JP2858900B2

JP2858900B2 - 熱ローラ定着型静電像現像用トナー

Info

Publication number: JP2858900B2
Application number: JP2194727A
Authority: JP
Inventors: 浩貴椛島; 裕幸高際; 国夫秋本; 達也長瀬
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JPH0481771A

Description

【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、静電印刷法、静電記録法等に
適用される熱ローラ定着型静電像現像用トナーに関し、
詳しくは、母体粒子と複合微粒子とからなる熱ローラ定
着型静電像現像用トナーに関する。

〔従来の技術〕電子写真法の一例においては、光導電性感光体上に、
帯電、露光により静電像を形成し、この静電像をトナー
によって現像し、得られたトナー像を転写紙等に転写
し、定着して可視画像を形成する。

トナー像の定着手段としては、熱効率が高くて高速定
着が可能なことから熱ローラ定着方式が好ましく用いら
れている。

特に最近においては、熱ローラの設定温度をより低く
した状態で十分な強度で定着しうるトナーすなわち低温
定着性の優れたトナーが要求されている。これは、感光
体の熱劣化を防止すること、定着器を作動させてから熱
ローラが定着可能な温度にまで上昇するのに要するウォ
ームアップタイムを短くすること、転写紙へ熱が吸収さ
れることによる熱ローラの温度低下を小さくして多数回
にわたる連続コピーを可能にすること、転写紙のカール
現象の発生による搬送系統の故障を防ぐこと、等の要請
からである。

しかるに、トナーの低温定着性を高めるには、トナー
のバインダー樹脂として軟化点の低いものを用いること
が有効である。

しかし、軟化点の低いバインダー樹脂を用いると、ト
ナーの凝集が生じて粉体としての安定性が損なわれる。
また感光体や現像スリーブの表面にトナーによるフィル
ミングが生じて当該感光体等の表面特性を悪化させる。
さらに、キャリアの表面にトナー物質が付着してキャリ
アの摩擦帯電性を悪化させる。

そこで、従来においては、以下の技術が提案されてい
る。

（１）母体粒子の表面に、この母体粒子の軟化点よりも
高い軟化点を有し平均粒径が0.1μｍ以上でかつ母体粒
子の平均粒径の1/4以下である樹脂微粒子を埋設被覆し
てトナーを構成する技術（特開昭63−131149号公報）。

（２）ブリネル硬度が30以下の母体粒子の表面に、ガラ
ス転移点が50℃以上の樹脂微粒子を付着させ、これらに
機械的衝撃力を付与して樹脂微粒子を母体粒子の表面に
保持させてトナーを構成する技術（特開平１−105261号
公報）。

（３）母体粒子と、無機微粒子により表面処理された樹
脂微粒子からなる複合微粒子とによりトナーを構成する
技術（特開昭64−91143号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記（１）および（２）の技術では、母体粒子に低温
定着性の優れた樹脂を用い、その表面をそれよりも軟化
点またはガラス転移点の高い樹脂微粒子で被覆した、い
わば擬似カプセル構造のトナーとなっているが、当該樹
脂微粒子で母体粒子の表面を完全に被覆すると低温定着
性や耐オフセット性が低下することから、母体粒子の表
面の一部は露出させることが必要である。しかし、母体
粒子の表面の一部が露出していると、母体粒子の構成成
分によって感光体や現像スリーブの表面がフィルミング
されるトナーフィルミングが発生しやすく、またキャリ
アの表面が母体粒子の構成成分によって汚染されるトナ
ースペントが生ずる問題がある。この問題は、特に、ラ
インスピードの速い中・高速機（ラインスピード200mm/
sec以上）において顕著となる。

また、上記（３）の技術では、無機微粒子により表面
処理された樹脂微粒子からなる複合微粒子を用いること
により、感光体等にフィルミングした物質を適度に研磨
することが可能である。しかし、低温定着性を高めるた
めに母体粒子に軟化点の低いバインダー樹脂やワックス
等を含有させると、必然的にフィルミング物質が多くな
り、従って、それを研磨するためには複合微粒子の添加
量を多くする必要がある。ところが、複合微粒子の添加
量を多くすると、母体粒子から遊離して現像スリーブや
キャリアへ転移付着する複合微粒子が多くなり、キャリ
アの摩擦帯電性が悪化する問題がある。

