなってしまう。そこで、電荷
制御樹脂の重量平均分子量、官能基量及び添加量をある
範囲にすることによって良好な結果を得られることを見
出すに至ったのである。
【００１４】
【実施例】以下に、この発明を実施例、比較例に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１５】実施例１〜７及び比較例１〜８のトナーは
それぞれの各成分をヘンシェルミキサーにて混合し、二
軸混練機により混練し、冷却した後、フェザーミルにて
粗粉砕し、その後ターボミルにて微粉砕し、風力分級機
にて分級することにより、樹脂粒子を得た。この粒子１
００重量部に対し正帯電性シリカを０．６重量部と酸化
チタン微粒子１．４重量部とを添加して乾式混合し、重
量平均粒子径７．２μｍのトナー粒子を作製した。
それぞれの各成分をヘンシェルミキサーにて混合し、二
軸混練機により混練し、冷却した後、フェザーミルにて
粗粉砕し、その後ターボミルにて微粉砕し、風力分級機
にて分級することにより、樹脂粒子を得た。この粒子１
００重量部に対し正帯電性シリカを０．６重量部と酸化
チタン微粒子１．４重量部とを添加して乾式混合し、重
量平均粒子径７．２μｍのトナー粒子を作製した。
【００１６】以下に実施例及び比較例のトナーの各成分
及び配合比について記載する。
及び配合比について記載する。
【００１７】実施例１〜７、比較例１〜７ スチレン−アクリル樹脂 １００重量部 磁性粉 ８０重量部 電荷制御樹脂の添加量は表１，２にそれぞれ示す。
【００１８】上記の実施例及び比較例にて作製したトナ
ーを京セラ社製プリンタＬＳ−９０００改造機を用い
て、画像のベタ部の濃度ＩＤとかぶり濃度ＦＤについ
て、機械の初期と１００Ｋ（１０万枚）耐刷後、Ｈ／Ｈ
環境（３５℃、湿度８５％）における機械の初期におい
て評価するとともに、定着性について評価を行った。
ーを京セラ社製プリンタＬＳ−９０００改造機を用い
て、画像のベタ部の濃度ＩＤとかぶり濃度ＦＤについ
て、機械の初期と１００Ｋ（１０万枚）耐刷後、Ｈ／Ｈ
環境（３５℃、湿度８５％）における機械の初期におい
て評価するとともに、定着性について評価を行った。
【００１９】ＩＤ −評価基準− ○：１．３以上 △：１．２以上１．３未満 ×：１．２未満 ＦＤ −評価基準− ○：０．００７未満 △：０．００７以上０．０１未満 ×：０．０１以上 定着性 定着後のベタ画像を１ｋｇの重りに布をつけベタ画像を
１０往復擦る。ベタ画像は擦る前と擦った後のＩＤを測
定する。擦った後のＩＤ／擦る前のＩＤ×１００＝定着
率とし、定着率に応じて定着性を評価した。 −評価基準− ○：９７％以上 △：９５％以上９７％未満 ×：９５％未満
１０往復擦る。ベタ画像は擦る前と擦った後のＩＤを測
定する。擦った後のＩＤ／擦る前のＩＤ×１００＝定着
率とし、定着率に応じて定着性を評価した。 −評価基準− ○：９７％以上 △：９５％以上９７％未満 ×：９５％未満
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】表２の比較例１，２には評価として、−と
しているものがある。これは未評価を示しており、機械
の初期にすでにＩＤが×であったため、それ以上の評価
は意味がないため評価を行わなかったものである。
しているものがある。これは未評価を示しており、機械
の初期にすでにＩＤが×であったため、それ以上の評価
は意味がないため評価を行わなかったものである。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の磁性一成
分トナーを用いることによって、安全性に問題がなく、
定着性、帯電性に優れた画像を形成することができる。
分トナーを用いることによって、安全性に問題がなく、
定着性、帯電性に優れた画像を形成することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊島 誠治 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 京セラミタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H005 AA03 AA06 CA01 DA01 EA06 EA07
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも結着樹脂と電荷制御樹脂とを有
する磁性一成分トナーにおいて、前記電荷制御樹脂は、
重量平均分子量が０．８〜１．５×１０4であり、官能
基量が８〜１５ｗｔ％、添加量が結着樹脂１００重量部
に対して５〜２０重量部であることを特徴とする磁性一
成分トナー。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001088967A JP2002287404A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 磁性一成分トナー |
| CN02101591A CN1391140A (zh) | 2001-03-27 | 2002-01-11 | 磁性单成份调色剂 |
| EP02001088A EP1246023A3 (en) | 2001-03-27 | 2002-01-22 | Magnetic one-component toner |
| US10/059,131 US20030027067A1 (en) | 2001-03-27 | 2002-01-31 | Magnetic one-component toner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001088967A JP2002287404A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 磁性一成分トナー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002287404A true JP2002287404A (ja) | 2002-10-03 |
Family
ID=18943965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| A02 | Decision of refusal |
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