そこで、本発明の目的は、熱ローラ定着プロセスにお
いて優れた低温定着性が発揮されると共に、トナーフィ
ルミングの生じにくい熱ローラ定着型静電像現像用トナ
ーを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

以上の目的を達成するために、本発明者らが鋭意研究
を重ねた結果、母体粒子の主成分を構成するバインダー
樹脂として軟化点が120℃以下と低い熱可塑性樹脂を選
択してトナーの低温定着性を確保しつつ、この母体粒子
の表面に複合微粒子を機械的衝撃力により固着させるこ
とにより、母体粒子のバインダー樹脂に起因するトナー
フィルミングを有効に防止できることを見出して、本発
明を完成するに至ったものである。

そこで、本発明の熱ローラ定着型静電像現像用トナー
は、軟化点が120℃以下の熱可塑性樹脂よりなるバイン
ダー樹脂を主成分として含有してなる母体粒子に、樹脂
微粒子の表面が無機微粒子により処理された複合微粒子
を機械的衝撃力により固着したことを特徴とする。

このように本発明では、母体粒子のバインダー樹脂の
軟化点の上限を120℃に規定しているため、母体粒子と
複合微粒子とを混合してこれらに機械的衝撃力を付与す
るときに、母体粒子の表面が熱的に軟化して当該表面に
複合微粒子が融合しやすくなり、複合微粒子の母体粒子
の表面への固着性が格段に向上し、複合微粒子が母体粒
子の表面に強固に固着したトナーが得られる。

従って、現像プロセスにおいては複合微粒子によって
トナーフィルミングが有効に防止されると共に、熱ロー
ラ定着プロセスにおいては母体粒子の有する低温定着性
が阻害されることなく十分に発揮される。その結果、画
質の劣化を招くことなく多数回にわたり良好な画像を安
定に形成することが可能となる。

以下、本発明の構成を具体的に説明する。

本発明の熱ローラ定着型静電像現像用トナーにおいて
は、母体粒子の主成分であるバインダー樹脂として、軟
化点Tspが120℃以下の熱可塑性樹脂を用いる。

軟化点Tspが120℃以下であれば、母体粒子に対して複
合微粒子が容易に固着されるうえ、熱ローラ定着プロセ
スにおいては優れた低温定着性が発揮される。

これに対して、母体粒子のバインダー樹脂の軟化点Ts
pが120℃より高い場合は、複合微粒子の固着が困難とな
るうえ、十分な低温定着性が発揮されない。

ここで、軟化点Tspは、「高化式フローテスター」
（島津製作所製）を用いて測定したものである。具体的
には、１cm³の試料を昇温速度６℃／分で加熱しながら
プランジャーにより20kg/cm²の荷重を与え、直径1mm、
長さ1mmのノズルを押し出すようにして、フローテスタ
ーのプランジャー降下量−温度曲線（軟化流動曲線）を
描き、そのＳ字曲線の高さをｈとするときh/2に対応す
る温度を軟化点Tspと定めた。

軟化点Tspが120℃以下の熱可塑性樹脂としては、スチ
レン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共
重合体樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等から適
宜選択することができる。

特に、本発明においては、特開昭63−27855号公報に
記載されているような、結晶性重合体と、これと結合す
る官能基を有する非結晶性重合体とのブロック共重合体
またはグラフト共重合体を母体粒子のバインダー樹脂と
して好ましく用いることができる。

母体粒子中には、バインダー樹脂のほかに、必要に応
じて、着色剤、荷電制御剤、ワックス、磁性体等のその
他のトナー成分を適宜含有させてもよい。

着色剤としては、カーボンブラック、クロムイエロ
ー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、フタロ
シアニンブルー、マラカイトグリーンオクサレート等を
用いることができる。

荷電制御剤としては、ニグロシン系染料、含金属アゾ
染料、金属錯体等を用いることができる。

ワックスとしては、低分子量のポリエチレンやポリプ
ロピレン等のポリオレフィンワックス、パラフィンワッ
クス、エステル系ワックス、アミド系ワックス等を用い
ることができる。

磁性体としては、フェライト、マグネタイトを始めと
する鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属もし
くは合金またはこれらの元素を含む化合物等を用いるこ
とができる。この磁性体は磁性トナーを得る場合に用い
られる。

複合微粒子は、樹脂微粒子の表面が無機微粒子によっ
て処理されたものである。

無機微粒子の材料としては、酸化ケイ素、酸化アル
ミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニア、酸
化クロム、酸化セリウム、酸化タングステン、酸化アン
チモン、酸化銅、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガ
ン、酸化ホウ素、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニ
ウウ、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チ
タン酸ストロンチウム等の酸化物、炭化ケイ素、炭化
タングステン、炭化ホウ素、炭化チタン等の炭化物、
窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物、等を
用いることができる。

無機微粒子の一次粒子径は、樹脂微粒子の粒子径より
も小さいことが好ましく、特に樹脂微粒子の粒子径の1/
2以下であることが好ましい。具体的には、0.01〜0.1μ
ｍの範囲が好ましい。なお、無機微粒子の一次粒子径
は、SEMで観察して測定したものである。

無機微粒子の一次粒子径がこの範囲にあれば、トナー
のクリーニング性が向上し、さらには好適な研磨作用が
発揮されて、感光体表面の劣化部分あるいはトナーフィ
ルミング部分が良好に研磨されて感光体の表面特性が長
期間にわたり安定に維持される。なお、無機微粒子の一
次粒子径が過大のときは樹脂微粒子の表面に固着させる
のが困難となりやすい。また無機微粒子の一次粒子が過
小のときは無機微粒子が樹脂微粒子中に埋没しやすく、
クリーニング性が低下しやすい。

無機微粒子の使用量は、トナーの全体に対して0.01〜
５重量％となる範囲が好ましく、特に0.05〜２重量％と
なる範囲が好ましい。

複合微粒子を構成する樹脂微粒子としては、ビニル重
合体の粒子が好ましい。具体的には、スチレン樹脂、ア
クリル樹脂、スチレン／アクリル樹脂等を好ましく用い
ることができる。

これらの樹脂を得るためのスチレン系単量体として
は、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレ
ン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エ
チルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチ
ルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシ
ルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニ
ルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシ
ルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチ
レン、ｐ−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン等
を用いることができる。

また、アクリル系単量体としては、アクリル酸、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、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アク
リル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸
ラウリル、アクリウ酸２−エチルヘキシル、アクリル酸
ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸
フェニル、α−クロルアクリル酸メチル等のアクリル酸
もしくはそのエステル類、メタクリル酸、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、
メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メ
タクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタ
クリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、
メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタ
クリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチル
アミノエチル等のメタクリル酸もしくはそのエステル類
等を用いることができる。

以上の単量体は、単独で用いてもよいし、複数のもの
を組合せて用いてもよい。例えば、メチルメタクリレー
ト/n−ブチルアクリレート／スチレン共重合体等を好ま
しく用いることができる。

そして、ビニル重合体としては、母体粒子のバインダ
ー樹脂の軟化点よりも高い軟化点を有し、かつその軟化
点が160℃以下であるものが好ましい。軟化点がこのよ
うな範囲にあるビニル重合体を用いることにより、トナ
ーの低温定着性や耐オフセット性を阻害することなくク
リーニング性やトナーフィルミングの防止効果もさらに
高くなる。

また、ビニル重合体のガラス転移点Tgは55℃以上であ
ることが好ましい。Tgが55℃以上であれば、耐ブロッキ
ング性が良好となる。

ここで、Tgは、示差走査熱量測定法（DSC）に基づい
て測定されたものである。具体的には、「DSC−20」
（セイコー電子工業社製）を用い、昇温速度10℃/minで
測定した際に、ガラス転移温度以下のベースラインの延
長線とピークの立上がり部分からピークの頂点までの間
での最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移点
と定めた。

樹脂微粒子の平均粒径（一次粒子）は、0.02〜0.6μ
ｍの範囲が好ましい。平均粒径がこの範囲にあれば、母
体粒子に対する複合微粒子の固着性がさらに高まる。

複合微粒子は、以上の樹脂微粒子が、以上の無機微粒
子によって表面処理されてなるものである。

ここで、表面処理は、樹脂微粒子の表面に無機微粒子
を単に静電気力により付着させる処理でもよく、また単
に静電気力により付着させるに止まらず無機微粒子を樹
脂微粒子の表面に固着させる処理であってもよい。

なお、複合微粒子において無機微粒子が単に静電気力
により樹脂微粒子に付着しているにすぎない場合であっ
ても、複合微粒子を機械的衝撃力によって樹脂微粒子に
固着する際に、静電気力により付着していた無機微粒子
が樹脂微粒子に固着されるようになる。

樹脂微粒子の表面に無機微粒子を固着する手段として
は、無機微粒子と樹脂微粒子とを混合し、その後に熱を
加える方法、樹脂微粒子の表面に無機微粒子を機械的衝
撃力により固着するメカノケミカル法等を用いることが
できる。

具体的には、以下の方法を適用することができる。

樹脂微粒子と無機微粒子とを混合し、ヘンシェルミキ
サー、Ｖ型混合機、タービュラーミキサー等により撹拌
混合を行い、樹脂微粒子の表面に静電気力により無機微
粒子を付着させ、次いで表面に無機微粒子が付着した樹
脂微粒子をニロアトマイザー、スプレードライヤー等の
熱処理装置に導入し、熱を加えて樹脂微粒子の表面を軟
化させて当該表面に無機微粒子を固着させる方法。

樹脂微粒子の表面に静電気力により無機微粒子を付着
させた後に、機械的エネルギーを付与することのできる
装置、例えばオングミル、自由ミル、ハイブリダイザー
等の装置を使用して樹脂微粒子の表面に無機微粒子を固
着させる方法。

複合微粒子を得るに際して、樹脂微粒子に対する無機
微粒子の配合量は、樹脂微粒子の表面を10〜100％被覆
できる量であればよい。

具体的には、無機微粒子の粒径、比重によっても異な
るが、通常、樹脂微粒子に対して５〜60重量％、好まし
くは５〜40重量％の割合で無機微粒子を使用する。

これに対して、無機微粒子の割合が過小であると、ク
リーニング性が低下しやすく、逆に無機微粒子の割合が
過大であると、無機微粒子が遊離しやすくなって、耐久
性が低下する。

本発明においては、母体粒子に複合微粒子を機械的衝
撃力により固着することが必要であるが、「固着」と
は、母体粒子の表面から突出している複合微粒子部分の
高さが当該複合微粒子の直径の５〜95％である状態をい
う。なお、このような状態は、透過型電子顕微鏡または
通常の電子顕微鏡によりトナー粒子の表面を観察するこ
とにより容易に確認することができる。

固着する複合微粒子の配合量は母体粒子の表面を10〜
90％被覆する量が好ましい。

このような状態を得るためには、母体粒子と複合微粒
子とが共に存在する系において、母体粒子が粉砕されな
い大きさの衝撃力、例えば粉砕時に通常必要とされる力
の1/5〜1/10の大きさの機械的衝撃力を作用させればよ
い。具体的には、母体粒子に含有されたバインダー樹脂
の特性によっても異なるが、母体粒子１個当り、1.59×
10^-3〜9.56×10^-5erg、好ましくは1.20×10^-3〜1.60×1
0^-4ergの機械的衝撃力を作用させればよい。

このような機械的衝撃力を付与するための装置として
は、スーパーミル、ボールミル、ハイブリダイザー等を
用いることができる。

第１図はハイブリダイザーの一例を示し、１は粉体投
入弁、２は粉体投入シュート、３は循環回路、４はケー
シング、５は回転盤、６はブレード、７はステーター、
８は冷却または加熱用のジャケット、９は粉体排出シュ
ート、10は粉体排出弁である。なお、矢印は粉体の軌跡
を表す。

ブレード６を有する回転盤５を高速回転させると、こ
のブレード６により内部空気に遠心力が作用して回転盤
５の外側に加圧状態となり、回転盤５の中心部が負圧状
態となる。

しかして、循環回路３によって、回転盤５の外側と中
心部とが連結されているので、回転盤５の外側の加圧空
気が循環回路３を介して回転盤５の中心部へと移り、空
気の循環流が形成される。

このような空気の循環流が形成された状態において、
循環回路３の途中に設けられた粉体投入シュート２よ
り、母体粒子と複合微粒子の混合物を投入すると、当該
混合物はこの循環流と共に循環回路３を介して循環する
ようになり、この循環過程において、混合物はブレード
６と衝突して機械的衝撃力を受け、これにより複合微粒
子が母体粒子の表面に固着される。斯かる循環過程を一
定時間行った後、粉体排出弁10を開いて遠心力により処
理物を排出すると、複合微粒子が母体粒子の表面に強固
に固着された処理粒子が得られる。

斯かる循環過程において、装置内部の温度を制御する
ために、ステーター７側に設けられたジャケット８によ
り循環回路３および粉体排出シュート９を冷却または加
熱してもよい。

このハイブリダイザーにおいて、回転盤５の周速は50
〜80m/secの範囲が好ましく、品温は20〜60℃の範囲が
好ましく、処理時間は３〜10分の範囲が好ましい。

本発明においては、以上のようにして得られたトナー
に、さらに外部添加剤を添加してもよい。

外部添加剤としては、シリカ、アルミナ、チタニア、
チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カ
ルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化セ
リウム、三酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、炭化ケ
イ素、窒化ケイ素等の微粒子を用いることができる。中
でもシリカ微粒子が好ましい。これらの微粒子の使用量
は、トナー全体の0.01〜５重量％が好ましく、特に0.05
〜２重量％が好ましい。

その他、滑剤として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸アルミニウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン
酸、硬化ヒマシ油等をトナーに添加してもよい。滑剤の
使用量は、トナー全体の0.01〜２重量％が好ましい。

これらの外部添加剤は、複合微粒子と共に添加混合し
てもよいし、複合微粒子を固着させた後に添加混合して
もよい。

本発明のトナーは、キャリアと混合して二成分現像剤
として使用してもよいし、キャリアと混合せずに一成分
現像剤として使用してもよい。

二成分現像剤を構成するキャリアとしては、従来公知
のキャリアを使用することができる。具体的には、鉄、
ニッケル、コバルト等の強磁性金属、これらの金属を含
む合金、フェライト、マグネタイト等の強磁性金属の化
合物の粒子の表面を、2,2,2−トリフルオロエチルメタ
クリレート等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、スチレン
／アクリル系樹脂等を被覆してなるキャリアを好ましく
用いることができる。

キャリアの平均粒径は20〜200μｍの範囲が好まし
く、特に30〜150μｍの範囲が好ましい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を比較例と共に説明するが、本
発明の実施の態様はこれらの実施例に限定されるもので
はない。

なお、以下において「部」は「重量部」を表す。

また、Stはスチレン、ｎ−BAはｎ−ブチルアクリレー
ト、MMAはメチルメタクリレートを表す。

〈母体粒子Ａ〉バインダー樹脂 ……100部（St/n−BA共重合体,Tsp:115℃）カーボンブラック ……10部（モーガルL,キャボット社製）パラフィンワックス ……３部（サゾールワックスHl,サゾールマーケッティング社
製）アルキレンビス脂肪酸アミド ……３部（ヘキストワックスC,ヘキスト社製）以上の材料を混合し、加熱ロールにより溶融混練し、
冷却後、粉砕し、風力分級機により分級して、平均粒径
11μｍの母体粒子Ａを得た。

〈母体粒子Ｂ〉母体粒子Ａの製造において、バインダー樹脂を、St/n
−BA/MMA/アクリル酸共重合体と、ポリヘキサメチレン
セバケートとのグラフト共重合体（Tsp:110℃）に変更
したほかは同様にして母体粒子Ｂを得た。

〈母体粒子Ｃ〉バインダー樹脂 ……60部（母体粒子Ｂと同一のグラフト共重合体）マグネタイト ……35部（BL−100,チタン工業社製）ワックス ……３部（低分子量ポリプロピレン，ビスコール660P,三洋化
成工業社製）荷電制御剤 ……２部（ボントロンＥ−82,オリエント化学工業社製）以上の材料を混合し、加熱ロールにより溶融混練し、
冷却後、粉砕し、風力分級機により分級して、平均粒径
11μｍの母体粒子Ｃを得た。

〈母体粒子ａ〉母体粒子Ａの製造において、バインダー樹脂を、St/n
−BA/MMA共重合体（Tsp:135℃）に変更したほかは同様
にして比較用の母体粒子ａを得た。

〈樹脂微粒子１〉 MMA/n−BA/St共重合体（重量比:40/20/40）からなる
平均粒径が0.4μｍの微粒子を樹脂微粒子１とする。こ
の樹脂微粒子１のTspは140℃、Tgは60℃であった。

〈樹脂微粒子２〉 MMA/n−BA/St共重合体（重量比:40/20/40）からなる
平均粒径が0.25μｍの微粒子を樹脂微粒子２とする。こ
の樹脂微粒子２のTspは142℃、Tgは61℃であった。

〈無機微粒子１〉酸化チタンよりなる平均粒径が0.03μｍの微粒子を無
機微粒子１とする。

〈無機微粒子２〉炭化ケイ素よりなる平均粒径が0.05μｍの微粒子を無
機微粒子２とする。

〈複合微粒子１〉樹脂微粒子１ 60部無機微粒子１ 40部以上の材料をＶ型混合機により十分に撹拌混合して、
無機微粒子を樹脂微粒子の表面に静電気力により付着さ
せた。

次いで、これらを「奈良ハイブリダイゼーションシス
テムNHS−１」（奈良機械製作所製）に移し、衝撃羽根
の回転数を5,000rpm、周速を62.5m/secに設定し、５分
間にわたり機械的衝撃力を加えて、樹脂微粒子の表面に
無機微粒子を固着させてなる複合微粒子１を得た。

〈複合微粒子２〉樹脂微粒子２ 55部無機微粒子１ 45部以上の材料をＶ型混合機により十分に撹拌混合して、
無機微粒子を樹脂微粒子の表面に静電気力により付着さ
せてなる複合微粒子２を得た。

〈複合微粒子３〉樹脂微粒子２ 70部無機微粒子２ 30部以上の材料をＶ型混合機により十分に撹拌混合して、
無機微粒子を樹脂微粒子の表面に静電気力により付着さ
せてなる複合微粒子３を得た。

〈実施例１〉母体粒子Ａ ……95部複合微粒子１ ……５部以上の材料をＶ型混合機により十分に撹拌混合して、
複合微粒子を母体粒子に静電気力により付着させた。

次いで、これらを「奈良ハイブリダイゼーションシス
テムNHS−１」（奈良機械製作所製）に移し、衝撃羽根
の回転数を6,000rpm、周速を75m/secに設定し、５分間
にわたり機械的衝撃力を加えて、母体粒子の表面に複合
微粒子を固着させてなる処理粒子を得た。なお、この時
の品温は40℃であった。

上記処理粒子の100部に対して、表面をポリシロキサ
ンアンモニウム塩により処理したシリカ微粒子（以下
「表面処理シリカ微粒子」という。）を0.8部、ステア
リン酸亜鉛を0.1部添加し、Ｖ型混合機により混合して
本発明のトナー１を得た。

このトナー１は、走査型電子顕微鏡による表面観察お
よび透過型電子顕微鏡による観察により、母体粒子の表
面に静電気力により付着していた複合微粒子が、母体粒
子の表面に強固に固着された状態となっていることが認
められた。

〈実施例２〉母体粒子Ｂ ……97部複合微粒子１ ……３部以上の材料を用いて実施例１と同様にして処理粒子を
得た。

この処理粒子に実施例１と同様にして表面処理シリカ
微粒子およびステアリン酸亜鉛を添加混合して本発明の
トナー２を得た。

〈実施例３〉母体粒子Ｂ ……97部複合微粒子２ ……３部以上の材料を用いて実施例１と同様にして処理粒子を
得た。

この処理粒子に実施例１と同様にして表面処理シリカ
微粒子およびステアリン酸亜鉛を添加混合して本発明の
トナー３を得た。

このトナー３は、走査型電子顕微鏡による表面観察お
よび透過型電子顕微鏡による観察により、母体粒子表面
上の複合微粒子のみならず、樹脂微粒子の表面に静電気
力により付着していた無機微粒子が、樹脂微粒子の表面
に強固に固着された状態となっていることが認められ
た。

〈実施例４〉母体粒子Ｂ ……97部複合微粒子３ ……３部以上の材料を用いて実施例１と同様にして処理粒子を
得た。

この処理粒子に実施例１と同様にして表面処理シリカ
微粒子およびステアリン酸亜鉛を添加混合して本発明の
トナー４を得た。

このトナー４は、走査型電子顕微鏡による表面観察お
よび透過型電子顕微鏡による観察により、母体粒子表面
上の複合微粒子のみならず、樹脂微粒子の表面に静電気
力により付着していた無機微粒子が、樹脂微粒子の表面
に強固に固着された状態となっていることが認められ
た。

〈実施例５〉母体粒子Ｃ ……95部複合微粒子１ ……５部以上の材料を用いて実施例１と同様にして処理粒子を
得た。

この処理粒子の100部に対して、シリカ微粒子「アエ
ロジルＲ−812」（日本アエロジル社製）を0.6部添加
し、Ｖ型混合機により混合して本発明のトナー５を得
た。

〈比較例１〉母体粒子Ａ ……97部樹脂微粒子１ ……３部以上の材料を用いて実施例１と同様にして母体粒子の
表面に樹脂微粒子を固着させてなる処理粒子を得た。

この処理粒子に実施例１と同様にして表面処理シリカ
微粒子およびステアリン酸亜鉛を添加混合して比較トナ
ー１を得た。

〈比較例２〉実施例２において、「奈良ハイブリダイゼーションシ
ステムNHS−１」を用いず、ヘンシェルミキサーによ
り、母体粒子Ｂと複合微粒子１とを撹拌混合した。

その後、実施例１と同様にして表面処理シリカ微粒子
およびステアリン酸亜鉛を添加混合して比較トナー２を
得た。

〈比較例３〉母体粒子ａ ……97部複合微粒子２ ……３部以上の材料を用いて実施例１と同様にして処理粒子を
得た。

この処理粒子に実施例１と同様にして表面処理シリカ
微粒子およびステアリン酸亜鉛を添加混合して比較トナ
ー３を得た。

〈比較例４〉母体粒子Ｃ ……97部樹脂微粒子１ ……３部以上の材料を用いて実施例１と同様にして母体粒子の
表面に樹脂微粒子を固着させてなる処理粒子を得た。

この処理粒子に実施例５と同様にしてシリカ微粒子を
添加混合して比較トナー４を得た。

以上の実施例および比較例で得られたトナーの構成上
の特徴をまとめて後記第１表に示す。

〈テスト１〉本発明のトナー１〜４および比較トナー１〜３につい
ては、各トナーと、銅−亜鉛系フェライト芯材（パウダ
ーテック社製）の表面に2,2,2−トリフルオロエチルメ
タクリレートを被覆してなる平均粒径80μｍのキャリア
とを混合して、トナー濃度が６重量％の二成分現像剤を
調製した。

これらの二成分現像剤を用いて、二成分現像剤用の現
像器、熱ローラ定着器を備え、感光体の負帯電用の有機
感光体に交換し、熱ローラの設定温度を可変調整できる
ように改造した電子写真複写機「Ｕ−Bix 3042」（コニ
カ（株）製）改造機（ラインスピード240mm/sec）によ
り、バックアップローラの温度を熱ローラの設定温度よ
りも低く保った状態で、熱ローラの設定温度を100〜240
℃の範囲内で段階的に変化させながら、定着トナー像を
形成するテストを行った。

得られた定着トナー像の画像進行方向に対する手前側
端部を、こすり試験機により一定の荷重をかけてこすっ
た後、マイクロデンシトメータで当該端部の定着トナー
像の残存率を測定し、この残存率が80％以上であるとき
の熱ローラの設定温度の最低値（定着最低設定温度）を
求めて低温定着性を評価した。

本発明のトナー５および比較トナー４については、こ
れらを一成分現像剤として用いて一成分現像剤用の電子
写真複写機「NP−7550」（キャノン社製）により未定着
トナー像を形成した。

この未定着トナー像を、上記「Ｕ−Bix 3042」（コニ
カ（株）製）改造機の熱ローラ定着器を用いて、上記と
同様にして定着トナー像を形成するテストを行い、低温
定着性を評価した。

〈テスト２〉テスト１で用いた二成分現像剤については、感光体を
負帯電用の有機感光体に交換した電子写真複写機「Ｕ−
Bix 3042」（コニカ（株）製）改造機を用いて、熱ロー
ラの設定温度を160℃に設定して、高温高湿環境下（温
度33℃，相対湿度80％）および低温低湿環境下（温度10
℃，相対湿度20％）においてそれぞれ10万回にわたる実
写テストを行い、画像を目視で評価した。

一方、テスト１で用いた一成分現像剤については、ア
モルファスシリコン感光体、現像領域に振動電界を作用
させる非接触型現像器、クリーニングブレードを有する
クリーニング器を備えた一成分現像剤用の電子写真複写
機の試作機を用い、熱ローラの設定温度を160℃に設定
して、上記と同様に、高温高湿環境下および低温低湿環
境下においてそれぞれ10万回にわたる実写テストを行
い、画像を目視で評価した。

以上のテストの結果を後記第２表に示す。

第２表から明らかなように、本発明のトナー１〜５に
よれば、低温定着性が良好であり、しかも高温高湿環境
下、低温低湿環境下のいずれにおいても、10万回にわた
り、クリーニング不良や、画像流れや、カブリのない良
好な画質が維持された。また、現像部やクリーニング部
でのトナーのブロッキングもなく、さらに感光体が現像
スリーブへのトナーフィルミングもまったく認められな
かった。

これに対して、比較トナー1,4では、表面に無機微粒
子を処理した複合微粒子を用いず樹脂微粒子を用いてい
るために、感光体や現像スリーブへのトナーフィルミン
グが発生し、特に高温高湿環境下では画像流れやクリー
ニング不良が発生した。

また、比較トナー２では、複合微粒子を用いてはいる
が母体粒子に固着されていないために、高温高湿環境
下、低温低湿環境下のいずれにおいても、１万回以降カ
ブリが多くなり、画質が低下した。

比較トナー３では、母体粒子に含有されたバインダー
樹脂の軟化点が120℃を超えているため、初期画像から
定着性が悪く、転写紙より定着トナーが容易に剥離し
た。また、顕著なアンダーオフセットが発生した。

〔発明の効果〕以上詳細に説明したように、本発明の熱ローラ定着型
静電像現像用トナーによれば、母体粒子の主成分である
バインダー樹脂を構成する熱可塑性樹脂の軟化点の上限
を120℃に規定しているため、熱ローラ定着プロセスに
おける低温定着性が良好で、複合微粒子を機械的衝撃力
により母体粒子の表面に十分強固に固着させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱ローラ定着型静電像現像用トナーの
製造に使用することができるハイブリダイザーの一例を
示す説明図である。１……粉体投入弁、２……粉体投入シュート３……循環回路、４……ケーシング５……回転盤、６……ブレード７……ステーター、８……ジャケット９……粉体排出シュート、10……粉体排出弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長瀬達也東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (56)参考文献特開平２−298954（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−91143（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】軟化点が120℃以下の熱可塑性樹脂よりな
るバインダー樹脂を主成分として含有してなる母体粒子
に、樹脂微粒子の表面が無機微粒子により処理された複合微
粒子を機械的衝撃力により固着したことを特徴とする熱ローラ
定着型静電像現像用トナー。